jakość i bezpieczeństwo mikrobiologiczne w przemyśle...
TRANSCRIPT
Jakość i bezpieczeństwo mikrobiologiczne
w przemyśle spożywczymDr inż. Marek Kieliszek
Wydział Nauk o ŻywnościKatedra Biotechnologii, Mikrobiologii i Oceny ŻywnościSzkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Rozwój mikrobiologii przemysłowej
• II połowa XIX w. - Pasteur – odkrycie rolii znaczenia drobnoustrojów w procesachfermentacyjnych (drożdże, bakteriemlekowe, masłowe)
• Wykorzystanie działalności drobnoustrojóww gospodarce człowieka
Drożdże to rodzaj grzybów
jednokomórkowych z klasy workowców,
rozmnażających się głównie przez
pączkowanie.
Bakterie - w środowisku naturalnym
występują dość powszechnie, można je
znaleźć w ziarnach zbóż, paszach
(kiszonki, siano, owoce).
Zagadnienia w mikrobiologii żywności
• Przygotowanie i selekcja nowych szczepów drobnoustrojów stosowanych do wytworzenia gotowego produktu spożywczego:– Przemysł fermentacyjny: wyrób piwa, wina octu,
spirytusu, kwasów organicznych
– Przemysł mleczarski: sery, kefir, jogurt, śmietana, preparaty probiotyczne
– Przemysł mięsny: kultury starterowe w produkcji kiełbas, peklowanie mięsa
Liczba drobnoustrojów w żywności
• Jest zmienna, bo żywność pod względem mikrobiologicznym jest środowiskiem dynamicznym– dynamizm ujemny liczby drobnoustrojów - np.
w mrożonkach - w czasie składowania liczba komórek zmniejsza się
– dynamizm dodatni liczby drobnoustrojów – np. owoce, świeże mięso – podczas składowania liczba komórek rośnie
Mikrobiologiczne aspekty higieny
w produkcji żywności
• Zakażenie – wniknięcie
i rozwój mikroorganizmów
w organizmie człowieka
• Źródło zakażenia – ośrodek, z którego pochodzi mikroorganizm,
czyli osoba, zwierzę lub
woda oraz żywność
Mikrobiologiczne aspekty higieny
w produkcji żywności
• Ogólne zasady zapobiegania
zakażeniom i zatruciom pokarmowym
– Przeszkolenie personelu
– Kontrola procesu
technologicznego
– Zdrowie personelu
– Utrzymanie czystości
urządzeń i pomieszczeń
– Kontrola sanitarno-epidemiologiczna i badania mikrobiologiczne żywności
– Akcje sanitarno-oświatowe i znakowanie produktów
System HAACP
• Hazard Analysis and Critical
Control Point System (HACCP) –
System Analizy Zagrożeń i Krytycznych Punktów Kontroli• narzędzie zarządzania bezpieczeństwem żywności i uniwersalną metodą
systematycznej oceny możliwości wystąpienia zagrożeń oraz określeniametod ich eliminacji podczas produkcji żywności.
• jest systemowym postępowaniem mającym na celu zapewnieniebezpieczeństwa zdrowotnego żywności poprzez identyfikację i oszacowanieskali zagrożeń bezpieczeństwa żywności z punktu widzenia jej jakościzdrowotnej oraz ryzyka wystąpienia tych zagrożeń podczas przebieguwszystkich etapów produkcji i dystrybucji żywności
• system mający na celu określenie metod ograniczania tych zagrożeń orazustalenie działań naprawczych.
Działanie systemu HACCPW oparciu o 7 podstawowych zasad określonych w Kodeksie Żywnościowym:
• Analiza zagrożeń-zidentyfikowanie i ocena zagrożeń oraz ryzyka ich wystąpienia, a takżeustalenie środków kontroli i metod przeciwdziałania tym zagrożeniom,
• Ustalenie Krytycznych Punktów Kontroli- KPK/CCP, w celu wyeliminowania lubzminimalizowania występowania zagrożeń,
• Ustalenie dla każdego krytycznego punktu kontroli wymagań (parametrów), jakie powinienspełniać i określenie granic tolerancji (limitów krytycznych),
• Ustalenie i wprowadzenie systemu monitorowania krytycznych punktów kontroli,
• Ustalenie działań korygujących, jeśli krytyczny punkt kontroli nie spełnia ustalonych wymagań,
• Ustalenie procedur weryfikacji w celu potwierdzenia, że system jest skuteczny i zgodnyz planem,
• Opracowanie i prowadzenie dokumentacji systemu HACCP dotyczącej etapów jegowprowadzania oraz ustalenia sposobu rejestrowania i przechowywania danych orazarchiwizowania dokumentacji systemu.
GHP / GMP
• Od 1 maja 2004 roku
wszystkie podmioty
dokonujące produkcji lub
obrotu żywnością są zobowiązane do rozpoczęciawdrożenia systemu HACCP, którego nieodłącznąi integralną częścią jest Dobra Praktyka Higieniczna(GHP - Good Hygienic Practice )
i Produkcyjna (GMP - Good Manufacturing Practice)
GHP / GMP
Zestaw procedur produkcyjnych, które w szczególności nastawione są na higienęprodukcji i zapobieganie wytwarzaniu produktów niespełniających wymagańjakościowych, ale także zmienności cech produktów.
