Metody konzervace potravin v potravinářské mikrobiologii. Sabina Purkrtová

Transkript

1 Metody konzervace potravin v potravinářské mikrobiologii Sabina Purkrtová

2 Konzervační procesy Přežívání, rozmnožování a metabolismus mikroorganismů je závislé na podmínkách životního prostředí. Působení faktorů životního prostředí se dá rozdělit na následující skupiny: 1) fyzikální faktory teplota, tlak, UV záření, γ záření, ph, osmotický tlak, atmosféra 2) chemické faktory zdroje C, zdroje N a ostatní živiny, přítomnost antimikrobiálních látek, jiných chemických látek 3) biologické faktory vliv ostatních mikroorganismů Toto platí i pro potraviny. Schopnost mikroorganismů přežívat, rozmnožovat se a produkovat různé metabolity v potravinách závisí na fyzikálně-chemickobiologických vlastnostech potravin včetně podmínek skladování. Manipulací s různými faktory tak lze v potravinách přítomnost a přežívání mikroorganismů redukovat, potlačovat jejich rozmnožování a metabolismus. Manipulace s jednotlivými faktory, které ovlivňují chování mikroorganismů, je tak základ konzervace potravin.

3 Konzervační procesy Adams M.R., Moss M.O. Food Microbiology. The Royal Society of Chemistry, 2008.

4 Růstová rychlost Tepelné procesy Teplota vnějšího prostředí - nejvýznamnější faktor, který ovlivňuje růst a rozmnožování mikroorganismů MO přežívá, ale neroste T min. Teplota ( C) T opt. MO přežívá, ale neroste T max. tři základní teploty růstu : minimální - nejnižší teplota, při které se mikroorganismus ještě rozmnožuje měřitelnou rychlostí optimální, při které mikroorganismus dosahuje nejvyšší růstové rychlosti (μ max ) maximální - nejvyšší teplota při které ještě dochází k dělení buňky Optimální teploty pro jednotlivé fyziologické pochody v buňce (tvorba enzymů, sporulace, transport živin) se mohou od optimální teploty růstu lišit i v rámci druhu. Účinek teploty je rovněž ovlivněn velikostí kultivační nádoby, koncentrací buněk, obsahem vody v živném substrátu a ph. Obvykle se stanovuje optimální teplota růstu a smrtící (letální) teplota, méně často teplotní rozmezí růstu. Smrtící (letální) teplota: nejnižší teplota, která během určité doby usmrcuje mikroorganismus za přesně definovaných podmínek 4 T letální

5 Tepelné procesy Závislost růstové rychlosti na teplotě pro jednotlivé skupiny mikroorganismů T min T max ( C) T opt. ( C) psychrofilní ~10 psychrotrofní ~ 25 mezofilní termofilní extremotermo filní Hranice teplotního rozmezí růstu se mohou v závislosti na druhu lišit Většina bakterií, kvasinek a plísní patří mezi mezofilní MO. Organismy, které mohou růst při nízkých teplotách, ale optimálně rostou při teplotách blízkých mezofilním MO, se nazývají psychrotrofní. Hypertermofilové vyžadují optimální teploty nad 80 C (archaebakterie). Termotolerantní (např. Campylobacter spp.) opt. teplota 41,5 C, minimální teplota > 25 C (při 25 C neroste). 5

6 Tepelné procesy Bakterie T min ( C) T opt ( C) T max ( C) Listeria monocytogenes Vibrio marinus Pseudomonas maltophilia Thiobacillus novellus Staphylococcus aureus Escherichia coli Clostridium kluyveri Streptococcus pyogenes Streptococcus pneumoniae Bacillus flavothermus Thermus aquaticus Archaebakterie T min ( C) T opt ( C) T max ( C) Methanococcus jannaschii Sulfolobus acidocaldarius Pyrobacterium brockii Obvyklá teplota kultivace kvasinek a plísní 25 C. 6

