JU MS HEMIJSKA ŠKOLA - TUZLA

INTERNA SKRIPTA ZA UČENIKE

MIKROBIOLOGIJA HRANE

IV RAZRED

(HEMIJSKI TEHNIČAR – MIKROBIOLOG)

Prof. Kovačević Omer

DEFINICIJA I ZNAČAJ MIKROBIOLOGIJE HRANE

Hrana je najvažniji činilac kome čovjek mora da se prilagođava tokom cijelog svog života.
Kao izvor hrane ljudi koriste mnoge vrste životinja i biljaka, a količine hrane su u tjesnoj vezi
sa plodnošću zemljišta i klimatskim uslovima.
Pored toga, u prirodi postoji velika konkurencija u potrošnji hrane. Na jednoj strani je čovjek
sa svojim, ne tako malim potrebama, a na drugoj: životinje, isekti i mikroorganizmi.
U toj borbi čovjek koristi razna sredstva da bi smanjio broj životinja koje se ne koriste za
ishranu. Primjenom insekticida uništava štetne insekte koji napadaju prehrambene proizvode,
a raznim baktericidima i fungicidima spriječava razvoj bakterija i dr. mikroorganizama.
Na taj način čovjek sebi obezbjeđuje veliku količinu hrane.
Svaka hrana je podložna kvarenju djelovanjem, bilo endogenih enzima ili djelovanjem
mikroorganizama. Endogeni enzimi se ne razaraju kada neki prehrambeni proizvod dostigne
stepen zrelosti, već svoju aktivnost nastavljaju i dugo poslije toga, pa i za vrijeme skladištenja
hrane. I mikroorganizmi posjeduju složeni enzimski sistem, koji je u stanju da izazove
značajne promjene u hrani u kojoj se oni razmnožavaju.
Mikroorganizmi su veoma rašireni u prirodi i uvijek se nalaze tamo gdje imaju najpovoljnije
uslove za svoj razvoj.

Glavni faktori od kojih zavisi razvoj mikroorganizama su:

hrana, temperatura i vlažnost.

Teško da bi se mogla naći namjernica na kojoj nema mikroorganizama, samo postoji
razlika u broju i vrstama koje su zastupljene.
Svojim razmnožavanjem mikroorganizmi mogu da izazovu kvarenje namirnica u tolikom
stepenu da one postanu neupotrebljive, pa čak i štetne za zdravlje ljudi.

Posebnu grupu čine mikroorganizmi koji u hranu izlučuju toksine, ili se oni oslobađaju
poslije autolize njihovog tijela

Kontaminirana hrana sa ovim mikroorganizmima

izaziva često vrlo ozbiljna oboljenja ljudi, pa čak i smrt.

Savremena tehnologija prerade namirnica biljnog i životinjskog porijekla, pored ostalog, ima i
zadatak da sirovine, poluproizvode i gotove proizvode sačuva od štetnog djelovanja
mikroorganizama, različitim metodama konzerviranja. Veoma je bitno da se pri tome ne
oštete u većoj mjeri hranjiva i organoleptička svojstva namirnica.

VRSTE HRANE S OBZIROM NA KVARENJE

Kvarenje hrane

je definisano kao svaka promjena u hrani koja je pretvara u nepogodnu ili

opasnu za potrošnju, a rast mikroorganizama u hrani je samo jedan proces koji može
uzrokovati njeno kvarenje.
Rast patogenih mikroorganizama u hrani je nepoželjan- on hranu može pretvoriti u opasnu za
uživanje. I ostale mikrobima uzrokovane promjene u hrani, kao npr. smanjenje sadržaja
nutrienata (hranjivih materija), promjena ukusa, mirisa, boje i kvaliteta, mogu također učiniti
hranu nepogodnom za ljudsku upotrebu.

