Jakość produktów spożywczych to pojęcie subiektywne

Zdrowotność: bezpieczeństwo, wartość odżywcza energetyczna i dietetyczna

Aktywność sensoryczna - wygląd zewnętrzny, zapach, konsystencja, struktura, smakowitość

Dyspozycyjność - rozpoznawalność gatunku, wielkość jednostkowa, trwałość, łatwość przygotowania

Mikroorganizmy chorobotwórcze dzielimy na: saprofity, patogeny, oportunistyczne patogeny ( chorobotwórcze dla osób z ograniczoną odpornością)

Bezpieczeństwo produktów - mikrotoksyny wędrują w głąb produktu, są to związki rakotwórcze dla człowieka. Niebezpieczny produkt zawiera drobnoustroje chorobotwórcze, metabolity drobnoustrojów chorobotwórczych wykazujący odchylenia organoleptyczne.

Mikroorganizmy w życiu:

- patogeny

- saprofity rozkładające składniki żywności do produktów toksycznych

- saprofity obniżające wartość odżywczą oraz cechy organoleptyczne

Autozatrucie- spożycie za dużo żywności białkowej

Środek spożywczy jest uznawany za niebezpieczny jeżeli uważa się że:

- jest szkodliwy dla zdrowia

- nie nadaje się do spożycia przez ludzi

Czynniki warunkujące rozwój drobnoustrojów w żywności:

1. wewnętrzne

- początkowy stopień i rodzaj zanieczyszczenia mikrobiologicznego

- interakcje pomiędzy mikroorganizmami

- skład chemiczny żywności

- zawartość wody

- pH

- dodatek substancji konserwujących

2. zewnętrzne

- temperatura przechowywania

- atmosfera gazowa wokół produktu

- materiał opakowaniowy

Metabioza - jedne drobnoustroje uprzystępniają środowisko dla innych drobnoustrojów.

Podstawowe składniki atmosfery gazowej modyfikowanej: tlen, azot, CO₂

Surowe mięso musi być pakowane w atmosferze wysokotlenowej (60, 70, 80%- tlen, reszta CO₂). Dla wędlin stosuje się atmosfery albo pozbawione tlenem albo i niskiej zawartości tlenu. Chipsy pakowane są z dodatkiem azotu.

Materiały opakowaniowe mają różną barierowość- przepuszczalność dla gazów.

Najbardziej wrażliwe na CO₂ są tlenowce, pośrednio- Enterobacterae (fakultatywne beztlenowce), najwięcej bakterie fermentacji mlekowej, najmniej tlenowce.

Czynniki wpływające na początkowy rodzaj i stopień zanieczyszczeń - źródła:

- surowiec

- zakażenia z procesu technologicznego z: wody, powietrza, człowieka, maszyn (w powietrzu w postaci bioaerozoli)

- ścieki

- woda

- powietrze

- gleba

- człowiek

- technologia, technika i higiena produkcji

Liczba:

środowisko	liczba	Ilość gatunków
Powietrze Gleba woda	Do 10^6-10^8/m^3 Do 10^7-10^8/g Do 10^7/ml	Ok. 100 Ok. 700-800 Ok. 500-600

Drobnoustroje w powietrzu:

- przetrwalnikujące

- gram (+)

- tworzące barwniki karotenoidowe

- ziarniaki gram (+) wytwarzające barwniki karoteinowe

- konidia pleśniowe

Drobnoustroje w wodzie:

- mikroflora autochtoniczna- dla której dane środowisko jest charakterystycznym środowiskiem występowania (psychrotrofy, mikroorganizmy o małych wymaganiach odżywczych np. Pseudomonas, Aeromonas)

- mikroflora allochtoniczna

Drobnoustroje powietrza:

- bacillus

- Micrococcus

- Aspergillus

- Penicilium

- Gladosporium

- Mucor

- Alternaria

- Trichophyton (dermatofit)

Stopień mikrobiologicznego zanieczyszczenia produktów mikroflorą powietrza zależy od:

