Техническая микробиология продукции животноводства

ТЕХНИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ 
ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА

О.Д. СИДОРЕНКО
Е.В. ЖУКОВА

2-е издание, переработанное и дополненное

Рекомендовано учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации
по агрономическому образованию в качестве учебного пособия для студентов
по направлению подготовки 35.03.07 «Технология производства
и переработки сельскохозяйственной продукции»

Москва
ИНФРА-М
2021

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

УДК 663.18(075.8)
ББК 30.16я73
 
С34

Сидоренко О.Д.
С34  
Техническая микробиология продукции животноводства : учебное 
пособие / О.Д. Сидоренко, Е.В. Жукова. — 2-е изд. перераб. и доп. — 
Москва : ИНФРА-М, 2021. — 224 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/1071400.

ISBN 978-5-16-015952-2 (print)
ISBN 978-5-16-108340-6 (online)
В учебном пособии рассмотрена роль микроорганизмов в формировании качества продуктов животного происхождения, дано описание микроорганизмов, 
влияющих на качество продуктов питания и процессов, вызываемых технически и технологически важной микрофлорой. Изложены основные принципы 
микробиологического контроля производства продуктов переработки молока 
и мяса.
Во втором издании внимание сосредоточено на качестве и безопасности 
пищевых продуктов животного происхождения. Материал переработан и дополнен результатами последних исследований, что может быть использовано 
в программе подготовки технологов-микробиологов по пищевой технологии.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для студентов, обучающихся по биологическим специальностям, агротехнологов по профилю «Технология производства, хранения и переработки продуктов животноводства» и по направлениям подготовки 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», 19.03.03, 19.04.03 
«Продукты питания животного происхождения».

УДК 663.18(075.8)
ББК 30.16я73

Р е ц е н з е н т ы:
Т.Н. Грязнева, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой микробиологии Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии — МВА имени К.И. Скрябина, член Национального 
союза «Медико-биологическая защита»;
Е.В. Крюкова, доктор технических наук, профессор, профессор Московского государственного университета пищевых производств

ISBN 978-5-16-015952-2 (print)
ISBN 978-5-16-108340-6 (online)
© Сидоренко О.Д., Жукова Е.В., 
2021

Список принятых сокращений

АТФ — аденозинтрифосфат или аденозинтрифосфорная кислота
БГКП — бактерии группы кишечных палочек
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения
ЖКТ — пищеварительный, или желудочно-кишечный тракт
ККТ — критическая контрольная точка
КМАФАнМ — количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов
КОЕ — колониеобразующая единица
МАФАМ — мезофильные аэробные и факультативно-ан аэроб ные микроорганизмы
ОМЧ — общая бактериальная или микробная обсемененность
ПСХ — продукты стабильного хранения
ПЦР — полимеразная цепная реакция
Роспотребнадзор — Федеральная служба по надзору в сфере 
защиты прав потребителей и благополучия человека
СанПиН — санитарно-эпидемиологические правила и нормативы
СОМО — сухие обезжиренные вещества молока
ХАССП — от Hazard Analysis and Critical Control Points — 
анализ рисков и критические контрольные точки
Е. coli — от лат. Escherichia coli — кишечная палочка
ICMSF — International Commission on Microbiological 
Specifi cations for Foods — Международная комиссия по микробиологическим спецификациям продуктов питания
NACMCF — National Advisory Committee on Microbiological 
Criteria for Foods — Национальный консультативный комитет 
по вопросам микробиологических критериев для пищевых продуктов США