S obzirom na njenu osjetljivost na mikrobna kvarenja, hrana je klasificirana kao:
1. trajna (nepokvarljiva),
2. polutrajna (polupokvarljiva),
3. kratkotrajna (pokvarljiva)

Kratkotrajna hrana,

kao što su: meso, riba, perad, najveći broj voćnih plodova i biljaka, jaja

i mlijeko, brzo podliježu mikrobnome kvarenju, osim ako se mikrobi iz njih ne ukolne
sterilizacijom ili sprječavanjem rasta mikroorganizama.

mikrofloru. Kada god se jave povoljni uslovi za razvoj, na biljkama se povećava broj
mikroorganizama.

Kontaminacija namirnica porijeklom od životinja:

Kod životinja poseban značaj ima mikroflora intestinalnog trakta, kože i papaka, koja potiče
iz zemljišta, đubreta, stočne hrane i vode, a pored velikog broja sadrži i vrste koje izazivaju
kvarenje namirnica. Životinje mogu takođe da budu i nosioci uzročnika zaraznih bolesti.
Mlijeko dobijeno pod aseptičnim uslovima ipak sadrži izvjestan broj mikroorganizama koji
potječu iz unutrašnjosti vimena.
Za meso koje potječe od zdravih životinja, tvrdi se da ne sadrži mikroorganizme, mada se oni
gotovo uvijek nalaze u limfnim čvorovima ili u koštanoj srži, a mnogo rjeđe i u muskulaturi.
Površina tijela životinja kontaminirana je obično velikim brojem bakterija iz različitih rodova.

Kontaminacija namirnica porijeklom iz đubreta:

U svježem stajskom đubretu koje se koristi za đubrenje zemljišta, nalaze se u velikom broju

kolimorfne bakterije, anaerobi, enterokoke i druge crijevne bakterije.

U odstajalom

stajskom đubretu, smanjuje se i broj vrsta i ukupan broj bakterija. Mikrooorganizmi iz
stajskog đubreta dolaze u kontakt sa biljkama koje rastu na pođubrenom zemljištu.

Kontaminacija namirnica porijeklom iz zemljišta:

Zemljište sadrži daleko najveći broj vrsta mikroorganizma, od bilo kog drugog izvora
kontaminacije. U plodnom zemljištu ne radi se samo o velikom broju vrsta, već i o velikom
ukupnom broju. Preko takvog zemljišta kontaminiraju se biljke koje na njemu rastu, a i
životinje koje se nalaze na ispaši. Vazdušne struje i vjetrovi, podižu prašinu, pa čestice zemlje
padaju na biljke i životinje. Bilo bi sasvim iluzorno nabrajati vrste mikroorganizama koji se
nalaze u zemlji, a imaju značaja u kontaminaciji namirnica.

Može se sasvim slobodno reći,

da se svaki značajan mikroorganizam nalazi u zemljištu!

U savremenoj tehnologijii, sve namirnice se prije prerade peru, da bi se uklonila zemlja i
prašina sa njihove površine, a u proizvodnji se preduzimaju mjere da ne dođe do
kontaminacije sa prašinom.

Kontaminacija namirnica porijeklom iz vode:

Prirodna voda ima svoju mikrofloru, koja može da potječe iz zemljišta, đubreta
ili od životinja. Površinske vode, kao što su rijeke, potoci ili jezera mogu da sadrže veoma
velik broj mikroorganizama poslije jakih pljuskova, ili sasvim malo zbog samoprečišćavanja.
Podzemne vode, koje potječu iz izvora ili bunara, prolaze na svom putu kroz različite
slojeve zemlje, šljunka i pijeska i na tom putu gube velik broj bakterija. U takvim vodama
broj bakterija može da se kreće od nekoliko do nekoliko stotina u jednom milimetru.

U prirodnoj vodi najčešće se sreću sljedeće vrste: Pseudomonas, Achromobacter,
Micrococcus, Bacillus, Aerobacter i Escherichia coli.
Mikrobiologija vode

obično se posmatra sa dva aspekta:

1. zaštite ljudskog zdravlja i 2. ekonomskog aspekta.

