Пищевая микробиология: микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения
Учебник
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Микробиологическая промышленность
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 257
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-16-012413-1
ISBN-онлайн: 978-5-16-105439-0
Артикул: 644910.05.01
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти
В учебнике рассмотрены теоретические основы микробиологической безопасности пищевых продуктов, изложены методы пробоподготовки, культивирования и индикации и идентификации микроорганизмов, приведена характеристика микробиоты порчи. Также даны подробные сведения о химическом составе и микрофлоре различного сырья и продуктов питания; рассмотрены свойства пяти групп микроорганизмов-индикаторов санитарного состояния и безопасности сырья и пищевых продуктов; описано влияние на микроорганизмы различных факторов и показано их использование в обеспечении микробиологической безопасности пищевых продуктов.
Отличительная особенность книги состоит в том, что авторы дали описание как основных систематических групп, так и свойств отдельных видов микроорганизмов, играющих важную роль в пищевой микробиологии, что имеет прикладное значение.
Учебник соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения и предназначен для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 36.04.01 «Ветеринарно-санитарная экспертиза», 19.04.03 «Продукты питания животного происхождения», 19.04.02 «Продукты питания из растительного сырья», квалификация «магистр».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Магистратура
- 19.04.02: Продукты питания из растительного сырья
- 19.04.03: Продукты питания животного происхождения
ГРНТИ:
Скопировать запись
Пищевая микробиология: микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения, 2024, 644910.06.01
Пищевая микробиология: микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения, 2022, 644910.04.01
Пищевая микробиология: микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения, 2020, 644910.03.01
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ПИЩЕВАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ЖИВОТНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В.Н. КИСЛЕНКО Т.И. ДЯЧУК Допущено в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки 36.04.01 «Ветеринарно-санитарная экспертиза», 19.04.03 «Продукты питания животного происхождения», 19.04.02 «Продукты питания из растительного сырья» (квалификация (степень) «магистр») Москва ИНФРА-М 202УЧЕБНИК
УДК 579.67(075.8) ББК 36-1я73 К44 Кисленко В.Н. К44 Пищевая микробиология: микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения : учебник / В.Н. Кисленко, Т.И. Дячук. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 257 с. — (Высшее образование: Магистратура). — DOI 10.12737/23908. ISBN 978-5-16-012413-1 (print) ISBN 978-5-16-105439-0 (online) В учебнике рассмотрены теоретические основы микробиологической безопасности пищевых продуктов, изложены методы пробоподготовки, культивирования и индикации и идентификации микроорганизмов, приведена характеристика микробиоты порчи. Также даны подробные сведения о химическом составе и микрофлоре различного сырья и продуктов питания; рассмотрены свойства пяти групп микроорганизмов-индикаторов санитарного состояния и безопасности сырья и пищевых продуктов; описано влияние на микроорганизмы различных факторов и показано их использование в обеспечении микробиологической безопасности пищевых продуктов. Отличительная особенность книги состоит в том, что авторы дали описание как основных систематических групп, так и свойств отдельных видов микроорганизмов, играющих важную роль в пищевой микробиологии, что имеет прикладное значение. Учебник соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения и предназначен для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 36.04.01 «Ветеринарно-санитарная экспертиза», 19.04.03 «Продукты питания животного происхождения», 19.04.02 «Продукты питания из растительного сырья», квалификация « магистр». УДК 579.67(075.8) ББК 36-1я73 А в т о р ы: Кисленко В.Н., доктор ветеринарных наук, профессор, профессор кафедры эпизоотологии и микробиологии ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный аграрный университет»; Дячук Т.