Typer av mikroorganismer i mat och Matförstöring
Mikroorganismeroch Matförstöring
SpoiledFood
- skador eller skador som gör mat oönskad för konsumtion.
- kan vara resultatet av:
- insektsskador
- fysisk skada
- enzymatisk nedbrytning
- mikrobiell aktivitet
grundläggande typer av Matförstöring
- utseende: när en mat ”ser dålig ut”, vad hänvisar detta till?
- mikrobiell tillväxt
mycelia eller koloniersynlig på ytan
utveckling av cloudinessin vätskor
- förändringar i matfärg på grund av hem-eller klorofyllnedbrytning
kolonipigment, tillväxt av mycelia etc.
- texturförändringar (känsla)
- slimbildning
beror främst på ytackumulering av mikrobiella celler
också vara en manifestation av vävnadsnedbrytning
- mjukgörande vävnad på grund av enzymatisk nedbrytning (t. ex. mjuk röta i grönsaker)
- förändringar i smak och lukt
- utveckling av:
1. kväveföreningar (ammoniak, aminer etc.)
2. sulfider
3. organiska syror
siffror och typer av MO i en mat bestäms till stor del av:
- miljö från vilken maten erhölls.
- mikrobiologisk kvalitet hos livsmedlet i dess råa eller obearbetade tillstånd (inneboende faktorer).
- hantering och bearbetning av sanitet.
- effektivitet av förpacknings -, hanterings-och lagringsförhållanden för att begränsa mikrobiell tillväxt (yttre faktorer).
specifika livsmedelsgrupper
- färskt kött:
kemisk sammansättning:
-75% vatten
-18% protein
-3% fett, 1% aska, spår av CHO, vitaminer etc.
1. Hela kött:
mikrofloran av freshmeat består främst av:
1. Gramnegativa aeroba stavar som Pseudomonas, Acinetobacter och Moraxella.
2. C. perfringens) ärockså vanliga på alla typer av kött.
även om underjordiska delar av kött är generelltsterila, kan vissa delar som lymfkörtlar vara kraftigt förorenade.
mekanisk störning av vävnaden underbearbetning kan distribuera mikroorganismer från köttytan genom hela produkten.
färskt kött är bland de mest lättfördärvliga livsmedel.
Lagringstemperaturär den enskilt viktigaste kontrollfaktorn för köttförstöring.
Handout – källor till förorening
flera släkter av mögel växer på ytan av kött och kan orsaka förstörelse, menkan inte växa på kött lagrat under 5oC.
vanligtvis genomgår färskt kött i kylskåpet vidhög Luftfuktighet bakteriell förstöring av:
gramnegativa aerober som Pseudomonas, Acinetobacter och Moraxella spp.
de inneboende och yttre parametrarna för markbiff gynnar dessa bakterier så starkt att de nästan är exklusivaförstörande medel.
köttförstöring kännetecknas av utseendet avav lukt och slem, som är uppenbara när ytbelastningen överstiger 107 CFU/cm2.
Handout-Figur 4.1 pg 81
slemmen beror på ackumulering av bakteriellaceller.
intressant är köttförstöring (inklusive fjäderfä ochfisk) sker utan någon signifikant nedbrytning av den primära proteinstrukturen.
istället använder förstöringsbakterier glukos,friaminosyror eller andra enkla kväveföreningar för att uppnå en befolkning på cirka 108 CFU/cm2, vid vilken tidpunkt köttets organoleptiska kvalitet tydligt kommer att avslöja att den är bortskämd.
Handout-Figur 4.2 pg 82 totalt antal vs förstörelse
2. Markkött:
samma MO som hela kött,men har alltid högre mikrobiella belastningar. Varför?
– större yta som ger mikrobesbättre tillgång till maten och fångar också luft för att gynna tillväxten avgram-negativa, aeroba bakterier som Pseudomonasspp.
– varje hanterings-eller bearbetningssteg (förvaringsredskap,skärknivar, slipmaskiner) kan bidra med ytterligare förorening till slutprodukten.
– en kraftigt förorenad Bit (t. ex. en lymfnod) kan förorena en hel del när de mals ihop.
användning av: (a) sojaproteinextenders (b) mekaniskt urbenat kött (MDM)
– ändrar inte mikrofloran signifikant menhöjer pH-värdet på kött vilket leder till snabbare förstöring
-nötkött pH=5.1-6.2,Lägg till förlängare höj det till en högre nivå av kött, vilket leder till snabbare förstöring
– nötkött pH = 5.1-6.2 6.0-7.0)
3. Vakuumförpackade kött
– 80% av nötkött lämnar förpackningsanläggning i vakuumförpackning.
