CC BY
175УДК 579.674
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
к
М.Б. Мойсеяк, Н.Г. Ильяшенко, А.Г. Гришин Институт пищевых систем и здоровьесберегающих технологий ФГБОУ ВО «МГУПП»
Г
т
Адрес для переписки:
Ильяшенко Наталья Георгиевна, natalyailyashenko@gmail.com
ключевые слова:
микробиологическая безопасность, качество, микроорганизмы-контаминанты, источники попадания микроорганизмов-контаминантов в производство
Для цитирования:
Мойсеяк М.Б., Ильяшенко Н.Г., Гришин А.Г. Микробиологическая безопасность при производстве пищевых продуктов. Вестник Медицинского института непрерывного образования. 2022; (3): 64-67. БО! 10.46393/27821714_2022_3_64
Аннотация
Рассмотрены основные вопросы обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов по микробиологическим показателям. Описаны различные группы микроорганизмов (сапрофитные, патогенные и условно-патогенные), пути их попадания в производство и влияние технологических факторов на их выживаемость. Приведены основные микробиологические критерии качества и безопасности пищевых продуктов, установленные в нормативных документах.
MICROBIOLOGICAL SAFETY IN FOOD PRODUCTION
À
M.B. Moiseyak, N.G. Ilyashenko, A.G. Grishin Institute of Food Systems and Health Technologies, FGBOU VO MGUPP
V
For correspondence:
Natalya G. Ilyashenko, natalyailyashenko@gmail.com
Key words:
microbiological safety, quality, microorganisms-contaminants, sources of entry of microorganisms-contaminants into production
For citation:
Moiseyak M.B., Ilyashenko N.G., Grishin A.G. Microbiological safety in food production. Bulletin of the Medical Institute of Continuing Education. 2022; (3): 64-67. DOI 10.46393/27821714_2022_3_64
Summary
The main issues of ensuring the quality and safety of food products by microbiological indicators are considered. Various groups of microorganisms (saprophytic, pathogenic and conditionally pathogenic), the ways of their entry into production and the influence of technological factors on their survival are described. The main microbiological criteria for the quality and safety of food products, established in regulatory documents, are given.
Качество и безопасность сырья и пищевых продуктов, от которых зависят здоровье, трудовая активность населения и в конечном счете темпы экономического развития страны, оценивают по химико-технологическим, органолептическим и микробиологическим показателям.
Микробиологические показатели позволяют оценить не только качество пищевого продукта, но и прежде всего его безопасность. Они включают количественный и качественный состав микроорганизмов в исследуемом продукте. Очень часто внешне доброкачественный пищевой продукт может послужить причиной серьезного пищевого отравления или даже пищевой инфекции.
Микроорганизмы, обнаруживаемые в пищевом продукте, могут попадать в него на протяжении всей технологической цепочки приготовления, начиная с сырья и заканчивая готовым продуктом, включая упаковку, хранение и транспортирование продукции. Среди микроорганизмов-контаминантов в технологический процесс производства пищевых продуктов с основным и вспомогательным сырьем попадают чаще всего са-протрофные формы - так называемые вредители производства. Они легко адаптируются к новым условиям и даже при незначительном отклонении от технологии быстро размножаются, тем самым способствуя нарушению процесса получения продукта, ухудшению его качества, а порой даже снижая выход готового продукта из единицы сырья (например, в производстве спирта).
Помимо сапротрофных форм, в производство могут попасть и патогенные или условно-патогенные микроорганизмы.
Источники контаминации микроорганизмами чрезвычайно разнообразны. Контаминация может происходить в условиях выращивания сырья, на всех этапах его переработки, а также при хранении, транспортировке и реализации готового пищевого продукта. Микроор-ганизмы-контаминанты могут попасть в производство при несоблюдении нормативных санитарно-гигиенических мероприятий, с инвентарем, оборудованием.
Патогенные и санитарно-показательные микроорганизмы могут попасть с руками обслуживающего персонала предприятия. Носителями могут быть насекомые и грызуны, а это приводит к резкому возрастанию числа микроорганизмов. Вероятность возникновения инфекционного заболевания или пищевого отравления при употреблении контаминированных микроорганизмами продуктов зависит от вирулентности данного вида микроорганизма, его количественного содержания в продукте, а также от защитных сил организма, т.е. состояния иммунитета.
