39607365-Zara-Microbiologie-speciala-2007

8/3/2019 39607365-Zara-Microbiologie-speciala-2007

1/86

1

Universitatea Dunrea de Jos Galai

MICROBIOLOGIE SPECIALef lucrri dr. ing. Vasile Aida

Departamentul pentru nvmnt la Distani cu Frecven RedusGalai - 2009


2/86

2


3/86

Cuprins

3

CUPRINS

Capitolul I. CONSIDERAII GENERALE PRIVIND MICROBIOTA ALIMENTELOR I

INCIDENA MICROORGANISMELOR CONTAMINANTE.......................................................... 51.1. Microbiota specific...............................................................................................................51.2. Microbiota nespecific........................................................................................................... 61.3. Clasificarea microorganismelor contaminante ...................................................................... 6

Capitolul II. MICROBIOLOGIA PRODUSELOR DE ORIGINE ANIMALA2.1. MICROBIOLOGIA LAPTELUI ............................................................................................. 12

2.1.1. Contaminarea intern ............................................................................................ 122.1.2. Contaminarea extern ........................................................................................... 132.1.3. Grupele de microorganisme din lapte i semnificaia lor ....................................... 142.1.4. Fazele de dezvoltare a microbiotei laptelui............................................................ 15

2.2. MICROBIOTA LAPTELUI PASTEURIZAT.......................................................................... 152.3. MICROBIOLOGIA LAPTELUI PRAF...................................................................................162.4. DEFECTELE DE NATUR MICROBIAN ALE LAPTELUI I ALE LAPTELUIPASTEURIZAT .......................................................................................................................... 162.5. MICROBIOLOGIA PRODUSELE LACTATE ACIDE........................................................... 17

2.5.1. Defecte de natur microbian ............................................................................... 192.6. MICROBIOLOGIA UNTULUI .............................................................................................. 202.7. MICROBIOLOGIA BRNZETURILOR................................................................................ 21

2.7.1. Alterri microbiene ale brnzeturilor...................................................................... 222.8. PROCESE MICROBIOLOGICE LA PRELUCRAREA I CONSERVAREA CRNII ........... 23

2.8.1. Surse de contaminare microbian a crnii ............................................................ 24

2.8.2. Factorii care condiioneaz dezvoltarea microorganismelor n carne.................... 252.8.3. Particulariti ale microbiotei crnii de pasre .......................................................282.8.4. Particulariti ale microbiotei crnii de pete ......................................................... 282.8.5. Microorganisme transmisibile prin carne i factori de risc ..................................... 292.8.6. Microbiologia preparatelor din carne .................................................................... 292.8.7. Defecte i alterri microbiene................................................................................ 302.8.8. Culturi starter utilizate n industria preparatelor din carne ..................................... 31

2.9. MICROBIOLOGIA OULOR............................................................................................... 322.9.1. Alterri microbiene ale oulor .......................................................................................... 33

Capitolul III. MICROBIOLOGIA PRODUSELOR DE ORIGINE VEGETALA............................. 353.1. PROCESE MICROBIOLOGICE LA FABRICAREA BERII .................................................. 35

3.1.1. Alterri microbiene ale berii................................................................................... 383.2. MICROBIOLOGIA VINULUI................................................................................................ 40

3.2.1. Microbiota strugurilori a mustului ........................................................................ 403.2.2. Rolul drojdiilor n fermentarea mustului ................................................................. 413.2.3. Fermentaia spontan a mustului de struguri ........................................................ 433.2.4. Fermentaia malo-lactic .......................................................................................433.2.5. Boli i defecte microbiene ale vinurilor ..................................................................443.3. PROCESE MICROBIOLOGICE LA FABRICAREA SPIRTULUI .............................. 473.3.1. Obinerea spirtului din materii prime amidonoase ................................................. 47

3.3.2. Obinerea spirtului din melas ............................................................................... 483.4. BIOTEHNOLOGIA OBINERII DROJDIEI COMPRIMATE................................................. 493.4.1. Procese ce au loc la pstrarea drojdiei comprimate..............................................503.4.2. Defecte microbiene ............................................................................................... 51


4/86

Microbioogie special

4

3.5. PROCESE MICROBIOLOGICE N INDUSTRIA DE MORRIT-PANIFICAIE .................. 513.5.1. Microbiologia cerealelor ........................................................................................513.5.2. Modificri ale microbiotei i calitii boabelor la conservare .................................. 533.5.3. Microbiologia finurilor .......................................................................................... 553.5.4. Procese microbiologice la fabricarea pinii ........................................................... 563.5.5. Defecte microbiene ale pinii n timpul pstrrii .................................................... 59

3.6. PROCESE MICROBIOLOGICE LA FABRICAREA PASTELOR FINOASE......................603.7. PROCESE MICROBIOLOGICE LA FABRICAREA BISCUIILOR ..................................... 603.8. PROCESE MICROBIOLOGICE LA PSTRAREA SEMINELOR OLEAGINOASE I LAFABRICAREA ULEIULUI........................................................................................................... 603.9. MICROBIOLOGIA ZAHRULUI I A PRODUSELOR ZAHAROASE. ................................62

3.9.1. Procese microbiologice la cultivarea i pstrarea sfeclei de zahr ......................... 623.9.2. Alterri microbiene ale sfeclei n siloz ..................................................................... 623.9.3. Incidena proceselor microbiologice n etapele tehnologice .................................... 633.9.4. Microbiologia zahrului brut i rafinat...................................................................... 653.9.5. Procese microbiologice la fabricarea produselor zaharoase................................... 65

3.10. MICROBIOLOGIA FRUCTELOR......................................................................................673.10.1. Microorganisme ageni de alterare a fructelor .....................................................68

3.11. MICROBIOLOGIA SUCURILOR I A BUTURILOR RCORITOARE............................ 693.12. MICROBIOLOGIA LEGUMELOR...................................................................................... 70

3.12.1. Alterri microbiene ale legumelor........................................................................ 703.12.2. Procese microbiologice la murare ....................................................................... 713.12.3. Microbiologia conservelor.................................................................................... 72

Capitolul IV. MICROBIOLOGIA PREVIZIONALA ..................................................................... 734.1. ETAPELE MODELRII CRETERII MICROBIENE............................................................ 73

4.1.1. Clasificarea modelelor........................................................................................... 75

4.1.2. Aplicaiile microbiologiei previzionale .................................................................... 764.1.3. Baze de modele ....................................................................................................77

Teste de autoevaluare .............................................................................................................79

BIBLIOGRAFIE ......................................................................................................................... 85


5/86

Capitolul 1

5

CAPITOLUL I

CONSIDERAII GENERALE PRIVIND MICROBIOTA

ALIMENTELOR I INCIDENA MICROORGANISMELORCONTAMINANTE

Produsele alimentare conin, n mod constant i n numr destul demare, diferite microorganisme. Studiul microbiotei alimentelor a condus lastabilirea n diferite tari a unor norme microbiologice privind ncrcarea cumicroorganisme a alimentelor, formarea microbiotei n condiiile proceselortehnologice de prelucrare a alimentelor, rolul microorganismelor la cretereavalorii biologice

i alimentare

i rolul etiologic al unor alimente n transmiterea

microorganismelor patogene.Valoarea alimentar este dat de: valoarea nutritiv, valoarea

senzoriali gradul de inocuitate (absena din alimente a microorganismelorpatogene, a substanelor toxice microbiene i a organismelor care producinfestarea: oulor de parazii, insecte).

Poluarea microbian se refer la cile prin care, n produselealimentare, pot ajunge, ocazional, microorganisme de alterare a alimentelor,ce pot forma n aliment substane toxice sau microorganisme

patogene/toxicogene, ageni ai mbolnvirilor prin consum de alimentecontaminate.Microorganismele benefice, introduse n mod dirijat sub form de

culturi pure pentru creterea calitii produselor alimentare, nu suntconsiderate contaminani dei, n funcie de condiiile de activitate i dedurata n care ele sunt active, acestea pot s produc uneori defectesenzoriale.

Microbiota alimentelor poate fi difereniat n microbiota specific inespecific.

1.1. Microbiota specific

Este alctuit din microorganisme (culturi starter) introduse dirijat nprodus n scopul obinerii unor transformri dorite. n aceeai categorie intri microbiota care se formeaz n etape tehnologice determinate (la murareaverzei i a altor legume, la fermentarea mustului .a.) i care realizeaznsuiri senzoriale i de compoziie obligatorii, cu o influenta pozitiv asupraalimentelor.


6/86


6

1.2. Microbiota nespecific

Include microorganismele care ajung n organe i n esuturi ale organismelorvii, n cazul mbolnvirii sau distrugerii funciilor de barier, n condiii detraume, nfometare, supranclzire/ suprarcire a acestora. Cnd nu sepstreaz condiiile sanitare n etapele de pregtire, prelucrare, transport ipstrare este posibil o contaminare secundar. Microbiota nespecific poatefi reprezentat de microorganisme organotrofe (saprofite) i patogene.Microorganismele saprofite prezente n produse pot condiiona, ntr-o seriede cazuri, dezvoltarea unor procese biochimice obligatorii i, deci, scondiioneze calitatea alimentelor. n acest caz, ele devin specifice pentrumicrobiota dat a produsului. Avnd nsuiri antagoniste n raport cu altemicroorganisme, acestea, adesea, asigur conservarea produselor alimentarei consumul este lipsit de pericol epidemiologie.

1.3. Clasificarea microorganismelor contaminante

Microorganismele contaminante pot fi grupate, n funcie deproprietile fiziologice i de aciunea lor asupra alimentelor, n urmtoarelecategorii: organotrofe, patogene/facultativ patogene i strict patogene.

Microorganismele organotrofe (saprofite). Sunt foarterspndite n natur i produc degradri ale alimentelor cnd se afl nnumr mare, ca rezultat al aciunii lor asupra compuilor organici dinaliment. Microorganismele care produc alterarea produselor alimentare aumai ales activitate proteolitic. Contaminarea produselor alimentare inmulirea microorganismelor n produse este nedorit, deoarece ele scadvaloarea nutritiv i biologic i, n unele cazuri, fac imposibil folosireaprodusului n nutriie. Alturi de modificarea nsuirilor senzoriale, micro-organismele pot produce compui toxici. Din aceast categorie demicroorganisme fac parte cele prezentate n continuare.

Bacteriile de putrefacie degradeaz alimentele bogate n proteine ncare, prin acest proces, se pot acumula substane toxice (amine biogenetoxice). Aminele produc i modificri de gust i miros, ceea ce avertizeazconsumatorul de prezena produilor de putrefacie. Histamina, ns, estelipsit de gust i miros, astfel nct este posibil consumarea produselor imbolnvirea. Histamina este produs prin aciunea lui Achromobacterhistaminicus n produsele de carne, dar a fost detectati n vinuri, unde seformeaz sub aciunea bacteriilor din genul Pediococcus.

Microorganismele toxicogene cauzeaz mbolnviri prin consum dealimente n/pe care s-au dezvoltat, producnd metabolii cu efect toxicasupra celor care le consum. Perioada de incubaie i simptomeleevideniate prin investigaii pot fi corelate cu alimentul ingerat.

