Влияние на микроорганизмы высоких температур

 

Применение высокой температуры является самым

распространенным, удобным и надежным способом

стерилизации — обеспложивания (sterilis — бесплод-

ный) — уничтожения различных микробов и их спор в

разнообразных объектах. Существуют разные способы

вы к воздействию высоких температур, как споры бак-

а в автоклаве при действии пара под давлением в 1 атм

стерилизации, так при действии сухого жара при тем-

Большинство вегетативных микроорганизмов по-

продукт немедленно охлаждают и в дальнейшем хранят

лока, вина, различных консервов, которые прогревают

стерилизация в течение 5–6 дней при температуре 56–

76

ГЛАВА 5

 

стерилизации при помощи высокой температуры: про-

каливание на огне, стерилизация сухим жаром в печах

Пастера (электрический сушильный шкаф), кипяче-

ние, стерилизация паром под давлением в автоклавах,

без давления в аппарате Коха, тиндализация (дробная

 

58С), пастеризация — метод, предложенный Л. Пас-

тером с целью сохранения биологической ценности мо-

 

при 80С в течение 30 мин. При пастеризации погибают

только вегетативные формы микробов, споры же сохра-

няются, поэтому, чтобы не допустить прорастания спор

и размножения вегетативных клеток, пастеризованный

 

при низких температурах (2–6С).

 

гибает при нагревании до 60–70С в течение 30 мин во
влажной среде, при нагревании до 80С — за несколько
минут, при достижении 100С — от нескольких секунд

до 1–2 мин. При высокой температуре во влажной среде

бактерии гибнут быстрее, чем в сухой, так как пар спо-

собствует быстрой коагуляции белка. Это учитывают при

 

пературе 160–170С бактерии гибнут через 60–90 мин,

 

при температуре 120С — они гибнут уже за 20–30 мин.

Высокие температуры вызывают гибель бактерий в ре-

зультате коагуляции (денатурации) белков цитоплазмы

и инактивации жизненно важных ферментов.

Бактерии в стадии споры являются термоустойчивы-

ми, некоторые клостридии способны выдерживать ки-

пячение в течение 5–6 ч, например Cl. botulinum, а ба-

циллы Bac. subtilis — в течение 1–3 ч.

Споры дрожжей и плесневых грибов не так устойчи-

 

терий, и погибают довольно быстро при 65–80С. Од-

нако не все клетки даже одного вида микроорганизмов

погибают одновременно, среди них встречаются более

и менее устойчивые, так как имеют значение индиви-

Возможность сохранения биологического материала

сохраняют способность к росту даже после воздействия

ям, дрожжам, плесеням и вирусам. Так, эшерихии оста-

ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА МИКРООРГАНИЗМЫ

77

 

дуальные колебания устойчивости микробов к высокой

температуре.

Стерилизации подвергаются также перевязочные

материалы, хирургические инструменты, различные

растворы. Система мер, полностью предотвращающих

проникновение микроорганизмов в макроорганизм при

ранении, хирургических вмешательствах, названа асеп-

тикой. Уничтожение микроорганизмов в ранах при

помощи химических средств (йода, перекиси водорода,

калия перманганата, метиленового синего, бриллианто-

вого зеленого, азотнокислого серебра и др.) называется

антисептикой (от греч. anti — против, septikos — гни-

лостный).

 

 

5.1.2. Влияние на микроорганизмы низких температур
        и их практическое использование

 

К низким температурам микроорганизмы малочувст-

вительны. При низких температурах микробная клетка

переходит в состояние анабиоза, в котором она может су-

ществовать несколько месяцев. Это относится к бактери-

 

ются жизнеспособными при –190С до 4 мес., холерный
вибрион при –45С — до 2 мес., возбудитель листериоза
при –10С — до 3 лет. Существуют бактерии, которые

 

температуры жидкого водорода (–252С).

Низкие температуры приостанавливают гнилостные

и бродильные процессы. На этом принципе издавна было

основано хранение мяса, рыбы, масла, молока и других

продуктов в ледниках, погребах и холодильниках.

 

при температуре от 0 до –76С имеет большое значение

в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве и пище-

вой промышленности. При низкой температуре хранят

музейные штаммы вирусов и бактерий (молочнокислых

и болезнетворных) и имеющих промышленное значение

плесневых грибов и дрожжей.

лочнокислые и патогенные бактерии не размножаются

гие гнилостные бактерии и бактерии кишечно-тифозно-

Подавляющее же большинство микроорганизмов не

ная влажность, некоторые дрожжи и бактерии могут

микроорганизмы, размножающиеся и при температу-

78

ГЛАВА 5

 

Холодоустойчивость различных микроорганизмов

колеблется в широких пределах. Существуют некоторые

 

рах ниже 0С. Если в продукте сохраняется повышен-

 

расти при –5С, а отдельные разновидности Cladosporum
herbarum и Penicillium glaucum — даже при –8С.

 

способно размножаться при температуре ниже 0С. Мно-

 

го семейства прекращают свое развитие при 2–5С. Мо-

 

при температуре ниже 10С. Все перечисленные свойст-

ва должны знать микробиологи и технологи, производ-

ственная деятельность которых связана с производством

сырья животного происхождения и хранением готовых

продуктов питания.

 

 

Влияние высушивания

 

Высушивание оказывает губительное действие на

многие микроорганизмы, так как сопровождается обез-

воживанием цитоплазмы и денатурацией белков. Одна-

ко споры бактерий, микроскопических грибов, а также

некоторые вегетативные клетки довольно устойчивы к

высушиванию (в этот период вегетативные клетки про-

сто не размножаются).

Высушивание применяют для консервирования

кормов (сена, соломы), овощей, фруктов. На поверх-

ности высушенных продуктов всегда находится много

живых микроорганизмов, но активно развиваться они

не могут. При нарушении режима хранения, при по-

вышении влажности, они начинают интенсивно раз-

множаться, выделяют ферменты, вызывая порчу про-

дуктов.

Лиофильная сушка. Суть заключается в том, что

живую взвесь бактерий, суспендированных в соответ-

ствующей стабилизирующей жидкости, разливают

ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА МИКРООРГАНИЗМЫ

79

по ампулам, замораживают при –76С (при такой тем-

пературе в цитоплазме не образуются кристаллы льда,

разрушающие микробную клетку) и в условиях высо-

кого вакуума массу далее подвергают высушиванию из

замороженного состояния (т. е. происходит сублимация

воды). В результате такого высушивания содержимое

ампулы превращается в гигроскопичный порошок. Ми-

кроорганизмы в герментично запаянной ампуле дли-

тельно сохраняют свою жизнеспособность, поэтому этот

метод широко применяется для сохранения музейных

культур бактерий, при производстве сухих биопрепара-

тов (пробиотики, глобулиновые препараты, живые вак-

цины). Небольшая часть микроорганизмов в результате

лиофильной сушки в процессе замораживания все же

гибнет, для того чтобы сохранилась большая часть ми-

кробной массы, технологический процесс заморажива-

ния должен проходить очень быстро (от 1 до 10 с).

Лиофильной сушке можно подвергать и пищевые

продукты, которые после этого можно хранить более

двух лет. Лиофильное высушивание обеспечивает сохра-

нение витаминов, ферментов, белков, углеводов, т. е. би-

ологической ценности продукта.