Введение

Микробиология (от греч. micros — малый, bios — жизнь, logos — 
учение) — наука, изучающая микроскопические живые организмы: 
бактерии, дрожжи, плесневые грибы, вирусы, величина которых 
в большинстве случаев не превышает 0,1–0,2 мм. Это бурно развивающееся направление современного естествознания. Наука 
об изучении путей метаболизма микроорганизмов, об управлении 
этими процессами жизнедеятельности, о конструировании новых 
высокоактивных штаммов — продуцентов разнообразных ценных 
продуктов обмена веществ. Она представляет собой основу крупнейшей отрасли биотехнологии.
Микробиология подразделяется на общую, медицинскую, сельскохозяйственную, ветеринарную, санитарную, космическую, техническую и др.
Настоящее издание «Техническая микробиология продукции 
животноводства» рассматривает вопросы технической микробиологии.
Техническая, или промышленная микробиология изучает различные типы микробиологических процессов, производства пищевых продуктов, лекарственных препаратов, обогащенных микробных масс. Она решает проблемы усовершенствования микробиологических производств, а также разрабатывает производство 
метаболитов микроорганизмов — продуцентов антибиотиков, витаминов и других биологически активных соединений.
Предметом изучения технической микробиологии продуктов 
животного происхождения являются стартовые культуры (закваски), патогенные, условно-патогенные, санитарно-показательные микроорганизмы, попадающие в исходное сырье и в готовые продукты в процессе переработки.
Существует тесная связь технической микробиологии и санитарной микробиологии, которая исследует микрофлору окружающей среды, а также возможное воздействие присутствующих 
в ней микроорганизмов на здоровье человека, особенно известных 
микроорганизмов с измененными физиолого-биохимическими 
свойствами.
Цель микробиологического контроля любого пищевого производства заключается в выявлении нарушений санитарного состояния производства и оборудования, обнаружения мест и путей 

микробного загрязнения, а также для принятия необходимых мер 
по ликвидации этих опасных очагов и выпуска продукции высокого качества.
В России государственный контроль санитарно-гигиенических 
условий производства осуществляют органы санитарного надзора. 
Проблемы санитарной охраны воздуха и воды определены как 
народнохозяйственные, имеющие государственное значение. Качество воды, пищевых продуктов гарантировано санитарно-микробиологическими показателями, входящими в общегосударственные 
стандарты, комплексные методы и т.д.
Улучшение качества сырья требует подготовки специалистов, 
обладающих не только глубокими познаниями в области пищевых 
производств, но и умением разрабатывать и оценивать методы обнаружения патогенных микроорганизмов в мясных и молочных 
продуктах, а также осуществлять санитарно-микробиологический 
контроль качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
Основы технической микробиологии были заложены В.Н. Шапошниковым и его школой. Им был выдвинут принцип двухфазности процессов брожения (ацетонобутилового, ацетоноэтилового, 
молочнокислого, пропионовокислого, маслянокислого). Н.Д. Иеру салимский выдвинул положение о причинах старения клеток микроорганизмов, которое зависит исключительно от изменения 
внешних условий, так как клетки бактерий являются самонастраивающейся системой, нацеленной природой на самовоспроизведение в конкретных условиях.
«Техническая микробиология» как учебный курс имеет свой 
специфический объект исследований — продукты питания и сферу 
приложения — здоровье нации. В XXI столетии эту дисциплину 
относят к одному из самых перспективных и многообещающих направлений дальнейшего развития государства.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать
 
•  морфологические и биологических свойства и методы определения основных групп микроорганизмов, влияющих на качество 
продуктов животного происхождения;
 
•  риски и меры по обеспечению безопасности разрабатываемых 
новых технологий и продуктов;
 
•  современные методы исследований в области современных 
проблем науки, естествознания, молекулярной биологии, микробиологии, техники и технологии продукции животного происхождения;

уметь
 
•  самостоятельно выполнять исследования для решения научноисследовательских и производственных задач с использованием современной аппаратуры и методов исследования свойств 
сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;
 
•  оценивать риск и определять меры по обеспечению безопасности разрабатываемых новых технологий и продуктов;
 
•  организовывать собственную деятельность, выбирать типовые 
методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;
владеть
 
•  навыками профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов в соответствии с поставленными целями;
 
•  способностью и готовностью применять знания современных 
методов исследований;
 