Dintre agenii intoxicaiilor prin alimente contaminate fac parte


7/86

Capitolul 1

7

urmtoarele microorganisme:- Clostridium botulinum, care produce intoxicaii grave (botulism)

datorate elaborrii n alimente de neurotoxine ce produc sindromneuroparalitic cu efect letal. Manifestarea strii de boal (uscciunea gurii,viziunea dubl, constipaie, moartea datorit paraliziei muchilor cefuncioneaz reflex) are loc dup 1-10 zile i cazurile letale ajung pn la68%. Toxinele botulinice au o toxicitate ridicat, nct o doz de 1g poateomor un om de 70 kg. Intoxicaia se produce mai ales prin consum de petei conserve de pete, produse vegetale, conserve insuficient sterilizate.Aceasta se explic prin faptul c bacteriile sporulate sunt inactivate la 120C, n timp de 4-10 min, n timp ce la fierbere sunt necesare 6 h pentruinactivarea lor pe cale termic. Dac sterilizarea nu este suficient lapregtirea conservelor, endosporii supravieuitori ai tratamentului termic potgermina la pstrare i, n stare activ de cretere, produc toxine. Tulpini non-proteolitice tip E au un minim de cretere la temperatura de 3C i prezintrisc la conservarea produselor refrigerate;

- Staphylococcus aureus, care produce intoxicaii cu rat redus deletalitate i cu o perioad scurt de incubare, chiar dup 30 min de laingerare. Se transmite de la indivizii purttori de tulpini enterotoxice prinintermediul unor alimente gata preparate pstrate la temperatura camerei:creme, produse de patiserie, carne, lapte de la animale bolnave. Specia S.aureus se dezvolt i se nmulete bine la 37C, dar poate crete ndomeniul 6...45C. Dei bacteriile pot fi distruse uor, au indicele de reduceredecimal D60=2-5 min, enterotoxinele sunt mai termostabile, astfel nct la60C sunt inactivate n 16h, iar la 80C n 5-19 min. Toxinele sunt exogene,iar starea de boal se manifest la scurt timp dup ingerare. Riscul deintoxicaie crete deoarece, prin dezvoltarea acestor bacterii, nu apar n modobligatoriu modificri de gust i miros ale alimentului. Specii ale genuluiStaphylococcus: S. faecalis, S. bovis, S. durans provoac posibile stri detoxiinfecie, cnd concentraia bacteriilor n produs este de 106- 107/g;

- Bacillus cereus i, n ultimii ani, Bacillus licheniformis i Bacillussubtilis pot fi implicate n producerea de intoxicaii. B. cereus poate producedou tipuri de toxine. Astfel, poate produce sindrom emetic (greuri, stri devom) observat dup 1 - 5 ore de la consum, frecvent prin consum de orezfiert/pr jit sau sindrom manifestat prin stri diareice, dup 8-16 ore, caurmare a consumului de alimente renclzite, preparate cu boia de ardei saualte condimente ce pot conine un numr mare de spori;

Mucegaiurile toxicogene produc intoxicaii denumite micotoxicoze, cuo perioad de incubare prelungit, nct este dificil asocierea mbolnvirii cualimentul incriminat. Mucegaiurile pot forma colonii la suprafaa produsului in etapa de cretere colonial, o dat cu apariia sporilor, pot s sintetizezeprodui secundari de metabolism de natur hidrocarbonat, cu o toxicitatedeosebit de ridicat. Omul i animalele pot s sufere intoxicaii prin consumde alimente mucegite, intoxicaii care se manifest prin mbolnviri alediferitelor organe (ficat, rinichi). Dintre bolile produse se amintesc: ergotism,


8/86


8

aleucie toxic alimentar (ATA), hepatocarcinogenez, nefrotoxicoze,sindrom hemoragic, poliurie .a. Mico-toxinele fungice au o toxicitate ridicati concentraia maxim admis pentru produse mucegite pentru a fiacceptate n consum este foarte redus (CMA = 5-30g/kg produs alimentar).Majoritatea micotoxinelor acioneaz prin inhibarea aciunii enzimelorimplicate n sinteza de proteine, pot produce modificri n structura acizilornucleici i efectul se manifest printr-o nmulire anarhic a celulelor cuapariia tumorilor maligne. Deoarece aceste micotoxine nu conin azot nmolecul, ele nu pot fi inactivate pe cale termic, fiind deosebit determostabile. Sunt rezistente la aciunea factorilor de mediu, se oxideazfoarte greu i efectul lor se poate manifesta ani de zile. Acelai mucegai poates produc mai multe tipuri de micotoxine i aceeai micotoxin poate fiprodus de mai multe specii sau genuri. Nu se cunosc metode eficientepentru eliminarea total a micotoxinelor din alimente. Calea unic pentruevitarea formrii lor este prevenirea dezvoltrii mucegaiurilor pe alimente.Dei nu toate mucegaiurile produc micotoxine, este recomandat a nu seconsuma produse mucegite pentru eliminarea riscului de intoxicaie.

Produc micotoxine specii aparinnd urmtoarelor genuri:- genul Aspergillus - reprezentanii genului produc aflatoxine denumite astfelde la specia Aspergillus flavus; se cunosc 12 aflatoxine, dintre care cele maitoxice sunt: B1, B2, G1, G2. Iniialele provin de la fluorescena pe care o dauaceste toxine prin expunerea plcii cromatografice la radiaii UV cu =360nm(blue = albastru, green = verde), n timp ce numerele se refer la ordinea demigrare pe cromatogram.

Aflatoxinele M1, M2, cu toxicitate mai redus, pot fi detectate n lapteleprovenit de la animale hrnite cu furaje mucegite cu specii toxicogene.

Mai produc aflatoxine tulpini ale speciilor: Aspergillus niger, Aspergillus parasiticus, Aspergillus wenti. Aflatoxinele au efect toxicogenasupra animalelori produc ciroze n 3 sptmni de la hrnirea acestora cu 1mg /kg corp. nclzirea la 120C, timp de 4 h, nu distruge n totalitate acestemicotoxine. Aflatoxinele nu sunt solubile n ap, ci n solveni organici, daracetia nu pot fi folosii pentru ndeprtarea micotoxinelor, deoarece prinextracie se pierde valoarea alimentar a produsului.

Alte micotoxine (sterigmatocistine, ochratoxine, clavacina) au otoxicitate mai redus i sunt produse de unele tulpini aparinnd speciilor:Aspergillus niger, Aspergillus clavatus, Aspergillus ochraceus;

- genul Penicillium - specii ale genului pot produce peste 60 de toxine,mai ales cnd se dezvolt pe cereale i furaje. Dintre speciile productoarefac parte: P. islandicum care se dezvolt pe orez i produce 2 micotoxine:islanditoxina i luteoskirina. Pe fructe se dezvoltP. expansum, care produceputrezirea albastri sticloas a merelori sintetizeaz patulina. Patulina esterezistent la temperaturi ridicate, la pH acid i are efect cancerigen. Dacsucul de fructe este supus fermentaiei, o parte din toxin se elimin dinlichidul fermentat.

Alte specii: P. citrinum produce citrinina; P. citreoviridae -citreoviridina;


9/86

Capitolul 1

9

P. cyclopium - cyclopiazina;- genul Fusarium, care produce trichotecene ce pot fi sintetizate i la

temperaturi sczute, deosebit de rezistente n timp (mucegaiurile pot s moardar toxina rezist ani de zile). Specii toxicogene: F. sporotrichoides producesporofusariogenina; F. nivali produce nivalenol. Prin consum de produsealimentare contaminate se produce ATA;

- genul Rhizopus - specii ale genului produc micotoxine care determinstri de oboseali poliurie.

Mucegaiuri din genurile Cladosporium, Ustilago, Stachybotris,Walemia produc toxine la mucegirea cerealelor. Consumul de furajecontaminate cu mucegaiuri toxicogene poate cauza moartea animalelor(cazuri mai frecvent ntlnite la oi i la cai), iar dac animalul nu a ingeratdoza letal, micotoxinele se acumuleaz n diverse esuturi/organe, sau sepot elimina prin lapte, iar n cazul psrilor, prin ou.

Microorganismele patogene/facultativ patogene transmisibile prin alimente. Microorganismele care produc toxiinfecii alimentare suntpatogene sau facultativ patogene. Ele se dezvolt pe alimente i producmbolnviri la om, atunci cnd gradul de contaminare al alimentului respectiveste mare. Starea de boal apare n scurt timp de la ingerarea alimentului (2-12 h) i se caracterizeaz prin stri de vom, diaree, dureri abdominale acutecare determin scderea capacitii de munc a omului i, funcie decantitatea de substana toxic ingerati de starea organismului, efectul esteletal. n general, starea de toxiinfecie poate dura cteva zile, dup care areloc vindecarea.

Dintre agenii toxiinfeciilor alimentare fac parte bacterii aparinndurmtoarelor genuri/specii:

- Salmonella, care cuprinde specii ce sunt ageni importani aitoxiinfeciilor alimentare: Salmonella enteridis, S. dublin, S. virchow, S.typhymurium .a. Toxinele sunt intracelulare, deci se formeaz i rmn ncelula bacteriei. Dup consumul produsului are loc, sub aciunea HCI dinstomac, distrugerea celulei bacteriene i eliminarea toxinei din celule. Acestebacterii se pot nmuli pe alimente, dar nu produc modificri senzoriale. Dintrealimentele cu risc de contaminare fac parte produsele lactate, carnea de pui,oule. n gastroenterite, bacteriile se multiplic n lumenul intestinal isindromul este evident dup 12-24 ore de la consum.

Pot produce febra enteric, cnd infecia se face cu Salmonella typhii Salmonella paratyphi;

- Listeria monocytogenes, care produce rar listerioze (letalitate n 30-50% din cazuri), cu o perioad de incubaie de cteva sptmni. Recent s-astabilit c aceste bacterii, foarte rspndite n ap, sol, plante, pot fivehiculate prin alimente. Este o bacterie psihotrof i crete n alimentepstrate prin refrigerare, alimente gata preparate, consumate duprenclzire, n care produc listeriolizin;

- Escherichia coli, care poate prezenta tulpini oportunist patogene cuserotipuri enterotoxice - ageni ai enteritei infantile, enteropatogene care se


10/86


10

pot dezvolta pe epiteliul intestinal, verocytotoxice - produc colite hemoragice(se transmit prin alimente i produc infecia chiar atunci cnd numrul decelule este foarte redus) i serotipuri enteroinvazive asemntoaretaxonomic cu bacterii din genul Shigella dysenterie. Majoritatea tulpinilornormal ntlnite n microbiota intestinal, aparinnd lui E coli, sunt lipsite derisc i pot fi folosite ca indicatori igienico-sanitari n controlul microbiologic alalimentelor;

- Yersinia enterocolitica, care produce enterite caracterizate prindiaree, febri dureri abdominale (manifestri similare apendicitei), n specialla copii. La btrni poate produce septicemii i complicaii cum ar fi artrite,meningite. Este o bacterie psihotrof i poate crete i la temperaturi de0...4C; a fost izolat din lapte, ngheat, carne de porc;

- Vibrio parahemolyticus, care este o bacterie halofil izolat din apemarine (zone tropicale). Se transmite prin scoici, crustacee, pete. Dupconsumul produsului contaminat, dup o perioad de 12-24 ore, toxiinfeciase manifest prin diaree, asociat cu dureri abdominale acute;

- Vibrio cholerae, care poate produce holera i o diaree exploziv, cuefect letal n peste 40% cazuri, dac nu se aplic un tratament adecvat. Poatecreate pe diferite alimente i se consider* c holera demareaz ca otoxiinfecie alimentar;

-Aeromonas, care cuprinde bacterii ce sunt contaminai comuni aialimentelor cu aciditate redusi aw ridicat, pstrate la temperatura camereisau prin refrigerare. Produce cytotoxina i hemolizina dnd stri diareice lacopii;

- Clostridium perfringens, care se elimin prin materiile de dejecie i,prin nerespectarea condiiilor de igien, poate contamina alimentele.Creterea lui pe produse (alimente cu carne gata preparate, insuficient tratatetermic) este asociat cu formare de acid butiric i gaze; CI. perfringens tip Cproduce enterite necrotice.

n calitate de ageni ai toxiinfeciilor alimentare, sunt vizate i genuri maipuin studiate ca: Citrobacter, Hafnia, Klebsiella, i altele crora n ultimii anili se acord o mare importanta.

