Typer af mikroorganismer i fødevarer og fødevarer Fordærv
Mikroorganismerog mad fordærv
SpoiledFood
- skader eller skader, der gør fødevarer uønskede til konsum.
- kan være resultatet af:
- insektskader
- fysisk skade
- nedbrydning
- mikrobiel aktivitet
grundlæggende typer mad ødelæggelse
- udseende: når en mad “ser dårlig ud”, hvad henviser dette til?
- mikrobiel vækst
mycelia eller koloniersynlig på overfladen
udvikling af cloudinessin væsker
- ændringer i madfarve på grund af nedbrydning af hæm eller klorofyl
kolonipigmenter, vækst af mycelia osv.
- teksturelle ændringer (føler)
- Slime dannelse
primært på grund af overfladeakkumulering af mikrobielleceller
også være en manifestation af vævsnedbrydning
- blødgøring af væv på grund af nedbrydning (f. eks. blød rådne i grøntsager)
- ændringer i smag og lugt
- udvikling af:
1. nitrogenholdige forbindelser (ammoniak, aminer osv.)
2. sulfider
3. organiske syrer
antal og typer af MO i en fødevare bestemmes i vid udstrækning af:
- miljø, hvorfra fødevaren blev opnået.
- fødevarens mikrobiologiske kvalitet i rå eller uforarbejdet tilstand (iboende faktorer).
- håndtering og behandling af sanitet.
- effektivitet af emballerings -, håndterings-og opbevaringsbetingelser til begrænsning af mikrobiel vækst (ydre faktorer).
specifikke fødevaregrupper
- fersk kød:
kemisk sammensætning:
-75% vand
-18% protein
-3% fedt, 1% aske, spor af CHO, vitaminer osv.
1. Hele kød:
mikrofloraen af friskkød består primært af:
1. Gramnegative aerobe stænger såsom Pseudomonas, Acinetobacter og Moraksella.
2. Bacillus ogclostridia (f.eks. C. perfringens) er også almindelige på alle typer kød.
selvom underjordiske dele af kød er genereltsterile, nogle dele såsom lymfeknuder kan være stærkt forurenet.
mekanisk forstyrrelse af vævet underforarbejdning kan distribuere mikroorganismer fra kødoverfladen gennem hele produktet.
frisk kød er blandt de mest letfordærvelige fødevarer.
Opbevaringtemperaturer den vigtigste kontrolfaktor for kødforkølelse.
Handout – kilder til forurening
flere slægter af forme vokser på overfladen af kød og kan forårsage ødelæggelse, menkan ikke vokse på kød opbevaret under 5oC.
normalt frisk skåret kød i køleskabet påhøj luftfugtighed gennemgår bakteriel ødelæggelse af:
gramnegative aerober som Pseudomonas, Acinetobacter og Moraksella spp.
de iboende og ydre parametre af jordoksekød favoriserer disse bakterier så stærkt, at de næsten er eksklusiveforkælningsmidler.
Kødforkølelse er karakteriseret ved udseendet afoff lugt og slim, som er manifesteret, når overfladebelastninger overstiger 107 CFU/cm2.
Handout-Figur 4.1 pg 81
slimet skyldes akkumulering af bakterielceller.
interessant nok er kødforkølelse (herunder fjerkræ ogfisk) forekommer uden nogen væsentlig nedbrydning af den primære proteinstruktur.
i stedet fordærv bakterier udnytte glukose, freeaminosyrer eller andre simple nitrogenholdige forbindelser til at opnå population af ca.108 CFU/cm2, på hvilket tidspunkt den organoleptiske kvalitet af kødet vil klart afsløre det isspoiled.
Handout-Figur 4.2 pg 82 Samlet antal vs ødelæggelse
2. Malet kød:
samme MO som hele kød,men har altid højere mikrobielle belastninger. Hvorfor?
– større overfladeareal, der giver mikrobesbedre adgang til maden og også fælder luft for at favorisere væksten afgram-negative, aerobe bakterier som Pseudomonasspp.
– hver håndtering eller forarbejdning (opbevaring redskaber,skæreknive, kværne) trin kan bidrage yderligere forurening til det endelige produkt.
