Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chemie a technologie potravin

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav chemie a technologie potravin Mikrobiologické vlastnosti masných konzerv a polokonzerv Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Hana Šulcerová, Ph. D. Vypracovala: Lucie Koutníčková Brno 2013

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Mikrobiologické vlastnosti masných konzerv a polokonzerv vypracovala sama a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům pouze se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Dne podpis

3 Děkuji paní Ing. Haně Šulcerové, Ph.D., vedoucí mé bakalářské práce, za odborné rady a čas, který mi věnovala při psaní práce.

4 ABSTRAKT Bakalářská práce se zabývá mikrobiologickým stanovením masných konzerv a polokonzerv. V první části je zaměřena na výrobu masových konzerv a polokonzerv, od vstupních surovin, technologického zpracování až po vady vznikající při výrobě nebo skladování. Další část popisuje maso jako vstupní surovinu, děje vznikající při jeho zrání a mikroorganismy typické pro maso a masné výrobky a druhy, které způsobují onemocnění z masa. Poslední část se zabývá typickými mikroorganismy, způsobující závadnost konzerv a polokonzerv. Klíčová slova: polokonzervy, konzervy, maso, mikroorganismy ABSTRACT Bachelor thesis deals with the microbiological determination of canned meat and semi. The first part is focused on the production of canned meat and semi, from raw materials, technological processing to defect from the manufacture or storage. The next section describes meat as a feedstock, going arising from its aging and microorganisms typical of meat and meat products and species that cause disease from meat. The last part deals with typical microorganisms causing hazard canned and semi. Keywords: canned, semi, meat, microorganisms

5 OBSAH 1 ÚVOD CÍL LITERÁRNÍ PŘEHLED Technologie výroby konzerv a polokonzerv Druhy masných konzerv a polokonzerv Suroviny pro výrobu konzerv Technologie výroby Tepelné ošetření konzerv D-hodnota z-hodnota Q 10 -hodnota F-hodnota Koncept 12-D Ošetření konzerv po tepelném záhřevu Označování konzerv Konzervové obaly Vady konzerv HACCP systém Kritické body při výrobě konzerv Maso, jako vstupní surovina Postmortální biochemické změny Autolýza masa Proteolýza masa Mikrobiální kontaminace Primární Sekundární kontaminace Mikroorganismy v mase Bakterie rod Pseudomonas Brochothrix thermospacta rod Flavobacterium rod Salmonella rod Shigella Plísně... 25

6 rod Cladosporium rod Geotrichum rod Mucor rod Thamnidium rod Sporotrichum Mikroorganismy v konzervách Způsob mikrobiologického kažení konzerv Sporulující mikroorganismy způsobující bombáže konzerv rod Clostridum Clostridium botulinum Clostridium perfringens rod Bacillus Bacillus cereus Nesporulující mikroorganismy způsobující bombáže konzerv Proteus sp Escherichia coli Změny obsahu konzerv bez bombáží Bacillus stearothermophillus Staphylococcus aureus ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 36

7 1 ÚVOD Konzervy a polokonzervy jsou masné výrobky, které mají zajistit úchovu masa získaného v době jeho relativního dostatku nebo nadbytku pro období, kdy ho bude nedostatek. Díky velkému množství chladících a mrazících prostor je však toto využití jen okrajové. Konzervy jsou využívaný spíše jako zásoby masa při cestách a pro vojenské účely díky své dlouhé trvanlivosti. Výhodou konzerv, kromě dlouhé trvanlivosti je i možnost pohotové přípravy v kuchyni a možnost používat většinu konzervovaných potravin za studena i ohřáté. Konzervace je známá asi už 160 let, jako vynálezce toho způsobu uchovávání potravin je francouzský kuchař Nicolas Appert. Základem pro kvalitní konzervu jsou mikrobiologicky nezávadné suroviny vysoké jakosti a správné tepelné ošetření. Tepelné ošetření musí být správně zvoleno, závisle na typu a obsahu konzerv. Obecně můžeme podle teploty a délky záhřevu odlišovat konzervy a polokonzervy. Při výrobě konzerv se používá sterilační záhřev nad 100 C a u polokonzerv pasterace do 100 C. Kažení konzerv sterilovaných teplem může být způsobeno chemickými a biologickými vlivy. Za nejčastější způsoby chemického kažení je považována vodíková bombáž, která je způsobená tlakem vodíku. Nejčastější příčinou mikrobiologické znehodnocení jsou nedostatečná sterilizace a netěsnost obalů konzerv. Mikroorganismu zúčastňující se kažení konzerv jsou hlavně termorezistentní a sporotvorné bakterie, které mohou produkovat toxiny a způsobovat alimentární infekce a intoxikace. Proto je nutné dodržovat správné podmínky tepelného ošetření, následného chlazení a skladování. Průběžné kontroly a realizace systému HACCP jsou nedílnou součástí. 7

8 2 CÍL Cílem bakalářské práce na téma Mikrobiologické vlastnosti masných konzerv a polokonzerv bylo prostudovat literaturu k surovinám, výrobě masných konzerv a polokonzerv a jejich skladování. Prostudovat literaturu týkající se mikrobiální kontaminace vstupní suroviny pro výrobu masných konzerv a polokonzerv, dále pak mikrobiální kontaminaci polokonzerv při jejich skladování a zjištěné údaje zpracovat do bakalářské práce a odprezentovat. 8

9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3. 1 Technologie výroby konzerv a polokonzerv Konzerva je výrobek neprodyšně uzavřený v obalu, sterilovaný za podmínek stanovených zvláštním právním předpisem tak, aby byla zaručena obchodní sterilita. Polokonzerva je výrobek neprodyšně uzavřený v obalu pasterovaný za podmínek stanovených ve vyhlášce č. 326/2001 Sb. Zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích Druhy masných konzerv a polokonzerv Tyto masné výrobky můžeme rozdělit na konzervy, u nichž došlo k tepelnému opracování nad 100 C, označované jako sterilace, a na polokonzervy, které se při nižších teplotách pasterují. Způsob skladování konzerv a polokonzerv je dán intenzitou tepelného ošetření. Jednotlivé typy konzerv jsou rozděleny v tabulce č. 1 (Ingr, 1996). Typickými polokonzervami jsou např. pasterované šunky a plece v konzervě, při jejichž pasteraci se dosahuje v jádře výrobků teploty kolem 70 C. Další skupinou polokonzerv, při jejichž opracování se používá teplot kolem 100 C, jsou např. moravské klobásy nebo kostelecké párky v konzervě (Ingr, 1996). Jedním z typů konzerv jsou třičtvrtě konzervy, mají údržnost 6-12 měsíců při skladovací teplotě nižší než 15 C. Při jejich tepelném opracování se musí usmrtit nejen vegetativní formy ale i spory mezofilních kmenů rodu Bacillus (Lát, 1954). Zvyšováním další teploty u těchto druhů konzerv už není možné, pokud nechceme, aby došlo k poškození obalů (Ingr, 1996). Skutečnými masnými konzervami jsou různé druhy játrových paštik a hašé, vepřové nebo hovězí maso ve vlastní šťávě aj. Největší důkladnost při sterilaci musíme aplikovat na konzervy vyráběné pro tropickou a subtropickou oblast (Ingr, 1996). 9