Microorganismele strict patogene. Acestea nu se pot nmuli nalimente, dar pot fi transferate de la om i animale bolnave, prin ingerare deproduse ocazional contaminate, la indivizi sntoi, dnd prin infecie, dup operioad de incubare, mbolnviri specifice. Rspndirea patogenilor poate fioprit fie prin evitarea cilor de acces la aliment, fie prin tratamente careasigur distrugerea sau eliminarea lor.

Bacteriile-ageni ai toxiinfeciilori intoxicaiilorprin consum dealimente contaminate pot ptrunde n organism att pe cale digestiv ct ipe cale sanguin, devenind strict patogene, producnd boli ca: furunculozei infecii cutanate (Staphylococcus aureus), colibaciloze (Escherichia coli),febra tifoid (Salmonella sp). n unele cazuri, alimentele produse de laanimale bolnav pot fi o surs de infecie cu bacterii-ageni ai tuberculozei{Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis), ai brucelozei (Brucella


11/86

Capitolul 1

11

abortus, Brucella melitens), si difteriei (Corynebacterium diphteriae), diareiiinfecioase (Campylobacter), antraxului {Bacillus anthracis).

Ricketsiile pot produce febra Q. Dintre acestea, Coxiella burnetii sepoate transmite prin laptele provenit de la vaci bolnave, are o termorezistentaridicati poate supravieui n produse insuficient pasteurizate.

Virusurile (enterovirusuri, adenovirusuri, rotavirusuri) pot producegastroenterite, hepatite (Enterovirus 72 tip A), encefalite, poliomielit.a.


12/86


12

CAPITOLUL II

MICROBIOLOGIA PRODUSELOR DE ORIGINE ANIMAL

Pentru diverse subramuri ale industriei alimentare, n tratareamicrobiologiei produselor de origine animal i vegetal se prezint surseleposibile de contaminare (intern sau extern), utilizarea culturilor starter nbiotehnologii alimentare i rolul proceselor microbiologice n fabricarea,conservarea i asigurarea calitii produselor alimentare.

2.1. MICROBIOLOGIA LAPTELUI

Datorit compoziiei sale, laptele este un mediu excelent pentrudezvoltarea numeroaselor microorganisme, condiii mai favorabile avndu-lebacteriile lactice. Contaminarea laptelui se poate produce din dou surse:interni extern.

2.1.1. Contaminarea intern

Contaminarea intern are loc n timpul producerii laptelui, ca urmare aptrunderii unor microorganisme patogene transmisibile prin lapte, de la

animalul bolnav. Alte microorganisme pot ajunge de pe canalele galactofore aleanimalului, unde formeaz o microbiot natural ce este antrenat lamulgere. Dintre microorganismele ce provin din surse interne fac parte celepatogene i nepatogene.

Microorganisme patogene.Din aceast categorie fac parte:- genul Mycobacterium cu specia M tuberculosis (tip bovis), care se

transmite de la animalele bolnave de tuberculoz. Nu se nmulete n lapte,

dar poate supravieui chiar zile i sptmni. Dei se pare c tipul bovis nu arprovoca mbolnviri la om, au existat situaii n care indivizii cu imunitatesczut s-au mbolnvit prin consum de lapte contaminat. Pentru evitareaoricrui risc, laptele posibil contaminat este preluat de ctre ntreprinderea deindustrializare a laptelui pe linii separate i, n mod obligatoriu, este supusunui tratament termic corespunztor pentru a distruge aceast bacteriepatogen, care are o termorezistenta superioar altor patogeni transmisibiliprin lapte.

Cnd laptele colectat de la animale cu TBC are o ncrcturmicrobian mare i nu poate suferi pasteurizarea, se poate folosi lafabricarea caului cu o perioad de maturizare prelungit, sau la fabricareabrnzei topite, cnd se folosete un tratament termic adecvat pentru


13/86

Capitolul 2

13

inactivarea bacteriilor-ageni ai tuberculozei;- genul Brucella cu speciile B. abortus, B. melitens, care se pot

transmite prin lapte de vac, ovine, caprine i pot produce mbolnvirimanifestate prin avort spontan i septicemii. Bacteriile din genul Brucella suntinactivate rapid la temperaturi mai mari de 60...65C, n schimb n laptelenepasteurizat pot rezista mult timp;

- genul Streptococcus cu specia Streptococcus pyogenes, careproduce inflamaii ale esuturilor; Streptococcus agalactiae este agentulmastitei (inflamarea ugerului);

- genul Staphylococcus cu specia Staphylococcus aureus, care poateproduce ulceraii ale ugerului sau pielii; se nmulete n lapte i poateproduce enterotoxine.

Prin lapte se mai pot transmite i virusuri, ageni ai bolilor virale ca:poliomielita, hepatita i altele.

Microorganismele nepatogene.Dintre acestea fac parte: streptococii lactici: genul Lactococcus -

prezena lor este normal n lapte, n timp ce bacterii ale genuluiLactobacillus sunt mai rar ntlnite. Numrul microorganismelor ce ajung nlapte din surse interne poate varia ntre 1000 i 1500 celule/cm3; cnd are locrecoltarea primelor poriuni din lapte, indiferent de condiiile igienico-sanitareaplicate.

Prin contaminare intern mai pot ajunge, accidental, n lapteantibiotice, atunci cnd animalele au fost sub tratament care influeneaznegativ activitatea bacteriilor lactice, sensibile la antibiotice. Cnd animaleleau fost furajate cu produse mucegite i au ingerat eventual micotoxine,acestea pot fi transformate n organismul animal i eliminate n lapte subform de aflatoxine: M1, M2 cu efect toxic mai sczut dect al celor de tip B1,B2.

Alte substane ce se pot elimina n mod normal prin lapte (intrnd ncompoziia acestuia), sunt:

- imunoglobulinele - substane cu efect antimicrobian;- lizozimul - cu activitate litic asupra peretelui celulei microbiene;- sistemul lactoperoxidaz - tiocianat - ap oxigenat;- lactoferina;- aglutininele (lacteninele).Aceste substane fac ca laptele s protejeze ftul n prima perioad de

viata de mbolnviri i determin o stagnare a creterii bacteriilor n lapteimediat dup mulgere (faza bacteriostatic).

2.1.2. Contaminarea extern

Aceast contaminare are loc n timpul mulgerii pn n momentulprelucrrii laptelui, prin contact cu vasele, aparatele de muls, aerul, sau ntimpul transportului. O surs important o reprezint prul animalului ipielea (108-18109 celule/g pr). Contaminarea prin intermediul aerului din


14/86


14

grajd este mai mare dac s-a fcut furajarea, datorit prafului, motiv pentrucare mulgerea se face nainte de hrnirea animalelor. Contaminareapoate avea loc, frecvent, prin intermediul apei, al blegarului (109-1010celule/g) i prin intermediul vaselor de colectare, deoarece laptele formeaz pesuprafaa vaselor o pelicul, iar pe suprafaa recipientului n care se facenclzirea se formeaz piatra de lapte (un amestec de fosfai, sruriminerale), deosebit de rezistent, care face dificil ndeprtareamicroorganismelor aderente. Prin intermediul materiilor fecale, de la om i dela animalele bolnave se pot transmite microorganisme patogene i anume:Bacillus anthracis (produce antraxul); genul Salmonella - microorganismelese pot nmuli n lapte sau rezist n lapte, fiind ageni ai toxiinfeciiloralimentare; genul Shigella microrganismele din acest gen sunt ageni aidizenteriei; genul Proteus; Pseudomonas; genul Klebsiella Contaminareaextern este ocazional cu numeroase alte grupe de microorganismecare pot fi, n marea lor majoritate, ageni de alterare.

2.1.3. Grupele de microorganisme din lapte i semnificaia lor

Dintre grupele de microorganisme ce alctuiesc microbiota laptelui ipot fi active n lapte fac parte:

- bacteriile lactice; prezena bacteriilor lactice este de neevitat; dintreacestea fac parte streptococii lactici din genul Lactococcus i reprezentaniigenului Lactobacillus;

- bacteriile propionice; provin din surse externe, se dezvolt lent nlapte i pot fi utilizate industrial la maturarea brnzeturilor speciale;

- bacteriile coliforme; au habitatul n colon. n condiii neigienice derecoltare a laptelui pot ajunge i n lapte. Au caracterul comun de a fermentalactoza cu formare de acid lactic, dioxid de carbon i hidrogen i sunt folosite n controlul microbiologic ca indicator al gradului de igien la recoltarea ipstrarea laptelui. Din grupul coliform fac parte bacteriile din genurile:Escherichia (Escherichia coli), Enterobacter (E aerogenes), Klebsiella,Citrobacter. Prezena lor n cantitati mari n lapte denot o stare precar deigien. Dac nu sunt distruse la pasteurizare, pot cauza defectul de balonaretimpurie a brnzeturilor;

- bacteriile de putrefacie, care acioneaz asupra proteinelor lapteluii provin din surse externe. Pot produce numeroase defecte la pstrarea iprelucrarea laptelui; bacteriile din genul Pseudomonas se pot dezvolta ntr-ogam larg de temperaturi (inclusiv la refrigerare). Dintre specii, se amintescP. fluorescens, P. mephita, P. fragi, P. syncyanea, P. aeruginosa. Prinaciunea lor asupra lipidelor, laptele capt un miros de ncins", neplcut;prin oxidarea lactozei produc acidul lactobionic cu gust amar: genul Bacilluscu specia B. cereus se poate nmuli n lapte, poate produce o coagulareneacidi un gust amar. Cnd se gsete n cantitate mare, produce stareade toxiinfecie alimentar. Bacterii din genul Proteus cu speciile P. vulgaris, P.mirabillis pot produce degradarea cazeinei;


15/86

Capitolul 2

15

- bacteriile butirice, care sunt bacterii ale genului Clostridium, cuspeciile: CI. butyricum, CI. sporogenes, CI. tyrobutiricum, CI. perfringens; potda balonarea trzie a brnzeturilor;

- bacteriile peptonizante, care pot produce degradri ale proteinelorcu formare de peptone i peptide amare i dau coagulare neacid(enzimatic). Fac parte din genurile: Microbacterium, Enterococcus;(streptococi fecali)

- drojdii, care apar ocazional i fac parte din genul Torulopsis,Kluyveromyces, Yarowia; activitatea lor n lapte este redus, deoarecebacteriile se nmulesc mai rapid;

-mucegaiurile, care apar ocazional din aer; pot fi contaminani aiutilajelor, ai spaiilor de depozitare din ntreprinderi i pot producemucegirea brnzeturilor. Frecvent, apare specia Geotrichum candidum.

