Бюллетень
Викторина
Глава
Диплом
Доклад
Микробиология в пищевом производстве Тема Основные группы микроорганизмов, их морфология и физиология, роль в пищевом производстве
 Скачать 363.14 Kb.
|
1 2
Раздел 1. Микробиология в пищевом производстве Тема 1.1. Основные группы микроорганизмов, их морфология и физиология, роль в пищевом производстве. Введение Цели, задачи, сущность, структура дисциплины. Основные понятия и термины микробиологии. Микробиологические исследования и открытия А. Левенгука, Л.Пастера, И.И. Мечникова, А. А. Лебедева. Классификация микроорганизмов, отличительные признаки бактерий, плесневых грибов, дрожжей и вирусов. Микробиология (от греч. «mikros» – малый, «bios» – жизнь, «logos» – учение) – наука, изучающая мир мельчайших живых существ – микроорганизмов и процессы, вызываемые микроорганизмами. Микробиология изучает морфологию микроорганизмов, закономерности их развития и процессы, которые они вызывают в среде обитания, а также их роль в природе и хозяйственной деятельности человека. К миру микроорганизмов относятся бактерии, дрожжи, микроскопические (плесневые) грибы. Микроорганизмы обитают во всех климатических зонах, находятся на всех предметах и продуктах, живут в организме человека. Они разлагают остатки отмерших животных и растительных тканей, выполняя роль санитаров планеты. С жизнедеятельностью микроорганизмов связаны образование полезных ископаемых, плодородие почвы, самоочищение водоемов и т.д. Полезные свойства микроорганизмов используются в технологии производства многих пищевых продуктов и различных биологически активных веществ, таких как ферменты, аминокислоты, витамины, антибиотики и др. Однако не все микроорганизмы приносят пользу. Многие микроорганизмы являются вредителями пищевых производств и вызывают порчу пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья. Некоторые микроорганизмы, развиваясь и размножаясь в пищевых продуктах, образуют токсины и вызывают пищевые отравления. Процессы, вызываемые микроорганизмами, люди знали и использовали с незапамятных времен. Издавна они умели готовить вино, квас, кумыс, кислое молоко, сыр и другие продукты. Однако микробиология – относительно молодая наука, ее история насчитывает немногим более 300 лет. В истории микробиологии можно выделить три периода: морфологический, физиологический и современный. Морфологический период развития микробиологии связан с именем голландского ученого Антония ван Левенгука (1632-1723), который в конце XVII века с помощью изготовленного им самим микроскопа, дающего увеличение в 300 раз, открыл мир микробов. Этот ученый издал первый научный трактат по микробиологии (1695) «Тайны природы, открытые Антони ван Левенгуком». К настоящему времени собрано 20 объемных томов рукописей Левенгука, в которых он описывает палочковидные, шаровидные, извитые и другие формы микроорганизмов, обнаруженных в различных объектах. Открытия Левенгука вызвали интерес ученых. Однако, слабое развитие в промышленности, господствующее в науке схоластическое направление препятствовали развитию естественных наук, в том числе зарождающейся микробиологии. Долгое время наука о микробах носила лишь описательный характер – шел так называемый морфологический период ее развития. Накопление данных о микроорганизмах привело к необходимости их систематизации. Первая научная попытка систематики микроорганизмов принадлежит датскому ученому О. Мюллеру (1785). Со второй половины ХИХ века началось бурное развитие микробиологии – физиологический период, связанный с именем величайшего французского ученого, химика по образованию,Луи Пастера (1822-1895). В истории мировой науки трудно найти другого исследователя, чьи работы имели бы такое теоретическое значение и вместе с тем дали бы такой большой практический эффект. К.