Pehled zmn probíhající v potravináských surovinách a potravinách bhem zpracování a skladování.

1 Pehled zmn probíhající v potravináských surovinách a potravinách bhem zpracování a skladování. Smyslem technologického zpracování a skladování potravináských surovin a potravin je vytvoit a udržet nutriní a senzorickou hodnotu potraviny ve stavu oekávaném spotebiteli. Dalším velmi významným cílem technologického zpracování a správného nakládání s potravinami je zabránit ohrožení zdraví spotebitele v prbhu celého etzce výroby potravin, tj. od produkce surovin po spotebu konzumentem. Bhem celého cyklu zpracování podléhají potravináské materiály komplexním zmnám. Komplexní zmny, ke kterým dochází v potravináských materiálech, zahrnují:zmny fyziologické, enzymové, chemické a mikrobiologické. Fyziologické zmny Fyziologické zmny se uplatují u erstvého ovoce, zeleniny a u masa po porážce. Jsou to pochody, které navazují na fyziologické procesy v živých rostlinných pletivech a živoišných tkáních bhem jejich zpracování a skladování. Ped ukonením života zvíete, nebo ped sklizní všechny procesy probíhají organizovan, fyziologické reakce na sebe navzájem navazují. Po perušení této dynamické rovnováhy dochází k hromadní reakních produkt, které nejsou dále metabolizovány. Píkladem je hromadní kyseliny mléné v živoišné tkáni (redukce pyruvátu), které vyvolává pokles ph a nástup posmrtných zmn. Nežádoucí fyziologickou zmnou u masa je nesprávný prbh posmrtných zmn v mase po porážce v dsledku špatného zacházení se zvíetem nebo nevhodných podmínek zacházení s masem po porážce. U rostlinných produkt je nežádoucí fyziologickou zmnou tzv. anaerobní dýchání, které mže nastat nap. pi déle trvajícím "pobytu" plodu ve vod bhem mytí nebo transportu, zabalením erstvých dýchajících plod nebo jejich ástí pod vakuem nebo v inertním plynu (také pi sladování v ízené atmosfée s píliš nízkou koncentrací kyslíku a vysokou koncentrací oxidu uhliitého). Bhem anaerobního dýchání mže dojít ke hromadní ethanolu v pletivech v dsledku redukce acetaldehydu, který je za normálních okolností prodýcháván až na oxid uhliitý a vodu. Pítomnost ethanolu v pletivech se projeví nahoklou chutí a vyvolá další negativní zmny v pletivu hniliení, zintenzivnní oxidaních reakcí apod.

2 Dalším píkladem nežádoucích fyziologických zmn je poškození ovoce a zeleniny chladem, které následn urychlí jejich zkázu (viz tabulka I). Tabulka I: Minimální teploty skladování vybraného ovoce a zeleniny Ovoce / Zelenina Min. bezpená teplota skladování ( C) Projev poškození chladem pi skladování za nižší než bezpené teploty jablka 1 2 vnitní hndnutí, mknutí avokádo 7 vnitní hndnutí banány 13 tmavnutí okurky 7 vysýchání, krabacení, tvorba jamek lilek 7 jamky, prohlubn na povrchu, zvtšení stopky grapefruit 7 krabacení, prohlubn na povrchu, vodnatní, vnitní hndnutí mango 10 vnitní tmavnutí erstvé olivy 7 vnitní tmavnutí pomeran 1 2 ananas 7 barevné zmny dužniny zelená rajata 12 bledá barva po dozrání, nižší uchovatelnost zralá rajata 10 zkažení Enzymové zmny Rozdíl mezi fyziologickými a enzymovými zmnami je ve stupni narušení organizace pletiv a tkání. Jedná se o dílí reakce katalyzované pirozenými enzymy, pípadn extracelulárními enzymy produkovanými pítomnou mikroflórou. Obvykle se enzymové zmny uplatní po mechanickém porušení pletiva v dsledku technologických operací (loupání, dlení, lisování, ale také pomalé zmrazování vlivem tvorby velkých krystal ledu). Enzymové procesy jsou perušeny inaktivací enzym, nejastji záhevem. Pi skladování potravin se uplatují zejména u erstvého ovoce a zeleniny a u výrobk, u kterých nedošlo k dostatené inaktivaci ped dalším zpracováním (zmrazováním, sušením apod.). Podle obecných dsledk pro senzorické vlastnosti potravin se enzymové zmny mohou rozdlit do ty skupin (viz tabulka II): Píklady spontánních enzymových reakcí po porušení homogenity pletiva, zmnách propustnosti membrán (faktor, které umožní kontakt jinak izolovaných enzym a jejich substrát) v dsledku zpracování: Oxidace mastných kyselin po homogenaci rostlinného pletiva lipoxygenasou, substrátem enzymu jsou nenasycené zejména C 18 mastné kyseliny, reakce bží pes tvorbu hydroperoxid, štpení molekul a koní v pípad vtšiny rostlinných materiál produkcí C 6 aldehydu hexanalu, cis a trans hexenalu, které jsou nositeli charakteristického aroma po erstv posekané tráv "grass like flavour", jsou typickou souástí vn zelených jablek. V

3 pípad okurek reakce vede k produkci C 9 aldehydu nonadienalu, který má charakteristickou vni erstv nastrouhané salátové okurky. V tomto pípad se jedná o reakce žádoucí. Degradace pektinových látek pektolytickými enzymy, dsledky reakcí jsou významné zejména pi výrob citrusových nápoj, protože mohou psobit destabilizaci nerozpustného podílu a zpsobit usazování sedimentu. Enzymové hndnutí po mechanickém porušení pletiv. Hydrolýza kyanogenních glykosid -glykosidasami kyanogenní glykosidy amygdalin, prunasin (u erného bezu sambunigrin) se dostávají v dsledku zpracování lisování peckového ovoce s peckami, psobení zvýšených teplot (ješt neinaktivujících) bhem sterilace apod.-do kontaktu s enzymy, které je hydrolyzují za uvolnní toxického kyanovodíku (ten mže být v nkterých pípadech obsažen v potravinách v hygienicky významných množstvích). Tabulka II: Rozdlení enzymových zmn potravin Skupina enzym lipoxygenasy, lipasy a proteasy pektolytické a celulolytické enzymy polyfenoloxidasy, chlorofylasa a ásten peroxidasa askorbatoxidasa, thiaminasa, polyfenoloxidasy Dsledky zmn zmny chuti a vn (cizí pípachy, chut, nesprávn vyrobená zmrazovaná zelenina apod.) zmny konzistence (mknutí, tvorba sediment v citrusových nápojích apod.) zmny barvy (enzymové hndnutí, degradace chlorofylu) snížení nutriní hodnoty (rozklad vitamín, snížení stravitelnosti bílkovin) Chemické zmny Na zmnách potravin bhem zpracování a skladování se podílí také vzájemné chemické reakce všech složek potraviny, kterých se úastní také produkty fyziologických a enzymových proces, látky picházejí do potraviny zvení (kyslík, složky obal, kontaminující látky apod.) a také produkty metabolismu pítomných mikroorganism. Komplex chemických reakcí rzných složek potravináských surovin a potravin navzájem a s látkami z exogenními látkami, které se do potravin dostávají bhem zpracování (kyslík, ionty kovu, aditivní látky, kontaminanty obecné apod.). Ze široké škály rzných chemických reakcí je možné vymezit: Komplex reakcí neenzymového hndnutí zahrnující Maillardovy reakce aminokyselin s redukujícími cukry, šíeji všech karbonylových slouenin s aminosloueninami, degradaci

4 cukr (teplem, psobením kyselin), degradaci aminokyselin (Streckerovu degradací aminokyselin, pi které vznikají píslušné o karboxyl kratší senzoricky velmi významné aldehydy - karbonyl je na míst aminoskupiny), a další reakce se složkami potravin, které v dsledku vedou ke zmnám barvy - tvorb hndých polymerních produkt, ke zmnám vn a chuti (v dsledku produkce rzných senzoricky aktivních látek bhem reakcí - maltol, aldehydy po degradaci aminokyselin apod.). Pi zpracování ovoce a zeleniny jsou reakce neenzymového hndnutí až na výjimky spíše nežádoucí, krom zmn senzorických vlastností dochází i ke snížení nutriní hodnoty, rzn nutrin významné složky vstupují do reakcí, krom toho nkteré produkty, vznikající bhem neenzymového hndnutí mohou byt toxické karcinogenní, teratogenní apod. Autooxidace tuk zahrnující hydrolytické žluknutí tuk hydrolýzu triacylglecorolu a zejména oxidaní zmny nenasycených mastných kyselin. Dsledkem zmn je opt snížení nutriní hodnoty a hlavn zmny senzorických vlastností žluklá chu a vn, produkce tkavých karbonylových látek s charakteristickým pro vtšinu potravin nežádoucím pachem (jsou výjimky tepeln neopracované salámy uherského typu, nkteré sýry apod., kde naopak uvedené jsou nezbytné pro oekávané senzorické vlastnosti uvedených produkt). Degradaní reakce barviv - chlorofylu, anthokyanových barviv (obvykle zahrnující zmny hydrolytické a oxidaní) Reakce fenol s ionty kov bud pirozen se nacházejících v potravinách nebo vnesených bhem výroby, které se projevuji zmnami barvy (modrání kompot višní po reakci anthokyanu s cínem, když se použije nelakovaný plech apod.), Neenzymové pokraování reakcí enzymového hndnutí (zde splývá všechno dohromady se všemi zmnami, které probíhají v potravinách). Chemické zmny jsou asto faktorem, který limituje skladovatelnost potravináských produkt. Stimulace "obraných systém " nebo vyvolání produkce stresových metabolit bhem skladování a zpracovaní rostlin ada rostlin je schopna produkovat látky, které mají rzné fyziologické úinky na další živé organismy, nkteré mohou být baktericidní, jiné pouze zmní nutriní a senzorickou hodnotu potraviny. Obecn tato skupina zahrnuje takové látky, jejichž tvorba mže být

