Batteri putrefattivi, loro caratteristiche e proprietà. La microflora intestinale governa una persona: cosa devi sapere sulla microflora? Breve descrizione dei microrganismi dei mangimi

I processi putrefattivi sono parte integrante della circolazione delle sostanze sul pianeta. E succede continuamente grazie a minuscoli microrganismi. Sono i batteri putrefattivi che decompongono i resti degli animali, fertilizzano il terreno. Certo, non tutto è così roseo, perché i microrganismi possono rovinare irreparabilmente il cibo in frigorifero o, peggio, causare avvelenamenti e dysbacteriosis intestinali.

Cos'è il decadimento?

Il decadimento è la decomposizione di composti proteici che fanno parte di organismi vegetali e animali. Nel processo, i composti minerali sono formati da sostanze organiche complesse:

• idrogeno solforato;
• diossido di carbonio;
• ammoniaca;
• metano;
• acqua.

La decomposizione è sempre accompagnata da un odore sgradevole. Più intenso è il "tesoro", più lontano è andato il processo di decomposizione. Qual è l '"aroma" emesso dai resti di un gatto morto nell'angolo più lontano del cortile.

Un fattore importante per lo sviluppo dei microrganismi in natura è il tipo di alimentazione. I batteri putrefattivi si nutrono di sostanze organiche già pronte, quindi sono chiamati eterotrofi.

La temperatura più favorevole per il decadimento è compresa tra 25 e 35°C. Se la barra della temperatura viene ridotta a 4-6 ° C, l'attività vitale dei batteri putrefattivi può essere significativamente, ma non completamente, sospesa. Solo un aumento della temperatura nell'intervallo di 100°C può causare la morte dei microrganismi.

Ma a temperature molto basse, il decadimento si ferma completamente. Gli scienziati hanno ripetutamente trovato nel terreno ghiacciato dell'estremo nord i corpi di antichi popoli e mammut, che sono stati notevolmente conservati, nonostante i millenni passati.

Pulitori della natura

In natura, i batteri putrefattivi svolgono il ruolo di inservienti. Un'enorme quantità di rifiuti organici viene raccolta in tutto il mondo:

• resti di animali;
• foglie cadute;
• alberi caduti;
• rami spezzati;
• paglia.

Cosa accadrebbe agli abitanti della Terra, se non ci fossero i piccoli pulitori? Il pianeta si trasformerebbe semplicemente in una discarica inadatta alla vita. Ma i procarioti putridi fanno onestamente il loro lavoro in natura, trasformando la materia organica morta in humus. Non è solo ricco di sostanze utili, ma unisce anche zolle di terra, dando loro forza. Pertanto, il terreno non viene lavato via dall'acqua, ma, al contrario, rimane in esso. Le piante ricevono umidità e nutrimento vivificanti disciolti nell'acqua.

Gli aiutanti dell'uomo

L'uomo ha a lungo fatto ricorso all'aiuto dei batteri putrefattivi in ​​agricoltura. Senza di loro non si può coltivare un ricco raccolto di grano, non si possono allevare capre e pecore, non si può ottenere il latte.

Ma è interessante notare che i processi putrefattivi vengono utilizzati anche nella produzione tecnica. Ad esempio, quando si vestono le pelli, sono deliberatamente soggette a decomposizione. Le pelli così trattate possono essere facilmente ripulite dalla lana, conciate e ammorbidite.

Ma i microrganismi putrefattivi possono anche causare danni significativi all'economia. I microbi amano mangiare cibo umano. E questo significa che il cibo sarà semplicemente rovinato. Il loro uso diventa pericoloso per la salute, perché può portare a gravi avvelenamenti, che richiederanno un trattamento a lungo termine.

Puoi proteggere le tue scorte di cibo con l'aiuto di:

• congelamento;
• asciugatura;
• pastorizzazione.

Il corpo umano è in pericolo

Il processo di decadimento, purtroppo, colpisce il corpo umano dall'interno. Il centro di localizzazione dei batteri putrefattivi è l'intestino. È qui che il cibo non digerito si decompone e rilascia tossine. Il fegato ei reni, come meglio possono, trattengono la pressione delle sostanze tossiche. Ma a volte non sono in grado di far fronte ai sovraccarichi, e quindi inizia un disturbo nel lavoro degli organi interni, che richiede un trattamento immediato.

Il primo obiettivo è il sistema nervoso centrale. Le persone spesso si lamentano di questi tipi di disturbi:

• irritabilità;
• mal di testa;
• stanchezza costante.

L'avvelenamento costante del corpo con tossine dall'intestino accelera notevolmente l'invecchiamento. Molte malattie sono significativamente "più giovani" a causa del costante danno al fegato e ai reni da parte di sostanze tossiche.

Per molti decenni, i medici hanno combattuto senza pietà i batteri putrefattivi nell'intestino con i metodi di trattamento più straordinari. Ad esempio, i pazienti sono stati sottoposti a intervento chirurgico per rimuovere l'intestino crasso. Naturalmente, questo tipo di procedura non ha dato alcun effetto, ma ci sono state molte complicazioni.

La scienza moderna è giunta alla conclusione che è possibile ripristinare il metabolismo nell'intestino con l'aiuto dei batteri dell'acido lattico. Si ritiene che il bacillo acidophilus li stia combattendo più attivamente.