- jakości mikrobiologicznej powietrza

- czasu kontaktu

- wielkości powierzchni kontaktu

HACCP - system zarządzania bezpieczeństwem

Czynniki wpływające na zanieczyszczenie powietrza:

1. pierwotne:

- surowiec

- proces technologiczny

- ilość pracowników, kierunki ruchu

- wyposażenie i narzędzia

- powietrze atmosferyczne

2. wtórne

- systemy wentylacyjne

- systemy klimatyzacyjne

- mycie dezynfekcja urządzeń

- przegrody budowlane

Mikroflora gleby:

1. bakterie 10⁶-10⁹ jtk/m³:

- Bacillus

- Pseudomonas

- Micrococcus

- Clostridium

- Enterobacter

- Escherichia

2. Promieniowce 3*10⁴-2*10⁶ jtk/g

- streptomyces

- Nocardia

- Micromonospora

3. grzyby pleśniowe o drożdżoidalne 10⁴-10⁶jtk/g

- aspergillus

- penicillum

- fusarium

- chaetonium

- mucor

Mikroflora wody:

1. autochtoniczna:

- pseudomonas

- vibrio

- spirillium

- micrococcus

2. zymogenna

- bacillus

- pałeczki jelitowe (enterobacteriaceae)

- pseudomonas aeruginosa

Łącznie człowiek jest zasiedlony przez ok. 10¹⁴ różnych drobnoustrojów (ok. 10 razy więcej niż komórek własnego ciała).

Układ mikroflory na poszczególnych surowcach zależy od:

- związków chemicznych budujących surowiec

- zawartości wody

- miejsca z którego pochodzi z jakim źródłem ma kontakt

- pH środowiska (pH chroniące przed kiełkowaniem przetrwalników wynosi poniżej 4,5)

Etapy tworzenia biofilmu:

- osadzanie materii organicznej i bakterii

- konsolidacje- siły van der waalsa, oddziaływania elektrostatyczne

Czynniki sprzyjające powstawaniu biofilmów:

- zanieczyszczenia białkowe pozostające na powierzchni dłużej niż 8h

- temperatura 10 st C

- pH 7

- obecność jonów wapnia

- bakterie zdolne do wytwarzania zewnątrzkomórkowych polisacharydów (pseudomonas, klebsiella, monaxella)

Straty ekonomiczne z tytułu nadmiernego zanieczyszczania żywności mikroorganizmami

Koszty trudne do określenia

(tajemnica handlowa renoma firmy ponowny przerób)

Utrata wartości produktu utylizacja utrata zaufania klienta

Szacuje się, że ok. 25% żywności po zbiorach i uboju ulega niszczeniu na skutek działalności mikroorganizmów

Mikrobiologiczny rozkład żywności:

Obniżenie wartości odżywczej i sensorycznej

- zmiana barwy

- zmiana tekstury

- tworzenie śluzu

- tworzenie gazu

- tworzenie toksyn

- tworzenie obcych zapachów

Środki spożywcze stanowią z reguły dogodne środowisko dla wzrostu drobnoustrojów. Uwzględniając podatność na procesy psucia można podzielić je na 3 podstawowe kategorie:

- żywność łatwo psująca się (wysokobiałkowa: mięso ryby drób jaja mleko oraz większość owoców i warzyw)

- żywność w mniejszym stopniu podatna na zepsucie (ziemniaki, buraki orzechy)

- stabilna Niepsujach się (mąka cukier ryż fasola)

Czynnikiem różnicującym te grupy jest przede wszystkim zawartość wody (a_w)

Degradacja- odbywa się z udziałem proteaz, które rozkładają białka do peptydów a następnie do aminokwasów.

Zewnątrzkomórkowe proteazy

1. aktywne w pH 7-8 (Bacillus, micrococcus, pseudomonas, protens, clostridium,

2. aktywne w pH 4-8 (aspergillus, penicillum

W środowisku o odczynie kwaśnym (pH 5,0-5,5) wyższą aktywność wykazują dekarboksylany, a w środowisku zasadowym prowadzone będą przemiany katalizowane przez deaminazy.