10 Tabulka č. 1; Rozdělení konzerv (Steinhauser, 2008) Typ konzervy F [min] inaktivovány přežívají Údržnost při teplotě polokonzervy 0,2-0,3 vegetativní formy třičtvrtikonzervy 0,6-0,8 + mezofilní sporulující pravé konzervy 4-5,5 + mezofilní clostridia sporulující mezofilní clostridia termofilní clostridia 6 měsíců 4 C 12 měsíců 10 C 4 roky 25 C tropické konzervy termofilní clostridia 1 rok 40 C Suroviny pro výrobu konzerv Pro výrobu masových konzerv se používá výhradně zdravotně nezávadné jakostní maso nebo droby. Dodržování náročných hygienických požadavků na zpracované suroviny (přísady a pomocné látky) je velmi důležité (Kavina, 1992). Vedle masa se používají různé vedlejší suroviny a přísady: sůl, solicí směs, koření, vaječné bílky nebo melanž, mléčné přísady, moučné přísady, bílkovinná aditiva, zelenina aj. U hotových pokrmů pak bývá součástí i příloha (brambory, rýže, těstoviny, luštěniny). Při výběru vedlejších surovin se musí dbát na to, aby počáteční počet mikroorganismů byl co nejmenší. Úprava spočívá ve vytřídění a případně předřezáním na menší části (Steinhauser) Technologie výroby Plechovky nebo sklenice pro jednotlivé výrobky se musí před použitím důkladně omýt vodou a dnem vzhůru se nechají důkladně okapat a následně vizuálně zkontrolovat (Blanka, 1967). Sterilované plastické hmoty se nevymývají, protože se tvarují těsně před plněním. Je však nutné folie před plněním sterilovat chemicky nebo ionizujícím zářením. Většina náplní do konzerv je připravovaná ve vychlazeném a syrovém stavu, ale některé je lepší mělnit v horkém stavu, jako například paštiky. Z toho důvodu, že se pak lépe mělní a získá hladší konzistenci. Pokud chceme zkrátit čas, pro dané tepelné ošetření můžeme plnit 10

11 náplň za horka, při následném chlazení se pak vytváří lepší podtlak a víčko lepé drží (Steinhauser a kol., 1995). Zabránění rozpadání konzervovaného masa při servírování, můžeme tím, že plátková masa před sterilací povrchově uzavřeme. A to například osmažením nebo opečením. Poté se však musí zkrátit doba sterilaci, kvůli možnému pomnožení mikroorganismů (Steinhauser, 1995). Plnění konzerv probíhá ručně nebo z větší části pomocí běžných narážek-plniček. Před uzavřením se často odstraní vzduch pomocí vakua nebo vstřikem páry, aby zde zbývalo co nejméně kyslíku, který by mohl působit oxidaci složek potraviny a také působí negativně na aerobní mikroflóru, zabraňuje jejímu tvoření (Steinhauser, 2008). Jedna z nejdůležitějších věcí při plnění je dodržovat váhu náplně. Při přeplnění konzervy mohou nastávat mechanické bombáže tzv. nosy nebo může díky přetékající náplni dojít k porušení uzávěru a tím ke kontaminaci. Při nedostatečném naplnění plechovky může dojít k šednutí obsahu nebo deformaci plechovky zevnitř. Velká vzduchová bublina může taky zapříčinit nedostatečný ohřev (Blanka, 1967) Tepelné ošetření konzerv Cílem tepelného ošetření je zničit nebo zneškodnit mikroorganismy v potravinách a to takovým způsobem, aby nebyly porušeny senzorické a nutriční vlastnosti výrobku (Láta, 1984). Sterilované výrobky (konzervy) musí být prohřáty ve všech částech na teplotu, jejíž účinky odpovídají účinkům teploty 121 C, působící po dobu nejméně 10 minut. Pasterované výrobky (polokonzervy), musí být ohřáty na teplotu, jejíž účinky odpovídají účinkům teploty 100 C, působící po dobu nejméně 10 minut (Kopřiva a kol., 2002). Při sterilaci nesmíme brát zřetel jen na zdravotní nezávadnost a velkou údržnost, ale i na to, aby se konzervovaná potravina co nejvíce podobala čerstvé. Absolutní sterility lze někdy dosáhnout jen dlouhým působením vysoké teploty, což má za následek znehodnocení potraviny. Proto musí být provedení sterilace šetrné (Láta, 1984). Při sterilaci se používají různě konstruované autoklávy. Vlastní sterilace (či pasterace) probíhá buď za atmosférického tlaku, nebo přetlaku. Sterilace za přetlaku se využívá tehdy, pokud mají být usmrceny i spory sporulujících mikroorganismů Clostridium a Bacillus. (Steinhauser, 2008). 11

12 D-hodnota Usmrcení mikrobiální populace během sterilace se neděje najednou, ale exponenciálně (v logaritmické řadě). Čas, který je při dané teplotě potřebný ke snížení počtu mikroorganismů na 10% se nazývá D-hodnota tj. čas potřebný k decimální redukci (Vlková, 2009). V tabulce č. 2. jsou D-hodnoty vybraných druhů bakterií, které se podílejí na kažení konzerv. D-hodnota se vypočítá dle vztahu: D=t/log a- log b Kde a= počáteční počet mikroorganismů v objemové nebo hmotnostní jednotce b = konečný počet mikroorganismů v objemové nebo hmotnostní jednotce t = čas působení mikrobicidní teploty v minutách Čím je daný mikroorganismus teplotně odolnější, tím vyšší bude při jeho teplotě D- hodnota. Při použití vyšších teplot se bude D-hodnota snižovat. Pro příslušnou D-hodnotu se musí příslušná teplota uvést jako index (Görner a Valík, 2004). Převážná část vegetativních buněk kvasinek, plísní a bakterií jsou usmrcovány při teplotách C. Gram-pozitivní bakterie jsou více tepelně odolné než gramnegativní (Vlková, 2009). Nejvíce rezistentní vůči vysokým teplotám jsou endospory bakterií rodu Bacillus a Clostridium, spory termofilních druhů jsou ničeny až při záhřevu vyšším než 130 C. Čím víc buněk daného mikroorganismu je obsaženo v prostředí, tím je za konstantní teploty potřeba delší čas na jejich usmrcení (Görner a Valík, 2004). Tabulka č. 2: D-hodnoty vybraných mikroorganismů, které se mohou účastnit kažení masných konzerv a polokonzerv (Vlková a kol., 2009) Mikroorganismus D-hodnota [min] Clostridium botulinum D 121 = 0,2 Clostridium sporogens D 121 = 1,0 Bacillus stearothemophilus D 121 = 4,5 Většina buněk vegetativních bakterií D 65 = 0,2-2 Escherichia coli D 65 = 0,1 Enterococcus D 65 = 5,