Przestrzeganie zasady GMP jest szczególnie istotne w: przemyśle spożywczym,farmaceutycznym i kosmetycznym.
W tych dziedzinach GMP często ma charakter obowiązkowy.
Stanowi wówczas zbiór przepisów wyznaczających standard dla metod wytwarzania,pomieszczeń, jak i kontroli stosowanych w procesie wytwarzania, pakowania orazmagazynowania produktów.
GMP
• Dobra Praktyka Produkcyjna (GMP) jest to system oparty naprocedurach produkcyjnych, kontrolnych, jak i zapewnienia jakości,który gwarantuje, że wytworzone produkty spełniają określonewymagania jakościowe.
• Działanie to ma na celu zapewnienie powtarzalności orazjednorodności wyrobów poprzez ścisły nadzór nad procesemprodukcji, od etapu zaopatrzenia w surowce, poprzez ichmagazynowanie, produkcję, pakowanie oraz znakowanie, aż domomentu składowania i dystrybucji gotowych wyrobów.
• Quality Assurance Control Point System - Jest to System Punktów Kontrolnych dla Zapewnienia Jakości.
• Jest to system niemal identyczny w swoich zasadach jak i system HACCP. – HACCP odnosi się do zapewnienia bezpieczeństwa
zdrowotnego,
– QACP dotyczy zagwarantowania jakości z punktu widzenia konsumenta z uwypukleniem cech jakości handlowej, odżywczej lub organizacyjnej.
QACP System
Normy ISO 9000
• Powszechnie uznawane za podstawę budowania systemów zarządzania jakością wewszystkich organizacjach, bez względu na rodzaj ich działalności.
• Zawierają terminologie, wymagania i wytyczne dotyczące wprowadzania,doskonalenia i kontrolowania systemu zarządzania jakością.
• 3 normy podstawowe:
• ISO 9000:2005 Quality management system – Fundamentals and vocabulary– polski odpowiednik: PN-EN ISO 9000:2006(U) System zarządzania jakością – Podstawy
i terminologia
• ISO 9001:2008 Quality management systems – Requirements– polski odpowiednik: PN-EN ISO 9001:2009 System zarządzania jakością – Wymagania, które
powinien spełniać system zarządzania jakością w organizacji.
• ISO 9004:2009 Quality management systems - Guidelines for performanceimprovements– polski odpowiednik: PN-EN ISO 9004:2010 Zarządzanie mające na celu osiągnięcie trwałego
sukcesu organizacji - Podejście przez zarządzanie jakością
Mikroflora powietrza
• Powietrze nie jest środowiskiem odpowiednim dla rozwoju
mikroflory
• jest ośrodkiem, za pośrednictwem którego, drobnoustroje
rozprzestrzeniają się.
• Drobnoustroje do powietrza przedostają się z:
– gleby
– wody
– otwartych jam
ciała organizmów żywych
– ich wydalin
– powierzchni produkcyjnych
Mikroflora powietrza
• Zawartość drobnoustrojów w powietrzu zmienia się wraz z wysokością
• Duży wpływ na stopień zakażenia ma pora roku
• W pomieszczeniach znajduje się dużo drobnoustrojów chorobotwórczych
• W zakładach przemysłowych czystość powietrza zależy od stanu
sanitarnego pomieszczeń produkcyjnych
BAKTERIE� Micrococcus� Sarcinia� Achromobacter� Bacillus
ZARODNIKI GRZYBÓW I DROŻDŻE � Rhodotorula� Torulopsis� Penicillium� Aspergillus� Mucor
Dopuszczalny stopień zanieczyszczenia
powietrza [jtk/m³]
• Powietrze atmosferyczne – 3000 (grzyby 1000)
• Sala operacyjna – 100 (0)
• Mieszkanie: jadalnia - 1 000, pokój dzienny – 1 500,
kuchnia – 2 000 (200 -300)
• Sale wykładowe – 1 500 (200)
• Sale ćwiczeń – 2 000 (200)
• Sale gimnastyczne – 3 000
• Pomieszczenia produkcyjne– Przemysł spożywczy – 600 (0)– Przemysł mięsny – 500 (50)– Przemysł fermentacyjny – 600 (0)– Budynki inwentarskie – 50 000-200 000 (2 000- 10 000)
Samooczyszczanie powietrza
• Podstawowym mechanizmem samooczyszczania powietrza jest osiadanie
zawiesiny bakteryjnej pod wpływem sił grawitacyjnych
• Szybkość osiadania zawiesiny zależy od wielkości komórek
drobnoustrojów lub ich aglomeratów
• Zawartość wilgoci w powietrzu jest ważnym czynnikiem
w samooczyszczaniu powietrza
• Komórka o średnicy 5 μm opada w spokojnym powietrzu w czasie
1 minuty o prawie 5 cm
Specjalne metody wyjaławiania powietrza
w procesach fermentacyjnych
1. Ogrzewanie powietrza przez sprężenie go do wysokich ciśnień
2. Działanie promieniami ultrafioletowymi
3. Odpylanie elektrostatyczne
4. Rozpylanie substancji bakteriobójczych (fenol, tlenek etylenu, sole