Dac, dup mulgere, laptele este pstrat Tar tratament termic, dinpunct de vedere microbiologic se constat o anumit succesiune a fazelordeterminate de factorii intrinseci i de natura i concentraiamicroorganismelor prezente:

2.1.4. Fazele de dezvoltare a microbiotei laptelui

n faza bacteriostatic se constat o stagnare acreterii numruluide celule, ca urmare a prezenei substanelor antimicrobiene. Poate dura 1-6h la 20C sau 24 - 48 h la 1...4C.

n faza microbiotei heterogene, microorganismele prezente n laptencep s se nmuleasci, n funcie de temperatur, se pot dezvolta bacteriipsihrofile din genurile: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, prinpstrarea n condiii de refrigerare; bacteriile mezofile, aparinnd genuluiLactococcus, sau bacteriile termofile ale genului Lactobacillus se dezvolt latemperaturi >40C.

Faza de dezvoltare a bacteriilor lactice. Lactococii se dezvolt pncnd pH-ul scade de la 6,5 la 4,5, dup care activitatea lor este inhibat;lactobacilii se dezvolt pn la pH = 3,5 (pot produce maximum 350T).Streptococii au i activitate peptidazic i produc peptide ce servesc dreptsurs de azot pentru lactobacili.

Urmeaz faza de dezvoltare a drojdiilor i mucegaiurilor careconsum acidul lactic, sursele de azot i are loc o cretere a pH-ului pn lavalori de 6-7, ceea ce face posibil dezvoltarea n continuare a bacteriilor deputrefacie care mai pot degrada substanele proteice ale laptelui.

ntre toate aceste microorganisme se stabilesc relaii de comensalism,ce pot fi dirijate tehnologic, pentru obinerea diferitelor produse din lapte.

2.2 MICROBIOTA LAPTELUI PASTEURIZAT

Laptele pasteurizat mai conine o microbiot alctuit dinmicroorganisme termorezistente n care predomin enterococii (numr admis


16/86


16

prin standard: 3-105/cm3 la sticle; 5 -105/cm3 la bidoane), i bacteriile coliforme (3coli/cm3 la sticle; 300 coli/ cm3 la bidoane).

Din microbiota laptelui pasteurizat au fost izolate bacterii din genulMicrococcus (M. luteus), Micobacterium lacticum, bacterii ale genuluiAlcaligenes.

Laptele pasteurizat nu conine microorganisme patogene deoarece,prin pasteurizare, sunt inactivate toate bacteriile patogene transmisibile prinlapte. n laptele pasteurizat pot fi active unele enzime termostabile de naturmicrobian ce pot produce defecte de gust la pstrare (tabelul 1).

2.3. MICROBIOLOGIA LAPTELUI PRAF

Laptele praf are o umiditate de 3-3,5%, care nu permite nmulireamicroorganismelor. Laptele praf este un produs higroscopic nct, dac, dupdeschiderea ambalajului, umiditatea crete la >11% se produce mucegire isunt catalizate procese ce duc la rncezirea i modificarea gustului. Dinpunct de vedere microbiologic se admit pn la 2000 de microorganisme percm3 lapte reconstituit 1/10, iarEscherichia colis fie absent.

Tabelul. 1 Valori ale lui D pentru enzime termostabile din lapte

BacteriiEnzime

termostabileValori ale

lui D

Timp de nclzirepentru pierderea a

90%Psoudomonas Lipaze D74 54 minute

Proteaze D74 160 minuteD130 8,8 minuteD140 l,5 minute

Alcaligenes Lipaze D74 16 minute

2.4. DEFECTELE DE NATUR MICROBIAN ALE LAPTELUI I ALELAPTELUI PASTEURIZAT

n timpul pstrrii laptelui sau laptelui pasteurizat apar anumite defectedatorate activitii microorganismelor care au ajuns n lapte i nu au fostinactivate prin pasteurizare. Dintre defecte amintim:

- acidifierea i coagularea; are loc o acidificare prin acumulare de acidlactic, proteinele din lapte pot s precipite i are loc coagularea acid a lapteluii separarea de zer. Cnd are loc acest proces, laptele este dirijat sprefabricarea brnzeturilor;

-proteoliza i lipoliza, care au loc prin meninerea laptelui la

temperaturi sczute i sunt produse de bacterii coliforme, bacterii ale genuluiPseudomonas i de ctre bacterii lipolitice din genul Bacillus i genulAcinetobacter,


17/86

Capitolul 2

17

- colorarea, care apare la laptele crud n timpul verii n urma dezvoltriiunor microorganisme productoare de pigmeni astfel: Chromobacteriumcianogenum i Pseudomonas syncyanea produc pigmenti albatri;Brevibacterium prodigiosus i Brevibacterium erytropeus dau pigmenti roii;

- gustul amar, care poate fi ntlnit n laptele proaspt, atunci cndncrctura microbian este foarte mare nainte de pasteurizare, i este dat debacterii peptonizante din genul Microbacterium, genul Enterobacter, genulEnterococcus. Aceste microorganisme produc peptide amare prin hidrolizaproteinelor laptelui. Gustul amar poate proveni i n urma activitii de oxidarea lactozei la acid lactobionic sub aciunea bacteriilor din genul Pseudomonas;

- gustul de caramel, care poate fi dat prin dezvoltarea n lapte a luiLactococcus lactis var. maltigenes;

- defectele de consistent, care se datoreaz coagulrii cazeinei subaciunea bacteriilor lactice. Poate avea loc i mrirea vscozitii lapteluidatorit dezvoltrii unor microorganisme ce produc substane de naturpoliglucidic (Alcaligenes viscolactis, genul Micrococcus, genulEnterobacter).

2.5. MICROBIOLOGIA PRODUSELE LACTATE ACIDE

Tehnologiile de preparare a acestor produse au la baz utilizarea deculturi de bacterii lactice selecionate ce se folosesc sub form demonoculturi sau culturi mixte, cu proprieti biotehnologice corespunztoarepentru obinerea unor produse de calitate superioar. Culturile pure debacterii lactice se obin n laboratoarele de cercetri specializate n care semenine puritatea culturilor, se fac studii de selecionare i conservare aproprietilor optime pentru utilizarea industrial!

Modul de livrare a culturilor. Culturile pure de bacterii lactice se potlivra sub diverse forme.

Culturile lichide. n acest caz se face pasteurizarea laptelui,inocularea cu cultura pur, se aplic un regim de termostatare optim i, dupce are loc coagularea laptelui, etap ce coincide cu numrul maxim de celulerezultate prin nmulire n lapte, se face repartizarea n flacoane de 100 ml, ncondiii aseptice. Aceste culturi trebuie folosite repede, deoarece, dacaciditatea crete, are loc inactivarea parial a bacteriilor lactice. Culturile delactococii mezofili, dup inoculare, se menin la 20C, timp de 12-24 h, celepentru lactobacili la 42C, 4-6 h. n timpul verii, pentru a preveni cretereaaciditii, se adaug carbonat de calciu, astfel nct acesta neutralizeaz oparte din acid i se formeaz lactatul de calciu i dioxid de carbon, ceea ceface ca, la deschiderea sticlei, s se observe o uoar spumare.

Culturile uscate. Se obin din culturi lichide, prin uscare latemperaturi sub 70C. Prin uscare are loc o reducere a numrului de celulevii, iar viabilitatea streptococilor este de aproximativ 40%.

Concentratele bacteriene. Se obin din culturi lichide, princentrifugarea mediului la 15 000 rot/min, cnd se elimin zerul i are loc o


18/86


18

concentrare a celulelor la valori de 5-109/g . Pot fi livrate ca atare sau se potcongela i livra sub form de concentrat bacterian.

Culturile liofilizate. Dup pasteurizarea laptelui, se face inocularea itermostatarea, iar cultura se repartizeaz n fiole de sticl, astfel nct, prinliofilizare, s rmn o cantitate de 1- 5 g. n prima etap are loc o congelarelent cu viteza de 1C/min, pn la -17C, se continu congelarea rapidpn la -50...-70C, apoi are ioc uscarea n vacuum. Flacoanele sunt nchiseermetic i se obine o pulbere n care bacteriile sunt adsorbite pe substanauscat a laptelui, iar procentul de viabilitate a celulelor este 10-60%. Culturileliofilizate pot fi uor transportate i utilizate n producie.

Pentru obinerea produselor lactate acide, n prima etap se realizeaz, n laboratorul uzinal, activarea culturilor pure n scopul obinerii cantitii deinocul necesar pentru declanarea fermentaiei lactice (fig. 1.). Inoculul deproducie sau maiaua trebuie preparat() n cantiti suficiente, nct prininocularea laptelui pasteurizat s existe un numr de celule de bacterii lacticecare s depeasc de cel puin 1000 de ori numrul microorganismelorexistente n microbiota rezidual a laptelui.

Pentru activarea culturii pure de bacterii lactice, n fabric se execut2-4 pasaje sau inoculri succesive, inoculri care se fac la intervale n carese asigur timpul necesar i temperatura optim pentru creterea iactivitatea celulelor inoculate (fig. 2).

Pasajul de la volume mici la volume mari, n vederea ob ineriiinoculului de producie, se realizeaz dup ce a avut loc coagularea laptelui,etap n care concentraia de celule este maximi corespunde cu sfritulfazei exponeniale de cretere bacterian.

ntre etape se face controlul calitii culturii i se determin aciditatea,iar prin examen microscopic se determin puritatea i concentraia de celuleprin metoda Breed.

n tabelul 2 se dau condiiile necesare pentru reactivarea culturilorliofilizate prin pasaje repetate (2-3 pasaje) pe lapte pasteurizat. n funcie denatura culturii pure difer cantitatea necesar de inocul, condiiile determostatare i aciditatea n grade Thrner, la care se recomand repicarea.


19/86

Capitolul 2

19

Fig. 1. Etape n obinerea culturilor de producie.

Fig. 2. Schema clasic de inoculare cu bacterii lactice

Tabelul 2 Condiii pentru reactivarea culturilor de bacterii lactice(nainte de obinerea culturilor intermediare i a culturii de producie)

O particularitate deosebit fata de celelalte produse lactate o prezint chefiruln care, pentru preparare, se folosete un amestec de streptobacterii mezofileasociate cu drojdii din genul Torulopsis, microorganisme care sunt fixate peaglomeratele de cazein coagulat sub forma granulelor de chefir". ntreaceste culturi apar relaii de simbioz, deoarece bacteriile lactice beneficiazde vitaminele din grupa B produse de drojdii, iar drojdiile au activitatefermentativ optim la valori acide de pH.

2.5.1. Defecte de natur microbian.

n cazul produselor lactate acide pstrate mai mult timp sau ca urmarea procesului tehnologic defectuos, acestea pot suferi diferite tipuri de alterrimicrobiene:

- brnza proaspt de vaci poate suferi defectul de acrire, cnd se ps-treaz la temperaturi ridicate, gustul amar atunci cnd predomin bacteriisporulate (acumulare a peptonelor i peptidelor amare), sau mucegire cuGeotrichum candidum;

- smntna poate suferi defectul de mucegire cu Geotrichum. ncondiiile n care n grsime rmn bacterii lipolitice se produce, la pstrare,rncezirea hidrolitic cu eliberarea de acizi grai care, prin oxidare,


20/86


20

genereaz aldehide, cetone.

n smntn trebuie s fie absente bacteriile patogene i se admit 20bacterii coliforme g-1 smntn.

