mikrobiologija voća i povrća 03

Mikrobiolgija voća i povrća

UVOD

Voće i povrće predstavlja važan dio ljudske ishrane jer obezbjeđuje sastojke kao što su vitamini, fermenti, ugljeni hidrati i drugih esencijalni sastojci koji su neophodni za ljudski organizam. Mogućnosti prerade voća i povrća i dobijanja različitih proizvoda su izuzetno velike i na tržištu postoji veliki broj ovih proizvoda zbog čega treba obezbijediti,pre svega, higijenski ispravnu polaznu sirovinu .U prehrambenoj industriji jedan od glavnih zadataka jeste smanjenje gubitaka poljoprivredne proizvodnje tokom sakupljanja prinosa, skladištenja i čuvanja.U obranom voću i povrću dominiraju disimilacioni procesi (disanje). U njima je očuvana funkcija transpiracije (isparavanja vode). Kod različitih vrsta voća i povrća ovi procesi se odvijaju različitim intenzitetom. Što su ovi biohemijski procesi intenzivniji to se u voću i povrću brže dešavaju duboke i ireverzibilne promjene, koje karakterišu njihovo starenje. Starenjem voće i povrće postaje rastresito, gubi ukus i hranljivu vrijednost.Kod čuvanja voća i povrća važan faktor predstavljaju i mikroorganizmi. Mikroorganizmi imaju višestruku ulogu kad je u pitanju voće i povrće. Jedna od tih uloga je ishrana biljaka. Ishrana biljaka je u neposrednoj zavisnosti od aktivnosti mikroorganizama pošto oni vrše razgradnju složenih organskih jedninjena do mineralnih, pogodnih za ishranu biljaka.Neki mikroorganizmi imaju zaštitnu ulogu kao što su filosferni koji predstavljaju biološku barijeru i sprečavaju prodiranje patogenih mikroorganizama. Pored ove korisne uloge znatan broj mikroorganizama predstavlja izazivače biljnih bolesti.Tako da su mikroorganizmi jedan od osnovnih razloga gubitaka u voću i povrću tokom čuvanja.

3


MIKROBIOLOGIJA SVJEŽEG VOĆA I POVRĆA

Na površini voća i povća stalno se nalaze različiti mikroorganizmi čiji se znatan broj nalazi u neaktivnom stanju i ne izaziva obolijevanje i kvarenje. Ako je kožica nepovređena, onda se na njenoj površini obično nalazi mala količina hranljivih materija, te se na njoj može nalaziti i razmnožavati samo mali broj vrsta mikroorganizama, koji čine takozvanu epifitnu mikrofloru. Sastav vrsta i brojnost epifitnih mikroorganizama zavisi od vrste biljke, geografskih, klimatskih i drugih uslova njihovog rasta. Najkarkterističniji predstavnici epifitnih mikroorganizama voća su kvasci, mliječnokiselinske i sirćetne bakterije, sporogene bakterije i filamentozne gljive. Znatno raznovrsniji po sastavu i obilniji su mikroorganizmi voća i povrća čija je površina povređena (utučena sa pukotinama čak i mikroskopske veličine sa oguljenom kožicom), jer sok koji ističe iz povređenog tkiva služi kao hranljiva sredina za mikroorganizme. Na jedan cm kvadratni površine zdravog voća i povrća nalazi se na hiljade i desetine hiljada bakterija, stotine hiljada kvasaca i spora plijesni, a na povrijeđenim – milioni plijesni i kvasaca, milioni i stotine miliona bakterija. Površinske povrede voća i povrća ne doprinose samo povećanju količine epifitni mikroorganizama već su i uzrok infekcije specifičnim izazivačima bolesti. Na voće i povrće mogu dospjeti (iz zemljišta, vazduha, ambalaže, ljudi koji vrše berbu, u toku pakovanja i prodaje) i mikroorganizmi patogeni za čovjeka (izazivači dizenterije, trbušnog tifusa, salmonele i dr). Vrijeme preživljavanja ovih bakterija na voću i povrću prilično je veliki. Na krastavcu, zelenom luku, crvenom patlidžanu i rotkvici salmonele preživljavuju na sobnoj temperaturi 6-12 dana, izazivači dizenterije 1-7 dana, a na nižoj temperaturi vrijeme njihovog preživljavanja se produžava. Zbog toga je prilikom prerade i prodaje svježeg voća i povrća neophodno poštovati sanitarne zahtjeve.U toku dužeg čuvanja voća i povrća mikroorganizmi mogu izazvati velike gubitke u proizvodnji. Tome doprinose nepravilni načini pripreme, prevoza i čuvanja (slaba priprema skladišta, skladištenje slabo prosušenih proizvoda, njihovo promrzavanje, povećana vlažnost i temperatura u sladištu i tome sl.).Bolesti voća i povrća (trulež) najčešće izazivaju (posebno voća) plijesni, a nešto ređe kvasci i bakterije. Najprije se kvari povrijeđeno voće i povrće. Neke gljive ih napadaju još u vrijeme porasta, naglo snižavajući prinos. Dominacija plijesni u