И., кандидат биологических наук, доцент, директор Испытатель- ного лабораторного комплекса ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный аграрный университет» Р е ц е н з е н т ы: Василевич Ф.И., академик РАН, профессор, ректор ФГБОУ ВО «Москов- ская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии» — МВА имени К.И. Скрябина; Госманов Р.Г., доктор ветеринарных наук, профессор, старший научный сотрудник центральной научно-исследовательской лаборатории по анализу продукции животноводства ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины»; Донченко А.С., академик РАН, профессор, научный руководитель ФГБУН «Сибирский федеральный центр наук “Агробиотехнология”» РАН; Донченко Л.В., доктор технических наук, профессор, директор НИИ Био- технологии и сертификации пищевой продукции ФГБОУ ВО «Кубанский го- сударственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» ISBN 978-5-16-012413-1 (print) ISBN 978-5-16-105439-0 (online) © Кисленко В.Н., Дячук Т.И., 2017
Введение Приготовление пищи началось, как считают антропологи, около 8—10 тыс. лет назад, что породило проблемы порчи исходных и го- товых пищевых продуктов, а значит, распространения болезней. Первые глиняные горшки для варки начали использовать примерно 8 тыс. лет назад. Развитие хлебопечения, пивоварения и хранения продуктов да- тировано примерно этим же временем и началось благодаря появ- лению горшков. Шумеры за 3 тыс. лет до н.э. стали заниматься производством молока и одними из первых — приготовлением масла, также они засаливали мясо и рыбу, выращивали пшеницу и ячмень. Египтяне употребляли молоко, масло и сыр в 3000 г. до н.э. В ХХХ—ХII вв. до н.э. соль Мертвого моря евреи использовали для консервиро- вания различных продуктов питания. Соление, сушка, марино- вание, сбраживание использовались для сохранения рыбы, мяса и других пищевых продуктов китайцами, греками, ассирийцами и древними вавилонянами уже в XV в. до н.э. Люди того времени не понимали сути технологий консервиро- вания, а также роли пищи в распространении заболеваний и опас- ности употребления мяса больных животных. Понимание природы пищевых отравлений и порчи пищевых продуктов пришло в период между I и XI в. н.э. Причиной смерти в этот период нередко был эрготизм, вызываемый грибом Claviceps purpurea. Например, в 943 г. н.э. во Франции умерло 40 тыс. человек, употребивших про- дукты, зараженные этим грибом. Одним из первых предположение о роли микроорганизмов в порче пищевых продуктов выдвинул А. Кирхер (1658). Спаллан- цани (1765), а затем Шванн (1837) своими исследованиями показали, что термическая обработка предотвращает порчу пищевых про- дуктов, но ни один из них не воспользовался этой идеей на практике. Николя Аппера (1749—1841) объяснил и разработал технологию консервирования пищи. 50 лет спустя Л. Пастер продемонстри- ровал влияние микроорганизмов на порчу вина. Метаболизм микроорганизмов, находящихся в мертвом или ста- реющем органическом веществе, представляет собой естественный процесс, необходимый для круговорота питательных веществ. Обмен веществ микроорганизмов в пищевых продуктах, который нарушает их структуру или делает их непригодными к употреб- лению, обычно называют микробиологической порчей. В инте-
ресах производителей пищевых продуктов предотвратить или при- остановить этот процесс на максимально длительный срок. Очень важно выявить начало контаминации и ее источники на совре- менных высокоавтоматизированных пищевых производствах, так как порча продукции может привести к огромным экономическим потерям и распространению желудочно-кишечных инфекций. Микробиологическая порча пищевых продуктов всегда была проблемой и известна давно. Молочные продукты, яйца, фрукты, овощи, соки, рыба, мясо могут подвергаться микробиологической порче, так как они являются идеальным источником питательных веществ для бактерий и грибов. Продукты, поскольку они широко распространены и представ- ляют собой источник белка, являются важным для здоровья насе- ления пищевым сырьем с общепризнанными питательными свой- ствами. В связи с употреблением пищи, испорченной или контаминиро- ванной микроорганизмами, риски возникновения заболеваний весьма велики: можно заболеть чумой, сибирской язвой, туберку- лезом, листериозом, кампилобактериозом или геморрагическим колитом. Токсигенные микроорганизмы могут вызвать у человека тяжелейшие токсикозы и токсикоинфекции. Болезни пищевого происхождения оказывают значительное воз- действие на здоровье. Миллионы