Posmatramo sa aspekta zaštite ljudskog zdravlja

voda koja se koristi u pogonima

prehrambene industrije, mora da zadovoljava sve uslove koji su predviđeni za vodu za piće,
što znači da je isključena bilo kakva kontaminacija mikroorganizmima koji potječu iz đubreta.
Za isključivanje mogućnosti kontaminacije vode mikroorganizmima iz đubreta, koristi se
prethodni test kojim se dokazuju koliformne bakterije. Ako se u prethodnom testu dobije
pozitivan rezultat, rade se potvrdni i završni test, kojima se dokazuju i vrste koliformnih
bakterija prisutnih u vodi.

S ekonomskog, ili bolje rečeno tehnološkog aspekta

, voda mora da ima određene

bakteriološke i hemijske karakteristike. Od vode se zahtjeva da bude ukusna, bistra,
bezbojna, da ima određen hemijski sastav, da je uvijek ima u dovoljnim količinama
i da ima konstantnu temperaturu. Pored toga, voda treba da ima određenu količinu
organskih materija, gvožđa, mangana i fluora. Tvrdoća vode je takođe značajan faktor.

U prehrambenoj industriji, voda se koristi za pranje sirovina, za blanširanje, za hlađenje
zagrijanih proizvoda, za pranje mašina i drugih uređaja koji se koriste u procesu proizvodnje.
Iz tih razloga

voda mora da bude higijenski ispravna

, a pri tome je važnije koje vrste

mikroorganizama sadrži, nego koliki je njihov ukupan broj.

Snabdijevanje pogona

prehrambene industrije hemijski i bakteriološki ispravnom vodom, ima veoma veliki
značaj.
Kontaminacija namirnica porijeklom iz vazduha:

Čist vazduh nema svoju mikrofloru, ali se bakterije u vazduhu nalaze suspendovane na
čvrstim česticama ili se nalaze u sitnim kapljicama vode.(najčešće su to koke!)
Čvrste čestice u vazduhu potječu od zemlje, a kapljice od rose ili magle. Takođe nastaju
prilikom kašljanja ili kijanja ljudi. Spore plijesni u vazduhu mogu da potječu od plijesni koje
se razmnožavaju na tavanicama, zidovima ili podovima pogona prehrambene industrije.
Mikroorganizmi ne mogu da se razmnožavaju u vazduhu, ali se u njemu održavaju, a oni koji
su otporni na isušivanje izdržaće duže.
Broj mikroorganizama u vazduhu zavisi od čitavog niza faktora, uključujući: vlažnost,
kretanje vazduha, količinu suspendovanih čestica i dr. Povećanje broja mikroorganizama u
vazduhu izazivaju vazdušne struje, kretanje ljudi i ventilacija prostorija.
Jednostavan metod za za brojanje bakterija bakterija u vazduhu je postavljanje otvorenih
Petrijevih ploča na nekoliko mjesta u prostoriji za određeno vrijeme. Poslije inkubiranja u
termostatu, prebrojavaju se izrasle kolonije.

Kontaminacija namirnica porijeklom od radnika i prodavaca:

Prisutna mikroflora na rukama i odijelu radnika, uglavnom, ukazuje na uslove rada i navike
radnika. Na odijelo i ruke radnika dospijeva mikroflora iz zemljišta, vode i prašine, a nalazi se
na svakom predmetu s kojim radnik ili prodavac dolaze u kontakt. Postoji znatan broj
bakterijskih vrsta koje su vezane za nos, grlo ili usta, pa i ruke radnika. To su najčešće vrste iz
rodova

Gaffkya, Sarcina i Staphylococcus

. Najčešće su vrste Staphylococcus, koje se

nalaze u nosnoj šupljini, ustima, na rukama i drugim dijelovima tijela.
Iako su vrste iz rodova

Salmonella i Shigella

izrazito crijevne bakterije, one se ipak mogu

naći na namirnicama, ako u proizvodnji ili prometu nisu zadovoljeni osnovi sanitarni uslovi.