4


procesima kvarenja voća uslovljena je, prije svega, visokim sadržajem ugljenih hidrata u njima, a za mnoge- kiselom reakcijom njihovih sokova. Međutim, zbog razvoja gljiva, snižava se količina organskih kiselina, povećava pH sokova, što stvara uslove za razvoj bakterija. Proces kvarenja voća i povrća, započet gljivama, često je zatim praćen aktivnošću raznih bakterija. Postoje oboljenja – bakterioza, koji od samog početka izazivaju specifične bakterije. Kod povrća, koje u poređenju sa voćem sadrži veliku količinu bjelančevinasti materija a i manje kiselu reakciju soka, bakterijske bolesti su češće. Njihovi izazivači su ne samo asporogene (najčešće Pseudomonas i Erwinia) već i sporogene bakterije (Bacillus Subtilis, B. Polymyha, B. Macerans). Tkivo ugroženog voća i povrća počinje da se raspada-macerira, pri čemu voće i povrće tamni i ramekšava se, a ponekad i razređuje. Bakterioze voća i povrća nanose veliku ekonomsku štetu. Gljivična oboljenja počinju klijanjem spora na površini kožice i zatim ulaska klica (hifa) u meso voća i povrća.Većina gljiva, koje napadaju voće i povrće u periodu posle njihovog branja do prodaje, jesu ozledni paraziti. Oni su sposobni da prodru u plod samo kroz povrede kožice ili kroz njihove prirodne otvore. Zbog toga je pažljiv odnos prema voću i povrću u svim etapama njegovog premještanja jedan od glavnih načina smanjenja gubitaka ovih prehrambenih proizvoda. Čak i neznatne promjene ( ubodi i ogrebotine), nanesene voću i povrću nakon berbe, pakovanja i prenosa, doprinose njegovom bržem kvarenju.Gljive koje napadaju voće i povrće, uglavnom posle branja, pripadaju fakultativnim parazitima. Oni se razvijaju na mrtvom tkivu, čije su uginuće izazvali, izdvajajući materije koje su toksične za biljne ćelije. Pod uticajem hidrolitičkih enzima (pektinolitskih, celulaze), koje izdvajaju gljive, razgrađuju se međućelijske ploče i membrane ćelija u mesu voća i povrća i dolazi do destrukcije – raspadanja tkiva. Gljive sadrže različite egzo i endo enzime, koji mogu cijepati polimerna jedinjenja biljnih ćelija i tkiva na prostije materije, koje se mogu usvajati. Dolazi do dubokih promjena materija, koje ulaze u sastav voća i povrća. Aminokiseline,šećere, organske kiseline, mineralne materije i druga jedinjenja gljive koriste za sintezu materija njihovih ćelija i troše se u procesu disanja. Pored toga, dolazi do nagomilavanja različitih gljivičnih metabolita (amonijak, neke organske kiseline i dr.), koji su toksični za biljne ćelije.

5


Intenzitet razvoja bolesti voća i povrća zavisi od njihove otpornosti u odnosu na gljive – izazivača bolesti, od aktivnosti izazivača i uslova sredine. Npr, vještačkim inficiranjem jabuka različitih pomoloških sorti izazivačem meke zelene truleži (Penicillium expansum) plodovi jednih sorti, čuvanih na +18ºC, obolijevali su za 2-3 dana, plodovi drugih sorti 7-8 dana, a plodovi nekih najotpornijih sorti tek za 12-14 dana posle inficiranja. Nejednaka je i zaraženost voća iste pomološke sorte različitim patogenima. Npr, jabuke sorte Jonatan inficirane izazivačem truleži ploda (monilia fructigena) obolele su za 1-2 dana a inficirane izazivačem crnog raka (sphaeropsis malorum) – 7-10 dana posle zaražavanja.Većina gljiva koje napadaju voće i povrće tokom čuvanja, je otporna na hladnoću i sposobna da se razvija na temperaturi do -5ºC. Međutim, sniženje temperature čuvanja voća i povrća značajno usporava razvoj bolesti. Tako su npr, glavice bijelog kupusa inficirane izazivačem alternarioze (Alternaria brassicae) na 18ºC oblojievale za 1-3 dana, a na 1-2ºC za 10-12 dana.Kvarenje voća, naročito jagoda, izazivaju i kvasci, koji fermentišu šećer u etil alkohol i ugljendioksid. Pri tome jagode dobijaju alkoholni miris, a ponekad i prokisnu usred razvoja kvasca i sirćetnih bakterija.

