CC BY
11
Научная статья
УДК 553.086:579.64:633.854.78
Культуральные признаки микробов, вызывающих биохимическое разложение свежего и варёного мяса при его неправильном температурном хранении и технологической обработке*
Пётр Александрович Кулясов, Мария Витальевна Беляева, Мария Дмитриевна Панферова,
Анастасия Алексеевна Петухова, Ирина Владимировна Сосновских
Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии -
МВА имени К.И. Скрябина, Москва, Россия
Аннотация. В экспериментальной работе показаны основные моменты изменения биохимических свойств свежего и варёного мяса и нахождения в них своего отдельного живого биологического микроба. В результате окраски упрощённым методом по Гансу Кристиану Граму с заменой обозначенных им анилиновых красителей на более щадящие по цвету красители на микроскопическом уровне найдены два совершенно разных микроба. Говядина, как и мясо других видов сельскохозяйственных животных, является белковым продуктом, а значит, хорошей питательной средой для роста и развития в нём палочковидных форм бактерий в сыром и варёном состоянии. Это неминуемо приводит к порче мясного продукта. Надлежащее хранение мяса и мясопродуктов на долгий период защищает их от влияния гнилостных и жгутообразных форм микробов.
Ключевые слова: мясо, правила хранения, гнилостные микробы, жгутообразные бациллы, спорообра-зующие.
Для цитирования: Культуральные признаки микробов, вызывающих биохимическое разложение свежего и варёного мяса при его неправильном температурном хранении и технологической обработке / П.А. Кулясов, М.В. Беляева, М.Д. Панферова и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 256 - 260.
Original article
Cultural signs of microbes that cause biochemical decomposition of fresh and boiled meat during its improper temperature storage and technological processing
Pyotr A. Kulyasov, Maria V. Belyaeva, Maria D. Panferova,
Anastasia A. Petukhova, Irina V. Sosnovskikh
Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology - MVA by K.I. Skryabin,
Moscow, Russia
Abstract. The experimental work shows the main points of changing the biochemical properties of fresh and boiled meat and the presence of their own separate living biological microbe in them. As a result of staining by a simplified method according to Hans Christian Gram, with the replacement of the aniline dyes designated by him for dyes that are more gentle in color, two completely different microbes were found at the microscopic level. Beef meat, like other types of farm animals, is a protein product, which means it is a good nutrient medium for the growth and development of rod-shaped bacteria in it in a raw and boiled state. This inevitably leads to spoilage of the meat product. Proper storage of meat and meat products for a long period protects them from the influence of putrefactive and tourniquet forms of microbes.
Keywords: meat, storage rules, putrefactive microbes, flagellate bacilli, spore-forming.
For citation: Cultural signs of microbes that cause biochemical decomposition of fresh and boiled meat during its improper temperature storage and technological processing / P.A. Kulyasov, M.V. Belyaeva, M.D. Panferova et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 99(1): 256-260. (In Russ.).
Мясо является основным и универсальным продуктом питания для людей [1]. Поэтому сохранность его от порчи и брожения - важная прерогатива агропромышленного комплекса. Мясо служит основой для полноценного пищеварения и, попадая в желудок, под влиянием желудочного сока, в состав которого входят сычужная соляная кислота (НС1) и фермент пепсин, распадается на белки, жиры, углеводы, витамины и минералы. Те в свою очередь расщепляются: белки - до
аминокислот, углеводы - до Сахаров, жиры -до глицерина и жирных кислот, витамины - до жиро- и водорастворимых форм, а минералы - до микро- и макроэлементов. Именно эти конечные биологические элементы составляют фундамент для всей мышечной системы тела человека.
Цель исследования: на основе эксперимента определить виды живых биологических возбудителей, которые являются причиной брожения и порчи сырого и варёного мяса.
* Работа выполнена с использованием лабораторного оборудования (стеклянная посуда, химические реактивы и лабораторное оборудование) УЛК 414, кафедра вирусологии и микробиологии им. академика В.Н. Сюрина, ФГБОУ ВО МГАВМиБ им. К.И. Скрябина.
Материал и методы. Экспериментальная работа была выполнена на кафедре вирусологии и микробиологии имени академика В.Н. Сюрина (МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина).
