Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Mikrobiologia elikagaien industrian: elikagaien mikrobiologia kontrola

LABURPENA: Gizonak kontsumitzen dituen elikagaiak eritasunen sorburu izan daitezke, era askotara izan ere. Alde batetik, mikroorganismo askoren elikagai ere badirelako, eta mikroorganismo horietako zenbait patogenoak izaten direlako. Beste alde batetik, elikagaiak bakterio patogenoen (kolera, tifus, eta abarren) transmisioan bitartekariak izaten direlako, edota bizkarroi eritasun-eragileen transmisio bitartekari (adibidez, anisakiasi, zisterkosi, trikinosi eta abarrenak).

Hala ere, elikagaiak hobetzeko erabiltzen dira mikroorganismo asko eta asko. Elikagai guztiak ez dira modu berean usteltzen, elikagaien osakeraren arabera gertatzen baita usteltzea: gizakiak era askotako metodoak asmatu ditu elikagaien kontserbazioa eta osasungarritasuna bermatzeko.

Sarrera

Gizakiak kontsumitzen dituen elikagaiak, mantenua elikagai horretatik bertatik hartzen duten mikroorganismo askoren substratu izan daitezke, edota mikroorganismoak transmititzeko bide izan, edota bizkarroiak eduki. Organismo horiek gehienek ez diote gizonari kalterik egiten, baina badira batzuk oso arriskutsuak izan daitezkeenak, eta heriotza bera ere ekarri ditzaketenak. Elikagaien mikrobiologian badira hainbat talde garrantzi berezia dutenak, baina hemen, onddoak (lizunak eta legamiak) eta bakterioak aztertuko dira, batez ere.

Mikroorganismo asko onuragarriak dira gizonarentzat, eta, hala, janari batzuk hobetzeko edo lantzeko erabiltzen dira; horiek ordea beste atal batean aztertuko dira, eta hemen patogeno izateagatik, edo janariak eraldatzen dituztelako, garrantzitsu direnak ikusiko dira.

Elikagaiak bide fisiko-kimikotik (ura galduz, koipeak oxidatuz, etab.), edo bide mikrobiologikotik eralda daitezke; bigarren hori izango da atal honen gaia.

Elikagaiak, mikroorganismoen substratu

Landareak eta animaliak jaten ditu batez ere gizakiak, edo horien gai eratorriak, eta, hortaz, janarien osagai dira izadian landare eta animalia horiekin loturik dauden mikroorganismoak.Bestalde, mikroorganismo askoren elikagai ere badira guk jaten ditugunak; mikroorganismo horiek elikagaiak eraldatzen dituzte, eta haietan pilatzen dituzte beren metabolismoaren hondakinak. Alabaina, elikagai guztiak ez dira era berean eraldatzen, ez lastertasun berberaz, ez organismo berberen eraginez. Denok dakigu itsaskiak erraz “hondatzen” direla, eta eztiak edo azukreak, adibidez, itsaskiek baino askoz ere gehiago irauten dutela. Hori guztia elikagaiaren osakeraren ondorioz gertatzen da, osakerak egoera fisiko-kimiko jakin baten beharra izaten baitu, eta orobat mantenugai gehiago edo gutxiagoren beharra, era bateko edo besteko mikroorganismoek erabil ditzaten; elikagaiaren ezaugarriak ezagutzen badira, aldez aurretik esan ahal izango da nolako mikrobio flora garatuko den hartan.

Hauek dira bakterioen ugaltzea errazten edo eragozten duten faktore nagusiak: Ioi hidrogenoen kontzentrazioa (pH): mikroorganismoek zeinek bere PH gutxienekoa, gehienekoa eta hoberena izaten dute; legamiek eta lizunek bakterioek baino azidotasun handiagoa onartzen dute. Zein azidotasun duen elikagai batek, mikroorganismo batzuek, ez besteek, eraldatuko dute; hala adibidez, limoi uretan nekez agertuko da Salmonellarik.