– et stærkt forurenet stykke (f. eks. en lymphnode) kan forurene en hel masse, når de er jorden sammen.
anvendelse af: (A) sojaproteinforlængere (b) mekanisk udbenet kød (MDM)
-ændrer ikke mikrofloraen signifikant,menforhøjer pH af kød, hvilket fører til hurtigere ødelæggelse
-hakket oksekød pH=5,1-6,2, Tilføj forlængere hæve det til 6.0-7.0)
3. Vakuumpakket kød
– 80% af oksekødspakningsanlægget i vakuumpakke.
– ikke alle O2 fjernes under emballering, men rester forbruges ved respiration af aerob MO og vævet selv
– resulterer i øgede CO2-niveauerog dermed få en længere holdbarhed.
uigennemtrængelige film brugt:
1. CO2-niveauerne er højere
2. Eh lavere
mikrofloraen skifter fra overvejende g-aerobesto G+ anaerober og mikroaerofile mælkesyrebakterier (LAB) som Lactobacillus, Carnobacterium og Leuconostoc.
– hvis der er tilsat nitrit til vakuumpakket kød (f. eks. for at hæmme C.botulinum i skinke, bacon), LAB dominans er endnu mere udtalt
generelt betragtes vakuumpakket kødmeget sikre fødevarer og fri for de fleste patogene bakteriearter.
– med mulig undtagelse af S. aureus og Y. enterocolitica
Fordærv invacuum pakket kød er manifesteret af:
- Slime udvikling
2. Grønning forårsaget af mikrobiel produktionh2o2 eller H2S.
H2O2 produktion i kød har været forbundet med fleretyper af mælkesyre
bakterier (primært Lactobacillus)
Handout – Kødpigmenter
oksidanten (H2O2) reagerer med nitrosohemochrom(hærdet kødfarve cmpd) for at danne en grøn porfyrinforbindelse.
H2grønning forekommer i fersk kød, der er blevet vakuumpakket og opbevaret mellem 1-5oC.
H2sreagerer med myoglobin for at danne sulfmyoglobin i kød med en pH over 6,0.
H2S produceret af:
1. Shevanella putrefaciens og Pseudomonas spp. (når der anvendes O2-permeable film).
2. Nogle lactobaciller (når O2 – uigennemtrængelige film anvendes).
Off lugt som følge af:
1. frigivelsen af kortkædede fedtsyrer
2. produktionen af flygtige forbindelser som acetoin, diacetyl og H2S (og mange andreforbindelser afhængigt af den dominerende ødelæggelsesbakterie)
typen af ødelæggelsesbakterier, der vildominere, påvirkes af flere faktorer, der omfatter:
1. Er kødproduktet rå eller kogt?
kogte produkter har en højere pH (> 6,0), som kan tillade vækst af G – fakultative anaerobe patogener som Yersinia enterocolitica.
råvarer har en pH på omkring 5,6, som favoriserer lacticacid bakterier, esp. Lactobacillus, Carnobacterium og Leuconostoc.
2. Nitritkoncentration i kød.
høj nitritkonc. favoriserer mælkesyrebakterier.
lave nitritniveauer kan tillade vækst af Thermosphacta (g+ rod, facanaer, vækst @ 0-30oC fra pH 5,0-9,0 catalase+).
B.thermosphacta er en vigtig ødelæggelsesbakterie i anaerobt opbevaret kød, der holdes ved lav temperatur, men bakterien hæmmes af nitrit.
4. Forarbejdet kød (hotdogs, pølse ogluncheon kød)
disse produkter er sammensat af en række blendedeingredienser, hvoraf nogen kan bidrage mikroorganismer til fødevaren.
gær og bakterier er de mest almindelige årsager tilødelæggelse, som normalt manifesterer sig i 3 måder:
A. Slimet ødelæggelse
ligesom andre kødprodukter sker dette påoverflade og er forårsaget af opbygning af celler af gær, lactobaciller, enterokokker eller Brochothriks thermosphacta.
vask af slim med varmt vand kan genopretteproduktkvaliteten.
B. Sourspoilage.
resultater fra vækst af mælkesyrebakterier (som stammer fra forurenede ingredienser som mælkefaststoffer) under huset.
disse organismer fermenterer lactose og andre CHOs i produktet og producerer organiske syrer.
Smagpåvirkes negativt, men produktet er ikke skadeligt, hvis det spises.
C. Greeningpå grund af H2O2 eller H2S produktion.
fordi grønnere indikerer mere omfattende produktnedbrydning, vil jeg ikke anbefale at spise grønne vinere.
