1

Dr inż. E. Hać-Szymańczuk

Wykład 1 : Mikroflora wody i powietrza

Mikroflora powietrza



Powietrze nie jest środowiskiem odpowiednim dla rozwoju mikroflory, jest natomiast ośrodkiem, za
pośr. którego dbn rozprzestrzeniają się.



Dbn tworzą bioaerozole: układy dwu lub trójfazowe składające się z fazy rozpraszającej (powietrza)
oraz rozproszonej fazy stałej lub ciekłej, zawierającej mikroorg.( pyłki, zarodniki, kamórki bakterii,
drożdże wirusy)



Faza rozproszona – drobne cząstki płynu lub substancji stałych zaw. pyłki roślin, zarodniki grzybów,
komórki bakterii, drożdży, wirusy.

Rozprzestrzenianie się bioaerozoli:



dynamiczna projekcja kropel (kichanie, kaszel)



poprzez system wentylacyjno-klimatyzacyjny



przenoszenie za pomocą prądów konwekcyjnych powietrza

Czynniki wpływające na skład i ilość mikroflory:



występują. liczniej w powietrzu pomieszczeń zamkniętych niż otwartych



w powietrzu pomieszczeń użytkowych w otoczeniu zwierząt oraz ludzi mogą wyst. liczne dbn
chorobotwórcze, wydzielane ze śliną przy kichaniu i kaszlu



atm. miast, osiedlli i terenów przemysłowych zawiera więcej mikroflory niż atm. pól i lasów



strefa tropikalna jest bogatsza w mikroorganizmy



zimą powietrze jest czystsze



najwięcej dbn wyst. w warstwie pow. bezpośr. stykającej się z glebą



opady i nasłonecznienie

Przeżywanie dbn w pow. zależy od:



char. dla danego gat. oporności na wysuszenie i działanie promieni UV



długo przeżyć mogą dbn, których komórki są osłonięte warstwą śluzu, wytw. barwniki karotenoidowe

koloru żółtego i czerwonego i pomarańczowgo

Saprofityczna mikroflora powietrza:



ziarniaki z rodz. Micrococcus i Sarcina wytw. barwniki



gronkowce



pałeczki Alcaligenes



tlenowe laseczki przetrwalnikujące z rodz. Bacillus

Mikroflora pomieszczeń zamkniętych i powietrza atm.:



zarodniki grzybów strzępkowych z rodzaju Cladosporium, Penicillium, Aspergillus., Alternaria,

Botrytis, Rhizopus, Mucor


Drożdże Rhodotorula, Torulopsis, Candida

Bakt. chorobotwórcze:



rzadko wyst. w pow.



najczęściej w dużych skupiskach ludzi, np. szpitale (staphylococcus aureus , Ps. aeruginosa,

paciorkowce z rodzaju Enterococcus i Streptococcus)


w pow. pomieszczeń zakładów produkcyjnych i zakładów żyw. zbiorowego stwierdzono wyst.

Salmonella, Shigella, Clostridium

Analizę pow. można przeprowadzać w oparciu o obecność tzw. wskaźników bakteriologicznego
zanieczyszczenia pow.



z przewodu pok. ludzi i zwierząt – gronkowce i paciorkowce hemolizujące St. albus, Str. salivarius i

Str. viridans


z gleby – promieniowce



z wód powierzchniowych – Pseudomonas fluorescens

2

Dąży się w tym zakr. do:



opracowania właściwych metod badawczych, obejmujących procedury pobierania próbek



standaryzacji metod badań mikrobiologicznych (analiza jakościowa i ilościowa)



ustalenia źródeł pochodzenia mikroflory



wskazania metod usuwania i niszczenia mikroorg. z powietrza

Szczególne znaczenie mikroflory powietrza wynika z:



określenia warunków higienicznych otoczenia linii produkcyjnych



określenia źródła zanieczyszczenia i mechanizmów psucia się produktów spożywczych

Bakterie jtk/m

3

Drożdże jtk/m

3

Promieniowce jtk/m

3

Zanieczyszczenie

powietrza

<1000

10

3000-5000

słabo zanieczyszczone

1000-3000

10-100

5000-10000

Średnio zanieczyszczone

>3000

>100

>10000

Silnie zanieczyszczone

Wymagania mikrobiologiczne powietrza wg PN-98 / 204-1111

ogółem

hemolityczne

D i p

kuchnia

2000

100

300

sypialnia

1000

50

100

Przemysł spożywczy

600

0

0

mięsny

500

0

50

Farmaceutyczny

100

0

0

Zadania wentylacji w zakł. przemysłowym:



minimalizacja zanieczyszczeniń mikrobiol. pow. oraz kondensacji pary



ograniczenie zapachów



przepływ powietrza ze stref czystych do brudnych



kierunek przepływu pow. z obszaru produkcyjnego do obsz. sur. lub na zewnątrz.

Czynnikiem zanieczyszczenia pow. może być



nieodpowiednie mycie np. pow. posadzek:



jednokrotne spłukiwanie posadzki wodą (powstawanie bioaerozoli)



stałe spłukiwanie posadzek wodą

Powietrze jako surowiec:



napowietrzanie fermentorów w produkcji drożdży piekarskich



produkcja kwasu cytrynowego przy udziale pleśni Asp. niger



suszenie i chłodzenie cukru wychodzącego z wirówek

Do niepożądanych wtórnych zanieczyszczeń mikrobiol. wnoszonych z pow. może dojść w trakcie procesów
produkcyjnych, w których półprod. lub prod. gotowe mają kontakt dłuższy czas z powietrzem

Kategorie obszarów produkcyjnych pod wzgl. jak. mikrobiol.:



niskim poziomie ryzyka (prod. dla których pow. nie wpływa na trwałość i jakość i bezpieczeństwo

mikrobiologiczne produktu)


średnim poziomie ryzyka (jakość mikrobiol. przyczynia się do ogólnego bezp. i jakości/ produkty nie

są jałowe, ale zabiegi tech. ograniczają rozwój mikroflory)


wys. poziomie ryzyka (aby zapobiec zanieczyszczeniom produktów, działania produkcyjne obejmują

odpowiednie postępowanie w czasie procesu technologicznego i w zwalczaniu wtórnych
zanieczyszczeń mikrobiol.)

3

Metody dezynfekcji i wyjaławiania powietrza:

 mechaniczne: filtrowanie przez filtry włókniste bawełniane, z włókien szklanych lub przez roztw. kwasów
lub ługów
 fizyczne: ogrzewanie pow. przez sprężanie, odpylanie elektrostatyczne, promieniowanie jonizujące lub
UV, promienie katodowe, gamma, ultradźwięki
 chemiczne.: subst. bakteriobójcze, prep. na bazie kw. nadoctowego, H

2

O

2

, kw. mlek., glikolu

propylenowego, podchlorynu sodu,kwasnaoctowy

Środki chem. nie powinny:

 mieć przykrego lub mocnego zapachu
 być toks. dla czł.
 powodować alergii
 być drażniące dla błon śluzowych

Mikroflora wody:

 Woda w przyrodzie nie wyst. w stanie czystym,
 Znajdują się w niej subst. rozp., koloidalne i zawiesiny oraz mikroorg.
 Najczęściej wyst. dbn: G(-) pałeczki Pseudomonas, Micrococcus, Bac., Arthrobacter.

Czynniki abiotyczne kształtujące ekosystem wodny:

 promieniowanie słoneczne (UV)
 temp.(procesy metabolityczne, reakcje chemiczne, oddychanie wiązanie N2)
 ruchy wody

Mikroflora autochtoniczna wody:
- Vibrio, Ps., Aeromonas, Selenomonas, Spirillum, Nitromonas europaea, Nitrococcus mobilis, Nitrobacter
winogradskyi, bakt. siarkowe i żelazowe

Mikroflora allochtoniczna wody (naniesiona):
- bakt. ściekowe, z rozkł. się szczątków organicznych poch. rośl. i zwierz.: Proteus vulgaris, Pseudomonas
fluorescens, Cl. sporogenes
- mikroflora jelitowa czł. i zwierz. – E. coli, inne z gr. coli, paciorkowce kałowe Enterococcus faecalis, laseczki
zgorzeli gazowej Cl. perfringens oraz niektóre bakteriofagi
- dbn patogenne – Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae, Campylobacter, Yersinia enterocolitica,
Mycobacterium, Staphylococcus, Legionella

Kryteria spełniane przez bakt. będące wsk. zanieczyszczenia fekalnego:

 muszą stale wyst. w kale ludzi i zwierz. ciepłokrwistych w liczbie przewyższającej liczbę mikroorg.
chorobotw.
 ich liczba powinna być proporcjonalna do stopnia zanieczyszczenia wody
 nie mogą wyst. w wodzie nie zanieczyszczonej
 nie mogą się namnażać w środ. wodnym
 powinny przeżywać w wodzie dłużej niż dbn patogen.
 nie powinny zmieniać swoich cech fizjolog. pod wpływem środ. zew.
 metody ich wykrywania muszą być proste i szybkie

Pałeczki okrężnicy E. coli:
G(-) pałeczki, zdolne do wzrostu w war. tl. i beztl. , ferm. laktozę tworząc kwas i gaz, opt. t wzrostu 37 stopni
E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter.

