Control Fitosanitar
Transcript of Control Fitosanitar
Universitatea Transilvania BraşovFacultatea de Alimentaţie şi Turism
Controlul Fitosanitar al produselor alimentare
de origine vegetală
Dr. PUCHIANU GheorgheMedic Primar Veterinar
Doctor în Ştiinţe Medicale Veterinare
2010
MICROBIOLOGIA PRODUSELOR ALIMENTARE
DE ORIGINE VEGETALA
Implicatiile in îmbolnavirile omului ale microorganismelor care
contamineaza produsele alimentare de origine vegetala
Produsele vegetale constituie o sursa abundenta de alimente. Natura partii
comestibile de la fiecare plantă difera de la specie la specie: radacina, tuberculii, bulbii,
tupina, frunzele, fructul, grauntele, floarea. Unele din acestea se consuma in stare bruta
crude sau fierte), altele numai dupa procesare şi transformare în alimente sau includerea ca
ingrediente în unele alimente.
Controlul fitosanitar al acestor produse este foarte complex si el intereseaza in primul
rand starea de sanatate a plantelor, alterarea lor si a produselor rezultate din ele, si intr-o
măsură mai mica sanatatea consumatorilor. In general, majoritatea microorganismelor
care contamineaza in mod obisnuit plantele sunt inofensive pentru plante, altele le pot
produce alterarea sau pot deranja procesele de prelucrare la care sunt supuse.
Faptul ca plantele nu sunt sensibile la microorganismele patogene pentru om şi
animale, este unul din motivele pentru care microbiologia vegetalelor a fost mai putin
studiata de specialistii in microbiologia alimentelor, decat aceea a produselor de origine
animala. Ea s-a dezvoltat mai mult in directia cunoasterii microorganismelor capabile să
produca imbolnaviri la plantele in viata sau alterarea celor recoltate, precum si a celor
implicate in prelucrarea produselor de origine vegetala.
Vegetalele proaspete contin o microflora diversa in functie de conditiile în care se
dezvolta, se transportă si sunt manipulate. Microorganismele care le polueaza pot fi in
numar mai mic sau mai mare si sunt reprezentate de speciile care se gasesc in solul, apa,
aerul in care se dezvolta plantele. Cele care vin in contact direct cu solul sunt
contaminate cu un numar mai mare de microorganisme.
Microflora vegetalelor se poate imparti in doua mari grupe:
a) microflora naturala epifită a plantelor;
b) microflora adaugata.
In prima grupa sunt incluse microorganismele saproflte, inofensive pentru plante
si pentru consumatorii lor; in a doua grupă pe langa unele microorganisme saproflte sunt
incluse si unele patogene pentru plante sau pentru consumatorii lor. Irigarea terenurilor pe
care se cultiva plantele cu ape reziduale fecaloide, menajere sau folosirea ingrasamintelor
naturale nesterilizate termic fac posibila atingerea pe vegetale sau pe fructele care cad pe
sol a unor germeni patogeni pentru om (bacterii, virusuri, oochisti de protozoare, oua de
helminti).
Manipularea şi pastrarea în conditii defectuoase pot contribui, de asemenea la
contaminarea produselor vegetale cu microorganisme patogene.
In decursul timpului s-au descris numeroase episoade de imbolnaviri la om produse in
urma consumului de vegetale sau a produselor de origine vegetala. Bacteriile şi
virusurile patogene pentru om pot supravietui pe plante perioade de timp destul de mari.
Astfel, S.typhi poate rezista timp de o luna pe frunzele plantelor cultivate pe soluri
contaminate, nefiind indepartata de ploi. Aceeasi bacterie a putut fi izolata de pe ridichi
dupa 37 zile, iar de pe laptuci dupa 41 zile de la contaminarea experimentală a solului pe
care au fost cultivate.
In Germania, in 1954, G.Muller a cercetat vegetatia unui teren irigat, prin stropire -
ploaie cu ape reziduale si a constatat ca, imediat dupa stropire, pe o distanta de 50 m in
jurul sursei de stropire, iarba este contaminata (100% din probe) cu salmonele de
numeroase si diferite serotipuri: S.paratypy A, S.typhi, S.newport, S.barelly S.
oranienburg. Dupa 3 saptamani de la stropire existau inca 84 % din probele examinate
contaminate cu unul sau mai multe din serotipurile mentionate. La 6 saptamani de la
stropire, titrul coli al apei de spalare a ierbii a scazut de la 107 la 105/ml, ceea ce indică
posibilitatea prezentei şi a salmonelelor sau a altor microorganisme patogene de origine
fecala.
Un episod extins de listerioza de origine alimentara prin consumul de salata de varza
cruda a aparut la om in 1981 in Canada si in Maritime Provincens din Noua Scoţie.
Listerioza perinatala a interesat 1,3% din nasterile de la maternitatea din Halifax si s-an
inregistrat 18 (44%) cazuri mortale in perioada 1 martie - 1 septembrie. Boala aparea la
mamele gravide care faceau forme clinice uşoare, dar care o transmiteau la noi-nascuţi
Aceştia se imbolnaveau grav si mureau in procent ridicat. S-a demonstrat ca sursa de
infectie pentru mame a fost salata de varza de aceeaşi provenienta. Din salata si din toate
materialele clinice s-a izolat serovarul b de L.monocytogenes. Vanzatorul de salată
procurase varza de la un fermier care o cultivase pe un teren fertilizat cu balegar de la oi la
care evoluase listerioza. Pe varza stocata la rece mai multe luni in sopron, avusese loc
multiplicarea listeriilor.