Объектом исследования было мясо-говядина, вес 200 г. Набор необходимого оборудования и реактивов, которые были использованы в процессе выполнения экспериментальной части работы, включал: стеклянные колбы Эрленмейе-ра объёмом 500 мл - 2 шт.; дистиллированную воду - 800 мл; орбитальный шейкер-инкубатор с двигающейся платформой - 1 шт.; стеклянные палочки для размешивания культуры - 2 шт.; резиновые пробки для затыкания горловины стеклянных колб - 2 шт.; пластиковые пипетки Пастера - 10 шт.; бактериологические петли -2 шт.; спирт этиловый 96%-ной концентрации (С2Н5ОН) - 300 мл; кастрюлю металлическую для варки мяса - 1 шт.; электрическую печь -1 шт.; анилиновые красители: метиленовый синий - сухой кристаллический порошок синего цвета - 1 фл.; раствор Люголя, жидкость - 1 фл.; сафранин - сухой кристаллический порошок красного цвета - 1 фл.; световой триноку-лярный микроскоп - 1 шт.; флуоресцентный бинокулярный микроскоп - 1 шт.; иммерсионное (кедровое) масло - 1 фл.; веб-камеру для получения фотоснимков - 1 шт.; смесь Никифорова - 1000 мл.
Крупно нарезанные кусочки мяса помещали в стеклянные колбы Эрленмейера (ёмкости): ёмкость № 1 - сырое мясо; ёмкость № 2 - варёное мясо.
Экспериментальная работа состояла из трёх этапов.
1. В ёмкость № 1 наливали 300 мл холодной дистиллированной воды, добавляли кусочки свежего (сырого) мяса, заранее приобретённого на рынке. Сверху горловину колбы закрывали пергаментной бумагой, затем фольгой, перевязывали резинкой и ставили на сутки (24 час.) в орбитальный шейкер-инкубатор с двигающейся платформой с заранее заданным температурным режимом +40 °С.
В ёмкость № 2 добавляли кусочки варёной говядины, предварительно подвергшейся тепловой обработке горячей водой. Холодную дистиллированную воду сначала доводили до температуры кипения +100 °С в металлической кастрюле на электрической плите, затем воду охлаждали до горячего состояния - +40 °С. Опускали в воду мясо, затыкали горловину колбы пергаментной бумагой и фальгой, перевязывали резинкой и ставили на сутки (24 часа) внутрь термостата или орбитального шейкер-инкубатора с двигающейся платформой с заранее заданным температурным режимом +40 °С.
Шейкер-инкубатор с двигающейся платформой равномерно перемешивает содержимое мяс-
ного бульона сверху-вниз, позволяя тем самым микробам активней перемещаться и размножаться, а постоянная плюсовая температура не позволяет им впасть в состояние анабиоза [2, 3].
Анализ: в обеих ёмкостях с бульонными культурами наблюдалось помутнение мясного содержимого, но в ёмкости № 1 с сырым мясом присутствовал запах разложения, а в ёмкости № 2 с варёным мясом - неприятный запах отсутствовал.
2. Через 24 час. обе ёмкости осторожно вынимали из термостата, откупоривали резиновые пробки и пипеткой Пастера набирали из каждой по 1 - 2 мл готовой бульонной среды.
Выполняя данную процедуру, можно воспользоваться и бактериологической петлёй, предварительно профламбированной в пламени огня горелки [4, 5]. Слегка остужённую петлю погружают в мясной бульон, захватывают глубинные слои жидкости и аккуратно в количестве нескольких капель наносят на поверхность предметного стекла, предварительно извлечённого из смеси Никифорова (спирт этиловый 96%-ной концентрации и наркотический эфир - 1:1) и профламбированное (уничтожение всех видов микробов) в верхней части пламени огня.
Анализ: на обратной стороне предметного стекла со свежей мясной средой из ёмкости № 1 снизу маркером ставили номер 1; аналогично предметное стекло с варёной мясной средой маркировали под номером 2.