Wskaźniki bakteriologiczne jak. wody pitnej:
E. coli, z gr. coli, paciorkowce kałowe – 0 jtk/100cm

3

W wielu branżach przem. zużywane są ogromne ilości wody (kilkadziesiąt m

3

na tonę przerabianego surowca

lub gotowego produktu).

Podział wody pod wzgl. użytkowym:
- produkcyjna (technologiczna) musi odpowiadać wymogom wody do picia

4

- techniczna (para, chłodzenie, gaszenie)
-

Woda do mycia opakowań szklanych musi być zmiękczona, aby nie pwodować osadów i zamglenia na
powierzchni butelek.
Woda używana wyłącznie do wytwarzania pary, chłodzenia, gaszenia musi być doprowadzana odrębnym
systemem, łatwo odróżnialnym i nie mającym połączenia z dopływami wody pitnej.

Znaczenie wody w przem. spoż.:
- piwowarstwo
- wody butelkowane, lemoniady, napoje itp.

Wpływa na zachowanie komponentów aromatycznych i smakowych oraz witamin wprowadzanych z
podstawowymi surowcami.

Wzrost potrzeby prowadzenia skutecznej i ekonomicznej dezynfekcji wody spowodowany jest:

 pogarszaniem się jakości wody w ujęciach
 złym stanem sieci wodociągowych
 zaostrzeniem działań organów kontroli sanitarnej
 dążeniem do spełnienia wymogów UE

Metody dezynfekcji wody:



fiz.: gotowanie, past., ultradźw., UV



chem: chlorowanie, dwutlenek chloru. chloramina, podchloryn sodu, ozon, kwas nadoctowy

Wykład 2 : Mikroflora gleby i ogólna charakterystyka dbn

Mikroflora autochtoniczna gleby:



org. zdobywające energię w procesie fotosyntezy: glony, bakt. z rodzaju Chlorobium, bakt. siarkowe

purpurowe Thiobacillus oraz bakt. purpurowe bezsiarkowe


chemoautotrofy: Bacteroides, Bacillus, Enterobacter, Escherichia, Micrococ., bakt. wiążące azot,

Leuconostoc, Flavobacterium, Legionella


grzyby: Zygomycetes, Ascomycetes, Deutero



drożdże: Sacchraomyces cerevisiae , Cryptococcus, Cryptococcus, Candida,

Źródła mikroflory zymogennej, w tym chorobotw.:



odchody zwiezrząt i ludzi tak zdrowych jak i chorych



ścieki bytowo-gosp. z gosp. rolnych



opady atmosferyczne zmywające obszary zamieszkałe przez ludzi oraz środowiska przemysłowe



gryzonie i owady będące przenośnikami mikroflory, pasożytów i wirusów



nawozy nat. wzbogacające glebę w skł. org. w postaci obornika, gnojówki i kompostów roślinnych

Nawozy naturalne.:



tlenowa i beztl. mikroflora przetrwalinikująca



pałeczki G(-) z rodziny Enterobacteriaceae oraz rodzajów Ps., Proteus, Azotobacter



bakterie mocznikowe i zarodniki grzybów



termofile: Bacillus stearothermophilus. Listeria monocytogenes, Cl. botulinum, Yersinia, Aeromonas



enterotoks. domiany E. coli

Typowe patogenne dbn dostarczane do gleby wraz z odchodami ludzkimi i zwierzęcymi:



nie rozmn. się na ogół w glebie



czas ich trwania może być bardzo krótki



chociaż niektóre formy przetrwalne mogą bytować nawet kilka lat, np. przetrw. Cl., cysty

promieniowców

5

Owoce rosnące blisko ziemi, niektóre warzywa i głównie warz. korzeniowe w różnym stopniu są zaniczyszcz.
mikrofl. gleby.
Sur. roślinny staje się dla przetw. źródłem mikrofl., będącej przyczyną zakłóceń w procesie technologiczny

Podstawowe pojęcia zw. z mikrobiologią żywności:

Zasadniczymi czynnikami wpływającymi na wzrost, rozwój, przeżywalność oraz aktywność metaboliczną
dbn są: temp., stężenie jonów wodorowych, pot. redox, aktywność wody,

Temp. jest jednym z najważniejszych czynników środowiskowych warunkujących procesy życiowe dbn:



szybkość wzrostu



aktywność enzymów



skł. chem. komórek i wymagania pokarmowe

Obniżenie temp. poniżej 0 stopni zmienia str. wody i zwalnia lub hamuje większość r. metabolitycznych
Podwyższenie temp. powyżej granicy, przy której naruszana jest str. białek enz. powoduje zahamowanie reakcji
metabolicznych.

Każdy gatunek charakteryzuje się trzema temperaturami rozwoju:



min.



optymalną



maks.

Znając właściwości drobnoustrojów można oddziaływać na środowisko w celu pobudzenia rozwoju gatunków
pożytecznych lub zahamować rozwój szkodliwych co znalazło zastosowanie w praktyce np. produkcja
konserwowanych produktów spożywczych.

W temp. optymalna.- temperatura w której dbn rozwijają się najszybciej a czas trwania generacji jest
najkrótszy.
Temp. maks. i min. wyznaczają granice, poza którymi wzrost org. jest niemożliwy. Nie oznacza to jednak, że
poza tymi granicami musi następować śmierć komórki.

Wraz ze wzrostem temp. powyżej temp. min.:



szybkość większości r. enz. jest coraz wyższa i osiąga maks. wart. w temp. opt.



wzrost i rozmnażanie ulegają gwałtownemu zahamowaniu

Psychrofile i psychrotrofy - -23 – 0 stopni C (psychrofile - kriofile, termofoby, org. zimnolubne tolerujące
zimno)

Psychrotrofy to mikroorg., których optymalna temp. wzrostu wynosi od 20 do 40 stopni. Dbn te cechują się
ponadto wzrostem w środowiskach o okresowych wahaniach temp.

Psychrofile – dbn, których optymalna jest niska 15 C a maks 20 C

Przykłady: G(-) Pseudomonas, Vibrio, Aeromonas, Acinetobacter, Alcaligenes, Chromobacterium i
Flavobacterium, Micrococcus, Bacillus, Arthobacter
G(+):
pleśnie – Aureobasidium pullulans, Botrytis cinerea, Geotrichum candidum, Cladosporium
drożdże: Candida, Rhodotorula, Debaryomycetes, Pichia

Zastosowanie: psychotrofy zostały wykorzystane w procesach biotechnologicznych, a ich enzymy w
procesach utylizacji zanieczyszczeń w zimnych procesach prania na zimno (pranie na zimno)

Mezofile – opt. t 20-37 stopni, min. 10-30, maks. 35-50.
Mezofile w biotech.: S. cerevisiae, LAB, bakt. oct., grzyby strzępkowe do prod. kw. org. i enzymów
Mezofile- występują saprofity i Patogeny wywołujące zatrucia pokarmowe

6

Termofile i hepiertermofile:
termofile – opt. >45 stopni
hipertermofile - >80 stopni

Występować mogą podczas samozagrzewania się mat. skłądowanych.
Przykłady: Lb. delbruecki, Str. thermophilus, Lb. delbruecki ssp. bulgaricus (jogurty)

pH

Drobnoustroje są zdolne do wzrostu w ściśle określonym zakresie pH. Część dbn wykazuje dużą wrażliwość na
zmiany pH i rozwija się w dość wąskim zakr., natomiast np. grzyby strzępkowe (pleśnie) są mało wrażliwe.

Podział: neutrofile (6,5-7,5), acido-(2-5) i alkalofile (8-11).

Żywność zasadowa: produkty fermentacji alkalicznej np. natto (Japonia i Azja) i dawadawa (Afryka), powstają
przez ferm. soi lub produkty bogate w białko przez Bacillus.

W środ. kwaśnym utrzymanie wewnątrzkom. pH na poziomie bliskim obojętnemu jest możliwe dzięki:

 nieprzepuszczaniu jonów H

+

do wnętrza komórki przez poryny

 natychmiastowemu ich wydaleniu z komórki

Nadmierne stężenie jonów wodorowych lub OH

-

w kom. zakłóca:

 szereg przemian metabol.
 proporcję między wytw. a zużyciem ATP
 procesy syntezy białek
 akt. oddechową

Znajomość granicznych wart. pH jest b. ważna przy zabezpieczaniu żywności przed działalnością niepożądanej
mikroflory

Potencjał redox: (Eh) – danego ukłądu określa jego zdolność do oddawania elektronów lub do ich
przyjmowania.
Jego wart. może wahać się w szer. zakr. (zmiany w dost. tlenu oraz działalność dbn)

Podział: bezwzgl. beztl. (Eh<0,2V), względne beztlenowce (rosną w obecności, jak i przy obniżonym Eh (wart.
ujemne), tlenowce (Eh= 0,2-0,4V)

Wyst. bezwzgl. beztl. stwierdzono w środowiskach o niskim Eh:

 osady i muły denne zbiorników wodnych
 podziemne rzeki
 bagna
 podmokle gleby
 przewód pok. Człowieka i ssaków (Clostridium)

Bezwgl. beztl. mogą się rozwijać w:

 odpowietrzanych konserwach
 głębokich warstwach żywności: mięso, sery

Względne beztl. to 2 główne grupy:

 dbn mogące rosnąć w obecności tlenu, uzyskując energię jedynie na drodze ferm. (LAB)
 dbn, dla których obecność tlenu może być korzystna, jednak brak nie wyklucza jego rozwoju (E.coli,
Shigella, Salmonella, S. cerevisiae)

Dobre warunki dla rozwoju dbn względnie beztl. wyst. w prod. żyw. szczelnie zamkniętych, ale nie
odpowietrzonych:

 porcjowane kawałki mięsa na tackach
 ryby na tackach
 żywność w woreczkach z tw. szt.