metali ciężkich) – rozpylone substancje mogą działać szkodliwie
w procesie, w którym wyjałowione powietrze ma być wykorzystane
5. Filtracja mechaniczna (zastosowanie filtrów włóknistych)
USA – włókna o średnicy 5 μm
Japonia – 19 μm
6. Rozpylanie wody lub użycie pary po zakończeniu pracy
w pomieszczeniach
Mikroflora opakowań
Metody określania mikroflory opakowań
• Większość surowców spożywczych to mieszanina związków organicznych, które nadają żywności odpowiednią wartość żywieniową, smak, zapach oraz barwę
• Zaliczamy do nich:– Białka
– Tłuszcze
– Sacharydy
– Witaminy
– Kwasy organiczne
– Alkohole, estry
Surowce spożywcze
• Mikroflora pochodzi głównie z:
– gleby
– powietrza
– wody
– owadów
– gryzoni
• Im bliżej gleby,
tym większe zanieczyszczenie
– Warzywa korzeniowe 105 – 108 jtk/g
– Owoce na drzewach 103 jtk/g
Surowce spożywcze
• Podstawa wyżywienia ludzi i zwierząt hodowlanych• Zboża uprawne
– Trawy • Żyto• Pszenica• Jęczmień• Owies
– Rdestowate• Gryka
• Surowiec:– do produkcji mąki, kasz, płatków zbożowych, koncentratów
spożywczych– dla przemysłu fermentacyjnego
Rośliny zbożowe
• Epifityczna (pierwotna)– bakterie fermentacji mlekowej– pałeczki Pseudomonas
– pleśnie Alternaria, Cladosporium, Trichoderma, Fusarium, Geotrichum, Rhizopus
– drożdże Candida
• Wtórna– bakterie przetrwalnikujące Bacillus
– bakterie grupy coli– ziarniaki Staphylococcus, Streptococcus, Sarcina
– pleśnie Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Alternaria
– Mikroflora ta może wnikać do wnętrza ziarna i tworzyć tzw. mikroflorę wgłębną, która jest głównym źródłem zanieczyszczenia przetworów zbożowych
Mikroflora zbóż
• Samozagrzewanie ziarna
• Obniżenie zdolności kiełkowania
• Wzrost aktywności proteolitycznej
• Obce zapachy i toksyny
– kwaśny – drożdże i bakterie fermentacji mlekowej
– stęchły – pleśnie
– mikotoksyny
Wpływ drobnoustrojów na ziarno
• Pszenna i żytnia – podstawowy surowiec dla przemysłu piekarniczego
• Produkt mniej trwały i trudniejszy do przechowywania niż ziarno
• Wilgoć, tlen atmosferyczny i drobnoustroje wpływają na:
– Niekorzystne zmiany
– Pogorszenie właściwości organoleptycznych i wartości wypiekowejmąki
• Typowa mikroflora zbóż
– 106 jtk/g – pieczywo mieszane
– 102 – pieczywo pszenne
– Zanieczyszczenie ziarna
– Warunki otrzymywania i składowania
• Sposoby obniżenia ilości drobnoustrojów:
– Ogrzanie w 130ºC przez 45s
– Parowanie, wstępne obgotowanie
Mikroflora produktów zbożowych, mąka
• Zanieczyszczenie mąki i innych surowców• Niewłaściwy stan higieniczno-sanitarny piekarni• Nieodpowiednie warunki:
– przygotowania ciasta i jego wypieku
– transportu– składowania– przechowywania
• Wady pieczywa– pleśnienie– „choroba ziemniaczana” – bakterie z rodzaju Bacillus
• zmiany zapachu, wyglądu i konsystencji• ciemnienie barwy i upłynnienie miękiszu
Mikroflora produktów zbożowych, pieczywo
Mikroflora produktów zbożowych
– Grzyby polowe
• Fusarium, Aureobasidium, Cladosporium, Rhizopus, Alternaria
– Grzyby silosowe (> 13% wilgotności)
• pleśnie Aspergillus, Eurotium Penicillium,
• drożdże Cryptococcus, Rhodotorula, Trichosporon, Candida
– Bakterie fermentacji mlekowej i octowej
– Pałeczki grupy coli
– Pseudomonas, Alcaligenes, Acinetobacter
Warzywa i owoce
• Skład chemiczny świeżych owoców i warzyw jest różnorodny i zależy głównie od:
– Odmiany
– Stopnia dojrzałości
– Warunków klimatycznych w czasie wegetacji
– Warunków transportu i przechowywania
• pH
– Owoce 3,0 – 5,0
– Warzywa 4,7 – 7,0
• Wytwarzają fitoncydy
– czosnek
– chrzan
– cebula
• Ubogie w lipidy
– wyjątek orzechy
• Zawierają więcej
cukrów
• Mają niższe pH
• Mikroflora to głównie:
– Bakterie oporne na zakwaszenie środowiska
– Acidotolerancyjne drożdże i pleśnie
Owoce
Mikroflora owoców,
bakterie
– Bakterie oporne na zakwaszenie
środowiska
• ziarniaki i laseczki tlenowe z powietrza Micrococcus,
Bacillus, Pseudomonas
• Bakterie grupy coli
• Laseczki tlenowe Alicyclobacillus
• Laseczki beztlenowe Clostridium
• Bakterie mlekowe Lactobacillus plantarum, Lb. brevis,
Leuconostoc sp.