5 vyvolána napadením rostliny, nebo psobením podmínek pro rostlinu (i její ást plod, hlízu apod.) nepijatelných (také mechanickým poškozením, volbou nevhodných podmínek pi výrob minimáln opracované zeleniny apod.). Píkladem takových projev mohou být: Produkce steroidních glykoalkaloid brambor a dalších lilkovitých rostlin, se vyvolá nap. skladováním brambor na svtle, vystavením UV záením, mechanickým poškozením apod., tyto látky jsou pro lovka toxické, (jejich toxicita je srovnatelná se strychninem). Syntéza polyfenoloxidas aktivace latentních forem, dostanou-li se do kontaktu se substrátem (zejména orto-difenoly). Katalyzují první fázi reakcí enzymového hndnutí, které koní produkcí polymerních tmavých látek, které vytvoí mechanickou zábranu proti dalšímu pronikání mikrobiální infekce do rostliny. ada chinon a polymerních produkt vzniklých v dalších fázích enzymového hndnutí má prokazateln mikrobicidní a viricidní úinky, ale také karcinogenní i terratogenní úinky. Reakce obecn negativn ovlivují senzorické vlastnosti (hlavn barvu) a také nutriní vlastnosti chinony tvoí adiní sloueniny vazbou hlavn s SH- skupinami a aminoskupinami proteinu, ímž se omezí pístup proteas a sníží se jejich nutriní hodnota. Zvyšování koncentrace furanokumarinu v celeru, koenové petrželi apod. podobn jako v pípad steroidních glykoalkaloid mže docházet ke zvýšení obsahu toxických furanokumarinu v koenové zelenin, tyto látky jsou významné také pro své dráždivé úinky, vyvolávají kožní alergie pracovník pi runím ištní, loupání apod. Mikrobiologické zmny Mikrobiologické zmny jsou z hlediska dsledk (potenciální ohrožení zdraví konzumenta snížení nutriní a senzorické hodnoty potraviny, znehodnocení potraviny) nejvýznamnjšími zmnami, ke kterým v potravinách bhem zpracování a skladování dochází. Potravináské suroviny, polotovary a výrobky obsahují mikroorganismy nebo jejich zárodky. Souástí každého technologického zpracování je vždy konzervaní zákrok, který zastaví nebo zpomalí nežádoucí rst mikroorganism, pípadn usmrtí ty formy, které by se za podmínek skladování mohly množit a potravinu kazit. Zmny, které jsou zpsobené inností mikroorganism (bakterií, kvasinek a plísní). Obecn je lze podle dsledku rozdlit:

6 Produkce toxických metabolit. Vegetující mikroorganismy pi napadení potraviny produkují rzné zplodiny svého metabolismu, které se dostávají do média potraviny. ada mikroorganism je schopna produkovat látky s toxickými úinky nap. plísové toxiny - mykotoxiny (patulin, kyselina byssochlamová, aflatoxiny apod.), bakteriální toxiny (botulotoxin). Do této skupiny je možné zaadit také mikrobiální dekarboxylaci aminokyselin obsažených v potravinách (je to aktuální zejména pi zpracování ryb, výrob nkterých sýr, erveného vína, piva apod.), pi které jsou tvoeny tzv. biogenní aminy, látky s významnými negativními fyziologickými úinky (histamin apod.). Snížení nutriní hodnoty. Mikroorganismy spotebovávají nutrin významné složky potravin. Zmny senzorických vlastností. Povlak plísn obvykle negativním zpsobem ovlivní senzorickou pijatelnost potraviny (s výjimkou uherského salámu a nkterých sýr), extracelulární pektolytické a celulolytické zmny konzistenci napadené potraviny (jahodový kompot napadený plísní Byssochlamys fulva). Vtšina mikroorganism také produkuje rzné senzoricky významné látky, nebo takové vytváí zmnou složek potraviny, obvykle s výjimkou klasických technologií zpracování potravin, které využívají mikroorganismy (kvasná technologie, mléné kvašení zeleniny, startovací kultury v masné technologii, mikrobiální kultury v mlékaství apod.) mní tyto procesy potravinu nežádoucím a pro spotebitele nepijatelným zpsobem. Smyslem konzervaního zákroku je vhodným zpsobem uvedené zmny ovlivnit tm nežádoucím zabránit, ty žádoucí usmrnit.

7 Vybrané informace z potravináské mikrobiologie Všeobecn o mikroorganismech Mikroorganismy mají rznou formu, jejich spoleným znakem je, že se jedná o velmi malé organismy, jednotliv obvykle okem nepozorovatelné. Mezi mikroorganismy patí bakterie, kvasinky a plísn. Hovoíme.li o mikroorganismech v souvislosti se zdravotními nebezpeími z potravin, je nutné zmínit také podbunné struktury, jako jsou viry a v poslední dob populární priony (pvodce nemoci šílených krav.- BSE). Mikroorganismy jsou všude kolem nás, v trávicím traktu lovka a dalších organism množí se na povrchu tla, jsou ve vzduchu, ve vod, jsou také pítomny v surovinách i pokrmech. Pouhým okem lze pítomnost nkterých mikroorganism rozpoznat teprve poté, kdy se siln pomnožily (z jedné buky na nkolik milión). Pak mohou vyváet tzv. kolonie (seskupení - skvrny - typického tvaru, nkdy zbarvené). V tekutých potravinách se kolonie projevují jako zákal. Na povrchu masa mže zpsobit nežádoucí innost mikrob oslizlost, zmnu barvy apod. V salátech mže dojít k nadmrnému kvašení, které se projeví pítomností bublinek apod. Z kolonie plísní je prostým okem viditelná pouze svrchní ást (fruktifikaní mycelium) s rozmnožovacími ásticemi (spóry) obecn se tato viditelná ást oznauje jako plíse. Jsou-li potraviny zneištny škodlivými - a obecn jakýmikoli nežádoucími - mikroorganismy, hovoíme o kontaminaci. Jsou-li mikroorganismy peneseny z místa, kde se pvodn vyskytovaly (nap. syrové maso, vejce) nebo pomnožily, na nekontaminované potraviny (nap. na erstv vyrobené hotové pokrmy), hovoíme o jejich zavleení nebo kížové kontaminaci. Mikroorganismy lze rozdlit do dvou hlavních skupin: mikroorganismy s žádoucím úinkem mikroorganismy s nežádoucím (škodlivým) úinkem. Mikroorganismy se žádoucími úinky Pi výrob potravin (pivo, víno, nkteré mléné výrobky apod.) se asto k dosažení žádoucích vlastností produkt používají nkteré mikroorganismy nap.:pivní a vinné kvasinky, pekaské droždí, bakterie mléného a octového kvašení,urité plísn dávají rzným druhm sýr typickou chu (Hermelín,Niva, Camembert, Gorgonzola).

8 Mikroorganismy s nežádoucím (škodlivým) úinkem A) Mikroorganismy psobící kažení potravin Tyto mikroorganismy se obvykle vyskytují ve velkém potu. Zpsobují zmnu vn, barvy nebo konzistence potravin, vedou ke kažení, ale nemusí být nutn škodlivé pro lovka. B) Mikroorganismy jako pvodci onemocnní K tmto mikroorganismm patí napíklad takzvané patogenní bakterie (tj.bakterie, které jsou schopné vyvolat onemocnní). Tyto bakterie jsou pro lovka škodlivé až na výjimky tehdy, je-li jich dostaten velký poet (infekní dávka). Zpravidla nezpsobují smyslové zmny potraviny. To znamená, že potraviny, obsahující tyto bakterie, nemusí nevykazovat žádnou zmnu vn, chuti nebo vzhledu. C) Mikroorganismy vytváející toxiny (jedy) Celá ada mikroorganism v potravinách roste a rozmnožuje se a produkuje pitom toxiny, které mohou poškodit zdraví lovka. Bakterie - buky a spóry Nkteré bakterie se mohou v potravinách vyskytovat v rzných formách, ve form bunk, které je možné zniit záhevem do 100 C, nebo ve form spór ochranných orgán, které buky vytváí, aby pežily psobení nevyhovujících podmínek (teplo, chlad, kyselost atd.). Spóry bakterií jsou velmi odolné, bžný záhev je obvykle neznií, poté, co se podmínky zlepší (nap. záhev je ukonen) ze spóry se stane normální buka, která se v pokrmu rozmnožuje a tvoí toxin.

9 Spóry bakterií Zatímco kvasinky a plísn využívají spór jako rozmnožovacího orgánu a tyto spóry nejsou významnji odolné vi vlivm prostedí než vegetativní buky, mají nkteré bakterie schopnost vytváet spóry pi zhoršení životních podmínek. Bakterie vytvoí jednu spóru, ve form spóry vyká do doby, dokud se životní podmínky (ph, teplota, a w, redox potenciál apod.) nezmní. Pro innosti v potravináství jsou významné rody sporulujících bakterií Clostridium a Bacillus.Oba rody zahrnují adu druh velmi patogenních, nejvýznamnjším zástupcem rodu Clostridium je toxinogenní, pvodce botulismu. Sporulující bakterie pedstavují problém zejména v pípad pasterace a sterilace, protože spóry jsou schopné pežít záhevy kolem bodu varu vody. Sporulující bakterie jsou citlivé na ph, nejsou schopny rst v potravinách o ph nižší než 4,0. V pípad kyselých potravin není nutné se sporami zabývat, protože v kyselém prostedí nemohou spóry vyklíit a nepedstavují nebezpeí, avšak u potravin málo kyselých pedstavují hrozbu zdravotního ohrožení (avšak i kyselé potraviny mohou být kontaminovány toxiny ješt ped zpracování viz nap. ped nkolika lety popsaná otrava botulotoxinem z dovezeného jahodového kompotu). Málo kyselé potraviny musí být sterilovány nebo jinak ošeteny tak, aby byly inaktivovány i odolné spóry (nap. sterilace v autoklávech pi 120 C) nebo musí být zdravotní nezávadnost zajištna kombinací záhevu do 100 C, dsledného dodržení chladírenského etzce a vysokou hygienou výroby. Rozmnožování mikroorganism Potraviny a další suroviny asto obsahují mikroorganismy vetn patogenních, mohou obsahovat i mikrobiální toxiny, toto ješt nemusí znamenat, že potravina ohrozí zdraví. K tomu, aby potravina nebo pokrm byl zdrojem zdravotních nebezpeí musí obsahovat patogenní mikroorganismy nebo toxiny v takovém množství, které je vyšší než tzv. infekní dávka (= množství, které u strávníka vyvolá onemocnní). Píinou vtšiny píklad onemocnní z potravin bylo rozmnožení mikroorganism bhem pípravy nebo manipulace s potravinou. Proto je dležité shrnout informace o rozmnožování mikroorganism (viz obr.1 a 2).