3. Высушивали бульонную культуру до белого сухого пятна. На «мостике» стеклянной кюветки предметное стекло далее слегка остужали от жара, затем на высохшую бульонную культуру накладывали ровный квадратик белой фильтровальной бумаги и приступали к окрашиванию по модефицированному методу Ганса Кристиана Грама [6 - 8]. Для этой цели использовали три вида красителей и одно химическое соединение.
1. Метиленовый синий - 2 мин. (краситель), вместо генцианвиолета. Полностью пропитывали красителем белую фильтровальную бумагу таким образом, чтобы она прилипла к высохшей культуре и окрасила его в синий цвет, и держали краситель 2 мин. Наличие достаточной дозировки красителя проверяли поднятием предметного стекла выше глаз исследователя и наблюдением снизу-вверх, чтобы нижняя часть белой фильтровальной бумаги окрасилась в синий цвет. По истечении времени (песочные часы) пинцетом снимали с предметного стекла окрашенную фильтровальную бумагу, удаляли или стряхивали в кюветку лишний краситель.
2. Раствор Люголя - 2 мин. (краситель), состоит из йода кристаллического - 1 г, йодистого калия - 2 г, дистиллированной воды - 300 мл. Держали краситель 2 мин., излишнее количество удаляли методом стряхивания.
3. Чистый 96%-ный этиловый спирт - этанол, С2Н5ОН (химическое соединение) - 30 сек. Рассчитанное время зависит от интенсивности самой окраски и густоты красителя. Если краситель слишком густой, то процесс удержания увеличивается до 1 - 2 мин. Этиловый спирт при долгом воздействии имеет свойство обесцвечивать любой краситель [8 - 10].
4. Промывание дистиллированной водой первый раз - обильно. Первый раз препарат обильно промывают дистиллированной водой до полного смывания с предметного стекла двух первоначальных красителей, но с сохранением их на самой окрашенной культуре.
5. Сафранин - сыпучий сухой красный краситель (краситель), разведённый в воде, легко смывающийся и не марающий предметное стекло - 2 мин.
6. Промывание исходной культуры дистиллированной водой второй раз - обильно, удаление её, фиксация или закрепление препарата на поверхности предметного стекла. Была использована физическая фиксация: с помощью открытого пламени огня горящей горелки (спиртовки) препарат высушивали (фиксировали) над огнем на ширине ладони исследователя.
В результате получили на двух предметных стёклах два мазка - высушенные в пламени огня спиртовки и окрашенные анилиновыми красителями (метиленовый синий, вместо ген-
Рис. 1 - Гнилостные бактерии сырого мяса
цианвиолета, раствор Люголя, сафранин, вместо фуксина Пфейффера) бульонные культуры [10].
Далее была проведена оптическая микроскопия, поочередно: сначала световым тринокуляр-ным микроскопом (три тубуса и два окуляра), затем флуоресцентным бинокулярным микроскопом (два тубуса и два окуляра); увеличение 1000*. Предметное стекло устанавливалось мазком кверху на предметный столик и зажималось клеммой сбоку.
В середину окрашенного мазка наносили 1 каплю иммерсионного (кедрового) масла. Больше одной капли иммерсионное масло использовать не рекомендуется, так как увеличительная линза иммерсионного объектива 100* имеет микроскопический размер и одной капли иммерсии вполне достаточно.
Анализ: при окраске по Граму все микроорганизмы окрашиваются в два разных цвета: грамположительные или Гр+ (синий цвет) и грамотрицательные Гр- (красный цвет).
Результаты и обсуждение. С помощью оптической иммерсионной системы проведено исследование микромира свежего и варёного мяса. Окраска по усовершенствованному методу Грама позволила выяснить причину порчи мясных составляющих до и после варки в кипящей воде. После сравнения всех обозначенных выше факторов, было сделано предположение, что непосредственными виновниками порчи свежего
мяса являются в первом случае - гнилостные бактерии, а во втором - жгутообразные формы споровых бацилл, окрашенные в красный цвет или грамотрицательные.
Образцы свежего мяса, содержащие гнилостные бактерии, представлены на рисунке 1.
Краткое описание гнилостных бактерий: размер - мелкие (есть одиночные крупные); форма - палочковидная; спора - отсутствует (неспорообразующие); дыхание - аэробы (дышат кислородом воздуха).