• Bakterie octowe Acetobacter, Gluconobacter
• przetrwalnikujące laseczki Alicyclobacillus sp.
Mikroflora owoców,
grzyby
– Acidotolerancyjne drożdże i pleśnie
• Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces
bayanus
• Drożdże dzikie Pichia, Hansenula,
Hanseniaspora
• Candida, Rhodotorula Cryptococcus,
Debaryomyces, Kloeckera
• Alternaria, Aureobasidium, Cladosporium
• Penicillium, Aspergillus, Byssochlamys, Botritis
• Zaliczmy do nich:
– Dżemy
– Galaretki
– Syropy owocowe
• Zepsucia powodują najczęściej:
– Drożdże i pleśnie osmofilne fermentujące cukry
• Saccharomyces rouxii, Sacch. florentinus,
Penicillium
Przetwory owocowe
• Zawierają więcej białka niż owoce
• Warzywa zielone (kapusta, sałata, szpinak)– Bakterie fermentacji mlekowej
– Drożdże i pleśnie
• Warzywa bulwiaste i korzeniowe– Bakterie glebowe
– Saprofity pochodzenia jelitowego
– Bakterie chorobotwórcze
Mikroflora warzyw
• Środowisko dla rozwoju drobnoustrojów osmotolerancyjnych i acydofilnych
– 88% węglowodanów
– 7% tłuszczu
– 5% białka
– pH 2,4 – 5,2
Soki i napoje owocowe i warzywne
• 90% wszystkich zepsuć
• Zmętnienie, osad,
rozerwanie opakowań
na skutek fermentacji
• Soki na bazie esencji:
– Torulopsis, Candida, Pichia, Hansenula, Saccharomyces, Haseniaspora, Dekkera
• Soki warzywne:
– Zygosaccharomyces rouxii, Z. bisporus, Z. balii, Z. lentu, Candida pelliculosa, Kloeckera apis
Drożdże jako zanieczyszczenie soków
i napojów
• Soki pasteryzowane:
– Aureobasidium,
Cladosporium, Penicillium
• Napoje niegazowane:
– Penicillium, Aspergillus,
Mucor, Fusarium,
Geotrichum
• Soki zagęszczone:
– Eurotium rubrum
Pleśnie odpowiedzialne za zepsucia soków i
napojów
Bakterie odpowiedzialne za zepsucia soków i
napojów
• Bakterie octowe:
– Acetobacter, Gluconobacter
– Przetwarzają alkohol w kwas octowy
• Bakterie mlekowe:
– Fermentują cukry z wytworzeniem
mleczanów, etanolu, octanów, CO2,
diacetylu, wytwarzają śluzy
– Lactobacillus plantarum,
L. fermentum, L. paracasei,
Leuconostoc mesenteroides,
L. dextranicum
• Bakterie przetrwalnikujące:
– Zwiększenie kwasowości z wytworzeniem zapachu maślanego oraz gazu lub zepsucia płasko-kwaśne bez gazu
– Bacillus, Clostridium
• Psychrofile:
– Xantomonas, Flavobacterium, Pseudomonas
– Ich obecność świadczy o złym stanie sanitarnym wody użytej do produkcji
Produkty roślinne minimalnie przetworzone
• Otrzymanie produktu o świeżym
wyglądzie, wygodnego, bez dodatków chemicznych, o podwyższonej wartości żywieniowej, przydatnego do spożycia nie krócej niż 4-7 dni
– rozdrobnione owoce do
deserów, ciast,
sałatek owocowych
i warzywnych
– obrane i pokrojone
warzywa jako przekąski
– zestawy warzyw do obróbki cieplnej lub podgrzania
• Sortowanie surowców
• Czyszczenie, mycie
połączone z dezynfekcją
• Osuszanie
• Obieranie
• Cięcie, nadawanie kształtu, rozdrabnianie
• Mieszanie składników, tworzenie zestawów
• Utrwalanie, pakowanie, przechowywanie
Etapy produkcji
Zapobieganie zepsuciu
• Technologia „płotków”
– Sumaryczne działanie wielu czynników, z których każdy oddzielnie nie jest w pełni skuteczny
• Powłoki i filmy jadalne
– Utworzone na bazie
polisacharydów, białek
i tłuszczów, chronią
przed dostępem tlenu
• Biologiczna metoda
utrwalania żywności
– zastosowanie kultur bakteryjnych o działaniu bakteriobójczym lub bakteriostatycznym
Wpływ warunków przechowywania
• Warzywa i owoce:
– zimolubne (0-4ºC)
• Szparagi, buraki, marchew
– ciepłolubne (>7 ºC)
• Pomidory, papryka,
owoce cytrusowe
Temperatura [ºC] Drobnoustroje
5 Salmonella, Staphylococcus aureus, Micrococcus
3 Clostridium botulinum, Listeria monocytogenes
2 Lactobacillus sake, Leuconostoc
0 Proteus, Escherichia, Enterobacter, Serratia
-2 Yersinia enterocolitica, Aeromonas hydrophila, Listeria monocytogenes
-4 Pseudomonas fluorescens
-5 Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium, Bacillus
-8 Mucor, Rhizopus
-12 Cladosporium, Cryptococcus
-18 Fusarium, Penicillium
Wpływ temperatury przechowywania na rozwój
mikroflory owoców i warzyw
• Zamrażanie –oziębienie produktu do -30ºC, a następnieprzechowywanie go w komorach chłodniczych, w temp. -20ºC.