Pertanto, il trattamento e la prevenzione della dysbacteriosis intestinale devono essere accompagnati da prodotti a base di latte fermentato:

• kefir;
• latte acidofilo;
• yogurt acidofilo;
• pasta acidofila.

È facile prepararli in casa con latte pastorizzato e acidophilus starter, acquistabili in farmacia. La composizione dello starter comprende batteri acidofili essiccati, confezionati in un contenitore sigillato.

L'industria farmaceutica offre i suoi prodotti per il trattamento della disbiosi intestinale. I farmaci a base di bifidobatteri sono apparsi nelle catene di farmacie. Hanno un effetto complesso su tutto il corpo e non solo sopprimono i microbi putrefattivi, ma migliorano anche il metabolismo, promuovono la sintesi di vitamine e guariscono le ulcere nello stomaco e nell'intestino.

Puoi bere il latte?

Le controversie sull'opportunità del consumo di latte da parte degli scienziati vanno avanti da molti anni. Le migliori menti dell'umanità si sono divise in oppositori e difensori di questo prodotto, ma non hanno raggiunto un consenso.

Il corpo umano è programmato fin dalla nascita per consumare il latte. Questo è l'alimento principale per i bambini nel primo anno di vita. Ma nel tempo si verificano cambiamenti nel corpo e perde la capacità di digerire molti componenti del latte.

Se vuoi davvero coccolarti, dovrai tenere conto del fatto che il latte è un piatto indipendente. Una prelibatezza familiare fin dall'infanzia, il latte con una focaccia dolce o pane fresco, purtroppo, non è disponibile per gli adulti. Entrando nell'ambiente acido dello stomaco, il latte caglia all'istante, avvolge le pareti e non consente la digestione del resto del cibo per 2 ore. Ciò provoca il decadimento, la formazione di gas e tossine e successivamente problemi nell'intestino e trattamento a lungo termine.

Il fetore di pozzi neri e discariche, resti organici in decomposizione: tutto ciò provoca una persistente sensazione di disgusto nelle persone. Ma quando passa la prima reazione e si accende il buon senso, arriva la comprensione che questo è un processo obbligatorio della vita. Dietro ogni decomposizione, puoi vedere la nuova vita emergente. Questo è l'eterno ciclo delle sostanze in natura. E non importa quanto siano diversi gli organismi viventi sul pianeta, è sorprendente che gli unici responsabili della decomposizione siano i batteri del decadimento.

Cosa si sta decomponendo

I processi di decomposizione sono l'intera gamma di reazioni, a seguito delle quali le sostanze complesse si decompongono in quelle più semplici e più stabili. Il processo di putrefazione (ammonificazione) è la decomposizione in molecole semplici di sostanze organiche contenenti azoto e zolfo. Un processo simile - fermentazione - è la decomposizione di sostanze organiche prive di azoto - zuccheri o carboidrati. Entrambi i processi sono eseguiti da microrganismi. La delucidazione del meccanismo di questi processi iniziò con gli esperimenti di Louis Pasteur (1822-1895). Se, invece, guardiamo i batteri della putrefazione esclusivamente da un punto di vista chimico, vedremo che le cause di questi processi sono l'instabilità dei composti organici ei microrganismi agiscono solo come agenti causali delle reazioni chimiche. Ma sia le proteine, sia il sangue, e gli animali sotto l'influenza dei batteri subiscono diversi tipi di decadimento, quindi il ruolo dominante dei microrganismi è innegabile.

Lo studio dell'argomento continua

Il decadimento è di grande importanza sia nell'economia della natura che nell'attività umana: dalla produzione tecnica allo sviluppo delle malattie. La batteriologia applicata è nata solo circa 50 anni fa, e le difficoltà di studio sono ancora oggi enormi. Ma le prospettive sono enormi:

Chi sono questi distruttori?

I batteri sono un intero regno di organismi procarioti unicellulari (che non hanno un nucleo), che legge circa 10mila specie. Ma questo ci è noto e in generale si presume l'esistenza di oltre un milione di specie. Sono apparsi sul pianeta molto prima di noi (3-4 milioni di anni fa), ne sono stati i primi abitanti, ed è stato soprattutto grazie a loro che la Terra è diventata adatta allo sviluppo di altre forme di vita. Per la prima volta, nel 1676, il naturalista olandese Anthony van Leeuwenhoek vide "animalcules" nel suo microscopio fatto a mano. Solo nel 1828 presero il nome dall'opera di Christian Ehrenberg. Lo sviluppo della tecnologia di ingrandimento permise a Louis Pasteur nel 1850 di descrivere la fisiologia e il metabolismo dei batteri di decomposizione e fermentazione, compresi i patogeni. Fu Pasteur, l'inventore del vaccino contro l'antrace e la rabbia, a essere considerato il fondatore della batteriologia, la scienza dei batteri. Il secondo eccezionale batteriologo è il medico tedesco Robert Koch (1843-1910), che scoprì il Vibrio cholerae e il bacillo tubercolare.