А. Тимирязев считал, что «Пастер оказал такое влияние на практические стороны человеческой деятельности, какое не оказывал ни один человек за всю историю цивилизации» В XIX веке интенсивная работа по медицинской микробиологии начала проводиться во многих странах. Так, в развитие микробиологии большой вклад внес немецкий врач Роберт Кох (1843-1910), которым была разработана методика получения чистых культур микроорганизмов в виде отдельных колоний на плотных питательных средах, что позволило выделить и изучить ряд микроорганизмов. Р. Кохом разработаны также методы окрашивания микроорганизмов, микрофотографии, дезинфекции; введено в лабораторную практику заражение подопытных животных для выделения чистых культур патогенных микробов. Р. Кох обнаружил и изучил возбудителя туберкулеза человека и крупного рогатого скота (палочку Коха). Таким образом, Р. Кох заложил основы современной методики микробиологических исследований, за что в 1905 г. Шведская академия наук присудила ему Нобелевскую премию. Современный период развития микробиологии. По мере накопления знаний по микробиологии возникли специальные разделы микробиологии. Общая микробиология изучает строение, закономерности развития и жизнедеятельности микроорганизмов, их изменчивость и наследственность, экологию, обмен веществ. Из общей микробиологии выделились почвенная и водная микробиология, сельскохозяйственная, геологическая, космическая, медицинская микробиология и вирусология. Обширный раздел составляет техническая или промышленная микробиология, которая изучает микроорганизмы, используемые в производственных процессах, для получения различных практически важных веществ: пищевых продуктов, этанола, глицерина, ацетона, органических кислот и др. Огромный вклад в развитие микробиологии внесли отечественные ученые. И.И. Мечников (1845-1916) создал фагоцитарную теорию иммунитета, основанной на способности клеток микроорганизма противостоять инородным телам; установил антагонизм между молочнокислыми и гнилостными бактериями; работал с возбудителями инфекционных болезней. В 1908 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Д.И. Ивановский (1886-1920) по праву считается основоположником вирусологии. Он при изучении мозаичной болезни табака обнаружил микроорганизмы, которые проходили через биологические фильтры. Эти микроорганизмы получили название вирусов. Это послужило толчком к открытию возбудителей ящура, оспы, невидимых в обычные световые микроскопы. С.Н. Виноградский (1856-1953) – основоположник почвенной микробиологии, установил роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Разработал методы выделения отдельных групп микроорганизмов с использованием элективных (избирательных) питательных сред. Труды Я.Я. Никитинского (1878-1941) и Ф.М. Чистякова (1898-1959) положили начало развитию консервного производства и холодильного хранения скоропортящихся пищевых продуктов. Благодаря огромным научным достижениям в области микробиологии и смежных биологических дисциплин (молекулярной биологии, генетики, биохимии и др.) появилась реальная возможность сделать микроорганизмы неисчерпаемым источником биологически активных веществ (кормового и пищевого белка, аминокислот, ферментов, витаминов, гормонов, антибиотиков, спиртов, органических кислот, средств защиты растений и др.). Эти продукты микробного синтеза находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и, в том числе, в пищевой промышленности Создание электронного микроскопа и разработка новых методов исследования микроорганизмов позволяют изучать их на молекулярном уровне, что в свою очередь дает возможность более глубоко познать свойства микробов, их химическую деятельность, лучше использовать и управлять микробиологическими процессами. Несмотря на большое многообразие живых существ, обитаю щих на нашей планете, все они связаны определенным родством. Чем теснее эта связь, тем большим числом общих признаков они характеризуются. Группированием живых организмов, в том числе и микроорганизмов, по наибольшему общему сходству занимается специальная отрасль