7 Tepelné procesy

8 Pasterizace o Metoda vyvinutá Louisem Pasteurem o Tepelný záhřev při teplotě C po dobu až několik minut o Vysoká teplota, nízký čas X Nižší teplota, krátký čas o Nad 85 C se používá označení vysoká pasterizace. o Dochází k eliminaci nežádoucí mikroflóry, nikoliv však ke sterilaci potraviny o Eliminace patogeních mikroorganismů bezpečnost potravin o Eliminace kazící mikroflóry prodloužení doby údržnosti o Tepelně odolné mikroorganismy jako některé grampozitivní druhy (Enterococcus, Microbacterium, Arthrobacter ) a dále mikroorganismy tvořící endospóry jsou schopny pasterizaci přežít, růst a pomnožovat se při pokojové teplotě následným požadavkem pro pasterované výrobky je tak často skladování při chladničkové teplotě

9 Pasterizace o Pasterace se dosahuje podle platné legislativy (Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 853/2004 ve znění Nařízení Komise (ES) č. 1662/2006) ošetřením: vysokou teplotou po krátkou dobu, nejméně 72 C po dobu 15 sekund (tzv. šetrná pasterace) nízkou teplotou po dlouhou dobu, nejméně 63 C po dobu 30 minut (tzv. dlouhodobá pasterace) jakoukoliv jinou kombinací teploty a času vedoucí k rovnocennému účinku, tak, aby bezprostředně po tomto ošetření mléko vykazovalo negativní reakci při testu na alkalickou fosfatázu v případech, kdy je test použitelný. o Mléko musí být bezprostředně po pasteraci zchlazeno na teplotu 6 C a nižší. Jako vysoká pasterace se označuje zahřátí mléka na teplotu nejméně 85 C. Konečný výrobek musí vykazovat negativním reakci ve fosfatázovém i peroxidázovém testu. Vysoká pasterizace (UHT) - ošetření vysokou teplotou 135 C po dobu 1-2 sekundy = není již pasterizace, ale sterilace...

10 Sterilace o voleny šetrnější postupy, které zničí většinu škodlivých mikroorganismů, ale co možná nejméně zhorší senzorické a výživové vlastnosti potraviny. o Postupy sterilace (tzn. především výše teploty a časová prodleva) různých potravin se liší v závislosti na obvyklém výskytu určitých druhů mikroorganismů a na vlastnostech potraviny (zohledněno, že v různých potravinách mají různé mikroorganismy rozdílné podmínky k růstu (záleží např. na kyselosti, obsahu živin, aktivitě vody, přítomnosti kyslíku apod.), a že se liší i odolnost různých mikroorganismů vůči teplotě (příp. tlaku, ozáření aj.)). o Úspěšnost sterilace závisí nejen na sterilačních podmínkách, ale i na výchozí mikrobiální kontaminaci. Proto je nutné důkladné čištění a mytí suroviny a co nejkratší uchovávání před začátkem sterilace. o Tyto produkty mají dlouhou dobu trvanlivost i při skladování za pokojové teploty o Komerčně sterilní nejsou sterilní (tj. prosté všech životaschopných mikroorganismů), avšak jsou prosté mikroorganismů rostoucích v produktu za normálních podmínek skladování např. pro konzervované potraviny v mírném klimatu není důležité, zda jsou přítomny životaschopné spóry termofilů, jelikož ty nerostou při pokojové teplotě

11 o Apertizace = tepelná sterilizace potravin uzavřených v neprodyšných obalech tzv. nepřímým ohřevem (plechovky, lahve), konzervování teplou cestou - R popsána Nicolasem Appertem o Sterilace v průtokových výměnících mimo obal (v případě tekutých či kašovitých potravin nebo potravin s jen drobnějšími kousky) a ošetřená potravina se plní ve sterilních podmínkách do sterilního obalu (aseptické plnění). o Sterilace UHT (Ultra High Temperature) je výraz pro krátkodobé vysokotepelné ošetření, tzn. nejméně teplotou +135 C po dobu 1 s (nebo jiný postup s odpovídajícím účinkem), kterým se zničí všechny hnilobné mikroorganismy a jejich spory (např. u mléka). Výraz UHT se používá pro sterilaci mimo obal. o Pro potraviny s vyšší kyselostí, tzn. s nižší hodnotou ph (ph pod 4,0), jako jsou výrobky z ovoce nebo výrobky ze zeleniny v kyselém nálevu, stačí použít sterilační teploty do 100 C, pro nekyselé potraviny (ze zeleniny, masa, mléka aj.) jsou nutné teploty nad 100 C (provádí se v přetlakových zařízeních). Technologický postup přesně stanovuje, jak rychle se má teplota ve sterilované potravině zvyšovat, jak dlouhá je prodleva při sterilační teplotě a jak rychle probíhá ochlazování (viz Zavařování).