13 z-hodnota Další významnou hodnotou v konzervárenství je z-hodnota. Udává nám, o kolik se musí zvýšit teplota záhřevu, aby se D- hodnota pro daný mikroorganismus zmenšila na 1/10. z- hodnota se vypočítá dle vztahu: 1 = Kdy D 1 je D-hodnota při teplotět 1, a D 2 je D-hodnota při teplotě T 2 Vegetativní bakterie, kvasinky a plísně mají z-hodnotu v rozmezí 4,4-6,6 C, endospory rodů Clostridium a Bacillus 3-30 C. Pro výpočet sterilizace při výrobě slabě kyselých konzerv se vychází ze z-hodnoty = 10 C Q 10 -hodnota Související s vlivem zvýšené teploty na usmrcení mikroorganismů je teplotní koeficient Q 10. Udává, o co rychleji budou zničeny mikroorganismy při zvýšení sterilační teploty o 10 C (Vlková a kol., 2009) F-hodnota =10 F-hodnota vyjadřuje čas, který je při teplotě 121 C potřebný k dosažení určitého letálního efektu, což je čas potřebný ke snížení mikroorganismů na požadovaný počet (Vlková a kol., 2009). Vypočítá se ze vztahu: F= D (log a log b) Kde D= D-hodnota hlavního mikroorganismu a = počet buněk na začátku procesu b = počet buněk na konci procesu Důležité je uvést i hodnotu F 0, která udává počet minut, za které se při teplotě 121,1 C dosáhne letální efekt, který odpovídá součtu všech letálních efektů během sterilace (Görner a Valík, 2004). 13

14 Koncept 12-D Za nejodolnější a nejnebezpečnější mikroorganismus se v konzervárenství považuje Clostridium botulinum typ A nebo B s D 121 = 0,21 min (Vlková, 2009). Při výrobě masných konzerv se za zdravotně nezávadný považuje koncept12-d, to znamená zahřívání, při kterém se zredukoval počet C. botulinum na (Láta, 1984). Tento koncept platí pouze pro konzervy s hodnotou ph nad 4,6, protože v kyselejším prostředí spory Cl. botulinum neklíčí (Vlková a kol., 2009). Při sterilaci se používají různě konstruované autoklávy. Vlastní sterilace (či pasterace) probíhá buď za atmosférického tlaku, nebo přetlaku. Sterilace za přetlaku se využívá tehdy, pokud mají být usmrceny i spory sporulujících mikroorganismů např. Clostridium, Bacillus (Steinhauser, 2008) Ošetření konzerv po tepelném záhřevu Po ukončení sterilace se konzervy ihned chladí v autoklávu za stálého přetlaku. Při chlazení se současně připouští teplá voda a odpouští studená, dokud neklesne teplota uvnitř konzervy pod 100 C. Přetlak se uvolní, až je teplota v autoklávu mezi C (Blanka, 1967). Konzervy vychladlé na takovou teplotu se nechají oschnout, čistí se a vytřídí se nevyhovující. Vybrané plechovky se potřou vazelínou, čímž se konzervují. Po výrobě se 21 dnů konzervy pozorují při 18 C a laboratorně vyšetřují (Láta, 1984). Nezávadné konzervy se skladují ve skladišti. Podmínky při skladování konzerv jsou takové: relativní vlhkost 70%, sucho, větratelno. Polokonzervy se chladí až na 5 C a skladují při teplotách 2-5 C (Steinhauser a kol., 1995). Z každého sterilačního koše se odeberou dvě konzervy a provede se u nich tzv. termostatová zkouška při teplotě 37 C po dobu 7 dní, u konzerv pro dlouhodobé skladování 14 dní. Při termostatové zkoušce jde o to, aby se dokázala spolehlivost sterilačního záhřevu. Pokud sterilace nebyla účinná, mikroorganismy nebo spory v potravině se začnou při optimálních podmínkách množit a produkovat plynné produkty, které se vyznačují bombáží. Teprve po této zkoušce se konzervy můžou dále ošetřovat a následně označovat a expedovat (Ingr, 1996) Označování konzerv Pro malospotřebitelský prodej musí obsahovat název výrobku a případně třídu jakosti, označení výrobce, datum výroby a dobu použitelnosti, hmotnost obsahu. Údaje mohou být doplněny dalšími informacemi stanovenými státními kontrolními orgány, např. dietetické informace, údaje o normách jakosti (Ingr, 1996). 14

15 Označování konzerv je dáno provádějící vyhláškou č. 113/2005 Sb., o způsobu označování potravin a tabákových výrobků, ve znění pozdějších předpisů Konzervové obaly Mohou být vyrobeny z kovů, skla nebo plastických hmot. Dnes jsou nejpoužívanější ocelové plechy s různou povrchovou úpravou a hliníkové plechovky Pro malé náplně máme lisované obaly z plastických hmot. Nejčastěji se používá hliníková folie Kovové obaly Kovy patří mezi nejběžnější materiály používané pro různé typy obalů. Přes jejich zřejmé výhody, musí kov sám být chráněna před relativně agresivním obsahem. Toho bývá dosaženo s cínovou vrstvou nebo s cínovou vrstvou v kombinaci s organickým povlakem. Během roku 1980 byl vyvinut jako alternativa k pocínovanému plechu elektrolytické pochromování (ECCS). ECCS má velmi tenkou vrstvu chromu / chrom oxid cca nm (Boelen a kol, 2004). U obalových materiálů se hlavně oceňuje pevnost, neprodyšnost a i dobrá tepelná vodivost. Nevýhodou je možnost koroze náplněmi nebo vlivem atmosférických podmínek (Čurda, 1982). Kovové obaly vedou teplo asi krát lépe než sklo (Láta, 1984). Plastové obaly K výrobě lehce otvíratelných maloobjemových konzerv. Tyto obaly jsou levné, lehce tvarovatelné, uzavíratelné Nevýhodou je malá odolnost vůči mechanickým vlivům. Nepropustnost světla a plynu umožňuje hliníková vrstva, která je součástí folie. Můžeme použít i folie poloprůsvitné, ale snižujeme tím údržnost výrobku (Steinhauser a kol., 1995). Skleněné obaly Používání těchto obalů je dneska velice omezené z důvodů jejich křehkosti, vysoké hmotnosti a možnosti průniku světla. Mezi jejich výhody patří velká chemická odolnost, dobrá omyvatelnost, možnost sterilace obalů a vícenásobné použití (Čurda, 1982). Používají se na konzervaci hotových jídel, ojediněle některých masných výrobků, ale hlavně v domácnostech (Steinhauser a kol., 1995) Vady konzerv Mezi nejčastější vady konzerv patří bombáže, mikrobiální změny náplně bez vzniku bombáží, ztekucení obsahu, koroze, porušení neprodyšnosti plechovky, deformace konzervy, mapování vnitřní strany konzervy a chuťové vady. 1. Bombáže a ) Biologická 15