årsager Curedmeats (bacon, skinker) er resistente over for ødelæggelse:
1. Anvendelse af nitrit / nitrat
2. Rygning eller saltning af skinke
3. Det høje fedtindhold (således lavt fedtindhold) af bacon
i stedet er ødelæggelse af disse produkter ofte forårsaget af forme fra flere slægter, herunder Aspergillus,Fusarium, Mucor, Penicillium, jordstængler og Botrytis.
5. Fjerkræ:
a. generelle tendenser er de samme somandre ferske kød
b. lignende mikroflora på friske fugle
c. hele fugle har lavere tællerend udskårne dele
d. yderligere behandlingstrin tilføjtil den mikrobielle belastning
når fjerkræ er i de avancerede stadier af ødelæggelse,vil huden ofte fluorescere under UV, fordi så mange fluorescerende pseudomonader til stede.
Off lugt forekommer generelt, før slimhed udvikler sig.
de samme bakterier kan producere visceral afsmag, entilstand manifesteret ved lugt i bughulen eller fjerkræ.
punkt tilhusk:
i de indledende faser af ødelæggelse understøtter hudenstøtter bakterievækst bedre end vævet (som forbliver væsentligt fri for bakterier i nogen tid). Således kan huden undertiden fjernes for at redde maden.
6. Fisk:
a. fisk har højt nitrogenindhold, meningen kulhydrat.
b. den mikrobielle kvalitet af fisk og især skalfisker stærkt påvirket af kvaliteten af det vand, hvorfra de blev høstet.
Usanitiserede forarbejdningstrin er hovedsageligekulpri i fiskeprodukter med høje mikrobielle belastninger.
generelt har frosne fiskeprodukter lavere tællerend friske produkter.
bakterier på frisk fisk er koncentreret på det ydreslime, gæller og tarm.
ødelæggelse af salt – og ferskvandsfisk forekommer på lignende måder; den mest modtagelige del af fisken til ødelæggelse er gillregionen, og den bedste måde at opdage ødelæggelse i frisk fisk er at snuse dette område for lugt produceret af Pseudomonasog Acinetobacter-Moraksella bakterier.
lugtene omfatter ammoniak, triethylamin, H2og andre forbindelser.
hvis fisk ikke udtages hurtigt, vil bakterierbevæge sig gennem tarmvæggene og invadere kødet, der ligger ved siden afabdominal hulrum.
ødelæggelse af krebsdyr (rejer, hummer, krabber og krebs) er ens, men disse produkter har someCHO (0,5%) og flere frie aminosyrer, så ødelæggelse kan forekomme hurtigere.
bløddyr (østers, muslinger, muslinger, blæksprutter og kammuslinger) har mere CHO (3-5%) og mindrenitrogen end enten fisk eller skaldyr.
mikroflora af bløddyr kan variere megetafhængigt af kvaliteten af det vand, hvorfra de blev høstet.
skaldyr er filterfødere og kan forventes atindeholder næsten enhver mikroorganisme eller virus, der forekommer i vandet, hvor deblev opnået.
hvis disse produkter blev taget fra rent vand,så er de sædvanlige Pseudomonas og Acinetobacter-Moraksella typer afødelæggelsesbakterier dominerer.
B. grønsager
typisk sammensætning:
-88% vand
-8,6% CHO. Inkluderer let tilgængelige mono-og disaccharider som glucose ogmaltose, såvel som mere komplekse oligosaccharider, som er tilgængelige for fåtyper af mikroorganismer.
-1,9% protein
-0,3% fedt
-0,84% mineraler
-indeholder også fedt og vandopløselige vitaminer ognucleinsyrer (< 1%).
– pH for de fleste grøntsager er omkring 6,0; inden for vækstområdet for mange bakterier
grøntsager er et godt substrat for gær, skimmelsvampeller bakterier
det anslås, at 20% af alle høstede frugterog grøntsager til mennesker går tabt for ødelæggelse af disse mikroorganismer.
fordi bakterier vokser hurtigere, de normaltud-konkurrere svampe for let tilgængelige substrater i grøntsager. Som følge heraf er bakterier af størrekonsekvens i ødelæggelsen af grøntsager med iboende egenskaber, somstøtte bakterievækst (gunstig pH, Eh).
mikroflora af grøntsager er primært sammensat af:
- g + bakterier som mælkesyrebakterier (f.eks. Leuconostoc ‘ er, lactobaciller, streptokokker.
- Coryneformer og stafylokokker (sidstnævnte kommer fra medarbejdernes hænder under behandlingen.
