Mikroorganizmu panaudojimas maisto produktu gamyboje
5 (100%) 1 vote

Mikroorganizmu panaudojimas maisto produktu gamyboje

ReferatasMikroorganizmų panaudojimas

maisto produktų gamyboje

Žmogus bakterijas pasitelkė savo poreikiams tenkinti, įvairiems produktams gaminti. Pavyzdžiui, tam tikros bakterijos pieną paverčia kitais pieno produktais – sūriu, jogurtu, pasukomis , „raugina“ agurkus, kopūstus ir kitas daržove

Mikroorganizmai-tai bakterijos, virusai, mielės, pelėsiai, dumbliai, parazitiniai pirmuonys, mikroskopiniai parazitiniai helmintai ir jų toksinai bei metabolitai;

Gausiausi gyvosios gamtos atstovai Žemėje yra labai maži, tik pro mikroskopą matomi mikroorganizmai. Dėl mikroskopinio dydžio, gebėjimo prisitaikyti prie įvairių gyvenimo sąlygų ir didelio biologinio aktyvumo mikroorganizmai išplitę gamtoje, žmonių, gyvūnų organizmuose ir augaluose. Apstu jų vandenyje, dirvoje, ore, maiste. Mikroorganizmų randama net dykumų smėlyje.

Dauguma mikrobų yra nežalingi, mintantys negyvosiomis organinėmis ir neorganinėmis medžiagomis. Kai kurie iš jų labai svarbūs gamtos medžiagų apykaitai, nes aktyviai dalyvauja skaidant (mineralizuojant) gyvūnų ir augalų liekanas. Dauguma mikroorganizmų atlieka svarbų vaidmenį: palaiko gyvųjų organizmų ir cheminių junginių pusiausvyrą pasaulyje. Jie ardo organinius nešvarumus, sugeba panaudoti atmosferos azotą, užima svarbią vietą fotosintezės ir oksidacijos procesuose.

Įvairiausių fermentinių sistemų turintys mikroorganizmai išskiria medžiagas, kurios naudojamos maisto produktų gamybos technologiniuose procesuose. Kai kuriuos mikrobus žmogus „prijaukino“, išmoko juos dirbtinai auginti ir naudoti reikalingiems produktams gaminti. Mikroorganizmai naudojami pieno, duonos pramonėje, alaus, vyno, acto, citrinos rūgščių, glicerolio, acetono, etanolio ir butanolio gamyboje. Kopūstų, agurkų, vaisių rauginimas, pašarų silosavimas – taip pat mikrobiologinis procesas, leidžiantis pigiausiu būdu konservuoti didelius daržovių, vaisių ir pašarų kiekius.

Apdorojant pluoštinius augalus (mirkant linus, kanapes), irgi naudojami mikroorganizmai. Nuo jų priklauso penicilino, streptomicino ir daugelio kitų antibiotikų gamyba. Mikrobiniai baltymai gerokai padidina melžiamų karvių produktyvumą. Dirvos derlingumas, augalui prieinamų mineralinių ir azoto junginių gausumas joje priklauso nuo mikroorganizmų. Jie sėkmingai naudojami kovai su žemės ūkio augalų kenkė Žinomos ne tik naudingosios, bet ir žalingosios mikroorganizmų savybės. Dauguma žalingųjų mikrobų, skaidydami sudėtines produktų dalis, ne pagerina, bet pablogina jų kokybę, dėl to patiriama daug nuostolių. Ligų sukėlėjai dažniausiai yra mikroorganizmai. Nuolat prisitaikydami prie besikeičiančių aplinkos sąlygų ir naujų antibiotikų, jie sukelia vis baisesnių ligų ir kėsinasi į brangiausią turtą – gyvybę.