• Temperatura wewnątrz produktu –min. -15ºC.
• Blanszowanie hamuje działanie enzymów zapobiegającniekorzystnym zmianom barwy, a także powoduje zniszczeniedrobnoustrojów
• Stosowanie niskich temperatur nie gwarantuje pełnegobezpieczeństwa produktu, a jedynie wydłużenie trwałościmikrobiologicznej
Mrożonki owocowe i warzywne
• Drobnoustroje chorobotwórcze
i saprofityczne
– odpowiadające za jakość zdrowotną żywności
– rozkładające podstawowe składniki żywności,
– odpowiedzialne za jakość organoleptyczną oraz powstawanie toksycznych produktów przemiany materii
• Penicillium expansum, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Salmonella, Staphylococcus aureus, pleśnie, drożdże, bakterie kwasu mlekowego, octowego, enterokoki, bakterie grupy coli, beztlenowce przetrwalnikujące
Mikroflora mrożonek
• Konserwy owocowe
i warzywne
• Technologia typu:
• Cook – chill
• Cook – freeze
• Sous vide
Żywność przetworzona
Technologia cook - freeze
• Polega na obróbce kulinarnej potraw lub ich składników, które następnie zamyka się w opakowania jednostkowe, szybko zamraża do min. -18°C i przechowuje w stanie zamrożenia
• System pakowania i utrwalania stosowany przy
produkcji gotowych potraw
– Gotową potrawę zamyka się w hermetycznych
opakowaniach próżniowych
– Utrwala przez sterylizację lub pasteryzację w systemie
HTST (high temperature, short time)
– Do pakowania stosuje się tworzywa odporne na
temperaturę (np. PET)
Technologia sous vide
• Zepsucie konserw może być skutkiem:
– niewystarczającego zniszczenia mikroflory
– zakażenia w czasie chłodzenia (woda lub powietrze)
– nieszczelności opakowania
– niewłaściwych warunków przechowywania
• Podział konserw opiera się na możliwości
wytwarzania toksyny przez Clostridium botulinum
– pH > 4,5
– pH < 4,5
Konserwy
Konserwy o pH > 4,5
• Utrwalane przez sterylizację (wymagane
zniszczenie form przetrwalnikujących,
które dobrze się rozwijają przy tej wartości
pH)
• Groszek zielony, fasola szparagowa,
kukurydza, szpinak, szparagi, buraki
• Posiadają tzw. trwałość handlową
• Zepsucia wywołane przez 3 grupy bakterii
termofilnych
Konserwy o pH < 4,5
• Podział:– Koncentraty pomidorowe
– Kompoty
– Soki owocowe
– Marynaty
• Zepsucia powodują:– Drożdże Pichia, Kloeckera, Hanseniaspora, Candida,
Saccharomyces
– Pleśnie Penicillium, Aspergillus, Geotrichum
– Bakterie fermentacji mlekowej Lb. plantarum, Lb. brevis, Lb. fermentum, Leuconostoc
– Bakterie fermentacji octowej Acetobacter
– Bacillus thermoacidurans
Surowce pochodzenia zwierzęcego
Mięso zwierząt rzeźnychmięso drobiurybymlekojaja
• Zależy od:
– Sposobu żywienia zwierząt
– Warunków hodowli
– Czynników hodowlanych: wiek, płeć, genotyp
– Warunki przedubojowe
– Higiena uboju
– Czynniki technologiczne
– Transport i magazynowanie mięsa
Poziom zanieczyszczenia mięsa
• Mikroflora występująca na mięsiejest powiązana ze środowiskiem,w którym zwierzę bytuje
• Mikroflora zwierząt rzeźnych:– z powierzchni skóry
– z przewodu pokarmowego
• Najczęściej jest to mikroflorasaprofityczna, ale nierzadko takżei chorobotwórcza
• Nieprawidłowo przeprowadzonyubój oraz dalsze zabiegitechnologiczne mogą stać sięprzyczyną silnego zanieczyszczeniapowierzchni mięsa
Źródła mikroflory na mięsie
• Brak drobnoustrojów w mięśniach i krwi ubitych,zdrowych zwierząt
• Obecność mikroorganizmóww wątrobie, śledzionie igruczołach limfatycznych
• W przypadku zwierząt zdrowych i wypoczętychdrobnoustroje są niszczone przez mechanizmy obronneorganizmu lub lokalizowane w wątrobie i śledzionie
• Gdy zwierzę jest zmęczone, wtedy odporność organizmujest mniejsza i drobnoustroje mogą zakazić cały organizm
Mikroflora zwierząt rzeźnych
Przyczyny zanieczyszczenia mięsa
• woda użyta do przetwórstwa
• ludzie, nosiciele różnego
rodzaju bakterii
chorobotwórczych
• owady i gryzonie przebywające w nie chłodzonych pomieszczeniach ubojni
Liczba bakterii/cm2Ocena higieny
mięsaTrwałość w temp.