12 Čas (minuty ) Letalitní křivka Jak rychle při dané teplotě probíhá usmrcení mikroorganismu? Letalitní křivka Vztah mezi letální teplotou a dobou potřebnou k usmrcení mikroorganismu mimořádný význam obzvláště v konzervárenském průmyslu Teplota ( C) Letalitní křivka pro Coxiella burnetti - modelový mikroorganismus při výzkumu pasterace Lze však proces usmrcení mikroorganismu popsat takto jednoznačně? V případě usmrcení mikroorganismů se jedná o pravděpodobnostní model různé buňky i jedné populace se liší ve své odolnosti a letální působení daných podmínek nebude stejné. 12

13 D-hodnota Rychlost odumírání mikroorganismů při dané teplotě v závislosti na době působení exponenciální úbytek životaschopných buněk lineární úbytek životaschopných buněk při jejich vyjádření v log Jako klíčový faktor je uvažováno poškození DNA Odchylky od ideálního lineárně-logaritmického průběhu u vegetativních buněk - více klíčových faktorů tepelné inaktivace (cytoplazmatická membrána, klíčové enzymy, RNA, ribozomy atd..) - velké rozpětí tepelné odolnosti v buňkách dané populace - Adaptace na záhřev - Subletálně poškozené buňky Endospory možná inaktivace a vyklíčení, subletálně poškozené buňky. 13

14 D-hodnota Rychlost odumírání mikroorganismů při dané teplotě v závislosti na době působení - Reakce prvního řádu N0 počet mikroorganismů v čase 0, N počet mikroorganismů v čase t D-hodnota (min): při dané teplotě doba potřebná ke snížení počtu mikroorganismů o jeden decimální řád tj. potřebná k usmrcení 90 % mikroorganismů D (t=65 C) = D 65 log (N/N0) = log (0,1) = -1 = -k.d D = 1/k k...směrnice přímky 14

15 D-hodnota 15

16 D-hodnota Adams M.R., Moss M.O. Food Microbiology. The Royal Society of Chemistry, Tepelná senzitivita vegetativní buňky: Psychrotrofní MO > mezofilní > termofilní, grampozitivní > gramnegativní Vegetativní buňky jsou téměř okamžitě zabity při 100 C (D 100 ~ 0 s), D-hodnoty jsou měřeny a stanoveny při teplotách blízkých pasterizačním teplotám. Askospory kvasinek a nepohlavní spóry plísní jen méně tepelně odolné než vegetativní buňky Zabity teplotami 100 C a nižšími Výjimka: askospory plísně Byssochlamys fulva a některé další mohou vykazovat mírně vyšší tepelnou odolnost a mohou být občasným důvodem problémů u zavařovaného ovoce při aplikaci pouze mírných tepelných procesů 16

17 D-hodnota Adams M.R., Moss M.O. Food Microbiology. The Royal Society of Chemistry, Bakteriální endospory tepelně odolné díky přítomnosti Ca 2+ a sníženému obsahu vody Tepelná rezistence spór Termofilní MO > psychrotrofní a psychrofilní MO Inaktivace spór základní problém v apertizaci stanovení D hodnoty pro spóry 17

18 D hodnota Determination of thermobacteriological parameters and size of Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 spores Determinação dos parâmetros de destruição térmica e dimensões de esporos de Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 Marcos FRAIHA1*, Antonio Carlos de Oliveira FERRAZ1, João Domingos BIAGI1

19 D hodnota Determination of thermobacteriological parameters and size of Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 spores Determinação dos parâmetros de destruição térmica e dimensões de esporos de Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 Marcos FRAIHA1*, Antonio Carlos de Oliveira FERRAZ1, João Domingos BIAGI1

20 D hodnota Determination of thermobacteriological parameters and size of Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 spores Determinação dos parâmetros de destruição térmica e dimensões de esporos de Bacillus stearothermophilus ATCC 7953 Marcos FRAIHA1*, Antonio Carlos de Oliveira FERRAZ1, João Domingos BIAGI1

