Temat : Badania mikrobiologiczne konserw owocowych i warzywnych.
Konserwy owocowe i warzywne dzieli się na dwie grupy, zależnie od kwasowości :
konserwy o pH powyżej 4,5;
konserwy o pH poniżej 4,5.
Konserwy są produktami trwałymi i nie powinny zawierać mikroflory zdolnej do wzrostu. Na trwałość konserw wpływa wiele czynników, a ich zepsucie może być skutkiem:
niewystarczającego zniszczenia mikroflory znajdującej warunki do rozwoju w konserwie;
zakażenia w czasie chłodzenia konserwy, gdy zakażona woda lub powietrze zostaje wessane do wnętrza opakowania w wyniku powstającego podciśnienia;
nieszczelności opakowania w wyniku czego następuje wtórne zakażenie;
niewłaściwych warunków magazynowania.
Konserwy o pH powyżej 4,5. Należą do nich: groszek zielony, fasola szparagowa, szpinak, szparagi, konserwy warzywno - mięsne, zupy, sosy. Konserwy tej grupy utrwalane są przez sterylizację, ponieważ zachodzi potrzeba zniszczenia form przetrwalnikujących, które przy niskiej kwasowości znajdują odpowiednie warunki rozwoju i są najczęstszą przyczyną zepsuć. Zepsucia mogą być wywołane przez bakterie mezofilne i termofilne.
Rozróżnia się trzy grupy bakterii termofilnych powodujących psucie konserw o niskiej kwasowości :
Bakterie względnie beztlenowe rozkładające węglowodany (również skrobię) z wydzieleniem kwasów: mlekowego, octowego, mrówkowego. Ponieważ nie wytwarzają one gazów, nie obserwuje się bombażu puszek i stąd pochodzi nazwa zepsucia “płasko - kwaśne”. Przedstawicielem tej grupy bakterii jest Bacillus stearothermophilus. Do grupy tej zalicza się również Bacillus thermoacidurans, który może rozwijać się przy pH poniżej 4,0 i jest przyczyną zepsuć konserw pomidorowych.
Bezwzględne beztlenowce sacharolityczne nie rozkładające białek. Wytwarzają duże ilości CO2 i H2, powodując silny bombaż. Ponieważ nie rozwijają się w temperaturze poniżej 300C, nie mają znaczenia w naszym klimacie.
Beztlenowce przetrwalnikujące rozkładające białka z wydzieleniem H2S, który może reagować z żelazem opakowań, rozpuszczać się w treści konserwy, wywoływać ciemnienie produktu i nie zawsze powoduje bombaż. Do tej grupy należy Clostridium nigrificans.
Zepsucia wywołane bakteriami termofilnymi występują zwykle latem w niechłodzonych magazynach.
Częściej zepsucia wywołują bakterie mezofilne, beztlenowe, przetrwalnikującej i rzadziej tlenowe przetrwalnikujące.
Z beztlenowców najczęściej spotykane są Clostridium butyricum, C. pasteurianum, C. sporogenes, C. perfringens i najgroźniejsza bakteria Clostridium botulinum, wywołująca botulizm, czyli zatrucie toksyną botulinową (jadem kiełbasianym). Najczęściej przyczyną zatruć jest spożycie konserw warzywnych lub mięsnych przygotowanych sposobem domowym, gdy nie ma warunków do sterylizacji w odpowiednio wysokiej temperaturze. Clostridium botulinum nie wytwarza toksyny przy pH poniżej 4,5, stąd podział konserw na dwie grupy.
Tlenowce przetrwalnikujące mogą wywoływać zepsucia prawdopodobnie tylko wtedy, gdy opakowanie jest nieszczelne. Z konserw groszkowych i z fasoli szparagowej wyizolowano: Bacillus subtilis, B. megaterium, B. licheniformis, B. pumilus, B. coagulans. Obecność niewielkiej liczby tlenowców nie dyskwalifikuje konserwy, gdyż w szczelnym opakowaniu nie mają one warunków rozwoju. Mówi się wtedy o tzw. handlowej jakości produktu. W konserwach warzywno - mięsnych spotyka się mezofilne bakterie mlekowe z rodzajów Loctococcus i Lactobacillus oraz ciepłooporne należące do Micrococcus i wytrzymujące ogrzewanie do 1200C.
Konserwy o pH poniżej 4,5. Obejmują one koncentraty pomidorowe, kompoty, soki owocowe, marynaty. Przyczyną zepsuć tej grupy konserw są zwykle drobnoustroje, które mogą rozwijać się w środowisku kwaśnym, a więc drożdże, pleśnie, bakterie fermentacji mlekowej i octowej. Drobnoustroje te wykazują na ogół małą odporność cieplną i dlatego ta grupa konserw poddawana jest pasteryzacji. Niekiedy obserwuje się rozwój wspomnianej wyżej bakterii termofilnej Bacillus thermoacidurans, która rozwija się przy pH 3 - 4 i jako przetrwalnikująca wytrzymuje warunki pasteryzacji.
W konserwach pomidorowych najczęstszą przyczyną zepsuć są bakterie mlekowe homo- i heterofermentatywne, takie jak Lactobacillus plantarum, L. brevis, L. fermentum i Leuconostoc mesenteroides.
Drożdże rozwijają się w konserwach owocowych (kompoty, soki i koncentraty pomidorowe), wywołują fermentację cukrów i silny bombaż. Są to zwykle drożdże z rodzajów Hanseniaspora, Kloeckera, Pichia, Candida i Saccharomyces.
Pleśnie na ogół rozwijają się tylko w przypadkach nieszczelności opakowań i dostępu tlenu. W konserwach o zwiększonej zawartości cukru, z uwagi na podwyższone ciśnienie osmotyczne, rozwijają się zwykle drożdże i pleśnie osmofilne.
