Температура і мікроорганізми

Це один з найважливіших факторів зовнішнього середовища. Всі мікроорганізми можуть розвиватися тільки в певних межах температури.

Найбільш сприятлива для мікроорганізмів температура називається оптимальною. Вона знаходиться між крайніми температурними рівнями – температурним мінімумом і температурним максимумом, при яких можливий розвиток мікроорганізмів.

Так, для більшості сапрофітів температурний оптимум становить близько 30°С, температурний мінімум 10°С, максимум 55°С. Отже, при охолодженні середовища до температури нижче 10°С або при нагріванні його понад 55°С розвиток сапрофітних мікроорганізмів припиняється. Цим пояснюється, швидке псування харчових продуктів в теплу пору року або в теплому приміщенні.

Для інших мікроорганізмів температурний оптимум може бути значно нижче або вище. Залежно від того, в яких межах знаходиться оптимальна для мікробів температура, всі вони поділяються на три групи:

  • псіхрофіли;
  • термофіли;
  • мезофіли.

Псіхрофіли (холодолюбиві мікроорганізми) добре розвиваються при порівняно низьких температурах. Для них оптимум становить близько 10°С, мінімум від – 10 до 0°С і максимум близько 30°С. До псіхрофілів відносяться деякі гнильні бактерії і цвілі, які викликають псування продуктів, що зберігаються в холодильниках.

Психрофільні мікроорганізми живуть у грунті полярних районів і водах холодних морів.

Термофіли (теплолюбні мікроорганізми) мають температурний оптимум приблизно в 50°С, мінімум близько 30°С і максимум в межах 70-80°С.

Такі мікроорганізми живуть у гарячих водних джерелах, самозігріваються в масах сіна, зерна, гною і т.д.

Мезофіли найкраще розвиваються при температурі близько 30°С (оптимум). Температурний мінімум для цих мікроорганізмів становить 0-10°С, а максимум доходить до 50°С.

Мезофіли представляють найбільш поширену групу мікроорганізмів. До цієї групи належить більшість бактерій, цвілевих грибів і дріжджів. Збудники багатьох захворювань також є мезофіли.

Мікроорганізми по-різному реагують на коливання температури. Деякі з них дуже чутливі до відхилення температури від оптимальної (багато бактерії, в тому числі хвороботворні), інші ж, навпаки, можуть добре розвиватися в широких температурних межах (цвілеві гриби і деякі гнильні бактерії). Слід зауважити, що гриби взагалі менш вимогливі до умов середовища, ніж бактерії.

Зниження температури від точки оптимуму на мікроорганізмах позначається значно слабкіше, ніж підвищення її до максимуму.

Падіння температури нижче мінімуму зазвичай не призводить мікробну клітину до загибелі, а сповільнює або зупиняє її розвиток. Клітка переходить в стан анабіозу, тобто прихованої життєдіяльності, на зразок зимової сплячки багатьох тварин. Після підвищення температури до рівня, близького оптимальному, мікроорганізми знову повертаються до нормальної життєдіяльності.

Деякі цвілеві гриби і дріжджі зберігають життєздатність після тривалого впливу температури – 190°С. Спори деяких бактерій витримують охолодження до – 252°С.

Однак далеко не завжди мікроорганізми зберігають життєздатність після впливу низьких температур. Клітина може загинути внаслідок порушення нормальної структури протоплазми і обміну речовин. Особливо несприятливо для мікробної клітини багаторазове заморожування і відтавання.

Низькі температури широко застосовуються в практиці зберігання продовольчих товарів. Продукти зберігають в охолодженому (від 10 до 2°С) і замороженому (від 15 до 30°С) стані.

Терміни зберігання охолоджених продуктів не можуть бути тривалими, тому що розвиток на них мікроорганізмів не припиняється, а тільки сповільнюється.

Заморожені продукти зберігаються більш тривалий час, оскільки розвиток на них мікроорганізмів призупиненний. Однак після відтавання такі продукти можуть швидко зіпсуватися внаслідок інтенсивного розмноження мікроорганізмів, що зберегли життєздатність.

Підвищення температури від точки оптимуму надає різкий вплив на мікроорганізми. Нагрівання понад температурного максимуму призводить до швидкої загибелі мікробів. Більшість мікроорганізмів гине при температурі 60-70°С через 15-30 хвилин, а при нагріванні до 80-100°С – протягом від декількох секунд до 3 хвилин.

Спори бактерій витримують нагрівання до 100 ° протягом кількох годин. Для знищення спор вдаються до нагрівання до 120 ° протягом 20-30 хвилин.

Причиною загибелі мікроорганізмів при нагріванні є, головним чином, згортання білкових речовин клітини і руйнування ферментів.

Згубна дія високих температур використовується при консервуванні продуктів шляхом пастеризації та стерилізації.

Пастеризація являє собою нагрівання продукту при температурі від 63 до 75°С в продовження 30-10 хвилин (тривала пастеризація) або від 75 до 93°С протягом декількох секунд (коротка пастеризація). У результаті пастеризації знищується більшість вегетативних клітин мікробів, а спори залишаються живими. Тому пастеризовані продукти треба зберігати на холоді, щоб запобігти проростанню спор. Пастеризації піддають:

  • молоко;
  • вино;
  • фруктові і овочеві соки та інші продукти.

Стерилізація означає нагрівання продукту при температурі 120°С протягом 10-30 хвилин. Під час стерилізації, яка проводиться в спеціальних автоклавах, гинуть всі мікроорганізми і їх спори. Внаслідок цього стерилізовані продукти в герметичній тарі можуть зберігатися роками.

Стерилізація застосовується при виготовленні:

  • м’ясних;
  • рибних;
  • молочних;
  • фруктових та інших консервів.
Посилання на основну публікацію