10 Rychlé rozmnožování mikroorganism jejich logaritmický rst, kdy se buky dlí, z jedné se stanou dv, ze dvou tyi a tak dále, kdy za optimálních podmínek mže být doba potebná ke zdvojnásobení potu bunk ádov nkolik minut (píklad rstu je uveden na obrázku), je velmi rychlé. Avšak fáze logaritmického nebo exponenciálního rstu tzv. log fáze, nenastane ihned po penesení mikroorganismu nap. z rukou pracovníka, z jiné suroviny, ze zaízení apod. do potraviny, ale prbh rstu mikroorganism v prostedí se ídí rstovou kivkou. Fázi rstu pedchází adaptaní fáze tzv. lag fáze (zaátek kivky), ve které si bakterie zvyká na podmínky a chystá se na rst. Ve fázi adaptace jsou nap. mikroorganismy v surovinách, kde jsou sice živiny, ale buky si zvykají na zatím nepíliš výhodné podmínky pro rst. Fáze adaptace mže být prodlužována podmínkami manipulace,technologickou úpravou a skladováním suroviny, polotovaru nebo rozpracovaného pokrmu, nap. udržováním v chladu, vakuovým zabalením, marinací, nasolením, okyselením, použitím konzervaních látek a dalšími zákroky. Po ukonení lag fáze, se bakterie zaínají dlit a nastupuje exponenciální fáze rstu. Nazývá se také logaritmická, nebo logaritmus potu bakterií v jednotkovém objemu vynesený v závislosti na ase dává pímku. Znamená to, že každá buka v populaci se dlí se stejnou rychlostí a všechny nov vzniklé buky jsou životaschopné a mají stejnou velikost. Rstová rychlost je stálá a poet bunk stoupá. Po urité dob takovéhoto rstu dochází ke zmnám v prostedí. Ubývá živin, hromadí se reakní zplodiny a stoupá poet bunk na jednotku objemu. Všechny tyto zmny mají za následek snížení rstové rychlosti, množství bunk vzniklých za jednotku asu klesá. Populace bunk se dostává do další fáze rstu - stacionární fáze. Bhem této fáze je poet živých bunk ve sledované populaci stálý. Teprve, když zane docházet k úbytku potu živých bunk, nastupuje fáze odumírání (úhynu). 1 pežívání, adaptaní fáze tzv. lag fáze 2 - logaritmický rst (množení) 3 - stacionární fáze 4 - fáze odumírání (úhyn) Poet bakterií Poet bakterií 1 2 3 4 as Rst ( ) Optimální podmínky ( ) Nevyhovující podmínky as Obrázek 1: Prbh rstové kivky bakterií

11 0 minut 20 minut 40 minut 1 hodina 1 hodina 20 minut Obrázek 2: Píklad rstu mikrobiálních bunk v logaritmické fázi rstu Pi zhoršení životních podmínek mají nkteré bakterie schopnost vytváet spóry, které jsou odolnjší než vegetativní formy. Bakterie vytvoí spóru a v této form vyká do doby, dokud se podmínky prostedí (ph, teplota, a w, redox potenciál apod.) nezmní. Pro innosti v potravináství jsou významné rody sporulujících bakterií Clostridium a Bacillus.Oba rody zahrnují adu druh velmi patogenních, nejvýznamnjším zástupcem rodu Clostridium je toxinogenní pvodce botulismu. Sporulující bakterie pedstavují problém zejména v pípad pasterace a sterilace, protože spóry jsou schopné pežít záhevy kolem bodu varu vody. Sporulující bakterie jsou citlivé na ph, nejsou schopny rst v potravinách o ph nižší než 4,0. V pípad kyselých potravin není nutné se sporami zabývat, protože v kyselém prostedí nemohou spóry vyklíit a nepedstavují nebezpeí, avšak u potravin málo kyselých pedstavují hrozbu zdravotního ohrožení (avšak i kyselé potraviny mohou být kontaminovány toxiny ješt ped zpracování viz nap. ped nkolika lety popsaná otrava botulotoxinem z dovezeného jahodového kompotu). Málo kyselé potraviny musí být sterilovány nebo jinak ošeteny tak, aby byly inaktivovány i odolné spóry (nap. sterilace v autoklávech pi 120 C) nebo musí být zdravotní nezávadnost zajištna kombinací záhevu do 100 C, dsledného dodržení chladírenského etzce a vysokou hygienou výroby. Faktory ovlivující rst mikroorganism Dostupnost živin Intenzita rstu a množení mikroorganism je tím vyšší, ím vyšší je nabídka živin a ím jsou živiny lépe dostupné. Mikroorganismy získávají živné látky (nap.bílkoviny, tuky, cukry, minerální látky) rozkladem potravin. Po rozložení základních živných látek na nižší stavební složky vznikají sloueniny ve vod rozpustné a jenom takové mohou mikroorganismy využívat jako potravu. Jídelní lístek mikroorganism je mimoádn pestrý. Potraviny s vysokým obsahem bílkovin, jako nap. maso a masné výrobky, ryby a rybí výrobky, drbež a drbeží výrobky, mléné výrobky (z nich nejmén podléhají psobení mikroorganism tvrdé sýry a máslo), výrobky z vajec atd., pedstavují dobré živné substráty pro mikroorganismy.

12 Teplota Teplota je velmi významným faktorem pro rst mikroorganism. Pro pomnožení jsou nebezpené zejména déletrvající prodlevy pi teplotách od 15 do 50 C, kdy je rst velkého spektra mikroorganism vetn patogenních nejintenzivnjší. Teplota skladování významn ovlivuje rychlost zmn. S nižší teplotou klesá rozpustnost plyn (kyslíku) v otravin, zpomalují se chemické reakce, tím i rychlost životních projev kontaminující mikroflóry. Vliv záhevu resp. teploty na projevy mikroorganism je zejmý z obrázku 3. Se zvyšováním teploty nap. od 0 C je dosažena minimální teplota, pi které je daný mikroorganismus schopen rst, se zvyšující se teplotou vzrstá rychlost rstu (množení), dosahuje maxima pi optimální teplot rstu a dalším zvyšováním teploty se rychlost rstu mikroorganism snižuje a pi urité teplot mikroorganismus se pestává množit. Je-li uvažovaný mikroorganismus toxinogenní, je obvykle schopen toxinogeneze od teploty mírn vyšší než je minimální teplota rstu a ped piblížením teploty hraniní teplot pro rst toxinogeneze ustává. Dalším zvyšováním teploty ješt nedochází k inaktivaci bunk, ale vlivem zmn propustnosti bunných membrán se mikroorganismy stávají citlivými na látky, kterým jsou pi optimálních podmínkách rezistentní. Záhev na nižší než inaktivaní teplotu vyvolává subletální poškození bunk, které se mimo popsané zmny propustnosti membrán mže projevit dalšími dsledky, které snižují životaschopnost bunk. Avšak vystavení mikrobiálních bunk krátkodobému psobení teplot v rozmezí 45 až 50 C, které mže nastat pi pomalých záhevech velkých objem potravin bhem pasteraního nebo sterilaního záhevu mže indukovat produkci stresových protein, které zvyšují odolnost bunk vi záhevu. K inaktivaci bunk dochází po dosažení inaktivaní teploty, tj. teploty která vede k perušení vitálních funkcí (inaktivaci životn dležitých enzym buky, nevratným zmnám bunných membrán apod.). Inaktivaní teplota pro devitalizaci spór je vzhledem ke struktue spór a menší složitosti teplotou ovlivovaných dj ješt vyšší. V pípad spór nebyla popsána možnost zvýšení rezistence k záhevu, ale subletální poškození pi déletrvajícím záhevu na teploty nižší než inaktivaní mže vést k poškození spór, které se projeví destrukcí složek na povrchu spóry, ztrátou schopnosti vázat vodu pi klíení a uritý podíl spór mže ztratit schopnost klíit. Závislost rzných druh mikroorganism na teplot nemá v rzných teplotních rozmezích pesné hranice. Potravinásky významné mikroorganismy lze podle požadavk na optimální teploty rstu rozdlit do tí skupin na: termofilní mikroorganismy -optimální teplota rstu je kolem 55 C, rozsah rst v rozmezí 45 až 70 C mezofilní mikroorganismy - optimální teplota rstu je kolem 35 C, rozsah rstu mezi 10 a 45 C psychrofilní mikroorganismy - optimální teplota rstu je 15 C, rozsah rstu mezi 5 až 20 C Uvedené hranice i hodnoty optimálních teplot jsou spíše orientaní, mohou kolísat v závislosti na vlastnostech konkrétních mikroorganism a prostedí. Další doplující údaje jsou uvedeny v tabulkách III, IV a V.

13 Intenzita projevu Rst bunk Produkce toxinu Teplota subletálního poškození bunk (stress) Teplota inaktivace bunk Teplota inaktivace spór Teplota Obrázek 3: Vliv záhevu (teploty) na projevy mikroorganism TabulkaIII: Vliv teploty na životní projevy projevy mikroorganism Teplota Projev Nad 100 C Jsou usmrceny buky mikroorganism a podle podmínek také spóry bakterií 65 až 100 C Podle podmínek (doby záhevu) jsou usmrceny buky mikroorganism a spóry nkterých bakterií 65 až 80 C Mikroorganismy prakticky nerostou 50 až 65 C Minimální rst omezeného spektra mikroorganism 15 až 50 C Optimální podmínky pro rst mikroorganism 0 až 15 C Pomalý rst omezeného spektra mikroorganism -5 až 0 C Velmi pomalý rst vybraných mikroorganism -18 až 0 C Mikroorganismy prakticky nerostou, látková výmna ásten funguje, metabolické pochody se zastaví zpravidla pi 18 C