– inte allt O2 avlägsnas underförpackning men resterande konsumeras genom andning av aerob MO och vävnaden själv
– resulterar i ökade CO2-nivåeroch därmed få en längre hållbarhetstid.
ogenomträngliga filmer som används:
1. CO2-nivåerna är högre
2. Eh lägre
mikrofloran skiftar från övervägande G-aerobesto g + anaerober och mikroaerofila mjölksyrabakterier (LAB) som Lactobacillus, Carnobacterium och Leuconostoc.
– om nitrit har tillsatts i vakuumpackagerat kött (t. ex. för att hämma C.botulinum i skinka, bacon), LAB dominans är ännu mer uttalad
i allmänhet anses vakuumförpackade köttmycket säkra livsmedel och fria från de flesta patogena arter av bakterier.
– meddet möjliga undantaget för S. aureus och Y. enterocolitica
förstörelse invacuum förpackade kött manifesteras av:
- Slime utveckling
2. Grönning orsakad av mikrobiell produktionh2o2 eller H2S.
H2O2 produktion i kött har associerats med fleratyper av mjölksyra
bakterier (främst Lactobacillus)
Handout-Köttpigment
oxidanten (H2O2) reagerar med nitrosohemokrom(härdad köttfärg cmpd) för att bilda en grön porfyrinförening.
H2grönsakeri färskt kött som har vakuumförpackats och lagrats mellan 1-5oC.
H2sreagerar med myoglobin för att bilda sulfmyoglobin i kött med ett pH över 6,0.
H2produceras av:
1. Shewanella putrefaciens och Pseudomonas spp. (när O2-permeabla filmer används).
2. Vissa laktobaciller (när O2 – ogenomträngliga filmer används).
av lukter som härrör från:
1. frisättningen av kortkedjiga fettsyror
2. produktionen av flyktiga föreningar som acetoin, diacetyl och H2S (och många andraföreningar, beroende på den dominerande förstöringsbakterien)
den typ av förstöringsbakterier som kommerdominera påverkas av flera faktorer som inkluderar:
1. Är köttprodukten rå eller kokt?
kokta produkter har ett högre pH (> 6.0) vilket kan tillåta tillväxt av G – fakultativa anaeroba patogener som Yersinia enterocolitica.
råvaror har ett pH på cirka 5, 6 vilket gynnar lacticacid-bakterier, esp. Lactobacillus, Carnobacterium och Leuconostoc.
2. Nitritkoncentration i kött.
hög nitrit conc. gynnar mjölksyrabakterier.
låga nitritnivåer kan tillåta tillväxt av Brochothrix thermosphacta (G+ stav, facanaer, tillväxt @ 0-30oC från pH 5,0-9,0 katalas+).
B.thermosphacta är en viktig förstöringsbakterie i anaerobt lagrade kött som hålls vid låg temperatur, men bakterien hämmas av nitrit.
4. Bearbetat kött (korv, korv ochluncheon kött)
dessa produkter består av en mängd blandadeingredienser, varav någon kan bidra med mikroorganismer till maten.
jäst och bakterier är de vanligaste orsakerna tillspoilage, som vanligtvis manifesteras i 3sätt:
A. Slimig förstörelse
liksom andra köttprodukter sker detta påyta och orsakas av uppbyggnad av celler av jäst, laktobaciller, enterokocker eller Brochothrix thermosphacta.
tvätta slem med varmt vatten kan återställaproduktens kvalitet.
B. Sourspoilage.
resultat från tillväxt av mjölksyrabakterier (som härrör från förorenade ingredienser som mjölkfastämnen) under höljet.
dessa organismer fermenterar laktos och andra CHOs iprodukten och producerar organiska syror.
smak påverkas negativt men produkten är inte skadlig om den ätas.
C. Greeningpå grund av H2O2 eller H2S produktion.
eftersom grönare indikerar mer omfattande produktbrott, skulle jag inte rekommendera att äta gröna wieners.
skäl Botadekött (bacon, skinka) är resistenta mot förstörelse:
1. Användning av nitrit / nitrat
2. Rökning eller saltning av skinka
3. Den höga fetthalten (alltså låg aw) av bacon
istället, förstörelse av dessa produkter är ofta causedby formar från flera släkten inklusive Aspergillus,Fusarium, Mucor, Penicillium, Rhizopus och Botrytis.