7

Tlenowce – obecność tlenu jest niezbędna dla wzrostu
Należy do niej:

 wiele gat. drożdży i bakterii
 większość pleśni

Wzrost tl. obserwujemy w prod. żyw. bez opakowań lub w opakowaniach nieszczelnych.
Funkcje życiowe drobnoustrojów są uzależnione od obecności wody oraz stężenia związków w niej
rozpuszczalnych . W środowisku wodnym ulęgają hydrolizie zmniejszając zasoby wody do dyspozycji
mikroorganizmów
aw= p/po =N2/N1+N2

aw opt- temperatura w której dbn rozwijają się najszybciej a czas trwania generacji jest najkrótszy.
aw min- poniżej tej wartości zahamowany jest wzrost , ale nie oznacza śmierci komórki , formy przetrwane
mogą pozostać w stanie anabiozy wiele lat

aktywność wody (a

w

)

Stosunek ciśnienia pary danego roztw. do ciśnienia pary czystej wody.

Min. a

w

dla poszcz. gr. dbn:

0,95 – G(-), niektóre drożdże
0,92 – glony morskie
0,91 – Bac., Lb., niektóre pleśnie
0,88 – większość drożdży
0,85 – Staph. aureus
0,8 – większość pleśni
0,75 – bakterie halofilne, glony halofilne
0,6 – drożdże osmofilne, pleśnie kserofilne

Dbn kserofilne – zdolne do wzrostu przy niskiej wilgotności środ.
Osmofilne – rosną przy dużych stężeniach cukru
Halofilne – wykazują zapotrzebowanie na NaCl

Znajomość wpływu a

w

na wzrost dbn znalazła zast. w procesach utrw. żyw., polegających na jej obniżeniu

– umożliwia to zahamowanie wzrostu mikroflory niepożądanej:



działanie ciepła – suszenie, zagęszcz.



liofilizacja – usuwanie wody z uprzednio zamrożonych prod.



dodatek soli lub cukru

Ciśnienie hydrostatyczne – dbn są mało wrażliwe na ciśnienie hydrostatyczne jednak:



przy 300MPa i wyższym ulegają inaktywacji bakterie G(-) (Ps. fluorescens, Ps. aeuruginosa,

E. coli, Acetobacter aceti)


przy 400MPa i wyżej – grzyby (Rhizopus oryzae, S. cerevisiae, Candida utilis



>= 600MPa – G(+) – (Lc. lactis, Staph. aureus, Enterococcus faecalis)

Szczególnie wytrzymałe na wysokie ciśnienia są formy przetrwalne dbn:
przetrwalniki Bac. subtilis nie tracą zdolności do kiełkowania nawet po działaniu na nie ciśnieniem 900MPa
konidia Asp. niger są mało wrażliwe na działanie 1000MPa

Pod wpływem wys. ciśnień działających przez dłuższy czas w kom. zachodzi:



zmiana str. i skł. chem.



zmniejszenie zaw. zw. polisach. i fosfolipidowych



zmiana w biomembranach, prowadząca do zaburzeń funkcji fizjolog.



dysocjacja rybosomów bakt. na podjednostki (zahamowanie biosyntezy białka)



zmiana str. białka, enzymów, kwasów nukleinowych



zastosowanie konserwy, dżemy, szynki dojrzewające

8

Niskie ciśnienia :



przechowywanie hipobaris w opakowaniach gazoszczelnych z obniżonym ciśnieniem

Wykład 3 : Rozkład podst. skł. żywności i ich wpływ na jakość sensoryczną żywności

Jest to zjawisko sukcesji ekologicznej i polega na tym, że jedna grupa dbn przygotowuje warunki do rozwoju
innej grupy i w końcowym efekcie dochodzi do całkowitego zepsucia danego surowca czy produktu.

Na szybkość rozwoju dbn w żyw. mają wpływ zarówno czynniki fiz. jak i chem., w tym głównie:



składu chemicznego



stopień uwodnienia produktu



wartość pH



oraz temp. i wilg. Otoczenia

W stanie nat. i po przetworzeniu żyw. zaw. duże ilości wody, która stwarza w przypadku dostatecznie
wysokiej temp. dogodne środ. dla:

 procesów biochemicznych
 namnażania się bakterii i grzybów
 żywotność pasożytów

Mikroorg. wykazują pewne specyficzne cechy sprzyjające ich namnażaniu w żywności oraz szybkiemu
opanowaniu środ.:

 szybkość rozmnażania
 łatwość przenoszenia
 zdolność do życia utajonego (anabiozy)

Niekontrolowany wzrost mikroorg. w żyw. prowadzi do zmiany jej jak.:

 smaku
 konsystencji
 trwałości
 a czasami zupełnego zepsucia

Przyczyna dużych strat ekonomicznych ( do kilkudziesięciu %ogólnej wartości produkcji)

Psucie – proces polegający na rozkłądzie podstawowych skł. org. żywności do prostych zw. , nadająych
produktom nieprzyjemny wygląd, smak i zapach.

Formy współdziałania drobnoustrojów :



synergizm- zjawisko skutecznej degradacji złożonych związków organicznych przez populację
mieszaną co przejawia się wystąpieniem zmian , których żaden drobnoustrój nie może wywołać sam.

o

Wytwarzanie kwasów organicznych z cukrów

o

Hydroliza produktów hydrolizy cukrów z wytworzeniem kwasów



Symbioza- zjawisko ścisłego współżycia przynajmniej 2 gat., które przynosi korzyść

wszystkim stronom (mutualizm) lub jednej, a drugiej nie szkodzi (komensalizm)



Antagonizm: konkurencja o pokarm jest przejawem antagonizmu: produkty metabolizmu,

jednej populacji mogą w sposób drastyczny, choć nieswoisty hamować rozwój innych dbn np

o

lotne kw. tł. wytw. przez beztlenowce

o

kw. mlek. przez paciorkowce mleczne

o

etanol – prod. metabolizmu jednych drożdży hamuje jednocześnie wzrost innych

Typ zepsucia zależy od:



składu środka spożywczego



zastosowanego procesu technologicznego



gatunku drobnoustrojów

9



warunków przechowywania

Psucie żywności jest wynikiem wzrostu dbn wew. lub na powierzchni produktu.
Widoczne zmiany sensoryczne mogą wystąpić przy liczbie 10

7

jtk/g produktu mikroflory mezofilnej lub przy 10

6

jtk/g psychrotrofowej lub psychrofilnej.

Duże cząst. skł. żyw., takie jak:



skrobia



białka



tłuszcze

muszą być w pierwszym etapie rozłożone przez zewnątrzkom. enzymy hydrolizujące do skł. protsych: cukry
proste, aminokwasy, kw. tłuszczowe itp.

Cukry proste i łatwo przyswajalne składniki azotowe (aminokwasy), witaminy są już bezpośr. transportowane do
komórek i metabolizowane na drodze podstawowych szlaków metabolicznych.
Tak rozpoczyna się psucie prod. spoż.

Skrobia:



Skłąda się z glukanów – amylozy (15-27%) oraz amylopektyny.



Amyloza jest rozp. bez pęcznienia w gor. wodzie i odp. za typowe niebieskie zabarwienie w reakcji z
jodyną.



Amylopektyna pęcznieje w wodzie przy podgrzewaniu tworzy klej skrobiowy. W r. z jodyną daje
zabarwienie od purpurowego do brązowego.



Skrobię można przeprowadzić do glukozy w drodze kwaśnej hydrolizy lub enzymatycznie (fosforoliza,
hydroliza i transglikozydacja).



Jest degradowana przez enz. amylol. do cukrów prostych: glukozy, maltozy, maltotriozy i wyższych
oligosacharydów. (α i β amylazy i glukoamylazy)

Amylazy produkują:



niektóre Bacillus (macerans, subtilis)



Cl. Warunki beztlenowe (



kilka spośród Pseudomonas



promieniowce

Psucie się pieczywa może być spowodowane działalnością bakterii z rodzaju Bacillus (subtilis, pumilus, cereus,
megaterium), wywołującymi śluzowacenie tegoż produktu („choroba ziemniaczana”).
Zjawisko to wyst. najczęściej w pieczywie mało kwaśnym o pH powyżej 4,5 (nie wytwarzanym na zakwasie
chlebowym). (test !!!!!)

Produkty mączne i ziemniaczane przech. w war. beztl. rozkładane są przez bakterie z rodzaju Cl. na drodze
fermentacji do kw. masłowego, acetonu i butanolu.
Czerwone zabarwienie miękiszu chleba to skutek działalności bakterii Serratia marcescens („pałeczka
cudowna” Bacterium prodigiosum). Wytwarza ona barwnik karotenoidowy – prodigiozynę (test !!!!!)

Na pieczywie mogą rozwinąc się również pleśnie, pow. wyst. żółtych plam lub zabarwienia różowego.
Mąka przech. w odp. war. jest trwała, przy podwyższonej wilg. może spleśnieć, co skutkuje utratą właściwości
wypiekowych spowodowanych:



pogorszeniem jakości glutenu



zmiany zapachu



obecność mykotoksyn

Pektyny:



wyst. w przestrzeniach międzykom. tkanki młodych roślin



szczególnie bogate są w nie jagody i inne owoce



nie mają znaczenia ilościowego, ale pełnią ważną rolę w stabilności rośliny – składniki blaszki
środkowej występującej pomiędzy ścianami komórkowymi sąsiadujących komórek (jędrność i struktura
wo. i warz.).