биологической науки — систе матика. Процесс установления принадлежности определенных групп организмов и их характеристика называются классифика цией. Все организмы с клеточной организацией подразделяют на прокариоты (клетки, не имеющие дифференцированного ядра) и эукариоты (клетки с ядром, заключенным в оболочку). Из эукариотических клеток состоят высшие организмы. К прокариотам относятся сине-зеленые водоросли, бактерии, спирохеты, актиномицеты, риккетсии, хламидии и микоплазмы. Для классификации прокариотов принята иерархическая систе ма, в соответствии с которой виды микроорганизмов объединяют в роды, в семейства, в порядки, в классы, в отделы, в царства. Высшей таксономической категорией является царство, а низшей — вид. Под видом понимают совокупность (группу) родственных микро организмов, имеющих единое происхождение и генотип, сход ных по морфологическим и биологическим свойствам и облада ющих наследственно закрепленной способностью вызывать в среде естественного обитания определенные специфические про цессы. Классификация прокариотов построена в виде описатель ных таблиц и предназначена для установления принадлежности данного микроорганизма к определенному таксону (классу, по рядку, семейству, роду и виду). Для этого изучают признаки выделенного микроорганизма: морфологию, структуру клетки, способность окрашиваться анилиновыми красителями, тип дыха ния, характер роста на плотных и в жидких питательных средах, ферментативную активность и др. Кроме понятия «вид» в микробиологии используют термины «штамм» и «клон». Штамм — это генетически однородная куль тура одного и того же вида с одинаковыми морфологическими и биологическими свойствами, выделенная из различных источни ков или даже из одного источника, но в разное время и поддер живаемая путем пересевов. Например, если микроорганизм вы делен из воды, его называют водным штаммом, из почвы — почвенным штаммом. Штаммы микробов одного вида могут различаться каким-либо признаком (например, устойчивостью к антибиотикам, спо собностью ферментировать углеводы и пр.). Однако основные свойства штамма должны соответствовать свойствам, характер ным для данного вида. Под термином клон понимают популяцию бактериальных кле ток, являющихся потомством одной клетки. Популяции клеток микроорганизмов, состоящие из особей одного вида, называют чистой культурой, а из особей различных видов — смешанной культурой. Процесс определения принадлежности микроорганизма к тому или иному виду по совокупности морфологических, культуральных, биохимических и других свойств называют идентифи кацией. Морфология и физиология микробов. Бактерии – наиболее широко распространенная и разнообразная в видовом отношении группа микроорганизмов. Величина бактерии измеряется микронами и колеблется от 0,1 до 2–3х15–20 мкм. Форма бактерий не является абсолютно постоянной, она способна изменяться под влиянием среды обитания. Эти изменения ненаследственные и называются модификациями. Однако при определенных условиях микробы обладают способностью сохранять присущие данному виду морфологические свойства, приобретенные ими в процессе эволюции. По внешнему виду бактерии подразделяются на 3 основные формы: кокки, палочковидные бактерии, извитые бактерии. Кокками (от греч. «coccus» – ягода) называют сферические или шаровидные бактерии. Различные виды бактерий этой группы различаются между собой: – диаметром; диаметр шаровидных бактерий не превышает 1–2 мкм; – взаимным расположением клеток Все кокки неподвижны и не образуют спор. Палочковидные бактерии имеют форму вытянутого цилиндра и различаются: • размерами (длиной и толщиной); средняя длина палочковидных бактерий составляет 2–7 мкм при диаметре 0,5–1 мкм. Однако есть как значительно более крупные формы, так и очень мелкие, величина которых находится на грани видимости в обычные световые микроскопы (0,1–0,2 мкм); • взаимным расположением клеток; палочковидные бактерии могут располагаться