14 Tabulka IV: Minimální teploty rstu a produkce toxin potravinásky významných mikroorganism a nkterých patogenních mikroorganism Teplota ( C) Rody a druhy mikroorganism (projev) +15 Clostridium perfringens (produkce toxin) +12 Bacillus cereus +10 Bacillus, Clostridium, Clostridium botulinum A,B (produkce toxin), Staphylococcus aureus (produkce toxin) +8,7 Staphylococcus (rozmnožování, rst) +8,5 Clostridium perfringens (rozmnožování, rst) +7 Proteus, Escherichia +5 Micrococcus, Citrobacter, Salmonella (rozmnožování, rst), Vibrio parahaemolyticum, S. aureus (rozmnožování, rst) 3,3 Clostridium botulinum E, B* (produkce toxin) 2 B. thermosphacta, Yersinia enterolytica, Aeromonas hydrophila 0 Lactobacillus*, Streptococus*, Micrococcus*, Brochotris thermosphacta*, Klebsiella, Enterobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Aermonas hydrophila -2 B. thermosphacta, Yersinia enterocolytica, Aeromonashydrophila -4 Pseudomonas fluorescens, P. putida -5 Pseudomonas*, Acinetobacter*, Flavobacterium*, Moraxella -6 Pseudomonas fragi, P. putrefaciens -7 Kvasinky -8 Mucor*, Rhizopus*, Thamnidium* -12 Cryptococcus, Cladosporium -18 Fusarium*, Penicillium* *) jednotlivé rody nebo kmeny Tabulka V:Teplotní odolnost bakterií a bakteriálních spor Mikroorganismus Teplota (C) D hodnota (min.) Brucella spp. 65,5 0,1 0,2 Salmonella senftenberg 775W 65,5 0,8 1,0 Salmonella spp. 65,5 0,02 0,25 Staphylococcus aureus 65,5 0,2 2,0 Kvasinky, plísn a bakterie zpsobující kažení 65,5 0,5 3,0 potravin Spóry mezofilních aerobních MO Bacillus cereus 100 5,0 Bacillus subtilis 100 11,0 Bacillus polymyxa 100 0,1 0,5 Spóry mezofilních anaerobních MO Clostridium butyricum 100 0,1 0,5 Clostridium pefringens 100 0,3 20, 0 Clostridium botulinum proteolytické kmeny typu A a B 100 50, 0 typ E a neproteolytický typ B A F 80 1,0 Spóry termofilních aerobních MO Bacillus coagulans 120 0,1 Bacillus stearothermophilus 120 4,0 5,0 Spóry termofilních anaerobních MO Clostridium thermosaccharolyticum 120 3, 0 4,0 Clostridium nigrificans 120 2,0 3,0

15 as Vliv jednotlivých faktor na rst nemže být posuzován bez vztahu k asu, zejména pi hodnocení vlivu teploty je významné uvažovat také dobu, po kterou je mikroorganismus vlivu teploty vystaven, toto platí jednak pi úvahách o rychlosti rstu, a také pi posuzování vlivu záhevu na inaktivaci mikroorganism.co nejkratší doba uchovávání potravin a co nejkratší doba prodlev pi jejich výrob, úprav apod. znamená nižší kontaminaci. Nap. mnoho bakterií mže za ideálních podmínek - tj. optimální okolní teploty, hojné nabídky živin, dostatené vlhkosti a v pro n potebné atmosfée - za každých 15 až 20 minut zdvojnásobit svj poet. Ze 100 bakterií (jednotlivých) mže takto vzniknout za jednu hodinu 800 bakterií, za dv hodiny 6.400, za ti hodiny 51.200, za tyi hodiny 490.600, za pt hodin 3,276.800. Obdobn se chovají mikroorganismy psobící onemocnní. Pokud by napíklad v 25 gramech masa bylo pítomno 10 salmonel, bylo by jich po dvaceti minutách již 20, po tyiceti minutách již 80 a po jedné hodin již 160. Pi posuzování rizika, že dojde k pomnožení patogenní mikroflóry nad infekní dávky se používají rzné modely prediktivní mikrobiologie, které využívají experimentálních údaj o rychlosti rzných mikroorganism za uritých podmínek. Podobným zpsobem byly získány doby úchovy pi uritých teplotách, po které je možné produkt považovat za bezpený, protože nemže dojít k nárstu potu patogenního mikroorganismu nad infekní dávku. V tabulce V (pevzata z materiál FAO WHO) jsou definovány teploty a doby pro vznik nebezpeí v rybách a moských živoiších. Poslouží jako vodítko k dalším surovinám jako je maso a vajené obsahy. V pípad lahdkáských produkt je možné je pro odhad použít také, u takových výrobk je nutné zapoítat do odhadu dobu a teplotu skladování surovin,, protože již v dob pípravy jsou suroviny kontaminovány a kontaminace se mní (vzrstá) v závislosti na podmínkách. Tabulka VI: Teploty a doby pro vznik nebezpeí v rybách a moských živoiších dosažení infekních koncentrací patogenní mikroflóry, dosažení nebezpených hladin bakteriálních toxin v potravinách Poteotenciální nebezpeí Teplota produktu Maximální kumulativní doba Rst Campylobacter jejuni 30-34 C 48 hodin Klíení, rst a toxinogeneze Clostridium botulinum typ A a proteolytický typ B a F Klíení, rst a toxinogeneze Clostridium botulinum typ E a neproteolytický typ B a F Rst patogenních kmen Escherichia coli nad 34 C 10-21 C nad 21 C 12 hodin 12 hodin* 4 hodin* 3,3-10 C 11-21 C nad 21 C 24 hodin 12 hodin 4 hodin* 7-10 C 14 dní 11-21 C 6 hodin nad 21 C 3 hodin Rst Listeria monocytogenes -0,4-10 C 2 dn 11-21 C 12 hodin* nad 21 C 3 hodin* Rst rodu Salmonella 5.2-10 C 14 dní 11-21 C 6 hodin nad 21 C 3 hodin Rst rodu Shigella 6.1-10 C 14 dní* 11-21 C 6 hodin* nad 21 C 3 hodin* Rst a toxinogeneze Staphylococcus 7-10 C 14 dní aureus 11-21 C 12 hodin* nad 21 C 3 hodin Rst Vibrio cholerae 10 C 21 den 11-21 C 6 hodin* nad 21 C 2 hodin* Rst Vibrio parahaemolyticus 5-10 C 21 den

16 Rst Vibrio vulnificus Rst Yersinia enterocolitica 11-21 C nad 21 C 8-10 C 11-21 C nad 21 C -1.3-10 C 11-21 C nad 21 C 6 hodin* 2 hodin* 21 den 6 hodin 2 hodin 1 den 6 hodin 2.5 hodin * Údaj vyžaduje další upesnní. Údaje uvedené v tabulce se vztahují k rybám a moským živoichm, ale kombinace teplot a as je možné použít na úpravu podmínek rstu také v dalších druzích potravin podobných vlastností (aw, ph, obsah soli apod.) Obsah vody v potravin - vodní aktivita a w Obsah vody v potravin obvykle vyjadovaný jako vodní aktivita a w (veliina, která charakterizuje množství vody využitelné mikroorganismy), závisí na obsahu vody v potravin a na jejím složení (vit tabulka VI). Makromolekulární látky jako škrob a další polysacharidy, bílkoviny apod. a osmoaktivní látky. cukr, sl snižují množství využitelné vody. Hodnota a w se pohybuje od 0 do jedné, vodní aktivita 1 odpovídá velmi zednému vodnému roztoku. Mikoorganismy potebují pro rst vodu, ím mén vody potravina obsahuje, nebo ím pevnji je voda v potravin vázána, tím mén jí zbývá pro mikroorganismy, a tím he a pomaleji rostou. Pokud obsah dostupné vody klesne pod uritou mez, mikroorganismy pestávají rst, nejsou usmrceny, ale nerozmnožují se, ani netvoí jedy. K optovnému rstu dojde po penesení do prostedí s vyšším obsahem dostupné vody, nap. pi pídavku koení do salátové zálivky. Mezi potraviny nebo pokrmy s nízkým obsahem pro mikroorganismy dostupné vody (s nízkou aktivitou vody) patí sušené potraviny, produkty s vysokým obsahem tuku (majonézy, tukové krémy apod.). Tabulka VII:Vodní aktivita vybraných potravin, píklady mikroorganism schopných rstu Vodní aktivita a w Píklady potravin Mikroorganismy schopné rstu 0,1-0,2 cerálie, cukr, krekry, sl, sušené mléko mikroorganismy se nerozmnožují, nerostou, pežívají, jejich poet postupn klesá 0,60 med, okoláda, špagety, nudle, sušenky mikroorganismy se nerozmnožují, nerostou, pežívají po dlouhou dobu 0,60-0,85 džemy, rosoly, sušené ovoce a zelenina, parmezán, siln solené ryby, oechy, sušené vajené obsahy plísn (pi a w 0,80 nedochází k produkci mykotoxin), mikroorganismy pežívají 0,85-0,93 Fermentované salámy, slazené kondenzované mléko, sušené maso, syrová šunka, slanina 0,93-0,98 Kondenzované mléko, rajský protlak, chléb, ovocné šávy solené ryby, tepeln opracované salámy, sýry 0,98-0,99 mléko, erstvé maso, ryby, konzervovaná zelenina, ovocné kompoty, vejce Staphylococcus aureus se rozmnožuje, ale netvoí toxin, plísn se rozmnožují vetn tvorby toxinogenních (produkce mykotoxin) Staphylococcus aureus se rozmnožuje a tvoí toxin, kvasinky a bakterie se rozmnožují pomaleji, e snižující se vodní aktivitou nkteré ukonují rst všechny mikroorganismy rostou a rozmnožují se Potraviny s nízkým obsahem vody jsou zpravidla déle údržné. I zde je teba poítat s pípadnými chemickými procesy, které mohou vést ke kažení potravin (nap. žluknutí tuku), avšak aktivitu mikroorganism lze snížením obsahu vody redukovat. Nejznámjší metodou je sušení potravin rostlinného i živoišného pvodu. Za sníženého obsahu vody je mnoho