людей заболевают и многие уми- рают в результате употребления в пищу небезопасных продуктов. Глубоко обеспокоенные этим фактом государства — члены ВОЗ в 2000 г. приняли резолюцию о признании обеспечения безопас- ности пищевых продуктов в качестве одной из основных функций общественного здравоохранения. Обеспечение безопасности продуктов питания должно быть максимально возможным и касаться всех пищевых продуктов. По- литика и действия по обеспечению микробиологической безопас- ности пищевых продуктов должны охватывать пищевую цепь на всем ее протяжении — от производства до потребления. К возбудителям, вызывающим пищевые заболевания и токсико- инфекции, относятся бактерии, вирусы, многоклеточные животные паразиты, простейшие, микромицеты и прионы. С продуктами пи- тания тем или иным образом могут быть связаны многие инфекци- онные болезни. Среди них есть такие, которые возникают исклю- чительно или преимущественно в результате потребления про- дуктов питания, например, геморрагические колиты и листериоз. Ниже представлены группы и виды патогенов, вызывающих за- разные заболевания и токсикоинфекции:
• грибы — продуценты микотоксинов: афлатоксины, фумони- зины, токсины альтернарии, охратоксины; • бактерии: – грамположительные — Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, B. anthracis, Clostridium botulinum, С. perfringes, Listeria monocytogenes, Mycobacterium avium subsp. Рaratuberculosis; – грамотрицательные — Salmonella, Shigella, Escherichia, Yersinia pestis, Vibrio, Campylobacter, Aeromonas (краснуха карпов), Brucella, Pseudomonas. По данным санитарных служб, причиной гастроэнтеритов чаще всего является заражение норовирусами. Сальмонеллез составляет 26% заболеваний, а кампилобактериоз — 17%. Около 75% смертных случаев в результате заражения пищевыми токсикоинфекциями было вызвано такими патогенными бактериями, как Listeria monocytogenes и Salmonella. Возбудители пищевых инфекций, либо выделяемые ими токси- ческие продукты должны быть проглочены, чтобы инициировать пищевое заболевание. Кроме ботулинических токсинов, микоток- синов и токсинов фитопланктона, все возбудители, передаваемые с пищей, могут распространяться фекально-оральным путем. Пато- гены могут передаваться от зараженных экскрементов через загряз- ненные пальцы, летающими или ползающими насекомыми или через воду. Такой путь распространения не является характерным для таких заболеваний, как стафилококковое пищевое отравление. Он признается основным путем инфекционных заражений в случаях передаваемых с пищей вирусов, энтеропатогенных простейших и бактерий. Места обитания патогенов в организме человека коррелируют с их вирулентностью. Пищевые продукты чрезвычайно важны в экономическом плане. Микроорганизмы представляют для их производства серьезную угрозу не только как патогенные и токсигенные агенты, но и как источники порчи. Считают, что из-за деятельности микроорганизмов теряется четверть всей мировой пищевой продукции. Современные потребители предъявляют к пищевым продуктам противоречивые требования: с одной стороны, они должны быть свежими, а с другой — обладать высоким качеством, быть гарантированно безопасными для здоровья, иметь длительный срок годности и приемлемую цену. Потребительский «прессинг» накладывает на микробиологический контроль огромную ответственность. При этом цена ошибки микробиологов бывает разной — от перера-
ботки больших объемов некачественной продукции или направления ее в отходы до полного отзыва продукта из торговой сети. Настоящий учебник разработан на основании требований Феде- рального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования последнего поколения по направ- лению подготовки 36.04.01 «Ветеринарно-санитарная экспертиза» (степень «магистр»), утвержденного приказом Министерства обра- зования и науки от 8 апреля 2015 г. № 368. Цели и задачи дисциплины Б.1.