Così semplice e così complesso

La forma dei batteri può essere sferica (cocchi), bastoncelli diritti (bacilli), curva (vibrio), spirale (spirilla). Possono unirsi: diplococchi (due cocchi), streptococchi (una catena di cocchi), stafilococchi (mazzo di cocchi). La parete cellulare della mureina (un polisaccaride combinato con amminoacidi) dà forma al corpo e protegge il contenuto della cellula. La membrana cellulare dei fosfolipidi può invaginare e contenere complessi di organi di movimento (flagelli). Le cellule non hanno un nucleo, ma il citoplasma contiene ribosomi e DNA circolare (plasmidi). Non ci sono organelli e le funzioni dei mitocondri e dei cloroplasti sono eseguite dai mesosomi - sporgenze della membrana. Alcuni hanno vacuoli: i vacuoli gassosi svolgono la funzione di muoversi nella colonna d'acqua e lo stoccaggio contiene glicogeno o amido, grassi, polifosfati.

Come mangiano

A seconda del tipo di alimentazione, i batteri sono autotrofi (sintetizzano loro stessi sostanze organiche) ed eterotrofi (consumano sostanze organiche già pronte). Gli autotrofi possono essere fotosintetici (verdi e viola) e chemiosintetici (nitrificanti, solfobatteri, ferrobatteri). Gli eterotrofi sono saprotrofi (usano prodotti di scarto, resti morti di animali e piante) e simbionti (usano la materia organica degli organismi viventi). Il decadimento e la fermentazione sono effettuati da batteri saprotrofi. Alcuni batteri hanno bisogno di ossigeno per svolgere il metabolismo (aerobi), mentre altri non ne hanno bisogno (anaerobi).

I nostri eserciti non possono essere contati

I batteri vivono ovunque. Letteralmente. In ogni goccia d'acqua, in ogni pozzanghera, sulle rocce, nell'aria e nel suolo. Ecco solo alcuni dei gruppi:

Condizioni ottimali

Determinate condizioni sono necessarie per la putrefazione, ed è la privazione di queste condizioni di batteri che è al centro della nostra cucina (sterilizzazione, pastorizzazione, inscatolamento e così via). Per un processo di decadimento intensivo, è necessario:

• La presenza dei batteri stessi.
• Condizioni esterne - ambiente umido, temperatura +30-40 °C.

Sono possibili varie opzioni. Ma l'acqua è un attributo essenziale dell'idrolisi delle sostanze organiche. E gli enzimi funzionano solo a un certo regime di temperatura.

Principali ammonitori

I batteri in decomposizione che vivono nel suolo della terra sono il gruppo più comune di procarioti. Svolgono un ruolo importante nel ciclo dell'azoto e restituiscono minerali (mineralizzano) al suolo, che sono così necessari alle piante per i processi di fotosintesi. La forma dei batteri, la loro relazione con la presenza di ossigeno e le modalità di alimentazione sono diverse. I principali rappresentanti di questo gruppo sono i clostridi sporigeni, i bacilli e gli enterobatteri non sporigeni.

Fasi della decomposizione organica

Le fasi di decomposizione delle sostanze organiche da parte dei batteri di decomposizione sono piuttosto complesse dal punto di vista chimico. In generale, questo processo viene eseguito come segue:

bastone di fieno

Il batterio più studiato è il Bacillus subtilis, un ammonitore molto efficace. Solo E. coli (Escherichia coli), il nostro simbionte intestinale, è stato meglio studiato. Il batterio del fieno è un batterio di decadimento aerobico. Sulla sua superficie sono presenti enzimi catalitici di proteasi prodotti dai batteri e utilizzati per ottenere energia vitale. Le proteasi entrano in reazioni di idrolisi con le proteine ​​\u200b\u200bdell'ambiente e distruggono i suoi legami peptidici con il rilascio dell'inizio di grandi catene di amminoacidi, e poi di quelle più piccole. Tutto ciò di cui ha bisogno va nella gabbia e ciò di cui non ha bisogno viene dato via. E rimangono sostanze tossiche: idrogeno solforato e ammoniaca. È a causa di questi gas che gli habitat dei bastoncini di fieno hanno un odore così sgradevole.

I nostri vicini

Circa 50 trilioni di microrganismi diversi vivono nel nostro intestino, ovvero circa due chilogrammi. E questo è 1,5 volte superiore al numero totale di cellule nell'intero corpo umano. E chi è il padrone qui, e chi è il simbionte? Questo è, ovviamente, uno scherzo. Ma tra questa varietà di vicini ci sono anche batteri in decomposizione. I benefici e i danni al corpo che ne derivano dipendono dal loro numero e dalla loro patogenicità. Ci sono fino a 40.000 batteri nella nostra bocca. L'ambiente acido del nostro stomaco può resistere ai lattobacilli, ad alcuni streptococchi e ai sarcini. Il succo pancreatico con enzimi digestivi aggressivi (lipasi e amilasi) viene rilasciato nel duodeno e lo rende quasi completamente sterile.

Nell'intestino tenue e crasso l'ambiente è alcalino, qui si concentra l'intera massa della microflora. È qui che i batteri ci aiutano ad assorbire le vitamine (bifidobatteri), a sintetizzare le vitamine (K e B) e a sopprimere la flora patogena (E. coli), ad abbattere l'amido e la cellulosa, le proteine ​​e i grassi (batteri ammonizzanti) e questo non è l'intero elenco delle funzioni utili dei nostri vicini. Con le feci, ogni persona espelle circa 18 miliardi di batteri, che è più delle persone sull'intero pianeta. Ma gli stessi batteri possono, in determinate condizioni, causare malattie. Ecco perché molti di loro sono considerati condizionatamente patogeni.