10

Najaktywniejsze w degradacji pektyn:



organizmy wytwarzające spory – Bac. macerans, Bac. polimyxa



Ps. fluorescens



bakterie żwacza



termofilne Clostridium (pectinopvorum)



bakt. mlek.



grzyby: Asp. niger, Pen. italicum, Aureobasidium pullulans, Fusarium



Ervinia carotovora – rozkład tkanek sałaty, marchwi, selera

Zjawisko degradacji pektyn znalazło zast:



w klarowaniu soków owocowych oraz win (stosuje się głównie grzyby hodowane na podłożach
zawierających pektyny)



roszenie lnu i konopii – uwalnianie wiązek włókien celulozowych od pozostałych tkanek roślinnych
(proces tlenowy przebiega przy udziale drożdży, natomiast beztl. opanowały bakterie)

Rozkłąd cukrów w war. tl. z udziałem pałeczek Acetobacter i Ps. prowadzi do powstawania kw. oct. oraz
glukonowego.
Pleśnie Asp. rozkł. cukry do kw. org.: cytrynowego i glukonowego

Cukry są ferm. w zal. od rodz. dbn do:



alk. etylowego (drożdże)



kwasu mlekowego



kw. masł. , acetonu, butanolu (Clostridium)



kw. oct. mrówkowego, propionowego

Białka:
Organizmy składają się przede wszystkim z białek. Dla większości żywych istot martwy organizm jest
najlepszym substratem pokarmowym.
Białka matrwych organizmów są atakowane i rozkładane przez liczne grzyby i bakterie.
Podobnie jak inne substancje wielkocząsteczkowe, białka najpierw są rozkła. przez proteazy do odpowiednich
produktów.
Proteazy rozkł. białko do oligopeptydów i aminokwasów.

Istnieją proteazy:



wewnątrzkom. – endopeptydazy- do oligopept.



zewnątzrkom. – egzopeptydazy- do oligopept i aminokw.

Endopeptydazy:



wysoka swoistość działania



ważne funkcje w regulacji metabol. kom. (odcinanie sekwencji sygnalnych białek albo w prowadzają
wcięcie w białku enzymatycznym powodując jego aktywację inaktywację.

Egzopept.:

 niektóre mają char. toksyn i czynników wirulencji (subtylizyna, elastaza, hemolizyna)
 duże ilości wytwarza się przemysłowo (dodatek do detergentów, obróbka skór).
 W przemianach mięsa rozróżnia się:
 gnicie objawiające się negatywnymi cechami organolept.
 degradację białek

Gnicie to proc. rozkł. złożonych zw. org. zaw. N, głównie białek i z. pochodnych, prowadzonych w warunkach
beztl. przez tzw. bakterie gnilne (wytw. zapach gnilny i więcej niż 1mg trimetyloaminy na 100cm

3

środowiska).

Degradacja białek czyli zw. wielkocząst., pojawia się dopiero w późniejszych etapach rozkł. i jest wynikiem
właśc. enzymatycznych mikroflory (gł. proteolitycznych).
Aminokw. powst. po rozpadzie białek są od razu pobierane przez heterotrofy i wbudowywane w skład białek
kom. lub ulegają dalszym przemianom.

Ich kierunek zal. od pH środ., bowiem:



deaminacja zachodzi w środ. zasadowym

11



dekarboksylacja w kwaśnym (pH 5-5,5)



Deaminacja – uwolnienie amoniaku z aminokw.

a) oksydacyjna – odwracalna
b) desaturacyjna – odwracalna asparaginowy  kw. fumarowego
c) hydrolityczna – hydroliza mocznika – ureaza

Dekarboksylacja – pierwsza reakcja w degradacji aminokwasów. Produkty dekarboksylacji:



CO

2



aminy pierwszorzędowe (biogenne): kadaweryna z lizyny, putrescyna z ornityny, agmantyna z

argininy

Aminy są zw. zasadowymi, większość z nich wykazuje właściwości biogenne*.
*alifatyczne, alicykliczne lub heterocykliczne zasady org. o małej masie czast., które wywołują zmiany w proc.
metabol. zach. u zwierz., roślin, dbn.

Aminy są skł. żyw., wpływają korzystnie (np. sery, salami...) nie powodują zatrucia zachorowań przy małym
spożyciu

Znaczne ilości amin mogą być tworzone w:



serach długo dojrzewających i kiełbasach dojrzewających w wyniku działania pałeczek mlekowych Lb.,
pałeczek z grupy coli i laseczek tlenowych Cl. Lactobacillus



kiszonkach warzywnych (Pediococcus)



konc. pomidorowym

Czy należy się obawiać amin biogennnych:



wykazują aktywność względem CUN lub ukł. naczyniowego



intoksykacja histaminowa char. się silnym spadkiem ciśnienia krwi, przyspieszeniem pulsu,
zaczerwienieniem twarzy, silnym bólem głowy i nudnościami



przypadki zatruć po spoż. serów, sardynek, tuńczyka, marynowanych śledzi, wątróbki drobiowej

Tłuszcze:

Psucie tłuszczu przebiega przy udziale szeregu czynników fizykochem. (światło, tlen, woda, dbn)
Rozkład tłuszczu to jełczenie.

Procesom hydrolizy towarzyszy powstawanie aldehydów, ketonów, WKT, nadtlenków.
Zw. te zmniejszają wart. odż. tł., powodując nieprzyjemny, ostry smak i zapach, zmianę barwy i ogólnie są
szkodliwe dla zdrowia.
Tłuszcze pozbawione wody nie są odpowiednim środowiskiem dla rozwoju dbn (tylko rozkł. chem.).
Masło, margaryna posiadają dużo wody (ok.15%) i ulegają psuciu pod wpływem dbn wytwarzających lipazy.
Czynnikiem istotnym dla trwałości masła jest wielkość kropelek wody, w której występują dbn i skł. odż. dla
nich.

Dbn., które mogą znaleźć się w maśle pochodzą z :



reinfekcji zakwasu lub śmietanki po past.



powietrza



opakowań



ścian urządzeń stykających się z masłem

Główne dbn: Ps., Micrococcus, Sarcina, Bac., Flavobacterium, Alcaligenes, Proteus, E. coli, Enterobacter,
Candida, Torula, Rhodotorula. (tworzą czerwone barwniki)

Pleśnie też mają swój udział w procesie jełczenia tł. (Geotrichum candidum, Cladosporium butyricum, Pen.,
Asp., Fusarium)

Proces z ich udziałem rozpoczyna się z w fazie wodnej. Obejmuje on białko i laktozę, przy czym zewnątrzkom.
lipazy syntetyzowane przez rozwijające się bakt., działają dod. na granicy faz wodnej i tł. Powodując w ten
sposób tzw. jełkość masła.

12



kwaśność smaku pow. LAB ferm. resztki laktozy



smak i zapach nieczysto kwaśny, sferm. powodują bakt. gr. coli i drożdże zdolne do ferm. laktozy
(Candida, Kluyveromyces)



smak gnilny, gorzki i nieswoitsty............

Najgorsze jest to, że lipolityczna akt. enz. zach. również w temp. chłodniczych (nawet –18 do 29

o

C.), więc

okres przech. tł. jest ogr. w czasie i wymaga stałej kontroli.

Wykład 4 : Mikroflora surowców dodatkowych:

Fitoncydy, bakteriocyny – naturalne subst. przeciwdbn.

Fitoncydy (zw. fenolowe – najczęściej):

 alkaloidy
 fenolokwasy
 flawonoidy
 irydoidy
 garbniki, kumaryny, olejki eteryczne, gorycze

Fitoncydy w różnym stopniu hamują rozwój lub powodują efekt bójczy w stos. do:

 dbn (bakt., pleśnie, drożdże)
 wirusów
 promieniowców
 pierwotniaków
 insektów

Olejki eteryczne – najaktywniejsze konserwanty (nie zawsze)
Susze roślinne i ich wyciągi wodne (zanieczyszczone mikrflorą rodzimą) – najsłabsze działanie.
Powód:

 niska zaw. olejków eterycznych (0,1% w papryce do 20% w goździkach)
 małe ilości stos. przypraw (w stosunku do masy prod. spoż.)

Czosnek:



Zawiera zw. siarkowy - allinę



Po zgnieceniu przekszt. się w allicynę – zabójczy dla bakt. pleśni i drożdży.



Efekt letalny tego zw. obserwuje się już w 4% roztw. wodnym wobec bakt. G(+) St. aureus i pałeczek (-
) z rodzaju Salmonella i Shigella.

Cebula:



Zawiera pochodne alliny i zw. siarki (sulfotlenek S-(L-propenylo-L-cysteiny)) – uwalniające się w
czasie miaźdżenia tego warzywa.



Działa bakteriobójczo na mikroflorę chorobotw. powpodującą zatrucia pokarmowe oraz zapalenia dróg
oddechowych.

Chrzan:
Glikozyd siarkocyjanowy (sinigryna) – silne działanie bakteriobójcze.