Б5 «Микробиологическая без- опасность сырья и продуктов животного и растительного проис- хождения»: • дисциплина «Микробиологическая безопасность сырья и про- дуктов животного и растительного происхождения» относится к дисциплинам профессионального цикла; • процесс изучения дисциплины направлен на формирование об- щекультурных, а также общепрофессиональных и профессио- нальных компетенций. В результате изучения дисциплины студент должен: знать: • идентифицирующие признаки основных групп микроорга- низмов; • нормативно-правовую базу микробиологической оценки ка- чества сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения; • основные понятия микробиологического контроля качества от- дельных групп пищевых продуктов; • основные микробиологические показатели качества пищевых продуктов, средства и методы определения микробиологиче- ского состояния объектов окружающей среды, безопасности и качества пищевых продуктов по микробиологическим крите- риям; • способы обнаружения основных санитарно-показательных ми- кроорганизмов в окружающей среде и пищевых продуктах; • влияние контаминации пищевых продуктов патогенными и условно-патогенными микроорганизмами на безопасность пищевых продуктов и здоровье потребителей; • взаимодействие микроорганизмов с микробиотой окружающей среды; • санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к персо- налу, оборудованию, устройству и функционированию торговых предприятий и микробиологической безопасности пищевых продуктов в процессе их жизненного цикла;
уметь: • выделять микроорганизмы из объектов окружающей внешней среды: воды, воздуха, смывов, сырья и пищевых продуктов; про- водить первичную идентификацию микроорганизмов основных групп по культуральным, морфологическим, биохимическим и антигенным признакам классическими методами; определять влияние различных факторов на жизнедеятельность микроорганизмов и микробиологическую безопасность товаров по основным нормативным микробиологическим критериям; владеть: • методами оценки качества сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения по основным санитарно- микробиологическим критериям и методами анализа санитарно- гигиенического состояния окружающей внешней среды в процессе полного жизненного цикла. Дисциплина «Микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения» позволяет подготовить специалиста: • владеющего методами санитарно-гигиенической оценки качества пищевого сырья и готовой продукции в соответствии с СанПиН по пяти группам микроорганизмов: патогенным, условно-патогенным, санитарно-показательным и вызывающим микробную порчу, микроорганизмам заквасочной микрофлоры и пробиотическим микроорганизмам в продуктах с нормируемым уровнем биотехнологической микрофлоры и в пробиотических продуктах; • имеющего глубокие теоретические и практические навыки проведения микробиологических исследований сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения с использованием современных методик и экспресс-методов; • умеющего давать обоснованные заключения о качестве сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения. Знания по дисциплине «Микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения» базируются на принципах естественнонаучной методологии, на знаниях по биологии, органической и неорганической химии, физике с основами биофизики, молекулярной биологии, генетике, микробиологии, вирусологии и санитарной микробиологии.
Раздел I ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ. ТАКСОНОМИЯ. ПРЕДМЕТ НАУКИ Глава 1 ЗАРОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ 1.1. ЗАРОЖДЕНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ КАК НАУКИ Наука о микробиологической безопасности сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения в историческом аспекте развивалась по следующим направлениям практической и научной деятельности: А — разработка методов сохранения сырья и пищевых продуктов; В — выяснение и изучение причин их порчи и отравлений человека недоброкачественной и токсичной пищей; С — выяснение роли условно патогенных, патогенных и токси- генных микроорганизмов в санитарном состоянии сырья и пищевых продуктов; D — создание законодательной базы в области биологической, в том числе микробиологической, безопасности сырья и пищевых продуктов. А. Разработка методов сохранения сырья и пищевых продуктов. В донаучный период человечество накопило богатый опыт защиты некоторых продуктов питания от порчи (см. во «Введении»). Началом использования научных достижений в консервировании