6


NAJČEŠĆI OBLICI KVARENJA VOĆA

- Jagodasto voće i bobičasto voće

Na površini zelenih i nezrelih jagoda i drugog jagodastog voća nalaze se malobrojne gljive bez obzira na činjenicu da ovi plodovi poseduju pokožicu, koja je veoma tanka i koja radi toga predstavlja slab zaštitni sloj. Međutim, čim jagode dostignu potpunu zrelost veoma su podložne infekciji, pre svega gljivama, koje se na njima brzo razmnožavaju. Gljive svojim hifama i sporama prelaze sa ploda na plod, pogotovo ako se nalaze u drvenim sanducima, koji lakše apsorbuju vlagu i time pospješuju njihov razvoj.

Načešće se kao izazivači kvarenja ovog voća pojavljuju gljive iz roda Mucor, Rhizopus, Botrytis i Clodosporium. Zaraženi plodovi rodovima Rhizopus i Mucor postaju meki i vodnjikavi. Ove vrste su uzrokuju vlažnu trulež plodova svježih jagoda. Botrytis prourokuje sivu trulež, deo ploda na kome raste dobija smeđu boju. Truljenje jagoda izaziva B. Cinerea.

Grožđe je takođe veoma podložno napadu patogenih gljiva. Kao prouzrokovači navode se različite vrste roda Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Mucor, Penicilium itd.

Gljiva koja se smatra najčešćim parazitom grožđa je Botrytis cinerea. Najrasprostranjenija je u umjerenim klimatskim područjima i pored grožđa napada i drugo bobičasto voće. Ima sposobnost rasta i na veoma niskim temperaturama, čak i između -1 i 5ºC, što omogućava razvoj na voću, skladištenom u uslovima niskih temperatura. Optimalno se razvijaju na temperaturi 22-25ºC.Za vrijeme skladištenja pri niskim temperaturama, kvarenje grožđa izazivaju i neke vrste iz rodova Penicillium i Aspergillus koje su toksogene i njihovo prisustvo nije poželjno. Jedan od čestih oblika kvarenja grožđa je crna trulež , prouzrokovana od nekih vrsta roda Alternaria.Pored navedenih gljiva kvarenje grožđa i drugog bobičastog voćaizazivaju i brojni kvasci, kojima pogoduje kisela sredina i visoka aktivnost vode tj. uslovi kakvi upravo postoje u ovom voću.

7


- Jabučasto i koštičavo voće

Jabučasto i koštičavo voće takođe napadju mnoge gljive. Kod jabuka se kao najčešći kontaminent navodi Penicillium expansum, izazivač zelene truleži. Ova vrsta poznata je po sposobnosti proizvodnje mikotoksina patulina, koji može biti konstatovan kako u samim plodovima, tako i u prirodnom soku i drugim proizvodima od jabuke. Penicillium vrste kod jabuka i krušaka najčešće izazivaju zelenu i plavu trulež. Ružičasta trulež jabuka, krušaka i bresaka dobila je naziv radi pojave mase ružičastih konidija gljive Trichotechium roseum. Ova vrsta se veoma brzo razmnožava na površini ploda, stvarajući ružičaste zrnaste lezije.Crni rak jabuke prouzrokuje vrsta Sphareopsis malorum.

- Jezgrasto voće

Prisustvo mikroorganizama u tkivu ovog voća u završnoj fazi zrenja je veoma rijetko. Ako mikroorganizmi postoje onda se nalaze u veoma malom broju. Razlog tome je postojanje veoma čvrstog perikarpa, kojim su ovi plodovi obavijeni i koji predstavlja veoma dobru zaštitu, pa mikroorganizmi ne mogu prodrijeti u unitrašnjost ploda. Međutim, ako je perikarp oštećen onda neminovno dolazi do zaraze jezgra. Mikroorganizmi koji mogu inficirati jezgrasto voće potiču prije svega iz zemljišta. Od sporogenih bakterija koje su veoma česte u populacijama izolovanih iz zemljišta ali i iz plodova badema, orasa i lješnika, značajno mjesto zauzimaju vrste iz roda Bacillus i Clostridium. Od asporogenih značajno mjesto zauzimaju rodovi Pseudomonas i Enterobacter, dok iz grupe gljiva najčešći su predstavnici roda Penicillium, Aspergillus, Mucor itd.

