UNIVERSITATEA DUNAREA DE JOS GALATIFACULTATEA : STIINTA SI INGINERIA ALIMENTELORSPECIALIZAREA : C.E.P.A.GRUPA : 2C.31ANUL : III

Profesor StudentConf. univ. dr. ing. GABRIELA BAHRIM HALCHIN ANGELA

2014

MICROBIOLOGIACEREALELOR

CUPRINS :

1. COMPONENTA MICROBIOTEI :1.1. Microorganisme utile1.2. Microorganisme care induc alterari

1.2.1. Alterarea microbiana a cerealelor1.2.2. Riscuri microbiologice

2. PROCESE MICROBIOLOGICE UTILE SAU CAREPRODUC TRANSFORMARI NEDORITE IN ALIMENTEIN TIMPUL CONSERVARII

3. CONTROLUL MICROBIOLOGIC :3.1. Indicatori recomandati in evaluarea calitatii microbiologice3.2. Tehnici de evaluare3.3. Normative nationale si internationale

INTRODUCERESe poate considera ca cerealele reprezinta forme naturale de conservare, protejate de

agresiunea factorilor externi, prin invelisuri si alti compusi cum sunt unele proteine care au oactiune antifungica.

Principalele mucegaiuri care se pot dezvolta pe cereale fac parte din subdiviziunile :Zygomycotina, Ascomycotina, Deuteromycotina.

Surse de contaminare :- Solul este principala sursa de microorganisme unde are loc contaminarea radacinilor plantelor(microflora rizosfera care este alcatuita din bacterii nesporulate (Pseudomonas fluorescens),sporulate (Bacillus subtilis), bacterii lactice si mucegaiuri ( g.Penicillium i Fusarium)- Curentii de aer :

- microflora epifita (este formata n special din bacterii nesporulate i mucegaiuri i mai puinebacterii sporulate)- Alte surse de contaminare:

O cantitate masiva de contaminare a boabelor de cereale are loc la recoltare,datorita prafuluicare contine o mare parte din microorganismele existente in sol, praf care se ataseaza pe suprafataboabelor.

Cea mai mare cantitate de microorganisme se gaseste pe secara, orz, grau si in mai mica masurape mei, porumb si orez.

Acumularea microorganismelor in masa de cereale este posibila si in timpul transportarii lor lamagazii sau silozuri, daca transportul se realizeaza cu masini, vagoane etc. cu o stare igienicanecorespunzatoare , producand astfel contaminarea cu microorganisme patogene pentru om sianimale.

1.1. Microorganisme utile

Drojdia este responsabila pentru fermentatiaalocoolica a zaharului din faina, crestereaaluatului, porozitarea si aroma painii.

Bacteriile lactice homo- si heterofermentative introduse in aluat sub forma de culturipure sau odata cu faina, responsabile de fermentatia lactica a glucidelor din aluat si deformarea substantelor de aroma.

Bacteriile propionice folosite in culturi starter, deoarece produc CO2 si de acidpropionic cu efect fungistatic, ce contribuie la conservarea mai buna a painii si laprevenirea mucegairii.

1.2. Microorganisme care induc alterari1.2.1. Alterarea microbiana a cerealelor :

Mucegairea are loc odata cu cresterea umiditatii fainii peste 15% producandmodificari de gust, miros care se transmit si in paine.Faina mucegaitainfluenteaza negativ calitatile tehnologice datorita cresterii aciditatii caurmare a formarii acizilor organici care influenteaza din punct de vederecalitativ si cantitativ glutenul.Mucegaiuri care se pot dezvolta in faina suntPenicillium, Aspergillus, Mucor etc.Consumul cerealelor mucegaite pot sadetermine imbolnaviri grave ale animalelor sau chiar moartea lor(in cazulin care s-au dezvoltat mucegaiuri capabile sa produca micotoxine)Acrirea se caracterizeaza prin cresterea aciditatii si se produce odata cu marirea accentuata a

umiditatii (de exemplu bacteriile acidifiate (g.Lactobacillus,Bacillus) metabolizeaza glucidele sile transforma in acizi organici).Sporii de mucegai se pot dezvolta pe suprafata sau in interiorulpainii formand pete colorate si modificari ale caracterelor organoleptice (gust si miros de mucegai),ca de exemplu Monilia, Mucor etc.De asemenea, prin prezenta mucegaiului pe paine aparepericolul aparitiei unor specii toxicogene producatoare de micotoxine (Aspergillus flavus ).Incingerea se realizeaza prin cresterea temperaturii(poate ajunge la 55-65C)in masa de boabe dorita activitatii fiziologice a bobelor, datorita activitatiimicroflorei specifice din timpul depozitarii si datorita prezentei insectelor.In cazul dezvoltarii lente a procesului de incingere a cerealelor, cu umiditatede aproximativ 20%, se produce o pierdere totala a capacitatii de germinare,o scadere cantitativa si calitativa a glutenului asociata cu o crestere acantitatii de acizi grasi liberi.

