Влияние физических факторов на микроорганизмы

Содержание.

 

1. Введение……………………………………………………………………..

2. Влияние физических факторов на микроорганизмы: температуры, влажности среды, концентрации растворимых в среде веществ, различного рода излучений….

3. Понятие о пищевых отравлениях немикробной природы. Их классификация. Гигиенические требования к содержанию загрязнителей в продуктах……………..

4. Мясо и молоко как возможные источники пищевых заболеваний людей. Значение ветеринарно-санитарного надзора……………………………………………

5. Заключение………………………………………………………………………

6. Литература……………………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Микробиология (греч. «микрос» - малый, «биос» - жизнь, «логос» - учение) - наука, изучающая мир мельчайших живых существ - микроорганизмов.

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, а также вирусы и фаги. 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 их жизнедеятельностью связаны образование полезных ископаемых, плодородие почвы, самоочищение водоемов и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Влияние физических факторов на микроорганизмы: температуры, влажности среды, концентрации растворимых в среде веществ, различного рода излучений.

 

К числу физических факторов, оказывающих  воздействие на микроорганизмы, относятся  температура, влажность среды, концентрация растворенных веществ в среде, свет, электромагнитные волны и ультразвук.

Температура. Это один из важнейших факторов внешней среды. Все микроорганизмы могут развиваться только в определенных пределах температуры.

Наиболее  благоприятная для микроорганизмов  температура называется оптимальной. Она находится между крайними температурными уровнями – температурным минимумом (низшей температурой) и температурным максимумом (высшей температурой), при которых еще возможно развитие микроорганизмов.

Так, для большинства сапрофитов температурный  оптимум составляет около 30°С, температурный минимум 10°С, максимум 55°С. Следовательно, при охлаждении среды до температуры ниже 10°С или при нагревании ее свыше 55°С развитие сапрофитных микроорганизмов прекращается. Этим объясняется, что сапрофиты вызывают быструю порчу пищевых продуктов в теплое время года или в теплом помещении.

Для других микроорганизмов температурный  оптимум может быть значительно ниже или выше. В зависимости от того, в каких пределах находится оптимальная для микробов температура, все они подразделяются на три группы: психрофилы, термофилы и мезофилы.

Психрофилы (хладолюбивые микроорганизмы) хорошо развиваются при сравнительно низких температурах. Для них оптимум составляет около 10°С, минимум от - 10 до 0°С и максимум около 30°С. К психрофилам относятся некоторые гнилостные бактерии и плесени, вызывающие порчу продуктов, хранящихся в холодильниках и ледниках.

Психрофильные микроорганизмы живут в почве  полярных районов и водах холодных морей.

Термофилы (теплолюбивые микроорганизмы) имеют  температурный оптимум примерно в 50°С, минимум около 30°С и максимум в пределах 70-80°С.

Такие микроорганизмы обитают в горячих  водных источниках, самосогревающихся массах сена, зерна, навоза и т. д.

Мезофилы лучше всего развиваются при температуре около 30°С (оптимум). Температурный минимум для этих микроорганизмов составляет 0-10°С, а максимум доходит до 50°.

Мезофилы представляют наиболее распространенную группу микроорганизмов. К этой группе относится большинство бактерий, плесневых грибов и дрожжей. Возбудители многих заболеваний также являются мезофилами.

Микроорганизмы  по-разному реагируют на колебания  температуры. Некоторые из них очень чувствительны к отклонению температуры от оптимальной (многие бактерии, в том числе болезнетворные), другие же, наоборот, могут хорошо развиваться в широких температурных пределах (многие плесневые грибы и некоторые гнилостные бактерии). Следует заметить, что грибы вообще менее требовательны к условиям среды, чем бактерии.

Понижение температуры от точки оптимума на микроорганизмах сказывается значительно слабее, чем повышение ее к максимуму.

Падение температуры ниже минимума обычно не приводит микробную клетку к гибели, а замедляет или приостанавливает ее развитие. Клетка переходит в  состояние анабиоза, т. е. скрытой жизнедеятельности, наподобие зимней спячки многих животных организмов. После повышения температуры до уровня, близкого к оптимальному, микроорганизмы вновь возвращаются к нормальной жизнедеятельности.