- Južno voće

Kvarenje pomorandži, limuna, grejpfruta i drugih citrusa najčešće izazivaju gljive iz roda Penicillium. Najznačajnije vrste ovog roda izazivaju zelenu i plavu trulež plodova citrusa. Ove vrste se brzo razmnožavaju, pa se oboljenje brzo širi sa ploda na plod naročito na temperaturi 10-25ºC.

8


BOLESTI KROMPIRA I PARADAJZA

Najrasprostranjenija i najopasnija bolest lista , stabla i krtole krompira izazvana gljivom fitoftora (Phytophtora infestans) jeste trulež krompira. Na obeljelim listovima javljaju se mrke pjege, na kojima se stvaraju bele malje – nakupine micelijuma i sporonosnih organa gljiva. Na presjeku krtole stvaraju se mrki dijelovi tkiva u raspadanju u obliku zubaca na granici sa zdravim tkivom. Pri čuvanju nedovoljno prosušenih krtola ili u uslovima povećane vlažnosti i temperature bolest krtola se razvija vrlo brzo. Trulež krompira posebno pogađa rane sorte krompira.Na krtoli napadnutoj fitoftorom često se počnu razvijati druge plijesni i bakterije, koje ubrzavaju i produbljuju proces kvarenja i često ga prevode u stadijum vlažne truleži, pri čemu se krtole razmekšavaju i neprijatno miriš. Obično se bolest pojavljuje u početnom stadijumu čuvanja.

Slika 1. Fitoftoroza krompira

Sivu trulež krompira ili fuzariozu, izazivaju gljive iz roda Fusarium. Krtolu gljive napadaju u polju i skladištima. Dobro se razvijaju samo pri povećanoj vlažnosti vazduha. Bolest se brzo prenosi sa bolesnih na zdrave krtole. Fusarium najčešće napada krtole zaražene fitoftorom, kao i krtole sa površinskim mehaničkim povredama ili promrzlinama. Napadnute krtole se smežuravaju, isušuju i djelimično pretvaraju u kompaktnu sivkasto-bijelu skrobastu masu. Potpuno isušene krtole su tamno-mrke boje.

9


Kružna (prstenasta) trulež krompira. Oboljenje vaskularno-provodnog sistema krtole koje izaziva aerobna ovlaš, izvijena štapićasta bakterija iz roda Corynobacterium. Ove bakterije začepljaju provodne sudove.Mokru bakterijsku trulež krompira izazivaju kompleksi bakterija od kojih su najaktivnije Pseudomonas syringae i Erwinia carotovora. Krtole krompira se razmekšavaju i pretvaraju u sivu kašastu masu neprijatnog mirisa. Bakterije najčešće napadaju krtole povređene fitoftorom i drugim gljivama, kao i promrzle krtole. Bolest se brzo širi u skladištu i uzrok je velikih gubitaka krompira.

Fitoftoroza paradajza je rasprostranjena bolest listova i plodova paradajza izazvana gljivom Phytophthora infestans. Bolest se manifestuje u obliku raširenih mrkih i tvrdih mrlja na površini plodova različitog uzrasta, a posebno napada nedozrele plodove. Obolelo tkivo ploda postaje svjetlo-mrko.Crnu bakterijsku pjegavost paradajza izazivaju asporogene aerobne bakterije roda Xathomonas. Oboljeli plodovi prekrivaju se tamnim ispupčenim tačkama, okruženim vodnjikavim rubovima. Razvoju bolesti pogpduje visoka vlažnost.Vodnjikava trulež paradajza izazvana je asporogenim bakterijama roda Erwina. Ispoljava se u obliku prozračnih mrlja vodnjikave konzistencije. Meso ploda se razgrađuje i transformiše u bezbojnu masu neprijatnog mirisa. Posebno oboljevaju nedozreli plodovi.

BOLESTI GRMOLJASTIH BILJAKA

Najrasprosranjenije bolesti grmoljastih biljaka su različite vrste truleži.Bijelu trulež mrkve i drugih grmoljastih biljaka izaziva gljiva Sclerotinia sclerotiorum. Micelijum gljive ulazi u tkiva grmoljastih biljaka formirajući mjestimično na površini bijele pahuljaste navlake, koje izdvajaju kapljice vlage. Meso grmoljastih biljaka se razmekšava, postaje kašasto i mrke je boje. Crnu trulež mrkve izaziva gljiva Alternaria radicina. Na vrhu grmoljaste biljke i sa strana pojavljiju se tamnocrne suve utisnute pjege, koje se pretvaraju u crne gnojanice. Na presjeku je tkivo grmoljaste biljke ugljocrne boje jasno razgraničeno od zdravog tkiva.Siva trulež mrkve je bolest koja se širi u periodu čuvanja, a izaziva je Botrytis cinerea. Tkivo grmoljaste biljke postaje mekoi vlažno i dobija mrku boju. Na površini grmoljaste biljke stvara se oblina opna sive boje.