Hezetasun beharra: urik gabe ezin dira mikroorganismoak hazi, baina ez dute denek ur kopuru bera behar izaten. Izan ere,elikagaiek ur gehiago edo gutxiago izan dezakete (konpara bakailao lehorra eta meloia), eta ur hori eskuragarriagoa izaten da mikroorganismo batzuentzat besteentzat baino (erabiltzeko aukera elikagaiaren beraren osakera kimikoaren araberakoa izaten da). Hortik dator ur jardunaren kontzeptua, a. Bestalde, elikagai batzuek ura, izan, w badute, baina ez da asimilagarria: izotza, edota marmelada, dira horren adibide argiak. Mikroorganismoek a desberdinak w izaten dituzte, gehienekoak, gutxienekoak eta hoberenak.

Oxidoerredukzio ahalmena: ingurunean dagoen oxigenoak eta elikagaiaren ahalmen oxidatzaileak edo erreduzitzaileak ere eragiten diete elikagaia eralda dezaketen mikroorganismoei.

Mikroorganismoak aerobioak izaten dira oxigeno librea behar dutenean, anaerobioak oxigenorik gabe garatzen direnean, eta aukerazko anaerobioak oxigenoa izateak edo ez izateak eragiten ez dienean.

Mantenugai edukia: elikagaiek ez dute kimika osakera bera izaten. Batzuk aberatsagoak izango dira karbohidratoetan, beste batzuk proteinetan, lipidoetan besteak, etab., eta era guztietako konbinazioak gerta daitezke gainera. Osakeraren arabera, mikroorganismo batzuek “nahiago” izango dituzte elikagai batzuk besteak baino, denek baitituzte elikagai beharkizunak, baita bitaminenak ere.

Gai inhibitzaileak eta egitura biologikoak izatea: gai asko izaten dira elikagaietan mikroorganismoak, guztiak edo batzuk, inhibitzen dituztenak; horietako batzuk mikroorganismo jakinek sortuak izaten dira (alkoholak, azidoak, antibiotikoak, etab.), eta beste batzuk berezkoak izaten dituzte elikagaiek (lisozima, arrautzaren zuringoaren entzima, edo ahabien azido benzoikoa). Zenbait egitura biologiko (arrautzaren azala, frutena, intxaurren edo hurren oskola, etab.), mikrobioen kontrako hesiak dira.

Elikagaien mikrobiologian garrantzizkoak diren mikroorganismoak

Lizunak (lehen argazkia; sakonago azter–tzen dira beste atal batean): onddoak dira (Fungi erreinua), zelulanitzak, hifa izeneko harizpi adarkatuek osatuak; hifa horiek elikagaiaren masaren barruan gara daitezke (barruko hifak) edo elikagaiaren azalean (kanpoko hifak). Mizelioa da horien guztien multzoa. Ugaldu, sexu esporen edo espora sexugabeen bitartez ugaltzen dira (beste atal batean aztertuko dira esporen egituraren xehetasunak); lizun izena ez dagokio ez taxonomiari ez sistematikari, izen horren pean talde desberdinak biltzen baitira.Elikagaien gainean sortzen diren lizunak belus tankerakoak izaten dira, kotoi moduko masak osatzen dituzte (Camembert eta antzeko gazten azala), lehorrak edo hauts tankerakoak izan daitezke (ogiaren gainean hazten den lizuna), edota hezeak edo gelatina antzekoak. Askok elikagaiak hondatzen dituzte, baina beste asko gazta ugariren onddo bidezko ontzearen eragile dira (Camembert, Roquefort, gazta urdinenak, etab.), eta beste batzuek berriz –Aspergillus–, mikotoxinak sor ditzakete, gizakiari eritasun larriak eragin diezazkioketenak. Onddo baten mizelioa da Camembert tankerako gaztak estaltzen dituen kotoi moduko geruza zuria, eta orobat besteetan agertzen diren arrasto urdin edo berdetsuak ere (Penicillium rockeforti).

Lagamiak: onddo zelulabakarrak dira (Fungi erreinua), normalean gemazioz, eta zenbaitetan esporaz, ugaltzen direnak; esporak zelula esporogenoetan edo asketan osatzen dira. Lizunak ez bezala, formaz era askotakoak diren organismo zelulabakarrak dira, batzuek izan dezaketen arren, haiek bezala, harizpizko hazkundea. Askok elikagaiak hondatzen dituzte, baina ogia, garagardoa, ardoa, ozpina, gazta eta abar egiteko ere erabiltzen dira beste asko.