Pamatyti prieš tris šimtmečius

Žmogus nuo neatmenamų laikų neišvengiamai susidurdavo su žalingų mikrobų veiklos padariniais. Nors tuomet gyventojai nežinojo tuos reiškinius sukeliančių priežasčių, tačiau per laiką išmoko kovoti su kai kurių mikrobų žalinga veikla. Kaimiečiai džiovino šieną, vaisius ir kitus produktus, pridegindavo žaizdas, miestelių gyventojai izoliuodavo užkrečiamosiomis ligomis (raupsais ir kt.) susirgusius žmones.

Dar senovėje rūgimo procesai buvo taikomi gaminant tešlą. Egipto piramidėse rasta duonos kepalų, kuriems iškepti egiptiečiai naudojo rūgstančios alaus misos nuosėdas. Egipto piramidėse išliko ir piešinių, vaizduojančių vyno gamybos technologiją. Duonos gėrimai, primenantys šiuolaikinį alų, taip pat turi daugiaamžę istoriją.

Augindamas gyvulius, žmogus taip pat taikė mikrobiologinius procesus. Iš surauginto avių, ožkų, karvių pieno, atskyrus tirštus komponentus, buvo gaunama varškė, o iš jos – sūris. Vėliau maisto produktai buvo džiovinami, sūdomi, šaldomi, rauginami.

Mikroorganizmai buvo surasti ir pradėti pažinti išradus didinamuosius stiklus. Pirmasis juos pamatė olandų pirklys Antonijus Levenhukas. Jis ne tik aprašė, bet ir nupiešė įvairių formų mikroorganizmus, kuriuos stebėjo dantų apnašose, lietaus vandens laše, dumble. Jį nustebino tai, kad visur knibždėte knibžda nenusakoma gausybė judančių padarėlių, panašių į kirmėlaites, kurias tyrinėtojas pavadino gyvais žvėriūkščiais (viva animalcula). Tuo laikotarpiu buvo aprašinėjama mikroorganizmų forma, dydis, bet moksliškai jų niekas netyrinėjo.

Nuo olando atradimo iki XIX amžiaus antrosios pusės nebuvo gilintasi į mikroorganizmų fiziologiją, pasitenkinta vien tik jų apibūdinimu. Nuo XIX amžiaus antrosios pusės pradėta nagrinėti, kokia mikrobų įtaka įvairių medžiagų pakitimams ir užkrečiamų ligų atsiradimui. Mikrobiologijos mokslo pradininkas buvo genialus prancūzas Luji Pasteras. Jis įrodė, kad rūgimo procesus sukeliantys mikrobai skiriasi nuo kitų ne tik išvaizda, bet ir gyvybine veikla. L. Pasteras išaiškino, kad mikrobai gadina vyną bei alų. Kenksmingiems mikrobams sunaikinti jis pasiūlė skysčius pakaitinti iki 60–70°C temperatūros. Šis metodas vadinamas pasterizacija ir šiuo metu plačiai naudojamas nesporiniams mikroorganizmams, ypač pieno, užmušti.

L. Pasteras išaiškino žmonių ir gyvulių infekcinių ligų prigimtį, surado daugelio ligų
sukėlėjus: kiaulių raudonligės, vištos choleros, juodligės ir pūlinių (patogeninius stafilokokus ir streptokokus). Nuosekliai eksperimentuodamas, mokslininkas priėjo išvadą, kad iš susilpnintų mikroorganizmų galima pagaminti apsauginius skiepus – vakcinas. Jis pagamino vakcinas nuo juodligės ir pasiutligės. 1885 m. pasiutusių gyvulių apkandžioti žmonės pirmą kartą medicinos istorijoje buvo paskiepyti ir išgelbėti nuo mirties.