5. Fjäderfä:
a. allmänna trender är desamma somandra färska kött
b. liknande mikroflora på färska fåglar
c. hela fåglar har lägre räkningarän uppskurna delar
d. ytterligare bearbetningssteg lägger tilltill den mikrobiella belastningen
när fjäderfä befinner sig i de avancerade stadierna av förstörelse,kommer huden ofta att fluorescera under UV eftersom så många fluorescerande pseudomonadsär närvarande.
av lukt uppträder vanligtvis innan slimhet utvecklas.
samma bakterier kan producera visceral bismak, atillstånd manifest av off lukter i bukhålan eller fjäderfä.
peka på Kom ihåg:
under de första stadierna av förstörelse stöder hudenbakteriell tillväxt bättre än vävnaden (som förblir väsentligen fri från bakterier under en tid). Således kan huden ibland avlägsnas för att rädda maten.
6. Fisk:
a. fisk har hög kvävehalt meningen kolhydrat.
b. den mikrobiella kvaliteten på fisk och särskilt skalfisk påverkas starkt av kvaliteten på vattnet från vilket de skördades.
Osanitiserade bearbetningssteg är huvudämnenskulpturer i fiskprodukter med höga mikrobiella belastningar.
i allmänhet har frysta Fiskprodukter lägre antalän färska produkter.
bakterier på färsk fisk är koncentrerade på yttrekalk, gälar och tarmar.
förstöring av salt – och sötvattensfisk förekommer på liknande sätt; den mest mottagliga delen av fisken för förstörelse är gillregion, och det bästa sättet att upptäcka förstörelse i färsk fisk är att sniffa detta område för lukt som produceras av Pseudomonasand Acinetobacter-Moraxella bakterier.
luktarna innefattar ammoniak, trietylamin, H2och andra föreningar.
om fisken inte tas ut snabbt kommer bakterier attflytta genom tarmväggarna och invadera köttet som ligger bredvidbukhålan.
förstöring av kräftdjur (räkor, hummer, krabbor och kräftor) är liknande, men dessa produkter har någracho (0,5%) och mer fria aminosyror så förstörelse kan ske snabbare.
mollusker (ostron, musslor, musslor, bläckfisk och kammusslor) har mer CHO (3-5%) och mindrekväve än antingen fisk eller skaldjur.
mollusks mikroflora kan variera mycketberoende på kvaliteten på vattnet från vilket de skördades.
skaldjur är filtermatare och kan förväntas innehålla nästan alla mikroorganismer eller virus som förekommer i vattnet där de erhölls.
om dessa produkter togs från rent vatten, dominerar de vanliga Pseudomonas och Acinetobacter-Moraxella typerna avspoilage bakterier.
B. grönsaker
typisk sammansättning:
-88% vatten
-8,6% CHO. Innehåller lättillgängliga mono-och disackarider som glukos ochmaltos, liksom mer komplexa oligosackarider, som är tillgängliga för fåtyper av mikroorganismer.
-1,9% protein
-0,3% fett
-0,84% mineraler
-innehåller också fett-och vattenlösliga vitaminer ochkärnsyror (<1%).
– pH för de flesta grönsaker är runt 6.0; inomtillväxtområdet för många bakterier
grönsaker är ett bra substrat för jäst, mögeleller bakterier
det uppskattas att 20% av alla skördade frukteroch grönsaker för människor förloras för förstörelse av dessa mikroorganismer.
eftersom bakterier växer snabbare, brukar Deut-konkurrera svampar för lättillgängliga substrat i grönsaker. Som ett resultat är bakterier av störrekonsekvens i förstörelsen av grönsaker med inneboende egenskaper somstödja bakterietillväxt (gynnsamt pH, Eh).
mikroflora av grönsaker består huvudsakligen av:
- g + bakterier som mjölksyrabakterier (t.ex. leuconostocs, laktobaciller, streptokocker.
- Coryneformer och stafylokocker (den senare kommer från händerna på anställda under bearbetningen.
3. Staphylococci kan vanligtvis inte proliferera menkorskontaminering kan introducera dem i andra livsmedel där tillväxtförhållandenär mer gynnsamma.