•  навыками самостоятельного проведения исследований для решения научно-исследовательских и производственных задач 
с использованием современной аппаратуры и методов исследования свойств сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
При подготовке второго издания авторы основное внимание 
уделили вопросам качества и безопасности пищевых продуктов 
животного происхождения. Почти все главы книги переработаны 
и дополнены результатами последних исследований, поэтому материал может быть использован при подготовке технологов-микробиологов пищевого производства.
Главы 1 и 2 посвящены микроорганизмам, их классификации 
и роли отдельных представителей, встречающихся в продуктах питания животного происхождения. Своеобразно представлены микроорганизмы общей специализации «Пищевая биотехнология», 
что продиктовано современной экологической обстановкой и связанной с этим необходимостью микробиологического образования 
молодых технологов в области хранения и переработки продукции 
животноводства.
Затронуты биологические свойства так называемых некультивируемых форм бактерий, микроорганизмов с поврежденным метаболизмом, возникновение которых может быть связано с созданием многокомпонентных продуктов питания и их длительными 
сроками годности. Некультивируемые, но жизнеспособные формы 
бактерий (viable but non culturable), которые пока с трудом удается выделять на искусственных средах, вносят ошибку в оценку 
истинного биоразнообразия микроорганизмов в продукте питания 
и в сроки его хранения.

Материалы глав 3 и 4 посвящены микробиологии молока и молочных продуктов, мяса и мясных продуктов животного происхождения, а также биоконверсии вторичных продуктов и отходов 
мясной и молочной промышленности. Рассматриваются методы контроля и определения основных групп микроорганизмов 
и их влияние на качество готовой продукции.
В учебном пособии «Техническая микробиология» рассмотрена 
роль микроорганизмов в формировании качества продуктов животного происхождения, дано описание микроорганизмов, влияющих 
на качество продуктов питания, и процессов, вызываемых технически и технологически важной микрофлорой. Изложены основные 
принципы микробиологического контроля производства продуктов 
переработки молока и мяса.
Вместе с тем следует отметить, что, несмотря на столь широкий 
охват предмета, издание не включает темы по энзимологии и био химическим основам микробиологической природы трансформации продуктов питания, их пороков, порчи и развитию нового 
направления — предсказательной микробиологии. Полагаем, эти 
вопросы найдут свое отражение в следующем издании.
Авторы выражают глубокую признательность коллегам и рецензентам за конструктивную критику и ценные замечания при подготовке второго издания данного учебного пособия.

Глава 1.

МИКРООРГАНИЗМЫ, КАЧЕСТВО 
И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДУКТОВ ЖИВОТНОГО 
ПРОИСХОЖДЕНИЯ

1.1. КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО 
СЫРЬЯ

Основная задача переработки продуктов, животного сырья, 
рыбы и гидробионтов — максимальное сохранение пищевой и биологической ценности (например, получение натурального молока, 
продление его срока годности и получение безопасных продуктов 
для потребителей).
Показатели качества и безопасности продуктов питания 
во многом определяются микроорганизмами, находящимися в исходном сырье. Чем больше количество и разнообразие видов микроорганизмов, присутствующих в сырье, тем быстрее происходит 
порча и сложнее вырабатывать продукты с требуемыми характеристиками.
Для производства безопасных продуктов питания должно использоваться сырье только от здоровых животных, птиц, рыбы 
и гидробионтов. Однако на практике этот принцип не всегда возможно реализовать. Микробиологический контроль качества продовольственного сырья и пищевых продуктов предусматривает 
определение соответствия качества по микробиологическим показателям, установленным для данного продукта. Микробиологические показатели, характеризующие безопасность продукта, дают 
право на его использование. Приведенные в нормативной и технологической документации параметры на конкретный продукт 
являются обязательным критерием оценки качества продукта при 
санитарно-микробиологическом контроле.
Санитарно-микробиологический контроль продовольственного 
сырья и пищевых продуктов, производимых в стране, осуществляют органы санитарного надзора, а также производственные 
и ведомственные лаборатории, которые имеют на это разрешение 
санитарной службы государства. Контроль безопасности продуктов 
питания осуществляется на всех этапах обращения продуктов питания: при переработке продовольственного сырья, производстве 