16 Je způsobená plyny, které vznikají činností mikroorganismů v nedokonale vysterilovaných konzervách. Tyto konzervy jsou nepoživatelné. b ) Chemická Příčinou chemických bombáží je vodík, uvolněný při reakci kyselin v náplni s kovem plechovky nebo při elektrochemických pochodech v plechovce. Při chemické bombáži dochází k mapování uvnitř plechovky. Kvůli vysokému obsahu kovu v náplni, jsou tyto výrobky nepoživatelné (Kavina, 1996). c ) Fyzikální Tyto bombáže mohou být způsobeny např. zmrznutím konzerv s větším obsahem tekutiny, při sterilaci materiálu bohatého na vzduch. Nejsou však pro zdraví závadné (Kavina, 1996). 2. Mikrobiální změny náplně bez vzniku bombáže Když je narušena neprodyšnost plechovky, dojde k mikrobiální kontaminaci, ale dochází k úniku vytvořených plynů. Další příčinou může být působení bakterií, které rozkládají obsah bez tvorby plynu. Konzerva je nepoživatelné, maso uvnitř páchne, má nazelenalou barvu a rozbředlou konzistenci (Kavina, 1996). 3. Ztekucení obsahu Může k němu docházet u konzerv masa ve vlastní šťávě. Tato vada může mít několik různých důvodů: - infekcí mikroorganismy rozkládající bílkoviny (proteolytické), nepoživatelná konzerva - sterilace při příliš vysoké teplotě po dlouhou dobu (změna klihotvorných látek v mase ztrácejí rosolovitý charakter a šťáva netuhne) - vysokou kyselostí obsahu (způsobené kyselinou mléčnou v mase) - vysokým obsahem vody v mase (pokud jde o maso mladého nebo starého zvířete) - skladováním konzerv při příliš vysoké teplotě (Kavina, 1996) 4. Koroze konzervovaných plechovek Vzniká zejména na místech, kde byla při výrobě, dopravě nebo skladování mechanicky narušena nebo poškozená plechovka. Korozi napomáhá skladování v příliš vlhkém a teplém prostředí. U koroze může dojít k narušení neprodyšnosti obalu a o uvedení na trh se rozhodne podle laboratorní zkoušky (Růžička, 1985). 16

17 5. Porušení neprodyšnosti plechovek Porušení mohou způsobit nesprávně rozměry jednotlivých plechovek, špatná práce uzavíracího stroje, nedostatečné spájení švů, různé trhlinky způsobené při uzavírání. K porušení neprodyšnosti může také dojít korozí (Kavina, 1996). 6. Deformace plechovky Pokud není současně porušena i její neprodyšnost, považuje se deformace plechovky pouze za vzhledovou vadu. K deformaci dochází nejčastěji v autoklávu, prudkým vyrovnáním tlaku nebo nevhodným zacházení s plechovkami a nekvalitním materiálem (Růžička, 1985). 7. Mapování vnitřní strany plechovky Mapováním se myslí lesklé obrazce různých tvarů na vnitřní straně obalu. Vyskytují se, pokud nejsou stěny ošetřený nátěrem a vznikají při sterilaci (Růžička, 1895). Je to důsledek chemických reakcí náplně konzervy a kovu, které se urychlují teplem a oxidací. Mírné mapování nedělá výrobek neprodejným (Kavina, 1996). 8. Chuťové vady Způsobují je chemické nebo enzymatické pochody. Vytvoření chuťových vad napomáhá a urychluje nesprávné skladování. Nejčastěji vyskytující se vada je chuť nebo příchuť nahořklá až hořká, nažluklá až žluklá a kovová. Výrobky s těmito vadami nesmějí být uváděny na trh (Kavina, 1996) HACCP systém Velmi významným cílem technologického zpracování je zabránit ohrožená zdraví spotřebitele v průběhu celého řetězce výroby potravin, od produkce surovin po spotřebu konzumentem. Pro tento účel je v současné době již běžně zaváděn v potravinovém řetězci nový přístup ke kontrole potravin, tzv. HACCP systém (The Hazard Analysis Critical Control Points) systém. Anglický výraz control vyjadřuje jak kontrolu monitorování kritérií na kritickém bodu, tak také ochranu zavedením opatření k dosažení správné hygienické a technologické praxe a tím též zdravotní a hygienické nezávadnosti (Vlková a kol., 2009). 17

18 Prvním krokem při zavedení systému HACCP je identifikace nebezpečí, která mohou ovlivnit bezpečnost potravin. Tato nebezpečí můžeme rozdělit do tří skupin biologická, chemická a fyzikální nebezpečí (Pokora, 2011). Při analýze nebezpečí musíme brát ohled zejména na vliv surovin a přísad použitých k výrobě potravin, vliv způsobu a technologie potravin, vliv výrobních procesů, ale také vliv konečného použití výrobku (Vlková a kol., 2009). Za nebezpečím považujeme nepřijatelné množství patogenních mikroorganismů přenášených alimentární cestou a také produkty jejich metabolismu. Ze zemědělství se do potravin dostávají nebezpečné chemické látky (Vlková a kol., 2009). Kritické kontrolní body musí být stanoven všude tam, kde lze eliminovat nebezpečí z hlediska bezpečnosti potravin a kde v dalších etapách výroby již tato možnost neexistuje. Je nutné monitorovat kritické kontrolní body a o výsledcích si vést záznamy. Tyto záznamy musí být uchovávány, ale není stanoveno na jak dlouhou dobu. Tuto dobu je nutno přizpůsobit druhu vyráběné potraviny ((Pokora, 2011). V případě, že byla rozpoznána zdravotní nebo hygienická rizika nebezpečí hrozící z produktů daného výrobního procesu, musí být sestaven systém ochrany proti nim. Příkladem takové ochrany může bát zvýšení teploty nebo snížení ph (Vlková a kol., 2009) Kritické body při výrobě konzerv Výběr a příprava obalů Nebezpečí: fyzikální (nevyhovující obaly), chemické (nevhodný materiál obalů) Kritické meze: technické a jakostní parametry obalů Příprava suroviny Nebezpečí: biologické (nežádoucí mikroorganismy), fyzikální (cizí tělesa) Kritické meze: jakostní surovina, včetně přísad (koření) Plnění a uzávěry konzerv Nebezpečí: biologické (nežádoucí mikroorganismy) Kritické meze: přípravné dílo neprodleně plnit do obalů, včasné tepelné opracování konzerv Kontrola uzávěrů Nebezpečí: biologické (nežádoucí mikroorganismy) Kritické meze: teplota a doba expozice Tepelné opracování konzerv a polokonzerv Nebezpečí: biologické (pomnožení nežádoucích mikroorganismů) Kritické meze: teplota doba expozice 18

19 Chlazení a ošetřování konzerv Nebezpečí: biologické (pomnožení nežádoucích mikroorganismů) Kritické meze: konzervy: chlazení v autoklávu na teplotu C, po uvolnění přetlaku se konzervy zbaví přebytečné vody ve víčku (nakloněním koše), osuší se vzduchem, suché konzervy uložit v chladné místnosti s větráním a víčka zmáčknout. polokonzervy: zchladit co nejrychleji na teplotu asi 5 C, doba konzerv při zchlazování v rozmezí teplot C je nutno minimalizovat. Skladování konzerv a polokonzerv Nebezpečí: biologické (pomnožení nežádoucích mikroorganismů) Kritické meze: - konzervy: v suchých nevětraných a čistých místnostech s kolísající teplotou do 15 C a relativní vlhkostí vzduchu do 70 %, - polokonzervy: skladování omezenou dobu při teplotě 2-5 C Použití vody Nebezpečí: biologické (nevyhovující počet mikroorganismů) Kritické meze: použití pouze pitné vody odpovídající platným normám a předpisům Termostatová zkouška Nebezpečí: biologické (nežádoucí mikroorganismy) Kritické meze: hodnocení teploty provedení termostatové zkoušky (Kopřiva a kol., 2002) Maso, jako vstupní surovina Definice masa Maso v užším smyslu rozumíme kosterní svalstvo běžných jatečných zvířat pak i drůbeže nebo divoce žijící zvěře, v širším pak i vnitřnosti a masné výrobky. Dle vyhlášky ES 853/2004 je maso charakterizováno jako všechny části zvířete, které jsou vhodné k lidské spotřebě, o jejíž použitelnosti bylo rozhodnuto podle zvláštního právního předpisu Postmortální biochemické změny I po usmrcení zvířete probíhají dále ve svalových vláknech biochemické reakce. Aktivita většiny nativních enzymů velmi klesá a postupně mizí nebo naopak se u některých aktuálně 19