Краткое описание жгутообразных споро-образующих бацилл (рис. 2): размер - крупные; форма - палочковидная; спора - присутствует (спорообразующие); дыхание - анаэробы (не используют кислород воздуха).
Выводы. Мясо является белковым продуктом, а значит, хорошей питательной средой для роста и развития в нём палочковидных форм бактерий в сыром и варёном состоянии. Поэтому для сохранения мяса на длительный срок применяют два приёма:
1) для предупреждения порчи сырого мяса его сразу после убоя животного необходимо охладить (до -1 °С) и поместить в морозильную камеру, в которой поддерживается минусовая температура (-20 °С).
2) варёное мясо следует хранить не более 6 часов и в дальнейшем подвергать стерилизации
(кипячению) при температуре +100 °С или сразу после варки употреблять для пищевых целей.
Данные сроки хранения следует соблюдать неукоснительно, так как в противном случае происходит нагнетание в мясные структуры (сырые и варёные) палочковидных форм микробов, приводящих мясной продукт к неминуемому и скоротечному разложению.
Список источников
1. Рахманов А.Г. Общее животноводство: учеб. по-соб. М.: Высшая школа, 1974. 343 с.
2. Аристовская Т.В., Владимирская М.Е., Голлер-бах М.М. Большой практикум по микробиологии: учеб. пособ. М.: Высшая школа, 1962. 490 с.
3. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. М.: Агропромиздат, 1987. 239 с.
4. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. М.: Колос, 1970. 320 с.
5. Егоров Н.С. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 215 с.
6. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. М.: Колос, 1975. 496 с.
7. Коляков Я.А. Ветеринарная микробиология. М., 1965. 432 с.
8. Яновская М.И. А есть ли предел? М.: Молодая гвардия, 1962. 312 с.
9. Панкратов А.Я. Микробиология. М.: Колос, 1981. 248 с.
10. Егоров Н.С. Практикум по микробиологии: учеб. пособ. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976. 307 с.
References
1. Rakhmanov A.G. General animal husbandry: textbook. M.: Higher School, 1974. 343 p.
2. Aristovskaya T.V., Vladimirskaya M.E., Gollerbakh M.M. Large workshop on microbiology: textbook. M.: Higher School, 1962. 490 p.
3. Tepper E.Z., Shilnikova V.K., Pereverzeva G.I. Workshop on microbiology. M.: Agropromizdat, 1987. 239 p.
4. Mishustin E.N., Emtsev V.T. Microbiology. M.: Kolos, 1970. 320 p.
5. Egorov N.S. Guide to practical exercises in microbiology. M.: Publishing House of Moscow un-t, 1983. 215 p.
6. Pleshkov B.P. Biochemistry of agricultural plants. M.: Kolos, 1975. 496 p.
7. Kolyakov Ya.A. Veterinary microbiology. M., 1965. 432 p.
8. Yanovskaya M.I. Is there a limit? M.: Molodaya Gvardiya, 1962. 312 p.
9. Pankratov A.Ya. Microbiology. M.: Kolos, 1981. 248 p.
10. Egorov N.S. Workshop on microbiology: textbook. M.: Publishing House of Moscow un-t, 1976. 307 p.
Пётр Александрович Кулясов, кандидат ветеринарных наук, Pakulasov@mail.ru Мария Витальевна Беляева, соискатель, bmw26.12.02@gmail.com Мария Дмитриевна Панферова, соискатель, marpanferova@gmail.com Анастасия Алексеевна Петухова, соискатель, nettysunn@gmail.com Ирина Владимировна Сосновских, соискатель, irinasosnovskikh@yandex.ru
Pyotr A. Kulyasov, Candidate of Veterinary Sciences, Pakulasov@mail.ru Maria V. Belyaeva, research worker, bmw26.12.02@gmail.com Maria D. Panferova, research worker, marpanferova@gmail.com Anastasia A. Petukhova, research worker, nettysunn@gmail.com Irina V. Sosnovskikh, research worker, irinasosnovskikh@yandex.ru
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests. Статья поступила в редакцию 04.12.2022; одобрена после рецензирования 20.12.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 04.12.2022; approved after reviewing 20.12.2022; accepted for publication 10.01.2023.
-Ф-