продуктов можно назвать использование для этих целей в Швеции уксуса (1782). В XIX в. консервирование продуктов получило широкое распространение после открытия эффекта термообработки Аппером (1749—1841). Затем были изобретены следующие процессы консервирования продуктов: кипячение в воде и в солевом растворе (L.А. Fastier, Франция), автоклавирование (R. Chevallier- Appert, 1853), замораживание (Н. Benjamin, 1842), пастеризация (Л. Пастер, 1854), обработка озоном (Кракович, 1882), высушивание молока (Гримвейд, 1855), механическая сушка фруктов и овощей (A.F. Spawn, 1886). В 1895 г. Расселлом (Russell) проведено первое бактериологическое исследование процесса консервирования. В ХХ в. были впервые обнаружены молочнокислые бактерии (И. Мечников, 1907). Бензоат натрия для консервирования некоторых пищевых продуктов был официально разрешен в 1908 г. В 1917 г. разработан метод сохранения фруктов и овощей при помощи СО2. В 1928 г. впервые использовали хранилища с контролируемой атмосферой для хранения яблок в промышленных масштабах. В 1943 г. В.Е. Proctor первым использовал ионизирующее излучение для сохранения мяса для гамбургеров. В 1955 г. для консервирования пищевых продуктов одобрено использование сорби- новой кислоты. В 1967 г. в США создана первая промышленная установка для облучения пищевых продуктов. В. Выяснение и изучение причин порчи сырья и пищевых продуктов и отравлений человека недоброкачественной и токсичной пищей. Kircher (1759) продемонстрировал присутствие бактерий в молоке. Sceele (1780) идентифицировал молочную кислоту как основную кислоту в прокисшем молоке. Latour (1836) впервые научно описал дрожжи. Л. Пастер (1857) показал, что прокисание молока обусловлено размножением в нем микроорганизмов. Gayón (1873) сделал первое сообщение об исследовании роли микроорганизмов в процессе порчи яиц. Lister (1873) первым выделил Lactococcus lactis в чистой культуре. Тиндаль (1876) наблюдал, что в разлагающихся субстанциях всегда в следовых количествах обнаруживаются бактерии (в самой субстанции, в воздухе либо на сосуде-контейнере). Фостер (1887) впервые продемонстрировал возможность роста чистых культур бактерий при температуре 0°С. Ван Гойнс (1895) обнаружил в молоке большое количество бактерий. Немецкий поэт Justinus Kerner (1820) описал «колбасное отравление» ( которым, вероятно, был ботулизм). W. Taylor (1857) отметил распространение (передачу) тифозной лихорадки через молоко. Gaertner (1888) впервые изолировал Salmonella enteritidis
из мяса, вызвавшего пищевое отравление в 57 случаях. Т. Denys (1894) впервые связал пищевое отравление со стафилококками. Van Ermengem (1896) открыл Clostridium botulinum. G. Landman (1904) идентифицировал штамм С. bоtulinum типа А. В 1906 г. были исследованы случаи пищевого отравления, вызванные Bacillus cereus. Linden, Turner и Thom (1926) впервые сообщили о пищевом от- равлении, вызванном стрептококками. В 1938 г. вспышки энтерита, вызванного Campylobacter, были связаны с употреблением в пищу молока. Гастроэнтериты, вызываемые Yersinia enterocolitica, были впервые изучены Schleifstein и Coleman (1939). McClung (1945) впервые доказал этиологическую роль Clostridium perfringens (welchii) в пищевых отравлениях. Т. Fujino (1951, Япония) показал, что Vibrio parahaemolyticus является одним из агентов пищевого отравления. С. Выяснение роли условно патогенных, патогенных и токсигенных микроорганизмов в санитарном состоянии сырья и пищевых продуктов. S. Thompson (1955) показал сходство между гастроэнтеритом, вызываемым Escherichia coli, и холерой у детей. В 1960 г. опубликовано первое сообщение о продукции афлатоксина Aspergillus flavus. С.L. Duncan и D.Н. Strong (1969) впервые исследовали энтеротоксин С. perfringens. В 1971 г. зарегистрирована вспышка гастроэнтерита пищевого происхождения, вызываемого Vibrio parahaemolyticus, и впервые документально зафиксирована вспышка гастроэнтерита пищевого происхождения, вызываемого Е. coli. L.R. Koupal и R.Н. Deibel (1975) впервые исследовали энте- ротоксин Salmonella. В 1976 г. зарегистрирована первая вспышка гастроэнтерита пищевого происхождения, вызываемого Yersinia enterocolitica. В 1981 г. зарегистрирована вспышка листериоза пищевого происхождения. Ruiz-Palacios и соавторы в 1983 г. описал эн- теротоксин Campylobacter jejuni. В 1985 г. проведены опыты по радиоактивному облучению свиней дозой от 0,3 до 1,0 кГр для контроля Trichinella spiralis. В 1986 г. губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота впервые выявлена у коров в Великобритании. 1.2. КОНТРОЛь МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Ветеринарный надзор за микробиологической безопасностью пищевых продуктов осуществляют территориальные органы Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
К покупке доступен более свежий выпуск
Перейти