1.2.2. Riscuri microbiologiceMucegaiurile fitopatogene pot provoca imbolnavirea plantelor cerealiere dand boli ca : rugina,

malura, taciunele, cornul secarei si altele.Rugina :

- este o boala intalnita la grau, secara, porumb, orz si unele plante industrialemedicinale, aspectul constand in boabe zbarcite de culoare galben deschisa ;

- plantele infectate cu agentii producatori ai ruginei pierd excesiv apa printranspiratie avand loc o crestere a permeabilitatii celulare si o scadere inintensitate a procesului de fotosinteza, incat este stanjenita acumularea desubstante de rezerva in boabe ;

- din graul atacat de rugina se obtine prin macinare o faina de calitate slaba,cu proprietati de panificatie scazute ;

- este data de mucegaiuri cum ar fi g.Puccinia avand efectul parazitar.Malura :

- este o boala intalnita la grau si secara fiind produsa in special de mucegaiul dinTilletia tritici, fiind agentul producator de malura la grau ;

- prin strivirea unui bob malurat, apare un praf negru format din chlamidosporicare dau un miros neplacut de ,,peste stricat, datorat trimetil amina iar pentruindepartarea mirosului de trimetil amina se practica incalzirea cerealelor ;

- prin macinare, sporii de malura ajung in faina si ii imprima o culoare inchisa siun miros specific ;

- painea preparata din aceste fainuri are o culoare cenusie si un gustneplacut (prin ingerare, sporii de malura pot provoca dereglarigastrointestinale, de aceea painea nu este admisa in consum).

Taciunele :- boala este produsa de mucegaiuri din subdiviziunea Bazidiomycotina,ordinul Ustilaginales, genul Ustilago si este intalnita pe cereale sauierburi furajere.

Ex. : taciunele zburator este provocat de Ustilago tritici, careparaziteaza plantele de grau, provocand pagube imense.

Ex. : taciunele porumbului este produsa de Ustilaga maydis.- faina provenita din bobele contaminate(in boabe se formeaza scherotide culoare neagra si reprezinta organul de rezistenta) estenecorespunzatoare si contine substante toxice (ergotina).

Cornul secarei :- este o boala produsa de Claviceps purpurea, fiind micromicet care poate parazitasecara si alte graminee ;

- folosirea in alimentatie a painii obtinuta din faina, in care la macinare au patrunsscleroti (organul de rezistenta al mucegaiului, care se scutura in timpul seceratului,cade in sol si rezista in timpul iernii), provoaca boala numita ergotism ;

- gradul de toxicitate al sclerotilor este datorat prezentei unor alcaloizi(0,33-0,25%) si anume ergotina .

Boli ale porumbului1. Produse de mucegaiuri

- putrezirea cenusie a porumbului : are loc prin dezvoltarea pe stiulete a lui ;2. Produse de bacterii

- vestejirea bacteriana : este produsa de Pseudomonas stewarti, iar infectia setransmite prin seminte, iar in perioada de vegetatie prin intermediul insectelor .

2. PROCESE MICROBIOLOGICE UTILE SAU CARE PRODUC TRANSFORMARINEDORITE IN ALIMENTE IN TIMPUL CONSERVARII

In timpul conservarii,microflora cerealelor si a produselor destinate macinarii se modifica in timp.In cazul in care se intalnesc in cantitati mari specii din genurile Absidia, Rhizopus, Mucor ,conservarea se realizeaza in conditii necorespunzatoare si semnifica o alterare avansata.2.1. Influenta temperaturii de conservare a cerealelor asupra microbiotei :- grupul predominant in masa de cereale il formeaza M.O mezofile, cele mai periculoase fiindmucegaiurile ce se dezvolta intre 20-30C, iar sub 10C se opreste dezvoltarea acestora ;

- pentru producerea de micotoxine la cresterea pe cereale, mucegaiurile necesita o umezealarelativa a aerului de 85% si o temperatura de 27-30C .

