Життєдіяльність мікроорганізмів в молочних продуктах (стр. 2 )

Оптимальна - це температура, за якої розвиток даних мікроорганізмів проходить найбільш інтенсивно.

В залежності від оптимальної температури розвитку мікроорганізми поділяють на психрофільні, психротрофні, мезофільні та термофільні (табл..1).

Психрофільні мікроорганізми – це ті, які добре ростуть за температури 00С при витримці посівів протягом 1-2 тижнів, а також на продуктах і середовищах при мінусових температурах.

Психротрофні мікроорганізми – це такі, які можуть розвиватись за температури 7 0С та нижче незалежно від їх оптимальної температури.

Мезофільні мікроорганізми – це такі, що розвиваються при середніх температурах від 8 до 45 0С, а оптимальною для них являється температура 25-39 0С.

Термофільні мікроорганізми – це мікроби, які розвиваються при відносно високих температурах. Розрізняють облігатні та факультативні термофіли. Облігатні термофіли – це мікроорганізми, які розвиваються за температури 55 0С та вище, але за температури 37 0С вони рости не можуть. Факультативні термофіли – це мікроорганізми, які можуть розвиватись і за більш низьких температур. Молочнокислі мікроорганізми, які використовуються в молочній промисловості, являються факультативно-термофільними, однак їх називають просто термофільними.

Оптимальні температури росту майже для всіх мікроорганізмів наближаються до верхньої межі їх температурного діапазону. Більшість мікрофлори добре розвивається за температур, що знаходяться нижче оптимальних. Підвищення температури середовища від оптимальної в сторону максимуму відображається на життєдіяльності мікробів більш різко, ніж зниження її в сторону мінімуму. Перехід за межі максимальної температури викликає досить швидке відмирання мікроорганізмів.

Розподіл основних мікроорганізмів молока та молочних продуктів згідно з даними (1) за температурними групами та кардинальними точками розвитку наведені в табл. 2.

1.1.1  Відношення мікроорганізмів до низьких температур

Як слідує з таблиці 2 холодостійкість різних мікроорганізмів коливається в широких межах. Відомі дріжджі, які можуть рости за температури мінус 8 0С, а деякі плісняви можуть розвиватись навіть за температури мінус 100С. Розвиток мікроорганізмів за таких низьких температур проходить дуже повільно. Однак більшість мікробів не здатна розвиватись за температур нижчих 0 0С. Так, багато гнилісних бактерій, бактерії кишково-тифозної групи не розмножуються за температури нижче 2 – 5 0С. Деякі мікроорганізми ще більш чутливі до холоду і не розвиваються вже за температури 8 – 10 0С, наприклад, більшість молочнокислих, хвороботвірні.

Не дивлячись на те, що за низьких температур мікроби не розвиваються та активна життєдіяльність їх призупиняється, багато з них тривалий час залишаються життєздатними. Відомо, що мікроорганізми легко переносять навіть дуже суворі зимові умови. За деякими літературними даними відомо, що, наприклад, кишкова паличка протягом декількох днів не гине за температури мінус 170 – 190 0С. Спори багатьох бактерій не втрачають здатність до проростання навіть після витримки за температури мінус 252 0С протягом 10 годин. Деякі плісняви та дріжджі зберігають життєздатність після витримки за температури мінус 190 0С протягом декількох днів, спори плісняв – протягом декількох місяців.

Звичайно, не всі мікроорганізми здатні тривалий час зберігати свою життєздатність за температур, нижчих мінімальних для їх розвитку. Багато з них за таких умов досить швидко гинуть. Але відмирання відбувається значно повільніше, ніж під впливом високих температур. Причиною гибелі клітини головним чином являється порушення обміну речовин. За низьких температур інактивуються ферменти. Крім того, змінюється в’язкість цитоплазми та дисперсність білково-ліпідних складових. Все це призводить з часом до появи незворотних процесів у клітині та її загибелі.

Найбільш несприятливий вплив спричиняють температури, за яких відбувається заморожування середовища. При цьому відмирання мікроорганізмів може бути викликане несприятливою дією підвищеного осмотичного тиску середовища, який утворюється внаслідок вимерзання з нього води.