21 Např. D 70 Salmonella Senftenberg 775 W - mléko: několik sekund - mléčná čokoláda: 6-8 hodin D-hodnota D hodnota (tepelná odolnost) též závisí na vlastnostech prostředí a fyziologickém stavu buněk. - buňky ve stacionární fázi jsou více odolné než buňky v růstové fázi - odolnost klesá při ph nad 8 a ph pod 6 - Obsah tuku zvyšuje odolnost - Nižší aw (sušení, přídavek cukru) zvyšuje odolnost 21

22 D hodnota TY - CHAPJO - Lactic Acid Bacteria - R & D for Food, Health and Livestock PurposesAU - Nditange ShigwedhaAU - Li JiaTI - Bifidobacterium in Human GI Tract: Screening, Isolation, Survival and Growth Kinetics in Simulated Gastrointestinal ConditionsY N UR Cite/lactic-acid-bacteria-r-d-for-food-health-andlivestock-purposes/bifidobacterium-in-human-gi-tractscreening-isolation-survival-and-growth-kinetics-insimulated-gast ER - Figure 8. Linear regressions of the loss of CFU for the selected bifidobacteria strains when exposed to simulated gastric acidity of ph 3.0, ph 3.5, ph 4.0 and ph 4.5, respectively: (a) B. bifidum, (b) B. longum, (c) B. infantis, (d) B. adolescentis.

23 D-hodnota

24 Z-hodnota D-hodnota je za daných podmínek funkcí teploty Jak se D hodnota mění pro různé teploty? Graf závislosti D hodnoty na teplotě exponenciální, lineární při vyjádření v logaritmu. Z-hodnota (min): Změna teploty potřebná ke snížení D-hodnoty o jeden řád (tj. o kolik stupňů je třeba zvýšit teplotu, aby mikroorganismy odumíraly desetkrát rychleji). 24

25 Kultivační metody

26 F hodnota Bezpečný produkt Konzervy s ph > 4.5) hlavní faktor nebezpečí přítomnost Clostridium botulinum (tvorba endospór, které jsou usmrceny až při teplotě 121 C) Minimální požadavek na lethalitu C. botulinum je snížení jeho množství o 12 řádů (Pokud tedy každá plechovka obsahuje jednu sporu C. botulinum, poté po záhřevu na 121 C po dobu 2,52 min ji bude obsahovat pouze 1 plechovka ze plechovek) Pro t=121 C je známo D 121 =0,21 min tj. ke snížení o jeden řád dojde za 0,21 min - ke snížení o 12 řádů dojde za 12*0,21 = 2,52 min Údržný produkt (produkt, který se nebude kazit) Standardní požadavek pro míru snížení endospor kazící mikroflóry snížení o 5-6 řádů. Indikátor Clostridium sporogenes Pro t=121 C je známo D 121 =1 min tj. ke snížení o jeden řád dojde za 1 min - ke snížení o 5-6 řádů dojde za 5-6 min - Za stejnou dobu ale dojde pro C. botulinum ke snížení o řádů (více než požadavek na bezpečnost)

27 F hodnota F hodnota Používána pro srovnání a vyjádřní letálního efektu při různých teplotách a časech Příklady: Efektivita procesu vyjádřená jako F 121 = 4 je ve svých letálních účincích rovna záhřevu při 121 C po dobu 4 minut Pro z=10 C je efekt záhřevu po dobu 1 minuty při 111 C roven 10 % efektu záhřevu při 121 C po stejnou dobu 1 minuty, tj. F 111 = 10-1 F 121 = 0,1 F 121 (rozdíl obou teplot odpovídá 1*z, což vyjadřuje rozdíl v efektivitě o jeden řád) Pro z=5 C je efekt záhřevu po dobu 1 minuty při 111 C po dobu 1 minuty roven 1 % efektu záhřevu při 121 C též po dobu 1 minuty, tj. F 111 = 10-2 F 121 = 0,01 F 121 (rozdíl obou teplot odpovídá 2*z, což vyjadřuje rozdíl v efektivitě o dva řády)