Главные источники микробной контаминации пищевых продуктов продовольственного сырья - почва, вода, воздух, человек и животные. Почва, вода, растения, животные и человек являются естественными средами обитания микроорганизмов. Из них следует особо выделить почву, так как она служит основным местом обитания и размножения микроорганизмов. На другие объекты окружающей среды микроорганизмы попадают в основном из почвы.
В силу особенностей пищевых потребностей патогенные микроорганизмы не способны развиваться в пищевых субстратах и в технологической цепочке. Однако они могут достаточно продолжительное время сохранять жизнеспособность и патогенность.
Выживаемость микроорганизмов, особенно патогенных и условно-патогенных, в пищевых продуктах зависит от вида микроорганизма, питательной ценности и химического состава продукта, его консистенции (жидкий, плотный, сухой), массовой доли влаги в продукте, рН продукта и т.п., а также от условий его хранения.
Наиболее устойчивыми к условиям внешней среды в пищевых продуктах являются спорообразующие бактерии родов Bacillus и Clostridium.
Так, например, по данным В.А. Галынкина и со-авт. [1], бактерии рода Shigella, вызывающие тяжелые инфекционные заболевания, могут сохранять жизнеспособность в мясных и молочных продуктах, на овощах и фруктах от 1-2 до 30 суток и более, а в некоторых сортах сыра - до 295 суток.
Для продуктов, производство которых основано на использовании чистых культур микроорганизмов, большое значение имеют антагонистические взаимоотношения между отдельными видами (образование кислот, антибиотиков, например, молочнокислые и пропи-оновокислые бактерии).
Механическая обработка (нарезка, измельчение), например, мясных изделий повышает степень контаминации микроорганизмами получаемого полупродукта. На подавление развития микроорганизмов и увеличение сроков использования направлена химическая обработка продукта (использование консервантов и специй, добавление некоторых органических кислот, копчение, биологическое консервирование, упаковка пищевых продуктов в модифицированной газовой атмосфере) [2].
Для сохранения пищевых продуктов имеет значение массовая доля влаги в продукте. С целью снижения последней применяют высушивание. Традиционно используют создание высокого осмотического давления в среде (за счет повышенного содержания сахара или соли), тем самым также создают неблагоприятные условия для развития микроорганизмов.
Наиболее полную гибель микроорганизмов вызывает термическое воздействие. Однако при этом важно учитывать различную степень их устойчивости к тем или иным температурам.
Многие авторы [1-3] отмечают устойчивость патогенных микроорганизмов к низким температурам, например, брюшнотифозные бактерии Salmonella typhi в замороженной клубнике (-18 °С) сохранялись в жизнеспособном состоянии до 6 месяцев. Замораживание приостанавливает развитие не только сапротрофных, но и особенно патогенных микроорганизмов. Этот прием не оказывает губительного действия.
Для обеспечения микробиологической стойкости и безопасности пищевых продуктов на предприятиях заводские лаборатории систематически проводят микро-
биологический и санитарно-гигиенический контроль на всех этапах технологического процесса, начиная с сырья и заканчивая готовой продукцией, в соответствии с государственными стандартами, техническими условиями, инструкциями, правилами, методическими указаниями и другой нормативной документацией, разрабатываемой для каждой отрасли пищевой промышленности. Для отдельных пищевых производств имеются свои схемы микробиологического контроля, в которых определены объекты контроля, точки отбора проб, периодичность контроля, указано, какой микробиологический показатель необходимо определить, приводятся допустимые нормы.
Безопасность и микробиологическая стойкость являются важнейшими характеристиками пищевой продукции.
Под безопасностью понимают отсутствие вредных примесей химической и биологической природы, в том числе патогенных микроорганизмов и ядовитых продуктов их жизнедеятельности. Понятие «микробиологическая стойкость» подразумевает потенциальные возможности сохранения продуктов без порчи под действием микроорганизмов.
Микробиологический контроль направлен на выявление сапротрофных микроорганизмов по всей технологической линии производства. Объектами микробиологического контроля являются основное и вспомогательное сырье и готовая пищевая продукция.
На обеспечение благополучного санитарного состояния предприятия и микробиологической безопасности получаемых пищевых продуктов направлены санитарно-гигиенический режим и санитарно-гигиенический контроль.
Назначение санитарно-гигиенического контроля - выявление возможного присутствия патогенных микроорганизмов по наличию санитарно-показатель-ных микроорганизмов. Контроль включает проверку биологической чистоты воды, воздуха производственных помещений, пищевых продуктов, санитарного состояния технологического оборудования, инвентаря, тары, гигиенического состояния обслуживающего персонала (чистота рук, одежды и др.).