Czosnek, cebula, chrzan mogą działać letalnie na:

 pałęczki Salmonella typhimurium
 niektóre LAB
 grzyby
 obniżają termooporność dbn

Oprócz związków fenolowych zawwartych w roślinach wyst.. skł. bezfenolowe zaw. w:



goździkach



majeranku



oregano

13



szałwi



tymianku



koprze włoskim



anyżku

Tymianek:
Hamuje wytw. aflatoks. przez Asp. parasiticus a jego ekstrakt i olejek eteryczny (0,1-0,5%) działają bójczo na:



bakt. pow. zatrucia pok.



grzyby



Klebsiella pneumoniae



Ps. aeruginosa

Cynamon i goździki w ilości 0,5% w stos. do masy got. prod. hamują rozwój Listeria monocytogenes.

Fitoncydy czosnku, cebuli oraz chrzanu w poł. z sorbinianem lub benzoesanem działają synergistycznie
(działanie grzybobójcze).

Związki fenolowe zawarte w przyprawach mają również właściwości przeciwutl.:

 dodawane do tł. jadalnych podobnie jak pochodzne wit. E, zaw. w zarodkach pszenicy, kukurydzy, soi
mają właściwości przeciwutl.
 eliminują absorpcję tlenu w środ. i powst. nadtl. , zapobiegając psuciu się tłuszczu

Porównanie nat. przeciwutl. z syntetycznymi BHA i BHT:



olejek bazyliowy, majerankowy, rozmarynwy w stęż. 100-1000ppm wykazuje akt. antyoks.

porównywalną z BHA i BHT


olejek tymiankowy i kuminowy w stęż 200ppm lepiej zabezp. masło niż BHT



ekstr. rozmarynu jest skuteczniejszy niż BHT



aktywny przeciwutl. smalcu – rozmaryn, szałwia, goździki



suche kiełbasy – ziele angielskie, papryka, pieprz, majeranek, ekstr. rozmarynu



przech. jabłek, gruszek, bananów, ow. cytrusowych – ekstr. roślin zielarskich zaw. benzyimidazole



ogórki kons. – czarnuszka i kminek



zalewa do kiszenia ogórków – cząber i estragon



Zahamowanie rozw. mikroflory kożuchującej w kiszonej kapuście i ogórkach – cebula, czosnek,

gorczyca,
chrzan, koper (ich fitoncydy).



Przedłużenie przetworów mięsnych – kolendra, gorczyca, korzeń lubczyka, rozmaryn, jałowiec,
tymianek, chrzan, czosnek.



Podniesienie wart. odż. pieczywa (możliwość obniżenia dod. soli) – kminek lubczyka, majeranek.



Właściwy aromat i działanie antyseptyczne dod. do miodów pitnych oraz win m.in. olejku z gorczycy.



Trwałość wina – zw. zapach. wytw. z surowca (winogrona, ow.) powstające w wyniku ferm.



Trw. piwa. – skł. chmielu – olejki lotne, żywice, flawonoidy, garbniki, cholina – zahamowanie rozw
niepoż. mikroflory drożdżowej i bakt.



Preparaty w postaci skondensowanej – ekstr., esencje, olejki eteryczne, proszki oleożywic
zaadsorbowanych na nośnikach sypkich bądź mikrokapsułki (oleożywice i olejki eteryczne).

Zielona herbata i olejek z liści drzewa herbacianego:

 szer. spektrum działania – niszczy wszystkie mikroorg. (w tym wirusy i insekty)
 niektóre składniki mają właściwości podobne do antybiotyków (polifenole, katechiny, taniny, alkaloidy,
kofeina, wit. C, B, PP)
 zahamowanie próchnicy zębów – lotne skł. zielonej herb. hamują wzrost bakt. Streptococcus mutans
 hamowanie chorób skóry (dermatoz) – okłady z zielnonej herbaty

Mech. działania olejków eterycznych na mikroorg. nie został jeszcze dokładnie poznany:



skł. olejków ze wzgl. na właśc. lipofilowe niszczą śc. kom. i bł. kom. bakt. i grzybów



hamują syntezę DNA i RNA, protein i sach. oraz enz.



enz. dbn najsilniej dezaktywują zw. o char. fenoli (tymol, karwakol, eugenol) – gr. karbonylowe tych

zw. tworzą wiąz. wodorowe z cetrum akt. enz. czyniąc go w ten sposób nieaktywnym

14

Bakteriocyny



substancje białkowe produkowane przez wiele bakterii fermentacji mlekowej



różnią się pod względem właściwości fizycznych biochemicznych i genetycznych



działanie bakteriobójcze lub bakteriostatyczne



atakują błony komórkowe dbn posiadające receptory zdolne do ich przyłączenia



powodują zachwianie równowagi elektrochemicznej



drobnoustroje bakteriocygenne są odporne na toksyczne działanie swoich bakteriocyn

wymagania dla substancji antydrobnoustrojowych spełnianych przez bakteriocyny:



nietoksyczne dla organizmów człowieka



stabilne w przechowywaniu



działają na dbn patogenne powodujące psucie się żywności



są odporne na działanie wysokiej temperatury i stabilne w szerokim zakresie pH



małe rozmiary cząstek umożliwiają dyfuzje w strukturach konserwowanej żywności.



Nie zmieniają cech organoleptycznych w utrwalanej żywności



Nie wykazują właściwości farmakologicznych w organizmie człowieka

Efekt bakteriocyn w warunkach in vitro może być inny niż w momencie zastosowania w żywności:



Negatywny wpływ metali ciężkich, niespecyficzne enzymy proteolityczne, tlen wytrząsanie, gwałtowne
zamrażanie i rozmrażanie

Skuteczność bakteriocyn w żywności zależy od :



Stężenia



Stopnia zanieczyszczenie mikroflorą żywności



Składu jakościowego mikroorganizmów obcych w żywności



Warunków przechowywania utrwalanego produktu (temp dostęp tlenu)



Czasu przechowywania



Składu żywności

o

Zawartości tłuszczu

o

Zawartości białka –albuminy jaja inaktywują

o

Zawartości i formy związków fenolowych

o

Konsystencja produktu

o

Zawartości enzymów działających destrukcyjnie

o

Odczynu żywności

Nizyna A- lantybiotyk wytwarzany przez Lactobacillus ssp, działa bakterie mlekowe, Staphylococcus,
Micrococcus, Campylobacter , Mycobacterium, Clostridium, Bacillus.
Nizyna Z

Zastosowanie bakteriocyn:



Kosmetyki, pasty do zębów , płyny do płukania ust



Mydła, kremy, toniki, dezodoranty



Farmakologiczne leczenie dermatoz



Świadome kontrolowanie składu ilościowego i jakościowego dbn zakłócających przebieg procesu
przemysłowych- nisza ekologiczna.



Przemysł spożywczy sery topione, dojrzewające nizyna E234 100mg/kg

Mikroflora surowców dodatkowych:

Źródłem zanieczysczeń mikrobiol. prod. żyw. mogą być też sur. dodatkowe, takie jak:

 przyprawy
 susze
 sól
 cukier

Przyprawy:

15

Skażenia mikrobiol. przypraw:

 pierwotne
 wtórne

Og. liczba dbn w przyprawach może dochodzić do 10

8

lub 10

9

jtk w 1g, ze wzgl. na:



wys. temp. panujące w krajach, w których uprawia się przy[prawy



wys. wilg. pow.



suszenie na świeżym powietrzu przypraw rozłożonych na ziemi



transport przez różne strefy klimatyczne



składowanie w różnych portach

Gł. miktofl. przypraw:
- Bac. (50-70%) – najczściej Bac. subtilis, licheniformis, pumilus, brevis, polimyxa
- pleśnie Asp., Pen., Rhizopus, Fusarium w ilości 10

3

- 10

5

jtk/g

- bakt. beztl. z rodzaju Cl. (10-100jtk/g)
- bakt. kałowe – coli i enterokoki
- sporadycznie bakt. chorobotw. (Staphylococcus aureus, Salmonella)

Najwyższy poziom zanieczyszczenia wykazują:
- pieprz czarny
- papryka
- kminek
- kolendra
- majeranek

Wymagania dla procesów wyjawiania przypraw:



nie zmieniają jakości sensorycznej przypraw podczas obróbki



brak zastrzeżeń natury zdrowotnej w stosunku do zastosowanej metody



optimum ekonomiczne metody



brak szkodliwości dla środowiska



akceptacja metody przez konsumenta

1. Fizyczne: UV, jonozujące, mikrofale, wysokie częstotliwości, wysokie ciśnienia, ekstrudowanie, gorące

gazy

2. chemiczne: CO

2

, tlenek etylenu , O

3

3. kombinowane: para wodna + alkohol, ciśnienie z wstępnym działaniem CO

2

,

promieniowanie jonizujące:



FAO/WHO max dopuszczona dawka 10 kGy



Wystarczająca do zmniejszenia liczby dbn przetrwalnikujących do 10

2

jtk/g



Umożliwia zimną sterylizację(duża energia promieniowania)



Bardziej przenikalne niż UV



Obowiązek oznakowania produktów utrwalanych w ten sposób.