Mjuk röta
a. En av de vanligaste typerna av bakteriell förstöring.
b. orsakad av Erwiniacarotovora och ibland av Pseudomonasspp., som växer vid 4oC
mjukning kan också varaorsakad av endogena enzymer.
FlavrSavr story:
a. polygalakturonas (PB); hydrolyserar en (1-4) glykosidikbond i pektin vilket leder till mjukning.
b. Calgene gjorde antisense RNA till tomat pg, konstruerar ofta långsammare och så kan skördas efter att de är mogna (bättre smak).
c. första kommersiellt utnyttja. genetiskt ingenjöreradgrönsak.
Handout-tabell 8.5 pp 155- (notera antalet pseudomonader)
Mögelförstöring
a. i grönsaker där bakterietillväxt inte gynnas(t.ex. lågt pH) är mögel de viktigaste förstöringsmedlen.
b. de flesta formar måste invadera växtvävnad genom en surfacewound såsom ett blåmärke eller spricka.
c. Sporer deponeras ofta på dessa platser avinsekter som Drosophila melanogaster, den vanliga fruktflugan.
d. Andra formar som Botrytiscinerea, som orsakar grå mullrot på en mängd olika grönsaker, kan tränga igenom frukt eller grönsaksskinn på egen hand.
mikrofloran av grönsaker kommer att återspegla:
a. sanering av bearbetningssteg
b. villkoret för den ursprungliga råprodukten
jordburen MO som clostridia är vanliga på rågrönsaker, och vissa arter, som C. botulinum, är så stora att de är i fokus för bearbetningssteg som är utformade för att förstöra MO.
Källor Till Kontaminering
1. Ytförorening-jord, vatten, luft, mänskliga patogener från gödsel (nattjord)
2. Skörd – handplockning vs. maskiner
högskada om grödan är mogen…skörd före mogen
Geotrichium candidum – mögel påskördare
3. Förpackning: containersreused-sanitized
4. Bearbetningsanläggning
5. Marknader-hantering, korskontaminering
C. Frukt
Genomsnittlig sammansättning
-85% vatten
-13% CHO
-0.9% protein (lite låg på kvävekällor)
-0.5% fett
-0,5% aska
– spårmängder vitaminer, nukleotider etc.
– mindre vatten och mer CHO än grönsaker
– lowpH (1.8-5.6)
Handout-Fig. 7.1 typ pH avgrönsaker och frukter
liksom grönsaker är frukter näringsrika rikasubstrater men fruktens pH gynnar inte bakterietillväxt. Som ett resultat är jäst och mögel viktigare än bakterier i förstörelsenav frukter.
a. Flera genera av jäst kan varahittades på frukt.
b. Eftersom dessa organismer växer snabbare än mögel, jästinitierar ofta fruktförstöring.
c. sedan formar avsluta jobbet genom att försämra complexpolysackarider i cellväggar och skal.
SpecificSpoilage Organismer:
1. Blå rot-Penicillium, frukter
2. Downy mildews-Phytophora, stora massor av mycellium (druvor)
3. Svart röta-Aspergillus, lök
4. Sura röta-Geotrichum candidum
D. andra livsmedel
1. Mejeriprodukter-mjölk är en mycket rikmedium
rå mjölkflora kan innefatta:
A. Alla MO finns på kohud (som inkl. jord och fekalbakterier), juver och mjölkningsredskap
b. kan innehålla G -, G+, jäst och mögel.
vid korrekt hantering och lagring är floran avpasteuriserad mjölk främst g+ – bakterier.
Psykrotropa pseudomonader är vanliga i bulklagringsmjölk
-producera värmestabilaenzymer som kan minska mjölkkvaliteten och hållbarheten
Pasteuriseringdödar de flesta G- (inkl. Pseudokod.), jäst och mögel
-someG – enzymer, termotoleranta g+ bakterier och sporer överlever
-PsychrotropicBacillus spp. är också vanliga i råmjölk
pastöriserad flytande mjölk – bortskämd av en mängd olika bakterier, jäst och mögel.
a. tidigare var mjölk vanligtvis syrad av laboratorier somenterokocker, laktokocker eller laktobaciller, som tappade pH till 4,5 varmjölkproteiner koagulerar (curdling).
