L.I. Medved’s Research Center of Preventive Toxicology, Food and Chemical Safety, Ministry of Health Ukraine(State Enterprise), Kyiv, Ukraine
Summary. Fruit juices contain nutrients which support the growth of acid tolerant bacteria, yeasts and moulds. The role of bacterial genus Aiicyclobacter in microbial spoilage of pasteurized fruit juices discussed. These bacteria are the grampos-itive obligate aerobic sporeforming rods, able to grow at pH 2,2, tolerate routine pasteurization temperature regime and produce 2-methoxyphenol (guajakol) caused a bad odor of juices. The international standard procedure for microbiological determination of this bacteria exist. It's inclusion in the standard protocol of microbiological testing of pasteurized fruit juices will be essential in Ukraine.
Keywords: fruit juices, pasteurization, role of bacteria.
Метою роботи є привернення уваги до невирішеної в Україні проблеми — лабораторного контролю мікроорганізмів — збудників псування пастеризованих фруктових соків, яка набуває все більшої ваги також і для країн з помірним кліматом, зокрема в умовах глобального потепління.
Фруктові соки містять мікрофлору, яка потрапляє до них переважно з поверхні відповідних плодів протягом їхньої вегетації, збору, транспортування, зберігання та переробки [1]. Характер цієї мікрофлори визначається такими особливостями фруктових соків як низький pH (від 2,4 у лимонного соку до 4,2 у томатного) та значним вмістом цукру (у виноградному соці до 17 %). Мікрофлора фруктів напередодні переробки представлена переважно дріжджами. Насамперед — це роди Candida, Dekkera, Pichia, Saccharomyces. Серед філаментозних грибів переважають представники родів Zygosaccharamyces, Penicillium, Aspergillus, Paecilomyces, Mucor, Cladosporium, Fusarium. Бактерії представлені головним чином молочно- та ацетокислими бактеріями родів Acetobacter, Alicyclobacter, Bacillus, Gluconobacter, Lactobacillus, Leuconostoc, Zygomonas. [2]. Критичними факторами, які сприяють мікробному псуванню соків, є реакція середовища (pH), редокс-потенціал, активність води, доступність поживних речовин, наявність антимікробних сполук та конкурентної мікрофлори. Найбільший вплив на ці процеси мають pH середовища та активність води. Наслідками мікробного псування соків можуть бути помутніння, поява сторонніх запахів, продукція двоокису вуглецю, зміни кольору і текстури [3, 4]. Мікробне псування фруктових соків починають дріжджі, які за кімнатної температури продукують певну кількість етанолу, який оцтовокислі бактерії перетворюють на оцтову кислоту. За температури вище 32 °С молочнокислими бактеріями (Lactobacillus pastorianus, L.brevis, L.arabinosus, L.leishmanii) відбувається ферментація цукрів та взаємоперетворення органічних кислот. Бактерії Leuconostoc masanteroides, Lactobacillus brevis та Lactobacillus plantarum є причиною утворення слизу, насамперед у виноградному соці. Низький pH фруктових соків та брак вітаміну В стримує ріст багатьох патогенних бактерій, проте деякі штами Salmonella та Е.соїі демонструють здатність зберігатись і за таких несприятливих умов. В останні 20 років документовано кілька спалахів харчових інфекцій, пов'язаних з непастеризованими соками [3]. Відомі також кислото- та цукротолерантні види Leuconostoc та Lactobacillus, які здатні розмножуватись та відповідно псувати навіть концентровані соки з низьким pH та високим вмістом цукру [5 ].
Все більшої актуальності в країнах різних кліматичних зон набуває проблема псування фруктових соків, які пройшли належну термічну обробку за відповідними протоколами. Збудниками псування таких продуктів є ацидо- та термотолерантні бактерії роду Alicyclobacter, а саме види A.acidoterrestris, A.acidiphilus, A.herbarius. Ці бактерії здатні продукувати 2-6-дибромфенол, 2-метоксифенол (гваякол) та 2-6-дихлорфенол, які зумовлюють появу характерного фенольного запаху та непритаманного сокам присмаку, що унеможливлює їхню реалізацію споживачам. Інші види аліцикпо-бактерій (A.acidocaldarius та A.pomorum) не утворюють таких метаболітів і, таким чином, не становлять небезпеки для фруктових напоїв. Вперше аліциклобактерії було виділено 1967 року в Японії з гарячого джерела. В Німеччині спекотного літа 1982 року вони завдали значних збитків соковій промисловості. Тоді ж було визнано економічну значущість проблеми і Alicyclobacter внесли до реєстру мікроорганізмів-збудників мікробного псування харчових продуктів. Бактерії Alicyclobacter — це грампозитивні облігатно-аеробні спороуворюючі палички, які здатні розмножуватись в кислому середовищі за підвищеної температури (так звані ацидотермофіли). Ріст можливий вже при pH 2.2 та 23 °С завдяки утворенню клітинних ω-циклогексил жирних кислот (С-17 та С-19), а оптимальними умовами є температура 42–53 °С та pH 2,5–6,0. Спори Aiicyclobacter зберігають життєздатність під час всіх технологічних процесів виробництва соків, зокрема екстрагування, концентрування та пастеризація. В таблиці наведені деякі ознаки A.acidoterresris, які можуть бути використані при ідентифікації цих бактерій.