Bakterioak: Monera erreinukoak, eta zelula prokariotoak dira; normalean zelula horma izaten dute, eta metabolismoa era askotako eta konplexua dute (beste atal batean landuko dira). Elikagaietan diren bakterioen ondoriozkoak izaten dira janariek eragindako urdail-hesteetako eritasun gehienak.

Elikagaien kutsadura

Esan dugu landareak eta animaliak direla, eta horien eratorriak, gizakiaren elikagai nagusia.

Izadian nonahi daude mikroorganismoak: barazkien hostoetan, zurtoinetan, fruituetan, hazietan, animalien gorputzetan, haien heste, iraiz gai eta jariakinetan, etab.

Bestalde, airea ere esporez eta bakterioez betea dago, zatiki gotorren nahiz ur tanta txikien gainean kokatuta; ura da mikroorganismoen beste bitartekari garrantzitsu bat.

Garbitu gabeko tomate batek milaka bakterio izan ditzake azaleko zentimetro bakoitzean, eta are gehiago azanarioak, erremolatxak eta horrelako barazkiek, lurpean baitute jateko partea, eta lurra da mikroorganismo gehienen sorburua. Horregatik, mikrobio asko izaten du landu gabe iristen zaigun elikagai orok, eta orobat kontsumitu aurreko azken lanketaren lekura iristen denak.

Azkenik, janaria lantzeko eta erabiltzeko ardura duen pertsona edo sukaldea bera ere kutsadura iturri izan daitezke; eritasunen eragile diren bakterio batzuk (Staphylococcu aureus), kopuru txikietan, ohikoak izatendira pertsonen azalean eta arnasbideetan, baina azaletik elikagaira igaro daitezke, eta han ugaldu eta arriskutsu bihurtu.

Mikroorganismoek elikagaietan sorrarazitako aldaketa kimikoak

Mikroorganismoek, beren jardunaren ondorioz, aldaketa kimikoak eragiten dizkiote elikagaiari, edo eraldaketak; elikagai guztiak ez dira era berean hondatzen, eta, hala, badira elikagai egonkorrak edo ez aldakorrak (babarrunak, ilarrak, azukrea), erdialdakorrak, hau da, aldatu gabe luze samar irauten dutenak (patatak, intxaurrak), eta aldakorrak, gehienak, ez bada kontserbatzeko sistemarik erabiltzen erraz hondatzen direnak.

Kontuan izanik elikagaien kimika osakeraren konplexutasuna, eta elikagai horiek eraldatu ditzaketen organismoen ugaritasuna, era askotakoak izaten dira aldaketa kimikoak eta aldaketa horietatik sortzen diren gaiak. Hauek dira garrantzitsuenak: Gai elkartu organiko nitrogenodunen aldaketak: mikroorganismoaren entzimek eragindako proteinen hidrolisia, polipeptidoak, peptidoak, aminoazidoak eta gai elkartu asko, usain eta/edo gustu txarra izan dezaketenak –usteltzen ari direlako– (hidrogeno sulfuroa, amoniakoa, aminak, merkaptanoak, etab.), edo, zenbait gazta onduren kasuan bezala, gustu ona.

Karbohidratoen aldaketak (di-, tri- edo polisakaridoak): hidrolizatu eta azukre bakun bihurtzen dira, glukosa bezala, eta glukosa, oxidatu, eta CO eta ura bihurtzen 2 da, edo hainbat modutara hartzitu, eta gai hauek sortu: Alkohol hartzidura: ohikoa legamietan, eta etanola eta CO sortzen dituena.

2 Esne hartzidura bakuna: zenbait esne bakteriori gertatzen zaiona, eta azido laktikoa sortzen duena.

Esne hartzidura mistoa: zenbait esne bakteriori gertatzen zaiona, eta azido laktikoa eta azteikoa, etanola eta CO sortzen ditue- 2 na.

Bakterio koliformeen hartzidura: azido laktikoa, aztetikoa, formikoa, etanola, CO , 2 hidrogenoa, azetoina eta butanodiola sortzen dira.

