На стенках аппаратов, в особенности в диффузорах, в изгибах коммуникаций, мезголовушках, мерниках, в кранах, прессах, салфетках и т. д. после небрежной или недостаточной мойки и дезинфекции могут оставаться частицы мезги, сока или сиропа, а с ними вместе сохраняются жизнеспособными устойчивые к внешним воздействиям микроорганизмы: термоустойчивые бактерии и их споры, бактерии, образующие слизистую капсулу, защищающую их от воздействия высоких температур и антисептиков. Это, главным образом, спорообразующие: Вас. subtilis - mesentericus, Вас. megatherium, Clostridium gelatinosum, слизеобразующие: Leuconostoc mesenterioides, термофильные кислотообразующие бактерии Вас. stearother-mophilus. Этот микроорганизм тоже образует споры, ниже он будет описан подробно. Все эти микроорганизмы, оставаясь жизнеспособными, попадая в свежие порции продукта - сок, сироп, быстро начинают размножаться, что приводит к потерям сахара и различным отклонениям и нарушениям в технологическом процессе.
В аппаратуру и в полупродукты попадает очень большое количество различных микроорганизмов, в особенности в начальных стадиях процесса. Однако в ходе технологического процесса создаются специфические и жесткие условия: высокая температура, большая концентрация веществ, резкое изменение рН среды и т. д., в результате которых как бы отбираются только те микроорганизмы, которые способны остаться живыми в этих условиях, приспособиться к существованию и даже размножаться и использовать питательные вещества среды. Получаются своеобразные накопительные культуры, состоящие, например, из термофильных бактерий, размножающихся при температуре 70-80 °С, или слизеобразующих, капсула которых хорошо защищает их от неблагоприятных условий (при температуре 87-88 °С бактерии, окруженные капсулой, не погибают). Наблюдения показали, что инфекция может возникнуть на всех стадиях технологического процесса, где температура снижается ниже 75 °С или содержание сухих веществ в продукте составляет менее 70%.
Особенно благоприятные условия для размножения многих видов и групп бактерий создаются во время диффузии, но отдельные, особенно устойчивые виды бактерий, проходят через весь процесс и даже обнаруживаются в готовой продукции - сахаре.
Считается, что большая часть так называемых неучтенных потерь сахара в производстве являются результатом жизнедеятельности микроорганизмов, особенно велики эти потери в процессе диффузии. Они составляют от 0,5 до 1 % к массе (весу) перерабатываемой свеклы. Кроме того, продукты обмена веществ микроорганизмов, накапливающиеся в соке, вызывают дополнительные потери сахара, задерживая его кристаллизацию. Так, П. С. Твердохлебов (1956) считает, что при разложении микроорганизмами 1 кг сахара фактически теряется 2,5 кг.
Бактерии попадают в головные диффузоры со стружкой, частичками не отмытой почвы и транспортеромоечной водой, а в хвостовую часть с барометрической водой. Часто наблюдается появление пены в соке в результате образования газов, иногда взрывоопасных, подкисление (изменение рН) сока, увеличение вязкости и разложение Сахаров с образованием инвертного сахара, кислот, спирта, С02. Температура среды в процессе диффузии (от 30 до 75-80 °С) является благоприятной для различных групп микроорганизмов.
Количество их в диффузионном соке очень не постоянно и зависит от многих факторов, таких как качество сырья, качество отмывки его, степень обсемененности барометрической и транспортеромоечной воды, температура диффузии, быстрота движения сока и т. д.
По данным В. С. Курбатовой (1957), количество микроорганизмов в 1 мл диффузионного сока колеблется от 6 тыс. до 40 млн., причем в аппаратах непрерывной диффузии количество их меньше, чем при периодической в батарее диффузоров, при работе на одном и том же сырье. В аппаратах непрерывного действия соответственно меньше и неучтенные потери сахара - 0,0001%, тогда как при нормально идущем процессе в батарее диффузоров потери сахара составляют 0,2-0,3%.
Микроорганизмы, часто встречающиеся в диффузионном соке и нарушающие процесс диффузии Вас. subtilis - mesentericus - группа спорообразующих бактерий очень распространенная в природе. Это - вредители многих производств. Морфология и биохимические признаки их описаны ранее. Развиваясь в соке при температуре 35-10° С, эти бактерии образуют слизь, разлагают сахарозу с образованием кислот и иногда газа, споры их остаются жизнеспособными в дальнейшем процессе и часто обнаруживаются в мелассе.
Вас. megatherium - спорообразующая крупная палочка также очень распространена в природе, часто переходит в мелассу, так как споры устойчивы к высокой температуре при дальнейшей обработке сока и извлечении из него сахара. Размножаясь в соке, инвертирует сахарозу и образует органические кислоты. Leuconostoc mesenterioides и Leuconostoc dextranicus очень опасный вредитель в сахарном производстве, размножаясь в соке, он превращает сахарозу в декстрин, образуя «клек», или ослизнение соков.
Ослизнившийся сок очень вязкий и плохо передвигается по батарее также и при непрерывной диффузии. Эта бактерия - довольно сильный кислотообразователь. Потери сахара значительны, нарушается весь процесс диффузии. Очень устойчива к высокой температуре - погибает только при температуре выше 100°С, в сухом состоянии может сохранять жизнеспособность несколько лет. Может развиваться при концентрации сахара около 50% и в щелочной среде до рН 11,0. При этих условиях она быстро образует слизистые капсулы, превращая сахарозу в декстран.
К образующим слизь бактериям относится также Вас. betae viscosum. Бактерии Aerobacter aerogenes и бактерии группы кишечной палочки (Escherichia coli) являются сильными газообразователями. Размножение их может даже привести к остановке аппарата, особенно при непрерывной диффузии, газы, образуемые этими бактериями, горючи и взрывоопасны.
Термофильная бактерия Вас. stearothermophilus - подвижная палочка размером 1x3 мкм, единичная, иногда в виде цепочек. Споры овальные образуются на одном конце, при этом клетка имеет вид теннисной ракетки. Сильные кислотообразователи хорошо растут при температуре 65°С, опасные вредители производства, так как расщепляют большое количество сахара и очень устойчивы ко всем специфическим условиям технологического процесса производства сахара.
Кроме перечисленных выше микроорганизмов, в соке встречаются осмофильные дрожжи-сахаромицеты, вызывающие спиртовое брожение, инверсию сахарозы и подкисление сока.
Размножение микроорганизмов может наблюдаться и в пред дефекаторах, в тех случаях, когда рН сока около 9, при более щелочном (рН = 10), размножения большинства бактерий не происходит.
В следующих стадиях производственного процесса создаются очень неблагоприятные условия для размножения микроорганизмов, некоторые из них, большей частью в форме спор (Вас. subtilis - mesentericus, Вас. Megatherium, Вас. stearothermophilus), могут лишь сохраняться, остаются жизнеспособными и бактерии, образующие капсулу (Leuconostoc mesenterioides). Остальные микроорганизмы могут остаться живы только случайно и в небольшом количестве. Эти микроорганизмы в дальнейшем попадают в готовую продукцию - сахар и в отход - мелассу. Микрофлора мелассы подробно описана в главе «Дрожжевое производство».
см. ещё:
Микроорганизмы - вредители производства сахара и пути их проникновения
Микрофлора готовой продукции - сахара
UP |