17 mikroorganism zbaveno schopnosti pežít. Také proslazováním a solením potravin se snižuje obsah vody, která je mikroorganismm k dispozici (snížení hodnoty a w ). Suroviny a polotovary, jejichž trvanlivost je zajištna snížením obsahu vody nap. potraviny s vysokým obsahem tuku, sušené produkty apod. jsou údržné za pedpokladu, že nedojde ke zmn aktivity vody. Pi manipulaci s takovými surovinami nebo polotovary je nutné mít na pamti, že pi zvlhnutí mže dojít k nárstu mikroorganism (pvodní mikroorganismy, pro jejichž rst nebyly vytvoeny vhodné podmínky) a asto i k produkci toxin (zejména mykotoxin v dsledku plesnivní). Velmi dležité je také pedpokládat, že nkteré sušené ingredience, zejména koení bývá velmi siln mikrobiáln kontaminováno, což mže ovlivnit údržnost a bezpenost výrobk jako jsou lahdkové saláty, dresinky a jiné za studena pipravované pokrmy, do nichž je pidáváno koení. V konkrétních pípadech jsou proto používány emulzní koenící preparáty, extrakty koení nebo koení ošetené gama záením. Kyselost - ph potraviny Kyselost potraviny je významným faktorem, který ovlivuje rst mikroorganism a jejich odolnost k psobení dalších vliv, zejména k záhevu. Mírou kyselosti není chu, ale koncentrace vodíkových iont hodnota ph (záporný dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iont). Kyselost mže být v rozsahu ph od 0 (velmi kyselé) po 14 (velmi zásadité). Neutrální bod z hlediska chemického je hodnota 7,0 ph, Pod hodnotou ph 7 je prostedí kyselé, nad hodnotu ph 7 je prostedí zásadité. Mikroorganismy se z pravidla mohou množit pouze v oblasti mezi ph 4,5 a 8,0. Bakterie vtšinou lépe rostou v rozmezí hodnoty ph od 5,0 do pibližn 7,0; plísn a kvasinky mají rozsah hodnot širší. Existují mezi mikroorganismy také specialisté, kteí jsou schopni se rozmnožovat i pi hodnotách ph 3,0 a mén (nap. bakterie mléného kvašení, kvasinky a plísn) nebo naopak až 9,0 (plísn). V tabulce VII jsou uvedeny minimální a maximální hodnoty ph umožující rst vybraných mikroorganism. Na rozdíl od chemické klasifikace se potraviny dlí podle hodnoty ph na kyselé a málo kyselé, mezní hodnotou je ph 4,0, která je považována za hranici pod kterou neklíí spory sporulujících bakterií (viz tabulky VIII, IX a X) Mikroorganismy vtšinou nesnášejí kyselé podmínky, okyselení (úprava receptury pídavkem octa, kyselé salátové zálivky, praní masa v octové vod nebo pokapání masa citrónovou šávou apod.) vede ke snížení rychlosti rozmnožování mikroorganism. V pípad tepelného opracování okyselení zvyšuje úinek záhevu. V kyselém prostedí (ovocných šávách, kompotech, zelenin v kyselém nálevu apod.) nemohou vyklíit spóry patogenních bakteriích, takové potraviny jsou dostaten konzervovány pasterací tj.- záhevem do 100 C. U málo kyselých pokrm (maso, zelenina), které nejsou konzumovány v teplém stavu po uvaení (anglický rostbeef, paštiky apod.) musí být i v pípad jejich tepelného opracování v hermeticky uzaveném obalu poítáno s nebezpeím množení patogenních sporulujících organism, proto je nezbytné tyto produkty dsledn udržovat v chladu. Úprava receptury, která vede k okyselení je velmi významná i vzhledem ke snížení odolnosti bunk a bakteriálních spor k záhevu. Nap. stejnou dobu trvající záhev dvou

18 vzork rajské omáky s rozdílnou hodnotou ph vede k inaktivaci vyššího potu bunk v pípad nižšího ph, tj. produkt je bezpenjší (nap. pi selhání technologického postupu se nemusí ješt projevit nežádoucí následky). Další praktická poznámka se týká použití kyselé zálivky na zeleninou pro zajištní pedpokládaného úinku je nezbytné dokonalé smoení veškeré zeleniny zálivkou, inhibiní úinek je zajištn pouze kontaktem s kyselou zálivkou. Tabulka VIII: Minimální a maximální hodnoty ph umožující rst vybraných mikroorganism Mikrorganismus Minimální ph Maximální ph Gramnegativní bakterie Escherichia coli 4,4 9,0 Proteus vulgaris 4,4 9,2 Pseudomonas aeruginosa 5,6 8,0 Salmonella paratyphi 4,5 7,8 Salmonella typhi 4,0 4,5 8,0 9,6 Vibrio parahaemolyticus 4,8 11,0 Grampozitivní bakterie Bacillus cereus 4,9 9,3 B. subtilis 4,5 8,5 B. stearothermophilus 5,2 9,2 Clostridium botulinum 4,7 8,5 Cl. sporogenes 5,0 9,0 Enterococcus spp. 4,8 10,6 Lactobacillus spp. 3,8 4,4 7,2 Micrococcus spp. 5,6 8,1 Staphylococcus aureus 4,0 9,8 Streptococcus faecium 4,4 4,7 9,2 Streptococcus lactis 4,3 4,8 9,2 Streptococcus pyogenes 6,3 9,2 Kvasinky Candida pseudotropicalis 2,3 8,8 Hansenula canadensis 2,15 8,6 Saccharomyces spp. 2,1 2,4 8,6 9,0 Schizosaccharomyces octosporus 5,4 7,0 Plísn Aspergillus oryzae 1,6 9,3 Penicillium italicum 1,9 9,3 Penicillium variabile 1,6 11,1 Fusarium oxysporum 1,8 11,1 Phycomyces blakesleeanus 3,0 7,5

19 Tabulka IX: Klasifikace potravin podle hodnoty ph Skupiny potravin Píklad potraviny ph projev kyselé citronová šáva zelenina v sladkokyselém nálevu ovocné džemy 2,2 3 4,2 kvasinky, plísn málo kyselé kysané zelí ananas, jablka, jahody, grapefruit rajata, rajský protlak, hrušková šáva, meruky, broskve, pezrálé pomerane 3,7 4,0 bacillus cagulans bramborový salát 4,5 hranice ph pro rst Cl. ravioly botulinum fíky, polévky fazole, hršek, mrkev, epa, chest, brambory olivy, vejce, maso, mléko, 5,0 6,0 7,0 všechny formy mikroflory Tabulka X: Pibližné hodnoty ph vybraných erstvých potravin Potravina maso jatených zvíat drbež ryby mkkýši korýši Mléko Máslo Jablka Banány Pomerane Švestky Brambory Rebarbora Špenát kukuice (sladká) Rozsah ph 5,6 6,4 (výjimen 6,4 6,8) 6,6 6,8 4,8 6,3 6,8 7,0 6,3 6,5 6,1 6,4 2,9 3,3 4,5 4,7 3,6 4,3 2,8 4,6 5,6 6,2 3,1 3,4 5,5 5,6 7,3

20 Tabulka XI: Hodnoty ph vybraných potravin a vliv na rozmnožování patogenních mikroorganism Rozsah ph Potraviny Patogenní mikroorganismy a jejich rozmnožování v uvedeném rozsahu ph 7 vajený bílek, erné olivy, kukuice (sladká) ph 7 je optimem pro vtšinu mikroorganism, pi ph 8-9 je vtšina inhibována. Nkterá vibria se rozmnožují až do ph 11. 6,5-7 mléko, drbež, šunka, korýši Salmonella, Campylobacter, Yersinia, Escherichia coli, Shigella, Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus 5,3 6,4 hovzí, telecí maso, zelenina Salmonella, Staphylococcus aureus, ostatní výše uvedené mikroorganismy pouze v horní ásti rozsahu. Rozmnožování se zpomaluje pi nižších hodnotách tohoto rozsahu ph. 4,5 5,2 masové konzervy, mkké sýry, fermentovaná zelenina 3,7 4,4 nakládané kyselé okurky, majonéza, urité druhy ovoce, džusy, sušené ovoce, jogurt, fermentovaná zelenina, marinované ryby, rajská jablka 3,7 citrónové džusy, nkteré ovocné džusy, kvašené zelí, salátové zálivky, ocet Viz. výše, ale lag-fáze jsou delší, ímž je rozmnožování pomalejší. Rozmnožování nkterých z výše uvedených MO ustává. toxinogenní plísn mnohé druhy baktérií uhynou Pístup vzduchu (redox potenciál) Na mikrobiální zmny potravin má také vliv pístupu kyslíku k potravin. Obecn všechny anaerobní procesy jsou omezením pístupu kyslíku urychleny, naopak aerobní zpomaleny. t.j. rozkladná innost aerobní mikroflóry je potlaena zabalením pod vakuem nebo do smsi inertních plyn. Omezení pístupu vzduchu však podporuje anaerobní mikroorganismy. Množství dostupného kyslíku v daném prostedí uruje oxidoredukní potenciál. Oxidan redukní potenciál prostedí ( E H ) vyjadujeme jako rozdíl potenciálu mezi platinovou elektrodou umístnou do daného prostedí a normální vodíkovou elektrodou. Pítomnost siln oxidaních látek, vetn O 2, vytváí pozitivní oxidoredukní potenciál, kdežto redukující látky vedou k negativnímu potenciálu. Pomocí elektrod, mících aktuální koncentraci rozpuštného kyslíku v prostedí bhem kultivace sledovaného mikroorganismu, byly nalezeny optimální hodnoty oxidan redukního potenciálu pro rozmnožování rzných druh mikroorganism. Obecné rozsahy redoxního potenciálu Eh pro rzné skupiny mikroorganism jsou: aerobní +500 až +300 mv, fakultativn anaerobní +300 až 100 mv, anaerobní +100 až 250 mv a mén. Potravináský prmysl využívá tchto poznatk pi balení finálních výrobk do vakuových obal, nebo do obal se zmnným složením plyn, a tak se prodlužuje trvanlivost celé ady výrobk.