поодиночке, попарно (диплобактерии) и цепочками (стрептобактерии); • палочки бывают спорообразующие и неспорообразующие; спорообразующие палочки делятся на бациллы и клостридии; • палочковидные бактерии бывают подвижные и неподвижные; клетки подвижных форм палочковидных бактерий снабжены специальными приспособлениями для движения – жгутиками Извитые формы бактерий в зависимости от степени изогнутости подразделяются на вибрионы, спириллы и спирохеты. Вибрионы имеют вид запятой, самые мелкие из извитых форм. Длина клетки вибрионов не превышает 1–3 мкм. Клетки спирилл длиной от 5 до 30 мкм имеют один или несколько завитков. Характерная особенность спирохет – крайне малый диаметр клетки (0,1–0,6 мкм) при относительно большой (5–500 мкм) длине клетки. Клетки спирохет имеют вид штопора, покрыты эластичной оболочкой, позволяющей им винтообразно изгибать тело. Все извитые формы подвижны. Движение осуществляется с помощью жгутиков (у вибрионов и спирилл) или за счет сокращения всей клетки (у спирохет). Спора – это обезвоженная клетка, покрытая многослойной оболочкой. Некоторые виды палочковидных бактерий способны образовывать споры. Спорообразование происходит, когда клетка попадает в неблагоприятные условия среды (изменением температуры, недостатком питательных веществ, накоплением токсичных продуктов обмена, изменением рН, понижением содержания влаги и т.д.). Таким образом, спорообразование не является обязательной стадией развития спорообразующих бактерий. В клетке всегда образуется только одна спора Попадая в благоприятные условия, спора прорастает. Процесс превращения споры в растущую (вегетативную) клетку начинается с поглощения воды и набухания. При этом происходят глубокие физиологические изменения: усиливается дыхание и активизируются ферменты. В этот же период спора теряет термоустойчивость. Затем внешняя оболочка ее разрывается, и из образовавшейся структуры формируется вегетативная клетка Вирусы — это внутриклеточные паразиты. Они не размножаются на обычных питательных средах, а репродуциру ются только в живых клетках млекопитающих и развивающихся куриных эмбрионах. Отдельная частица вируса называется вирионом, который имеет чрезвычайно малые размеры. Вирионы можно увидеть только с помощью электронного микро скопа при увеличении в 20—60 тыс. раз. Размер вируса 15— 350 нм. (нм — нанометр; 1 нм=10'6 м). Форма вирионов различных вирусов может быть овальной, палочковидной, многоугольной и нитевидной. В отличие от бактерий вирионы того или иного вируса содер жат только один тип нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК. Первые вирусы называют ДНК-содержащими, вторые — РНК-содержащими. ДНК или РНК вириона упакована в белковый субстрат и образует нуклеоид, выполняющий функцию ядра. Нуклеоид об ладает способностью вызывать патологические изменения в клетках млекопитающих. Он окружен белковой оболочкой, со стоящей из многочисленных субъединиц. Белковая оболочка ви риона называется капсидой, а составляющие ее субьединицы - капсомерами. Бактериофаги. Они встречаются повсюду, где есть микроорганизмы: в почве, водоемах, выделениях жи вотных, пищевых продуктах и состо ят из головки и удлиненного отрост ка. В головке бактериофага заключена нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), окруженная белко вой оболочкой. Отросток бактерио фага представляет собой полый бел ковый стержень, на конце которого могут быть нитеобразные шипы. С помощью шипов или концевого участка отростка бактериофаг прикрепляется к поверхности бактери альной клетки и впрыскивает внутрь ее нуклеиновую кислоту. Развитие бактериофага в клетке бактерий ана логично развитию вируса. Наиболее чувствительны к бактери офагам бактерии, находящиеся в стадии деления. Грибы широко распространены в природе. Они обитают в различных климатических зонах. Особенно много их в почве, встречаются они в пресных и соленых водоемах, в местах с повышенной