2.6. MICROBIOLOGIA UNTULUI

La fabricarea untului se poate folosi smntn dulce i, mai frecvent,smntn fermentat. n acest scop, smntna dulce este pasteurizat i,dup rcire, este inoculat cu culturi mixte de bacterii lactice aromatizante,productoare de diacetil i acetil metil carbinol.

Dintre acestea fac parte: Lactococcus lactis ssp. cremoris,Lactococcus lactis biovar. diacetylactis, Lactococcus lactis biovar.acetoinicus, Leuconostoc citrovorum i paracitrovorum. Aceste bacterii potproduce substane de arom din acidul piruvic format prin fermentaialactozei sau din acidul citric prezent n lapte. Dup fermentare, smntnamaturat cu aproximativ 55 Thorner sufer operaia de batere cu separarea,n zar, a unui numr mare de microorganisme. Urmeaz splarea masei deunt cu ap pur din punct de vedere microbiologic, malaxarea i caluparea.Prin malaxare are loc dispersarea fin a apei. n micropicturile cu diametrulmai mare de 5 m pot fi prezente celule microbiene.

Numrul de microorganisme n untul proaspt este de aproximativ 109 g1.n absena oxigenului i a nutrienilor are loc, treptat, o reducere a numruluide lactococi nct, dup o lun de pstrare, n microbiota untului predominmicrococi i drojdii, microorganisme ce pot proveni din apa de splare sau depe suprafaa utilajelor.

La pstrarea untului, n funcie de natura microorganismelor decontaminare i de numrul lor, se pot produce urmtoarele defecte:

- dezvoltarea microorganismelor care produc lipaze exogene cedetermin hidroliza lipidelor din unt, cu formare de acizi grai i care iniiazrncezirea hidrolitic. Lipazele microbiene sunt eliberate i prin autolizacelulelor microbiene, iar activitatea lor nu este oprit la temperaturi derefrigerare. Dintre bacteriile productoare de lipaze fac parte: Pseudomonasfluorescens, Pseudomonas putrefaciens, Pseudomonas mephita, specii dingenul Flavobacterium idin genul Alcitligenes;

- mucegirea untului, care poate fi produs superficial de ctremucegaiuri productoare de lipaze din genurile Aspergillus, Penicillium;mucegirea intern poate fi produs de ctre Cladosporium herbarum,mucegai microaerofil ce se dezvolt n micropicturi de lichid din masa deunt, formnd puncte negre inestetice.

Pentru aprecierea calitii untului, standardul prevede absenabacteriilor coliforme pe gram produs i admite, n funcie de calitatea untului,ntre 1000 i 2000 celule de drojdii i mucegaiuri/g.


21/86

Capitolul 2

21

2.7. MICROBIOLOGIA BRNZETURILOR

Pentru obinerea brnzeturilor se poate folosi lapte crud, lapte n carebacteriile lactice trebuie s reprezinte peste 50% din totalul microbiotei, curestricii privind prezena bacteriilor butirice (absente la 1 cm3), a bacteriilorcoliforme, a bacteriilor de putrefacie din genul Pseudomonas. Pentru evitareaunor defecte i a riscului de transmitere a unor bacterii patogene de laanimale bolnave, se folosete frecvent laptele pasteurizat. Dup rcire se faceinocularea laptelui cu monoculturi sau culturi mixte specifice, iar etapeletehnologice urmresc s asigure, n mod dirijat, activitatea util a culturilorstarter.

Din culturile microbiene utilizate la fabricarea brnzeturilor fac parteurmtoarele microorganisme:

- bacterii lactice, dintre care lactococi (streptococi lactici) cu speciile:Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris, Lactococcus lactis diacetilactis SiStreptococcus salivarius varietatea thermophillus. Dintre lactobacili se folosescspeciile Lactobacillus casei, Lactobacillus helveticum, Lactobacillusplantarum i Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus, Leuconostoccremoris.

n lapte are loc nmulirea bacteriilor lactice favorizat de prezenalactozei, a surselor asimilabile de azot (aminoacizi i peptide), a potenialuluide oxido-reducere. Cantitatea existent n lapte a compuilor cu azot estelimitati se consum dup 2-3 generaii. De aceea, pentru obinerea unorconcentraii maxime de celule, se recomand cultivarea mixt a lactococilorproductori de peptidaze i a lactobacililor productori de proteaze exogene.La fabricarea brnzeturilor, dup fermentarea lactozei, bacteriile lacticeimobilizate n masa de coagul pot, dup autoliz, s fie o surs de enzime curol n maturarea brnzeturilor;

- bacterii propionice. Aceste bacterii se folosesc n culturi pure lafabricarea brnzeturilor cu past tare i desen, deoarece fermenteaz lactozai lactaii cu formarea de acid propionic, C02 care se degaj lent i formeazalveole caracteristice. Mresc valoarea brnzeturilor, prin producerea devitamina B12,bacterii aparinnd speciei Propionibacterium freudenreichi var.shermani;

- bacterii alcalinizante, numite i bacterii ale roului", care suntactive la pH = 6,5-8,5, produc un pigment rou i se dezvolt sub forma unorcolonii pigmentate la suprafaa brnzeturilor cu past moale (Brie,Camembert). Dintre bacterii se folosesc speciile Brevibacterium linens iArthrobacter globiformis;

- mucegaiuri selecionate ale genului Penicillium cuspeciile :- Penicillium camemberti, folosit la fabricarea brnzeturilor de tip Brie,

Camembert, cunoscut i cu denumirea de P.candidum sau P. caseicolum.Este un mucegai alb, caracterizat prin acidotoleran i se dezvolt i lavalori de pH = 4,5. Are activitate proteolitic i se dezvolt la suprafaa


22/86


22

brnzeturilor cu past moale, folosind ca surs de carbon acidul lactic, iformeaz un fetru alb, caracteristic. Cultura de mucegai se introduce n laptenainte de coagulare, sub form de suspensie de spori (103-105 sporicm-3)sau se procedeaz la pulverizarea superficial a formelor de brnz. Prinactivitatea enzimatic a culturii are loc o maturare avansat a brnzeturilor deacest tip, caracterizate prin gust picant;

- Penicillium roquefortii, folosit la fabricarea brnzeturilor tari (brnzroquefort, brnz cu past albastr) n care se dezvolt intern sub form demiceliu. n scopul obinerii sporilor pentru inocul, cultivarea se face pe bucide pine de secar, timp de 4-7 zile, pn cnd se produce sporularea.Uscarea se face la temperaturi care s nu inactiveze sporii, apoi are locmcinarea cu obinerea unei pulberi bogate n spori, folosit n cantitate de50 mg/100 dm3 lapte. P.roquefortii este un mucegai acidotolerant i sedezvolt pe medii cu 5% acid lactic. Este microaerofil i se dezvolt natmosfer cu 20 - 40% C02. Brnzeturile de tip roquefortau un grad ridicatde maturare i o arom specific, ca urmare a produilor rezultai prinactivitatea enzimatic (proteolitic i lipolitic) a culturii. Pentru a favorizadezvoltarea intern a culturii se neap masa de brnz cu ace lungi ndiferite direcii i, ca urmare a ptrunderii oxigenului, are loc dezvoltareamiceliului i formarea sporilor colorai caracteristic (verde-albastru).

2.7.1. Alterri microbiene ale brnzeturilor

n condiii de nerespectare a procesului tehnologic i a condiiilorigienico-sanitare la prelucrarea laptelui, n urma activitii microorganismelorde contaminare pot avea loc alterri ale brnzeturilor cu modificarea calitilorsenzoriale i pierderea valorii alimentare. Dintre defectele ocazionalentlnite la conservarea brnzeturilor, mai frecvente sunt urmtoarele:

- balonarea timpurie a brnzeturilor, care apare dup 1-2 zile de laformare i este datorat prezenei n numr mare a bacteriilor coliforme:Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Enterococcus faecalis, Hafnia sp..a. Aceste bacterii se pot nmuli concomitent cu bacteriile lactice i producfermentaia lactozei cu formare de acid lactic, acid acetic, C02 i H2. Caurmarea a degajrii intense de gaze, n condiiile n care coaja nu estepenetrabil, apare balonarea calupului de brnz, iar n seciune pasta esteburetoas, cu alveole mici, neuniforme. Deoarece aceste bacterii auactivitate cazeolitic, pot produce o hidroliz avansat a proteinelor idetermin apariia unui gust i a unui miros de leie", atipice. Prezena nconcentraie ridicat a celulelor de Escherichia coli, facultativ patogen,productor de enterotoxine poate conduce prin consumul brnzei alterate lastarea de toxiinfecie;

- balonarea trzie, care poate aprea dup 20 - 60 de zile, n timpulmaturrii brnzeturilor i este datorat bacteriilor butirice cu activitatezaharolitic, cu speciile: Clostridium butyricum i Clostridium tyrobutyricum.Aceste bacterii pot proveni din sol, ap, furaje, cheag .a., rezist la


23/86

Capitolul 2

23

pasteurizarea laptelui i rmn n stare de endospori pn cnd pH-ul cretela valori mai mari de 6, prin neutralizarea acidului lactic de fermenta ie. ncondiii anaerobe i de pH optim, are lor, germinarea, formarea celulelorvegetative care produc fermentaia butiric a lactatului de calciu. n urmaactivitii lor, prin formare de gaze (C02i H2), are loc balonarea, deformarea,cu rupturi inestetice neordonate n pasti sesizarea gustului iute, slciu, prinacumularea acidului butiric. Pentru prevenirea acestui defect, n afarafactorilor tehnologici se pot folosi i metodele biologice. Se recomandfolosirea la fabricarea brnzeturilor a culturii de Lactobacillus plantarum sau atulpinilor de Lactococcus lactis productor de nisin, cu efect antagonic fatade bacteriile butirice;

- cancerul cojii, care apare prin degradarea protidelor de ctre bacteriianaerobe: Clostridium sporogenes, Bacillus putrificus, cu apariia sub coaj aunor zone n care s-a produs putrefacia;

- gustul amar,care este datorat activitatii unor bacterii proteolitice ceaparin genului Micrococcus, genului Mammococcus, sau activitii drojdieiTorulopsis amara care favorizeaz formarea peptidelor amare;

- ptarea brnzeturilor, datorat bacteriilor din genul Pseudomonas; n condiii de pstrare a brnzei n mediu umed, ca rezultat al proteolizei seformeaz tirozina care, prin oxidare, formeaz melanine de culoare cenuiu-brun;

- mucegirea brnzeturilor, care este un defect frecvent ce duce ladeprecierea unor cantiti mari de produse i se caracterizeaz prin apariia depete colorate specific, miros caracteristic, degradarea cojii i a zoneloradiacente, risc de formare a micotoxinelori de difuzie a lor n past. Dintremucegaiurile izolate din microbiota brnzeturilor alterate fac parte:

- Geotrichum candidum cu activitate proteazic i lipazic, lipsit depotenial toxicogen;

- Geotrichum auranticum i Monascus purpureus, Aspergillus sp.,Penici-llium sp., care produc pete diferit colorate (portocaliu, rou, brun,verzui).