2ºC
< 5 x 102 Bardzo dobra 18 – 20 dni
5 x 102 – 9,9 x 102 Dobra 15 – 17 dni
103 – 9,9 x 103 Zadowalająca 12 – 14 dni
104 - 105 Wystarczająca 9 – 11 dni
> 105 Zła < 9 dni
Stopień zanieczyszczenia powierzchni
tuszy a trwałość mięsa
Czynniki wpływające na rozwój mikroflory
mięsa i jego przetworów
• Skład chemiczny i skład surowcowy gotowego produktu
• Potencjał oksydoredukcyjny E
h
mięsa• Aktywność wody a
w
• pH• Temperatura
przechowywania• Rodzaj i ilość środków
konserwujących
Wpływ temperatury przechowywania
• Temperatura chłodnicza <10ºC i niska wilgotność:– Rozwój pleśni Aspergillus, Cladosporium, Penicillium,
Thamnidium, Mucor, Sporotrichum
– Rozwój drożdży Torula, Candida
• Temperatura chłodnicza i duża wilgotność względna– Rozwój bakterii psychrofilnych Flavobacterium,
Pseudomonas, Acinetobacter i Alcaligenes
– Proces gnicia powierzchniowego, 90% stanowi Pseudomonas
Wpływ warunków zewnętrznych na
rozwój drobnoustrojów
• Wilgotność powietrza
– >90% : wyraźne nasilenie szybkości wzrostu drobnoustrojów
– >95% : niezwykle
gwałtowny rozwój
mikroflory
• Temperatura otoczenia
– 20 - 40°C - intensywny rozwój drobnoustrojów mezofilnych, które prowadzą procesy gnilne
Wpływ pH
• Mięso świeże: 7 – 5,5– Odpowiednie dla rozwoju licznej mikroflory
– Związane z warunkami przedubojowymi
• Po uboju: spadek pH na skutek powstawania kwasu mlekowego z glikogenu– Zahamowanie rozwoju mikroflory gnilnej
• Im niższe pH tym większa trwałość mięsa
• Wydłużenie lag fazy oraz czasu generacji drobnoustrojów
Mrożenie mięsa
– Powoduje śmierć części bakterii, pozostałe ulegają uszkodzeniu i przechodzą w stan anabiozy, inne przeżywają ten proces
– Im szybciej prowadzony jest proces mrożenia tym mniej bakterii ginie
– Mrożenie w -29ºC – nieznaczna redukcja liczby mikroflory mezofilnej i psychrotrofowej
– Podczas przechowywania w -30ºC dominują pałeczki Pseudomonas, Aeromonas, Vibrio
– Rozmrażanie w temp. 40ºC – rozwój pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae i gronkowców
Bakterie występujące na mięsie
• Pseudomonas
• Alcaligenes
• Escherichia
• Micrococcus
• Streptococcus
• Proteus
• Clostridium
Alcaligenes sp.
Pseudomonas sp.
Clostridium difficile
Streptococcus faecalis
Pleśnie występujące w mięsie
świeżym
• Mucor
• Rhizopus
• Penicillium
• Aspergillus
• CladosporiumMucor mucedo
Rhizopus nigricans
Cladosporium cladosporioides
Bakterie chorobotwórcze występujące
w mięsie świeżym
• Salmonella - do 55% tusz
• Yersinia enterocolitica
• E coli O157:H7
• Clostridium perfringens
• Listeria monocytogenes
• Liczba tych bakterii w mięsie jest zwykle mała, aleprzy przechowywaniu w temp. chłodniczychbakterie mogą się namnażać.