L'importanza dei batteri della putrefazione

I primi organismi viventi di questo pianeta, i più efficaci in termini di occupazione di tutte le nicchie ecologiche esistenti sul pianeta Terra, sono i batteri. Mineralizzano il terreno, rendendolo fertile. Restituire le sostanze inorganiche al ciclo. Smaltisci i cadaveri e i prodotti di scarto di tutti gli organismi viventi del pianeta. Fornire all'umanità risorse naturali. Semplificano la nostra vita e aiutano nell'assimilazione dei componenti del cibo. Questo elenco può essere continuato per molto tempo. Naturalmente, anche il valore negativo dei batteri putrefattivi è ottimo. Ma la natura sapeva cosa stava facendo e il nostro compito su questo pianeta non è quello di sconvolgere il delicato equilibrio che il mondo intorno a noi ha raggiunto in questi quasi quattro milioni di anni.

introduzione

Durante lo stoccaggio, i prodotti sono soggetti a deterioramento dovuto all'ingresso e allo sviluppo di microrganismi in essi contenuti. La composizione delle specie di microrganismi isolati da carne, latticini e prodotti a base di uova, pesce e altri è molto varia (batteri putrefattivi, muffe, lieviti, actinomiceti, micrococchi, acido lattico, batteri dell'acido butirrico e acetico e altri). Una volta nel prodotto e moltiplicandosi abbondantemente in esso, i microrganismi saprofiti possono provocare l'insorgenza di vari difetti: marciumi, muffe, muco della carne, sapore amaro del latte, sapore rancido del burro, ecc.

batteri putrefattivi

I batteri putrefattivi causano la scomposizione delle proteine. A seconda della profondità di decomposizione e dei prodotti finali risultanti, possono verificarsi vari difetti alimentari. Questi microrganismi sono ampiamente distribuiti in natura. Si trovano nel suolo, nell'acqua, nell'aria, nel cibo e nell'intestino di esseri umani e animali.

a microrganismi putrefattivi comprendono bastoncini sporigeni aerobici e non sporigeni, anaerobi sporigeni, anaerobi facoltativi non sporigeni.

Sono i principali agenti causali del deterioramento dei prodotti lattiero-caseari, causano la disgregazione delle proteine ​​(proteolisi), a seguito della quale possono verificarsi vari difetti nei prodotti alimentari, a seconda della profondità della disgregazione delle proteine. Gli antagonisti putrefattivi sono batteri dell'acido lattico, quindi il processo putrefattivo di decadimento del prodotto si verifica dove non c'è processo di fermentazione del latte.

La proteolisi (proprietà proteolitiche) viene studiata mediante inoculazione di microrganismi nel latte, agar latte, gelatina di peptone di carne (MBG) e nel siero di sangue coagulato.

Le proteine ​​del latte coagulate (caseina) sotto l'influenza di enzimi proteolitici possono coagulare con la separazione del siero (peptonizzazione) o dissolversi (proteolisi).

Sull'agar latte attorno alle colonie di microrganismi proteolitici si formano ampie zone di chiarificazione del latte.

In NRM, l'inoculazione viene effettuata mediante iniezione nella colonna del terreno. Le colture vengono coltivate per 5-7 giorni a temperatura ambiente. I microbi con proprietà proteolitiche liquefanno la gelatina. I microrganismi che non hanno una capacità proteolitica crescono nel NMF senza la sua liquefazione.

Nelle colture su siero di sangue coagulato, anche i microrganismi proteolitici causano la liquefazione e i microbi che non hanno questa proprietà non ne modificano la consistenza.

Quando si studiano le proprietà proteolitiche, viene determinata anche la capacità dei microrganismi di formare indolo, idrogeno solforato e ammoniaca, cioè di scomporre le proteine ​​​​nei prodotti gassosi finali.

I batteri putrefattivi sono molto diffusi. Si trovano nel suolo, nell'acqua, nell'aria, nell'intestino umano e animale e sui prodotti alimentari. Questi microrganismi includono bastoncini aerobici e anaerobi sporigeni, batteri anaerobi facoltativi e pigmentanti senza spore.

La putrefazione è la decomposizione delle proteine ​​da parte dei microrganismi. Questo è un danno a carne, pesce, frutta, verdura, legno, così come i processi che si verificano nel suolo, nel letame, ecc.

In un senso più stretto, la putrefazione è considerata il processo di decomposizione di proteine ​​o substrati ricchi di proteine ​​sotto l'influenza di microrganismi.

Le proteine ​​sono una componente importante del mondo organico vivo e morto e si trovano in molti alimenti. Le proteine ​​sono caratterizzate da una grande diversità e complessità di struttura.

La capacità di distruggere le sostanze proteiche è inerente a molti microrganismi. Alcuni microrganismi causano una scissione superficiale della proteina, altri possono distruggerla più profondamente. I processi putrefattivi si verificano costantemente in condizioni naturali e spesso si verificano in prodotti e prodotti contenenti sostanze proteiche. La degradazione delle proteine ​​​​inizia con la sua idrolisi sotto l'influenza di enzimi proteolitici rilasciati dai microbi nell'ambiente. La putrefazione procede in presenza di temperatura e umidità elevate.