Таблиця 2

Температури розвитку деяких мікроорганізмів, 0 С

Мікроорганізми	Мінімальна	Оптимальна	Максимальна
Психротрофні
Плісняві гриби		Не мають практичного значення, оскільки за температури більше 10 0С в молоці розвиватись не можуть із-за конкуруючої мікрофлори
Oospora	- 4 до – 8
Penicillium	- 5
Alternaria	0 до - 2
Дріжджі	-3 до –10
Бактерії
Pseudomonas	-2 до –6,5
Flavobacterium	-5 до – 8
Subtillus	0 до –1
Clostridium	0 – 1
Enterobacter	3 – 5
Streptococcus	3 - 5
Мезофільні
Плісняві гриби	- 5 - + 8	20-35	35 – 44
Дріжджі	0,5- 5	20 -30	40 – 50
Бактерії
Lactococcus
lactis subsp. cremoris	10	20 - 30	39
lactis subsp. lactis	10	28 - 32	43
Leuconostoc	10	18 - 25	37
Ентерококи	15	40 - 45	53
Lactobacillus
casei subsp. casei	15	30	38
plantarum subsp. plantarum	15	30	38
Оцтовокислі бактерії	4 - 5	30 - 34	42
Споротвірні	5 - 10	30 - 35	35 - 55
Бактерії групи кишкової палички	10	35 - 37	43 - 45
Термофільні
S. bsp. thermophilus	15	40 - 45	53
L. bsp. bulqaricus	22	45	53
L. acidophilus	20	37 - 38	55
L. helveticus	22	40	50
Термостійкі молочнокислі палички	20	40 - 50	60

При повному промерзанні субстрату обмін речовин у мікроорганізмів призупиняється. В зв’язку з цим холодостійкі мікроби в переохолоджених субстратах можуть зберігатись і навіть розвиватись при відносно не дуже низьких температурах.

Низькі температури широко використовують для зберігання продуктів, що швидко псуються, зокрема, в молочній промисловості. Розрізняють дві форми зберігання за низьких температур: продукти зберігають в охолодженому стані за температур від 10 до мінус 2 0С (охолодження) та в замороженому стані – за температур від мінус 12 до мінус 300С (заморожування). При витримці охолоджених продуктів краще зберігаються їх натуральні властивості, але ріст в них мікроорганізмів не виключається, а лише сповільнюється. Тому строки зберігання охолоджених продуктів нетривалі.

Для зберігання продуктів в охолодженому стані велике значення має відносна вологість повітря в камері. Так, за сприятливої вологості повітря численні плісняви та бактерії здатні розвиватись досить швидко і призводити до псування продуктів. На стінах, стелі та інших частинах холодильних камер постійно знаходиться певна кількість різних бактерій, дріжджів, плісняв. Потрапляють вони сюди разом з продуктами, заносяться з повітрям. Знаходячись в камері тривалий час, мікроби пристосовуються до нових умов існування та набувають здатності розвиватись за низьких температур.

При зберіганні заморожених продуктів розвиток в них мікроорганізмів не відбувається, тому такі продукти залишаються доброякісними значно довше, ніж охолоджені. Багато мікробів в заморожених продуктах залишаються живими, але знаходяться в недієздатному стані. Після дефростації виробів вони набувають здатність розмножуватись та викликати вади в продуктах.

Заморожування продукції використовують в молочній промисловості не тільки з метою збереження від псування та попередження розвитку небажаної мікрофлори. Саме здатність мікроорганізмів при заморожуванні залишатись в життєздатному стані використовується в промисловому виробництві сухих бактеріальних заквасок та концентратів методом сублімації. При сублімаційній сушці видалення вологи відбувається після заморожування, тобто в той період, коли мікроорганізми знаходяться в стані анабіозу та найбільш стійкі до несприятливих умов.

1.1.2. Відношення мікроорганізмів до високих температур

Відношення мікроорганізмів до температур, які перевищують максимальну, або термостійкість досить різниться.

Під впливом високих температур клітина може загинути миттєво, а може і через деякий час. Температури, які не набагато перевищують максимальну, не спричиняють моментальну загибель, а викликають тепловий шок. Після перебування в стані теплового шоку клітина не відновлює свої функції (зокрема, розмноження) і спостерігається її відмирання.