CC BY
161
Устойчивые к холоду бактерии Clostridium estertheticum
и порча говядины в вакуумных упаковках
М. Гараис
Институт Макса Рубнера, г. Кульмбах, Германия
Уже на протяжении длительного времени говядину все чаще реализуют не в виде полутуш и четвертин, а как отдельные отрубы в вакуумной упаковке. Преимуществом вакуумной упаковки является созревание мяса в пакетах и длительные сроки хранения, которые у продуктов, импортируемых из Южной Америки, могут составлять несколько месяцев. Однако вакуумная упаковка и холод не дают абсолютной гарантии против порчи мяса, виной тому - бактерии Clostridium estertheticum.
^ В последние годы нам постоянно приходится сталкиваться с испорченными, вздутыми вакуумными упаковками. Порча мяса в вакуумной упаковке объясняется действием клостридий, устойчивых к холоду (Ziegler et al., 2008; таблица 1 и рис.1).
Психроактивные клостридии, т.е. клостридии, активные при низкой температуре, были впервые обнаружены в холодных климатических зонах Земли, например, в зонах вечной мерзлоты Арктики и Антарктики (табл.1). Холодоустойчивые и холодолюбивые кло-стридии были также обнаружены в навозе крупного рогатого скота и в вакуумных упаковках говядины и ягнятины (см. табл. 1). При этом особую роль играют Clostridium estertheticum, холодолюбивые
(психрофильные), анаэробные спо-рообразующие, которые впервые были описаны в конце 80-х годов прошлого века и идентифицированы как причина так называемого «вздутия упаковки» (Dainty et al., 1989; Kalchayanand et al., 1989). При этом виде порчи происходит газообразование различной степени интенсивности и появляется ярко выраженный запах испорченного продукта.
Clostridium estertheticum попадают в вакуумную упаковку мясопродуктов, по всей вероятности, на бойне в результате заражения убойных туш спорами.
В качестве основного источника заражения были установлены шкуры скота. Микроорганизмы были также обнаружены в навозе и пробах почвы.
Ключевые слова: Clostridium estertheticum, вакуумная упаковка, говядина, созревание мяса, ПЦР-диагностика.
Предположительно, заражение этими микроорганизмами происходит через почву, корма или поверхность растений (Boerema et al., 2003).
Clostridium estertheticum могут расти на мясе при температуре от -1,5 до 2°С и продуцировать газ. При температуре выше 20°С эти бактерии не растут и в связи тем, что они являются облигат-ными анаэробами, эти бактерии не определяют в ходе рутинных исследований.
Обнаружение бактерий методом культивирования является очень трудоемким процессом и занимает несколько недель. Результаты можно получить намного быстрее с помощью применения специальной ПЦР-диагностики (Broda et al, 2003; Ziegler et al, 2008).
Микроорганизмы Температура, °С (Оптимум) pH (Оптимум) Источник Ссылки
Психротолерантные
C.arcticum 5-37 (20-25) — Арктическая почва Cato et al.,1986
C. schirmacherense 5 -35 (5-10) 6.0-9.0 (8.0) Антарктика Alam et al. (2005)
C.fimetarium 1-30 (20-25) 5.5-8.3 (6.8) Навоз к.р.с. Kotsiurbenko et al. (1995)
C. frigidicarnis 3.8-40.5 (30-38.5) 4.7-9.5 (6.4-7.2) Говядина в вакуумной упаковке Broda et al. (1999)
C. algidixylanolyticum 2.5-32.2 (25-30) 4.7-9.1(6.8-7.0) Сырое мясо ягнят в вакуумной упаковке Broda et al. (2000)
Психрофильные
C.frigoris n.a. -11(5-7) 5.5-7.2 (6.8-7.2) Антарктика, озера Лейк, Фрайкселл Spring et al. (2003)
C. algoriphilum -5 - 20 (6) 5.0-8.0 (6.8-7.2) Арктический пермафрост (вечная мерзлота), замерзший соляной источник Shcherbakova et al., (2004)
C.gasigenes -1.5 - 26 (20-22) 5.4-8.9 (6.2-8.6) Мясо ягнят в вакуумной упаковке, охлажденное, «вздутая упаковка» Broda et al. (2000)
C. estertheticum sub. laramiense n.a. -21(15) 4.5-8.3 (6.5) Навоз к.р.с. Spring et al. (2003), Kalchayanand et al. (1993)
C.estertheticum sub. estertheticum 1 -15 (6-8) 5.5-7.8 (6.5-7.2) Говядина в вакуумной упаковке, охлажденная Spring et al. (2003), Collins et al. (1992)
Таблица 1. Психротолерантные и психрофильные Clostridium spp. (Fischer, 2008)
№ 6 декабрь 2011 Всё О МЯСЕ
7
ГЛАВНАЯ ТЕМА / Проблемы хранения мясных продуктов
Рис.1. Пример порчи говядины в вакуумной упаковке (баллы), под воздействием Clostridium estertheticum (фирменная этикетка замаскирована),
a) видимое вздутие вакуумной упаковки (4 балла);
b) сильное вздутие упаковки (5 баллов).