3. Staphylococci er normalt ikke i stand til at sprede sig, menkrydskontaminering kan introducere dem i andre fødevarer, hvor vækstbetingelserer gunstigere.
blød rådne
a. En af de mest almindelige typer af bakteriel ødelæggelse.
b. forårsaget af Erviniacarotovora og undertiden af Pseudomonaspp., der vokser ved 4oC
blødgøring kan også væreforårsaget af endogene stoffer.
FlavrSavr historie:
a. polygalacturonase (PB); hydrolyserer a (1-4) glycosidbond i pektin, hvilket fører til blødgøring.
b. Calgene lavede antisense RNA til tomat pg, konstruktionerofte langsommere og så kan høstes, når de er modne (bedre smag).
c. først kommercielt benytte. genetisk manipuleretgrøntsag.
Handout-tabel 8.5 s. 155- (Bemærk antallet af pseudomonader)
skimmelsvamp
a. i grøntsager, hvor bakterievækst ikke foretrækkes(f.eks. lav pH), er forme de vigtigste ødelæggelsesmidler.
b. de fleste forme skal invadere plantevæv gennem en overfladesår, såsom et blå mærke eller revne.
c. sporer deponeres ofte på disse steder afinsekter som Drosophila melanogaster, den almindelige frugtflue.
d. Andre forme som Botrytiscinerea, som forårsager grå muldyrrot på en række grøntsager, er i stand til at trænge ind i frugt eller grøntsagshud alene.
mikrofloraen af grøntsager vil afspejle:
a. sanitet af behandlingstrin
b. tilstanden af den oprindelige råprodukt
jordbårne MO som clostridier er almindelige på rågrøntsager, og nogle arter, som C. botulinum, er af så stor bekymring, at de er i fokus for behandlingstrin designet til at ødelægge MO.
Kilder Til Forurening
1. Overfladeforurening-jord, vand, luft, humane patogener fra gødning (natjord)
2. Høstning – håndplukning vs. maskiner
højskade, hvis afgrøden er moden…høst før moden
Geotrichium candidum – skimmel påhøstere
3. Emballage: containersreused-desinficeret
4. Forarbejdningsanlæg
5. Markeder-håndtering, krydskontaminering
C. Frugter
gennemsnitlig sammensætning
-85% vand
-13% CHO
-0,9% protein (lidt lavt på nitrogenkilder)
-0.5% fedt
-0,5% aske
– spormængder af vitaminer, nukleotider osv.
– mindrevand og mere CHO end veggies
– lavph (1.8-5.6)
Handout-Fig. 7.1 type pH afgrøntsager og frugter
ligesom grøntsager er frugter næringsrige rigesubstrater men pH af frugter favoriserer ikke bakterievækst. Som følge heraf er gær og forme vigtigere end bakterier i ødelæggelsenaf frugter.
a. flere slægter af gær kan værefundet på frugt.
b. Fordi disse organismer vokser hurtigere end forme, gærofte indlede frugt ødelæggelse.
c. derefter afslutter forme jobbet ved at nedbryde komplekspolysaccharider i cellevægge og rinds.
Specifikødelæggelsesorganismer:
1. Blå rådne-Penicillium, frugter
2. Dunet meldug-Phytophora, store masser af mycellium (druer)
3. Sort rådne– Aspergillus, løg
4. Sour rot-Geotrichum candidum
D. andre fødevarer
1. Mejeriprodukter-mælk er en meget rigmedium
rå mælkeflora kan omfatte:
A. Alle MO fundet på ko hud (som incl. jord og fecalbakterier), yver og malkeredskaber
b. kan omfatte G-, G+, gær og forme.
ved korrekt håndtering og opbevaring er floraen afpasteuriseret mælk primært g+ bakterier.
Psykrotropiske pseudomonader er almindelige i bulkbutiktrækmælk
-producerer varmestabil, der kan reducere mælkekvalitet og holdbarhed
Pasteuriseringdræner mest G- (inkl. Pseudo.g+ bakterier og sporer overlever
– PsychrotropicBacillus spp. er også almindelige i råmælk
pasteuriseret væske mælk – forkæletaf en række bakterier, gær og forme.
a. tidligere blev mælk sædvanligvis syrnet af LAB som f.eksenterokokker, lactokokker eller lactobaciller, som faldt pH til 4,5 hvormælkeproteiner koagulerer (curdling).
b. i dag er mælk oftere forkælet af aerobicsporformere som Bacillus, hvisproteolytiske flader forårsager curdling.
c. Forme kan vokse på overfladen af forkælet mælk, menproduktet kasseres normalt, før dette sker.
tabel 20.1 s. 281-defekter af flydende mælk
smør; højt lipidindhold oglavt å gør det mere modtageligt for overfladeformvækst end tobacterial ødelæggelse.
nogle pseudomonader kan være et problem;”overfladefarve” -rådden lugt forårsaget af produktion af organiske syrer (esp. isovaleric) fromP. putrefaciens
Harskhed på grund af smørfedtlypolyse forårsaget af P. fragi er almindelige.