21 Bakterie, které pro svj rst vyžadují pítomnost kyslíku nazýváme obligátními nebo striktními aeroby. Do této skupiny adíme pouze nkteré bakterie, jako jsou nap. pseudomonády a z ostatních mikroorganism sem náleží plísn. Na opané stran škály podle požadavk na kyslík jsou obligátní anaerobové, pro které jsou i stopová množství kyslíku toxická. Písn vzato obligátn anaerobních druh není píliš mnoho, nebo nkteré druhy rodu Clostridium mohou tolerovat velmi nízké množství kyslíku. Vtšina bakterií náleží nkam mezi tyto dv krajní možnosti. Nejznámjší je skupina fakultativn aerobních mikroorganism, které rostou jak v pítomnosti, tak nepítomnosti kyslíku. Dále je možno definovat skupinu mikroaerofilních mikroorganism, které pro rst sice kyslík vyžadují, ale v koncentracích mnohem nižších než je ve vzduchu. Do této skupiny patí nap. laktobacily. Tabulka XII: Pehled potravinásky významných mikroorganism a jejich nárok na kyslík Bakterie Spory Vztah ke kyslíku rod Salmonella ne fak. anaer. Staphylococcus aureus ne tolerantní Clostridium perfringens ano anaerobní Clostridium botulinum ano anaerobní Yersinia enterocolytica ne fak. anaer. Listeria monocytogenes ne aerobní Bacillus cereus ano aerobní rod Lactobacillus ne fak. anaer. rod Pseudomonas ne aerobní rod Bacillus ano aerobní rod Clostridium ano anaerobní Moraxella ne aerobní Acinetobacter ne aerobní Obrázek 4:Rstové kivky mikroorganism

22 Uchováváním potravin v jiné atmosfée než je vzduch se mikroorganismm, které potebují k rstu kyslík, životní podmínky ztíží. Lze nap. balené potraviny vakuovat (vakuum je prostedí bez vzduchu/kyslíku, podtlak). Do vakuového balení se mohou dodaten pidat tzv. ochranné plyny. Obvykle je to dusík, oxid uhliitý nebo oxidy dusíku (oxid dusiitý). Na rozdíl od ostatních faktor psobí zamezení pístupu kyslíku, nebo naopak zajištní pístupu kyslíku pouze proti urité skupin mikroorganism. V žádném pípad nelze nap. vakuové balení pokládat za absolutní konzervaní zákrok, naopak se vytvoí podmínky vhodné pro rozvoj anaerobních mikroorganism, velmi nebezpeným zástupcem je zejména Clostridium botulinum.proto je významné dodržovat v pípad vakuov balených výrobk stanovené podmínky skladování ( nap. chlazení). Použití vakuového balení nebo marinace olejem s koením pípadn v kombinaci s vakuovým balením nap. u syrového masa mže prodloužit údržnost masa proti neošetenému pibližn jeden a plkrát až dvakrát, ale zákrok je úinný pouze k obvykle aerobní mikroflóe. Mikrobní zmny - jejich pvodci Z hlediska spotebitele nejnebezpenjší toxiny patogenní formy Toxoinfekce - rozvinutí patogenní baktérie v traktu lovka a produkce toxin v organismu množí se salmonelosa (5 C 45 C, 80 C 5 min. odumírá) listeriosa (Lysteria monocytogenes) tyfus cholera (Vibrio cholerae) Toxikózy -otrava toxinem vyprodukovaným mikroorganismy v potravin ped konzumací botulismus stafylokoková toxikóza (termostabilní enterotoxin)

23 Baktérie Spory - odolnost vi záhevm (Bacillus, Clostridium, Desulfotomaculum) aerobní (Pseudomonas, Acetobacter,Bacillus, Lysteria) fakultativn aerobní (Bacillus, anaerobní (Clostridium) fakultativn anaerobní(escherichia, Salmonella, Lactobacillus, Proteus) Vtšina nesnese - kyselé prostedí - vysoký osmotický tlak prostedí Houby Kvasinky Plísn Spory Aerobní (ale nenároné) Preference kyselého prostedí Pednostní využívání sacharid Indukované enzymy Plísové toxikozy aflatoxiny Aspergillus flavus patulin Penicillium, Aspergillus, Byssochlamys ochratoxin Aspergillus ochraceus kys. byssochlamová Byssochlamys fulva

24 Výskyt mikroorganism v surovinách Ovoce, zelenina Hmyz, prach, hlína Poasí Fyziologický stav Obrana Podmínky skladování Zpracování po sklizni Povrchová kontaminace Oslabení (poškození i pezrání) plísn kvasinky baktérie Maso Hlavn baktérie povrch, nasání do žil, krev Formy mikrobiálního rozkladu Plesnivní skvrny, povlaky nízké nároky - na vlhkost na kyslík Penicillium Aspergillus Mucor Plísové hniloby ovoce a zeleniny odkyselování destrukce struktury v závru další mo Botrytis Penicillium Fusarium

25 Bakteriální barevné zmny ervené skvrny na mase modré žluté Serratia marcescens Pseudomonas syncyanea Micrococcus luteus Fotobaktérie - "indikátor erstvosti" Kvašení (kysání) Ethanol Cukerný substrát Kyseliny Plyny Všechny skupiny mo. Rzné podmínky Odkyselování ovocných hmot aerobní k. jablená + 3 O 2 4 CO 2 + 3 H 2 O Schizosaccharomyces pombe anaerobní k. jablená k. mléná + CO 2 Leuconostoc, Micrococcus podobn - k. citronová k. vinná - odkyselování vína - Leuconostoc, Pediococcus - biogenní aminy Alkoholické kvašení Saccharomyces cerevisiae

26 Mléné kvašení isté (homo-) neisté (hetero-) - L. plantarumus Cukr + H 2 O k. mléná + k. octová + ethanol + CO 2 + H 2 L.brevis, Leuconostoc, Smíšené kvašení nekyselých konzerv bombáže Cl. thermosaccharolyticum Bacillus, Proteus - pokud je bílk. substrát Plynuprosté kysnutí konzerv bez bombáží tropické konzervy, pokles ph Bacillus stearothermophilus Máselné kvašení Cl. butyricum Houbová macerace sterilovaného ovoce Rozklad alkoholu Pichia, Candida (kís) Octové kvašení mo. chem. ethanol acetaldehyd k. octová ethanol Hnití Nekyselé, bílkovinné substráty Alkalizace (NH 3, Aminy), plyny, CO 2, H 2 S, bombáže, dekarboxylace aminokyselin Escherichia, Enterobacter (až ph 4,5) Proteus

27 aerobní Bacillus subtilis anaerobní Clostridium sporogenes putrefaciens perfringens Pehled hlavních pvodc alimentárních onemocnní Aeromonas hydrophila - jedná se o Gramnegativní, katalasa pozitivní, oxidasa pozitivní tyinky, fermentující glukosu. Rstové optimum je pi 28 o C. Má schopnost rstu i pi chladnikových teplotách, nkteré kmeny i pi -0,1 o C. Jeho pírodní ohniska jsou vodní toky, jezera a vodotee odpadních vod. Psobí prjmová onemocnní. Nejastji je penášen rybami, masem, drbeží,syrovým mlékem a salátovou zeleninou. Brucella - jedná se o Gramnegativní, katalasa pozitivní, oxidasa pozitivní krátké oválné tyinky. Rostou optimáln pi 37 o C a jsou usmrcovány teplotami nad 63 o C po dobu 6-7 min. Bruceloza je onemocnní charakterizované inkubaním obdobím 1-6 týdn, s chronickými opakovanými teplotami, malátností,nevolnostmi, anorexií, bolestmi konetin a zad a úbytky na váze. Léba sestává z podávání smsi tetracyklinu a streptomycinu. Nákaza je penášena masem infikovaných zvíat, jejich syrovým mlékem, eventueln výrobky z nj. Jedná se o fastidiozní mikroorganismus, detekce je nejlepší imunologická. Bacillus cereus - jedná se o Grampozitivní, aerobní, sporotvorné tyinky. Na základ morfologie sporangia se dlí do tí skupin. K diagnostice slouží biochemické testy. Roste v rozmezí 8 až 55 o C, optimáln pi 28-35 o C. Symptomy prjmového onemocnní se podobají pípadm vyvolaným Clostridium perfringens. Nevolnost propuká 8-16 h po požití potravy, trvá 12 až 24 hod, je doprovázená bolestmi bicha a vodnatým prjmem. Tento sporotvorný mikroorganismus je nejastji nacházen v suchých potravinách ( obiloviny a mouka ). V Anglii je onemocnní nazýváno "syndrom ínské restaurace". Velké množství rýže uvaené na nkolik dní dopedu je ideálním prostedím k pomnožení B.cereus. Campylobacter - Gramnegativní, oxidasa pozitivní tyinka. Tento mikroorganismus nemže fermentovat ani oxidovat cukry a je to na kyslík citlivý mikroaerofil, který roste nejlépe v atmosfée s 5 až 10% kyslíku a 10% CO 2. Jak C.jejuni, tak C.coli rostou optimáln pi 42 až 45 o C, ale nepežívají pasteraní teploty. Rovnž teploty pod 28 o C jim neumožují rst, nicmén mohou pežívat i pi chladírenských teplotách nkolik týdn a v mrazené drbeži i nkolik msíc. Jejich pírodní výskyt se nachází v zažívacím traktu divokých i domácích zvíat (jedná se o hlodavce, psy, koky, hovzí dobytek, ovce, prasata. drbež a divoké ptáky). Pes svoji vysokou optimální rstovou teplotu byly tyto bakterie rovnž isolovány z povrchových vod. Enteropatogenní formy kampylobakter psobí enterokolitidy s inkubaním obdobím 1 až 11 dn.nemoc trvá 3-5 dn je doprovázena slabostí, horekou, silnými bolestmi bicha a prjmy. Problémy psobí specifické toxiny. Pi isolaci a identifikaci je nutné vyvolat specifické složení atmosféry, nebo nutriní nároky nejsou nesplnitelné. Jsou nutné obohacovací kultivace. I když obas dochází k penosu onemocnní z jedné nemocné osoby na druhou, nebo od infikovaných domácích zvíat (kontaktem), nejvtším nebezpeím jsou infikované potraviny. Jedná se hlavn o vnitnosti, a ásten také o maso. Záchyty jsou