Decadimento aerobico. Si verifica in presenza di ossigeno atmosferico. I prodotti finali del decadimento aerobico sono, oltre all'ammoniaca, l'anidride carbonica, l'idrogeno solforato ei mercaptani (che hanno l'odore di uova marce). L'idrogeno solforato e i mercaptani si formano durante la decomposizione degli amminoacidi contenenti zolfo (cistina, cisteina, metionina). Tra i batteri putrefattivi che distruggono le sostanze proteiche in condizioni aerobiche c'è anche il bacillo. mycoides. Questo batterio è ampiamente distribuito nel terreno. È un bastoncino sporigeno mobile.

decadimento anaerobico. Si verifica in condizioni anaerobiche. I prodotti finali del decadimento anaerobico sono i prodotti della decarbossilazione degli amminoacidi (rimozione del gruppo carbossilico) con la formazione di sostanze maleodoranti: indolo, acatolo, fenolo, cresolo, diammine (i loro derivati ​​sono veleni cadaverici e possono causare avvelenamento) .

Gli agenti causali più comuni e attivi del decadimento in condizioni anaerobiche sono Bacillus puthrificus e Bacillus sporogenes.

La temperatura ottimale di sviluppo per la maggior parte dei microrganismi putrefattivi è compresa tra 25 e 35°C. Le basse temperature non ne provocano la morte, ma ne arrestano solo lo sviluppo. Ad una temperatura di 4-6°C, l'attività vitale dei microrganismi putrefattivi viene soppressa. I batteri putrefattivi non spori muoiono a temperature superiori a 60°C, mentre i batteri sporigeni resistono al riscaldamento fino a 100°C.

Il ruolo dei microrganismi putrefattivi in ​​natura, nei processi di deterioramento degli alimenti.

In natura, il decadimento gioca un grande ruolo positivo. È parte integrante della circolazione delle sostanze. I processi putrefattivi assicurano l'arricchimento del suolo con tali forme di azoto necessarie per le piante.

Un secolo e mezzo fa, il grande microbiologo francese L. Pasteur capì che senza i microrganismi del decadimento e della fermentazione, che trasformano la materia organica in composti inorganici, la vita sulla Terra sarebbe diventata impossibile. Il maggior numero di specie di questo gruppo vive nel suolo: ce ne sono diversi miliardi in 1 g di terreno coltivabile fertile.La flora del suolo è rappresentata principalmente da batteri in decomposizione. Decompongono i resti organici (cadaveri di piante e animali) in sostanze che le piante consumano: anidride carbonica, acqua e sali minerali. Questo processo su scala globale è chiamato mineralizzazione dei residui organici, maggiore è il numero di batteri nel suolo, più intenso è il processo di mineralizzazione, quindi maggiore è la fertilità del suolo. Tuttavia, i microrganismi putrefattivi ei processi che provocano nell'industria alimentare provocano il deterioramento dei prodotti, in particolare quelli di origine animale e dei materiali contenenti sostanze proteiche. Al fine di prevenire il deterioramento dei prodotti da parte di microrganismi putrefattivi, dovrebbe essere previsto un tale regime di stoccaggio che escluda lo sviluppo di tali microrganismi.

Per proteggere gli alimenti dalla decomposizione si ricorre alla sterilizzazione, alla salatura, all'affumicatura, al congelamento, ecc.. Tuttavia, tra i batteri putrefattivi vi sono forme sporifere, alofile e psicrofile, forme che provocano il deterioramento dei prodotti salati o congelati.

Argomento 1.2. Influenza delle condizioni ambientali sui microrganismi. Distribuzione dei microrganismi in natura.

Fattori che influenzano i microrganismi (temperatura, umidità, concentrazione media, radiazioni)

Piano

1. Effetto della temperatura: microrganismi psicrofili, mesofili e termofili. Basi microbiologiche della conservazione degli alimenti in forma refrigerata e congelata. Stabilità termica di cellule vegetative e spore: pastorizzazione e sterilizzazione. Effetto del trattamento termico dei prodotti alimentari sulla microflora.

2. Influenza dell'umidità di un prodotto e dell'ambiente sui microrganismi. Il valore dell'umidità relativa dell'aria per lo sviluppo di microrganismi sui prodotti secchi.

3. Influenza della concentrazione di sostanze disciolte nell'habitat dei microrganismi. L'influenza delle radiazioni, l'uso dei raggi UV per la disinfezione dell'aria.

L'influenza della temperatura: microrganismi psicrofili, mesofili e termofili. Basi microbiologiche della conservazione degli alimenti in forma refrigerata e congelata. Stabilità termica di cellule vegetative e spore: pastorizzazione e sterilizzazione. Effetto del trattamento termico dei prodotti alimentari sulla microflora.

La temperatura è il fattore più importante per lo sviluppo dei microrganismi. Per ciascuno dei microrganismi esiste un regime di temperatura minimo, ottimale e massimo per la crescita. Secondo questa proprietà, i microbi sono divisi in tre gruppi:

§ psicofili - microrganismi che crescono bene a basse temperature con un minimo a -10-0 °C, un ottimale a 10-15 °C;

§ mesofili - microrganismi per i quali si osserva la crescita ottimale a 25-35 °C, il minimo - a 5-10 °C, il massimo - a 50-60 °C;

§ termofili - microrganismi che crescono bene a temperature relativamente elevate con una crescita ottimale a 50-65 °C, un massimo a temperature superiori a 70 °C.