20 relativně zvýší a pak také mizí. Postmortální období, v němž aktivně působí nativní enzymy, se označuje jako autolýza neboli samovolný rozklad masa. Je to proces, ve kterém jsou složky masa postupně degradovány na stále jednodušší látky až na konečné produkty rozkladu (např. voda, oxid uhličitý, amoniak aj.) Při usmrcení zvířete dojde k přerušení krevního oběhu a současně i přerušení přívodu kyslíku. V důsledku toho začínají ve svalech převládat anaerobní pochody nad aerobními Autolýza masa Autolýza má u jednotlivých druhů masa odlišný průběh v rychlosti a intenzitě. Má několik fází s plynulým přechodem jedné ve druhou. Autolytické změny masa představují početný komplex enzymových reakcí, zcela jednoduše řečeno, jedná se o přeměnu nativní svaloviny v maso jako potravinu se všemi požadovanými vlastnostmi. V zásadě se autolýza masa člení na čtyři základní fáze: období před rigorem (prae-rigor), posmrtné ztuhnutí (rigor mortis), zrání a hluboká autolýza. Prae rigor Období pře nástupem rigoru mortis, je charakterizováno přítomností dostatečného množství ATP, takže aktin a myosin jsou udržované disociované. V tomto období má maso vysokou vaznost, není tuhé, neuvolňuje vodu, je vhodné pro zpracování na mělněné masné výrobky (Ingr, 2003). Označuje se jako maso teplé. Toto maso je možné zmrazit a uchovávat v něm vlastnosti teplého masa. Nejprve se uvolní vápenaté ionty ze sarkoplazmatického retikula do prostoru myofibril, dokud je dostatečné množství ATP jsou Ca2+ ionty přesouvaný do sarkoplazmatického retikula. Při poklesu ph a koncentrace ATP se vápenaté ionty hromadí v prostoru myofibril, což následně vyvolá kontrakci, ale zatím se nejedná o posmrtné ztuhnutí (Pipek, 1995) Rigor mortis - posmrtné ztuhnutí Poklesne-li koncentrace ATP na určitou hladinu, nestačí se aktin a myosin udržovat v disociovaném stavu (Pipek, 1995). Dochází především odbourávání glykogenu a adenosintrifosfátu (ATP). Jejich hlavní meziprodukty, kyselina mléčná a kyselina inosinová, přechodně okyselí svalovinu. Hlavní myofibrilární bílkoviny myosin a aktin přechodně vytvoří aktinomyosinový komplex. Posmrtné ztuhnutí proběhne u některých druhů svaloviny velmi rychle (rybí, kuřecí), u vepřové a hovězí za 24 až 48 hodin, v závislosti na teplotě. Ve vrcholném stadiu rigoru mortis je veškerý glykogen odbourán na kyselinu mléčnou a ATP na kyselinu inosinovou, ph dosahuje nejnižší hodnoty, tzv. ph ult (Ingr, 2003) 20

21 Svalovina v rigor mortisu je ztuhlá, ztrácí se její průtažnost, sval se zkracuje o 7-10 % své délky, svalová vlákna mají tendenci se lámat. Maso v rigoru nelze zpracovávat díky snížené vaznosti a tuhosti (Pipek, 1995). Zrání masa Zrání je třetí fází autolýzy a často se tímto pojmem označuje celý autolytický proces. Kyselina mléčná se postupně odbourává, aktinomyosinový komplex disociuje na výchozí bílkoviny (Ingr, 2003). V tomto období se uvolňuje ztuhlost svalu, zlepšuje se vaznost, mírně roste ph a výrazně se zlepšují organoleptické vlastnosti (Pipek, 1995). Bílkovinné makromolekuly jsou odbourávány na stále nižší a nižší meziprodukty, které vytvářejí typickou vůni, chuť a texturu zralého masa. Optimálně vyzrálé maso je třeba kulinárně nebo technologicky využít. Další zrání by mohlo přejít do fáze hluboké autolýzy (Ingr, 2003). Hluboká autolýza Zrání masa přechází po delším skladování v hlubokou autolýzu (Pipek, 1995). Ta je u běžných druhů mas nežádoucí, poněvadž v ní dochází až ke vzniku konečných produktů (amoniak, aminy, sulfan, merkaptany, oxid uhličitý, voda) rozkladu bílkovin a dalších složek masa s nežádoucími projevy. Hluboká autolýza se vědomě připouští pouze u zvěřiny, je-li zájem o dosažení její typické, ostřejší, mírně přezrálé chuti a vůně (Ingr 2,2003) Proteolýza masa Proteolýza se v počátečním postmortálním období neprojevuje, poněvadž svalovina zdravých a v dobré kondici poražených zvířat je prakticky sterilní. Navíc přirozené okyselení svaloviny působí bakteriostaticky na mikroorganismy, které postupně kontaminují maso zvenčí. Teprve postupné odbourávání kyseliny mléčné a vzestup hodnoty ph masa umožňují rozvoj mikroflóry (Ingr 2, 2003). Proteolýza (hnití) masa je vyvoláno hned několika druhy bakterií a jejich proteolytickými enzymy. Nejdříve dochází k povrchovému osliznutí dále k povrchové až hloubkové hnilobě. Zvláštní formou kažení masa je tzv. zapaření, ložisková hniloba, kažení masa od kosti (Ingr, 2003) Mikrobiální kontaminace Primární K primární kontaminace dochází po nakrmení zvířat při svalové únavě, kdy mohou mikroorganismy trávicího traktu pronikat do masa. Ke svalové únavě dochází nejčastěji 21