28 astjší u drbeže nežli u erveného masa. Rovnž mže docházet k druhotné kontaminaci mléka (fekáliemi) nebo z mastitid. Organismus ovšem nepežije pasteraci. Ojedinlé infekce byly zpsobeny ústicemi a žampiony. Clostridium botulinum - v minulosti velice obávané onemocnní vyvolané konsumací klobás latinsky : botulus - klobása) dalo druhový název této Grampozitivní, oblogátn anaerobní, sporotvorné bakterii.v souasnosti se rozeznává 8 serologicky odlišných toxin kmen C.botulinum a to A, B, C 1, C 2, D, E, F a G. Uritý kmen vždy produkuje jen jeden typ. Podle své fysiologie se dlí na 4 skupiny (viz tabulka I). Tabulka I: Fysiologické skupiny Clostridium botulinum Skupina Toxin Proteasy Lipasy Sacharo Min teplota Inhibice Termorezistence +p lytické rstu ( C) NaCl (aw) I A,B,F + + + 10-12 10 % D 121 0,1-0,25min lovk (0,94) II B,E,F - + + 3-5 5 % D 80 0,6-3,3min lovk (0,975) III C1,C2, - + + 10-12 3 % zvíata D IV G + - - neureno 3 % neureno lovk +p - urení pro koho je daná skupina patogenní Vtšina pípad botulismu u lidí je zpsobena tyty A, B nebo E. Akoli je píležitostn nacházen v zažívacím traktu pták a savc je C.botulinum typickým pdním saprofytem. Botulismus je nejtypitjším pípadem otravy z potravin. Problémy psobí exotoxin vyluovaný C.botulinum bhem jeho rstu v potravin. Botulotoxin je neurotoxin, který ovlivuje primárn cholinergní nervy periferního nervového systému.. Symptomy nastupují po 8 hodinách a 8 dnech, bžn mezi 12-48 hodinou po požití potraviny obsahující toxin. Jedná se o zvracení, nevolnost, zástavu moení, dvojité vidní, obtíže pi polykání, suchá ústa a obtíže pi artikulaci. Fatální pípady koní respiraním nebo srdením selháním. K isolaci jsou nutné nahromaovací kultivace s následnými kultivacemi v anaerobních podmínkách na speciálních pdách. Pesto, že byla vyvinuta ada imunochemických detekcí nejcitlivjším stanovením stále zstává test na myších (in vivo). Nejastjší výskyt je konservách s nízkým obsahem kyselin, v souasné dob jsou záchyty v potravinách uchovávaných pod folií ve vakuu. Clostridium perfringens je v souasnosti roztídn do pti typ, oznaených A až E, které se liší produkcí ty hlavních exotoxin :,,, a, a osmi minoritních. Jedná se o Grampozitivní anaerobní, sporotvornou tyinku. Svou relativn znanou velikostí se odlišuje od ostatních klostridií. Pesto, že se jedná o katalasa negativního anaeroba, píležitostn pežívá exposici kyslíku. Roste v rozmezí 12 až 50 o C, s teplotním optimem mezi 43-47 o C, vyžaduje ph mezi 6,0-7,5, a w -0,95-0,97. Vegetativní buky nepežívají 60 o C, zatímco spory snáší teplotu 100 o C po dobu 0,31 až 38 minut.. C.perfringens typ A je široce rozšíen v pírod, pevážn v pd. Typy B, C, D a E jsou obligátní parasité zvíat a nejsou tak etné. Onemocnní vyvolané C.perfringens nastupuje 8-24 hodin po požití potraviny s velkým potem vegetativních bunk tohoto mikroorganismu. Vzniká pocit na zvracení, bolesti v biše, prjem, nkdy zvracení. U jinak zdravých jedinc nemoc odezní bez lékaského zásahu do dvou dn. Déletrvající následky jsou u starých nebo oslabených lidí.. K isolaci se používají selektivní pevná media, využívající resistence k antibiotikm a schopnosti redukovat sulfity. Hlavním nebezpeím jsou potraviny živoišného pvodu. Velmi

29 astá jsou onemocnní v hromadných stravovacích zaízeních jako jsou školní kuchyn nebo domovy dchodc. Escherichia coli, který je nejrozšíenjším obyvatelem steva nejen lovka ale i dalších teplokrevných zvíat, mže být píležitostným patogenem. Z množství dosud popsaných serotyp v poslední dob pevládá serotyp O157:H7. E.coli je katalas pozitivní, oxidasa negativní, Gramnegativní, nesporulující tyinka. Od ostatních zástupc eledi Entarobacteriacae se odlišuje adou biochemických test. E.coli je typický mesofil s optimem kolem 37 o C, ph toleruje až k 4,4 a minimální a w je 0,95. Patogenese je znan složitá v závislosti na typu produkovaného toxinu, který bývá vtšinou kodován na plasmidu. Isolace a identifikace je založena na schopnosti tolerovat prostedí se žluovými solemi, organickými barvivy a na produkci -galaktosidasy. Do potravy se dostává fekálním zneištním a obecn nižší hygienou pípravy jídel. Listeria monocytogenes- je vlastn jediným patogenním druhem ze sedmi dosud popsaných Listerií. Jedná se o Grampozitivní, fakultativn anaerobní, katalasa pozitivní, oxidasa negativní nesporulující tyinku. L.monocytogenes produkuje -hemolysin (listriolysin O), který synergisticky psobí ne hemolysu vyvolanou Staphylococcus aureus. Tato reakce se stala základem CAMP testu pro odlišení od nepatogenní L.innocua. Organismus roste v širokém teplotním rozmezí od 0 do 42 o C s optimem mezi 30-35 o C. Rst pi teplotách pod 5 o C je extrémn pomalý. Konvenní pasterace snižuje hodnoty pežívajících mikroorganism o 5,2 ád. Rst ustává pi ph hodnot pod 5,5. L.monocytogenes je tolerantní k vyšší koncentraci NaCl (10% ) a pežívá až do 16% NaCl. Organismus je v pírod znan rozšíený, nebo byl isolován ze sladké i slané vody,mokisek, vadnoucí vegetace a siláží. Inkubaní období trvá 1 až 90 dn, typická inkubaní doba trvá nkolik týdn, což iní identifikaci potravního zdroje nákazy velmi obtížnou. Symptomy onemocnní, které nejastji napadá thotné ženy, batolata nebo staré lidi, mají ráz od mírné chipky až po meningitidy a meningoencefalitidy. U thotných žen je nejastjší prbh podobný chipce, s horekou, bolestmi hlavy a obasnými gastrointestinálními problémy, avšak mže také docházet k transplacentální infekci plodu a konívá potratem nebo pedasným porodem. Mortalita kolísá mezi 13 až 34%. Isolace a identifikace je znan složitá a zahrnuje nkolik selekn nahromaovacích krok. Normativní postup je uveden v ISO norm (1996). Nejastjší potravní penos je syrová zelenina (saláty) a mléné výrobky. Plesiomonas shigelloides - jedná se o katalasa pozitivní, oxidasa pozitivní Gramnegativní tyinku. Roste v rozmezí od 8 do 45 o C s optimem okolo 37 o C. Snáší ph až do hodnoty 4,5 a toleruje NaCl až do 5%. Organismus je velmi astý v povrchových vodách a pd, astji v zemích s teplým klimatem. Penašei jsou studenokrevní živoichové (žáby, hadi, želvy a ryby), rovnž byl isolován v z domácích užitkových zvíat, ps a koek. Infekce jsou astjší v zemích teplého pásu se symptomy mírného prjmu až po cholerovité syndromy. Hlavním potravním vehikulem jsou moští mlži, korýši a ryby. Salmonella je dnes nejastjší píinou nemocí psobených potravinami. Taxonomie tohoto rodu je komplikovaná, nebo existuje veliké množství serovar.(2200). Nejnovjší systém je založen na DNA/DNA hybridizaci. Z praktických dvod stále petrvává standardní oznaení S-. enteritidis. Salmonely jsou píslušníky eledi Enterobacteriacae, jsou Gramnegativní, fakultativn anaerobní, katalasa pozitivní, oxidasa negativní pohyblivé tyinky. Rst byl zaznamenán v rozmezí od 5 do 47 o C, s optimem 37 o C. Minimální a w pro rst je 0,93, ale mže pežívat i v sušených potravinách. Salmonelózy, které mají rzný klinický prbh se v podstat dlí na dv skupiny : stevní a systémové onemocnní. U první skupiny nemoc

30 nastupuje po 6 až 48 hodinách od konsumace infekní potravy, s rzn závažným prbhem, závislým od velikosti infekní dávky a zdravotního stavu pacienta. Systémové onemocnní má delší inkubaci, 10-20 dn, nkdy i delší (až 56 dn). Invasivní salmonely pronikají do lymfatického systému a odtud do centrální obhové soustavy. Ve druhém stadiu se usazují v žluníku a nemocný se mže stát bacilonosiem. Chronití penašei musí být léeni antibiotiky, ale v úporných pípadech je nutné chirurgické odntí žluníku. Isolace a identifikace je normativní a zahrnuje resuscitaci, nahromaovací kultivaci, následovanou selektivní kultivací. Ke konené identifikaci se stále více používají imunochemické postupy. Salmonelóza je zahrnována mezi zoonotické infekce, nebo hlavním zdrojem nákazy pro lovka je infikované zvíe. Maso. mléko, drbež a vejce jsou hlavními možnými zdroji nákazy, v pípad, že jsou nedostaten tepeln upraveny. Lidští penašei jsou mén významní než penos ze zvíat, avšak jakmile ustupují hygienická pravidla, nastupuje možný penos fekáliemi. Shigella byla popsána jako pvodce dysenterie. V souasnosti jsou známé 4 druhy : Sh.dysenteriae, Sh.flexneri, Sh.boydii a Sh.sonnei. Akoli je Shigella relativn biochemicky neaktivní, zvlášt ve srovnání s druhy Escherichia, studie DNA dokázaly, že se veskutenosti jedná o stejný rod. Zvláštní rodové jméno se udržuje z dvodu, že vtšina kmen Shigella je na rozdíl od Escherichia patogenní a zmna oznaení by zpsobila zmatky. Bacilární dysenterie zpsobená Shigellou vzniká po požití nízké infekní dávky (staší 10-100 bunk). Inkubace : 7hodin až 7 dní, nemoc probíhá 3 až 14 dní jako prjmový katar. Tžší formy onemocnní vyžadují doplování elektrolyt a antibiotika. Hlavním zdrojem nákazy je infikovaný lovk, který pipravuje jídlo, hlavn saláty z moských korýš a ryb (bez tepelné úpravy). Staphylococcus aureus je Grampozitivní kok, katalasa pozitivní, oxidasa negativní, fakultativní anaerob. U rodu Staphylococcus se rozeznává 27 druh a 7 poddruh: produkce enterotoxinu je však spolehliv zachycena u druhu Staph. aureus. Jedná se typického mesofila, který roste v rozmezí 7 až 48 o C, s optimem 37 o C. Teplotni rozmezí pro tvorbu endotoxinu je však užší 35-40 o C. Organismus je halotolerantní 5-7% NaCl, nkteré kmeny rostou i v 20% NaCl. Hlavní výskyt je na kži, kožních žlázách a mukosních membránách teplokrevných zvíat. U lovka je pednostn spojen s horními dýchacími cestami, kde je nalézán mezi 20-50% zdravé populace.. Otrava vyvolaná Staph.aureus je charakteristická krátkou inkubaní periodou, 2-4 hodiny. Hlavní symptomy jsou nausea, zvracení, kee žaludku. Vtšina píznak odezní nejpozdki do 2 dn. Do dnešního dne bylo charakterizováno sedm proteinových exotoxin oznaených :A, B, C 1, C 2, C 3, D a E. Jedná se o relativn malé polypeptidy, které jsou striktní neurotoxiny. Nejúspšnjší isolace je spojena se jménem Baird-Parker, který navrhl diagnostickou pdu, která jednak dobe podporuje rst poškozených bunk a zárove je selektivní díky pítomnosti LiCl a telutiru. Kolonie typického vzhledu jsou dále potvrzovány testy na koagulasu a termostabilní nukleasu. Staph.aureus je nalézán v drbeži a ostatním syrovém mase jako souást mikroflory kže. Dá se rovnž isolovat ze syrového mléka (mastitidy). K ad kontaminací dochází bhem technologie od obslužných pracovník. Vibrio je Gramnegativní krátká tyinka. Katalasa a oxidasa pozitivní buky jsou fakultativn anaerobní a schopné jak respiraního, tak fermentaního metabolismu.nacl stimuluje rst a pro vtšinu klinicky významných druh je výhodná koncentrace 1-3%. Optimální teplota pro rst je 37 o C, s dolním limitem 10 o C a horním 43 o C. Vibrio cholerae má na svdomí jedny z nejvtších epidemií sužujících lidstvo. V souasnosti je v rozvinutých zemích daleko