10


Fomozu mrkve izaziva gljiva Phoma rostrupii. Na biljci se pojavljuju sive utisnute pjege. Tkivo ispod njih je suvo, praškasto, trulo i braon boje. U njemu se nalaze šupljine obložene micelijumom gljive.Pored ovih truleži značajno je spomenuti još mokru bakterijsku trulež kao i

trulež jezgra mrkve.

BOLESTI KUPUSA I LUKA

Najrasprostranjeniji oblik kvarenja bijelog glavičastog kupusa jeste siva trulež koju izaziva gljiva Botrytis cinerea. Površinu glavice pokriva pahuljasta siva opna, otuda i naziv bolesti – „siva trulež“.Velika količina lako rasipajućih spora (konidija) doprinosi širenju infekcije u skladištu. Na obolelim listovima nalazi se masa crnih sklerocija gljive različitih veličina. Listovi tamne, trule i neprijatno mirišu. Crnu pjegavost ili alternatiozu kupusa izaziva gljiva Alternaria brassicae. Na oboljelom lišću formiraju se manje više jasno oivičene kompaktne crne mrlje. Često oboljeli dijelovi lista ispadaju i formiraju se rupice. Vaskularna bakterioza je opasno oboljenje kupusa, a izaziva je asporogena štapićasta psihrostabilna bakterija iz roda Xanthomonas. Pri tome žilice listova počinju da crne, a tamni i parenhimsko tkivo koje naliježe na njih. Kupus obolijeva tokom gajenja, njege i čuvanja. Sluzastu bakteriozu izazivaju asporogene bakterije roda Erwinia. Bolest se pokazuje u obliku mokre truleži kočanja.

Trulež na vratu luka (slika 2) najrasprostranjenija je i najopasnija bolest crnog lukau periodu čuvanja. A izaziva je gljiva Botrytis allii. U početku truli vratić lukovice i razmekšava se. Zatim se gljiva širi na sočne krljušti i one postaju žute roze boje i vodnjikave, kao da su kuvane. Površinu lukovice prekriva siva navlaka.

Slika 2. Trulež na vratu luka (a)Konidiofor sa konidiosporama (b)

11


Fuzariozu luka izaziva gljiva Fusarium cepae. Oboljele krljušti lukovice tamne i razmekšavaju se. Površina lukovice se pokriva bijelom navlakom. Oboljenje počinje sa dna lukovice, te se naziva „trulež dna“. U skladištu se bolest brzo širi.

MIKROBIOLOGIJA SMRZNUTOG VOĆA

Uskladišteni proizvodi smrznutog voća čuvaju se pri temperaturi od -18 ili nižoj, osim smrznute šljive i višnje, koje koje se čuvaju pri temperaturi od -20 ili nižoj. Mikroorganizmi ispoljavaju različitu osjetljivost prema niskim temperaturam. Neki preživljavaju proces smrzavanja bez većeg oštećenja ali ipak u tom periodu ne mogu izazvati kvar proizvoda. Nesporogene bakterije su uglavnom mnogo osjetljivije prema niskim temperaturama, za razliku od sporogenih, pa se njihov broj tokom smrzavanja znatno redukuje. Mnogi mikroorganizmi se uništavaju u najvećem broju ili se njihova struktura narušava, kada su izloženi dejstvu temperature imeđu -2 i -10ºC. Ova temperatura mnogo nepovoljnije djeluje na većinu mikroorganizama, nego temperatura od -15, -20 ili čak -30ºC. To se može vidjeti iz tabele 1.

Tabela 1. Procenat preživljavanja bakterija u uslovima niskih temperatura tokom različitog vremena skladištenja

Temperatura skladištenja (ºC)

Vrijeme skladištenja (dani)2 115 178 192 206 220

-10 100 6.1 3.6 2.1 2.1 2.5-15 100 16.8 10.4 3.9 10.0 8.2-20 100 50.7 61.0 57.4 55.0 53.2

Mikroorgnazmi čija se struktura tokom smrzavanja samo narušava nakon odmrzavanja mogu ponovo da postanu aktivni i da obavljaju svoj uobičajen metabolizam što predstavlja problem kad se radi o toksigenim mikroorganizmima. Bez obzira što mikroorganizmi pri tako niskoj temperaturi, kao što je ona u toku smrzavanja , ne mogu da se razmnožavaju, ponekad njihovi enzimi ostanu aktivni i time dovode do nepoželjnih organoleptičkih promjena. U mikropopulaciji smrznutog voća najzastupljeniji su kvasci i gljive iako ima i bakterija.

