Микроағзалар ферменттері және оларды пайдалану

      Ферменттік микробтар тіршілік  процестері кезінде қарқынды  өтеді, олар аз уақыт ішінде  тез көбейеді. Сонымен қатар микробтарда   жануарлар мен өсімдіктерде болмайтын  сирек кездесетін ферменттер  болады.

      Микробтық ферменттер сыртқы  орта жағдайына байланысты тіршілікке  сәйкес тез өзгеріп, бейімделіп  жатады. Мұның микробиология өнеркәсібі  үшін технологиялық маңызы зор.  Микробтар клеткалары ферменттерге  бай келеді, және олар арзан  қоректік заттарды пайдалану  нәтижесінде  тез өсіп, мол  «өнім» береді. Солай болғандықтан, микробтар клеткаларынан халық  шруашылығына керекті ферменттер  өндіріледі.

     Олар өндірісте, медицинада, ауыл  шаруашылығында кең қолданылады.  Әсіресе нан, ет, сүт, қымыз,  арақ-шарап, сыра, көкөніс, жеміс,  қағаз, тоқыма, тері- терсек және  тазалық сақтау саласы мен  өнеркәсіпте қолданылады. Өндірісте  қолданылатын микробтар ферменттері  карбогидразалар, протеазалар, пектиназалар, целлюлазалар, липазалар және тағы  басқалар.

      Қандай  да болмасын тағамдық заттардың құрамында микроағзаларға қоректік орта болып саналатын органикалық заттар бар. Егерде оларды микробтар пайдаланатын болса, онда тағам сапасы өзгереді, кейде олар бүлініп те кетеді. Сонымен қатар тағамдық заттар ұзақ сақталса, ондағы ферменттерде бүлдіруге белсене қатысады. Міне бұл түрлі тағамдарда микроағзалар әсерінен болатын биохимиялық процестерді реттеу қажет екенін аңғартады. Бірақ әр түрлі тағамдарды сақтағанда микробиологиялық процестерді реттеудің түрліше тәсілін қолдануды қажет етеді. Айталық, жаңадан жиналған көкөністер мен жемістерді сол күйінде белгілі бір температурада үзақ уақыт сақтауға болады. Өйткені бүл тағамдарда табиғи иммунитет бар. Сондықтан микроағзалар ол тағамдарда бірден өсіп-дами алмайды.

      Ал  ет тағамдарын сақтағанда биохимиялық  процестер ай-тарлықтай орын алады. Малды сойғаннан кейінгі еттегі түрлі физикалық, химиялық және биохимиялық  өзгерістер бірсыпыра уақытқа созылады. Алғашында бұл өзгерістер негізінен ет құрамындағы ферменттердің әсерінен болады. Бұл кезде ортадағы ылғалды ет езіне тартып алады, ал кейіннен оны сыртқа бөліп шығарып, ет жұмсарып, жіби бастайды.

      Әдетте  еттегі протеолитикалық ферменттер актив әрекет етеді. Сөйтіп етте амин қышқылдарының мөлшері бастапқы мөл-шерінен едәуір артады. Бұл процесс сақтау температурасына байланысты белгілі бір жылдамдықпен жүреді. Нөл және одан сәл жоғары температурада бұл бірнеше күннің ішінде аяқталады. Микроағзалар дамуына қажетті қолайлы температурада әр түрлі микробиологиялық процестер басталады. Бұл процестің ішінде тұрмыста көп кездесетіні — шіру. Шіру кезіиде еттің құрам бөлігі езгереді және иісі нашарлайды. Мұнда бір мезгілде белокпен қатар углеводтар да ыдырайды. Белоктың ыдырау барысында ортада белгілі бір мөлшерде аммиак пайда болады. Еттің түсі қоңыр тартып, сілтілік реакциясы арта түседі. Ауа бар жерде етті бүлдіретін микроағзалардың ең бастылары протеус бульгарис және ішек таяқшасы. Ал анаэробты жағдайда бациллус путрификус және бациллиус спорогенес қатысады. Мұнда әдетте «дене уы» деп аталатын заттар бөлінеді.

      Сақтаудың ережесі бұзылғанда, мәселен, бауырда қышқылдық ашу процесі басталады. Оған себепші болатын бауырдағы гликоген деп аталатын полисахаридтің ыдырауы. Сөйтіп, ортаның реакциясы қышқылды болады.

      Ет  тағамдарының бетінде микроорганизмдердің өсіп-дамуынан түрлі бояулар пайда болады. Мәселен, етте қызыл дақтардың пайда болуы онда хромобактериум продигиозумның, көк дақтардың түсуі — псевдомонас пиоциана, ал сары дақтың болуы — сарцина флава микробтарының есіп-дамуына байланысты. Әдетте бояу түскен ет зиянсыз, бірақ оны тұтынар алдында тазартқан жөн.

