Microbiologia Brânzeturilor

Universitatea “Dunărea de Jos Galati”Facultatea “Știinta și Ingineria Alimentelor”

Specializarea “Ingineria Produselor Alimentare”Grupa: IPA 2032

An Universitar 2012-2013

BOURCEANU ALINA și IVANOVICI ALINA ROXANA

Prof. Îndrumător: Prof.dr.ing. Gabriela Bahrim

CUPRINS

1. Componenta microbiotei : microorganisme utile ; microorganisme care induc alterari sau riscuri microbiologice.

2. Procese microbiologice utile sau care induc transformari nedorite in alimente in timpul procesarii sau conservarii.

3. Controlul microbiologic – indicatori recomandati in evaluarea calitatii microbiologice ; tehnici de evaluare ; normative nationale si international.

4. Bibliografie.

Istoria brânzeturilor

Brânza este un fel de măncare stravechi, ale cărei origini datează dinaintea istoriei înregistrate. Probabil descoperită în Asia Centrală sau în Orientul Mijlociu, producerea brânzei s-a raspândit în Europa şi a devenit o industrie sofisticată în timpul Imperiului Roman Antic. Pe măsură ce influenţa romană s-a retras, au aparut tehnici de preparare locale distincte. Această diversitate a ajuns la apogeu în epoca industrială timpurie şi a început apoi să decadă (dar în proporţie mică) datorită mecanizării şi a factorilor economici.

Brânzeturile reprezintă un excelent aliment atât datorită valorii nutriţionale ridicate, unei bune digestibilităţi, cât şi plăcerii pe care o creează consumul lor. Interesul nutriţional pentru acest aliment rezidă în principal din prezenţa în compoziţia sa, în proporţie relativ importantă, a protidelor cu mare valoare biologică, calciului, fosforului si a unor vitamine, în special A şi D.

Obţinerea brânzeturilor

Se poate folosi lapte crud în care bacteriile lactice trebuie să reprezinte peste 50% din totalul microbiotei, cu restricţii privind prezenţa bacteriilor butirice, a bacteriilor coliforme, a bacteriilor de putrefacţie din g. Pseudomonas.

Pentru evitarea unor defecte şi a riscului de transmitere a unor bacterii patogene, laptele se pasteurizează în regim t/T, după răcire se face inocularea laptelui cu culturi specifice.

Fabricarea brânzeturilor, prin procedee convenţionale, cuprined trei etape fundamentale: Coagularea laptelui – cu formarea gelului sau coagulului Deshidratarea coagulului ( concentrarea fazei insolubile prin sinereză şi

acidifiere) Maturarea caşului şi formarea caracteristicilor senzoriale specifice fiecărui tip

de brânză

Cultura starter Tipul de brânzăStreptococcus salivarius subsp. thermophillus;

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, lactis; L. helveticus; L. plantarum; bacterii din microbiota

specifică(indigenă)

Parmezan

Streptococcus salivarius subsp. thermophillus; Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus; L.

plantarum

Romano

Streptococcus salivarius subsp. thermophillus; Lactobacillus delbrueckii subsp. delbruekii, bulgaricus, lactis; L. helveticus; Propionibacterium freudenreichii

subsp. freudenreichii, globsum, shermanii

Emmental, Gruyère

Lactococcus lactis subps. lactis, diacetylactis, cremoris, Leuconostoc mesenteroides subps. cremoris,

Enterococcus durans

Cheddar, Cheshire

Streptococcus salivarius subsp. thermophillus; Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus; bacterii din

Caşcaval

microbiota specifică(indigenă)Streptococcus salivarius subsp. thermophillus;

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusMozzarella

Lactococcus lactis subps. lactis, diacetylactis, cremoris; Leuconostoc mesenteroides subps. cremoris

Gouda, Edam

Lactococcus lactis subps. lactis, diacetylactis, cremoris; Penicillium roqueforti

Brânzeturi cu mucegai în pastă: Roquefort, Stilton, Gorgonzola, Bucegi, Mycella

Lactococcus lactis subps. lactis, diacetylactis, cremoris; Penicillium camemberti

