Mikrobiologia
WYKŁAD – 10 maja 2013r. i 24 maja 2013r.
OWOCE I WARZYWA – powierzchnie zanieczyszczone mikrobiologiczne poprzez kontakt z podłożem (trawa, gleba) w czasie zbiorów.
Owoce:
- drożdże: Saccharomyces spp., Candida spp., Kloeckera spp., Pichia spp.,
- pleśnie: Penicillium spp., Mucor spp., Rhizopus spp.,
- bakterie.
Alicyclobacillus spp. – pasteryzowane przetwory owocowe.
Namnożenie 105 – 106 jtk / cm3 – zmętnienie, osad fenolowy tzw. apteczny zapach związany z tworzeniem gwajakamolu i bromofenolu.
Warzywa: mikroflora zależna od rodzaju.
- Zielone (sałata, kapusta, szpinak) – gł. bakterie fermentacji mlekowej, drożdże i pleśnie.
- Korzeniowe i bulwiaste – silniej skażone niż inne.
Buraki cukrowe i ziemniak: ogólna liczna drobnoustrojów 105 – 108 k-k / g.
Głównie Clostridium spp., Bacillus spp., Micrococcus spp., Flavobacterium spp.
Przy intensywnym nawożeniu mikroflorę stanowią także saprofityczne bakterie pochodzenia jelitowego I bakterie chorobotwórcze takie jak no. Listeria monocytogenes.
Owoce i warzywa utrwalone termicznie
- Produkty utrwalone za pomocą pasteryzacji lub sterylizacji w opakowaniach hermetycznie zamkniętych.
- Wysoka temperatura: niszczy bakterie i ich przetrwalniki, pleśnie, drożdże, inaktywuje enzymy.
- Odpowietrzanie – usunięcie powietrza z opakowań, tlen sprzyja reakcjom utleniania.
- Produkty najczęściej pakowane w słoje lub puszki z blach powlekanej.
- Owoce i warzywa zawierające kwasy organiczne poddaje się pasteryzacji.
- Warzywa i grzyby o niskiej zawartości kwasów organicznych należy sterylizować.
Owoce pasteryzowane i kompoty
- Owoce pasteryzowane są otrzymywane z owoców świeżych jednego gatunku w wodnym roztworze cukru lub soku z owoców nie konserwowanego chemicznie, utrwalone w przez pasteryzację w opakowaniach hermetycznie zamkniętych.
- Kompoty to przetwory otrzymane z owoców świeżych, pasteryzowanych lub mrożonych, jednego lub kilku gatunków, całe lub pokrojone, w zalewie cukrowej z ewentualnym dodatkiem kwasów spożywczych i soków owocowych, utrwalone przez pasteryzację w opakowaniach hermetycznie zamkniętych.
- pH tych roztworów waha się między 3, 9 a 4,5 (sprzyja rozwojowi grzybów).
- Zanieczyszczenie: drożdże, pleśnie, bakterie fermentacji mlekowej i octowej, Bacilus thermoacidodurans.
Warzywa sterylizowane
- Przetwory otrzymane z jednego lub kilku gatunków oczyszczonych, obranych ze skórki lub nie obranych warzyw świeżych, mrożonych, solonych: całych, rozdrobnionych lub przetartych oraz kukurydzy cukrowej i grzybów zalanych roztworem soli z ewentualnym dodatkiem kwasów spożywczych, przecieru lub koncentratu pomidorowego i cukru.
- pH powyżej 4,5 (dlatego konieczna jest sterylizacja).
- Zanieczyszczenie: bakterie mezofile i termofilne (bezwzględnie i względnie beztlenowce) np. C. botulinum.
- Powodują zepsucie płasko – kwaśne czyli zakwaszenie środowiska często ze zmianą zapachu bez wytworzenia gazów, trudne do wykrycia ze względu na prawidłowy wygląd opakowań.
