Study of the dynamics of the titer of microorganisms spore after heat treatment and thermostatization
Authors: Посокина Н.Е. , Захарова А.И. , Курбанова М.Н. 
Published: October 2023

Термическая обработка является одним из важнейших физических методов увеличения срока годности пищевых продуктов. Воздействие тепла с точки зрения безопасности и качества имеет первостепенное значение. При этом достаточность термического воздействия на продукт оценивают и по остаточному количеству спор микроорганизмов. В связи с этим контроль титра спор микроорганизмов является актуальным. Механизм образования спор достаточно сложен и представляет собой регуляцию специфических белков, приводящую к дифференциации клетки. Споруляция бактериальной клетки является необратимым процессом, позволяющим повысить ее шанс к выживанию. Прорастание или активизация клетки осуществляется при нормализации внешних условий. Как только питательные вещества становятся доступными, покой прекращается, и спора быстро возвращается к вегетативной форме жизни. В связи с вышеизложенным встает вопрос о необходимости исследования изменения титра спор микроорганизмов после термической обработки при различных температурах и в процессе последующего термостатирования. В качестве объекта исследований использовался штамм Bacillus subtilis ATCC 6633, полученный в ФБУН ГНЦ ПМБ «ГКПМ-Оболенск». Были проведены прогревы суспензий спор Bacillus subtilis при температуре 75, 85 и 95 °С. Полученные данные позволяют сделать вывод, что прогрев споровой суспензии при температуре 75 °С существенным образом не влияет на кинетику гибели микроорганизмов. Изменение титра при прогреве споровой суспензии при температуре 85 °С с последующим термостатированием показал, что изменение титра микроорганизмов не превышает одного порядка, что дает основание не учитывать данные изменения. При прогреве споровой суспензии при температуре 95 °С происходит снижение концентрации микроорганизмов на 4 порядка. Дальнейшее термостатирование споровой суспензии ведет к незначительному увеличению титра на вторые и третьи сутки. Полученные данные можно использовать при разработке режимов термической обработки пищевых продуктов с длительным сроком годности.

The mechanism of spore formation is quite complex and is the regulation of specific proteins, leading to cell differentiation, resulting in the formation of a mature dormant form of microorganisms without an active reproductive system, structurally and morphologically different from the mother cell. Sporulation of a bacterial cell is an irreversible process that increases its chance of survival. Cell germination or activation occurs when external conditions are normalized. As soon as nutrients become available, dormancy ceases and the spore quickly returns to a vegetative form of life. Although much is known about spore germination, one of the main questions remains what happens during the highly variable and often long delay between nutrient exposure to spores and the time they germinate, the so-called lag period. In connection with the above, there is a need to study the kinetics of spore germination after thermal exposure and in the process of subsequent thermostating. The strain Bacillus subtilis ATCC 6633, obtained at the FBSI SRC PMB «GKPM-Obolensk», was used as an object of research. In order to study the effect of thermal exposure and the subsequent time lag on the kinetics of Bacillus subtilis spore death, spore suspensions were heated at temperatures of 75, 85, and 95 °C. The data obtained allow us to conclude that heating the spore suspension at a temperature of 75 °C does not significantly affect the kinetics of microbial death. The change in titer during heating of the spore suspension at a temperature of 85 °C with subsequent thermostating showed that the change in the titer of microorganisms does not exceed one order of magnitude, which gives reason not to take into account these changes. When the spore suspension is heated at a temperature of 95 °C, the concentration of microorganisms decreases by 4 orders of magnitude. Further temperature control of the spore suspension leads to a slight increase in titer on the second and third days.