      Түрлі бояулардан басқа етте кейде жарық  бактериялары мен зең саңырауқұлақтары да тіршілік етеді. Жарық бактерияларының әсерінен ет қараңғыда жарықтанып, сәуле шашады. Ал еттің бетінде зең саңырауқұлақтары өсіп-дамығанда, еттің түсі сұр және жасыл тартады. Әр түрлі микроорганизмдердің даму-ын тоқтату үшін, алдымен етті — 25°-та қатырады да, кейіннен — 10° салқында ұстайды.

      Микроағзалар жұмыртқада да тіршілік ете алады. Қолайлы жағдай туғанда жұмыртқа сыртындағы микроағзалар дамып, оның ішіне енуі мүмкін, сөйтіп оны бүлдіреді. Әсіресе, оған тез қозғалатын протеус бульгарис, бациллус субтилистер енеді. Жұмыртқада белок заттары мол болғандықтан, ол шіріту бактерияларына аса қолайлы орта болып есептеледі. Олар белокты шіріткенде жұмыртқаның сұйық ағы — ақ белогы мен сары затының арасындағы аралық қабықты бүлдіреді. Сөйтіп, бұл екі зат бір-бірімен араласып кетеді. Шіріту бактерияларының тіршілік әрекеті нәтижесінде, ұнамсыз иісті заттар, соның ішінде күкіртті сутегі пайда болады. Мұны болдырмау үшін жұмыртқаны +1,5—2° температурада ұстап, ауаның ыл-ғалын біршама кеміту қажет. Ал егерде ауада түрлі түсті бояулар түзетін бактериялар болса, жұмыртқаның іші жасыл-сары түске боялады.

      Басқа азық-түліктер де микроағзалардың әсерінен бүлінеді. Өйткені азық-түліктер — бактериялардың дамуы үшін қолайлы орта. Әсіресе сүт тағамы өте төзімсіз келеді. Ол көбінесе малды сауғанда ластанады. Бұлардың ішінде сүтті ашытатын микроб — сүт қышқылы бактериялары теменгі температу-рада дұрыс дами алмайды. Сондықтан сүтті теменгі температу-рада ( + 5, +6°) сақтау керек. Бірақ сүтті ұзақ сақтауға болмайды.

      Микробиологиялық  процестерді, сол процеске қатысатын 
микроорганизмдерді білгенде ғана азық-түлікті дұрыс сақтауға 
болады. 

      Микроорганизмдер  тіршілігін тоқтату мақсатында сыртқы ортаның толып жатқан факторларын  пайдалануға боладьг/ Сыртқы ортаның  факторлары әсеріне байланысты, тағамдарды сақтаудың және консервілеудің әдісі мынадай топтарға бөлінеді. Бұл схеманы алғаш Я.Никитинский ұсынған болатын.

1. Биоза принципіне негізделген сақтау әдісі.
2. Анабиоза принципіне негізделген сақтау әдісі.
3. Ценанабиоза принципіне негізделген сақтау әдісі.
4. Абиоза принципіне негізделген сақтау әдісіі^

      Биоза принципіне негізделген  сақтау әдісі. Бұл принцип тағамдарда, әсіресе жаңа жиналған көкөністер мен жемістерде болатын табиғи иммунитеттерді пайдалануға сүйенген. Бұл тағамдарда тыныс алу және басқа процестер біраз уақыт жүріп жатады. Оларды сақтағанда тек температураны езгертпей белгілі бір төменгі температурада ұстаған жөн. Ол үшін белмені таза ұстап, желдетіп отыру   керек.   Бүлінгендері   іріктеліп   алынып тасталады. Бөлме температурасы овощ пен жемістерді сақтағанда +4—5° шамасында болғаны жөн. Ал желдеткішке ауаны сүзіп жіберетін арнаулы сүзгілер орнату керек.

      Анабиоза  принципіне негізделген  сақтау әдісі. Мұнда негізінен өнімдерді салқында сақтау, құрғату, тұздау, маринадтау және консервілеу қолданылады. Бұлардың ішінде тағамның дәмің бұзбайтын әдіс — салқындату. Сондықтан ол тұрмыста кеңінен қолданылады. Өйткені салқында микроағзалар тіршілігі тежеледі. Салқындатып сақтаудың екі түрі бар:

      1) салқын күйінде сақтау; 2) қатырып,  яғни тоңазытып сақ-тау.