b. Idag är mjölk oftare bortskämd av aerobicsporformers som Bacillus, varsproteolytiska enzymer orsakar curdling.
c. Mögel kan växa på ytan av bortskämd mjölk, menprodukten kasseras vanligtvis innan detta inträffar.
tabell 20.1 pp 281-defekter av flytande mjölk
smör; högt lipidinnehåll ochlåg aw gör det mer mottagligt för ytmögeltillväxt än tobaksförstöring.
vissa pseudomonader kan vara ett problem;”surface taint” -skarp lukt, orsakad av produktion av organiska syror (esp. isovaleric) frånp. putrefaciens
Rancidity på grund av smörfettlypolys orsakad av P. fragi är vanliga.
Stugaostkan bli bortskämd av jäst, mögel och bakterier.
den vanligaste bakterieförstöringen är ”slemmig ostmassa” orsakad av Alcaligenes spp. (G-aerobicrod bunden i jord, vatten och tarmkanalen hos ryggradsdjur).
liksom Campylobacter oxiderar dessa arter inte CHOs utan använder istället aminosyror och TCAintermediates.
Penicillum, Mucor ochandra svampar växer också bra på stallost och ger inaktuella eller jästsmak.
RipenedCheeses – (1) låg aw, (2) låg pHand (3) högt salt hämmar de flesta förstöringsmikroorganismer utom ytmögeltillväxt.
-dessa organismer kan metabolisera citrat, laktos,pyruvat eller mjölksyra och producera butyrat eller acetat plus CO2 eller H2 gas som ”blåser” osten.
DefectsTable 20.2 pp 282
ägg
ägg har flera inneboende parametrarvilket hjälper till att skydda den näringsrika äggulan från mikrobiell attack. Dessa inkluderar skalet och associerademembran, såväl som lysozym, konalbumin och ett högt pH (>9,0) ivit. Nylagda ägg ärallmänt sterila, men blir snart förorenade med många släkter avbakterier.
så småningom kommer dessa MO att tränga inäggskal och förstörelse kommer att inträffa.
pseudomonader är vanliga förstöringsmedel, men mögelliknande Penicillium och Cladosporium växer ibland i airsac och förstör ägget.
spannmål och bagerivaror
dessa produkter kännetecknas av alow aw som, när de lagras ordentligt under låg luftfuktighet, begränsar allMO utom formar. Rhizopus stolonifer är den vanliga brödmögel, och andra arter från detta släkt förstör spannmål och andra bakverk.
-kylda frysta degprodukterha mer vatten och kan bli bortskämd av mjölksyrabakterier.
Fermenteradmat och drycker
det låga pH-eller etanolinnehållet i dessaprodukter tillåter inte tillväxt av patogener, men förstörelse kan uppstå.
öl och vin (pH 4-5) kan bortskämasav jäst och bakterier. Bakterierinvolved är främst mjölksyrabakterier som laktobaciller och Pediococcus spp., och (under aerobconditions) ättiksyrabakterier som Acetobacteroch Gluconobacter spp. Ättiksyrabakterier omvandlar etanol till ättiksyra inärvaro av syre.
den anaeroba bakterien Megasphaera cerevisiae kan också förstöra öl genom att producera isovalericacid och H2S.
förstörelse i förpackad öl beror ofta på tillväxt avjäst Saccharomyces diastaticus,som växer på dextriner som bryggerijäst inte kan använda. Candida valida är den viktigasteförstör jäst i vin. I antingenfall resulterar förstöring av jäst i utvecklingen av grumlighet, av smakeroch lukt.
Vinerkan också förstöras av mjölksyrabakterier som kan omvandla äppelsyra till mjölksyra (malo-lacticfermentation). Detta minskarvinets surhet och påverkar vinsmaken negativt. I vissa områden (t. ex. Nordväst), vindruvor har för mycket äppelsyra så denna jäsning används medvetet för attminska surheten hos druvsaft som kommer att användas för vin.
jäst, mögel och mjölksyrabakterierkan också förstöra fermenterade grönsaker som surkål och pickles, liksomandra sura livsmedel som salladsdressingar och majonnäs. Förstöring i fermenterade grönsaker manifesteras ofta avlukt eller förändringar i färg(kromogen kolonitillväxt) eller textur (mjukning) av produkten. Imajonnäs eller salladsdressing är de första tecknen på förstörelse vanligtvis av luktaroch emulsionsseparation.