La maggior parte dei microrganismi appartiene ai mesofili, per il cui sviluppo la temperatura di 25-35 °C è ottimale. Pertanto, la conservazione dei prodotti alimentari a questa temperatura porta alla rapida moltiplicazione dei microrganismi in essi contenuti e al deterioramento dei prodotti. Alcuni microbi con un accumulo significativo negli alimenti possono portare all'intossicazione alimentare umana. Microrganismi patogeni, ad es. che causano malattie infettive umane sono anche mesofili.

Le basse temperature rallentano la crescita dei microrganismi, ma non li uccidono. Nei prodotti alimentari refrigerati, la crescita dei microrganismi è lenta, ma continua. A temperature inferiori a 0 ° C, la maggior parte dei microbi smette di moltiplicarsi, ad es. quando il cibo viene congelato, la crescita dei microbi si interrompe, alcuni di loro si estinguono gradualmente. È stato stabilito che a temperature inferiori a 0 °C, la maggior parte dei microrganismi cade in uno stato simile all'anabiosi, conserva la propria vitalità e continua il proprio sviluppo quando la temperatura aumenta. Questa proprietà dei microrganismi dovrebbe essere presa in considerazione durante lo stoccaggio e l'ulteriore elaborazione culinaria dei prodotti alimentari. Ad esempio, la salmonella può essere conservata a lungo nella carne congelata e, dopo aver scongelato la carne, in condizioni favorevoli, si accumula rapidamente fino a raggiungere una quantità pericolosa per l'uomo.

Se esposti a temperature elevate, superando la massima resistenza dei microrganismi, si verifica la loro morte. I batteri che non hanno la capacità di formare spore muoiono se riscaldati in un ambiente umido a 60-70 ° C dopo 15-30 minuti, a 80-100 ° C - dopo pochi secondi o minuti. Le spore batteriche sono molto più resistenti al calore. Sono in grado di resistere a 100 ° C per 1-6 ore, a una temperatura di 120-130 ° C le spore batteriche muoiono in un ambiente umido in 20-30 minuti. Le spore della muffa sono meno resistenti al calore.

Il trattamento culinario termico dei prodotti alimentari nella ristorazione pubblica, la pastorizzazione e la sterilizzazione dei prodotti nell'industria alimentare portano alla morte parziale o completa (sterilizzazione) delle cellule vegetative dei microrganismi.

Durante la pastorizzazione, il prodotto alimentare è soggetto ad un minimo effetto di temperatura. A seconda del regime di temperatura, si distinguono pastorizzazione bassa e alta.

La bassa pastorizzazione viene effettuata ad una temperatura non superiore a 65-80°C, per almeno 20 minuti per garantire al meglio la sicurezza del prodotto.

L'alta pastorizzazione è un'esposizione a breve termine (non più di 1 min) del prodotto pastorizzato a una temperatura superiore a 90 ° C, che porta alla morte della microflora patogena non sporigena e allo stesso tempo non comporta cambiamenti significativi nelle proprietà naturali dei prodotti pastorizzati. Gli alimenti pastorizzati non possono essere conservati senza refrigerazione.

La sterilizzazione comporta il rilascio del prodotto da tutte le forme di microrganismi, comprese le spore. La sterilizzazione del cibo in scatola viene effettuata in dispositivi speciali - autoclavi (sotto pressione del vapore) a una temperatura di 110-125 ° C per 20-60 minuti. La sterilizzazione offre la possibilità di conservazione a lungo termine del cibo in scatola. Il latte viene sterilizzato mediante trattamento ad altissima temperatura (a temperature superiori a 130 °C) in pochi secondi, che consente di conservare tutte le proprietà benefiche del latte.

Breve descrizione dei microrganismi dei mangimi

Processi microbiologici che si verificano durante l'insilamento.

La composizione quantitativa e qualitativa (specie) della comunità di microrganismi coinvolti nella maturazione dell'insilato dipende dalla composizione botanica della massa verde, dal contenuto di carboidrati e proteine ​​solubili in essa contenuti e dal contenuto di umidità della massa iniziale. Quindi, ad esempio, le materie prime ricche di proteine ​​​​(trifoglio, erba medica, trifoglio dolce, lupinella), a differenza delle materie prime ricche di carboidrati (mais, miglio, ecc.), Vengono insilate con partecipazione a lungo termine ai processi di putrefazione batteri e con un lento aumento del numero di batteri lattici.

Dopo aver deposto la massa vegetale nel deposito, si osserva la riproduzione di massa dei microrganismi. Il loro numero totale dopo 2-9 giorni può superare significativamente il numero di microrganismi che entrano con la massa vegetale.

Con tutti i metodi di insilamento, nella maturazione dei silos è coinvolta una comunità di microrganismi, costituita da due gruppi diametralmente opposti a seconda della natura dell'impatto sul materiale vegetale: gruppi nocivi (indesiderabili) e utili (desiderabili).

Nel processo di insilamento, i microrganismi putrefattivi vengono sostituiti da quelli dell'acido lattico, che, a causa della formazione di acido lattico e parzialmente acetico, riducono il pH del mangime a 4,0-4,2 e quindi creano condizioni sfavorevoli per lo sviluppo di microrganismi putrefattivi ( Tavolo 2).