Cottageostekan blive forkælet af gær, forme og bakterier.
den mest almindelige bakterielle ødelæggelse er “slimet ostemasse” forårsaget af Alcaligenes spp. (G-aerobicrod bundet i jord, vand og tarmkanal hos hvirveldyr).
ligesom Campylobacter ilter disse arter ikke CHOs, men bruger i stedet aminosyrer og Tcaintermediater.
Penicillum, Mucor ogandre svampe vokser også godt på cottage cheese og giver uaktuelle eller gærsmag.
modne oste – (1) Lav å, (2) Lav pHand (3) højt salt hæmmer de fleste ødelæggelsesmikroorganismer undtagen overfladeformvækst.
-disse organismer kan metabolisere citrat, lactose,pyruvat eller mælkesyre og producere butyrat eller acetat plus CO2 eller H2 gas, som “blæser” osten.
DefectsTable 20.2 pp 282
æg
æg har flere iboende parametresom hjælper med at beskytte den næringsrige æggeblomme mod mikrobielt angreb. Disse omfatter skallen og associeredemembraner, såvel som lysosym, conalbumin og en høj pH (>9,0) ihvid. Frisklagte æg ergenerelt sterilt, men bliver snart forurenet med mange slægter afbakterier.
til sidst vil disse MO trænge indægskallet og ødelæggelsen vil forekomme.
pseudomonader er almindelige ødelæggelsesmidler, men skimmellignende Penicillium og Cladosporium vokser undertiden i airsac og ødelægger ægget.
Kornog bagerivarer
disse produkter er kendetegnet ved, at de, når de opbevares korrekt under lav luftfugtighed, begrænser allMO undtagen forme. Jordstængler stolonifer er den almindelige brødskimmel, og andre arter fra denne slægt ødelægger korn og andre bagværk.
-kølede frosne dejprodukterhar mere vand og kan blive forkælet af mælkesyrebakterier.
Gæretfødevarer og drikkevarer
det lave pH-eller ethanolindhold i disseprodukter tillader ikke vækst af patogener, men ødelæggelse kan forekomme.
øl og vin (pH 4-5) kan forkæles af gær og bakterier. Bacteriainvolved er primært mælkesyrebakterier som lactobacilli og Pediococcus spp., og (under aerobicconditions) eddikesyrebakterier som Acetobacterog Gluconobacter spp. Eddikesyrebakterier omdanner ethanol til eddikesyre iTilstedeværelse af ilt.
den anaerobe bakterie Megasphaera cerevisiae kan også ødelægge øl ved at producere isovalericacid og H2S.
ødelæggelse i pakket øl skyldes ofte vækst afgær Saccharomyces diastaticus, som vokser på dekstrin, som bryggergær ikke kan udnytte. Candida valida er den vigtigsteødelæggelsesgær i vin. I hvert fald resulterer ødelæggelse af gær i udviklingen af uklarhed, af smagog lugt.
Vinkan også forkæles af mælkesyrebakterier, der er i stand til at omdanne æblesyre til mælkesyre (malo-lacticfermentering). Dette reducerervinens surhed og påvirker vinens smag negativt. På nogle områder (f. eks. Nordvest), vindruer har for meget æblesyre, så denne gæring bruges bevidst tilreducere surhedsgraden af druesaft, der vil blive brugt til vin.
gær, forme og mælkesyrebakterierkan også ødelægge gærede grøntsager som surkål og pickles, samtAndre sure fødevarer som salatdressinger og mayonnaise. Ødelæggelse i fermenterede grøntsager manifesteres ofte aflugt eller ændringer i farven (kromogen kolonivækst) eller tekstur(blødgøring) af produktet. Inmayonnaise eller salatdressing er de første tegn på ødelæggelse normalt af lugtog emulsionsseparation.