Žymus vokiečių gydytojas mikrobiologas Robertas Kochas tyrė juodligės (tuo laiku Europoje siautusios užkrečiamosios ligos, išnaikinusios ištisas galvijų bandas ir pavojingas žmonėms) sporų susidarymą, atrado tuberkuliozės lazdeles, choleros sukėlėją. Pirmasis pasiekimas, ieškant patogeninių mikroorganizmų, užfiksuotas 1882 metais, kada R. Kochas fiziologų draugijos posėdyje Berlyne pranešė atradęs tuberkuliozės sukėlėją. Tai buvo didžiausias amžiaus atradimas, nes nuo vadinamojo baltojo maro (džiovos) tuo metu mirdavo tūkstančiai žmonių. Už darbus, tiriant tuberkuliozės sukėlėją jam buvo paskirta Nobelio premija.

XIX a. pabaigą ir XX a. pradžią galima laikyti įvairių infekcinių ligų sukėlėjų atradimų laikotarpiu: 1884 m. vokiečių bakteriologas G. Gafki ištyrė ir aprašė vidurių šiltinės sukėlėją, 1885 m. amerikiečiai veterinarijos gydytojai D. E. Selmonas ir T. Smitas – kiaulių choleros (salmoneliozės) sukėlėją, augalų tyrinėtojas, karo gydytojas ir parazitologas D. Briusas atrado bruceliozės (Maltos salos karštinės) sukėlėją, japonų bakteriologas S. Kitazatas išskyrė stabligės sukėlėjo grynąją kultūrą ir kartu su šveicarų bakteriologu A. Jersenu – maro sukėlėją.

Naujas mikrobiologijos plėtros etapas siejamas su antibiotikų atradimu. Anglų mokslininkas mikrobiologas Aleksandras Flemingas 1929 m. paskelbė, kad pelėsis Penicillium notatum gamina medžiagas, žudančias pūliavimą sukeliančias bakterijas (stafilokokus, streptokokus ir difterijos lazdeles), ir jas pavadino penicilinu. Neįvertinęs savo atradimo svarbos, A. Flemingas nesiėmė bandymų gauti šių medžiagų, pavadintų antibiotikais, grynų ir panaudoti gydymui. Šį darbą Oksfordo universitete atliko anglai H. Flory ir E. Čeinas.

XX a. viduryje pradėta plėtoti antibiotikų, aminorūgščių, vitaminų, fermentų, biologinių kovos su augalų kenkėjais priemonių gamyba. Tai pareikalavo naujų žinių apie mikroorganizmų genetiką, nes reikėjo iš gamtos atrinkti ar dirbtinai gauti mikrobų kamienus, gebančius daug intensyviau sintetinti reikiamus produktus.

Mikrobiologijos pramonė įpareigoja genetikus spręsti vis naujus uždavinius: genų inžinerijos metodais išvesti naujas mikroorganizmų rases, biotipus, kurie produkuotų kur kas daugiau fermentų, vitaminų, aminorūgščių, antibiotikų. Visa tai galima būtų sėkmingai naudoti biotechnologiniuose procesuose.

Mikroorganizmai sėkmingai naudojami ir žemės ūkyje: gaminamos bakterinės trąšos ir augimo reguliatoriai, augalams nuo ligų ir kenkėjų apsaugoti naudojami mikroorganizmai antagonistai, anksti diagnozuojamos gyvulių ligos.

Mikroorganizmų savybės

Ligų sukėlėjams priklauso tik maža mikroorganizmų dalis, tačiau jie gali būti labai pavojingi. Surandama vis naujų žalingų mikrobų: 1982 m. – Laimo ligos sukėlėjas, 1985 m. – žmogaus imunodeficito virusas, vadinamas AIDS.

Užkrečiamųjų ligų sukėlėjai gali būti aptinkami įvairiuose maisto produktuose, vandenyje. Salmonelioze, kampilobakterioze, listerioze, jersinioze serga ir žmonės, ir gyvuliai, ir paukščiai, todėl mėsos, pieno produktai, kiaušiniai yra potencialus užkrato šaltinis. Dizenterija serga tik žmogus, o užsikrėsti galima, jei užteršiamos rankos, maistas, vanduo, apyvokos daiktai.