• Mogą pochodzić z zanieczyszczonych pasz
Yersinia enterocolytica
Mięso pakowane• Rodzaje opakowań:
– Folia gazoszczelna– Próżnia– Atmosfera modyfikowana
• Grupy drobnoustrojów:– Beztlenowce– Psychrofile – przy 1,5% tlenu– Bakterie fermentacji mlekowej Lb. plantarum – w opakowaniach
hermetycznych (<1% tlenu , 10-20% CO2
)
– E. coli, Salmonella spp., Clostridium sporogenes, Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Campylobacter
• Najkorzystniejsze efekty przedłużania trwałości mięsa uzyskuje się przy zastosowaniu mieszaniny gazów CO
2, N
2i H
2
Mikroflora kiełbas
• Proces produkcyjny ogranicza rozwój mikroflory– Mięso peklowane lub solone poddane pieczeniu, suszeniu lub
parzeniu
• Produkt gotowy może być źródłem:– Staph. aureus, Listeria monocytogenes, E. coli, Salmonella
• Zakażenie może nastąpić podczas– peklowania: ziarniaki, G(-) pałeczki, G(+) laseczki
przetrwalnikujące
– rozdrabniania: bakterie psychrofilne i chorobotwórcze
– dodatku przypraw: mikroflora ciepłooporna
Wędliny
• Produkty gotowane, nie powinny zawierać mikroflory wegetatywnej
• Źródła zakażeń:– Silnie zanieczyszczony surowiec– Przyprawy– Osłonki naturalne: ziarniaki, G(-) pałeczki, laseczki
gnilne tlenowe i beztlenowe– Krojenie, porcjowanie, pakowanie: mikroflora tlenowa– Przechowywanie: psychrofile (0ºC), Enterobacteriaceae
(temp. wyższe)
Psucie się mięsa
• Podczas przechowywania mięsa i jego przetworów,w wyniku rozwoju niepożądanej mikroflory następująnienaturalne zmiany:– Barwy
– Zapachu
– Konsystencji
• Bakterie wykorzystują kolejno:– ATP
– Wolne aminokwasy
– Cukry
– Białka i nukleotydy
Psucie się mięsa
• Pierwsze ulegają rozkładowi sacharydy łatwo przyswajane przez:
– bakterie tlenowe: Pseudomonas, Micrococcus
– pleśnie i drożdże
• drobnoustroje wydzielają wodę i CO2
• przy braku lub ograniczeniu tlenu gromadzą się kwasy organiczne wytwarzane przez bakterie –tzw. gnicie kwaśne, powstaje zapach kwaśny
Etapy gnicia
• Pierwsze atakują bakterie tlenowe, szybko zużywają tlen i stwarzają warunki do rozwoju beztlenowców– ziarniaki i pałeczki
• Po nagromadzeniu zasadowych produktów rozpadu białek wzrasta pH mięsa do wartości 7,6 - 8,0– pałeczki
• Następuje dalszy wzrost pH do około 8,6, a następnie spadek do około 7,5 spowodowany wytwarzaniem siarkowodoru– laseczki Clostridium
Zmiany barwy i zapachu
• Zmiany barwy i zapachu– Zielona: Lb. viridescens,
paciorkowce zieleniejące
– Żółta: Flavobacterium, Micrococcus
– Brunatna: Chlorobacterium lividum
– Czerwona: Serratia marcescens
– Niebieska: Pseudomonas syncyanea, Bacteriumcyanogenum
– Czarna: Cladosporium, Thamnidium, Sporotrichum
– „Świecenie mięsa”: Pseudomonas fluorescens, Ps. phosphorescens, Acinetobacter luminescens
Zmiany konsystencji
• Wady występujące w produktach mięsnych:– Ciągliwość farszu kiełbas: Bacillus subtilis
– „Zdrożdżenie” kiełbas: nadmierny rozwój drożdży Candida, Torulopsis, Debaryomyces
• Rozmiękanie tkanki
• Mazistość konsystencji
• Ciągliwość w zalewach konserw i marynat
Mikroflora ryb i owoców morza
• Ogólna liczba bakterii na powierzchnii wewnątrz: – 102 - 107 jtk / cm3 śluzu
– Pseudomonas
– Vibrio
• Najwięcej bakterii znajduje się w przewodzie pokarmowym ryb 103 - 108 /g
• Skorupiaki i owoce morza – taka sama mikroflora jak ryb– Odżywianie poprzez filtrację sprzyja gromadzeniu
się bakterii Vibrio cholerae, Staph. aureus, E.coli, Str. putrefaciens, Pseudomonas ssp., przetrwalników Cl. botulinum, patogennych szczepów Candida i Cryptococcus
Ryby – mikroflora patogenna
• Ryby morskie i słodkowodne:
– Clostridium botulinum typ E i A, C, F• Toksyna wytwarzana po śmierci zwierzęcia
– Staphylococcus aureus
– Shigella flexnerii
– Salmonella Enteritidis - zanieczyszcza ryby morskie przybrzeżne (ujścia kanalizacji)
• Surowe i niedogotowane ryby:
– Pseudomonas aeruginosa
– Aeromonas
– Vibrio (cholerae, parahaemolyticus)
Mikroflora patogenna ryb