NaCl

Cukier



Powinna się charakteryzować wysoką
czystością chemiczną i mikrobiologiczną



Przy niedbałym przechowywaniu (halofile
Micrococcus, Vibrio)



Sól kuchenna ma niski poziom
zanieczyszczenia



Sól morska do 5*10

5

jtk/g bakterii i 1,7*10

5

jyk/g spor pleśni



Pseudomonas, Flavobacterium, Bacillus,
Staphylococcus, halofilne wytwarzające
barwniki



Większość dbn wprowadzonych z surowcem
zniszczona podczas przerobu



W wyniku wtórnych zanieczyszczeń :
mezofille, drożdże osmofilne, pleśnie, LAB,
tlenowce przetrwalnikujące,
przetrwalnikujące beztlenowe i względnie
tlenowe ,



Powietrze otaczające produkcję i stosowane
do produkcji, powierzchnię aparatu, resztki
cukru na podsadce, ściany pomieszczeń
produkcji i złuszczone powłoki malarskie

16

Wykład 5 : Mikroflora surowców i produktów pochodzenie roślinnego

Skład mikroflory zależy od rodzaju gleby i jej głównej warstwy:



Największe zanieczyszczenie w warstwie powierzchniowej gleby



Uszkodzenia mechaniczne roślin , zabiegi agrotechniczne, sposoby zbioru sprzyjają gromadzeniu się
mikroflory

Zakażenie mikroflorą glebową zależy od położenia rośliny względem gleby:



Im bliżej powierzchni położona jest część rośliny tym bardziej jest zanieczyszczona



Najmniej owoce rosnące wysoko na drzewach

Znaczenie zawartości białka, węglowodanów, białek (skład chemiczny):



Warzywa o wysokim pH i wysokiej zawartości białka , rozwijają się bakterie gnilne



Owoce o wysokiej zawartości cukrów i niskim pH , rozwijają się drożdże i pleśnie

Zagrożenie dla żywności roślinnej:



Psychrofilna i psychotrofowa – Pseudomonas, Alacaligenes, Flavobacterium,



Patogeny- Listeria monocytogenes, Cl. Botulinum E i B, Yersinia Enterocolitica , Aeuromonas,
Enterecoccus, E. coli

Mogą się namnażać w warunkach 2-10 C

Formy zanieczyszczenia owoców:



Drożdże- Saccharomyces Klockera,Pichia, Candida, Rhizopus, Mucor, Geotrochum, Cladosporium



Pleśnie- Penicillum, Aspergillus Botrytis, Fusarium



Bakterie mlekowe i octowe



Bakterie- Bacillus, Pseudomonas, Proteus

Gnicie jabłek – Penicillum expansum – patulina, rozkład pektyn miękniecie
Gnicie mandarynek- czernienie wewnętrzne Alternaria tenuis
Truskawki- Fusarium Sambucinum –przedwczesne czerwienienie wokół zaatakowanych miejsc.
Mokra zgnilizna cytryn- Botrytis cinerea

Owoce:



Użycie zepsutych do produkcji wina- zakłócenie fermentacji alkoholowej



Kożuchowanie na powierzchni wina Pichia Candida, utlenianie alk do CO

2

H

2

O



Bakterie octowe zakłócanie fermentacji i utlenianie alkoholu do kwasu octowego

Warzywa:



Liczna mikroflora glebowa – Bacillus, Pseudomonas, clostridium, Lactobacillus, streptococcus,
Micrococcus, Enterococcus.



Epifityczna charakterystyczna dla danej rośliny kapusta, pomidory, bakterie fermentacji mlekowej,
lactobacillus, lactococcus.



Drożdże i pleśnie

Mikroflora warzyw zależy do rodzaju:



Zielone- bakterie mlekowe



Korzeniowe tlenowce i beztlenowce przetrwalnikujace (buraki cebula, marchew)



Selery – salerotinia salerotiorum powodują czerwoną zgniliznę , wtwarzaja substacje toksyczne które
powodują choroby skóry ( wysypki, obrzeki, pęcherze wypełnione surowica)



Pomidory i ziemniaki – alternaria solanii – wyschnięcie liści, czarne okrągłe plamy, uszkodzenia na
łodygach, na około plam powstają strefy pozbawione chlorofilu



Ogórki- hydroliza zewnętrzna blaszek, komór nasiennych pod wpływem bakterii o właściwościach
pektyno litycznych powstanie pustych przestrzeni miękniecie tkanek.

Ocena warzyw i owoców polega na wizualnej ocenie świeżości i wyglądu zewnętrznego i zapleśnienie
surowca:

17



Usuwanie mikroflory przez mycie w procesie technologicznym



Suszenie, mrożenie, konserwowanie chemiczne, termiczne, hamują rozwój mikroflory częściowo lub
całkowicie niszczą mikroflorę.

Konserwy owocowe i warzywne :



Kwasowość



o pH > 4,5 zielony groszek, fasola szparagowa, kukurydza, buraki, zupky, mięsne , sosy



o pH <4,5 koncentrat pomidorowy , kompoty, soki owocowe, marynaty

na trwałość konserw czynniki:



nie wystarczające zniszczenie mikroflory



zakłócenie w czasie chłodzenia , zassanie do środka zakażonej wody przez podciśnienie.



Nieszczelność opakowania



Złe warunki przechowywania i magazynowania

Konserwy o pH > 4,5:



Sterylizacja niszczenie przetrwalnikujących wytrzymują niskie pH iłatwo rozwijają się mezofile i
termofile



Mezofile beztlenowe- cl. Botulinum i pasterianum perfingens, sporogenes, C. Butyricum



Tlenowce –w opakowaniach nieszczelnych



Termofile względnie beztlenowe bacillus sterothermophillus rozkład węglowodanów bez gazów
bezbombażowe, płasko kwaśne



Termofile beztlenowe wytwarzają Co2 i H2 powodują bombaż (nie nasz klimat)



Termofile beztlenowce przetrwalnikujące rozkład białek do H2S niszczenie opakowań ciemnienie
produktu Cl. nigrificans

Jałowość handlowa - niewielka dopuszczalna liczna dbn tlenowych nie stanowiąca zagrożenia loctobacillus ,
lactococcus, ciepłooporne Micrococcus do 120 C

Konserwy o pH < 4,5



Drożdże pleśnie bakterie octowe mlekowe, niska ciepłooporność pasteryzowane v



Marynaty o pH 3,5 i niższe mogą występować oporne na kwasy bakterie octowe, mlekowe, a przy
nieszczelności opakowania pleśnie

Fusarium –sucha zgnilizna ziemniaka, bulwy o popielatej suchej masie
E, carotovora –gnicie ziemniaka w przechowywaniu ( przy nie przewietrzaniu kopca).
Cl. pasterianum- bakterie masłowe ziemniaki pasteryzowane i nie

Zboża cechy: niska aktywność wody, pleśnie enzymatyczne ,przetrwalnikujące



Mikroflora gleby



Epifityczna- pseudomonas, ervinia herbicola, cladosporium , trechoterium



Mikroflora wtórna- wnika do sodka ziarna  mikroflora wgłębna  zr, zanieczyszczeniem
przetworów zbożowych

Zmiany w zbożach przez dbn:



Samozagrzewanie masy zbożowej



Zmiany aktywności enzymatycznej



Wzrost aktywności proteolitycznych



Osłabienie kiełkowania



Zmiana zapachu -kwaśny, obcy, bakterie mlekowe



Zapach stęchły- pleśnie



Mikotoksyny- uszkodzenie berek, porażenie układu nerwowego

Zapobieganie pleśnieniu chleba:



Oczyszczanie powietrza kierowanego do pomieszczeń z chlebem



Wykorzystywanie Uv na wyjaławianie powietrza



Niszczenie pleśni na powierzchni promieniami elektromagnetycznymi



Przechowywanie w stanie zamrożonym

18



Dodatek substancji hamujących pleśnie- propioniany Na, Ca, kwas sorbowy

Pijany chleb- wytwarzany z makii porażonej przez fusarium – odczucie jak przy spozyciu alkoholu.

Makarony:



gronkowce, sallmonella( masa jajowa ze złej pasteryzacji i wtórnych zanieczyszczeń)



proces technologiczny sprzyja rozwojowi ( homogenizacja masy jajowej, temperatura 35-40C

ciastka kremy:



zaburzenia przewodu pokarmowego gronkowce i salmonella.