Žmogaus ir gyvūnų organizmuose yra įvairių mikroorganizmų. Dauguma jų (saprofitai) sudaro normalią mikrobiotą, nedarančią žalos šeimininkui ar net teikiančią naudą. Tačiau yra mikroorganizmų, kurie patekę į makroorganizmą sukelia ligą. Mikroorganizmai, sukeliantys žmonių, gyvulių ar augalų ligas, vadinami patogeniniais (parazitais, patogenais).

Per evoliuciją vieni mikroorganizmai prisitaikė maitintis iš negyvų gamtos išteklių ir iki šiol laisvai gyvena, kiti palaipsniui prisitaikė gyventi su gyvūnais ar augalais, iš jų gaudami reikiamų medžiagų. Procesas, kai mikroorganizmai maitinasi šeimininko audinių komponentais jam kenkdami, vadinamas parazitizmu. Kai kurie mikroorganizmai prisitaikė parazituoti tam tikruose organuose, audiniuose. Pavyzdžiui, kraujyje – pasterelės, limfiniuose mazguose – tuberkuliozės sukėlėjas, plonosios žarnos gleivinėje – salmonelės, nerviniame audinyje – pasiutligės virusas. Visi parazitiniai mikroorganizmai yra patogeniniai (sukeliantys ligas). Kartais ligas gali sukelti ir mikroorganizmas neparazituojantis makroorganizme. Pavyzdžiui stabligės sukėlėjas, patekęs į žaizdą, joje ir lieka, nesiverždamas į gyvus audinius. Čia jis maitinasi mirusiais audiniais bei kraujo krešuliais (saprofitiškai – mintantys negyvų organizmų organinėmis medžiagomis arba gyvų organizmų išskyromis). Būdamas žaizdoje stabligės sukėlėjas gamina stiprius toksinus (nuodus), kurie ir sukelia ligą. Kartais ligai sukelti nereikia, kad patogeninis mikroorganizmas patektų į organizmą. Pavyzdžiui, botulizmo sukėlėjas, papuolęs
maisto produktus ar pašarus, gali gaminti stiprius toksinus. Žmonės, suvalgę tokių produktų, ar gyvuliai, suėdę tokių pašarų, suserga botulizmu, kuris negydomas baigiasi mirtimi.

Galima teigti, kad patogeniniai mikroorganizmai dažniausiai būna parazitai, tačiau kai kurie mikroorganizmai gyvena organizme, nekenkdami jam, arba egzistuoja kitur. Patogeniniai mikroorganizmai, išskyrus virusus ir riketsijas, organizmo išorėje gali gyventi ir saprofitiškai, t.y juos galima dauginti negyvose maitinamosiose terpėse.

Kita mikroorganizmų grupė – sąlygiškai patogeniniai mikroorganizmai (oportunistai). Šie mikroorganizmai randami aplinkoje ir sudaro organizmo normalią mikrobiotą. Jie nekenksmingi sveikiems žmonėms, bet gali sukelti ligas tam tikromis sąlygomis, kai susilpnėja organizmo atsparumas (bloga mityba, pervargimas, temperatūrinio režimo sutrikimai).

Žinant mikroorganizmų savybes, tinkamiausias jiems egzistuoti sąlygas ir nepalankius veiksnius, galima ne tik išgydyti ligą, bet ir užbėgti jai už akių.

Šaltai rūkytos žuvies saugos užtikrinimo problemos:

Straipsnyje apžvelgtos vienos iš pavojingiausių šaltai rūkytoje žuvyje aptinkamų patogeninių bakterijų Listeria monocytogenes savybės, paplitimas gamtoje bei maisto produktuose, šio mikroorganizmo sukelto susirgimo pavojingumas žmonių sveikatai, žaliavos bei produkto užteršimo šiuo mikroorganizmu keliai, technologinio proceso operacijų įtaka Listeria monocytogenes augti šaltai rūkytoje žuvyje. Aptarti galimi Listeria monocytogenes augimo šaltai rūkytoje žuvyje prevencijos būdai, tokie kaip produkto sušaldymas, pakavimas modifikuotoje atmosferoje, organinių rūgščių druskų, bakteriocinų ir bakteriocinus produkuojančių bakterijų panaudojimas.