12


Većina kvasaca može se razmnožavati pri temperaturi i od -7ºC pa njihovo prisustvo nije neočekivano. Iz smrznutog voća izolovana su najčešće dva roda Sacharomyces i Cryptcoccus. Gljive koje preživljavaju proces smrzavanja uglavnom potiču iz rodova Penicillium, Aspergillus, Mucos, Alternaria, Rhizopu i, Botrytis.

MIKROBIOLOGIJA SUŠENOG VOĆA

Jedan od vidova konzervisanja voća je sušenje. Ovim postupkom smanjuje se mogućnost daljeg razmnožavanja prisutnih mikroorganizama zbog smanjenog sadržaja slobodne vode. Sušeno voće stavlja se u promet kao:-sušene šljive,-sušene smokve i -sušeno grožđe.Proces sušenja šljiva, koji se odvija 18-24h na 74ºC preživljavaju bakterijske spore, dok se vegatativni oblici uništavaju. U osušenim plodovima klijavost

bakterijskih spora onemogućeno je usled niske vrijednosti i niske pH

vrijednosti voća. Međutim, ako se sadržaj slobodne vode u tkivu poveća, može doći do klijanja spora, a time i do pojave kvarenja voća. U osušenom voću neki mikroorganizmi ipak mogu rasti i razmnožavati se. U mikropopulacijama preovladavaju kserofilne gljive i osmofilni kvasci, koji se

mogu razmnožavati, pri tako niskim vrijednostima.

Na čest nalaz Aspergillus i Penicillium vrsta u sušenom ukazuju mnogi autori.Mnogo otpornije na nizak sadržaj slobodne vode u sušenom voću, a time i često prisutne su gljive iz podreda Ascomycotina. Kod suvih šljiva i datula česta je pojava kiselkastog kvarenja do kojeg dolazi ako je povećan sadržaj vlage u plodovima (22%). Ovi simptomi, sa karakterističnim mirisom na kvasac i alkohol i kiselim ili gorkim ukusom plodova, izazvani su kvascima Saccharomyces rouxii.

U fruktoznom rastvoru može rasti čak pri vrijednosti 0,62.

13


MIKROBIOLOGIJA VOĆNOG SOKA I DRUGIH GOTOVIH PROIZVODA OD VOĆA

Mnogi mikroorganizmi, koji se pojavljuju kao kontaminenti sirovog voća, uništavaju se postupkom pasterizacije u toku proizvodnje voćnih sokova i drugih gotovih proizvoda od voća.Najznačajniji kontaminenti voćnog soka i drugih gotovih proizvoda od voća su

kvasci i gljive i to zbog niske pH i vrijednosti proizvoda. Pored navedenih kao

uzročnici kvara pjavljuju se mliječno kisele bakterije i bakterije sirćetne kiseline.Mnogi kvasci, izolovani iz voća, mogu rasti čak pri pH vrijednosti između 2,0 i 1,5 u rastvoru šećera od 45 i 55ºBrix i pri relativno niskoj temperaturi (Tabela 1).

Tabela 1. Utacaj temperature, pH i koncentracije šećera na rast nekih kvasaca izolovanih iz voća

RodBroj

izolatapH

Koncentracija šećera (ºBx)

Temperatura inkubiranja (ºC)

2.0 1.5 45 55 65 10 5 2.5Candida 31 4 3 4 2 1 4 2 1

Zygosaccharomyces 14 4 1 4 4 2 4 1 0Hanseniaspora 5 4 4 4 4 0 4 0 0

Pichia 5 4 4 4 0 0 4 0 0Saccharomyces 9 4 3 4 4 0 4 4 3

kloeckera 5 4 4 4 4 0 4 3 0

Kvasci u toku rasta obično proizvode alkohol i CO2. Pored toga, u proizvodu se može zapaziti pojava taloga, koji je najčešće u obliku sitnih grudvica ili pahuljica, i pojava zamućenja.Kao prouzrokovači kvarenja voćnog soka i drugih gotovih proizvoda od voća, od kvasaca se pojavljuju različiti asporogeni i sporogeni oblici.Tako su pojedine vrste roda Saccharamyces (S.rouxii, S. cerevisiae, S. bailii) često kontaminenti ovih proizvoda od voća.S.rouxii izolovan je iz voćnih sokova i koncentrata u kojima se izuzetno brzo razmnožava. Opasnost od kvarenja postoji čak i u slučaju, kada se nalazi u maloj inicijalnoj količini. S. cerevisiae prvenstveno se koristi kao pekarski kvasac i u toku alkoholne fermentacije ali pojavljuje se i kao kontaminent.