W marynatach o wysokiej kwasowości (pH 3,5 i niżej) rozwijać mogą się tylko drobnoustroje o dużej odporności na wysokie stężenie kwasów, tzn. bakterie octowe, mlekowe i drożdże, a w przypadku nieszczelności i pleśnie. Poza kwasowością (niskim pH) bakteriostatyczne działanie wywiera kwas octowy, hamujący rozwój wielu gatunków drobnoustrojów.
Badanie jakości konserw.
Próby do badania pobiera się zgodnie z obowiązującymi normami. Przed rozpoczęciem badań należy odnotować :
rodzaj konserwy,
format opakowania,
cechy tłoczone na puszcze (kod),
napisy na etykiecie.
Opakowanie należy dokładnie obejrzeć i opisać ewentualne uszkodzenia mechaniczne i chemiczne (wgięcia, rdza).
Badania wszystkich konserw obejmują :
próbę na szczelność,
próbę termostatową,
oznaczenia mikrobiologiczne, których rodzaj zależny jest od charakteru konserwy (dokładny wykaz oznaczeń mikrobiologicznych na konserwach podają normy: PN-A-77807, PN-76/A-77803, PN-76/A-77802, PN-A-77610, PN-75/A-77601),
badanie organoleptyczne (smak, zapach, barwę, klarowność zalewy, konsystencję części stałych),
oznaczanie pH.
CZĘŚĆ PRAKTYCZNA
Pierwszą czynnością jest pobranie próby tak, żeby była ona reprezentatywna i jednocześnie, żeby nie wprowadzać wtórnych zakażeń. W tym celu wieczko puszki myje się dokładnie detergentem, osusza i konserwę dokładnie miesza przez 10-krotne odwrócenie jej denkiem do góry. Wieczko wyciera się alkoholem, opala. W przypadku konserw płynnych robi się otwór w denku jałowym bolcem. Miejsce otwarcia natychmiast przykrywa się jałowym wieczkiem płytki Petriego lub jałową gazą.
W konserwach owocowo - warzywnych oznacza się:
liczbę mezofilnych bakterii tlenowych - posiewając 1 cm3 próby bezpośrednio z zalewy i po rozcieńczeniach (10-1, 10-2, 10-3) na jałowe płytki Petriego. Płytki zalewa się agarem z glukozą. Inkubację prowadzi się w temperaturze 370C przez 48 godzin. Po inkubacji liczy się wyrosłe kolonie bakterii.
liczbę bakterii termofilnych - posiewając 1 cm3 próby bezpośrednio z zalewy i po rozcieńczeniach (10-1, 10-2, 10-3) na jałowe płytki Petriego. Płytki zalewa się podłożem Smith - Lorentza, Inkubację prowadzi się w temperaturze 550C przez 48 godzin. (W tak wysokiej temperaturze płytki wysychają zbyt szybko, dlatego należy wstawić do termostatu zlewkę z wodą). Po inkubacji oblicza się ogólną liczbę bakterii termofilnych, które rosną w postaci żółtych kolonii, a spośród nich - liczbę termofilnych bakterii kwaszących otoczonych żółtą strefą zakwaszonego podłoża. Obecność termofilnych bakterii kwaszących wskazuje na możliwość wystąpienia zepsuć płasko - kwaśnych.
liczbę beztlenowych bakterii przetrwalnikujących - posiewając 1 cm3 próby bezpośrednio z zalewy do probówki z 9 cm3 podłoża tioglikolanowego (rozcieńczenie 10-1) i następnie wykonanie kolejnych rozcieńczeń (10-2, 10-3). Dostęp tlenu należy odciąć zalewając podłoże jałową parafiną. Po inkubacji wykonać preparat mikroskopowy barwiony metodą Grama i narysować występujące w nim bakterie.
liczbę mezofilnych bakterii kwaszących, głównie typu mlekowego - posiewając 1 cm3 próby bezpośrednio z zalewy i po rozcieńczeniach (10-1, 10-2, 10-3) na jałowe płytki Petriego.
Płytki zalewa się podłożem Blickfelda, (w przypadku produktów pomidorowych pożywką kompleksową z agarem). Inkubację prowadzi się w temperaturze 300C przez 48 godzin a następnie przez 24 godziny w temperaturze pokojowej.
Obydwa podłoża zawierają CaCO3, który jako nierozpuszczalny zabarwia podłoże na biało. Wokół kolonii wydzielających kwas, węglan wapnia zostaje rozłożony do rozpuszczalnych soli wapniowych i powstają strefy rozjaśnienia. Na podłożu tym mogą wyrosną również kolonie bakterii nie kwaszących, dlatego liczy się tylko kolonie ze strefami rozjaśnienia.
liczbę drożdży i pleśni - posiewając 1 cm3 próby bezpośrednio z zalewy i po rozcieńczeniach (10-1, 10-2, 10-3) na jałowe płytki Petriego. Płytki zalewa się agarem brzeczkowym. Inkubację prowadzi się w temperaturze 28 - 300C przez 72 - 96 godzin.
W otrzymanych konserwach oznaczyć:
w konserwie o pH powyżej 4,5 (np. groszek, kukurydza):
- liczbę mezofilnych bakterii tlenowych,
- liczbę bakterii termofilnych i termofilnych kwaszących,
- liczbę beztlenowych bakterii przetrwalnikujących;
w konserwie o pH poniżej 4,5 (np. sałatki warzywne):
- liczbę mezofilnych bakterii kwaszących typu mlekowego,
- liczbę drożdży i pleśni.
- 5 - Badania mikrobiologiczne konserw owocowych i warzywnych