Brânzeturi cu mucegai la suprafaţă: Camembert, Brie, Coulomier, Pont l’Eveque

Lactococcus lactis subps. lactis, diacetylactis, cremoris; Leuconostoc mesenteroides subps. cremoris;

Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii, globsum, shermanii; Geotrichum candidum

Brânzeturi cu mucilagiu la suprafaţă: Limburger, Brick, Tilsiter, Münster

Culturi starter şi microorganisme asociate utilizate pentru fabricarea principalelor tipuri de brânzeturi

Microorganisme implicate la maturarea branzeturilor

Sortimente de brânză Microorganisme Durata maturării, luniBrânzeturi tari: Parmezan, Romaro Enterococcus faecalis subsp.

liquefaciens; Enterococcus faecalis subsp. zymogenes

6-14

Brânzeturi tari (felii): Cheddar Lactococcus lactis; Lactococcus cremoris

3 -12 la 0-5°C

Brânzeturi cu mucegai în exterior: Camembert

Iniţial Lactococcus lactis, dezvoltare externă a lui Penicillum camembertii

drojdii şi Brevibacterium linens

-

Brânzeturi cu mucegai în interior Sporii de Penicillum roqueforti inoculati in lapte. Perforarea cu ace

pentru accesul aerului.

Se împachetează în folie după 3 luni şi maturarea

Alterări microbiene ale brânzeturilor

Defect Microorganisme vinovateBalonarea timpurie a brânzeturilor - apare după 1 -2 zile de la formare; defectul poate fi întâlnit la branzeturi cu pasta moale tip Camembert, caurmare a înmulţirii în perioada de maturare a bacteriilor coliforme din lapte

Escherchia coli, Enterobacter aerogenes, Enterococcus faecalis, Enterobacter hafniae,etc

Balonarea tarzie – apare dupa 20-60 zile Clostridium butyricum si Clostridium tyirobutyricum; Bacillius polymixa

Cancerul cojii – apare prin degradarea protidelor de către bacterii anaerobe cu apariţia sub coajă a unor zone în care s-a produs putrefacţia

Clostridium sporogenes, Bacillius putrificus

Pătarea brânzeturilor – ca rezultat al proteolizei se formează tirozina care prin oxidare formează melanine de culoare cenuşiu-brun

bactrii din g. Pseudomonas ; Alcaligenes viscolactis, Pseudomonas, Proteus,

Enterobacter (în cazul brânzeturilor proaspete)

Mucegăirea – se caracterizează prin apariţia de pete colorate specific, miros caracteristic, degradarea cojii şi a zonelor adiacente, risc de formare a micotoxinelor şi difuzia lor în pastă. Concomitent cu mucegăirile pe suprafaţa brânzeturilor se pot dezvolta şi drojdii ce modifică culoarea : Rhodotorula, Candida, Debaryomyces

Geotricum candidum cu activitate proteazică şi lipazică;

Geotricum auranticum şi Mornascus purpureus, Aspergillus, Penicillium care produc pete diferit

colorate(portocaliu,roşu,brun,verzui)

Gust amar bacterii proteolitice : Micrococcus, Mammococcus favorizează formarea peptidelor amare

Culturi fungice – gust amar în brânza Camembert și Roquefort

Lactobacillus helveticus – elimină gustul amar prin accelerarea hidrolazei peptidelor amare

Procese microbiologice utile la fabricareaşi conservarea brânzeturilor

1. Fermentaţia lactică dirijată – este folosită în industrializarea laptelui când se folosesc culturi pure selecţionate de bacterii lactice la obţinerea produselor lactate acide, a untului şi la fabricarea brânzeturilor.

2. Fermentaţia propionică dirijată este folosită la fabricarea brânzeturilor (Schweitzer şi Emmenthal), cu rol pozitiv în formarea ochiurilor, alveole rezultate prin difuzia lentă a CO2, rezultat din fermentaţie sau prin decarboxilarea aminoacizilor, în formarea gustului specific şi creşterea valorii alimentare, ca urmare a formării de către bacteriile propionice a vitaminei B12.