Hartzidura propionikoa: bakterio batzuek eragiten dute, eta azido propionikoa, azetikoa eta sukzinikoa sortzen ditu, eta CO. Gazta batzuen “begiak” (Emmental, 2 Gruyčre), gazta egiterakoan sortzen den CO aren ondoriozkoak dira.

2 Hartzidura butiriko-butil-isopropilikoa: bakterio anaerobiko zenbaitek eragiten dute, eta azido azetikoa eta butirikoa, hidro- 263genoa, CO sortzen dute, eta, zenbaitetan, 2 baita azetona, butilenglikola, butanola eta 2-propanola ere.

Azido organikoek, alkoholak, glizerinak, koipeek eta beste gai batzuek ere erasoak eta eraldaketak jasaten dituzte, eta horren ondorioz bestelako gai asko sortzen dituzte.

Elikagaien kontserbazioa.

Oinarriak eta metodoak

Mikrobioez gainera, beste eragile batzuek ere honda ditzakete elikagaiak; hala, berez honda daitezke, edo zenbait animaliaren erasoa jasan (intsektuena). Mikrobio bidezko kutsadura edo hondatzea saihesteko, elikagaien kontserbazioaren oinarrizko diren bi estrategia erabili behar dira: ahaleginak egin mikroorganismoekiko harremana ahalik eta txikiena izan dadin (kutsadurari aurrea hartu), eta mikrobioek eragindako deskonposatzea atzerarazi; azken hori lortzeko, mikrobioak elikagaietatik desagertarazi behar dira, edota ugaltzen utziko ez dien moduko egoeran eduki. Aipatu diren bi hastapen horiek betetzeko, badira metodo bereziak, batzuetan banaka erabiltzen direnak, eta, maizago, konbinaturik. Ikusiko den bezala, kutsadura atzerarazteko metodoen oinarria elikagaian mikrorganismoen hazkundea eragotziko duten baldintzak sortzea da, elikagai hori eralda dezaketen faktoreei eraso eginez (pH, a , oxidoerredukzio ahal- w mena, hezetasun beharra, gai inhibitzaileak, etab., lehen ikusi direnak).

Asepsia: mikroorganismoak desagertarazi ondoren, eta sor daitezkeen beste kutsadura motak eragotzita, elikagaiak ezin dira deskonposatu.

Asepsia lortzeko erabiltzen diren bitartekoek, batez ere, elikagaiak mikroorganismoetatik libre edukitzea dute helburua, eta, horretarako, era askotako bildukinetan biltzen edo sartzen dira; modu horretan, elikagaiak lekuz aldatzean, denda batean erakusgai jartzean edo lantzean gerta daitekeen kutsadura eragozten da; kontserba ontziak dira horren muturreko adibidea.

Mikrorganismoak ezabatzea: mikroorganismoak errazago suntsitzen dira gutxi direnean; horrek garbi uzten du kutsadurari aurre hartzeak duen garrantzia, aurreko atalean ikusi den bezala. Elikagaiek izan dezaketen mikrobio zama edo mikroorganismoen multzoa asko aldatzen da kasu batetik bestera, eta badira bi kontzeptu oso erraz bereiz daitezkeenak: zenbat diren mikroorganismo horiek, eta zein eratakoak.

Bide desberdinak erabiltzen dira zama ezabatzeko edo gutxitzeko. Isurkarietan ohiko gauza izaten da bahetzea, zuloa mikrobioei eusteko bezain txikia duten baheak baliatuz (sistema hau oso erabilia da ardo industrian), eta orobat zentrifugazioa,iragaztea ere deitzen dena. Garbiketa ere oso metodo eraginkorra da, eta horixe da eguneroko bizimoduan gehien erabiltzen dena.

Egoera anaerobioa mantentzea: mikroorganismo gehienak aerobioak dira, eta, hortaz, egoera anaerobioan mantenduz gero, hau da, ontziratuz, erraz luzatzen da elikagaien iraupenaldia. Kontuan izan behar da metodo honek ez duela eragozten bakterio anaerobioen haztea, eta bakterio horietako batzuk oso arriskutsuak dira (Clostridium botulinum).