22 při přepravě na porážku. Další možnou kontaminací je řezem nebo vpichem při vykrvování, kdy se dostávají do krevního oběhu mikroorganismy z povrchu nože a těla zvířete. Tímto způsobem může být maso kontaminováno salmonelami, Clostridium perfringens, Cl. botulinum atd (Vlková a kol., 2009) Sekundární kontaminace K sekundární kontaminaci dochází až po poražení zvířete při jatečném opracování a při další manipulaci s masem a masnými výrobky. Maso je jí vystaveno až do okamžiku spotřeby. Maso je velmi dobrým živným prostředím pro veškerou kontaminující mikroflóru. (Steinhauser a kol., 1995). Mezi zdroje kontaminace patří kůže a srst zvířat, trávicí trakt a lymfatické uzliny zvířat. Dále také nože, jatečné nástroje, obaly a mikroorganismy z prostředí, ve kterém je maso zpracováno a skladováno (Vlková a kol., 2009). Mikroby na mase nejen přežívají, ale za dobrých podmínek, jako je například teplota, se i rychle pomnožují a svou proteolytickou, lipolytickou a sacharolytickou činností způsobují kažení masa. Závažným zdrojem sekundární kontaminace je i člověk (Steinhauser a kol, 1995). 3.4 Mikroorganismy v mase Mikrobiologie je věda, která se zabývá studiem vlastností a činností mikroorganismů. Jako mikroorganismy označujeme jednobuněčné nebo vícebuněčné organismy, které jsou schopny tvořit funkční diferencované tkáně nebo pletiva. Společným znakem mikroorganismů jsou velmi malé rozměry jejich těl, od několika desetin µm do několika desetin mm. V systematice organismů jsou mikroorganismy označovány jako Protista; dělí se na Prokaryota, jež nemají diferencované jádro, a mikrobiální Eukaryota, tj. organismy s pravým jádrem (Šilhánková, 2002). V historii mikrobiologie rozlišujeme dvě období. Do roku 1679 využívali lidé mikroorganismy bez jejich vědomí, například při výrobě alkoholických nápojů. V roce 1676 Holanďan Antonius van Leewenhoek objevil a popsal bakterie a jeho objev byl posléze roku 1684 uznán. Významný objev učinil Luis Paster a to pasterizaci, způsob odstraňování choroboplodných zárodků z tekutých potravin. Dalším významným jménem bylo Robert Koch, zakladatel bakteriologie, imunologie a sérologie. Mikrobiologie masa je jedním z nejobtížnějších úseků potravinářské mikrobiologie. Různé podmínky při zpracování a dovozu masa, v chovu jatečných zvířat způsobují, že osídlení masa mikroby je velmi pestré a široké. 22

23 Čerstvé maso obsahuje velmi málo mikroorganismů. Jejich počet se může zvyšovat, pokud jsou zvířata unavená a vyčerpaná přepravou a čekáním na jatkách. Nejčastěji se na mase vyskytují gramnegativní tyčinky a mikrokoky, především zástupci rodu Micrococcus, Pseudomonas, Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Moraxella a představitelé čeledi Enterobacteriaceace. Méně četné jsou streptokoky a lactobacily, ojediněle se vyskytují bacily a uvnitř masa se mohou vyskytovat i klostridia. Častější jsou psychrofilní druhy. Kvasinky a plísně jsou přítomny ojediněle tehdy, je-li povrch masa suchý. Počty mikrobů v mase velmi kolísají od nulových hodnot až po milionové na gram. Povrch masa je vždy více kontaminovaný než vnitřek. Počty mikroorganismů v čerstvém mase jsou velmi důležité pro jeho další zpracování (Šroubková, 1996) Bakterie rod Pseudomonas Rod Pseudomonas byl popsán v roce 1894 a je jedním z nejvíce různorodých a všudypřítomná bakteriálních rodů, jejichž druhy byly izolovány po celém světě ve všech různých prostředí, z Antarktidy do tropů, přítomné v sedimentech, klinických vzorcích rostlin, hub a nemocných zvířat, ve vodě, půdě atd. Taxonomie rodu byla kontroverzní řadu let. Mnoho bakteriálních taxonů, původně zahrnuty do rodu Pseudomonas byly přesunuty do jiných rodů nebo druhů z jiné třídy Proteobacteriacea (Peix a kol., 2009). Jsou to gramnegativní tyčinky. Rostou při teplotách 5 42 C a ph 7,0-8,5. Nejčastěji se nacházejí ve vodě, v půdě a na rostlinách, některé druhy způsobují kažení potravin, protože produkují proteázy a lipázy (Burdychová, 2007). Zahrnují přísně aerobní bakterie bez kvasných schopností. Využívá nejrůznější organické sloučeniny jako zdroj energie a uhlíku a je bez nároků na specifické růstové látky (Šilhánková, 2002). Některé druhy tvoří žlutozelený fluoreskující, modrozelený a zelený pigment. Příležitostně i hnědé, růžové a fialové barvivo, dobře pozorovatelné v UV světle. Tvorbu těchto barevných pigmentů podporuje přítomnost železa v médiu (Görne a Valík, 2004). Silné proteolytické schopnosti jim umožňují rozklad bílkovinných potravin, proto patří k nejpočetnějším mikroorganismům na povrchu masa. Jejich lipolytické schopnosti se uplatňují při kažení tuků. Některé druhy např. Pseudomonas aeruginosa jsou patogenní pro člověka (Šilhánková, 2002). 23

24 Brochothrix thermospacta Dříve zařazovaný do rodu Microbacterium. Patří do skupiny pravidelných nesporulujících grampozitivních tyčinek. Roste i při 6,5 % NaCl a může způsobovat kažení masných výrobků. Pro růst vyžaduje velmi bohatou půdu obsahující lipoovou kyselinu. Je to anaerobní mikroorganismu, způsobuje mléčné kvašení (Šilhánková, 2002). Není dokázáno, že by byl patogenní. Je úzce spjat s rody Listeria a Lactobacillus. Je to převládající mikroorganismus, který znehodnocuje chlazené masné suroviny. Rozsah růst v teplotách od 0-30 C, optimum C a ph 5-9. Snáší i nízké hodnoty ph (Arrowscientific, 2001) rod Flavobacterium Rod Flavobacterium tvoří rodu typu rodinného Flavobacteriaceae, který zahrnuje rody z velmi různých ekologických výklenků s různými fyziologickými vlastnostmi. V současné době existuje 34 druhů. Flavobacterium spp. jsou patogenní nebo považovány za oportunní patogeny a způsobují onemocnění v široké škále organismů, včetně rostlin, ryb a člověka (Flemming a kol., 2007). Flavobakterie jsou gramnegativní tyčinky, které mohou být pohyblivé i nepohyblivé. Málo fermentují sacharidy a tvoří kolonie se žlutými, oranžovými až načervenalými pigmenty. Tento rod zahrnuju psychrofilní bakterie projevující se proteolytickou aktivitou. Optimu růstu na běžných půdách je C (Patočka a kol., 1972) rod Salmonella Jsou to gram-negativní tyčinky, které infikují lidi a zvířata v širokém spektru onemocnění. Může dojít k systémovým infekcím a gastroenteritidám v závislosti na druhu zvířete a bakteriálního kmene (Mastroeni a Sheppard, 2004). Patří do čeledi Enterobacteriaceae. Rostou v rozmezí C a při ph 4,0-9,0. Teploty nad 70 C salmonely rychle devitalizují (Burdychová, 2007). Invazivní druhy rodu Salmonella jsou původci některých onemocnění zažívacího ústrojí a jsou zodpovědné za střevní horečky u lidí a několika druhů zvířat. Salmonely jsou stále rozšířenější, mohou způsobovat břišní tyfus nebo časté případy otravy jídlem. Vzhledem k tomu, že salmonely mohou být přítomny u zvířat nebo produktů živočišného původu, tato bakterie představuje cílový patogeny celosvětového epidemiologického dozoru ( Lalmanach a Lantier, 1999). Jsou značně rezistentní na chlad, za normálních podmínek se rychle rozmnožují, varem se rychle ničí. S. cholerae je původce paratyfu prasat; S. typhimurium je patogenní pro 24