• Do 70% ziarniaków w zależności od środowiska– Gronkowce chorobotwórcze
jako zanieczyszczenia po połowie
– Micrococcus, Campylobacter
• Dominują bakterie gnilne Pseudomonas,
Aeromonas, Vibrio
• Ryby hodowlane – zanieczyszczone pasze
• Wtórne zakażenie psychrofilnymi pałeczkami, ziarniakami, laseczkami tlenowymi i pałeczkami z grupy coli:– Lód do chłodzenia, skrzynki, ładownie, pokład
Zatrucia Salmonella
• Bakterie chorobotwórcze:– Salmonella
– Staphylococcus
– Shigella
• Potrawy z dodatkiem jaj będące przyczyną zatruć Salmonella
– Kremy cukiernicze
– Lody
– Ciasta
– Majonezy
• Produkty te nie są poddawane obróbce termicznej, co powoduje, że Salmonella
zawarta w jajach dobrze się namnaża w produkcie
Mleko surowe
• Poziom pH świeżego mleka wynosi 6,5
– ogólna liczba drobnoustrojów > 104 / cm3
• Dominujące grupy drobnoustrojów:
– 50 - 70% to Micrococcus
– saprofityczne gronkowce
– bakterie z grupy coli
– Pseudomonas
– bakterie przetrwalnikujące
Bakterie chorobotwórcze w mleku
• Źródła:
– chore zwierzęta -zapalenie wymienia
– pasza, ściółka, naczynia
– skóry i sierści zwierząt
• Staphylococcus aureus
• Streptococcus agalactiae
Metabioza mleka surowego
• drobnoustroje proteolityczne
• bakterie z grupy coli
• paciorkowce mlekowe (do 1,5%
kwasu mlekowego)
Następstwem ich rozwoju jest zakwaszenie mleka do pH 4,5 -4,1 i zahamowanie rozwoju bakterii proteolitycznych
• następuje rozwój pleśni na powierzchni, a potem drożdży odkwaszających środowisko
• zmniejszenie kwasowości umożliwia ponowny rozwój bakteriom proteolitycznym i całkowitą peptonizację mleka
Pasteryzacja mleka
• Najłagodniejsza pasteryzacja (720C w ciągu 15 s) niszczy 96-99% drobnoustrojów, głównie:
• drożdże i pleśnie
• paciorkowce i pałeczki mlekowe,
• enterokoki
• większość bakterii G(-)
• wszystkie chorobotwórcze, w tym
Salmonella i Staphylococcus
• Pasteryzacja nie niszczy:
– Drobnoustrojów przetrwalnikujących
– Enterotoksyny gronkowcowej
• Podczas pasteryzacji następuje inaktywacja enzymów mleka: lipazy, alkalicznej fosfatazy i niektórych enzymów bakteryjnych.
Trwałość mleka pasteryzowanego
• Okres trwałości
– w 1,70C wynosi 14 dni,
– w 100C wynosi 4-5 dni.
• Wymagania:
– liczba drobnoustrojów tlenowych mezofilnych: do 5,0 x 104 kom/cm3.
– Miano coli > 1
– Salmonella nb / 25 ml
– Listeria monocytogenes – nb / 1ml
Mleko sterylizowane -UHT
• Mleko surowe ogrzewa się do 130-1500C przez kilka sekund. W wyniku tego zabiegu otrzymuje się mleko jałowe.
• Dalsze postępowanie z takim mlekiem musi być jałowe, aż do momentu zamknięcia w szczelnych opakowaniach.
• Liczba drobnoustrojów mezofilnych –
10 jtk / 0,1 ml
• Trwałość gotowego produktu w temp. pokojowej wynosi 3-6 miesięcy
Wady mleka sterylizowanego
• Spowodowane są działalnością enzymów bakteryjnych, które są ciepłostałe i nie ulegają inaktywacji w warunkach sterylizacji
• Są to:
• proteinazy
• lipazy
• proteazy
• Powodują one m.in. koagulację białek mleka.
Wymagania dla wody jako czynnika
produkcyjnego w przemyśle spożywczym
• Pod względem użytkowym wodę można podzielić na:
– wodę produkcyjną
(technologiczną)
– wodę do mycia
– wodę do użytku
technicznego
• Woda technologiczna musi
odpowiadać warunkom wody
do picia i celów gospodarczych.
Wymagania mikrobiologiczne dla wody
przeznaczonej do spożycia przez ludzi
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29. 03. 2007r. „W sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do picia przez ludzi”
• Woda pitna i do celów sanitarnych– Escherichia coli, Enterokoki – nb. w 100 cm³
• Woda w opakowaniach jednostkowych– Escherichia coli, Enterokoki, Pseudomonas aeruginosa – nb. w 250 cm³
• Woda w cysternach i zbiornikach– Escherichia coli, Enterokoki, Pseudomonas aeruginosa – nb. w 250 cm³
• Woda ciepła– Legionella < 100
• Wymagania dodatkowe– Termotolerancyjne bakterie grupy coli,
Clostridium perfringens – nb. w 100 cm³
Dziękuję za uwagę