Показатели определяются по соответствующим утвержденным методикам, приведенным в нормативных документах: государственных стандартах, методических указаниях, инструкциях по микробиологическому и санитарно-гигиеническому контролю.
Для микробиологической оценки качества и безопасности отдельных групп пищевых продуктов используются показатели, перечисленные в соответствующих разделах СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». СанПиН [4, 5] распространяются также на этапы создания и постановки на производство новых видов продуктов при их переработке, получении, хранении, транспортировании, закупке, ввозе в страну и реализации.
Практически все объекты контроля проходят проверку на содержание количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганиз-
мов (КМАФАнМ), на наличие бактерий группы кишечной палочки (БГКП; колиформы), патогенных бактерий, в том числе сальмонелл, дрожжей, плесеней.
В некоторых производствах (например, хлебопекарном, консервном, сахарном) анализируют дополнительные микробиологические показатели, отражающие специфические особенности конкретного производства. Так, в овощных консервах, животных и растительных жирах, в продукции предприятий общественного питания определяют наличие сульфитредуцирующих кло-стридий, в крупах - наличие Bacillus cereus, в минеральных и бутилированных водах - Pseudomonas aeruginosa, в яйцепродуктах - бактерий рода Proteus и др. Для их учета используют специальные методики, описанные в соответствующей нормативной документации.
Показатель КМАФАнМ измеряется в КОЕ/г(см3) (колониеобразующие единицы), характеризует общее число микроорганизмов, обнаруженных в единице объема или массы сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. При исследовании качества пищевой продукции этот микробиологический тест является наиболее распространенным. Исключение составляют пищевые продукты, в производстве которых используют чистые культуры микроорганизмов (нефильтрованное, непастеризованное пиво, кисломолочные продукты, хлебные и плодово-ягодные квасы брожения, овощи, подверженные биологическому консервированию, и др.).
Определение КМАФАнМ позволяет выявить нарушения технологии пищевого продукта и информирует о присутствии различных групп микроорганизмов. Несоблюдение санитарно-гигиенического режима производства, недостаточная тепловая обработка продукта, нарушение правил транспортирования и хранения ведут к превышению допустимых норм КМАФАнМ, что безусловно сказывается на качестве и безопасности пищевого продукта. При этом возникает опасность снижения стойкости продукта при хранении и, кроме того, возрастает вероятность появления патогенных микроорганизмов -возбудителей пищевых отравлений и пищевых инфекций.
В государственных стандартах, технических условиях, санитарных правилах (ГОСТ, ТУ, СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищев ой ценно сти пищевых продуктов», ТР ТС 021 2011 «Технический регламент Таможенного союза о безопасности пищевой продукции») опубликованы нормы содержания микроорганизмов-контаминантов в сырье, полупродуктах и готовой продукции [4-6].
Помимо контаминации микроорганизмами, в пищевых производствах в последние 50 лет особое внимание специалистов в области токсикологии и микологии обращено на пищевые отравления, связанные с загрязнением сырья и получаемых из него пищевых продуктов метаболитами мицелиальных грибов - микотоксинами. Более 150 видов мицелиальных грибов образуют вещества, токсичные для человека и животных [2, 3, 7].
Мицелиальные грибы (плесени) играют значительную роль в порче продовольственного сырья и пи-
щевых продуктов. По данным FAO (Food and Agriculture Organization), из-за деятельности мицелиальных грибов ежегодно теряется более 10% пищевых продуктов и кормов. Помимо этого, при своем развитии плесени выделяют разнообразные метаболиты, многие из которых обладают аллергическими свойствами, оказывают токсичное действие на печень, почки, нервную и другие системы организма, а более 75% этих метаболитов обладают канцерогенным, мутагенным, тератогенным и эм-бриотоксическим действием.
Из токсинов микроскопических грибов наиболее изучены афлатоксины, образуемые некоторыми мицели-альными грибами рода Aspergillus - желтым, паразитическим и др. В литературе описаны случаи отравления животных, в том числе птиц, и человека афлатоксинами, особенно при употреблении продуктов, пораженных желтым аспергиллом Aspergillus flavus [2, 3, 7]. Афлатоксины крайне опасны даже в малых дозах: не вызывая острых отравлений, они способны провоцировать злокачественные опухоли печени и других органов, так как у этих токсинов установлено канцерогенное действие. К настоящему времени известны 10 изомеров афлатоксинов, отличающихся друг от друга степенью канцерогенности.