25 všechny teplokrevné oprganismi; S. enteritidis vyvolává salmonelózy domácích zvířat a u lidí způsobuje otravu mase a S. typhi způsobuje u lidí břišní tyfus (Ambrož, 1991). Podezření na salmonelózu vzniká při hromadném výskytu horečnatých průjmových onemocnění po požití jednoho stejného pokrmu. Příznaky onemocnění jsou nevolnost, zvracení, tlak v břiše, zimnice, bolest hlavy, průjem a mohou být doprovázeny kloubními bolestmi. Nemocný je vyčerpaný, dochází k dehydrataci organismu (Cenpírková a kol., 1997) rod Shigella Bakterie z rodu Shigella jsou gramnegativní nepohyblivé tyčinky, které nefermentují lakotózu. Patří do čeledi Enterobacteriaceae. Jsou původcem shigelóz, úplavic a bakteriálních dysenteriích (Görner a Valík, 2004). Je to vysoce nakažlivá bakterie, která infikuje střevní trakt. Do rodu Shigella patří čtyři druhy: Shigella dysenteriae (serotyp), Sh. flexneri (serotyp B) Sh. boydii, (serotyp C), Sh. sonnei (serotyp D). Obecně lze říci, Sh. dysenteria, flexneri a boydii převládají v rozvojových zemích. Shigella kontaminuje vodu nebo potraviny a může být přenášená přímým i nepřímým kontaktem s infikovaným jednotlivcem. Symptomy nastávají hodin po nakažení. Nejzávažnější onemocnění způsobuje Sh. Dysenteriae. V potravinách se nerozmnožuje, její rezistence je vůči vysokým teplotám nízká, ničí ji pasterační teploty. Shigella nepatří mezi patogeny hospodářských zvířat, ale hlavním přenašečem je nemocný člověk. Je to typická nemoc dětského věku, nazývaná také nemoc špinavých rukou. Proto ke kontaminaci dochází pouze sekundárním přenosem (Forsythe, 2000). Onemocnění se projevuje průjmem, horečkou, zvracením, nevolností, břišními křečemi. Často se ve stolici nemocného objevuje krev a hlen. Nebezpečí dehydratace nastává u kojenců, kde může onemocnění končit smrtí (Komprda, 2004) Plísně Plesnivění masa se vyskytuje poměrně často, protože plísně se množí i při nízkých skladovacích teplotách. Zpočátku se nárůst mikromycet projevuje lepkavostí na povrchu masa, v dalším stádiu dochází k barevným změnám. Plísně rozkládají zejména bílkoviny a tuk masa, což se projevuje uvolňováním amoniaku a těkavých kyselin, maso získává zatuchlý pach. Plesnivění masa se účastní hlavně plísně rodů Thamnidium, Mucor, Rhizopus, Cladosporium, Penicillium, Geotrichum a Sporotrichum (Vlková a kol., 2009) rod Cladosporium Tato plíseň má septované mycelium olivově zelené až černé barvy. Působí černé skvrnky na hovězím mase, způsobují kažení jak chlazeného tak mraženého masa, vajec, másla a jiných tuků, obilovin, ovoce a zeleniny. Vyskytují se na stěnách potravinářských provozů, vinných a 25

26 pivních sklepů (Vlková a kol., 2009). Způsobuje také těžké alergie dýchacích cest (Šilhánková, 2002) rod Geotrichum Tvoří přechod mezi kvasinkami a vláknitými houbami. Morfologií připomínají spíše kvasinky, ale nejsou schopny kvašení. Vykytuje se všudypřítomně ve vodě, půdě, ve vzduchu. Je velmi rozšířená v mlékařské mikrobiologii, proto má triviální název mléčná plíseň. Je kontaminantem pekařského droždí, kyselé kapusty, masa (nejvíce tukového pletiva). Uplatňuje se ve fermentačním průmyslu při výrobě krmných bílkovina biosyntéze tuků (Görner a Valík, 2004) rod Mucor Je systematicky řazen do třídy Zygomycetes. Vyskytuje se zejména na zelenině a ovoci, ale způsobuje kažení mraženého masa, masných výrobků (hlavně slaniny), fermentovaných potravin, pečiva a pekařských kvasnic. Některé druhy jsou využívány pro průmyslovou výrobu proteolytických enzymů a amyláz (Vlková a kol, 2009) rod Thamnidium Systematicky se řadí mezi Zygomycetes, vytváří řídké šedé mycelium. Vyskytuje se v půdě, mléce i různých potravinách. Působí často potíže v chladírnách neboť jeho činností maso, zvláště libové hnědne, nepříjemně zapáchá a kazí se (Hampl, 1968) rod Sporotrichum Je to saprofytická psychrotrofní houba. Nejčastěji se vyskytuje na rostlinných materiálech a při chladírenských teplotách na mase, kde tvoří bíle plstnaté někdy i nažloutlé nebo slabě růžové kolonie. S. aureum se využívá při výrobě sýrů francouzského typu (Görner a Valík, 2004). 3.5 Mikroorganismy v konzervách Kažení konzerv sterilovaných teplem může být způsobeno chemickými a biologickými vlivy nebo jejich kombinací. Za nejčastější způsoby chemického kažení je vodíková bombáž, která je způsobená tlakem vodíku vytvořeného reakcí kyselin konzervované potraviny na železo plechovek. Kromě bombáží, může vyvolat tvorba vodíku i jiné vady, například skvrny 26

27 na vnitřních stranách plechovek, odbarvování potraviny, nepříjemné příchutě a snížení výživové hodnoty (Hampl, 1968). Mikrobiologické kažení může být způsobeno, nedostatečnou sterilizaci, v netěsnosti obalů nebo zpracování nadměrně kontaminované suroviny (Görner a Valík, 2004). Žádná sterilace nezajistí stoprocentní sterilitu výrobku, proto mluvíme o sterilitě obchodní, tedy takové, aby nedošlo k nárůstu mikroorganismů za předpokládaných podmínek jako je teplota a doba skladování (Steinhauser, 2008). Na nedostatečnou sterilizaci poukazuje důkaz sporotovorných bakterií jako jediného původce mikrobiálního kažení. Nejčastěji přežívají spory termofilních bakterií, kterou jsou obyčejně velmi termorezistentní. Sporotvorné bakterie, včetně klostridií, tvoří při fermentaci plyny (H 2, CO 2 ), což způsobuje bombáž obalů, nepříjemný zápach, změny textury, barvy obsahu nebo silné až slabé kvašení (Görner a Valík, 2004). Netěsností konzerv, zvláště malými prasklinkami, mohou vniknout dovnitř různé druhy mikrobů, které nemusí být rezistentní. Dostávají se dovnitř z chladící vody po sterilaci konzerv, méně často pak ze vzduchu (Hampl, 1968). Mezi nejčastější mikroorganismy, které se při netěsnosti dostávají do konzerv, mohou být bakterie rodu Enterobacteriacea nebo bakterie mléčného kvašení a kvasinky. Plísně mohou v poškozených konzervách vyskytovat také, ale pouze při větších netěsnostech, kvůli jejich větší potřebě kyslíku (Görner a Valík, 2004) Způsob mikrobiologického kažení konzerv Způsoby kažení závisí na typy mikroorganismu, na složení konzervované potraviny a na její kyselosti. Kyselost potraviny je jeden z nejdůležitějších faktorů. Neutrální až středě kyselé potraviny s hodnotou ph > 4,5 (maso, ryby, některé druhy zeleniny). Růst termofilních sporotvorných bakterií bez tvorby plynu. Například Bacillus stearothermopohilus (minimální růstová teplota C) způsobuje slabé kvašení bez tvorby plynu. Desulfotomaculum nigrificans (min. růstová teplota 27 C) tvoří sirovodík, který dává v reakci se železem černý sulfid železnatý. Clostridium thermosacharolyticum (43-35 C) způsobuje bombáže, kysnutí a slabě kyselý zápach, nejvíce v zeleninových a jiných konzervách obsahující sacharidy. Jestliže se konzervy skladují při středních teplotách, může se na jejich kažení zúčastnit řada mezofilních sporotovorných bakterií. K těmto se počítají proteolytické klostridie, C. sporogenes a toxin tvořený C. botulinum typ A a B (hnilobný pach, tvorba plynu). 27