Concomitent cu mucegaiurile, pe suprafaa brnzeturilor se potdezvolta drojdii care dau modificri de culoare i care aparin genurilor:Rhodotorula, Candida, Yarowia, Debaryomyces.

2.8. PROCESE MICROBIOLOGICE LA PRELUCRAREA ICONSERVAREA CRNII

Carnea este un aliment valoros din punct de vedere nutritiv, datoritprezenei surselor de carbon i de energie (glicogen, acid lactic rezultat pringlicoliz), surselor de azot (proteine asimilabile), srurilor minerale,vitaminelor, unui coninut de ap liber de 67 (carnea de vit) - 71% (carneapui), nct asigur condiii favorabile pentru creterea microorganismelor, nspecial a bacteriilor de putrefacie.


24/86


24

Dup sacrificarea animalului, carnea poate s sufere procese asepticedatorate enzimelor din esutul muscular, care pot s produc prin maturarembuntirea valorii crnii, sau procese microbiologice, care pot s duc laalterarea crnii i la risc n consum (fig. 3).

Fig. 3. Transformri ale crnii la pstrare

2.8.1. Surse de contaminare microbian a crnii

Animalul viu i sntos conine n muchi un numr foarte redus demicroorganisme (absente sau o celul la 100 g). Dac animalul este obosit

nainte de sacrificare sau este bolnav, microorganismele, care suntvehiculate prin circuitul sanguin, nu mai sunt distruse de ctre fagocite i sepot concentra i localiza n anumite organe: rinichi, ficat, splin. Cndanimalul este bolnav, microorganismele patogene rspndite n organism potfi transmise dup sacrificare prin intermediul crnii contaminate.

Dintre microorganismele patogene, care se pot transmite pe caledigestiv prin consum de carne contaminat, fac parte:

- Mycobacterium tuberculosis (tip bovis), agent al tuberculozei, careeste inactivat prin tratamentul termic al crnii la 80...85C, timp de 10 minute.

Astfel, animalele bolnave sunt sacrificate separat i carnea este pasteurizatla 85C timp de 30 minute;

- Bacillus anthracis, agent al anthraxului, care se poate transmite princarne de ovine;

- alte specii, care pot aparine genurilor: Francisella, Leptospira,Brucella, Coxiella .a. care produc infecia pe cale cutanat.

Contaminarea crnii se poate produce i n momentul sacrificrii; princontactul cuitului cu plaga jugular pot fi antrenate microorganisme de pesuprafaa pielii i prului, care sunt transmise n organismul n starea de

agonie, prin circulaia sngelui. Dac, dup sacrificare, nu se face rapidrcirea i eviscerarea, ca urmare a creterii permeabilitii pereilor celulari ica urmare a stresului suferit de animal, la sacrificare se poate produce un


25/86

Capitolul 2

25

transfer al microorganismelor din viscere i are loc contaminarea cumicroorganisme de origine intestinal, entero-bacterii, din care sunt facultativpatogene/patogene: Salmonella typhi, Klebsiella, Listeha monocitogenes,Yersinia enterocolitica, Proteus, Escherichia coli.

Contaminarea intern a esutului muscular, care se produce post-mortem, este redus. n funcie de condiiile mediului ambiant i de pstrareacondiiilor igienice la procesarea crnii (jupuire, eviscerare, despicare,toaletare), are loc contaminarea extern. Dac n urma contaminrii internen carne poate exista 1 celul la 10 g sau 1 celul la 100 g, prin contaminareextern numrul de celule poate ajunge la 102 - 103 cm2 suprafaacarne/carcas.

n cazul bovinelor, contaminarea extern se poate produce la jupuire,atunci cnd, accidental, prul care are o ncrctur microbian de 107 - 108 g1 vine n contact cu carnea, din surse umane, prin mini murdare i mai alescnd eviscerarea este defectuoas.

n cazul porcinelor, contaminarea microbian poate avea loc mai intensdac oprirea se face pe orizontal, prin imersare n bazine cu ap la64...65C. Prin repetarea opririi, apa se ncarc cu microorganisme i existpericolul ca pulmonii s se ncarce cu un numr mare de microorganisme,mrind riscul de contaminare, la prelucrare.

Din punct de vedere microbiologic, prin contaminarea extern potajunge pe carne bacterii din genurile: Pseudomonas, Flavobacterium,Alcaligenes, Acineto-bacter, Bacillus, Clostridium, Micrococcus .a., bacteriide putrefacie, care se pot dezvolta pe carne n condiii de refrigerare.

2.8.2. Factorii care condiioneaz dezvoltarea microorganismelorncarne

Transformrile pe care le pot produce microorganismele contaminanteale crnii sunt dependente de factori intrinseci (compoziie, aw, pH, rH) iextrinseci (temperatura de pstrare a crnii).

Accesul microorganismelor, situate la suprafaa crnii, la nutrieni estedificil, ca urmare a izolrii acestora de ctre pereii celulelor din esut. Carnea n carcas este mai greu alterabil dect carnea tocat, tocmai datoritacestor bariere naturale.

Carnea are un awde 0,98 - 0,99 optim pentru dezvoltarea tuturor micro-organismelor, inclusiv a bacteriilor care necesit cele mai ridicate valori. Prinzvntarea crnii n carcase, aceste valori optime se reduc i sunt createcondiii favorizante pentru microorganisme xerofile (mucegaiuri).

n esutul viu i, imediat dup sacrificare, valoarea potenialului deoxido-reducere este n domeniul pozitiv, deci este favorizat dezvoltareamicrobiotei aerobe. Dup 4-6 ore de la sacrificare, deoarece oxigenul nu maieste furnizat prin circulaia sngelui, potenialul redox devine negativ (-50 mV)i este posibil dezvoltarea bacteriilor anaerobe de putrefacie.

Valoarea pH-ului crnii joac un rol important n demararea proceselor


26/86


26

de alterare a crnii. Carnea are un pH = 6,5 - 7, favorabil dezvoltriibacteriilor de putrefacie. Dup sacrificare, la animalul sntos, se instaleazrigiditatea, deoarece n urma procesului de glicoliz catalizat de enzime aleesutului se formeaz acid lactic, iar din acizii adenilici se elibereaz gruprifosfat. Prin acest proces se formeaz complexe rigide asociate cu o scderea pH-ului la 5,5 - 5,7, cu efect inhibitor asupra nmulirii bacteriilor. Faza derigiditate, care poate dura cteva ore, este continuat cu o maturarebiochimic datorat activitii enzimelor proteolitice tisulare, cu formare deproteine mai solubile, uor asimilabile i, ca rezultat al reaciilor dedezaminare, crete pH-ul la valori de 6 - 6,5, favorabile bacteriilor deputrefacie.

Dintre factorii extrinseci, temperatura are un rol major la conservareacalitii crnii. Prin rcirea crnii, imediat dup sacrificare i pstrarea ncondiii de refrigerare, este ncetinit att nmulirea microorganismelor ct iproducerea de toxine bacteriene. Astfel, dac pstrarea se face la +10C,producerea de toxine de ctre specii ale genului Clostridium este oprit, iar, lapstrarea la temperaturi sub +3C, producerea de toxine este inhibat pentrutoate bacteriile toxicogene. Pentru pstrarea crnii i oprirea nmuliriibacteriilor de putrefacie se recomand temperatura de 0C (n condiii devacuum), iar la temperatura de -18C este oprit total nmulireamicroorganismelor n carne. Se consider cListeria monocytogenes, agental listeriozei, poate suferi modificri neletale sau subletale n carnea de vittocat, congelat la -18C.

Alterrile microbiene ale crnii sunt dependente de natura i deconcentraia de microorganisme, de tipul de carne, de umezeala relativ dindepozit i de temperatura de pstrare. Astfel, alterarea crnii este specifici, n funcie de factorii enumerai, aceasta poate fi provocat de 1-4 specii,dei pe carne exist o microbiot mult mai complex. Se pot ntlniurmtoarele tipuri de alterri:

- alterarea superficial prin pstrarea crnii la temperaturi de0...10C, care se produce lent, deoarece temperaturile sczute scad viteza demetabolism a microorganismelor, iar modul de alterare este dependent deumezeala relativ a aerului din depozit. Dac acesta este mai mare de 80-90% i suprafaa crnii este umed, este favorizat nmulirea bacteriilorpsihrofile i psihrotrofe ale genului Pseudomonas.

n carnea alterat, la creterea numrului de bacterii la valori deaproximativ 10 7.cm2 este sesizat mirosul de putrefacie iar la creterea peste 108-cm2, acesta este asociat cu formarea de mucus. Mucusul rezult n urma juxtapunerii sau coalescenei ntre coloniile de bacterii i a modificriistructurii proteinelor din zona superficial. Dintre bacteriile productoare demucus fac parte cele ce aparin genului Pseudomonas, bacterii Gram-negative, aerobe, cu activitate lipolitic i proteolitic, cu speciile Ps.fluorescens, Ps. ambigua, Ps. fragi, Ps. putida, i genuri; Aeromonas,Micrococcus.


27/86

Capitolul 2

27

La pstrarea crnii n depozit cu umezeal relativ a aerului mai micde 75%, cnd suprafaa crnii este zvntat, alterarea poate fi produs dectre drojdii i mucegaiuri;

- mucegirea, care apare vizibil dup 1-2 sptmni de pstrare,atunci cnd aw-ul este suficient de sczut pentru a nu permite cretereabacterian. Dac n prima faz de dezvoltare mucegaiurile se pot ndeprtaprin splare, o dat cu sporularea se constat o ptrundere a hifelor n carne,pe distane de 1-2 cm, i prin splare rmn pete inestetice, avnd locdeprecierea crnii. Dintre mucegaiurile care se pot dezvolta pe carne ncondiii de refrigerare fac parte: Cladosporium herbarum, Sporotrichum carnis(care se poate dezvolta pe carne la temperatura minim de cretere de -5,7C), Thamnidium elegans, specii ale genului Penicillium. Mucegirea esteuneori asociat cu creterea drojdiilor psihrotrofe din genurile: Candida(produce lipaze ce catalizeaz rncezirea), Rhodotorula, Debaryomyces;

- alterarea superficial p de profunzime, care poate avea loc prinmeninerea crnii la temperaturi de 10...25C (casnic, pe reeaua de livrareetc). Aceast alterare are loc i atunci cnd rcirea se face lent dupsacrificare i pstrarea se face la temperatura mediului ambiant. Poate s fieevideniat dup 2-3 zile de la sacrificare i este datorat dezvoltriibacteriilor aerobe de putrefacie psichrotrofe i mezofile aparinnd genurilorPseudomonas, Lactobacillus (Lb. viridiscens, Lb. fermeni), Brochothrixthermosphacta, formatoare de mucus.