Некоторые плесневые грибы и дрожжи сохраняют  жизнеспособность после продолжительного воздействия температуры - 190°С. Споры некоторых бактерий выдерживают охлаждение до - 252°С.

Однако  далеко не всегда микроорганизмы сохраняют  жизнеспособность после воздействия низких температур. Клетка может погибнуть вследствие нарушения нормальной структуры протоплазмы и обмена веществ. Особенно неблагоприятно для микробной клетки многократное замораживание и оттаивание.

Низкие  температуры широко применяются  в практике хранения продовольственных товаров. Продукты хранят в охлажденном (от 10 до  2°С) и замороженном (от 15 до 30°С) состоянии.

Сроки хранения охлажденных продуктов  не могут быть продолжительными, так как развитие на них микроорганизмов не прекращается, а только замедляется.

Замороженные  продукты сохраняются более продолжительное время, поскольку развитие на них микроорганизмов исключено. Однако после оттаивания такие продукты могут быстро испортиться вследствие интенсивного размножения сохранивших жизнеспособность микроорганизмов.

Повышение температуры от точки оптимума оказывает  резкое влияние на микроорганизмы. Нагревание свыше температурного максимума приводит к быстрой гибели микробов. Большинство микроорганизмов погибает при температуре 60-70°С через 15-30 минут, а при нагревании до 80-100°С - в течение от нескольких секунд до 3 минут.

Споры бактерий выдерживают нагревание до 100° в течение нескольких часов. Для уничтожения спор прибегают  к нагреванию до 120° в течение 20-30 минут.

Причиной  гибели микроорганизмов при нагревании является, главным образом, свертывание белковых веществ клетки и разрушение ферментов.

Губительное действие высоких температур используется при консервировании продуктов  путем пастеризации и стерилизации.

Пастеризация  представляет собой нагревание продукта при температуре от 63 до 75°С в продолжение 30-10 минут (длительная пастеризация) или от 75 до 93°С в течение нескольких секунд (короткая пастеризация). В результате пастеризации уничтожается большинство вегетативных клеток микробов, а споры остаются живыми. Поэтому пастеризованные продукты надо хранить на холоде, чтобы предотвратить прорастание спор. Пастеризации подвергают молоко, вино, фруктовые, овощные соки и другие продукты.

Стерилизация  означает нагревание продукта при температуре 120°С в течение 10-30 минут. Во время стерилизации, которая проводится в специальных автоклавах, погибают все микроорганизмы и их споры. Вследствие этого стерилизованные продукты в герметической таре могут сохраняться годами.

Стерилизация  применяется при изготовлении мясных, рыбных, молочных, фруктовых и других консервов.

Влажность среды.   Она играет важную роль в жизнедеятельности микроорганизмов. В клетках микроорганизмов содержится до 85% воды. Все процессы обмена веществ протекают в водной среде, поэтому развитие и размножение микроорганизмов возможно только в среде, содержащей достаточное количество влаги.

Уменьшение влажности  среды приводит сначала к замедлению размножения микробов, а затем к его полному прекращению.

Развитие бактерий останавливается  при влажности среды, равной примерно 25%, а плесеней – около 15%.

В высушенном состоянии  микроорганизмы могут сохранять  жизнеспособность в течение длительного  времени. Особенно устойчивы к высушиванию  споры, которые сохраняются в  высушенном состоянии многие годы.

При увлажнении высушенных продуктов они подвергаются быстрой  порче вследствие бурного развития на них сохранивших жизнеспособность микроорганизмов. Сушеные продукты обладают способностью воспринимать влагу из окружающего воздуха, поэтому при их хранении надо следить, чтобы относительная влажность воздуха не превышала определенной величины.

Под относительной влажностью воздуха понимается выраженное в процентах отношение фактического количества влаги в воздухе к тому количеству, которое полностью насыщает воздух при данной температуре. Развитие плесневых грибов на сушеных продуктах становится возможным, если относительная влажность воздуха превышает 75-80%.