Tenperatura garaiak erabiltzea: lau bakterio talde bereizten dira, hazkundearen tenperatura mailaren arabera (1 taula). Berez hazten diren baino goragoko tenperatura batek hil egiten ditu mikroorganismoak, edo ugaltzea eragozten dieten kalteak eragiten dizkiete. Horregatik, beroa asko erabiltzen da kontserba metodo gisa; tratabidea mikroorganismoen edo haien esporen termoerresistentziari eragiten dieten faktoreen mendekoa izaten da (bakterioen esporen termoerresistentziari, bakterioenak erresistentzia guneak baitira, eta onddoenak berriz ugaltze sistemak). Hona faktore horiek:a) Mikroorganismo mota: tenperaturarekiko erresistentzia asko aldatzen da mota batetik bestera, eta orobat begetazio zelulen eta esporen arabera. Lizunek eta legamiek oso erresistentzia gutxi dute, eta bakterio batzuen esporek berriz asko.. ) Elikagaiaren mikrobio zama. Zenbat eta handiagoa izan elikagaiak dituen mikrobioa, denbora gehiago beharko da suntsitzeko (2. taula).. ) Hazkunde aldia: bakterioen hazkundeak aldi asko ditu (1. irudia). Latentzia aldi baten ondoren –ingurugiroari egokitzeko aldia da latentzia–, hazkundea areagotu egiten da (aldi esponentziala), gero moteldu egiten da (aldi egonkorra), eta akeneanheriotzak zelulen zatiketak baino gehiago izaten dira (heriotza aldia). Beroarekiko erresistentzia desberdina izaten da aldi horietan.. ) Mikroorganismoen aurreko egoera: mikroorganismoak hazi diren egoera nolakoa izan den (tenperatura eta substratua batez ere), aldatu egiten da termoerresistentzia.. ) Substratuaren nolakotasuna: elikagaiaren osakera kimikoa eta pH-a, edo ur edukia bezalako faktoreek oso eragin nabarmena izaten dute batzuetan. Substratuaren pH-a 7tik gertu baldin badago, erresistentzia handiagoa izango dute bakterioek inguru azidoan baldin badaude baino.Beroaren intentsitatearen eta esporak suntsitzeko tratabidean aplikatu beharreko denboraren arteko erlazioa (Bigelow eta Estyren arabera, 1920).. ) Beroaren intentsitatea eta tratabidearen iraupena. Intentsitateak gora egitean (tenperaturak), behera egiten du zelulak suntsitzeko behar den denborak (3. taula).

Hotzaren erabilera (hoztea eta izoztea): hotzak atzeratu edo inhibitu egiten ditu erreakzio kimikoak, entzimen jarduna eta mikroorganismoen hazkundea. Hozteak hazkundearen lastertasuna gutxiagotu besterik ez du egiten, eta izozteak berriz mikroorganismo gehienen ugaltzea eragozten du, eta asko suntsitzen.

-18 °C izan ohi da izozte tenperatura, eta 0 °C baino gehixeago (0-7 °C) hoztearena.

Elikagai industrian, askotarikoak dira izozte metodoak eta aldiak. Kontuan izan behar da izozteak kasu askotan ez dituela eteten ez elikagaian diren mikroorganismo guztien hazkundea, ezta degradazio kimikoko prozesu guztiak ere; era berean, ez ditu suntsitzen izoztearen ondoren sortu ahal izan diren bakterio batzuen toxinak. Mikroorganismoek izozteari ematen dioten erantzuna faktore askoren araberakoa izaten da: mikroorganismo mota, izozte lastertasuna eta tenperatura, izozturik mantendu diren denbora, elikagai mota, izotza kentzen erabilitako denbora, elikagai mota, izotza kentzeko prozesuaren nolakotasuna, etab.

Lehortzea: mikroorganismoek, garatzeko, ura behar dute, eta, hortaz, elikagaietan dagoen ura kentzen bada hobetu egiten da kontserbazioa. Hori egin daiteke, bai ura kendu nahi zaion janaria eguzkitan lehortuz(aranak, pikuak, albertxikoak), bai lehorgailu mekanikoak erabiliz, janariari ur berozko txorroak jaurtikiz, liofilizazioz, janariak keztatuz edota solutuak erantsiz –gehienetan azukrea (esne kondentsatua, marmelada) edo gatza (bakailaoa, sardinak, urdaiazpikoa)–.