Ratažodžiai: šaltai rūkyta žuvis,Listeria monocytogenes augimo kontrolė.

Šaltai rūkyta žuvis yra vienas iš pavojingiausių maisto saugos požiūriu produktų, kadangi jos gamybos proceso temperatūra (20–32 oC) yra artima optimaliai daugeliui patogeninių mikroorganizmų, iš kurių pavojingiausi yra Listeria monocytogenes bei Clostridium botulinum, augti. Nežiūrint to, kad žuvies perdirbimo įmonėse įdiegta Rizikos veiksnių analizės ir svarbių valdymo taškų sistema, ji neužtikrina visiškos šaltai rūkytų žuvies produktų saugos mikrobiologiniu požiūriu. Jei C. botulinum kontrolės bei prevencijos klausimais domimasi jau daugelį metų ir jie išnagrinėti pakankamai plačiai, tai L. monocytogenes yra sąlyginai nauja problema. Šio apžvalginio straipsnio tikslas yra aptarti L. monocytogenes savybes, patekimo į šaltai rūkytus žuvies produktus būdus, šio mikroorganizmo kontrolės bei prevencijos galimybes.

L. monocytogenes yra labai plačiai paplitusi gamtoje. Ji aptinkama žmogaus ir gyvūnų virškinamajame trakte, dirvoje, užterštuose vandenyse, augaluose, maisto žaliavoje bei produktuose (nepasterizuotame piene, sūriuose, valgomuosiuose leduose, daržovėse, žuvyje bei jos produktuose, mišrainėse, mėsainiuose) [1, 2].

L. monocytogenes rūšies bakterijos yra lazdelės formos gramteigiamos patogeninės bakterijos. Yra žinoma 13 L. monocytogenes serotipų: 1/2a, 1/2b, 1/2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4ab, 4b, 4c, 4d, 4e ir 7. Serotipai 1/2a, 1/2b ir 4b sudaro 92% iš žmonių ir gyvūnų išskirtų L. monocytogenes bakterijų. 4b yra Europoje, Kanadoje bei JAV dominuojantis serotipas, sukeliantis didžiąją dalį listeriozės susirgimų [3].

L. monocytogenes yra fakultatyvinis anaerobas, geriausiai augantis mikroaerofilinėmis sąlygomis, bet gerai auga ir aerobinėmis, ir anaerobinėmis sąlygomis. Minimalus augimą užtikrinantis vandens aktyvumas aw = 0,92. Gali augti terpėje, kurioje NaCl koncentracija 10%, o apie metus išgyventi terpėje, kurioje NaCl koncentracija 16% [3, 4]. Priklausomai nuo rūgšties tipo, gali augti terpėje, kurios pH yra nuo 4,0 iki 9,5. Optimali L. monocytogenes augimo temperatūra yra 37 oC, bet gali augti esant temperatūrai nuo minus 0,4 iki 45 oC. Greitai inaktyvuojama esant aukštesnei nei 70 oC temperatūrai [4].

L. monocytogenes buvo aptikta triušių bei kiaulių organizme daugiau kaip prieš 90 metų, tačiau ilgai nebuvo nustatyta, kad tai svarbus patogeninis mikroorganizmas, kuriuo galima užsikrėsti per maisto produktus. Tik po 1980 m. įvykusių kelių didelių listeriozės protrūkių Šiaurės Amerikoje bei Europoje nustatyta maisto produktų, kaip L. monocytogenes infekcijos šaltinio, svarba [5].