влажностью. Вегетативное тело грибов называется мицелием. Состоит мицелий из множества тесно переплетенных нитей – трубочек, которые называются гифами. Грибы в отличие от бактерий имеют более крупные размеры и ве гетативные тела — гифы, образующие мицелий, клетки их содержат диффе ренцированные ядра, т. е. нуклеоид окружен оболочкой. Под микроско пом гифы видны в виде трубчатых волокон толщиной 1—15 мкм и дли ной 10 см и более. Мицелиальные формы грибов размножаются с помощью спор как бесполым (вегетативным), так и половым путем. Бесполое размножение может осуществляться простым делением мицелия и спорами. Во время деления клетка гриба, попав в благоприятные условия, увеличивается в размере, растет, ветвит ся, формируя мицелий. Большинство грибов – сапрофиты, т.е., микроорганизмы, которые перерабатывают органические соединения из отмерших клеток и тканей. Некоторые грибы являются паразитами, т.е. обитают в живых организмах. Дрожжи – высшие грибы, утратившие способность образовывать мицелий и превратившиеся в результате этого в одноклеточные организмы. Клетки дрожжей имеют овальную, яйцевидную и эллиптическую форму. Несколько реже встречаются цилиндрические (палочковидные), грушевидные и лимоновидные дрожжи. Размеры клеток дрожжей колеблются от 2,5 до 10 мкм в поперечнике и от 4 до 20 мкм в длину. В среднем масса дрожжевой клетки составляет около 510–11 г. Формы, размеры и масса дрожжевых клеток изменяются в зависимости от условий среды, в которой они развиваются, и от возраста клеток. Размножение дрожжей зависит от условий жизнедеятельности дрожжевой клетки и от вида дрожжей. Бывает половое и вегетативное размножение. Физиология микроорганизмов. Глубокий анализ физиологических процессов, протекающих в клетках микроорганизмов, показал, что по структуре и биохи мическим реакциям микробы представляют собой сложные ор ганизмы, осуществляющие постоянный обмен веществ с окру жающей средой Физиология микроорганизмов включает такие вопросы, как питание, дыхание, рост и размножение, а также дает представле ние о взаимосвязи структуры и функции клеток и закономернос тях их жизнедеятельности Клетки микроорганизмов состоят из воды и сухих веществ (белков, нуклеиновых кислот, биополимеров, углеводов, липидов, ферментов, химических элементов и минеральных веществ). В клетках микроорганизмов содержится 75—85 % воды, которая находится как в свободном, так и в связанном состоя нии. Вода необходима для растворения химических веществ, по ступающих в клетку, поддержания ионного равновесия и осу ществления реакций промежуточного метаболизма. Сухие вещества клеток микроорганизмов представлены органическими (белки, нуклеиновые кислоты, биополимеры, углеводы, липиды, ферменты) и неорганическими соединениями (минеральные вещества). Их содержание колеб лется от 15 до 25 % сухих веществ массы клетки. Белки являются основным компонентом клетки. Белки участвуют в образовании ее структуры (структурные белки) и запасных питательных веществ (резервные белки). Значительная часть белков клетки — это ферменты, играющие существенную роль в жизнедеятельности микроорганизмов. Углеводы в виде полисахаридов составляют 15—20 % массы сухих веществ. Из полисахаридов состоят многие компо ненты клеточной стенки микроорганизмов, в том числе и капсу ла. Они используются клеткой также в качестве источников энергии и углерода Липиды составляют 3—7 % от массы сухих веществ клетки. Липиды представлены жирными кислотами, нейтральными жирами, фосфолипидами, гликолипидами и восками. Большая часть липидов входит в состав клеточной стенки и цитоплазматической мембраны микробов Химические элементы и минеральные веще ства: их содержание составляет 2-14 % от массы сухих веществ клетки. К основным химическим элементам клеток микроорга низмов относятся углерод, азот, водород и кислород. В состав микробных клеток входят также фосфор, калий, натрий, сера, магний кальций, хлор и железо. Питание микроорганизмов. Питательные ве щества из растворов (субстратов) проникают в клетки микроор ганизмов через поверхность полупроницаемой клеточной стенки и цитоплазматическую мембрану. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) является основным компонентом клетки, через которую транспортируются питательные вещества и выводятся из клетки продукты обмена. Проницаемость мембраны, т. е. поступление в клетку пита тельных веществ, зависит от концентрации веществ, растворен ных в среде, ее осмотического давления. Повышение осмотического давления среды, когда концентрация раствора становится значительно выше физиологи ческой, приводит к обезвоживанию цитоплазмы микробной клет ки. Она собирается в комочки и отходит от клеточной стенки. Питание клетки резко нарушается. Такое явление называется плазмолизом клетки. При значительном понижении осмотического давления среды (концентрация веществ ниже физиологической) бактериальная клетка разбухает вследствие большого поступления воды в цито плазму и приобретает шаровидную форму, причем стенка ее может лопнуть. Такое явление называется плазмоптизом. Жизне деятельность клетки при этом нарушается. В зависимости от способа усвоения углерода и азота микроорганизмы делят на автотрофы и гетеротрофы. Орга низмы, способные использовать в качестве основного источника углерода диоксид углерода (СО2), называются автотрофами, а те, которые могут утилизировать органический углерод, — гетеротрофами. Существуют и промежуточные типы - прототрофы. Дыхание микроорганизмов. По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные, т.е. обязательные аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы. Обли гатные аэробы могут расти только при наличии кислорода. Обли гатные анаэробы растут на среде без кислорода, который для них токсичен. Факультативные анаэробы могут расти как при на личии кислорода, так и без него, поскольку они способны пере ключаться с дыхания в присутствии молекулярного кислорода на брожение, если кислород отсутствует. Рост микроорганизмов. Рост микробной клетки – это увеличение размера и массы одной особи между двумя делениями. В результате обменных процессов с окружающей средой и внутриклеточного метаболизма происходит рост и развитие организма. Конечная цель развития микроорганизма - размножение. Под ростом подразумевается не только рост отдельной клетки, но и большее увеличение числа клеток в результате размножения, т.е. рост культуры микроорганизмов. Рост микроорганизмов зависит в первую очередь от наличия воды: грибы способны расти на субстрате, содержащий 12% воды, бактериям требуется для роста более 20%. В питательной среде должны присутствовать все элементы, из которых строится клетка, и в такой форме, которую микроорганизм способен усваивать. В больших количествах необходимы макроэлементы: сера, фосфор, кислород и микроэлементы: цинк, никель, молибден и др. При удовлетворении всех потребностей в питательных веществах рост микроорганизмов зависит от определенных условий:
Решающее значение для роста микроорганизмов имеет РН Среды. Большинство микроорганизмов лучше растет, когда концентрации водорода и кислорода одинаковы (РН - 7,0). Грибы предпочитают более низкие значения РН. Сложные процессы питания и дыхания микроорганизмов осуществляются с помощью ферментов, или энзимов. Ферменты, выделяемые микроорганизмами в окружающую среду, называются экзоферментами, а ферменты, тесно связанные с их клеткой, — эндоферментами. Первые подготавливают питательные вещества для всасывания через оболочку клетки, вторые внутри клетки превращают поступившие вещества в составные части клетки. Ферменты имеют белковую природу. Некоторые из них состоят исключительно из белка. В состав других ферментов, кроме белка, входит еще небелковая часть, которая может содержать ион металла или органические соединения, имеющие свойства витаминов. Роль бактерий, плесневых грибов и дрожжей в пищевом производстве.