Концентрация  растворенных веществ в среде. Жизнедеятельность микроорганизмов протекает в средах, представляющих собой более или менее концентрированные растворы веществ. Одни из микроорганизмов обитают в пресной воде, где концентрация растворенных веществ незначительна и, следовательно, невелико осмотическое давление (обычно десятые доли атмосферы). Другие же микробы, наоборот, живут в условиях высоких концентраций веществ и значительного осмотического давления, достигающего иногда десятков и сотен атмосфер.

Большинство микроорганизмов может существовать в средах со сравнительно небольшой концентрацией растворенных веществ и обладает значительной чувствительностью к ее колебаниям.

Повышение концентрации веществ в среде и связанного с ней осмотического давления приводит к плазмолизу клетки, нарушению обмена веществ между нею и средой и затем к гибели клетки. Однако некоторые микроорганизмы способны сохранять жизнеспособность в условиях повышенной концентрации продолжительное время.

Плесневые грибы переносят повышенные концентрации веществ (как и другие неблагоприятные факторы) легче, чем бактерии.

На  губительном действии высоких концентраций веществ на микроорганизмы основано консервирование пищевых продуктов  поваренной солью и сахаром.

Содержание  в среде поваренной соли до 3% замедляет  размножение многих микроорганизмов. Особенно чувствительны к действию поваренной соли гнилостные и молочнокислые бактерии. При содержании в продукте около 10% соли жизнедеятельность этих бактерий подавляется полностью.

Малоустойчивы к действию поваренной соли многие возбудители пищевых отравлений, например, паратифозные бактерии и бацилла ботулизма; их развитие приостанавливается при концентрации соли около 9%.

Поваренную  соль используют для консервирования  рыбы, мяса, овощей и других продуктов.

Микроорганизмы  погибают также в растворах, содержащих 60-70% сахара. С помощью сахара консервируют ягоды, фрукты, молоко и др.

Некоторые микроорганизмы, живущие обычно в условиях невысокого осмотического давления, сравнительно хорошо развиваются и на засоленных или засахаренных продуктах. Встречаются и такие микробы, которые способны развиваться нормально только в условиях высокой концентрации поваренной соли (например, в тузлуке). Такие микробы называются галофилами. Нередко галофилы вызывают порчу соленых продовольственных товаров. Консервирующее действие сахара значительно слабее, чем поваренной соли, поэтому в практике консервирования сахаром продукты подвергают еще нагреванию в герметически закупоренной таре.

Свет. Свет необходим для жизни только тем микробам, которые используют световую энергию для обмена веществ.

Многим плесневым грибкам  также требуется свет, поскольку  при его постоянном отсутствии не происходит образования спор, хотя мицелий развивается нормально.

Прямой солнечный свет губителен для микроорганизмов, а рассеянный свет подавляет их развитие.

Сапрофитные бактерии менее  чувствительны к действию света, чем бактерии-паразиты (болезнетворные); туберкулезная, брюшнотифозная, сибиреязвенная бактерии в лучах солнечного света погибают быстро. В связи с этим существенное санитарное значение приобретает систематическое облучение солнечным светом жилых и общественных помещений.

Бактерицидное (убивающее бактерии) действие солнечного света обусловлено прежде всего наличием в нем ультрафиолетовых лучей. Эти лучи обладают большой химической и биологической активностью. Они вызывают разложение и синтез некоторых органических соединений, свертывают белки, разрушают ферменты, губительно действуют на клетки микроорганизмов, растений и животных.

Созданы специальные устройства для искусственного получения ультрафиолетовых лучей. С помощью этих лучей обеззараживают питьевую воду, воздух лечебных и производственных помещений, холодильных камер и т. д.

Недостатком ультрафиолетовых лучей является малая проникающая способность, вследствие чего их можно применять только для облучения поверхности предметов.