14


Pored ove dvije vrste roda Saccharomyces postoji i S. bailii, koji se takođe opisuje kao čest uzročnik kvarenja voćnih sokova, koncentrata i sirupa.U mikropopulacijama voćnih sokova i drugih gotovih proizvoda od voća značajno

mjesto zauzimaju i druge gljive, koje su prilično tolerantne prema niskim pH i

vrijednostima. Međutim, ova osobina varira ne samo od roda do roda, nego je čak različita kod pojedinih vrsta unutar istog roda. Vrste roda Byssochlanrys stvaraju askospore, veoma su otporne na visoke temperature, koje mogu klijati i razvijati se i u konzervisanim proizvodima od voća.Za prehrambenu tehnologiju značajne su vrste B. fulva i B. nivea, koje se navode kao kontaminenti različitih proizvoda od voća. Obje vrste sintetišu različite mikotoksine, od kojih je najznačajni patulin. Sinteza patulina može se odvijati pri različitim temperaturama, što je veoma značajno sa tehnološkog aspekta.Pored patulina, u voćnim sokovima može se nalaziti i aflatoksin , kao posledica rasta aflatoksigenih gljiva na voću.Do kvarenja voćnih sokova svojom metaboličkom aktivnošću pored navedenih, mogu dovesti i drugi mikroorganizmi.Gljive stvaraju na površini džema, marmelada, pekmeza, slatka i sličnih proizvoda od voća kolonije različitih boja, a u unutrašnjosti pahuljaste strukture i zamućenje naročito kada zbog njihove metaboličke aktivnosti dovodi do smanjenja sadržaja pektina u proizvodu.Bakterije se mnogo ređe pojavljiju kao kontaminenti proizvoda od voća. Kao uzročnici kvarenja navode se pojedini pripadnici rodova Lactobacillus, Leuconostoc i Clostridium. Bakterije buterne kiseline često se pojavljuju u gotovom proizvodu zbog nepravilno vođenog tehnološkog procesa. Ove bakterije mogu se razvijati u voćnom sirupu pri pH vrijednosti 3,8 i stvarati buternu kiselinu i CO2.

15


MIKROORGANIZMI ZAKISELJENOG I ZASLANJENOG VOĆA I POVRĆA

U osnovi konzervisanja voća i povrća zakiseljavanjem i zaslanjivanjem je korišćenje mliječno-kiselinskog i djelimično alkoholnog vrenja za suzbijanje rasta mikroorganizama – potencijalnih izazivača kvarenja. Istovremeno, proizvod dobija nova hranjiva i ukusna svojstva. Mliječno kiselinsko i alkoholno vrenje odvija se u sirovini koja se prerađuje (kupus, krastavcima, paradajzu i dr), uglavnom spontano, a izazivaju ih mliječno kisele bakterije i kvasci koji se nalaze na njoj.Pri kiseljenju kupus se sitni , zaslanjuje (2-3%) miješa sa mrkvom (ponekad se dodaju jabuke), stavlja u posude, polaže teret i ostavlja pod pritiskom. So izaziva plazmolizu ćelija u listovima kupusa. Izdvojeni sok sadrži šećer i druge hranjive materije za mikroorganizme. U početnom stadijumu procesa razvijaju se različite aerobne bakterije i kvasci (uneseni sa sirovinom), koje u maloj količini produkuju kiseline (sirćetnu,mravlju i mliječnu), alkohol i ugljen-dioksid. Zahvaljujući izdvajanju ugljen-dioksida od strane disajnih biljnih ćelija i gasova koji nastaju nakon vrenja grade se anaerobni uslovi za razvoj mlijčno-kiselinskih bakterija. Prije svega razvija heterofermentativna mliječnokisela bakterija Leuconostoc mesenteroides, koja stvara prilično malo kiseline. Jedan od proizvoda metabolizma ove bakterije jesu etri, koji zakiseljenom proizvodu daju karakterističan miris. Ovu bakteriju smjenjuju štapićaste mliječno kisele bakterije. Osnovnu ulogu u procesu zakiseljavanja kupusa ima homofermentativna mezofilna bakterija Leuconostoc plantarum. Razvijaju se i heterofermentativne bakterije, posebno acidostabilna bakterija L.brevis, a takođe kvasci koji izazivaju alkoholno vrenje. Brojnost mliječno kiselih bakterija iznosi na milione po 1 mL. Brzina zakiseljavanja kupusa zavisi od temperature. Optimalna temperatura je oko 20ºC, pri kojoj se vrenje odvija obično za 6-8 dana. Nastala mliječna kiselina (1,5-1,7%) ima konzervišuće dejstvo, a sporedni proizvodi životne aktivnosti mliječno kiselih bakterija i donekle kvasaca (etil-alkohol, isparljive kiseline, aromatične materije, ugljen-dioksid i dr.) daju proizvodu karakteristična organoleptička svojstva. Pretjerani razvoj L. Brevis može