Характеристики микрофлоры почвы, воды и воздуха. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Почва является хорошей средой для обитания микроорганизмов в связи с наличием в ней питательных веществ и влаги. Почва хорошо защищает их от влияния прямого солнечного света, высушивания, вследствие чего количество микробов в 1 г почвы достигает колоссальных размеров: от 200 млн. бактерий в глинистой почве до 5 млрд. в черноземной почве. В 1 г пахотного слоя почвы содержится 1- 10 млрд. бактерий. Наибольшее количество (1000000 в 1 мм3) микробов содержится в верхнем слое почвы на глубине 5-15 см. В глубоких слоях (1,5-6 м) встречаются единичные микробы, они обнаружены и в артезианской воде. Обсемененность почвы микроорганизмами находится в тесной зависимости от степени загрязнения ее фекальными массами и мочой, а также от характера обработки и удобрения. Обычно почва является неблагоприятной средой для большинства патогенных видов бактерий, вирусов, грибов. Однако почва как фактор передачи ряда возбудителей инфекционных заболеваний представляет собой весьма сложный субстрат. В почве долго сохраняются споры бацилл сибирской язвы, клостридии столбняка, анаэробной инфекции, ботулизма и многих почвенных микробов. Так, например, сибиреязвенные бациллы, попадая в почву, превращаются в споры, которые могут сохраняться в ней в течение многих лет. В черноземных почвах при благоприятных условиях споры проделывают полный цикл развития: в летний период споры прорастают в вегетативные формы и этот цикл повторяется. Пищевые продукты следует тщательно оберегать от загрязнения почвой, так как с ней могут попасть на продукты микробы, вызывающие порчу, или микробы, опасные для здоровья человека. Из почвы микробы с пылью или с потоками дождевой снеговой воды попадают в реки, озера и другие природные воды, в воздух. Таким образом, почва является первоисточником микробов в природных условиях. Природные воды, как и почва, являются естественной средой обитания многих микроорганизмов, где они способны жить, размножаться, участвовать в процессах круговорота углерода, азота, серы, железа и других элементов. Количественный и качественный состав микрофлоры природных вод разнообразен. Микрофлора воды рек зависит от степени их биологического загрязнения и качества очистки сточных вод, спускаемых в речные русла. Микроорганизмы широко распространены также в водах морей и океанов. Их находили на различных глубинах (3700-10 000 м). Степень обсеменения воды организмами принято выражать сапробностью, под которой подразумевают совокупность живых существ, живущих в водах, с большим скоплением животных и растительных остатков. Различают три зоны: Полисапробная зона - сильно загрязненная вода, бедная кислородом и богатая органическими соединениями. Число бактерий в 1 мл достигает 1 000 000 и более. Мезосапробная зона - зона умеренного загрязнения, где происходит минерализация органических веществ с интенсивным окислением и выраженной нитрификацией. Олигосапробная зона - характерна для чистой воды. Количество микробов незначительно, в 1 мл насчитывается несколько десятков или сотен. В зависимости от степени загрязнения в водоемах могут содержаться и определенное время сохраняться жизнеспособными, патогенные бактерии. Так, например, в водопроводной, речной и колодезной воде сальмонеллы могут находиться от 2 суток до 3 мес. Холерный вибрион выживает в воде рек, морей до нескольких месяцев, возбудитель туляремии - от нескольких суток до 3 мес. Водопроводная вода считается хорошей, если общее количество микробов в 1 мл равно 100, сомнительной - при 100-150 микробах, загрязненной - при 500 и более. В воде колодцев и открытых водоемов число микробов 1 мл не должно быть более 1000. Степень биологического загрязнения воды оценивают по коли - индексу и коли-титру. Коли - индексом называется число особей кишечной палочки, обнаруживаемых в 1 л воды. В соответствии с ГОСТ 2874-82 общее число бактерий не должно превышать 100 клеток в 1 см3. Коли - индекс - должно быть не более 3 в 1 л, а коли-титр - не менее 300 см3. Вода колодцев и открытых водоемов признается доброкачественной при коли-индексе не более 10 (коли-титр не менее 100 см3), общее число бактерий должно быть не выше 1000 в 1 см3. Санитарно-гигиенические нормы воды, используемой в пищевой