Pe lng alterarea de suprafa, n etapa final se poate produce oalterare de profunzime, mai frecvent n partea posterioar a carcaselor, undercirea are loc lent i este produs de bacterii ale genului Bacillus iClostridium (Clostridium per-fringens). Carnea alterat prezint o culoarecenuiu-verzui, ca urmare a formrii de ctre microorganisme a apeioxigenate care reacioneaz cu pigmenii crnii, formnd choleglobina, sauprin eliberarea de H2S prin putrefacie, care transform oxihemoglobina nsulfomioglobin (thiomethemoglobin) de culoare verzuie.

n cazul n care concentraia de bacterii ale genului Bacillus cuspeciile: Bacillus megatherium, Bacillus subtilis-mesentericus este mai mare de103 g1, n urma formrii de acid propionic prin fermentaie ca i prin eliberareade acizi grai prin hidroliza grsimilor din esutul adipos, carnea capt unmiros acru, de ncins";

- alterarea profund, care poate avea loc n carne cu contaminareintern, la temperaturi de 20...45C. Aceast alterare se produce cnd nu seface rcirea dup sacrificare i climatizarea spaiilor de depozitare a crniieste necorespunztoare. Alterarea poate s fie sesizat dup 4-8 ore, maiales dac eviscerarea nu este fcut imediat dup moartea animalului i estedatorat bacteriilor anaerobe ale genului Clostridium. n prima etap suntactive clostridii glucidolitice care pot folosi n nutriie glicogenul cu speciapredominant Clostridium perfringens; n aceast faz nu este sesizatmirosul neplcut dar, datorit formrii prin fermentaie a gazelor C02 i H2,muchiul devine buretos. n etapa a ll-a, activitatea predominant aparine


28/86


28

bacteriilor anaerobe de putrefacie: Clostridium sporogenes, Clostridiumperfringens .a care formeaz, prin degradarea protidelor din carne, aminetoxice i ali produi finali care dau un miros dezagreabil, specific.

2.8.3. Particularitati ale microbiotei crnii de pasre

Carnea de pasre are valoare nutritiv ridicati umiditi de pn la70%, nct este un produs uor alterabil. Carnea psrilor vii poate suferi ocontaminare intern, n special cu bacterii ale genurilor: Salmonella,Corynebacterium, Flavobacterium i Moraxella.ntimp ce contaminarea interneste ocazionali limitat, contaminarea extern este frecventi are loc ncursul diferitelor operaii tehnologice. Astfel, la oprire i deplumare se poateproduce o contaminare masiv cu microorganisme(provenite din sol, ap,materii de dejecie), aflate pe suprafaa penelor. Eviscerarea n abatorul depsri se face prin vacuumare i dac au loc, accidental, rupturi aleintestinelor, se produce contaminarea cu bacterii din microbiota intestinal,respectiv enterococi i enterobacterii: Escherichia, Salmonella,Campylobacter .a. O reducere a numrului de microorganisme are loc lacltirea carcaselor cu ap potabil sau cu ap clorinat.

Alterarea crnii de pui se face mai rapid dect cea a crnii de vitieste datorat bacteriilor din genurile Pseudomonas, Acinetobacter,Moraxella.n carnea de pasre ambalat prin vacuumare se poate produceacrirea crnii datorat activitii bacteriilor facultativ anaerobe din genurileLactobacillus i Brohothrix. n cazul n care prin activitatea bacteriilor deputrefacie au rezultat amine toxice, consumul crnii este riscant, deoareceaminele sunt termostabile i rezist la tratamente termice lejere.

2.8.4. Particulariti ale microbiotei crnii de pete

Petele viu prezint o microbiot similar n component cu cea a apei ncare triete. Microorganismele sunt reinute, prin procesul de filtrare al apei,pe suprafaa branhiilor sau sunt adsorbite de mucus. Mucusul natural situat lasuprafaa petelui are nsuiri bactericide n raport cu unele specii, daracestea se pierd dup ce petele este recoltat.

Alterarea petelui se produce rapid, datorit migrriimicroorganismelor din intestine ca urmare a permeabilizrii post-mortem aacestora, motiv pentru care este obligatorie eviscerarea rapid a petelui. ntimp ce petii de ap dulce au n cantitate mare bacterii de putrefacie alegenului Alcaligenes, la petii din ape srate predomin genulFlavobacterium. Din microbiota intestinal prin migrare n carne se pot ntlnispecii ale genurilor: Pseudomonas, Clostridium, Bacillus, Escherichia, Vibrio,Campylobacter.

Alterarea petelui la pstrare n condiii de refrigerare se produce mailent i este dat de bacterii ale genurilor Pseudomonas, Achromobacter,Flavobacterium .a. i mai rapid la temperatura camerei,cnd se produce


29/86

Capitolul 2

29

putrefacia dat de bacterii din genurile: Proteus, Escherichia Petele pstratneeviscerat sufer alterarea asociat cu umflarea, datorat formrii de gaze:C02, H2, H2S, de ctre bacterii din genul Clostridium. Prin consum de petealterat se pot produce intoxicaii grave, ca urmare a prezenei de toxineproduse de bacterii toxicogene sau a aminelor biogene toxice.

Alterarea sesizabil a crnii de pete are loc la creterea numruluitotal de bacterii peste 105g-1, iar dac numrul depete valoarea de 106

celule g-1, petele nu se admite n consum.

2.8.5. Microorganisme transmisibile prin carne i factori derisc

Prin consum de carne contaminate, exist riscul de transmitere aurmtoarelor grupe de microorganisme:

- microorganisme patogene provenite prin contaminare intern ntimpul vieii i vehiculate prin carne, microorganisme care produc stri deinfecie dup ingerare i nvingerea forelor de aprare a organismului, dndboli ca, de exemplu: bruceloza, rujetul, tuberculoza, leptospiroza .a.;

- microorganisme patogene i facultativ patogene ce provin dincontaminare extern prin contact direct la manipularea crnii, din diferitesurse: sol, ap, insecte, surs uman. Din acest grup fac parte specii alegenurilor: Salmonella, Staphylococcus, Listeria, Clostridium, Escherichia .a.

2.8.6. Microbiologia preparatelor din carne

Preparatele din carne se obin ntr-o gam larg de sortimente ce diferprin compoziia chimic, coninutul de ap liber i din punct de vederemicrobiologic. Microbiota materiilor prime i auxiliare sufer modificriimportante n etapele tehnologiei de preparare. La fabricarea preparatelor dincarne se folosete carne tocat, care poate prezenta o contaminarebacterian (104106 g-1). O carne tocat cu peste 107 g-1 celule bacterii nueste admis la fabricare.

Dintre materiile auxiliare, o surs important de microorganisme oprezint sarea (102-106 g-1) care aduce n compoziie bacterii sporulate, bacteriitolerante la sare, inclusiv drojdii halotolerante. Cu ct sarea este mai purificati se elimin componentele anorganice ale solului, numrul microorganismeeste mai restrns. Condimentele, dei se adaug n proporii mici, au oncrctur microbiologic foarte mare, mai ales n cazul plantelor aromaticecare se ncarc cu microorganisme n timpul creterii. Piperul, ienibaharul potconine 105106 celule g-1. Din microbiota condimentelor au fost izolatebacterii sporulate i mucegaiuri ce produc micotoxine; de aceea, existorientarea de a fi sterilizate pe cale chimic nainte de folosire (etilen oxid).Utilizarea extractelor condimentare, a diferitelor uleiuri care con

in substan

e

aromatizante, este avantajoas, deoarece pot fi dozate cu o mai mareprecizie i sunt lipsite de microorganisme. n acest caz, anumite componentenaturale pot avea un efect microbiostatic sau microbicid asupra


30/86


30

microorganismelor.Membranele folosite pentru marea majoritate a preparatelor din carne,

atunci cnd sunt naturale (conservate prin srare), au o ncrcturmicrobian ridicat, deoarece au venit n contact cu microbiota intestinului(bacterii coliforme i alte bacterii de putrefacie). Din punct de vederemicrobiologic, membranele artificiale au o ncrctur foarte redusi, deci, nucontribuie la ncrcarea produsului cu microorganisme de alterare.

La obinerea preparatelor din carne, o prim etap const nomogenizarea ingredientelor, care asigur o dispersie a microorganismelorn past. Dup umplere, n funcie de sortiment, se pot aplica diferite proceseca: afumarea la cald cnd temperatura n past ajunge la 50...52C, iar laafumare ca rezultat al evaporrii apei precum i al prezenei substanelor dinfum, unele cu efect micro-biostatic, poate avea loc o reducere a numrului demicroorganisme, n special n zona exterioar a batoanelor; fierberea(pasteurizarea), cnd temperatura n centrul batonului este de 68...72C,temperatur care inactiveaz eventualii patogeni nesporulai ce s-ar puteatransmite prin carne, reducnd, de asemenea, i o parte din microbiotabacterian nesporulat.

n funcie de condiiile de pstrare, de calitatea microbiologic amateriei prime i auxiliare i de procesul tehnologic, n timpul pstrrii ncondiii ce favorizeaz formarea de ap liber, sau dac n depozit umezealarelativ a aerului este > 80-85%, se pot produce diferite alterri datorateactivitii microorganismelor care rmn active n produsul finit.

2.8.7. Defecte i alterri microbiene

Se pot ntlni tipurile de defecte i de alterri prezentate n continuare.Formarea de mucus la suprafaa batoanelor, datorat dezvoltrii

bacteriilor sau drojdiilor, este favorizat de umiditatea ridicat sau de apariiaapei de condens. Se poate forma frecvent la suprafaa sau sub membran;formarea este datorat bacteriilor aerobe i facultativ anaerobe dingenurile/speciile: Pseudomonas, Aeromonas, Lactobacillus viridiscens,Microbacterium thermosphactum. n anumite condiii, formarea de mucus iapariia petelor albe pot fi datorate dezvoltrii de drojdii halotolerante cuspecia Debaryomyces hansenii.

Mucegirea este un defect de suprafaa i poate fi datoratmucegaiurilor ce se pot dezvolta n domeniul de refrigerare i care pot provenidin contaminare extern (aer, mini, utilaje). Dintre mucegaiurile ce dau peteinestetice i colorate fac parte genurile: Penicillum, Cladosporium,Sporothchum, Thamnidium, Asperglllus.

Colorarea cu apariia de pete albastre, rar ntlnit, este determinate deunele bacterii din genul Chromobacterium cianogenum ce pot proveni din saresau aer.

Acrirea i nverzirea pastei este un defect ntlnit la prospturi(parizer, polonez) i se datoreaz dezvoltrii bacteriilor lactice


31/86

Capitolul 2

31

heterofermentative, care se pot nmuli n anumite condiii, dnd acrirea carezultat al formrii de acid lactic. Deoarece aceste bacterii produc apoxigenat, n absena catalazei inactivate prin pasteurizare, aceasta poateproduce oxidarea pigmenilor roii ai crnii cu formare de porfirine de culoareverde.

nverzirea poate fi: superficial, sub form de inel situat la o anumitdistanta de suprafaa, sau n zona central a umpluturii, n funcie deviabilitatea bacteriilor heterolactice, activitatea lor fermentativ i activitateacatalazic.

Acest defect se caracterizeazi prin modificarea gustului i este datde bacterii lactice din genul Leuconostoc i Lactobacillus cu speciile: Lb.viridiscens, Lb. plantarum, Lb. leichmani; apare frecvent la preparatele dincarne cu adaos de ficat, splin.

Umflarea apare la prospturi i este un defect rar ntlnit atunci cndn past sunt prezente bacterii ale speciei Clostridium perfringens.n cazul ncare concentraia n celule este mare, are loc o fermentaie cu producere degaze (C02 i H2), care determin umflarea, pasta este buretoas i, princonsum, exist riscul de toxiinfecie alimentar.