28 F hodnota F hodnota Pro bakteriální spóry je standardně uvažováno z=10 C a hodnota F 121 jako F 0 Pro stanovení konkrétního F 0 dle požadovaného účelu F 121 =D 121 (log N 0 log N) Většina výrobců považuje za akceptovatelný snížení počtu endospór o 5-6 řádů pro Clostridium sporogenes (indikátorový mikroorganismus), což odpovídá výskytu 1 endospory v jedné plechovce z kusů Clostridium sporogenes (PA3679) má D121kolem 1 min., F 0 ~ 5 6 v závislosti na typu potraviny viz typické hodnoty F 0 pro různé konzervované potraviny Adams M.R., Moss M.O. Food Microbiology. The Royal Society of Chemistry, 2008.

29 Chlazení o skladování za teplot vyšších, avšak blízkých 0 C o typicky 0-5 C o Inhibice růstu mezofilních mikroorganismů, případně jejich částá redukce vzhledem k chladovému šoku (rychlé zchlazení na nízkou teplotu) o Nemá však vliv na růst psychrotrofních a psychrofilních mikroorganismů o Růst psychrotrofních mikroorganismů je zpomalen, růstová rychlost psychrofilních je nižší o Schopnost růstu při nízkých teplotách je zvláště asociována s plazmatickou membránou při zchlazování přechází z tekutého stavu do rigidního gelu, kdy je limitován přenos rozpuštěných látek o Teplota tohoto přechodu cytoplazmatické mebrány u psychrotrofních a psychrofilních mikroorganismů je výsledkem vyššího zastoupení nenasycených a krátkých mastných kyselin, z kterých se skládají membránové lipidy o Změna mikroflóry odpovědné za kažení či změna metabolických pochodů o Např. kažení mléka při ledničkové teplotě tak odpovídají gramnegativní psychrotrofní Pseudomonas spp. oproti kysnutí při pokojové teplotě působením mezofilních Lactococcus spp., tvorba extracelulárních látek u Leuconostoc spp.

30 Mražení o skladování za teplot nižších než 0 C, typicky -18 C o Redukce mikroorganismů v důsledku chladového šoku, některé buňky jsou zničeny, u jiných pouze dochází k zastavení životních pochodů o poškození buněčných membrán krystalky ledu (prorůstá póry) o vymražováním vody vzrůstá osmotický tlak - krystaly ledu vážou volnou vodu vně buňky dehydratace buňky (efekt roztoku) o v závislosti na průběhu zamražení, potravině a mikroflóře dochází k redukci o % (ale např. Salmonella úspěšně přežila 7 let ve zmrzlině při -23 C) o Dochází nejen k inhibici růstu, ale též ke snížení vodní aktivity v produktu o Efekt snížení vodní aktivity se projevuje v teplotách vyšších než -10 C, kde by k určitému mikrobiálnímu růstu mohlo docházet (např. na mase růst psychrotrofních kvasinek a plísní tolerantních k nízké aktivitě vody Cladosporium herbarum, Sporotrichum carnis, Thamnidium elegans aj.) Adams M.R., Moss M.O. Food Microbiology. The Royal Society of Chemistry, 2008.

31 Paskalizace ošetření čerstvých potravin vysokým tlakem HPP High Pressure Processing Použití maso, šunku, uzeniny, mořské plody, ovocné a zeleninové šťávy a pyré, dressingy, dipy, quacamole, vařenou rýži, apod. V České republice je technologie v současné době využívána dvěma výrobci. potravina je zabalena do pružného obalu a umístěna do tlakové komory vysokotlakého lisu. Vše je ponořeno do tlakovací kapaliny - většinou pitné vody. Po uzavření se v komoře zvýší tlak na 6000 i více barů (600 Mpa). Působení vysokého tlaku je kritické na strukturu a funkci některých proteinů.