28 Při nedostatečných chladírenských teplotách podléhají zkáze rybí konzervy, kde se zúčastňuje druh C. botulinum typ E. V kyselých konzervách (rajčatová šťáva, ovocné šťávy, kysané zelí, zeleninové konzervy) můžou kažení způsobovat různé druhy nesporotvorných a sporotvorných bakterií, plísní i kvasinek. Ze sporotvorných bakterí jsou to Bacillus thermoacidurans (Hampl, 1968). Může se zde rozmnožit termofilní sporulant B. coagulans a způsobit mírné kysnuti bez tvorby plynu. Clostridium pasteurianum tvořící v konzervách plyn (bombáž) a kyselinu máslovou. (Görner a Valík, 2004). I některé nesporotvorné bakterie jsou dost odolné, aby přežili teplotu do 100 C. Můžou to být enterokoky a také bakterie patřící do rodů Lactobacillus, Leuconostoccus, Micrcoccus a Microbacterium. Jen v pár výjmečných případech jsou příčinou kažení kvasinky nebo plísně, jednou z nich může být Byssochlamys (Hampl, 1968) Sporulující mikroorganismy způsobující bombáže konzerv Jsou nejčastějšími patogeny v konzervách, díky sporám mohou přežívat ve vysokých teplotách, a pokud není dodržen sterilační teplota 121 C po dobu 10 minut a rychlé zchlazení, může docházet k jejich opětovnému vyklíčení. Spory se vytvoří uvnitř buněk některých rodů bakterií na konci fáze růstu. Jsou rezistentní vůči vysokým teplotám a jedům. Spory se tvoří u anaerobních rodů Clostridium a Desulfotomaculum, u aerobních nebo fakultativně anaerobních rodů Bacillus a dalších malých rodů (Šilhánková, 2002) rod Clostridum Jeho druhy jsou striktně anaerobní grampozitivní tyčinkovité bakterie, které vytvářejí spory. Jejich metabolismus je fermentativní s tvorbou organických kyselin, alkoholů a plynů. Vyskytují se hlavně v půdě, trávicím ústrojí lidí a zvířat a mohou být kontaminanty potravin (Ambrož, 1991). Mají silné sacharolytické a proteolytické schopnosti. Při anaerobní oxidaci sacharidů tvoří velké množství plynu, což se nepříznivě projevu v sýrařství. Průmyslové využití mají Clostridium butyricum a Clostridium acetobutylicum. Některé druhy tvoří velmi nebezpečné toxiny. Nevýznamnější z potravinářského hlediska jsou Clostridium botulinum a Clostridium perfringens (Šilhánková, 2002) Clostridium botulinum Cl. botulinum je producentem jednoho z nejnebezpečnější jedů způsobující alimentární intoxikaci, botulinu. Cl. botulinum je grampozitivní tyčinka, která tvoří výtrusy. Spory můžeme najít jak ve střevě lidí, tak i zvířat. Do půdy se dostávají z organických hnojiv nebo 28

29 odpadních vod. Toxin, který produkují, je protein s vysokou molekulovou hmotností ( Daltonů). (Alcamo, 2001). Smrtelná dávka toxinu je 10-9 g / kg. Botulin je neurotoxin, který blokuje vstřebávání, sekrece z acetylcholinu z cholinergních nervových zakončení, což vede k paralýze, zejména dýchací soustavy. Ačkoli přibližně % pacientů vyvine protilátky na botulotoxinu, pouze 2-5% nakonec se tvoří protilátky, které aktivují neurotoxin. C. botulinum produkuje sedm různých toxinů (typy A-G). Tyto toxiny byly hlášeny jako významné nebezpečí pro bezpečnost potravin (Tavakoli a kol., 2009). Typy A, B a E způsobují většinu lidských onemocnění. Pro léčení je důležité vědět jaký typ klostridia nemoc způsobil (Alcamo, 2011). Typy A a B se nacházejí v půdě a živočišných hnojivech, a proto můžou být nalezeny v potravinách rostlinného původu, včetně rajčat, špenátu a fazole. Typ E, je naopak nalezen ve vodním prostředí, v mořských plodech a mořských sedimentech. Tento toxin je známý zdroj botulismu a byla hlášena na mezinárodní úrovni ( Tavakoli a kol., 2009). Produkovaný neurotoxin botulin, zvaný taky jako klobásový jed způsobuje botulismus. Je to smrtelné onemocnění, které je vyvoláno konzumací potraviny, obsahující neurotoxický protein botulotoxin. Botulismus se nejčastěji objevu při konzervování potravin o nízké kyselosti, zvláště v domácnostech. Konkrétně v zelenině, rybách a masných výrobcích. Po požití jedu v potravině dojde k v trávicím traktu k jeho aktivaci, aktivovaný toxin se vstřebává ze střev do tělních tekutina dále do jednotlivých orgánů (Komprda, 2004). Příznaky botulismu se rozvíjejí v rámci několika hodin. Pacient trpí rozmazaným viděním, poruchou artikulace, ztíženým polykáním a žvýkáním. Toto je výsledkem procesu, kdy toxin působí na konec nervových buněk, kde inhibuje uvolňování neurotransmiteru acetylcholinu (Alcamo, 2011). Botulismus je typ alimentární intoxikace, kdy antibiotika nemají žádný účinek a musí být v co nejkratším časovém intervalu podán protijed. Otravě se jde vyhnout tepelným ošetřením potraviny, toxin nepřežívá 90 C po 10 minut. Potraviny spojené s botulismem jsou hlavně olivy, párky a žampióny (Alcamo, 2001). Letální dávka pro člověka je 0,1 až 1,0 µg. (Görner a Valík, 2004). Vegetativní forma roste v rozmezích teplot C, přestává se množit při ph nižší než 4,5. Toxin je vytvářen při teplotách 4 až 40 C a ph 4,7 8,5. Účinnou zábranou pro množení klostridii představuje dusitan, jsou totiž relativně citlivá na obsah soli. Spory přežívají var 121 C po dobu 3 minut, pokud nedojede k adekvátnímu působení teploty, dojde k opětovnému vyklíčení spor v momentě, kdy dojde ke snížení teploty, na teplotu, vhodné pro množení a růst klostridií (Komprda, 2004). 29