2.2. Integritatea boabelor :- cand in masa de cereale exista boabe zdrobite, acestea respira mai intens si absorb cu usurintaapa rezultata din procesul de respiratie ;

- M.O se inmultesc activ in sparturi, unde vin in contact direct cu substantele nutritive ale bobului .2.3. Rolul insectelor la conservarea cerealelor :- infestarea cu insecte a cerealelor conduc la modificari de miros si gust datorate formarii dechinone si acid uric si pot transmite M.O patogene degradand o cantitate mare de boabe ;

- insectele sunt aerobe, consuma din substanta uscata a bobului si produc la randul lor prinprocesul de respiratie CO2 , apa si caldura, dezvoltarea lor fiind posibila si la umiditati mai micide 11-14% ;

- la umiditatea de 15-16% o crestere mica a continutului de apa libera respiratia insectelor intr-unloc limitat poate fi suficienta pentru a cauza o accelerare in activitatea microbiana dand asanumitele zone calde FOCARE DE INCINGERE.

3. CONTROLUL MICROBIOLOGIC :3.1. Indicatori recomandati in evaluarea calitatii microbiologice

Pentru caracterizarea cerealelor se folosesc o serie de indicatori care apreciaz starea fizic saucalitatea lor.

3.1.1. Analiza senzorial a cerealelorAnaliza senzorial a cerealelor este prima analiz din ansamblul celor efectuate pentru

aprecierea unui lot de cereale. Analiza const n aprecierea:aspectului, culorii, mirosului,gustului.- Examinarea aspectului se face vizual i are n vedere i starea suprafeelor exterioare ale

cerealelor .- Examinarea culorii se face vizual constannd culoarea boabelor de cereale, prezena sau

absena unor pete de culoare diferit de cea normal pentru cereala analizat.n general,cerealelecare au suferit procese de autoncingere, fr a atinge un stadiu avansat, i modific culoarea.

In prima faza boabele isi pierd stralucirea, devin mate, apoi pe masura ce se dezvolta activmicroorganismele apare procesul de incingere avansat : boabele inegrite denumite ,,boabecarbonizate.Grul i secara i pierd luciu sau se brunific ncepnd din zona embrionului.Porumbul capt o culoare verzuie n zona embrionului i suprafaa bobului se pteaz.- Examinarea mirosului se face inspirnd aer din spaiile intergranulare ale probei.Cerealele trebuie s prezinte un miros caracteristic, fr miros de mucegai sau de ncingere, sau

alte mirosuri strine.- Examinarea gustului se face mestecnd cteva boabe de cereale n gur.Descompunerea lipidelor,

cu eliberarea acizilor grai precum i oxidrile acestora, duc la apariia unui gust acru. Gustulamar apare datorita dezvoltrii microflorei cerealelor ca urmare a creterii umiditii i temperaturiicerealelor n timpul unei depozitri necorespunztoare.Prezena i dezvoltarea unor duntori ca acarienii, insecte ca grgriele, gndacii, pot imprimagusturi neplcute cerealelor.

3.1.2. Masa hectolitrica

Unul dintre indicatorii de baz, n aprecierea calitii cerealelor, folositdin cele mai vechi timpuri, l constituie masa unitii de volum.

Masa hectolitric sau masa volumetric reprezint masa (greutatea)exprimat n kg a unui volum de boabe de 0,1m3(echivalent cucapacitatea de 100 litri). Aceast nsuire prezint importan dinurmtoarele motive:- pentru gru i secar constituie parametrul principal de extracie a finii;- constituie unul din parametrii de stabilire a preului;n funcie de mrimea masei hectolitrice, produsele agricole boabe segrupeaz n produse grele (mazre, fasole, gru, porumb), care aumasa hectolitric, de regul, mai mare de 75 kg i produse uoare (floareasoarelui,ovz .a.)cu masa hectolitric, de obicei mai mic de 40 kg.Etalonul Romniei pentru masa hectolitric a cerealelor este balana de cereale etalon de 20 litri.Masa hectolirica se determina cu balanta hectolitrica, care permite stabilirea masei de cereale

care ocupa un volum de 1 litru.

3.1.3. Masa relativ a 1000 de boabe - MMBPrin masa relativ a 1000 de boabe (semine) se nelege masa a 1 000 semine la umiditatea care

o conin n momentul determinrii.Acest indice calitativ are importan n special pentrumaterialul de nsmnare, cereale-smn", precizeaz c seminele de cereale trebuie scorespund condiiei de greutate a 1 000 boabe stabilit n fiecare an de ctre organele abilitate.Masa relativ a 1 000 boabe se determin la seminele pure.