Le condizioni per l'esistenza (necessità di ossigeno, relazione con la temperatura, acidità attiva, ecc.) non sono le stesse per diversi gruppi di microrganismi. Dal punto di vista della domanda di ossigeno, si distinguono condizionatamente tre gruppi di microrganismi:

Allevamento solo in completa assenza di ossigeno (anaerobi obbligati);

Si riproduce solo in presenza di ossigeno (aerobi obbligati);

Riproducendosi sia in presenza di ossigeno che in assenza di esso (anaerobi facoltativi).

Per limitare l'attività dei microrganismi dannosi e stimolare la riproduzione di batteri benefici, è necessario conoscere le caratteristiche dei singoli gruppi di microrganismi.

batteri dell'acido lattico

Tra la diversa microflora epifita delle piante, c'è solo un numero relativamente piccolo di anaerobi facoltativi non sporigeni, omo, batteri lattici eterofermentativi.

La proprietà principale dei batteri dell'acido lattico, secondo la quale sono combinati in un grande gruppo separato di microrganismi, è la capacità di formare acido lattico come prodotto di fermentazione:

Crea acidità attiva nel terreno (pH 4,2 e inferiore), che influisce negativamente sui microrganismi indesiderati. Inoltre, l'importanza dei batteri lattici risiede nell'azione battericida della molecola di acido lattico non dissociato e nella loro capacità di formare specifici antibiotici e altre sostanze biologicamente attive.

I batteri dell'acido lattico si distinguono per le seguenti caratteristiche importanti per l'insilamento:

1. Hanno bisogno per il metabolismo, principalmente carboidrati (zucchero, meno spesso amido);

2. Le proteine ​​​​non si decompongono (alcune specie in quantità insignificante);

3. Sono anaerobi facoltativi, cioè svilupparsi senza ossigeno e in presenza di ossigeno;

4. La temperatura ottimale è più spesso di 30 0 C (batteri lattici mesofili), ma in alcune forme raggiunge i 60 0 C (batteri lattici termofili);

5. Resistere all'acidità fino a pH 3,0;

6. Può riprodursi in insilato con un contenuto di sostanza secca molto elevato;

7. Tollerano facilmente alte concentrazioni di NaCl e sono resistenti ad alcuni altri prodotti chimici;

8. Oltre all'acido lattico, che svolge un ruolo decisivo nella soppressione di tipi di fermentazione indesiderati, i batteri dell'acido lattico secernono sostanze biologicamente attive (vitamine del gruppo B, ecc.). Possiedono proprietà preventive (o mediche), stimolano la crescita e lo sviluppo della pagina - x. animali.

In condizioni favorevoli (contenuto sufficiente di carboidrati idrosolubili nel materiale vegetale iniziale, anaerobiosi), la fermentazione dell'acido lattico termina in pochi giorni e il pH raggiunge il valore ottimale di 4,0-4,2.

Batteri dell'acido butirrico

Batteri dell'acido butirrico (Clostridium sp.) - I batteri butirrici anaerobi (clostridi) sporigeni, mobili, a forma di bastoncello sono ampiamente distribuiti nel terreno. La presenza di clostridi negli insilati è conseguenza della contaminazione del suolo, in quanto la loro presenza sulla massa verde delle colture foraggere è solitamente molto bassa. Quasi immediatamente dopo aver riempito il deposito di massa verde, i batteri dell'acido butirrico iniziano a moltiplicarsi intensamente insieme ai batteri dell'acido lattico nei primi giorni.

L'elevata umidità delle piante, dovuta alla presenza di linfa cellulare vegetale nella massa frantumata dell'insilato, e le condizioni anaerobiche nel silo sono le condizioni ideali per la crescita dei Clostridi. Pertanto, entro la fine del primo giorno, il loro numero aumenta e successivamente dipende dall'intensità della fermentazione dell'acido lattico. In caso di debole accumulo di acido lattico e diminuzione del pH, i batteri dell'acido butirrico si moltiplicano vigorosamente e il loro numero raggiunge un massimo (10 3 -10 7 cellule/g) in pochi giorni.

All'aumentare dell'umidità (con un contenuto di sostanza secca del 15% nella massa dell'insilato), la sensibilità dei clostridi all'acidità del mezzo diminuisce anche a pH 4,0 (4)

Gli agenti causali della fermentazione butirrica sono caratterizzati dalle seguenti principali caratteristiche fisiologiche e biochimiche:

1. I batteri dell'acido butirrico, essendo anaerobi obbligati, iniziano a svilupparsi in condizioni di forte compattazione della massa dell'insilato;

2. Decomponendo lo zucchero, competono con i batteri dell'acido lattico e, utilizzando proteine ​​e acido lattico, portano alla formazione di prodotti di degradazione proteica altamente alcalini (ammoniaca) e ammine tossiche;

3. I batteri dell'acido butirrico necessitano di materie prime vegetali umide per il loro sviluppo e, con un elevato contenuto di umidità della massa iniziale, hanno maggiori possibilità di sopprimere tutti gli altri tipi di fermentazione;

4. Le temperature ottimali per i batteri butirrici vanno dai 35 ai 40°C, ma le loro spore tollerano temperature più elevate;

5. Sensibili all'acidità e interrompono la loro attività a pH inferiori a 4,2.

Le misure efficaci contro i patogeni della fermentazione butirrica sono: rapida acidificazione della massa vegetale, essiccazione delle piante bagnate. Esistono prodotti biologici a base di batteri lattici per attivare la fermentazione dell'acido lattico nell'insilato. Inoltre, sono state sviluppate sostanze chimiche che hanno un effetto battericida (soppressivo) e batteriostatico (inibitore) sui batteri dell'acido butirrico.