      Салқындатып сақтағанда орта температурасы тағамның клеткасындағы шырынның қату температурасынан сәл ғана жоғары болуы тиіс. Ал шырынның қату температурасы әр түрлі тағамда түрліше болады. Мәселен, ет шырыны — 0,8—1,2°, ба-лық шырыны—1,5—1,8°, жеміс шырыны—1,8—2,3° температурада қатады. Сондықтан тағамды сақтау — 0° немесе —1° шамасында болуы тиіс. Оның ішінде микробтардың тіршілігін тежейтіні төменгі температура. Бірақ кейбір микроағзалар төменгі температурада тіршілік ете алатынын ескерсек, сақтаудың бұл әдісін барлық тағамға бірдей қолдана беруге болмайды. Сақтауда тұрған ет, балық және басқа тағамдар да көп ке-шікпей бүліне бастайды.

      Бактериялар мен саңырауқұлақтардың тіршілігін тоқтату үшін, температураны — 10, — 15 градусқа дейін төмендетіп, ауа  ылғалын 75—80 процентке жеткізген жөн. Сонда тағам клеткаларындағы ылғал қатып, мұзға айналады. Сейтіп микроағзалар дамуына қолайсыз жағдай туады.

      Етті, балықты тоңазытып сақтау тұрмыста кең қолданылып жүр. Бірақ, клеткада қатқан мұз кристалдары етте едәуір биохимиялық өзгерістердің болуына себепші болатынын ескеру керек. Өйткені ет жібігенде одан орасан көп шырын бөлінеді де, микроағзалардың дамуына қолайлы жағдай туады. Сон дықтан тағамдарды пайдалануға қажетті мөлшерде ғана жібітіп, өнімнің тез булініп кетуіне жол бермеу керек. Ауыл шаруашылық өнімін құрғатқанда ылғалдың аз болуы себепті онда түрлі химиялық процестер тоқталады. Сондықтан құрғатылған балық, жеміс, көкөністер бүлінбей ұзақ сақталады. Тоңазытқыш болмаған кезде көшпелі қазақ халқы тағамдарды кептіруді ке-ңінен қолданған. Етті тұздап, кептіріп сақтаған. Сүттен ірімшік, құрт даярлаған. Олар тағамның сақтауға көнбей шіріп кететіндігін байқағанмен кептіру кезінде микробиологиялық процестердің тоқтайтынын білмеген. Тек қана микроорганизмдер тіршілігі зерттеліп, айқындалғаннан кейін тағамды сақтаудың ғылми жолдары қолданыла бастады.

      Тағамдық  заттарды консервілеуде тұздау әдісі кең қолданылады. Өйткені тұздың күшті ерітіндісі микроағзалардың тіршілігін тежейді, тіпті тоқтатып тастайды. Осы мақсатта көбінесе ас тұзының ерітіндісін пайдаланады. Қолданылатын ас тұзының концентрациясы 16—20 процентке дейін болады. Осындай ерітіндіде тағам жақсы сақталады. Дегенмен ерітіндіде тағамның бірқатар қасиеттері өзгеріп, қоректік заттардың біразы жойылады. Кептеген бактериялар ас тұзының ерітіндісіне се-зімтал келеді. Мәселен, оның 2 проценттік ерітіндісі ішек таяқ-шасының тіршілігін баяулатады, ал 6—8 процентке жетсе оларды мүлде қырып жібереді. Ерітіндіде 10% ас тұзы болғанда көптеген таяқша тәрізді шіріту бактериялары, ал ол 15 процентке жеткенде шіріту бактерияларының шар тәрізді топтарының тіршілігі жойылады. Тағамда «У» түзетін бациллус ботулинус ерітіндіде 6% ас тұзы болғанда тіршілік ете алмайды. Жалпы ас тұзының әсері басқа орта факторларына байланысты. Мәселен, орта қышқылды болса, ас тұзының аз мөлшеріақ бактерияларға күшті әсер етеді. Кейбір шіріту бактериялары қаныққан ас тұзының ерітіндісінде ұзақ уақыт тіршілік ете алады. Мәселен, протеус бульгарис үш жұма бойына, ішек таяқшасы алты жұма бойына тіршілігін жоймай сақталады. Ал бациллус ботулинус-тан найда болған «У» мұндай ерітіндіде өз күшін жоймайды. Сондықтан бүлінген тағамдарды тұздауға мүлдем болмайды. Жалпы тұз ерітіңдісін ортада қолдану жоғары осмостық қысым жасауға негізделген. Осы мақсатта қант ерітінділерін де қолданады. Ас тұзына қарағанда, қант мөлшері кебірек алынып, оның мөлшері кейде 70 процентке дейін жетеді. Осындай концентраңиялы ерітіндіде микроағзалар жойылып кетпегенмен, тіршілігі ұзақ уақытқа тежеледі. Сондықтан кейде қанты мол жеміс вареньесі де бүлініп кетеді. Бұл жағдайда ыдыс беті қымтап жабылуы тиіс.