Kremy z mleka żółtka, skrobi- b. Cereus,

Okazało się ze kakao hamuje wzrost mikroflory w ilości 5% dodatku ( Shigella, Micrococcus, Bacillus,
Staphylococcus)

Wody mineralne:



Psychrofilna,xanthomonas, pseudomonas, achromobacter, flavobacterium



Wykorzystują składniki mineralne śladowe ilości związków organicznych



Przy małym wysyceniu Co2 rozwijaj się w czasie przechowywania

Napoje gazowane słodzone:



Drożdże , bakterie mlekowe, octowe, pleśnie

Wysokiej kwasowości i wysokie CO

2



Mlekowe heterofermentatywne , bakterie fermentacji mlekowej leuconostoc mesenteroides l.
Dextranus (pH > 4,0) tworzą dekstran gęstą śluzowatą masę. Jest to tez namiastka osocza,
wypełnienie komory chromatograficznej

Piwo



Przygotowanie niszczy nie przetrwalnikujące



Psucie przez dbn wtórne podczas chłodzenia , fermentacji, rozlewania



Brudne przewody rurowe, zakażona masa filtracyjna , brudne opakowanie



Mętnienie piwa- Saccharomyces cerevisiae , S. Pesterianum Sarcina, Pediococcus. (nieprzyjemny smak
zapach )



Zakwaszenie – bakterie mlekowe, octowe



Zbyt mało CO

2

niedomknięte opakowanie Mycoderma bakterie octowe

Wino



Niskie pH i alkohol hamuje rozwój bakterii gnilnych i chorobotwórczych w winie (większa
zdrowotność niż woda)



Odkwaszenie wina- bakterie kwasu mlekowego, fermentacja jabłkowo-mlekowa , korzystna tylko przy
zbyt kwaśnych winach



Choroby:

o

Kwiat winny- Mycoderma , rosnąca na powierzchni w postaci białego nalotu mętnienie,

zjełczały zapach , obniżona moc, wodnisty smak
o

Zaoctowanie- utlenianie alkoholu do kwasu octowego



Wady:

o

Zjełczały smak – tlenowce

o

Smak pleśniowy- Mucor mucedo, Penicillum, rozwijają się na winogronach

o

Smak mysi-

Wykład 6 : Mikroflora surowców i produktów pochodzenie zwierzęcego

Stopień namnażania zależy od:



Początkowego zanieczyszczenia mięsa

19



Temperatury mięsa



Odczynu zawartości wody

Stopień trwałości

2C

< 5*10

2

Bdb

18-20 dni

> 5*10

2

Db

15-17 dni

10

3

-10

4

Zadowal

12-14 dni

10

4

-10

5

wystarczający

9-11 dni

>10

5

Zły

< 9dni

Temperatura mięsa i otoczenia



W Warunkach chłodniczych zmiany mogą powodować jedynie psychrofile i proteolityczne



20-40 mezofile (procesy gnilne)



> 40 termofile

mięso idealna pożywka dla dbn :



najlepszym sposobem zatrzymania rozwoju dbn jest szybki schłodzenie mięsa świeżego nie
poddawanego obróbce termicznej



jest złym przewodnikiem ciepła



poszczególne etapy produkcji wyrobów mięsnych wnoszą dodatkowe ciepło, które również należy
odprowadzić



temperatura surowca wyjściowego < 5C



obniżanie temperatury podczas peklowania zmniejsza stopień przereagowania barwników hemowych

Na powierzchni tuszy: Pseudomonas, Streptococcus, Micrococcus, Proteus, Bacillus, Clostridium ,
Escherichia coli.

Na powierzchni świeżego mięsa: Mucor, Rhizious, Penicillu, Aspergillus, Cladosporium
Drożdże : Candida, Rhodotorula, Sachcahromyces, Turolopsis
Bakt: Sallmonella ssp. Y. Enterocolitica

Sacharydy zawarte w mięsie jako pierwsze rozkładane przez dbn : Pesudomonas, Muicrococcus, pleśnie i
drożdże tlenowce.

Zmiany zapachu:



zmanaina zapachu przy 20*10

6

kom/cm

2

powierzchni



niewłaściwy zapach przy liczbie komórek 10

7

/cm

2

(aromat H

2

S merkaptan )

Gnicie mięsa:



utrata różowej barwy i wytworzenie metmioglobiny



pojawienie się kleistości przechodzącej w powierzchniowy śluz

Proces rozkładu białek:



bakterie tlenowe (pałeczki i ziarniaki)



kumulacja odczynu zasadowego i zwiększony rozpad białka i wzrost pH do 7,6-8,0) rozwój pałeczek



do 8,0 i obniżenie do 7,5 spowodowany wytworzeniem H2S

Rozwój bakterii fermentacji mlekowej:



silne zakwaszenie brak przydatność do spożycia



zakwaszenie może dojść do poziomu pH < 5,0 hamuje wrozt bakterii gnilnych



ale nie hamuje pleśni

Rozkład tłuszczu:



następuje później niż białka



stopniowa hydroliza pod wpływem lipaz do wolnych kwasów tłuszczowych



Pseudoomomnas , Bacillus, Clostridium, drożdże, pleśnie

20

Patogeny z zanieczyszczeń



Pierwotna – uwolniona podczas uboju zanieczyszczenie kałem, teścia jelitową ,

brudem


zanieczyszczenie Clostridium Botolunum A i B rzadkie Cl. perfingens



E coli O157: H7 listeria monocytogenes, mieso wołowe

Patogeny dla ludzi :



Salmonella 80% zatruć spożywanie zakażonego mięsa



wąglik- Bacillus anthracis baranina, wołowina, rzadko wieprzowina



gruźlica –mycobaterium tuberculosis ginie w 80-85C po 10 min



gronkowce- enterococcus streptococcus, zakażenia ropne, posocznica, mastitis, mięso i jego
przetwory



Cl. Botulinum- nieprzestrzeganie głodówki przedubojowej , kał przy rozbieraniu tusz

Zmiany barwy mięsa :



zielona barwa- paciorkowce H

2

S



żółta- tłuscz Micrococcus, Citreus , Flavobacterium



zielono-niebieska- brunatne plamy  chlorobacterium lividem



czarne plamy- pleśń Cladosporium



czerwone zabarwienie- Seratia Marcescens



świecenie- Pseudomonas, phosporesens

mięso mrożone



szybkie zamrożenie zahamowanie wzrostu dbn –susza fizjologiczna



dbn nie giną w wynika zamrażania



pozostają aktywne i po rozmrożeniu przyspieszają psucie przez szybsze namanżanie



mrozimy mięso tylko świeże i czyste mikrobiologicznie

mięso solone i peklowane



sól hamuje wzrost dbn ale ich nie niszczy



gronkowce 10-15 %



Salmonella 20% enterokoki 28% NaCl

kiełbasy



Zanieczyszczenia osłonek



z ubrań i urządzeń rąk pracowników



niedomyte urządzenia, pozostałości dojrzałego farszu do kilkuset mln dbn na 1g



w czasie wędzenia liczba się zmniejsza



parzenie –największy efekt inaaktywacyjny przy wędzeniu połączonym z parzeniem

Salami



dojrzewanie farszu kilka tygodni, suszy się wędzi na zimno



I okres dojrzewania- achromobacter, clostrudium, enterococcus, gr. Coli ( 2ostatnie później giną )



redukcja azotanów do azotynów powstanie różowej barwy



pH spada do 5,0 -5,3



pokrywanie się nalotem drożdży i micrococcus –kwitnienie kiełbas



II okres bakterie mlekowe lactobacillus, brevis , planatarum,



w polskich metkach krótkie peklowania oraz krótkie leżakowanie



temperatura 10C wilgotność 65-75% nie ulegają zepsuciu



zepsucie z powodu : ciagliwość śluzowacenie Bacillus Subtilis, , śluz na powierzchni Achromobacter,
Pseudomonas, plesn na powierzchni- Aspergillus, Mucor

Wędliny podrobowe :



z surowców gotowanych



gotowe produkty również poddawane obróbce termicznej



zbyt długie przetrzymanie w wysokiej temperaturze Mozę przyspieszać namnażanie

21

Drób jest nosicielem różnej mikroflory w ilości zależnej od:



war. środowiskowych chowu drobiu reprodukcyjnego i odchowu drobiu rzeźnego (wymiana powietrza,
stan ściółki, temp. wilgotność)



jakość mieszanek paszowych



warunki transportu



higieny uboju

Mikroflora jest przenoszona poprzez:



pióra



skórę



przewód pokarmowy w czasie uboju przemysłowego

Prawidłowo przeprowadzony proces uboju drobiu:



ogólna liczba dbn nie powinna przekraczać 10

5

/cm

2



liczba bakt. z gr. coli nie więcej niż 10

2

/cm

2

lub miano coli powyżej 0,01



liczba pałeczek Salmonella oraz bakt. proteolit. powinna być < 10

3

/cm

2

Wspólnymi cechami bakt. charakterystycznych dla drobiu są:



pochodzenie z otaczającego środowiska



zdolność do wzrostu w warunkach tlenowych



duża przyczepność do powierzchni skóry drobiu i związane z tym trudności usunięcia ich z tuszek
podczas obróbki

Najczęściej w drobiu:
Salmonella, St. aureus, Listeria monocytogenes, E. coli O 157:H7, Cl. perfringens, Cl. botulinum,
Campylobacter (częściej, niż w innym mięsie; wymaga się, żeby nioski były wolne od Salmonella)

Jaja – zanieczyszczenia mikrobiologiczne mogą mieć miejsce przed i po ich zniesieniu.
Zdrowy drób miewa nieznaczne zanieczyszczenie pow. jaja – na całej pow. skorupy znajduje się ok. 10

4

-10

5

komórek.
Dbn lokalizujące się w żółtku są formami patogennymi (najczęściej).

Zabezpieczenie jaja:



skorupa – znajdują się w niej tysiące otworów (pory) o średnicy 6-40mikrometrów, które zalepiane są
przez warstwę zaschniętego śluzu mucynowego



półprzepuszczalne błony podskorupowe



białko – spełnia najważniejszą rolę poprzez:



poszczególne warstwy białka (białko gęste) utrudniają przedostawanie się dbn do żółtka



pH białka (ok. 7,6 w świeżym, w miarę starzenia rośnie do 9,4) nie sprzyja rozwojowi większości
bakterii



specyficzne przeciwciała – globuliny, lizozym, awidyna – łącząc się z biotyną zubaża środowisko w
czynnik wzrostowy, niezbędny do rozwoju dbn

Lizozym – białko o właściwościach nisczących ściany komórek G(+) bakterii saprofitycznych, wybitnie
zasadowy charakter, nie traci aktywności enz. nawet przy ogrzewaniu w temp. 65

o

C, jeśli pH nie <8,5

Awidyna – białko wiążące biotynę, niezbędną do wzrostu wielu dbn – nat. czynnik przeciwbakteryjny, char.
zas., jako jedyne białko jaja zawiera w cząsteczce kwasy nukleinowe.