L. monocytogenes sukelta liga listeriozė yra potencialiai mirtina (mirtingumas 20–30%%) ir labiausiai pavojinga žmonėms su nusilpusia imunine sistema (pagyvenusiems, sergantiems ŽIV, kepenų ciroze ir t. t.), nėščioms moterims, naujagimiams [6, 7]. Listeriozei būdingi peršalimo simptomai, tokie kaip karščiavimas, raumenų skausmai, kartais virškinamojo trakto sutrikimai. Jei infekcija išplinta į centrinę nervų sistemą, širdį, akis, simptomai gali progresuoti ir sukelti stiprius galvos skausmus, kaklo paralyžių, pusiausvyros praradimą, nejudrumą ar konvulsijas. Susirgus listerioze nėštumo metu, ji gali sukelti priešlaikinį gimdymą, vaisiaus žūtį arba liga gali persiduoti kūdikiui. JAV Ligų kontrolės centro duomenimis nėščios moterys listerioze serga 20 kartų dažniau nei kiti asmenys [6]. Reikia pažymėti, kad nėra tiksliai nustatyta, kokia L. monocytogenes koncentracija yra
pavojinga žmogui ir sukelia susirgimą [8]. Šiuo metu manoma, kad minimali žmogui pavojinga L. monocytogenes koncentracija yra nuo 100 iki 1000 KSV/1g ar 1 ml produkto [3, 9, 10].

Dažniausiai listeriozę sukelia paruošti vartoti maisto produktai, kurie:

palaiko L. monocytogenes augimą;

rekomenduojami laikyti atšaldyti ilgą laiką;

vartojami papildomai listericidiškai neapdoroti (pvz. nevirti) [6, 7].

Iš jų galima paminėti sūrius, ypač minkštus ir pelėsinius, dešrainius, paštetus, saliami, nepasterizuotą ir pasterizuotą pieną, ledus, sviestą, rūkytus žuvies produktus, daržoves ir mišraines.

Šaltai rūkyti žuvies produktai yra vieni iš pavojingiausių maisto produktų, galinčių sukelti listeriozę, kadangi žaliava dažnai yra užkrėsta L. monocytogenes, gamybos procese nėra listericidinių operacijų, o produkto laikymo sąlygos (žema temperatūra bei ilga trukmė) yra tinkamos šiam mikroorganizmui augti.

FAO/PSO apskaičiuotais listeriozės susirgimo rizikos duomenimis [8], įvertinus produkto vartojimo dažnį, tikimybė susirgti listerioze suvalgius šaltai rūkytos žuvies yra 4,2 karto didesnė nei išgėrus pasterizuoto pieno ir, atitinkamai, 1500 ir 8400 kartų didesnė nei suvalgius ledų ar fermentuotos mėsos. Todėl šaltai rūkytos žuvies gamybos procese turi būti kreipiamas ypatingas dėmesys L. monocytogenes kontrolei žaliavoje, produkte, šio mikroorganizmo patekimo į produktą būdams nustatyti bei prevencijai.

Vienas pagrindinių L. monocytogenes šaltinių žuvies perdirbimo įmonėse yra žaliava. Žuvų mikroflora priklauso nuo aplinkos, kurioje jos gyvena. L. monocytogenes yra aptinkama upių, kitų gėlo vandens telkinių, jūrų vandenyje [11, 12]. Daugiausia L. monocytogenes yra užteršti vidaus vandens telkiniai, į kuriuos patenka pramonės ar kaimo vietovių nuotekos, tuo tarpu toli nuo pakrančių esančiame vandenyno ar šaltinių vandenyje šių mikroorganizmų neaptikta [11, 13]. Duomenys apie šviežiai sugautos žuvies užterštumą L. monocytogenes yra įvairūs ir svyruoja nuo 0 iki 50% [11], o žuvies, sugautos tvenkiniuose bei jūros pakrantėje netoli nuotekų išleidimo vietų, užterštumas L. monocytogenes gali siekti 100% [14].

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 2547 žodžiai iš 8204 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.