3. Descompunerea lipidelor – Lipidele prezente în materia nevie, de origine vegetală şi animală care ajung în habitaturi naturale, precum şi cele conţinute în materii prime sau produse alimentare pot suferi transformări sub acţiunea microorganismelor producătoare de lipaze extracelulare. Cu microorganisme selecţionate ale g.Rhizopus şi Aspergillus se pot obţine preparate enzimatice cu activitate lipazică ce pot fi utilizate la fabricarea brânzeturilor pentru îmbunătăţirea aromei.

Procese microbiologice care induc transformări la fabricarea şi conservarea brânzeturilor nedorite

1. Fermentaţia butirică - la fabricarea brânzeturilor, când laptele este contaminat cu bacterii butirice, rezistente la pasteurizare, în timpul maturării odată cu formarea lactatului de calciu şi creşterea pH-ului are loc germinarea sporilor şi în urma activităţii lor se produce defectul de “balonare târzie” a brânzeturilor caracterizat prin deformare, rupturi în pastă şi miros dezagreabil de acid butiric.

2. Contaminarea cu micotoxine • Indirectă – în timpul maturării brânzeturilor, aflatoxina M1 (excretată în lapte din

aflatoxina B1 aflată în nutreţuri) se împarte între coagul şi zer în cazul ambelor

metode de obţinere (coagulare acidă/cheag). Această micotoxină rămâne stabilă pe tot parcursul maturării.

• Directă – micotoxinele pot exista în brânzeturi şi ca metaboliţi ai unor mcuegaiuri ce apar accidental în/sau pe brânză. Creşterea mucegaiurilor de contaminare pe parcursul maturării şi/sau depozitării necesită o curăţire pentru îndepărtarea petelor de mucegai deoarece exista riscul producerii de micotoxine care prezintă un factor de risc pentru sănătate. Brânzeturile în care apar mucegaiurile neutile conţin micotoxine cu efect nefrotoxic ( ocratoxina A, citrinina), teratogen (ocratoxina A, aflatoxina B1), neurotoxic ( acid ciclopiazonic) şi cancerigen (aflatoxina B1, ocratoxina A, patulina, sterigmatocistina).

Controlul microbiologic1. Indicatori recomandaţi în evaluarea calităţii microbiologice ;

2. Tehnici de evaluare ; 3. Normative naţionale şi internaţionale

1. Indicatori recomandaţi în evaluarea calităţii microbiologice - Evaluarea cantitativă şi calitativă

- Numărul total de bacterii aerobe mezofile;- Microbiota lactică globală şi pe grupe caracteristice ( lactococi, streptococi, lactobacili);- Lactobacilii heterofermentativi, bacteriile din genul Leuconostoc, bacteriile Cit+,

bacteriile propionice (pentru brânzeturile de tip Emmental) etc.;- Microbiota cu activitate caseolitică, lipolitică, bacteriile Brevibacterium linens etc.

( pentru controlul maturării).2. Tehnici de evaluare

2.1. Controlul calitătii microbiologice a culturilor starter- Evaluarea potenţialului biotehnologic în monoculturi şi culturi mulptiple;- Controlul purităţii prin examen microscopic direct şi examen cultural;- Examen cultural, pentru evaluare cantitativă şi calitativă, utilizând medii de cultură

specifice;- Controlul contaminării cu fagi.

2.2. Evaluarea calităţii microbiologice generale şi a stării sanitare a produselor finite

- Evaluarea microbiotei indologene şi de putrefacţie;- Aprecierea cantitativă anumărului total de drojdii si mucegaiuri;- Evaluarea bacteriilor sporulate anaerobe ( g. Clostridium);- Evaluarea indicatorilor ingienico-sanitari: bacterii coliforme de origine fecală (

Escherichia coli), enterobacterii, streptococi fecali;- Monitorizarea microorganismelor patogene: stafilococi coagulază-pozitivi, bacterii din g.

Slamonella, Listeria monocytogenes, etc.2.3. Metode clasice de evaluare microbiologică cantitativă şi calitativă

Tehnicile clasice de control microbiologic sunt, în general, tehnici culturale, care permit evaluarea cantitativă şi calitativă a microbiotei, apelând la metode de răspândire în plăci Petri, cu aprecierea numărului de unităţi formatoare de colonii (ufc) sau la metoda tuburilor

multiple(metoda titrului), când se stabileşte prin calcul statistic numărul probabil de microorganisme.