Mikroflora pow. jaja:
Aeromonas, Ps., Alcaligenes, Proteus, Escherichia, Salmonella, Shigella, Campylobacter

Wykład 7 Mikroflora surowców i produktów pochodzenie zwierzęcego Cd

Ryby posiadają liczne zanieczyszczenia na pow. i wew.:



przew. pok. (10

3

-10

8

/g treści)

22



w 1cm

3

śluzu stwierdza się obecność 10

2

- 10

7

kom. bakt. z dominującym udziałem: Ps., Vibrio,

Acinetobacter

Mięso ryb szybciej ulega zepsuciu ze względu na:



większą zaw. wody



przystosowanie enzymów w tkankach ryb do niższej temp. otoczenia (wody) – przeniesienie do
wyższej działają o wiele aktywniej



zakażenie ryb głównie psychrofilami rozwijającymi się w t 0

o

C i niższej (t przechowywania w chłodni)

W rybach wędzonych występuje najczęściej gnicie:



wilgotne (psychrofile – wilgotne, maziste, pokryte śluzem)



suche (mikrokoki-powierzchnia sucha, motowa, mięśnie suche i rozpadające się na miomery,
odpadające od ości, zapach zmieniony)

(przypomnieć jak się utrwala ryby)

Problemem są pleśnie – Asp. flavus, który wytwarza aflatoks., dyfundującą wgłąb tkanki.

Marynaty rybne – ulegają zepsuciu na skutek działania bakterii gnilnych i mezofilnych oraz drożdży i bakterii
kw. mlek.
Konserwy rybne – dodawany olej działa ochronnie na dbn (dłuższy czas wyjaławiania)

Mleko



białko – 3,6%



węglowodany – 4,7



tłuszcz – 3,2



sole min.



wit. ADEK B1 B2 PP, B12 C



pH bliskie obojętnemu

Istotny wpływ na mikroflorę rodzimą mleka mają:



stan zdrowia krów



war. pozyskania mleka



przechowywanie mleka po udoju

Mikroflora przedostaje się ze ściółki, paszy, naczyń, skóry i sierści zwierzęcia.

Każda partia mleka jest zakażona:



najbardziej zakażona pierwsza partia udoju (16000 kom. w 1 cm

3

)



końcowe partie – 360 kom. w 1 cm

3

Początkowo zawartowść mikrflory spada na skutek działania substancji zaw. w mleku:



lizozym niszczący ścianę komórkową bakterii G(+)



laktenina hamująca rozwój paciorkowców mlekowych



leukocyty niszczą bakt. drogą fagocytozy

Mastis- St. aureus, agractiae

Gr. dbn stanowiące mikroflorę zdrowego wymienia:

 mikrokoki
 saprofityczne koagulazododatnie gronkowce
 bakterie grupy coli, enterokoki, Ps., bakterie przetrwalnikujące

Mleko powinno być schłodzone do t poniżej 10 stopni – przedłuża to jego trwałość:

 poniżej 10

o

C – zahamowanie rozw. bakt. kwaszących

 poniżej 5 stopni – wielu innych gr. bakt.

MLeko pozostawione w ciepłym miejscu ulega zakwaszeniu:

23

Kolejność działania:

 dbn proteolit.
 pałeczki gr. coli
 paciorkowce mlek. zakwaszające środowisko do wartości pH 4,5-4,1
 zbyt dużo kwas. mlek. (>1,5%) – pojawiają się drożdże i pleśnie, zużywając nagromadzony kwas mlek.

Zmiany zabarwienia, konsystencji, smaku i zapachu mleka:

 niebieska barwa – rozwój Ps. cyanogenes
 żółta barwa – zw. tłuszczowe, karoteny paszy, Ps. synxantha
 czerwona barwa – krew z uszkodzonego wymienia, Serratia marcensens, Rhodotorula rubra (temp. 10-
12

o

C)

 zmiany lepkości – niektóre bakterie mlekowe (Lc. lactis, Lb. cremosis), Alcaligenes voscosus, Aerobacter
aerogenes, Str. thermophilus, Staph. lactis viscosi

zmiany smaku

 serowatość mleka – w mleku past., rozwój ziarniaków, paciorkowców i pałeczek Proteus
 mleko gorzkie – od krów karmionych trawą z piołunem lub źle ukiszonymi paszami, rozwój bakterii
masłowych, z grupy coli, drożdży Torula amara
 smak mydlany – mleko przechowywane w temperaturze pokojowej przez 24h – Bacterium lactis
saponacei
 smak poziomkowy – bakt. Bacterium fragi
 smak orzechowy – Mc. laxa
 zjełczały – Ps. fluorescens
 zapach paszy – E. coli, pleśnie, bakt. fluoryzujące

Skuteczność past. mleka zal. od:

 rodzaju paszy (trawa – lepiej, pasza sucha/ kiszonki – gorzej – więcej mikroflory do zabicia)
 wieku i liczby komórek
 zaw. tłuszczu
 skuteczność pasteryzacji mleka powinna wynosić co najmniej 99,5%

Mleko sterylizowane:

 ogrzewanie w temp. powyżej 100

o

C, zazwyczaj 130-135, kilkanaście sekund i natychmiastowe

schłodzenie
 posiada tzw. trwałość handlową
 tlenowce przetrwalnikujące, głównie z rodzaju Bacillus

Fermentowane napoje mleczne
Mleko zsiadłe:

 samorzutna fermentacja mleka świeżego lub fermentacja pasteryzowanego, zaszczepionego kulturą
paciorkowców kwaszących (Lc. lactis, Lc. cremosis, Lc. diacetilactis)
 zakażenia mleka surowego bakteriami z gr. coli, powodującymi rozrywanie skrzepu (gazowanie) lub
podchodzenie skrzepu serwatką
 Geotrichum candidum odkwasza mleko – rozwój bakterii gnilnych

Kefir

 fermentacja mleka pasteryzowanego przy pomocy ziaren kefirowych (zooglea) (zlepieńce paciorkowców
mlekowych (75%), innych bakterii i drożdży)

Symbioza tych mikroorg.:

 bakt. mlek. zakwaszają środ.
 drożdże wykorzystują powstałą glukozę i dostarczają bakteriom mlekowym witaminy z grupy B
 ziarna keforowe łatwo ulegają zakażeniu drożdżami dzikimi, bakteriami coli, oct. i pleśniami
 w wyniku tych działań następujące zmiany jakości: zapach gnilny, stęchły, gazowanie lub podchodzenie
serwatki

Jogurt

 ferm. spasteryzowanego mleka z udziałem termofilnych laseczek homofermentatywnych Lb. bulgaricus,
Lb. lactis oraz paciorkowców Streptococcus

24

 zanieczyszczenie bakteriami z gr. coli

Mleko acidofilne

 ferm. mleka kulturami Lb. acidophilus
 bakt. te wydrębioni z przew. pok. niemowląt
 aklimatyzują się w jelicie grubym, zakwaszają jego treść i hamują rozwój bakt. gnilnych

Sery



mleko pasteryzowane



dbn przetrwalnikujące, wywołujące niekorzystne zmiany w dojrzewającym serze

Źródłem zanieczyszczeń może być podpuszczka:



mikroflora pożyteczna (LAB i propionowe)



obojętna (ziarniaki)



bakterie szkodliwe (z gr. coli i masłowe)

Część mikroflory znajdującej się w mleku przechodzi do srewatki, ale ok. 75% pozostaje w skrzepie
Solenie zapobiega rozwojowi szkodliwej mikroflory i niektórych gatunków pożytecznych.

Sery twarogowe i twaróg:



zakwaszanie mleka pasteryzowanego za pomocą zakwasów maślarskich



pod wpływem kw. mlek. kazeina wyst. w mleku w postaci rozpuszczalnego fosfokazeinianu wapnia
przechodzi w żel, a kw. mlek. – w mleczan wapnia

Sery podpuszczkowe



koagulacja mleka z użyciem podpuszczki



przejście rozp. kazeiny w nierozp. sól wapniową parakazeiny



skrzep zostaje oddzielony od serwatki i poddany dalszej obróbce

Typowa mikroflora serów:



paciorkowce mlekowe – kw. mlek., subst. aromatyczne



bakt. fermentacji propionowej – późniejszy okres fermentacji serów podpuszczkowych
(Propionibacterium)

W zal. od rodzaju sera:



szwajcarskie (ementalski) – Lb. casei (hydrolizuje białka zaw. w serze) i Lb. helveticus (zdolność do
wzrostu w niskiej t – 10

o

C)



Cheddar – Lc. lactis, Lc. citrovoratus, ze wzgl. na dużą kwasowość nie rozwijają się bakterie
propionowe – brak oczek



Roquefort – dojrzewa z udziałem P. roqueforti, zarodniki bezpośr. do mleka lub skrzepu, rozwijają się
również bakt. mlekowe i pleść



camembert i brie – zawierają więcej wody niż inne sery, skrzep nie jest prasowany, na pocz.
dojrzewania rozwijają się bakt. mlek., później P. camemberti i candidum



ser limburski – dojrzewa pod wpływem działalności bakt. Bacterium linens