Zdolność do dekarboksylacji jednego lub wiecej AK posiada wiele szczepów bakterii należących do rodzajów: bacillus, citobacter, clostridium, proteusz, pseudomonas, salmonella, shigella, photobacterium, lactobacillus, pediococcus, streptococcus, enterococcus, vibrio.

Aminy biogenne - wywołują zmiany w procesach metabolitycznych zachodzących u zwierząt roślin i drobnoustrojów. Często są one niezbędnym czynnikiem prawidłowego przebiegu reakcji biochemicznych w komórkach- jako konieczny składnik koenzymów, a u roślin regulatory wzrostu. Związki te jako składniki żywności wpływają korzystnie na cechy organoleptyczne niektórych produktów nie wpływając zachorowań dopóki nie zostaną spożyte w dużych ilościach.

aminokwas	Produkt dekarb	Działanie
Histydyna	Histamina	Hormon tkankowy obniżający ciśnieni
Lizyna	Kadaweryna	Stabilizator rybosomów
Kwas glutaminowy	Kwas aminomasłowy	Prod przemiany metabolitycznej w mózgu, neuroprzekaźnik
Treonina 5-hydroksyt- ryptofan	Propanoloamina serotonina	Składnik Wit B12 Hormon tkankowy, podwyższający ciśnienie

Podstawowe aminy biogenne i ich prekursory:

Histydyna -> histamina

Tyrozyna -> tyramina

Hydroksytyptofan -> serotonina

Tryptofan -> tryptamina

Lizyna -> kadaweryna

Arginina -> spermina, spermidyna

arnistyna -> putrescyna

histamina: ryby morskie, sery dojrzewające, mięsa, wątroba drobiowa i wieprzowa, wędliny fermentowane, pomidory, liście szpinaku, wino, piwo, koncentrat pomidorowy

tyramina: ryby, sery, wędliny fermentowane, pomidory, banany, śliwki, wino, piwo

Ilość wytwarzanej histaminy zależy od:

- rodzaju żywności

- czasu

- temperatura

- pH

- dostępność substratu

- typu i rodzaju mikroorganizmów

W warunkach prawidłowych stężenie histaminy w osoczu człowieka wynosi ok. 0,7 ng/ml. Przy podwyższeniu do polimerów odpowiednio:

- 1-2 ng/ml wzrasta wydzielanie soku żołądkowego

- 3-5 ng/ml zwiększa się liczba uderzeń serca

- 6-8 ng/ml znacznie spada ciśnienie tętnicze

- 7-12 ng/ml skurcz okrzeli

- ok. 100 ng/ml występuje blok serca

Zagrożenie wynikające ze spożycia żywności z nadmierną ilością histaminy:

- spadek ciśnienia krwi (szok histaminowy)

- przyspieszenie pulsu

- zaczerwienienie twarzy

- ból głowy

- nudności

- objawy alergiczne

Przyczyna większości intoksykacji powodowanych przez aminy biogenne jest histydyna.

Gnicie- proces rozkładu złożonych związków organicznych głównie białek i związków pochodnych. Przemiany gnilne mięsa stają się widocznie zwykle przy powierzchniowym wzroście populacji drobnoustrojów do 10⁷-10⁸ na cm³. Gnicie objawia się progresywnym występowaniem następujących zmian:

- początkowo utratą pierwotnej czerwonej barwy i postępującym szarzeniem w wyniku wytwarzania metnioglobiny

- pojawieniem się kleistości przechodzącej w powierzchniowy śluz- stanowi go namnażana masa drobnoustrojów a w pewnym stopniu produkty peptonizacji białek

- wyczuwalne organoleptyczne odchylenia smaku zapachu tekstury oraz typowych dla zaawansowanego gnicia zmiany barwy (zielona żółta itp.)