промышленности и на предприятиях общественного питания, такие же, как и для питьевой воды. Вода открытых водоемов перед использованием в пищевых целях должна быть очищена и обеззаражена. Допускается использование без обработки только артезианской воды. Требования, предъявляемые по микробиологическим показателям к питьевой воде, предъявляются и к пищевому льду, как искусственному, так и естественному. Воздух является неблагоприятной средой для жизни микроорганизмов. В нем они не находят пищи, подвергаются высушиванию, губительному действию прямых солнечных лучей и поэтому большая часть их погибает. Однако и сравнительно короткого пребывания микробов в воздухе бывает вполне достаточно, чтобы обусловить передачу патогенных бактерий и вирусов от больных здоровым и вызвать обширные эпидемии таких заболеваний, как грипп. Состав микробов воздуха весьма разнообразен. Он зависит от степени загрязнения воздуха минеральными и органическими взвесями, температуры, осадков, характера местности, влажности и других факторов. Чем выше концентрация в воздухе пыли, дымов, копоти, тем больше микробов. Каждая частица пыли или дыма обладает способностью адсорбировать на своей поверхности множество микроорганизмов. Над поверхностью гор, морей арктических стран, океанов микробы встречаются редко. В окружении больных животных и людей, инфицированных членистоногих и насекомых в воздухе могут находиться и патогенные виды микробов (гноеродные кокки, микобактерии туберкулеза, сибиреязвенные бациллы, бактерии туляремии, риккетсии ку-лихорадки, сальмонеллы и др.). В зависимости от времени года в воздухе меняются состав и количество микрофлоры. Если принять общее количество микробов зимой за 1, то весной оно будет составлять 1,7; летом - 2, осенью - 1,2. Для воздуха закрытых помещений санитарными показательными микроорганизмами являются стафилококки зеленящие стрептококки, а показателями прямой эпидемиологической опасности - гемолитические стрептококк и стафилококки. Ультрафиолетовые лучи в губительны для микроорганизмов, но если последние адсорбированы на частицах пыли или других веществ, то оказываются надежно защищенными от действия ультрафиолетового облучения. Микробы могут распространяться токами воздуха, воздушно-пылевым и воздушно-капельным путем. При чиханье, кашле, разговоре больной человек выбрасывает в окружающую среду на расстояние 1-1,5 м и более вместе с каплями слизи, мокроты патогенные бактерии. Влияние температурных факторов на развитие микроорганизмов. Влияние микроорганизмов на формирование санитарно-гигиенических условий предприятий общественного питания Температура. Все микробы имеют максимальную, оптимальную и минимальную температуру своего развития. Оптимальная температура для большинства микробов 25-35 °С. Поэтому продукты в этих условиях быстро портятся Минимальный температурный предел от -6 до – 20 °С. Но при такой температуре микробы не гибнут, а лишь замедляют свое развитие. Поэтому размороженные пищевые продукты необходимо подвергать тепловой обработке. Максимальная температура (45 – 50 °С) также приостанавливает размножение микробов. Дальнейшее повышение ведет к гибели. Влажность. Повышенная влажность увеличивает количество растворимых питательных веществ, следовательно, способствует питанию и развитию микробов. Поэтому пищевые продукты, содержащие большое количество влаги (молоко, мясо, рыба, овощи, плоды), быстро портятся. Надежным способом сохранения продуктов от порчи является их сушка. Свет. Прямой солнечный луч губит микробы, в том числе и болезнетворные. Губительны ультрафиолетовые лучи солнца и специальных ламп БУВ, используемых для дезинфекции воды, воздуха. Химические вещества. Многие химические соединения губительно действуют на микробы и используются для их уничтожения. Так хлорную известь применяют для дезинфекции рук. Биологические факторы. Микробы в процессе жизнедеятельности могут влиять друг на друга, способствуя развитию или угнетению. Многие бактерии, плесневелые грибы выделяют в окружающую среду вещества – антибиотики, губительно действующие на развитие других микробов. Другими веществами, близкими к антибиотикам по характеру действия на микробы, являются фитонциды. Это вещества, выделяемые многими растениями (луком, чесноком, хреном, цитрусовыми), убивают болезнетворные микробы. |
1 2