В настоящее время известно большое число микроскопических грибов, прежде всего пенициллов и ас-пергиллов, образующих опасные токсины - охратоксины, рубратоксины, патулин и др. У многих токсинов в последние годы обнаружена способность не только оказывать канцерогенное действие, но и вызывать нарушение развития эмбрионов, появление уродств у новорожденных (в опытах на животных). Особая опасность токсинов состоит в том, что они не только содержатся в мицелии, но и выделяются в окружающую среду, в те части продуктов, где мицелий отсутствует. Поэтому заплесневелые продукты крайне опасно употреблять в пищу даже после того, как с них удалена плесень, так как механическое удаление плесени с продуктов не обеспечивает их безопасность.
Афлатоксины и охратоксины, патулин, а также другие канцерогенные вещества могут сохраняться длительное время и не разрушаются при различных видах обработки продуктов. Они сохраняются и в тканях животных, получавших зараженные корма (арахис, бобы, зерно), и могут даже концентрироваться в них, превышая допустимое содержание в корме от 3 до 30 раз. Поэтому нельзя допускать развитие мицелиальных грибов на сырье и пищевых продуктах. Это достигается созданием определенных условий их хранения. Не менее важен тщательный микробиологический контроль: входной для оценки качества сырья и на всех стадиях технологического процесса, а также на этапах хранения, транспортировки продукции. При этом производственный контроль за соответствием пищевых продуктов требованиям безопасности и пищевой ценности возложен на предприятия-изготовители. Учреждения Госсанэпиднадзора осуществляют государственный санитарно-эпидемиологический надзор, направленный на предотвращение поступления на рынок опасных пищевых продуктов.
Актуальной задачей является формирование микробиологических критериев качества и безопасности пищевых продуктов и их актуализация.
Решению проблем обеспечения качества и безопасности пищевых продуктов наиболее полно отвечает широко используемая и все больше внедряемая система HACCP (Анализ рисков и критические контрольные точки - Hazard Analysis Critical Control Paint).
Система НАССР [2, 6-8] основана на профилактике (предотвращении риска) и снижает зависимость от проверки конечного продукта. Ее целью является применение контроля на любой стадии пищевой цепочки от первичных производителей до потребителя. Сертификация по НАССР позволяет производителям экспортировать производимую продукцию в страны, в которых такая сертификация является обязательной.
В России активно внедряется международная система оценки качества производства GMP (ISO-стандарты) -Good Manufacturing Practices (надлежащая производственная практика, International Organization for Standartization).
Внедрению системы GMP [1, 7, 8] на предприятиях пищевой промышленности способствовало развитие сегмента производства детского и специализированного питания, пищевых и биологически активных добавок, увеличение объемов производства и ужесточение требований к качеству и безопасности производимой продукции.
Таким образом, важнейшей стратегической задачей государства на современном этапе развития РФ является успешно решаемая проблема обеспечения безопасности и качества продуктов питания.
Литература
1. Галынкин Н.А., Заикина В.В., Карцев С.А. и др. Микробиологические основы НАССП при производстве пищевых продуктов: учебное пособие. СПб.: Проспект Науки, 2007. 288 с.
2. Джей Дж.М., Лесснер М.Дж., Гольден Д.А. Современная пищевая микробиология. 7-е изд. Пер. с англ. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. 886 с.
3. Микробиологическая порча пищевых продуктов. Под ред. К. де В. Блекберн. Пер. с англ. СПб.: Профессия, 2008. 784 с.
4. СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов: санитарно-эпидемиологические правила и нормативы». Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 34 с.
5. ТР ТС 021 2011 «Технический регламент Таможенного союза о безопасности пищевой продукции».
6. ГОСТ Р 51705.1-2001 «Системы качества. Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП. Общие требования» от 23 января 2001 г.
7. Ильяшенко Н.Г., Шабурова Л.Н. Микроорганизмы и окружающая среда: учебное пособие. 2-е изд., пере-раб. и доп. М.: ИНФРА-М, 2017. 195 с.
8. Михеева Е.Н., Сероштан М.В. Управление качеством: учебник для студентов высших учебных заведений. М.: Изда-тельско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2008. 708 с.