Przemiany gnilne mięsa stają się widoczne przy powierzchniowym wzroście populacji drobnoustrojów do 10⁷-10⁸ na 1cm².

Odrażający zapach gnilnego mięsa powodują głównie:

- indol

- skatol

- siarkowodór

- amoniak

- metan

- niektóre aminy

Przyczyny negatywnego smaku są: niższe kwasy tłuszczowe, alkohole, aldehydy, niektóre aminy, zasady purynowe i pirymidynowe

Zielenienie może być wywołane przez: paciorkowce zieleniejące, drobnoustroje wytwarzające siarkowodór, pałeczki fermentacji mlekowej, pleśnie

Psucie tłuszczu: przebiega przy udziale szeregu czynników fizykochemicznych między innymi światła, tlenu, wody, oraz w wyniku biologicznego działania niektórych drobnoustrojów. Rozkład tłuszczu określa się mianem jałczenia.

Jałczenie biologiczne:

1. hydrolityczne (wskaźnik: wolne kwasy tłuszczowe)

2. oksydacyjne (wskaźnik: nadtlenki i ketony)

Drobnoustroje odpowiedzialne za jałczenie tłuszczów:

1. bakterie - pseudomonas, micrococcus, bacillus, flavobacterium, allaligenes, senatia, proteusz, escherichia, enterobacter

2. drożdże - candida, torula, rhodotonula

3. grzyby strzępkowe - cladosporium, penicillium, aspergillus, dematium, fusarium

Jełkość- lotne kw tłuszczowe o długości łańcucha od C₄ do C₁₂ (szczególnie masłowy i kapronowy). Posmak mydlany - długołańcuchowe kwasy tłuszczowe

β-oksydacja- proces wieloetapowy w wyniku którego cząsteczka kwasów tłuszczowych ulega skróceniu o jednostkę C₂. ze względu na kolejne odrywanie jednostek C₂ porces ten nazywany jest spiralą kwasów tłuszczowych. Wiele gatunków pleśni, niektóre bakterie np. pseudomonas sp.

skrobia:

warunki tlenowe - bakterie przetrwalnikujace z rodzaju Bacillus

skrobia -> cukry proste -> CO₂ i H₂O lub kwasy organiczne np. kwas pirogronowy

warunki beztlenowe - bakterie przetrwalnikujące z rodzaju Clostridium, fermentacja do kwasu masłowego acetonu butanolu

skrobia jest degradowana przez należące do klasy hydrolaz glikozydazy

- αamylazę, βamylazę, glukoamylazę

- docukrów prostych glukozy maltozy maltotriozy i wyższych oligosacharydów

Pektyny:

Odpowiedzialne za jędrność i strukturę owoców i warzyw, mogą ulegać rozkładowi pod wpływem pektynoesterazy poligalakturonazy liazy pektynowej.

Mikroorganizmy degradujące pektyny:

1. bakterie psychotropowe z rodzaju pseudomonas i leuconostoc, mezofile errinia sp., flavobacterium sp.

2. liczne pleśnie z rodzaju aspergillus i penicillum

Produktami rozkładu są kwasy galakturonowy oligogalakturonowy i metanol.

Kryteria mikrobiologiczne dla żywności

Są to wymagania określające zasady akceptacji produktu lub partii produktu na podstawie liczby wybranych drobnoustrojów i ich obecności lub nieobecności bądź obecności ich toksyn lub metabolitów.

Kryteria mikrobiologiczne w zakresie:

1. bezpieczeństwa żywności- pomiaru zanieczyszczeń mikrobiologicznych dla produktów przeznaczonych do obrotu lub znajdujących się w obrocie

2. higieny procesy produkcyjnego - poziomy zanieczyszczeń mikrobiologicznych pozwalających na akceptację procesu produkcyjnego przekroczenie których wymaga podjęcia czynności naprawczych w celu spełnienia wymagań prawa żywnościowego.