32 Výhody paskalizace Nezahřívá nepasteruje Likviduje živé mikroby, bakterie, viry a plísně Zachovává parametry čerstvé potraviny: přirozený vzhled, strukturu, barvu, obsah nutričních látek a aroma Provádí se v balení, snižuje riziko následné kontaminace Paskalizace

33 Ozařování potravin o vystavení potraviny ionizujícímu záření, tzn. záření, jehož kvanta mají natolik vysokou energii, že jsou schopna vyrážet elektrony z atomového obalu a tím látku ionizovat. Mezi formy ionizujícího záření patří paprsky alfa, beta, gamma, rentgenové (paprsky X) nebo protonové záření. o ionizuje vodu a vytváří vysoce aktivní volné radikály, které mají destruktivní účinek na DNA o Cílem ozařování je snížení počtu patogenních mikroorganismů a hmyzu, omezení kažení, omezení předčasného zrání a klíčení. o Odolnost různých mikroorganismů je rozdílná, a také se liší podle druhu (složení) příslušné potraviny. Při dávkách do 10 kgy určitá část mikroorganismů přežívá.

34 Ozařování potravin o Podle současných zjištění nepředstavuje ozařování potravin pro spotřebitele zdravotní riziko, pokud jsou splněny legislativou stanovené podmínky. Ozářením se potravina nestává radioaktivní, nebyl prokázán škodlivý účinek produktů radiolýzy ani jejich potenciální působení na ostatní složky potravin. Nebyl pozorován žádný negativní efekt z hlediska karcinogenity a genotoxicity při dávkách do 10 kgy, ani nebyla zjištěna indukovaná radioaktivita při dávkách do 50 kgy. Případné snížení nutriční hodnoty potraviny není o nic větší, než při použití jiných metod k prodloužení trvanlivosti. Nesmí být překročeny doporučené ozařovací dávky, aby nedošlo ke smyslovým změnám potravin. o Přístup k ozařování je v Evropě konzervativnější než např. v USA. V různých členských zemích EU je k ozařování schváleno různě široké spektrum potravin (např. koření, byliny, brambory, ovoce, zelenina, obilné produkty, drůbež, ryby a mořští živočichové, žabí stehýnka), v některých zemích je ozařování zcela zakázáno (např. Německo). Dovoz ozářených potravin do jiných zemí je možný jen v případě, že jsou splněny předpisy země dovozu. V Úředním věstníku ES je zveřejňován aktualizovaný seznam schválených potravin a dávek záření v jednotlivých zemích. Přísný postup platí i pro schvalování ozařoven. Skutečnost, že byla potravina ozářena, musí být na obalu uvedena. o Největší množství potravin se v Evropě ozařuje v Nizozemí, Belgii a Francii. Jedinou schválenou ozařovnu v ČR provozuje firma ATRIM v Praze.

35 Produkt Vodní aktivita (a W ) Čerstvé maso a ryby 0.99 Chléb 0.95 Čedar 0.85 Džemy a marmelády 0.8 Sušené ovoce 0.6 Sušenky 0.3 Sušené mléko 0.2 Instantní káva - prášek 0.2 Vodní aktivita a w =N w /(N w +N s ) N w molární množství vody N s molární množství rozpouštěných látek (poměr tlaku vodních par nad potravinou a čistou vodou při konstantní teplotě) Vodní aktivita Mikroorganismy jsou schopny využívat pouze tzv. vodu volnou. Dostupnost této volné vody pro mikroorganismy je vyjadřována vodní aktivitou (a w ). Většina mikroorganismů má optimální a w v hodnotách 0,95-0,99. Při snižující se hodnotě se schopnost růst v závislosti na jiných faktorech významně snižuje. Je však nutné počítat s tím, že naprostá většina mikroorganismů přežívá v podmínkách pod minimálními hodnotami a w, a při zvýšení a w může dojít k pomnožování mikroorganismů. 35

36 Vodní aktivita affectingthegrowthandsurvivalofmicro- organismsinfoods conversion-gate01/95/factors-affectingthe-growth-and-survival-of-microorganisms-in-foods jpg?cb= K růstu mikroorganismů nedochází pro vodní aktivitu nižší než 0,6. Snížení vodní aktivity sušení, vymražování, lyofilizace, přídavek soli/cukru.

