Объектом исследований служили: мясо, фарш, шпик, батоны ферментированных колбас на разных этапах изготовления, вареные колбасы, сосиски и сардельки. Колбасные изделия промышленного производства приобретались на мясоперерабатывающих предприятиях Саратовской области. Экспериментальные образцы изготавливались по технологии кафедры автоматизации и оборудования пищевых производств Саратовского Государственного Аграрного Университета им. Н. И. Вавилова. Исследования осуществляли общепринятыми микробиологическими методами. Выделенные чистые культуры бактерий идентифицировали на основании изучения культуральных, морфологических, тинкториальных и биохимических свойств. Штаммы бацилл хранили в течение одного года при температуре +10°С. После этого проводили повторную идентификацию и определяли влияние температуры на биологические свойства бацилл.
Результаты проведенных исследований показали, что во всех пробах сырокопченых колбас промышленного производства присутствовали спорообразующие бактерии, относящиеся к роду Bacillus. Количественные показатели бацилл варьировали в пределах 103-108 КОЕ в 1 г продукта. Содержание каждого вида бактерий рода Bacillus составляло от 3·101 до 8·107 КОЕ в 1 г. Наибольшая обсемененность эндоспорообразующими бактериями была обнаружена в Свиной и Русской колбасах, где количество бацилл достигало 8·107 КОЕ в 1 г продукта. Видовая идентификация выделенных культур показала, что наиболее часто в колбасах встречаются Bacillus megaterium, B. subtilis, B. brevis, B.circulans, B. cereus, B. firmus и B. lentus. Такие виды, как B. factidiosus, B. pumilus, B. schleglii и B. sphaericus встречались единично. Максимальные количественные показатели были характерны для B. subtilis (2·106 КОЕ) и B. lentus (8·107 КОЕ). Наибольшее видовое разнообразие бацилл обнаружено в Любительской (5 видов) и Пикантной (7 видов) колбасах. Высокое содержание бацилл в большинстве исследуемых проб позволяет считать поступившие в продажу сырокопчёные колбасы сомнительного качества.
При исследовании вареных колбас, сосисок и сарделек нами выявлено незначительное содержание спорообразующих бактерий. В колбасе Экстра обнаружены бактерии B. brevis и B. badius, численность которых не превышала 102-103 КОЕ в 1 г. В сосисках и сардельках, упакованных под вакуумом в полимерную пленку, нами выявлен B. macerans в количестве 102 КОЕ в 1 г продукта. Таким образом, количественные показатели бацилл в вареных колбасных изделиях были значительно ниже по сравнению с сырокопчеными колбасами и не превышали предельно допустимых значений. Видимо, это связано с тепловой обработкой вареных колбас и гибелью вегетативных форм бацилл.
Количественные и качественные показатели спорообразующих бактерий рода Bacillus в экспериментальных ферментированных колбасах определяли на разных этапах изготовления продукта. Количество бацилл в образцах фарша, используемого для изготовления различных сортов колбас, колебалось в пределах 103-105 КОЕ в 1 г. В фарше присутствовали такие виды, как B. subtilis, B. lentus, B. pumilus и B. factidiosus. После стадии осадки численность B. subtilis и B. pumilus возросла до 105-108 КОЕ в 1 г, другие виды бацилл на этой стадии не обнаруживались. После термической обработки колбас дымом от древесных опилок значительного изменения количественных показателей бацилл не происходило, однако в образцах Брауншвейгской колбасы нами были обнаружены бактерии B. cereus. Из готового продукта были выделены все выше указанные виды бацилл, общая численность их составила 104-105 КОЕ в 1 г.
Изучение биологических свойств бацилл после пассажа на искусственных питательных средах и хранения культур при температуре +10°С показало, что биохимические свойства большинства исследуемых штаммов значительно изменились. Наиболее стабильным оказался каталазный тест, который у всех культур был положительным. Реакция Фогес-Проскауэра у B. cereus, B. subtilis и B. pumilus при первоначальной идентификации была положительной, однако при постановке повторных тестов ацетоин у трех указанных штаммов не обнаруживался. Наиболее сильно у исследуемых культур бацилл варьировали следующие признаки: способность к анаэробному росту, утилизация цитрата, редукция нитратов до нитритов. Способность к образованию кислоты из ксилозы, маннита и арабинозы изменялась при постановке повторных реакций. Значительные изменения биохимических свойств исследуемых штаммов бацилл, вероятно, связаны с длительным влиянием пониженной температуры и многократными пассажами штаммов. Хранение культур при температуре +10°С, по-видимому, приводило к изменению ферментативных систем, что определило совпадение биохимических свойств штаммов, ранее отнесенных к разным видам. Большинство штаммов приобрело свойства, характерные для B. brevis.
В ходе экспериментов нами было изучено также влияние температурного фактора на биологические свойства и процесс спорообразования у бацилл. Результаты исследований показали, что культивирование исследуемых штаммов при температуре +45ºC к споруляции не приводило, а лишь способствовало образованию внутриклеточных гранул, появлению инволюционных форм и различных типов колоний. Так, появление гранул наблюдалось у B. megaterium, B. subtilis, B. lentus и B. firmus через 20 часов культивирования, а у B. cereus через 92 часа. Образование нитевидных форм бактерий наблюдалось у B. factidiosus, B. lentus и B. subtilis уже через 18 часов культивирования при +45ºC. Изогнутые и S-образные формы клеток образовывали штаммы B. megaterium, B. firmus и B. cereus. Для B. brevis был характерен постепенный переход от гигантских и нитевидных форм клеток к изогнутым и колбовидным. При культивировании исследуемых штаммов в условиях повышенной температуры наблюдалось также образование нехарактерных для данных видов бацилл колоний: гладких, блестящих, часто слизистых, небольших размеров. Указанные адаптивные изменения являлись результатом приспособления микроорганизмов к новым условиям (повышенная температура) и реверсировали в исходную форму после прекращения действия вызвавшего их фактора. Выращивание исследуемых культур при температуре +16ºC не сопровождалось образованием инволюционных клеточных форм, однако вызывало задержку роста (видимый рост на МПА наблюдался лишь через 90 часов культивирования) и спорообразования. Процесс споруляции у большинства исследуемых видов бацилл начинался лишь через 90-116 часов культивирования. Штаммы B. brevis и B. factidiosus в условиях низкой температуры утрачивали способность к образованию спор.
Таким образом, в ходе проведенных исследований были установлены количественные показатели бацилл в различных видах колбасных изделий, а также проведена видовая идентификация выделенных штаммов. При изменении условий обитания и культивирования проявляется высокая гетерогенность свойств бацилл, что в значительной степени усложняет дифференциацию видов рода Bacillus.