Таблиця. Диференціальні ознаки A.acidoterresris
Виявлення Aiicyclobacter, окрім традиційного мікробіологічного методу, можливе методами газової хроматографії (за складом жирних цикло-гексилових кислот клітинної стінки), пероксидазним тестом (експрес-метод виявлення гваяколу в присутності перекису водню з подальшою спектрометрією), за допомогою полімеразної ланцюгової реакції'.
В Україні визначення цих бактерій у фруктових соках не регламентоване жодним нормативним документом національного рівня і здійснюється епізодично окремими виробниками переважно на вимогу закордонних партнерів. У той же час, методика таких досліджень унормована міждержавним стандартом [6], до якого приєдналася Україна. Цей документ, який враховує рекомендації Міжнародної федерації виробників фруктових соків [7], набув чинності 1 січня 2016 року. Необхідні поживні середовища та реактиви для визначення гваяколу (пероксидазний скринінг-метод з візуальною оцінкою результату без застосування спеціальних приладів) доступні у вигляді готових до застосування комерційних препаратів [8].
Література
1. Tournas V.H. Moulds and yeasts in fruit salads and fruit juices / V.H. Tournas, J. Heers., L. Burges. // Food Microbiol.2006. — V. 23, № 7. — P. 684–688.
2. ICMSF, Soft drinks, fruit juices, concentrates and food preserves. In “Microoorganisms in Foods 6: Microbial ecology of Food Commodity, Kluwer Academic, 2005.
3. Lawlor K.A. Micibiological spoilage of beverages / K.A. Lawlor, J.D. Schuman, P.G. Simpson, P.J. Taormina / In Compendium of the Microbiological Spoilage of Foods and Beveragts.
4. Food Microbiology and Food Safety / W.H. Sperber, M.P. Doyle eds. Springer, NY, USA, 2009. — P. 246–284.
5. Keller S. Micribial safety of fresh citrus and apple juices / S. Keller, A.J. Miller // Micribiology of fruits and Vegetables. Sapers G.M. Gorny J.R.,Yousef A.E. Eds. Ch. 9, Boca Raton, Fla, USA, 2006.
6. ГОСТ 33163-2014 “Продукция соковая. Определение бактерий рода Alicyclobacter”
7. IFUMB № 12 (Rev. 2007) Method on the detection of Taint Ptoducing Alicyclobacillus in Fruit Juices.
8. Doehier.com.ru/our-potfolio.
REFERENCES
1. Tournas V.H. Moulds and yeasts in fruit salads and fruit juices / V.H. Tournas, J. Heers., L. Burges. // Food Microbiol.2006. — V. 23, № 7. — P. 684–688.
2. ICMSF, Soft drinks, fruit juices, concentrates and food preserves. In “Microoorganisms in Foods 6: Microbial ecology of Food Commodity, Kluwer Academic, 2005.
3. Lawlor K.A. Micibiological spoilage of beverages / K.A. Lawlor, J.D. Schuman, P.G. Simpson, P.J. Taormina / In Compendium of the Microbiological Spoilage of Foods and Beveragts.
4. Food Microbiology and Food Safety / W.H. Sperber, M.P. Doyle eds. Springer, NY, USA, 2009. — P. 246–284.
5. Keller S. Micribial safety of fresh citrus and apple juices / S. Keller, A.J. Miller // Micribiology of fruits and Vegetables. Sapers G.M. Gorny J.R.,Yousef A.E. Eds. Ch. 9, Boca Raton, Fla, USA, 2006.
6. GOST 33163-2014 “Produkciya sokovaya. Opredelenie bakterij roda Alicyclobacter”
7. IFUMB № 12 (Rev. 2007) Method on the detection of Taint Ptoducing Alicyclobacillus in Fruit Juices.
8. Doehier.com.ru/our-potfolio.
Надійшла до редакції 25.02.2016