31 rozšíenjší V. parahaemolyticus. K úspšné isolaci jsou nutná nahromaovací media, následovaná kultivacemi na selektivních pdách. Cholera je infekce primárn rozšiovaná vodou, akoli potraviny kontaminované touto vodou také pichází v úvahu. V. parahaemolyticus je jednoznan vázaný na ryby a mkkýše, zvlášt pak pokud jsou konsumovány bez tepelné úpravy. Yersinia enterocolitica je jedním ze tí druh lidských patogen. Zpsobuje hlavn gastronteritidy. Y. psedotuberculosis není tak rozšíena, ale nejhorší povst získala Y. pestis, pvodce moru. Y.enterocolitica je lenem eledi Enterobacteriacae, je to Gramnegativní fakultativn anaerobní, katalasa pozitivní, oxidasa negativní tyinka. Roste pi teplotách od -1 do +40 o C, s optimem 29 o C. Je dosti citlivá na teplo a pasteraní teploty ji likvidují. Onemocnní postihuje pevážn dti mladší 7 let, s typickými bišními bolestmi a prjmy. Celá ada postup byla vyvinuta pro isolaci a identifikaci. Akoli neznámjšími penašei jsou vepi, astým zdrojem infekce bývá mléko a voda, druhotn kontaminované výkaly infikovaných zvíat. Indikátorové organismy Rutinní vyšetování potravin na celou škálu patogenních bakterií je ve vtšin laboratoí neproveditelné. Stalo se normální praxí vyšetovat potraviny pouze na pítomnost bakterií, jejichž pítomnost ukazuje na možnost otravy jídlem nebo na pítomnost jiných patogenních bakterií. Tyto bakterie dostly název "indikátorové organismy" a mají velkou roli pi posuzování mikrobiologcké nezávadnosti a kvality. Hlavní typy bakterií, které používáme jako indikátorové jsou koliformní, enterokoky a nejnovji Enterobakteriacae. Koliformní organismy Hlavními pedstaviteli koliformních bakterií jsou Escherichia coli a Enterobacter cloacae. Prvý z nich je bžn usídlen v gastrointestinálním traktu lovka a dalších zvíat a zídka mimo, zatímco E. aerogenes se vyskytuje na vegetaci a zídka ve stevním traktu. Pi vyšetování vody je E.coli klasickým indikátorem na pítomnost enteropatogen. Existuje pímá souvislost mezi rozsahem fekálního zneištní a pítomností E.coli. Pi vyšetování potravin tuto pímou úmru nelze uplatnit, nebo mnoho dalších faktor ovlivuje nalezený poet mikroorganism ( možné pomnožení v potravin atd). Enterokoky -Enterococci Tato skupina zahrnuje dva druhy nalézané v lidských a zvíecích stevech a to Streptococcus faecalis a S. faecium. Enterokoky také slouží pi posuzování kvality vody jako indikátory fekálního zneistní. Nevýhodou proti E.coli je skutenost, že jsou nacházeny astji v pírod a jejich nález nemusí znamenat pímou kontaminaci fekáliemi. K prkazu se používají selektivní pdy a inkubace za zvýšené teploty (45 o C).

32 Tabulka:Vlastnosti a životní nároky patogenních mikroorganism, významných pro minimáln opracované potraviny (ECFF, poslední revize listopad 1996) Rstová kritéria Teplotní odolnost (min) Mikroorganismus Min. Min. Min. aerobní / D 70C D 90C D 121C teplota 1 (C) ph 1 1 a w anaerobní Bacilus cereus 4 4,3 0,95 fakultativn - 10 2 - anaerobní Campylobacter jejuni 32 4,9 0,99 mikroaerofilní 0,0001 - - mezofilní (proteolytický) C. botulinum 10 4,6 0,93 anaerobní - 0,15 (toxin) 0,2 psychrotrofní (neproteolytický) C. botulinum 3 3 5,0 0,97 (nebo 5,5% NaCl) anaerobní - 0,15 (toxin) 1,5 (MO) C. perfringens 12 5,0 0,95 anaerobní - - 0,15 E. coli 7 4,4 0,95 fakultativn anaerobní E. coli 0157:H7 6,5 4,5 0,95 fakultativn anaerobní Listeria monocytogenes 0 4,3 0,92 fakultativn anaerobní Salmonella 4 7 4,0 0,94 fakultativn anaerobní Staphylococcus aureus 6 4,0 0,83 fakultativn (10 (4,5 (0,9 pro anaerobní pro toxin) pro toxin) toxin) V. cholerae 10 5,0 0,97 fakultativn anaerobní V. parahaemolyticus 5 4,8 0,94 fakultativn anaerobní Y. enterocolitica -1 4,2 0,96 fakultativn 1 2 3 4 5 0,001 - - - - - 0,3 - - 0,001-0,01 0,1 (MO) - - - - 1 5 0,3 - - 0,001 - - 0,01 - - (toxin) anaerobní Platí za jinak optimálních podmínek limitní hodnoty budou kolísat v závislosti na kmenu, teplot, typu použité kyseliny, složení a dalších faktorech a v prostedí potraviny budou obvykle vyšší. Na druhé stran však musí být zohlednna variabilita provádných mení, Chyby mení. Uvedená ísla jsou pouze indikativní a nemusí nutn platit pro všechny kmeny uvedeného mikroorganismu v potravinách. Byla popsána vysoce variabilní tepelná rezistence (D 121,1 C 1 až 136 minut). Smrnice ECFF uvádí minimální teplotu 3,3 C, výsledky posledních výzkum nasvdují minimální teplot 3 C (Graham A.F., Mason D.R., Maxwell F.J., Peck M.W.: Effect of ph and NaCl on growth of non-proteolytic Clostridium botulinum at chilled temperature. Letters in Applied Microbiology, 24, 95-100, 1997). Minimální teplota pro vtšinu kmen Salmonella je 7 C, nkteré kmeny však mohou za uritých podmínek rst pi teplot 5,2 C. Podle publikovaných výsledk mohou hodnoty D 121,1 C být až 11 minut.

33 Tabulka:Klasifikace vybraných alimentárních patogenních agens do kategorií podle závažnosti (Tuto klasifikaci nelze považovat za nemnnou, záleží na ad okolností a na individuální odolnosti lidí) Kategorie závažnosti: pvodci ohrožující život pvodci vážných nebo chronických nemocí pvodci mírných onemocnní Píklady alimentárních patogenních agens Clostridium botulinum, Salmonella typhi, Listeria monocytogenes (pro plody, dti a imunosuprimované osoby), Vibrio cholerae, Vibrio vulnificus, paralytická intoxikace z mlž (ústic), otrava z mlž psobící amnesii Brucella, Campylobacter, Escherichia coli, Salmonella spp., Shigella spp., Straptococcu typ A, Vibrio parahaemolyticus, Yersinia enterocolitica, virus hepatitidy A, mykotoxiny, ciquatera-toxin, tetramin Bacillus spp., Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes (pokud postihla dosplé až dosud zdravé lidi), Staphylococcus aureus, Norwalk - like virus, vtšina parazit, prjmová intoxikace z mlž (ústic), otrava histaminem, vtšina tžkých kov, které zpsobují mírné onemocnní Tabulka: Úinky manipulace a zpracování potravin na mikroorganismy Operace Potravina Pedpokládaný úinek ištní, mytí Všechny erstvé potraviny Snižuje celkový poet mikroorganism Antimikrobiální láze Vtšinou ovoce, zelenina Usmrcuje vybrané mikroorganismy Chlazení (pod 10C) Všechny potraviny Omezuje rst vtšiny patogenních bakterií, zpomaluje rst kazících mikroorganism Zmrazování (pod -10C) Všechny potraviny Omezuje rst všech mikroorganism Pasterace (60-80C) Mléko, nápoje atd. Usmrcuje vtšinu nesporotvorných bakterií, kvasinky a plísn Blanšírování (95-110C) Zelenina, krevety Usmrcuje vegetativní formy bakterií, kvasinky a plísn Sterilace (nad 100C) Konzervované potraviny Usmrcuje všechny patogenní bakterie vetn bakteriálních spór Sušení Ovoce, zelenina, maso, ryby Zastavuje rst všech mikroorganism pi a w 0,60 Nasolování Zelenina, maso, ryby Zastavuje rst mnoha mikroorganism pi obsahu soli cca. 10% Proslazování Ovoce, marmeláda, rosoly Zastavuje rst pi a w 0,70 Okyselování Mléné fermentované a zeleninové výrobky Zastavuje rst vtšiny bakterií (úinek závisí na druhu kyseliny) Ozaování Rzné Usmrtí v závislosti na velikosti dávky

34

35

36