Kontserbatzaile kimikoen erabilera: elikagaiei eransten zaizkien gaiak dira, kontserbazioa hobetzeko, baina elikagaien balioa aldatu gabe; mikroorganismoen hazkundea eta jarduna geldiarazi nahi da horrekin. Tenperaturaren kasuan definitu direnen antzekoak dira kontserbatzaileen eraginkortasun mailari eragiten dioten faktoreak. Gaion erabilera zehaztasunez erregulatzen du legeak, bai gaien nolakotasunari dagokionez, bai elikagaietan duten azken kontzentrazioari dagokionez ere. Ohiko kontserbatzaileak azido organikoak eta horien gatzak izaten dira (propionatoak, bentzoatoak, sorbatoak, azetatoak, azido nitrikoa, azido laktikoa, etab.), mikroorganismo talde desberdinei modu desberdinez eragiten dietenak.Elikagaien kutsaduraMikroorganismoek elikagaietan sorrarazitako aldaketa kimikoakIkuskatze eta kontrol lanak

Janariek eragiten dituzten bakterio intoxikazio eta infekzioak

Janariek eragindako urdail-hesteetako arazoek era askotako sorburuak izan ditzakete (2. irudia); horietakoak dira bakterio toxinak eta mikrobio infekzioak, normalean bereizten ez diren kontzeptuak (3. irudia).Bakterio intoxikazioak elikagaian dagoen gai toxiko edo pozoitsuren batek sortuak izaten dira, hau da, elikagai horretan dauden mikroroganismoek iraitzitako gai metabolikoren batek sortuak. Bi dira bakterio intoxikazio-eragileak: Clostridium botulinum, botulismoa sortzen duena, eta Staphylococcus aureus, estafilokoko intoxikazioa dakarrena; esan beharra dago estafilokokoaren toxina oso termoegonkorra dela, hau da,beroak ez duela suntsitzen, eta, hala, toxina hori zeukan elikagai bat sukaldean prestatzen baldin bada, bizirik irauten du toxinaren ahalmen patogenoak, nahiz bakterioa hila izan; aldiz, botulismoaren toxina aski termolabila da, beroak suntsitu egiten baitu.

Txegostearen bidez organismoan elikagai kutsatuak sartu izanak sortzen ditu bakterio infekzioak, elikagai horretan dauden bakterioek, edo beren metabolitoek, erreakzio organikoak eragiten baitituzte. Bi multzotan bana daitezke bakterio infekzioak. Batetik, badira elikagaiak, eritasuna eragiten duen bakterioaren haztegi izan gabe, bakterioak, eta eritasunak, transmititzen dituzten bitartekari direnak, hala tuberkulosi, tifus, disenteria, kolera, eta abarrenak; aldiz, beste elikagai batzuek bakterioa ugaltzen den substratu gisa jokatzen dute; azken horren adibide dira, beste askoren artean, Salmonella, Vibrio parahaemolyticus eta Escherichia coli patogenoa (3.. rudia). Kasu horretan, zein bakterio den, nahiago izaten dute substratutzat elikagai bat ala bestea; hala adibidez salmonelosian haragia eta hegaztikia, eta horien eratorriak, izaten dira elikagai bitartekariak, eta Vibrio bakterioaren kasuan berriz, itsaskiak.

Ikuskatze eta kontrol lanak

Elikagaiak behar bezalakoak izan daitezen, nahitaezkoa da kontsumitzaileak ikastea, elikagai hondatuek ekar ditzaketen arriskuen jakitun izan dadin, eta elikagaiak bereizten jakin dezan; era berean, beharbeharrezko gauza da elikagai fabrika, biltegi, denda eta ostatuetan janarien ikuskatzea eta kontrolatzea. Nolanahi ere, guztiz premiazkoa da janariak lantzen dituztenek elikagaiek gai patogenorik ez dutela bermatzea, edo gai patogenoen garatzea eragoztea.

Higienea, argi dago, nahitaezko gauza da.