      Сонымен қатар орта реакциясының күшін тағамдарды сактауда пайдалану кең қолданылады. Бұл үшін қышқыл реакиясы бар түрлі маринадтар пайдаланылады. Маринад құрамында әдетте сірке қышқылы болады. Оның ерітіндідегі мөлшері 1—2 проценттей ғана, ал сірке қышқылының мөлшері 5—6 процентке жетсе, тағамдағы шіріту бактериялары лезде қырылып кетеді.Мұндай концентрациялы ерітіндіде тек бактерия споралары ғана тіршілігін жоймай сақталады. Сірке қышқылының біршама концентрациясына зең саңырауқұлақтары да тезімді келеді. Олардың кейбіреулері ортада 10 проценттей сірке қышқылының болғанына қарамастан дами береді. Мұнда сірке қышқылын микроағзалар тіршілігіне қажетті көміртегінің көзі ретінде пайдаланады. Осының нәтижесінде ортадағы қышқыл мөлшері азаяды. Сөйтіп шіріту бактерияларының тіршілік етуіне қолай-лы жағдай жасалады. Оны болдырмау үшін 5—6% сірке қыш-қылы бар маринадталған тағамдарды қымтап, ауа бармайтындай етіп жауып, сақтау қажет. Ал ауа жоқ жерде зең саңырауқұлақтары тіршілік ете алмайды.

      Ценанабиоза принципіне сүйеніп консервілегенде, негізінен жемістер мен овощтарды  ашытады, ал майшабақтарды тұздайды. Біріншісінде азық консервілейтін зат сүт кышқылы, ал екіншісінде — тұздың концентрациялы ерітіндісі. Бұл процестердің нәтижесінде пайда болған сүт қышқылы азықты консервілеуге қатыспаса да, оның дәмденуіне, жақсы иістің шығуына тікелей пайдасын тигізеді.

      Практикада  мал азығын ашыту, яғни сүрлеу арқылы консервілеудің зор маңызы бар.

      Түрлі көккөністерді және жемістерді консервілегенде микроағзалардың пайдалы топтарын қолданады. Негізінен ашитын сол тағамдардың шырыны. Сондықтан көп мөлшерде шырын белінуі үшін оларды ұсақтайды, кейде булайды немесе оған тұз сеуіп, шырынын шығарады. Ашу процесіне сүт қышқылы бактерияларымен қатар ашытқы саңырауқұлақтар да белсене қатысады. Ашытқы саңырауқұлактар тағамда спирт тұзеді және сол тағамға тән ұнамды иістің шығуына себепші болады.

      Абиоза  принципіне негіздеп консервілегенде  азықты жоғары температурамен өңдейді. Мұнда микроағзалардың вегетативтік клеткасы ғана емес споралары да жойылады. Жоғары температурамен әсер етуді пастеризация, стерилизация. және ыстау деп бөледі. Ыстау барысында тек жоғары температура ғана емес, түтінде болатыш түрлі антисептиктер де микробтарға күшті әсер етеді.

      Микроағзалар тіршілігінде сыртқы орта жағдайларының түрліше әсер ететіні мәлім. Дегенмен абиоза принципінде келтірілген бірқатар әдістерді қолданғанда да микробтардың тірі қалатындары бар. Мәселен, мұндай жағдай түрлі консервілер даярлағанда орын алады. Мұнда шамамен 5 проценттей микробтар қалады. Бірақ осындай банкілер бұзылмастан ұзақ уақыт сақталады. Мұнда консервіде қандай микробтар қалғанын білу қажет. Өйткені анаэробты бактериялар қалса, олар дамып консервіні бүлдіреді. Ал кейбір газ түзетін бактериялар қалып қойса, қаңылтыр консервінің жарылуына себеп болады. Егер аэробты бактериялар қалса, олар тағамның бүлінуіне аса қауіпті болмайды.

      Жоғары  температурамен әсер еткенде кейбір бактериялар спораларының аса төзімділігін ескерген жөн. Споралары аса төзімді организмдерге термофильді бактериялар жатады.

      Пастеризация  тәсілімен тағамды сақтауға әзірлегенде +73°-та 30 минут уақыт ұстаса, ал температураны +70—75° градусқа көтергенде бірнеше-ақ минутте процесс аяқталады. Бұл  әдіс жеміс-жидек шырындарын, шарапты, сыраны және сүтті консервілегенде қолданылады. Микроағзалардың кейбір турлері +115°-та бір жарым сағатқа дейін шыдай алады. Пастеризация кезінде тек споралар ғана емес, кейбір температураға шыдамды бактериялар да сақталады.