3. Norme naţionale şi internaţionale

Tipul de brânză Grupe de microorganisme testate1. Nr. Total de bacterii

aerobe mezofile a)

2. Bacterii coliform

e a)

3. Escherichi

a coli a)

4. Salmonell

a sp. b)

5. Stafilococi coagulazo-pozitivi a)

6. Număr total de

drojdii si mucegaiuria)

Brânză proaspătă obţinută din lapte de vacă

pasteurizat

- c) 100 10 0 10 -

Brânză proaspătă obţinută din lapte de vacă

nepasteurizat

- 1 000 100 0 10 -

Brânzeturi proaspete obţinute din lapte de vacă pasteurizat (caş, telemea proaspătă)

- 10 1 0 10 100

Brânzeturi proaspete obţinute din lapte de

vacă nepasteurizat (caş, telemea proaspătă)

- 100 10 0 100 300

Brânză proaspătă din zer (urdă)

- 1 000 100 0 10 -

Brânzeturi maturate în saramură din lapte pasteurizat(telemea, caş)

- 10 0 0 10 1 000

Brânzeturi maturate în saramură din lapte nepasteurizat(telemea, caş)

- 100 10 0 100 2 000

Brânzeturi fermentate cu pastă tare (Schweitzer), semitare (Moeciu), moale (Camembert,Taga,Năsal)

- 10 0 0 10 2 000 d)

Brânzeturi cu pastă filată (caşcaval), afumate şi neafumate

- 10 0 0 10 1 000

Brânzeturi frământate - 100 10 0 10 200Brânzeturi topite - - - 0 10 -

Norme microbiologice pentru brânzeturi în acord cu Ordinul Ministerului Sănătaţii 975/1998

a)valorile înscrise reprezintă nr. maxim admis pe g; b) valorile înscrise reprezintă nr. maxim admis pe 25 g; c) semnul “-“ arata ca nu este normat criteriul respectiv; d) la brânzaturi cu pasta moale nu se normează

Tipul de brânză Norme microbiologice*Brânzeturi proaspete ( brânzeturi nematurate) obţinute din lapte netratat termic sau termizat

bacterii indologene si de putrefactie <10g-1; Escherichia coli <104g-1 (n=5, c=2, m= 104,

M=105); Staphylococcus aureus <103 g-1 (n=5, c=2, m=

103, M=104 , în cazul depăşirii lui M se vor face determinări pentru evidentierea enterotoxinei);

Salmonella si Listeria monocytogenes absente în 25 g (n=5, c=0);

Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor.Brânzeturi proaspete ( brânzeturi nematurate)

obţinute din lapte tratat termic bacterii indologene si de putrefactie <10g-1; coliformi <10 g-1; coliformi termotoleranţi <1 g-1; E. Coli absentă în 1 g; Staphylococcus aureus <10 g-1 (n=5, c=2,

m=10, M= 102; în cazul depăşirii lui M se vor face determinări pentru evidentierea enterotoxinei);

Salmonella si Listeria monocytogenes absente în 25 g (n=5, c=0);

Enterococi (streptococi din grupul D) <30 g-1 (n=4, c=2, m=30, M=100);

Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor; Testul stabilităţii: 3 zile la 30°C

Brânzeturi cu pastă moale obţinute din lapte netratat termic sau termizat

Criterii microbiologice identice cu cele pt. brânzeturile proaspete pe bază de lapte netratat termic sau termizat

Brânză tip Camembert înaintea efectuării tratamentului ionizant

Salmonella si Listeria monocytogenes absente în 50 g (n=5, c=0);

E. Coli <104g-1 (n=5, c=2, m= 104, M=105); Staphylococcus aureus <103 g-1 (n=5, c=2, m=

103, M=103);Brânză tip Camembert după efectuării

tratamentului ionizant Salmonella si Listeria monocytogenes absente

în 50 g (n=5, c=0); E. Coli <102g-1 (n=5, c=2, m= 102, M=103); Staphylococcus aureus <102 g-1 (n=5, c=2, m=