* л V4 * i f
' д * * * / * Pf t __
V5
* f
t *
, . w> Т T - яШ\ у § ч ^B l Ф
V6
Рис.2. Изображения нативных препаратов мясного сока шести подозрительных проб (маркировка V1-6), получены методом фазово-контрастной микроскопии. Красная стрелка - эндоспоры, зеленая стрелка - дрожжи с образованием побегов.
Рис.3. Clostridium estertheticum. Вегетативные клетки и образование эндоспор.
В настоящее время в Германии и других европейских странах имеется очень мало достоверных сведений о встречаемости этих бактерий в вакуумных упаковках говядины. Начиная с 2003 года, целью нашей работы были разработка и внедрение надежной методики обнаружения этих микроорганизмов, а затем — получение результатов по обнаружению психрофильных клостридий как возбудителей порчи и проведение мероприятий по их профилактике и уничтожению.
« 5 I- . l M - - -
1 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
— —-
tü
I Bahn 1-9: Primerset 16SEFJ16SER Bahn 10-18: Primerset EISRF/EISRR I
1 Marker 10 Marker
2 Verdünnung 10'2 + 11 Verdünnung 10'2 +
3 Verdünnung 10"3 + 12 Verdünnung 10'3 +
4 Verdünnung 10*4 + 13 Verdünnung 10-4 +
5 Verdünnung 10"5 + 14 Verdünnung 10"5 +
g Verdünnung 10 6 15 Verdünnung 106 1 M Л
7 Verdünnung 10*7 - 16 Verdünnung 10-7
8 Positivkontrolle + 17 Positivkontrolle +
9 Negativkontrolle - 18 Negativkontrolle
| + = positives Ergebnis, - = negatives Ergebnis, (s) = schwach
= 1,2 х103 Sporen/ml Tropfsaf
Рис.4. Гель-электрофорез продуктов ПЦР, полученных из мясного сока, инокулирован-ного спорами Clostridium estertheticum в целях определения предела обнаружения (Ziegler et al., 2008).
Метод обнаружения включает:
- органолептическую оценку упакованного мяса;
- общие микробиологические и бактериоскопические исследования;
- ПСР-скрининг мясного сока (после обогащения);
- культивирование, изолирование и дифференциация Clostridium estertheticum и схожих бактерий.
Практическая пригодность используемых методов была проверена с помощью анализа проб мяса в вакуумной упаковке, одна часть которых представляла собой подозрительные пробы, а другая часть — пробы, взятые из торговой сети (рис. 2 и 3).
Разработанная методика оказалась пригодной для практического применения.
С ее помощью в мясном соке можно было обнаружить >103 микроорганизмов/мл (рис.4).
После обогащения предел обнаружения составлял 10 микроорганизмов/мл мясного сока (Ziegler et al., 2008).
Clostridium estertheticum были обнаружены в подозрительных пробах и пробах из торговых сетей различных стран, в том числе из Бразилии, США, Новой Зеландии, Европы.
8
ВСё О МЯСЕ № 6 декабрь 2011
Полоса1-9:набор праймеров 16SEF/16SER pH (Оптимум)
1 Маркер 10 Маркер
2 Разведение 10-2 + 11 Разведение 10-2 +
3 Разведение 10-3 + 12 Разведение 10-3 +
4 Разведение 10-4 + 13 Разведение 10-4 +
5 Разведение 10-5 + 14 Разведение 10-5 +
6 Разведение 10-6 + — 15 Разведение 10-6 + (s) -
7 Разведение 10-7 — 16 Разведение 10-7 —
8 Положительный контроль + 17 Положительный контроль +
9 Отрицательный контроль — 18 Отрицательный контроль —
+ = положительный результат; - = отрицательный результат; = слабый (сомнительный); + = 1,2 х 10-3 споры/мл мясного сока
Наши исследования показали, что порча вакуумупакованной говядины в результате заражения Clostridium estertheticum и схожими микроорганизмами может произойти, несмотря на безупречные условия охлаждения. Это может привести к значительному экономическому ущербу, так как в большинстве случаев речь идет о
высокосортных отрубах. Полученные результаты исследований свидетельствуют о высокой актуальности данной проблемы.
В данной статье речь идет о Clostridium estertheticum, которые являются причиной порчи мяса в вакуумной упаковке, а также приведены результаты последних исследований по данной теме, кото-
рые были проведены Институтом микробиологии и биотехнологии Института Макса Рубнера в Кульмбахе.
Переводчик Чебаткова Н.Н.
Источник:
Из материалов 13-й международной научно-практической конференции, посвященной памяти В.М.Горбатова