3.1.4. Masa specificMasa specific a seminelor reprezint raportul dintre masa a 1 000 boabe, n grame, i volumul

a 1 000 boabe, n centimetri cubi.Dintre proprietile ponderale ale seminelor, masa specific este indicele calitativ care

furnizeaz informaiile cele mai precise asupra valorii calitative a produsului analizat.

3.1.5. UmiditateaUmiditatea este un parametru determinant pentru produsele agricole i n

special pentru semine.Umiditile maxime recomandate la acceptarea produselor agricole la

recepionare sunt de 14 - 15% la cereale, 12% la soia i sub 10% la semineleoleaginoase . La seminele care depesc acest nivel de umiditate se practic ouscare n instalaii specifice numite usctoare. Umidometru

electronic3.1.6. Determinarea proteinei

Determinarea proteinei n bob ntreg ctig teren din ce n ce maimult deoarece metodele clasice de determinare a coninutului de proteindureaz minim patru ore, timp pe care nimeni nu l are la recepie.

De aceea firma suedez Perten Instruments a dezvoltat aparatulInframatic 9100, pentru a determina n numai cteva secunde coninutulde proteine al unei probe.

Aparatul Inframatic9100

3.1.7. Determinarea glutenului

Este un indicator important n aprecierea calitilor cerealelor n industria de panificatie.Determinarea glutenului i mai ales aprecierea calitii lui este foarte important pentru

aprecierea cerealelor i n special a cerealelor pentru panificaie.Pentru determinarea glutenului se foloseste un aparat provenit de la firma Sadkiewicz , care

permite o analiz rapid i nregistrarea datelor ntr-un sistem informatic.

Sistem Sadkiewicz pentru determinarea glutenului

3.3. Normative nationale si internationale

Incepand din 1962 este formata Comisia Internationala pentru Specificatii Microbiologice pentruAlimente (ICMSF) in scopul stabilirii unui acord international de metodologii de laborator pentrua fi folosite la analiza produse alimentare.Organizatia Internationala de Standarde (ISO) publica procedurile standard recomandate pentru

analiza microbiologica a alimentelor.Incepand din 1959 este perfectionat si recomandat pentru publicare in toate subramurile industrieialimentare sistemul HACCP(Hazard Analysis Critical Control Points) bazat pe identificarea,evaluarea si tinerea sub control a tuturor riscurilor chimice, fizice si biologice (microbiene siparazitologice) ce ar putea interveni in procesul de fabricare, pastrare, distributie a produseloralimentare, in scopul asigurarii inocuitatii acestora.

CONCLUZII

In conformitate cu statisticile FAO, aproximativ 5% din productia mondiala de cereale care seobtin anual se deterioreaza datorita prezintei microorganismelor : tarile care utilizeaza tehnologiiavansate pierd aproximativ 1-2% din productia anuala, iar alte tari pot pierde 25-30% din totalulproductiei anuale, fara a adauga costurile de stocare si uscare.

Valoarea alimentara este modificata prin prezenta si prin proliferarea microorganismelor careconsuma molecule ,,valoroase din punct de vedere energetic.

Unele microorganisme pot avea un rol favorabil, ele putand sintetiza molecule cu activitatebiologica cum ar fi vitaminele si factorii de crestere (aminoacizi, acizi grasi esentiali) distrugandastfel unele produse toxice si antinutritionale.

Prezenta lui Alternaria reprezinta un criteriu pentru evaluarea calitatii granelor si a duratei lorde depozitare, precum si prezenta in cantitate mare a lui Pseudomonas herbicola denota ocalitate buna a cerealelor.

BIBLIOGRAFIE :

1. Dan V, 2000, Microbiologia produselor alimentare, Ed. Alma, Galati

2. Banu C, 2002, Microbiologia inginerului de industrie alimentara,Cap.I, Microbiologia produselor alimentare , Ed.Tehnica, Bucuresti

3. Tofan C, Bahrim G, Nicolau A, Zara M, 2002 ,Microbiologia produselor alimentare Tehnici si analize de laborator ,Ed.Agir , Bucuresti

4. Tofan C , 2004 , Microbiologia alimentara , Ed.Agir , Bucuresti

5. Nicolae Hodisan, Adrian Timar, 2010, Materii prime vegetale conditionarea,pastrarea si expertiza, Ed.Univ., Oradea

VA MULTUMESC