16


dovesti do štete – suvišne kiselosti zakiseljenog kupusa, dobijanju oštrog ukusa. Kvalitet kupusa se snižava i intenzivnim razvojem kvasaca. Poslije vrenja zakiseljeni kupus treba čuvati na hladnom (0-3ºC) i bez pristupa vazduha, kako bi se zadržao razvoj potrošača mliječne kiseline – kvasaca i plijeni koje stvaraju navlaku. Plijesni i kvasci ne koriste samo mliječnu kiselinu, već proizvodu daju neprijatan, miris ukus i boju. Neki kvasci izazivaju oslužnjavanje kupusa. Budući da su plijesni i kvasci, koji formiraju navlaku, aerobi, tokom čuvanja kupusa treba održavati anaerobne uslove. Pored plijesni i kvasaca, kvarenje kupusa, posebno pri nedovljno brzom povećanju kiselosti mogu izazvati i truležne i buterne bakterije. Kupus dobija gorak ukus i oštar neprijatan miris. Razmekšavanje može nastati i pod dejstvom sopstvenih enzima kupusa.U praksi se primjenjuje zakiseljavanje kupusa uz primjenu „startera“ od čistih kultura mliječno kiselinskih bakterija (L. Plantarum). Korištenje bakterija sa određenom aktivnošću vrenja i stvaranje optimalnih uslova za njih (anaerbnost temperatura) omogućava da se usmjereno koristi korisna biohemijska aktivnost mikroorganizama. Unošenjem startera stvara se brojčana pevaga korisnih mikroba, proces kiseljenja se ubrzava, isključuje se razvoj štetnih mikroba i kvalitet kupusa se poboljšava.Pri kiseljenju krastavaca primjenjuju se začini i više soli (6-8%), pa se zbog toga takvo konzervisanje krastavaca naziva i soljenje. Kiseljenje krastavaca se odvija u dva stadijuma. Prvi (1-2 dana) – do nakupljanja 0.3-0.4% kiseline i odvija se na temperaturu oko 20ºC, a zatim (drugi stadijum) proizvod se polako zakiseljava na temperaturi -1do 2ºC.Mikroorganizmi i mikrobiološki procesi pri kiseljenju krastavaca slični su onima koji se odvijaju tokom kiseljenja kupusa. U početnom periodu razvijaju se različite bakterije i kvasci. Porastom brojnosti mliječnokiselinskih bakterija suzbija se razvoj nepoželjnih mikroorganizama. Od mliječnokiselinskih bakterija u početku se razvija Leuconostoc, slab producent kiseline, a zatim jači prosucenti kiseline – heterofermentativni (L.brevis i L.fermentum) i homofementativni štapići, pretežno L. Plantarum. Razvijaju se i kvasci.Vrste kvarenja zaslanjeno-zakiseljenih krastavaca slične su kvarenju zakiseljenog kupusa. U osnovi to su osluznjavanje, razmekšavanje i nastanak navlake na površini uzrokovane plijesnima ili kvascima, koji koriste mliječnu kiselinu.

17


Unošenje u raso sorbinske kiseline (0,1%) i sprečavanje pristupa vazduhu imaju dobar efekat u borbi sa tim mikroorganizmima.Razmekšavanje moguće i pod dejstvom pektolitičkih enzima krastavaca, među kojima je najznačajniji poligalkturonaza.Ponekad dolazi i do nadimanja krastavaca – stvaranja šupljina u njima, što je uslovljeno stvaranjem mikroorganizama, koji intenzivno izdvajaju gas, ili remećenjem temperaturnog režima kiseljenja. Za kiseljenje se preporučuje primjena čistih kultura mliječno kiselinskih bakterija. Znatno duže se čuva kiseli proizvod koji je pasterizovan u hermetički zatvorenoj ambalaži.

18

mikrobiologija voća i povrća 03

Documents