Batteri putrefattivi (Bacillus, Pseudomonas).

I rappresentanti del genere Bacilli (Bac.mesentericus, Вac.megatherium) sono simili nelle loro caratteristiche fisiologiche e biochimiche ai rappresentanti dei clostridi, ma a differenza di loro sono in grado di svilupparsi in condizioni aerobiche. Pertanto, sono tra i primi ad essere inclusi nel processo di fermentazione. Questi microrganismi sono produttori attivi di vari enzimi idrolitici. Usano varie proteine, carboidrati (glucosio, saccarosio, maltosio, ecc.) e acidi organici come nutrienti.

Una proprietà importante dei batteri putrefattivi, che è importante per i processi che si verificano nella massa del mangime, è la loro capacità di sporulare.

Le principali caratteristiche dei patogeni della fermentazione putrefattiva sono le seguenti:

1. Non possono esistere senza ossigeno, quindi la decomposizione è impossibile in un deposito ermetico;

2. I batteri putrefattivi decompongono principalmente le proteine ​​(in ammoniaca e ammine tossiche), così come i carboidrati e l'acido lattico (in prodotti gassosi);

3. I batteri putrefattivi si moltiplicano a un pH superiore a 5,5. Con la lenta acidificazione del mangime, una parte significativa dell'azoto proteico passa nelle forme amminiche e ammoniacali;

4. Una proprietà importante dei batteri putrefattivi è la loro capacità di sporulare. Nel caso di conservazione e alimentazione a lungo termine di insilato, in cui il lievito e i batteri dell'acido butirrico decomporranno la maggior parte dell'acido lattico o saranno neutralizzati dai prodotti di decomposizione proteica, i batteri putrefattivi, che si sviluppano dalle spore, possono iniziare la loro attività distruttiva.

La condizione principale per limitare l'esistenza di batteri putrefattivi è il riempimento rapido, una buona compattazione e una tenuta affidabile del silo. Le perdite causate da agenti patogeni della fermentazione putrefattiva possono essere ridotte con l'aiuto di conservanti chimici e biologici.

Muffa funghi e lievito.

Entrambi questi tipi di microrganismi sono funghi e sono rappresentanti altamente indesiderabili della microflora dell'insilato. Tollerano facilmente la reazione acida dell'ambiente (pH 3,2 e inferiore). Poiché i funghi della muffa (Penicillium, Aspergillus, ecc.) Sono aerobi obbligati, iniziano a svilupparsi immediatamente dopo il riempimento del deposito, ma con la scomparsa dell'ossigeno, il loro sviluppo si interrompe. In un silo adeguatamente riempito con un sufficiente grado di compattazione e tenuta, ciò avviene in poche ore. Se nel silo sono presenti sacche di muffa, lo spostamento d'aria era insufficiente o la sigillatura era incompleta.

I lieviti (Hansenula, Pichia, Candida, Saccharomyces, Torulopsis) si sviluppano immediatamente dopo il riempimento del deposito, perché sono anaerobi facoltativi e possono crescere con piccole quantità di ossigeno nell'insilato. Inoltre, sono altamente resistenti ai fattori di temperatura e al basso pH.

I funghi lieviti interrompono il loro sviluppo solo in completa assenza di ossigeno nel silo, ma piccole quantità di essi si trovano negli strati superficiali del silo.

In condizioni anaerobiche utilizzano zuccheri semplici (glucosio, fruttosio, mannosio, saccarosio, galattosio, raffinosio, maltosio, destrine) lungo la via glicolitica e si sviluppano per ossidazione degli zuccheri e degli acidi organici:

Il pieno utilizzo di quest'ultimo porta al fatto che l'ambiente acido del silo viene sostituito da uno alcalino, si creano condizioni favorevoli per lo sviluppo della microflora butirrica e putrefattiva.

Di conseguenza, la qualità dell'insilato di mais, così come delle erbe essiccate "in profondità", diminuisce. mangime con le migliori prestazioni in termini di prodotti di fermentazione.

Pertanto, muffe e lieviti sono caratterizzati da:

1. Muffe e lieviti sono rappresentanti indesiderabili della microflora aerobica;

2. L'effetto negativo di muffe e lieviti è che provocano la degradazione ossidativa di carboidrati, proteine ​​e acidi organici (compreso il lattico);

3. Tollera facilmente la reazione acida dell'ambiente (pH inferiore a 3,0 e persino 1,2);

4. I funghi della muffa emettono tossine pericolose per la salute degli animali e dell'uomo;

5. I lieviti, essendo agenti causali dei processi di fermentazione secondaria, portano all'instabilità aerobica dei silos.

La limitazione dell'accesso all'aria mediante rapida posa, rincalzatura e sigillatura, un corretto scavo e alimentazione sono fattori decisivi che limitano lo sviluppo di muffe e lieviti. Per sopprimere lo sviluppo di agenti patogeni della fermentazione secondaria, si raccomandano preparati con attività fungistatica (fungicida) (Appendice 2).

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