Marynaty owocowe i warzywne
- Przetwory otrzymane z oczyszczonych owoców, warzyw i grzybów jednego lub kilku gatunków, całych lub pokrojonych, w zalewie kwaśnej lub słodko – kwaśnej dodatkiem soli, cukru lub przypraw roślinnych, zakwaszonych kwasem octowym, mlekowym lub cytrynowym, utrwalone termicznie najczęściej przez pasteryzację.
- Dodanie kwasów hamuje rozwój wielu drobnoustrojów, bo wykazują one działanie bakteriostatyczne.
- Zanieczyszczenie: bakterie fermentacji mlekowej, octowej i drożdże, nieszczelne opakowanie: pleśnie.
Kwaszonki owocowe i warzywne
- Całe lub pokrojone świeże warzywa lub owoce poddane naturalnemu procesowi fermentacji mlekowej w słonej zalewie z dodatkiem przypraw roślinnych, kwasu sorbowego lub utrwalone przez pasteryzację.
W procesie kwaszenia biorą udział:
o bakterie fermentacji mlekowej (kw. mlekowy jest czynnikiem utrwalającym),
o bakterie i grzyby wytwarzające kwasy organiczne (chronią przed rozwojem bakterii gnilnych i chorobotwórczych).
Bacillus spp. – rozkładają związki pektynowe powodując mięknięcie ogórków i powstanie w nich pustych przestrzeni.
Bacterium aberholdi – wywołują śluzowacenie zalewy, zwiększenie kwasowości i gorzknienie przy niezmienionym wyglądzie zewnętrznym.
Mrożonki owocowe i warzywne
- Owoce i warzywa jednego lub kilku gatunków całe, krojone lub homogenizowane utrwalone przez zamrożenie do temperatury – 18°C.
- Zamrażanie to najlepsze metoda utrwalania owoców i warzyw ze względu na zachowane właściwych dla surowca cech smakowo – zapachowych i wartości odżywczej.
- Przed zamrożeniem produkt zwykle jest poddany blanszowaniu.
- Zamiana wody w lód ogranicza rozwój mikroorganizmów.
- Blanszowanie niszczy część drobnoustrojów.
Susze owocowe i warzywne
- Owoce i warzywa całe jednego lub Kiku gatunków, krajane, grysik lub mączka, obrane lub ze skórką, odwodnione do zawartości wody gwarantującej ich trwałość.
- Usunięcie prawie całej zawartości wody powoduje obniżenie aktywności wody, hamuje aktywność enzymów i procesy życiowe drobnoustrojów.
Koncentrat pomidorowy
- Produkt otrzymany ze świeżych lub mrożonych dojrzałych, czerwonych pomidorów poddanych procesowi przetarcia i zagęszczenia do określonej zawartości ekstraktu, utrwalony fizycznie lub chemicznie.
- Po rozlaniu do opakowań hermetycznych zamknięciu koncentrat poddaje się pasteryzacji (około 100°C, 25 – 50 min.) lub sterylizacji (powyżej 100°C).
Zanieczyszczenie: bakterie fermentacji mlekowej, Bacillus spp., zwykle zepsucie płasko – kwaśne.
Czystość mikrobiologiczna produktów owocowych i warzywnych – Kryteria czystości mikrobiologicznej !!! (na kolokwium)
§ Sprawdzenie szczelności opakowań hermetycznie zamkniętych.
§ Obecność i liczba drobnoustrojów tlenowych, mezofilnych lub psychrofilnych.
§ Liczba bakterii kwaszących typu mlekowego.
§ Liczba drożdży i pleśni.
§ Obecność i liczba bakterii z rodzaju Leuconostoc.
§ Obecność i liczba bakterii beztlenowych przetrwalnikujących mezofilnych i termofilnych.
§ Obecność i liczba Staphylococcus ureus.
§ Miano coli i najbardziej prawdopodobna liczba pałeczek E. coli i bakterii z grupy coli.
§ Obecność bakterii C. perfringens.
§ Obecność pałeczek Salmonella spp.
Produkty ze świeżych lub blanszowanych warzyw:
§ obecność Y. enterocolitica,
§ obecność L. monocytogenes.