пищевых продуктов, а при необходимости — и на этапах движения 
к потребителю (хранение, транспортировка, реализация).
При разработке новых видов пищевых продуктов, продовольственного сырья, пищевых добавок, а также при создании в области 
пищевой промышленности и общественного питания новых технологических процессов или при внесении изменений в них разработчики обосновывают показатели качества и безопасности новой 
продукции, вносят ее в нормативную и техническую документацию, 
которая утверждается в соответствующих санитарных органах.
Особого внимания требует продукция, ввозимая на территорию 
государства из-за границы. Ее безопасность, в том числе микробиологическая, устанавливается на основе гигиенической экспертизы 
и оценки ее соответствия требованиям государственных санитарных 
правил, а также требованиям безопасности, предусмотренным для 
такой продукции в государстве-производителе. Утвержденный 
Роспотребнадзором сертификат, который определяет показатели 
безопасности импортируемой продукции, должны иметь все организации, осуществляющие закупку и поставку этих продуктов питания.
Нормативы безопасности пищевых продуктов по микробиологическим показателям содержат контроль за четырьмя группами 
микроорганизмов:
1) санитарно-показательные, к которым относятся МАФАМ 
и БГКП, в том числе Е. coli. По содержанию БГКП судят о степени 
загрязнения выделениями человека продуктов питания. Наличие 
бактерий этой группы нормируется для всех без исключения продуктов;
2) потенциально патогенные микроорганизмы, в группу которых 
входят Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, 
сульфитредуцирующие клостридии;
3) патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, шигеллы и другие бактерии, вызывающие пищевые гастроэнтериты;
4) микроорганизмы порчи, к которым относятся плесневые 
грибы и дрожжи, бактерии: аэробы и анаэробы и др.
Качественный и количественный состав микрофлоры определяется многими методами и способами, а также некоторыми показателями:
 
•  начальным микробным обсеменением исходного сырья;
 
•  условиями транспортировки;
 
•  температурой и длительностью хранения продуктов; полезной 
микрофлорой, вносимой со стартовыми культурами;

•  содержанием микрофлоры, остающейся после термической обработки продукта;
 
•  вторичным обсеменением в процессе технологического процесса 
на предприятии;
 
•  условиями хранения и реализации продукта.
Регламентация по микробиологическим показателям безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов осуществляется прямым подсчетом (микроскопированием) или альтернативным методом.
Для определения микробного загрязнения одними микроорганизмами норматив указывает на количество колониеобразующих 
единиц в 1 г (мол) продукта (КОЕ/г, мл). Так определяют общее 
содержание МАФАМ в продукте независимо от их видовой принадлежности, а также содержание микроорганизмов порчи — дрожжей 
и плесеней. Для большинства продуктов регламент общего микробного загрязнения устанавливают в КОЕ/г (мл) 103–105, что соответствует эпидемиологической безопасности продукта и его стабильности при хранении.
Большинство микроорганизмов — БГКП, потенциально патогенные и патогенные микроорганизмы регламентируют по так называемому альтернативному признаку, т.е. нормируется масса продукта, в котором наличие этого вида микроорганизмов не допускается. Таким образом, при микробиологическом контроле ответ 
рассматривается по принципу «да-нет».
Следует отметить, что по данному способу регламентирования 
микробиологической безопасности учитываются микроорганизмы 
определенной группы (семейство или род) бактерий. Как правило, 
воспрещается наличие определенных микроорганизмов в массе 
продукта от 1,0 до 0,01 г (мл). Исключение составляют патогенные 
микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, которые не допускаются в 25 г, а в некоторых продуктах — в 50 г, что практически 
указывает на их полное отсутствие в исследуемой среде.
Исследование на наличие сальмонелл является обязательным 
во всех случаях санитарно-микробиологического контроля продовольственного сырья и пищевых продуктов. Проведению анализа 
на наличие сальмонелл подлежат даже те продукты, в нормативнотехнической документации которых отсутствуют микробиологические регламенты безопасности. Строгие требования к отсутствию 
сальмонелл в продуктах питания обоснованы тем, что эти микроорганизмы способны вызвать не только пищевые токсикоинфекции