37 Osmotický tlak Mikroorganismy rostou nejlépe v prostředí, které má stejné nebo jen o málo nižší osmotický tlak, než jejich cytoplasma. V silně hypotonickém prostředí buňka bobtná a dochází k jejímu popraskání (plazmoptýza), prasknutí brání pouze silná buněčná stěna. V prostředí hypertonickém buňka vodu ztrácí a dochází k jejímu smrštění (plasmolýza), u G- buněk též k odtržení cytoplazmatické membrány od buněčné stěny. Zároveň se snižuje metabolická aktivita buněk, což se využívá v konzervárenském průmyslu. Některé potraviny (maso, ryby) se nasolují 6 až 30 % NaCl, jiné (džemy, marmelády, kandované ovoce) se konzervují přídavkem sacharosy až do 80 %. Osmotický tlak Jsou však také mikroorganismy, které jsou schopné růst při vyšším nebo vysokém osmotickém tlaku, osmotolerantní a osmofilní mikroorganismy. Pokud se jedná o vyšší nebo vysoké koncentrace soli označují se jako halotolerantní a halofilní organismy. Název osmotolerantní a osmofilní se používá poté pro mikroorganismy schopné růst při vyšší a vysoké koncentraci cukrů (přestože v širším slova smyslu i halofilní a halotolerantní jsou též osmofilní a osmotolerantní). Tzv. osmofilní kvasinky rostou i v přítomnosti 60 % sacharosy, některé středně halofilní bakterie potřebují ke svému růstu koncentrace NaCl od 5 20 %, jiné tzv. extrémní halofily %. 37

38 Č I S T V O D A KVASINKY BAKTERIE PLÍSNĚ HALOFILNÍ BAKTERIE Vodní aktivita OSMOFILNÍ KVASINKY XEROFILNÍ PLÍSNĚ L I M I T P R O B A K T E R I Á L N Í R Ů S T Vodní aktivita Obecně lze konstatovat, že bakterie vyžadují pro růst vyšší hodnoty vodní aktivity (a w ) než plísně. Bakterie gramnegativní mají vyšší požadavky na dostupnost vody než bakterie grampozitivní, což je dáno odlišnou stavbou buněčné stěny. Plísně obvykle nižší požadavky na aktivitu vody než bakterie a kvasinky. Většina MO: a w =0,6-0,99. Bakterie, řasy a prvoci vyžadují horní hranici, suchomilné houby spodní. Kvasinky rozmezí 0,91 0,88 Osmofilní kvasinky se mohou rozmnožovat i při 0,73 60 % roztok sachorosy nebo medu SNIŽUJÍCÍ SE KONCENTRACE VODY ZVYŠUJÍCÍ SE KONCETRACE ROZPUŠTĚNÝCH LÁTEK Vodní aktivita (a w ) 38

39 Modifikace atmosféry

40 Modifikace atmosféry o Vakuové balení o Modifikovaná atmosféra o CO 2 inhibiční efekt, o Kontrolovaná atmosféra (držení atmosféry) Clostridium botulinum anaerobní - růst a produkce toxinu při teplotách od 3 C. Pro potraviny bez předběžného tepelného ošetření, nízkého ph či vysoké soli je často aplikováno pravidlo skladovat při upravené atmsoféře nejdéle 10 dní při nejvýše 8 C. 40

41 Chemické konzervanty Konzervanty jsou látky, které zamezují růstu mikroorganismů a prodlužují tím trvanlivost, a tak i uchovatelnost potravin. Výběr konzervačních prostředků závisí na výrobních podmínkách, zvláště ph faktoru potraviny (kyselosti), vodní aktivitě (voda je esenciální = nezbytná pro růst mikroorganismů) a typech mikroorganismů, které mohou být v potravě přítomny (jednotlivé konzervační látky mohou mít zesílenou účinnost na určité druhy mikroorganismů, a na některé naopak mohou mít účinek minimální, podobně jako je tomu u antibiotik). Do potravin pro kojence a malé děti se konzervační látky nepřidávají. Zákon definuje konzervanty jako látky, které prodlužují údržnost potravin a které je chrání proti zkáze způsobené činností mikroorganismů. Mezi nejčastěji používané konzervanty patří: kyselina sorbová a její sole sorbany (E 200 E 203) kyselina benzoová a benzoany (E 210 E 213) parabeny (E 214 E 219) siřičitany (E220 E 219) dusitany a dusičnany (E 249 E252) 41

42 Děkuji Vám za pozornost