Napoje fermentowane
Drożdże – najważniejszy mikroorganizm służący do produkcji napojów fermentowanych.
- wybrany szczep
- zdolność do aktywnej fermentacji
- pozbawienie innych mikroorganizmów
- „zdrowe” (jednolitość masy)
- właściwe stężenie do rozpoczęcia następnej fermentacji
- brak w piwie posmaków obcych
Aby poprawić jakość drożdży należy:
Ø zwiększyć szybkość fermentacji,
Ø zmodyfikować zdolność kłaczkowania,
Ø rozszerzyć zakres przefermentowanych cukrów,
Ø zawęzić stopień przefermentowania cukrów (piwo niskoalkoholowe),
Ø przyspieszyć odbudowe diacetylu.
Przechowywanie kultur startowych drożdży
1. KRIOOSŁONA
15 – 25% V/V gliceryny – 20°C do – 70°C
2. STAN WYSUSZENIA – trwałość min. 6 mies.
Drożdże piwowarskie ! (na kolokwium)
- Różnice morfologiczne, fizjologiczne i technologiczne.
- Drożdże typu ale (drożdże fermentacji górnej). !
Saccharomyces cerevisiae
- Drożdże typu lager (drożdże fermentacji dolnej). !
Saccharomyces carlsbergensis
Kultura laboratoryjna à Fermentacja à Separacja à Kondycjonowanie à Klarowanie
I: Klarowanie à Rozlew à Pasteryzacja à Butelki i puszki
II: Klarowanie à Pasteryzacja à Rozlew à Kegi
Słód – zanieczyszczenie pleśnią może spowodować ograniczoną stabilność gazową (tzw. dzikie pienienie) w piwie.
Brzeczka – bogata w składniki odżywcze, pH = 5,5; zawiera tlen i wiele drobnoustrojów może się w niej rozwijać.
Piwo – ubogie w składniki odżywcze, drożdże zużyły większość składników pokarmowych w brzeszce, pH ≤ 4,5; zawiera 3 – 5% alkoholu i składniki chmielowe, jest beztlenowe i zimne.
Występowanie organizmów psujących piwo na różnych etapach procesu browarniczego
Zacieranie: bakterie kwasu mlekowego oraz Enterobacteriaceae
Schłodzona brzeczka: Enterobacteriaceae
Wczesna fermentacji: Enterobacteriaceae, bakterie kwasu octowego, Lactobacillus spp., Pediococcus spp.
Późna fermentacja: Pediococcus spp., bakterie kwasu octowego
Wtórna fermentacja, dojrzewanie, leżakowanie, rozlew: Lactobacillus spp., Pediococcus spp., bakterie kwasu octowego, Zymomonas, Megasphaera, Pectinatus.
Cechy bakterii psujących piwo:
Enterobacteriaceae – siarkowy posmak piwa.
Bakterie kwasu mlekowego – piwo octowe.
Zymomonas spp. – aldehyd octowy (jabłko), siarkowodór (zepsute jaja).
Lactobacillus spp. – kwas mlekowy, kwaśne piwo.
Pediococcus spp. – kwas mlekowy.
Megasphaera spp. – kwas masłowy i kapronowy.
Dzikie drożdże – estry fenolowe.
Fermentacja alkoholowa
Głowne bakterie: Zymomonas mobilis
- Wyższa produktywność alkoholu (nawet do 30%).
- Dobrze tolerują stężenie alkoholu do 15% v/v.
- Podatne na manipulacje genetyczne.
Drożdże winiarskie
Saccharomyces cerevisiae.
- Drożdże szlachetne: np. Torulospora delbrueckii.
Korzystne cechy technologiczne:
- odporne na duże stężenia etanolu,
- odporne na duże stężenie cukru.
Niepożądana obecność drożdży dzikich (słabe właściwości fermentacyjne, właściwości szkodliwe – tworzenie kożucha, śluzu, niepożądanych związków zapachowych).
...
oliwc12