102, M=103);Brânzeturi cu pastă moale obţinute din lapte tratat

termic Coliformi la 30°C <104 g-1 (n=5, c=2, m=104,

M=105); E. Coli <102g-1 (n=5, c=2, m= 102, M=103); Staphylococcus aureus <102 g-1 (n=5, c=2, m=

102, M=103; în cazul depăşirii lui M se vor face determinări pentru evidentierea enterotoxinei);

Salmonella si Listeria monocytogenes absente în 25 g (n=5, c=0);

Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor.Brânzeturi cu mucegai în pastă obţinute din lapte

netratat termic sau termizat Criterii microbiologice identice cu cele pt.

brânzeturile proaspete pe bază de lapte netratat termic sau termizat

Brânzeturi cu mucegai în pastă obţinute din lapte tratat termic

E. Coli <102g-1 (n=5, c=2, m= 104, M=105); Staphylococcus aureus <102 g-1 (n=5, c=2, m=

102, M=103; în cazul depăşirii lui M se vor face determinări pentru evidentierea enterotoxinei);

Salmonella si Listeria monocytogenes absente în 25 g (n=5, c=0);

Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor.Brânzeturi cu pastă tare obţinute din lapte netratat

termic sau termizat E. Coli <104g-1 (n=5, c=2, m= 104, M=105); Staphylococcus aureus <103 g-1 (n=5, c=2, m=

103, M=104; în cazul depăşirii lui M se vor face determinări pentru evidentierea enterotoxinei);

Salmonella absentă în 25 g şi Listeria monocytogenes absentă într-un g (n=5, c=0);

Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor;Brânzeturi cu pastă tare obţinute din lapte tratat

termic Salmonella absentă în 25 g şi Listeria

monocytogenes absentă într-un g (n=5, c=0); Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor; Pentru brânzeturile cu pastă fiartă, se mai poate

adăuga: Clostridium tyrobutyricum absent într-un g.

Alte brânzeturi obtinute din lapte netratat termic sau termizat

Criterii microbiologice identice cu cele pt. brânzeturile proaspete pe bază de lapte netratat termic sau termizat

Alte brânzeturi obtinute din lapte tratat Salmonella absentă în 25 g şi Listeria monocytogenes absentă într-un g (n=5, c=0);

Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor;Brânzeturi obtinute din zer proaspăt Staphylococcus aureus <10 g-1 (n=5, c=2, m=

10, M=102; în cazul depăşirii lui M se vor face determinări pentru evidentierea enterotoxinei);

Salmonella si Listeria monocytogenes absente în 25 g (n=5, c=0);

Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelorBrânzeturi obtinute din zer praf Salmonella si Listeria monocytogenes absente

în 25 g (n=5, c=0); Absenţa altor bacterii aptogene şi a toxinelor

*Comisia internatională de semnificaţii microbiologice pt. Alimente ( International Commission on Microbiological Specifications for Foods – ICMSF) recomandă evaluarea calităţii microbiologice a alimentelor pe baza unui plan stabilit pe criterii statistice care facilitează consumul fără risc al alimentelor precum şi exportul/importul acestora.

n - nr.de probe care trebuie examinate; m - gradul de contaminare [ufcx g-1(cm-3)] care nu induce riscuri microbiologice; M – gradul de contaminare maxim admis (la valori superioare acestuia lotul este respins); c – nr.maxim de probe de analiză cu grad de contaminare cuprins între m şi M pt. ca lotul să fie acceptat.

Condiţii microbiologice de admisibilitate pentru brânzeturi, în acord cu normativele internaţionale

Bibliografie

1. Microbiologia produselor alimentare. Dr. ing. Dan Valentina. Galati: Alma, 1999 - 2000, vol 1.2. Microbiologia produselor alimentare. Dr. ing. Dan Valentina. Galati: Alma, 1999 - 2000, vol 2.3. Ştiinţa şi ingineria fabricării brânzeturilor. G.M.Costin. Galaţi, editura Academica, 2003.4. Microbiologia produselor alimentare. Tehnici şi analize de laborator. C. Tofan, G. Bahrim, A.

Nicolau, M. Zara. Bucureşti, editura Agir, 2002.5. Microbiologie alimentara. Tofan C. Bucureşti, editura Agir, 2004 .