Электромагнитные  волны. Электромагнитные волны имеют различную длину и частоту колебаний. Чем короче электромагнитная волна, тем выше частота ее колебаний. Считается, что электромагнитные волны больших длин (свыше 50 м) на микроорганизмы никакого действия не оказывают. Короткие (от 10 до 50 м) и особенно ультракороткие (менее 10 м) электромагнитные волны влияют на микроорганизмы губительно.

При прохождении через  какую-либо среду эти волны образуют в ней переменные токи высокой (ВЧ) и ультравысокой (УВЧ) частот, которые нагревают эту среду, причем быстро и равномерно во всей ее массе. Вода в стакане под действием таких токов нагревается до кипения за 2-3 секунды.

Токами ультравысокой  частоты пользуются для стерилизации продуктов при их консервировании. Такой метод консервирования имеет важные преимущества, так как не влияет на качество готового продукта.

Действием токов ультравысокой  частоты можно пользоваться и для вытапливания жира из тканей.

Ультразвук. Звуковые колебания, частота которых составляет более 20000 в секунду, называют ультразвуком. Ультразвуковые колебания человеческое ухо не улавливает.

Ультразвуковые волны, распространяясь  в среде, несут большую механическую энергию, могут вызвать свертывание белков, ускорить химические реакции и произвести другие действия.

Мощные ультразвуковые колебания способны вызвать мгновенное механическое разрушение клеток.

К воздействию ультразвуковых волн особенно чувствительны бактерии, споры же их более выносливы.

Эффективность ультразвука  зависит от продолжительности его  воздействия, химического состава, вязкости и реакции среды, а также  от температуры среды.

Природа бактерицидного действия ультразвука до конца еще не раскрыта. В какой мере ультразвук будет  использоваться для консервирования продуктов, сказать сейчас трудно. Попытки применить энергию ультразвуковых колебаний для стерилизации молока, соков, питьевой воды пока не дали желаемого технико-экономического эффекта.

 

 

 

 

 

 

2. Понятие о пищевых отравлениях немикробной природы. Их классификация. Гигиенические требования к содержанию загрязнителей в продуктах.

 

Классификация пищевых отравлений

К пищевым отравлениям относят  заболевания различной природы, возникающие при употреблении пищи, содержащей болезнетворные микроорганизмы или их токсины либо другие ядовитые для организма вещества немикробной природы.

В отличие от кишечных инфекций пищевые  отравления не контагинозные, не передаются от больного человека к здоровому.

Эти заболевания могут возникать  в виде массовых вспышек, охватывая  значительное число людей, а также  групповых и отдельных случаев. Для пищевых отравлений характерны внезапное начало, короткое течение. Возникновение отравлений нередко связано с потреблением какого-то одного пищевого продукта, содержащего вредное начало. В случаях длительного потребления пищевых продуктов, содержащих вредные вещества (пестициды, свинец), пищевые отравления могут протекать и по типу хронических заболеваний.

Клинические проявления отравлений чаще носят характер расстройств желудочно-кишечного  тракта. Однако в ряде случаев эти симптомы отсутствуют (при ботулизме, отравлении соединениями свинца и др.). Наиболее чувствительны к пищевым отравлениям дети, лица пожилого возраста и больные желудочно-кишечными заболеваниями. У них отравление нередко протекает в более тяжелой форме.

Понятие о  пищевых отравлениях немикробной  природы По своей этиологии немикробные отравления весьма разнообразны, причем схематически их можно разделить на интоксикации продуктами, ядовитыми по своей природе и временно приобретающими токсические свойства, а также ядовитыми примесями.

Обращаясь к первой подгруппе, необходимо прежде всего остановиться на ядовитых грибах, так как заболевания, вызываемые ими, занимают важное место среди немикробных пищевых отравлений.

Из  всех ядовитых грибов наиболее опасным, несомненно, является бледная поганка, в состав которой входят сильнодействующие  токсические вещества - аманитогемолизин и амани-тотоксин. О грозных последствиях, связанных со случайным ее употреблением в пищу, свидетельствует хотя бы тот факт, что смертность при данных отравлениях достигает 50% и более.