2.8.8. Culturi starter utilizate n industria preparatelor dincarne

n tehnologia preparatelor din carne se pot folosi microorganisme curol util, sub form de culturi starter", care se pot aduga n past nainte deumplere sau sunt folosite la maturarea salamurilor uscate. Culturile startersunt reprezentate de: culturi de bacterii lactice selecionate din genurile:Pediococcus (P. cerevisiae, P. acidilactici), Micrococcus (M. varians),Lactobacillus sp. Culturile se adaug ntr-un mediu nesteril; de aceea,cantitatea culturii de producie adugate trebuie astfel calculat, nctnumrul de celule introduse n pasta de carne s fie de cel puin 1000 de orimai mare dect cel existent n microbiota crnii. Aceste culturi produc ofermentaie lactic, determinnd astfel o scdere a pH-ului care inhibactivitatea bacteriilor de putrefacie, iar acidul lactic format contribuie laobinerea gustului plcut. Unele culturi prezint avantajul c produc nitratereductaz (cele care conin micrococi), care catalizeaz formarea nitriilor cese combin cu pigmenii din carne, formnd nitrozo-hemoglobina caremenine o culoare roie plcuti au activitate lipolitici proteolitic limitat,deci contribuie la acumularea de componente de gust i arom.

Dintre culturile fungice folosite drept culturi starter, cele mai importantesunt cele din genul Penicillum (Penicillium nalgiovensis) folosite la obinereasalamurilor crude, care influeneaz pozitiv uscarea natural i maturarea.Aceste microorganisme se dezvolt ca un fetru de culoare alb la suprafaabatoanelori, prin intermediul hifelor penetrante, asigur o difuzie a umiditiii o uscare uniform, iar prin intermediul enzimelor (lipaze, proteaze)contribuie la formarea compuilor de gust i de arom specifici acestorproduse. Culturile de P.nalgiovensis au nlocuit culturile de P. expansum Link


32/86


32

folosite mult timp datorit vivacitii lor; nlocuirea a fost determinat de faptulc, n mediu de cultur optim pentru biosinteza de micotoxine, P. expansumpoate produce patulina (clavacina), cu efect cancerigen, fr ca aceasta s fifost detectat n salamuri maturate.

Dintre procesele microbiologice utile ntlnite n industria preparatelordin carne, cel mai important este maturarea bradtului. Bradtul se menine lamaturat 12 - 24 h, n acest timp fiind avantajat activitatea microorganismelorprezente i anume a micrococilor, care produc nitrat reductazi contribuie laformarea i meninerea culorii roii naturale a pastei de carne i a bacteriilorlactice homo- i heterofermentative, care pot produce cantiti foarte redusede acid lactic i substane de arom.

2.9. MICROBIOLOGIA OULOR

Oul este un aliment foarte valoros folosit n alimentaie i n industrie,pentru obinerea prafului de ou, a produselor de patiserie, a pastelorfinoase, a maionezelor, a shortening-urilor, a sosurilor.

Structura anatomic a oului i asigur protecia, astfel nctconservarea calitii este asigurat un timp limitat n funcie de temperatura idurata pstrrii.

Coaja ouluiasigur protecia mecanic, iar la oul proaspt aceasta areun strat de mucin cu efect antimicrobian, ceea ce face ca dezvoltareamicroorganismelor s fie limitat; efectul se reduce dup 1-2 sptmni saudup ndeprtarea prin splare a stratului de mucin. Coaja prezintnumeroi pori a cror dimensiune este mai mare dect a celulelormicrobiene, nct, n anumite condiii, celulele pot penetra coaja. n medie, pe1 cm2 de coaj se gsesc 110 pori cu diametrul mai mare dect diametrulcelulei bacteriene.

Membrana internbogat n keratin este permeabil pentru vaporiide api pentru unele bacterii i impermeabil pentru sporii de mucegaiuri.

Albuulnu este un mediu optim, datorit pH-ului de 9,3 i a prezeneiunor substane ce influeneaz negativ activitatea microbian. Astfel, esteprezent lizozimul, substan cu efect bactericid, avidina, substan careblocheaz vitaminele din grupa B ce au rol de factor de cretere pentrubacterii, conalbumina, protein care complexeaz fierul, element importantpentru nutriia lor mineral.

Glbenuul reprezint un mediu excelent pentru nmulirea microor-ganismelor, are un pH = 6,9, este bogat n substane nutritive i nu coninesubstane cu efect ihibitor. Experienele efectuate prin inocularea n glbenua bacteriilor din genul Salmonella au stabilit c acestea se nmulesc foartebine i pot ajunge la valori de 108/g glbenu.

n timpul pstrrii are loc o difuzie a apei din albu n glbenu, seproduce o omogenizare i coninutul oului devine un mediu foarte bun pentrunmulirea bacteriilor care au ptruns n interior.

Contaminarea microbian a oulor poate fi de 2 tipuri, care sunt


33/86

Capitolul 2

33

prezentate n continuare.Contaminarea interneste ocazionali poate fi dat, n special, de

microorganisme patogene i facultativ patogene ce ptrund n ou n perioadade formare (la psri bolnave), sau de apa contaminat care ptrunde noviduct, contaminare ntlnit n special la gte i rae. Dintremicroorganismele de contaminare intern amintim:

- genul Salmonella cu speciile: Salmonella enteridis, Salmonellagalinarium, bacterii nesporulate, Gram-negative, facultativ patogene care sepot nmuli n glbenu, deoarece pot aciona asupra glucozei cu formare deacizi i gaze. Nu fermenteaz lactoza i zaharoza, se prezint sub form debastonae scurte, mobile; pot s foloseasc n nutriie aminoacizi i potproduce hidrogen sulfurat. Acestea pot s provin fie de la psri care ausuferit mbolnvirea, fie din contaminare extern (dejecia altor psri).Bacteriile din genul Salmonella care se rspndesc prin ou pot produceendotoxine; de aceea, prin ingerarea preparatelor din ou insuficient tratatetermic, acestea ajung pe cale digestiv n organism, sub aciunea suculuigastric are loc liza pereilor celulari i eliberarea de toxine, producndu-sestarea de toxiinfecie alimentar caracterizat prin diaree, dureri de cap ichiar moarte. n timp ce oule de gin au o contaminare redus (0-7%),oule de rata pot fi contaminate n proporie de 1-26 %; de aceea, laprelucrare i comercializare se impun condiii de fierbere de minimum 10minute, pentru a avea certitudinea distrugerii salmonelelor i a inactivriitoxinelor (posibil la 62...64C n cteva minute);

- genul Proteus, cu specia Proteus mirabilis; n concentraii mariproduc boli infecioase i toxiinfecii alimentare (gastroenterite). Bacteriile senmulesc n ou i produc hidrogen sulfurat prin degradarea proteinelor. Prininocularea de bacterii (103 g-1) n praf de ou, dup 2 luni de pstrareacestea nu au mai fost detectate n 10 grame produs;

- genul Clostridium, cu specia Clostridium perfringens, care poateproveni din contaminare externa. n prezena fosfolipidelor din glbenu potproduce toxine (6 tipuri de enterotoxine). Prin dezvoltarea acestor bacterii ncremele preparate cu ou contaminate, se produce eliberarea de toxine imbolnvirea dac aceste toxine nu sunt distruse prin tratament termic;

- genul Mycobactehum tuberculosis (tip aviar); se produce ocontaminare a oulor provenite de la psri bolnave.

Contaminarea externare loc prin intermediul apei poluate, a aeruluidin cuibarul contaminat cu dejeciile psrilor. Dup expulzare, oul are otemperatur de 35...37C, iar dac n cuibar este rece, prin contraciaconinutului, aerul este aspirat i ptrund microorganisme din stratul de aernconjurtor.

2.9.1. Alterri microbiene ale oulor

n timpul pstrrii oulor, ca urmare aactivitii microorganismelor decontaminare se pot produce diferite alterri:


34/86


34

-putrefacia verde - coninutul oului capt o culoare verzuie iprezint un miros de varz acr; este datorat microorganismelor din genul:Pseudomonas cu speciile: Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas ambigua,Pseudomonasconvexa. Ele produc pioverdina, pigment de culoare verzuie,cu proprieti fluorescente;

- putrefacia neagr, care este profund, cu modificarea culorii idegajarea puternic de hidrogen sulfurat datorat bacteriilor din genulProteus, cu speciile: Proteus vulgahs, Proteus melanovogens;

- putrefacia portocalie, atunci cnd oul se pstreaz la temperaturacamerei i este dat de Bacillus megatherium ce produce pigmenti portocalii,gaze, amine toxice;

- putrefacia roie, dat de bacterii din genul Serratia, care produc unpigment rou, denumit prodigiosin;

- mucegirea sub coaj, n camera de aer ce se formeaz prinpierderea apei; este dat de reprezentani ai genurilor Penicillum,Cladosporium.

Pentru industrializare se folosesc numai oule de gin care suntdezinfectate prin splare, iar spargerea se face sub control, pentru a nupermite introducerea de ou alterate n procesul tehnologic.


35/86

Capitolul 4

35

CAPITOLUL III

MICROBIOLOGIA PRODUSELOR DEORIGINE VEGETAL

3.1. PROCESE MICROBIOLOGICE LA FABRICAREABERII

La fabricarea berii, materia prim de baz este orzul i/sau orzoaica,care sufer, n prealabil, un proces de malificare n scopul activrii i formriide enzime amilolitice i proteolitice.

Malul obinut dup germinare se combin cu nemalificate (porumb),ce mresc cantitatea de amidon care, prin zaharificare enzimatic, contribuiela obinerea mustului de mal, cu un coninut ridicat de glucide fermentescibile.

Pentru obinerea malului, orzul sau orzoaica trebuie s fie de calitatebun, iar la pstrare n siloz s se evite procesele microbiologice nedorite.Orzul prezint la suprafaa nveliului o microbiot heterogen alctuit dinmucegaiuri (103-104g-1), bacterii nesporulate din genurile: Pseudomonas,Lactobacillus; bacterii aerobe sporulate ale genului Bacillus. n condiiinecorespunztoare, prin pstrarea orzului i prin creterea umiditiiacestuia, poate avea loc mucegirea i ncingerea cerealelor. n zonaembrionar se pot dezvolta mucegaiurile genului Penicillium i Aspergillus, ceproduc modificri ireversibile n embrion. n acest caz, orzul si pierde

capacitatea de germinare i nu mai poate fi folosit pentru obinerea de mal. nmicrobiota orzului au fost identificate specii de: Fusarium, Nigrospora,Helminthosporium, Aspergillus, Penicillium, Rhizopus. Cnd mucegirea esteprodus de mucegaiuri toxicogene, exist riscul ca, prin prelucrare,micotoxinele s se regseasc n bere.

De exemplu, prin introducerea de ochratoxin marcat n cantitate de10 mg/kg, s-a constat c aceasta nu se distruge n cursul procesuluitehnologic; cantitatea cea mai mare se regsete n borhot, 8-10 %, estereinut de celule de drojdii, iar 14 % a fost detectat n bere. Prin folosirea

de citrinin, aceasta nu s-a mai regsit la plmdire, ea fiind distrus probabilla germinare. Aceste experiene arat obligativitatea de a se folosi o materieprim de calitate bun la fabricarea berii.

Pentru obinerea malulu

39607365-Zara-Microbiologie-speciala-2007

Documents

Transcript of 39607365-Zara-Microbiologie-speciala-2007