Kryteria bezpieczeństwa żywności:

1. listeria monocytogenes

- większość żywności do spożycia (RTE)

- preparaty w proszku dla niemowląt i żywność dietetyczna specjalnego medycznego przeznaczenia

2. salmonella

- mięso mielone, MOM, produkty mięsne

- żelatyna, kolagen

- mleko w proszku lody

- produkty jajeczne RTE zawierające jaja

- żywe małże szkarłupnie głowonogi

- owoce i warzywa krojone kiełki soki owocowe i warzywne

- preparaty w proszku dla niemowląt i żywność dietetyczna specjalnego medycznego przeznaczenia

3. enterobacter sakazaki

- preparaty w proszku dla niemowląt i żywność dietetyczna specjalnego medycznego przeznaczenia

4. escherichia coli

- żywe małże szkarłupnie głowonogi, osłonice

5. enterotoksyny gronkowcowate

- sery mleko w proszku serwatka w proszku

6. histamina

- ryby z gatunków o podwyższonym poziomie histydyny produkty rybne dojrzewające przy zastosowaniu enzymów z ryb o podwyższonym poziomie histydyny

Kryteria higieny procesu

1. ogólna liczba bakterii tlenowych (tłuszcze mieso mielone MOM)

2. escherichia coli

- mięso mielone, MOM, wyroby mięsne

- sery wyprodukowane z melka lub serwatki poddawanych obróbce cieplnej masło śmietana

- produkty z gotowych skorupiaków mięczaków

- owoce i warzywa krojone

3. enterobacteriaceae (tłuszcze, produkty jajeczne, mleko pasteryzowane)

4. salmonella (tusze, tuszki drobiowe)

5. gronkowce koagulonododatnie (sery wyprodukowane z mleka surowego z mleka po obróbce termicznej, produkty z gotowych skorupiaków i mięczaków)

6. bacillus cereus (przetwory w proszku do początkowego żywienia niemowląt i żywność dietetyczna specjalnego medycznego znaczenia)

Salmonella ssp.

Istnieją 2 rodzaje kryteriów bezpieczeństwa: a) nieobecne w 25g b) nieobecne w 10g (mielone miesą drobiowe produkty z mięsa mielonego przeznaczone do spożycia po uprzedniej obróbce termicznej; mięso mielone z innych gatunków zwierząt niż drób przeznaczone do spożycia po uprzedniej obróbce termicznej, MOM)

Enterobacter sakazakii

- ruchliwa gram (-) pałeczka fakultatywny beztlenowiec zakres temp. Wzrostu 5-48 st C t_opt 40st C

- wcześniej znany jako tworzący żółte pigmenty enterobacter cloacae w 1980 r sklasyfikowany przez Riichi Sakazaki jako enterobacter sakazakii

- oportunistyczny patogen może powodować zapalenie opon mózgowych martwiczne zapalenie jelit (DEC)

- śmiertelność 40-80%

- występowanie: gleba, fabryka mleka w proszku, fabryka czekolady, szczury muchy gąbki do mycia butelek butelki na mleko stetoskopy lekarskie

- posiada zdolność tworzenia biofilmów na powierzchniach plastikowych w 10⁴jtk/cm² w butelce na mleko

- producenci mleka w proszku powinni stosować procedury pozwalające na uniknięcie zanieczyszczenia produktu tą bakteria. Konieczne jest stosowanie enterobacteriaceae a nie e. Coli jako indykatora stanu higienicznego produktu i otoczenia produkcyjnego

- w przypadku gdy niemowlę jest karmione sztucznie opiekun powinien być informowany o możliwości zakażenia e. Sakazakii

- proces przygotowywania mleka w proszku należy stosować procedury pozwalające na dekontaminację (np. stosowanie wody o temp. > 70 st C)

Enteroksyna gronkowcowa

- 50-70% szczepów staphylococcus ureus wytwarza enterotoksyny

- 21 typów serologicznych egzotoksyn A-U

- najczęściej izolowanie A,B,C₁,C₂,C₃

- toksyny ciepłoodporne- wytrzymują 30 minut w 100 st C

- odporne na działanie enzymów trausennych

---