Наиболее  часто отравления бледной поганкой наблюдаются среди детей, чему способствует то обстоятельство, что она является смертельно опасным двойником таких  съедобных грибов, как шампиньоны и сыроежки.

На  втором месте по токсичности стоят  строчки - наиболее ранние весенние грибы, ядовитым началом которых служит гельвеловая кислота, обладающая гемолитическим и гепато-тропным действием. Через 8-10 ч после употребления у пострадавших появляются длительная рвота, сильные боли в животе, адинамия, судороги и в дальнейшем развивается желтуха, причем летальность может достигать 30%.

Следует подчеркнуть, что гельвеловая кислота легко растворима в воде. Если проварить грибы в течение 15 мин и потом слить отвар, то они становятся пригодными в пищу. Для безопасности необходимо подвергать такой же обработке и очень похожие на них неядовитые грибы - сморчки.

На  третьем месте по ядовитости стоят  мухоморы, в которых содержатся мускарин, микоатропин и другие токсины, вызывающие отравление с преобладанием нервных симптомов (слюнотечение, рвота, понос, сужение зрачков, галлюцинации, бред, судороги и коматозное состояние). Смертность при этих отравлениях обычно не превышает 2 - 3%.

К острым немикробным интоксикациям  относятся также отравления горькими ядрами некоторых косточковых плодов (миндаль, абрикосы), в составе которых  содержится глюкозид амигдалин, отщепляющий при гидролизе синильную кислоту.

К этой группе можно причислить отравления, вызываемые токсальбумином фазином, содержащимся в сырой белой фасоли и легко разрушающимся при варке. Возникающие отравления обычно сводятся к развитию диспепсических явлений и преимущественно бывают связаны с использованием фасолевой муки и пищевых концентратов.

Пищевые интоксикации могут обусловливаться  и продуктами, временно приобретающими ядовитые свойства. К таким продуктам  необходимо прежде всего отнести проросший и позеленевший картофель, в котором резко увеличивается содержание соланина. Первые симптомы отравления обычно появляются через 10 - 15 мин и сопровождаются тошнотой, рвотой и дисфункцией кишечника.

Временно  ядовитыми могут являться также  икра, молоки и печень некоторых  пород рыб, преимущественно в  период нереста (окунь, налим, щука и  др.). При этом мышечная их ткань является полностью безвредной.

Наиболее  обширной представляется третья группа острых немикробных отравлений, вызываемых ядовитыми примесями к пищевым  продуктам, к числу которых относятся  некоторые соединения тяжелых металлов. Чаще всего это бывает связано  с использованием свинца, меди и  цинка для изготовления и покрытия посуды, котлов, аппаратуры и тары.

Источниками отравления свинцом могут быть глазури, эмали, краски и металлические покрытия. Согласно существующим в РФ правилам, запрещается применять для лужения  посуды олово, содержащее более 1% свинца. Что касается отравлений медью, то они  могут быть связаны с длительным хранением пищи в нелуженной медной посуде, на стенках которой (при увлажнении) могут образовываться токсичные соединения. Проявления интоксикации обычно ограничиваются кратковременной рвотой, причем в настоящее время эти отравления наблюдаются редко.

Значительно большую опасность, чем соли тяжелых металлов, представляет мышьяк, отравления которым могут обусловливаться использованием в пищу недостаточно очищенных после опрыскивания фруктов. Кроме того, источником его поступления могли служить минеральные кислоты, пищевые красители, желатин, глюкоза и др., при производстве которых применялись материалы низкого качества. В настоящее время примесь мышьяка к пищевым продуктам не допускается.

Весьма  высокой токсичностью отличаются ртутьсодержа-щие пестициды, применяемые для протравливания семян (гра-нозан, меркуран). Ошибочное использование в пищу протравленного зерна приводит к тяжелейшей интоксикации, нередко заканчивающейся летальным исходом.

Из  прочих веществ, иногда вызывающих случайные  острые пищевые отравления, можно  упомянуть соединения бария, применяемые  для дератизации, препараты фтора, используемые для дезинсекции, недозволенные  консерванты и краски. Хронические  интоксикации немикробной природы  представляют собой малосимптрмные заболевания, являющиеся результатом длительного поступления в организм незначительного количества токсических веществ (К. С. Петровский).