Kvarenje masti i ulja:
Kvarenje zbog mikrobne razgradnje

dovodi masti i ulja do užeglosti

koja je uzrokovana

oksidacijom ili hidrolizom lipida- masti

. npr.pokvareni maslac postaje „užežen“ zbog

hidrolize masti, u toku koje

nastaju slobodne masne kiseline i glicerol

, a to je popraćeno

stvaranjem neugodnog mirisa

. Riblje meso sa visokim sadržajem lipida, kao što su losos i

skuša, također podliježu užeglosti.

Promjena boje životnih namirnica:

Rast nekih mikroorganizama može promijeniti boju namirnica, npr.

Rast

bakterija

Serattia marceses

proizvodi

svijetlo-crvenu

boju hljeba-kruha;

Zajednički porast

Pseudomonas i Streptococcus lactis

stvara

plavo

obojeno mlijeko;

Rast

plijesni

na površini mesa može proizvesti npr.

crne tačke

uzrokovane porastom

Cladosporium herbarum

bijele tačke

nastaju zbog porasta

Sporotrichum

vrste, a

zelene

površine stvaraju neke vrste iz roda

Penicillium

Porast

heterofermentativnih bakterije mliječne kiseline

na svježem mesu uzrokuje

stvaranje

zelene

boje zbog djelovanja enzima perooksidaze na pigmente mesa.

Promjena strukture životnih namirnica:

Rast mikroorganizama može promijeniti i strukturu namirnica, npr. rast vrsta

Bacillus

proizvodima kao što su mlijeko i tijesto može uzrokovati njihovu

ljepljivost

FAKTORI KOJI POTPOMAŽU ILI INHIBIRAJU AKTIVNOST

MIKROORGANIZAMA

Bakterije koje se sreću u namirnicama imaju najveći značaj zbog hemijskih promjena koje
izazivaju u njima. Promjene se sastoje u hidrolizi kompleksnih ugljenih hidrata u
jednostavnije, u razlaganju proteina u polipeptide, amino-kiseline, amonijak ili amine i u
razlaganju masti na glicerol masne kiseline. Kao posljedica reakcija koje izazivaju bakterije,
da bi došle do potrebne energije, dobivaju se proizvodi kao što su: organske kiseline, alkoholi,
aldehidi, ketoni i gasovi.

Osnovni faktori koji utječu na rast bakterija su: hrana, vlažnost,

temperatura, koncentracija vodonikovih jona, oksido-redukcioni potencijal i prisustvo
inhibitornih materija.

Svaki od ovih faktora je značajan i njihova kombinacija odredit će

koji će se mikroorganizmi razmnožavati, kojom brzinom će se to razmnožavanje odvijati i
koje će se promjene i u kom stepenu razvijati.

1. HRANA:

Svaka vrsta bakterija ima svoje zahtjeve u hrani. Za neke vrste bakterija ovaj

raspon je vrlo veliki i mogu rasti na različitim supstratima (koliformne bakterije), a mnoge
patogene bakterije se mogu razmnožavati samo na određenim vrstama supstrata. Bakterije se
mnogo razlikuju po vrstama hrane koju mogu da koriste kao izvor energije, npr. koliformne
bakterije i Clostridium vrste mogu da koriste veliki broj ugljenih hidrata, dok Pseudomonas
vrste koriste samo jednu ili dvije vrsta, ali pored toga kao izvor energije koriste organske
kiseline i njihove soli, alkohol i estre. Bakterije se veoma razlikuju prema potrebama za
vitaminima ili drugim faktorima rasta. Neke vrste sintetizuju samo dio svojih potreba, dok su
druge u stanju da ih sintetizuju u cijelosti. Nasuprot tome, mliječno-kisele bakterije i patogene
bakterije moraju da dobiju ove materije u substratu na kome treba da se razvijaju.

2. VLAGA: U principu bakterijama za rast treba više vlage nego kvascima i plijesnima.

Voda koja se nalazi u namirnici nije uvijek pristupačna mikroorganizmima. Sadržaj
upotrebljive vode u nekoj namirnici naziva se

aktivnost vode (a

), a to je onaj dio vode koji

mikroorganizmi mogu da koriste za svoju metaboličku aktivnost.