К их числу можно отнести пищевые  отравления, вызываемые семенами некоторых  сорных растений, например гелиотропа и триходесмы. Из них первые содержат комплекс алкалоидов (гелиотрин, лазикарпин и др.), обладающих выраженным действием на печень и вызывающих у людей развитие токсического гепатита.

Что касается триходесмотоксикоза, то характерной его особенностью является поражение центральной нервной системы, проявляющееся в форме энцефалита, который рассматривался раньше как первичное вирусное заболевание (джа-лангарский энцефалит).

К хроническим интоксикациям можно  отнести и нитратную метгемоглобинемию, связанную с длительным потребле-. нием колбас и питьевой колодезной воды, содержащей много нитратов.

Установлено, что данная интоксикация имеет существенное значение не только для здоровья грудных  детей, но и для взрослых, особенно страдающих заболеванием легких, коронарной недостаточностью и анемией. Это  связано с тем обстоятельством, что даже при сравнительно низких уровнях метгемоглобина отмечается инактивация оксигемоглобина и снижение доставки кислорода к тканям. Опасность усугубляется еще тем, что повышенное содержание нитратов обна-руживается и в целом ряде растительных продуктов, в том числе в картофеле, моркови, репе, редисе, цветной капусте, салате и др. Последнее объясняется интенсивным применением азотных и азотистых удобрений.

В настоящее время всеобщее внимание привлекает возможность развития хронических  пищевых отравлений вследствие использования  в сельском хозяйстве различных  пестицидов. Как уже неоднократно указывалось, они могут накапливаться  в почве, проникать в растения, молоко и мясо животных. Особую опасность  в данном отношении представляют стойкие пестициды, например хлорорганические ядохимикаты (ДДТ), соединения диенового  синтеза (хлоридан, алдрин) и некоторые другие. Они аккумулируются в организме человека, особенно в тканях, богатых жиром и липоидами, поражая паренхиматозные органы и центральную нервную систему. Установлена также возможность выделения их в составе женского молока.

Необходимо  подчеркнуть, что поступление вместе с пищей небольших количеств  пестицидов представляет реальную угрозу развития хронических интоксикаций, сопровождающихся нерезко выраженными функциональными и морфологическими изменениями. При этом нередко имеют место скрытые формы отравления, вообще характерные для токсических факторов малой интенсивности.

Таким образом, химизация сельского хозяйства  представляет известную опасность  в отношении возможности возникновения  массовых хронических пищевых интоксикаций и требует проведения целого комплекса  профилактических мероприятий. В этих целях запрещается или резко  ограничивается применение стойких  и особо токсичных пестицидов, устанавливаются строгие агрономические правила, регламентирующие количество используемых препаратов и сроки  их нанесения на вегетирующие растения. Другими словами, в сельском хозяйстве  следует применять для обработки  продовольственных культур пестициды  с возможно более коротким периодом распада, обеспечивающим полное освобождение съедобной части растений от остатков ядохимиката ко времени снятия урожая.

 

Гигиенические требования к содержанию загрязнителей  в продуктах.

1. Пищевые продукты, продовольственное сырье, реализуемые в торговле, должны сопровождаться документом предприятия - изготовителя, подтверждающим качество и безопасность продукции для здоровья человека, со ссылкой на дату и номер разрешения (гигиенического сертификата), выданного учреждениями госсанэпидслужбы в установленном порядке. Документ(ы) предприятия - изготовителя на импортную продукцию, подтверждающий ее качество и безопасность для здоровья человека, должен содержать отметку учреждений государственного санитарно - эпидемиологического надзора Российской Федерации о прохождении гигиенической оценки пищевого продукта в установленном порядке. Реализация продуктов питания и продовольственного сырья без наличия указанных документов, подтверждающих их качество и безопасность, запрещается. В сопроводительных документах на особо скоропортящиеся пищевые продукты должны быть указаны дата и час выработки продукции, температура хранения, конечный срок реализации.