Unele vegetale contaminate pot, de asemenea, sa stea la originea gravelor infectii ca
E.coli O157H7. Salata a fost implicata de mai multe ori in aparitia unor episoade de toxiinfectii
alimentare date de aceasta bacterie. Un prim episod este cel aparut in Maine - SUA, si
interesa membrii unei familii ale caror obiceiuri culinare constau in a nu consuma decat
legume din gradina proprie care era fertilizata cu balegar de la vaca şi vitelul propriu. Din
solul gradinii s-a izolat E.coli O157H7, iar animalele fermierului posedau titruri ridicate de
anticorpi fata de aceasta bacterie. In vara anului 1995, 30 laboratoare din SAU au raportat
100 cazuri de imbolnavire cu E.coli O157H7 la persoane din zona Montana, a caror sursa de
infectie a fost salata irigata cu apa contaminata din fecalele unei cirezi de vite din apropiere,
iar in Angola de Est s-a descris un episod de colita hemoragica cu 24 cazuri si un mort,
alimentul incriminat fiind cartofii.
In Japonia, in iulie 1996, a aparut cea mai mare epidemie de origine alimentară
produsa de O157H7, cunoscuta pana astazi. Ea a afectat 9000 persoane din care 6000 copii
scolari din oraşul Sakai si 2000 copii din cresele din Habikino de langa Osaka, restul de 1000
bolnavi reprezentand episoade familiale. In aceasta epidemie au murit 9 copii si o femeie de
84 ani, in urma contractarii sindromului uremic si hemoragic.
Numai diagnosticarea la timp a bolii si ingrijirea ireprosabila a bolnavilor au limitat
proportiile dezastrului. Sursa principală de infectie au constituit-o ridichile de luna cultivate
intr-o ferma din Habikino, si in unele cazuri, salata si ficatul de vita, consumate in stare
crudă intr-o familie.
Vegetalele reprezinta deseori alimente prin care se transmit la om numeroase boli
produse de virusuri. O sursa potentială de contaminare primara cu virusuri o reprezintă
irigarea si fertilizarea plantelor fructifere sau a legumelor cu ape uzate din aglomerarile
umane. Virusurile pot contamina direct partile aeriene ale plantelor sau unele pot ajunge in
plante prin radacini odata cu absorbtia apei. Salata implicată in gastroenterita virala, se
contamineaza deseori in timpul prepararii ei de persoanele bolnave sau purtatoare de
virusuri.
Literatura de specialitate semnaleaza numeroase cazuri de imbolnavire cu virusuri, in
special cele ale poliomelitei si hepatitei epidemice, prin consumul unor vegetale crude
contaminate.
Agentii multor boli parazitare la om se transmit prin consumul unor legume si fructe
contaminate cu dejectii umane si animale. Exemple: giardiaza, amibiaza,
criptosporidiaza, diferite teniaze, ascaridioza s.a.
In prezent se consideră ca sursa principală de infectie in criptosporidiaza omului o
constituie numeroase specii de animale domestice si salbatice care contractă aceasta
boală ca si omul. După vindecare animalele raman purtătoare si eliminatoare de oochisti de
Cryptosporidium parvum timp de cateva saptămani. Dejectiile lor pot ajunge pe soluri
cultivabile sau direct pe părtile aeriene comestibile ale plantelor prin consumul cărora omul
se infecteaza. Viteii si mieii au fost incriminati cel mai des ca sursă principală de infectare a
omului, prin contact direct sau prin intermediul plantelor contaminate.
O alta grupa importantă de microorganisme care contamineaza plantele ca
microflora adăugata, sunt bacteriile coliforme care reprezintă, de altfel, si un indicator
important de contaminare fecală. Prin numeroase lucrari s-a demonstrat că pe suprafata
plantelor crescute pe soluri irigate cu ape reziduale pot fi gasite 100 - 10.000.000 bacterii
coliforme la 100 g plante. Aproximativ 30% din bacteriile coliforme gasite pe plante sunt
reprezentate de Escherichia coli, ceea ce reprezinta un indicator important al contaminarii
fecale, lăsând la o parte faptul ca numeroase serotipuri de E.coli sunt patogene de temut
pentru om. Rezultatele cercetarilor comunicate de diferiti autori demonstrează, de
asemenea, ca aceste bacterii au o rezistenta foarte mare pe plantele verzi, ca si pe cele
pastrate prin uscare sau prin frig. Ploile torentiale reusesc sa spele majoritatea bacteriilor de
pe plante, dar nu le îndeparteaza in totalitate. In acelasi sens mentionam ca spalarea de catre
om a legumelor si fructelor crude contaminate, nu îndepărteaza toate microorganismele, dar
numarul ramas, deseori, este neânsemnat, sub dozele minime infectante pentru om. De
aceea afirmaţia că o spălare bună a legumelor şi fructelor echivalează cu o adevarată
desinfecţie, trebuie luată în considerate şi aplicată de consumatori.
Nu putem incheia cele de mai sus fară a cita datele lui Milojcic'M. care examinând 673
probe de diferite legume si fructe recoltate de pe pieţele agroalimentare din Belgrad, a
demonstrat posibilitatea ca acestea sa servească drept cale de transmitere la om a
diferitelor enterobacterii patogene. Cu ocazia acestei investigatii, autorul a reusit sa
izoleze 3 tulpini de S.paratyphi B de pe laptuci şi sparanghel, 5 tulpini de Shigella flexneri
de pe tomate, fragi şi cireşe şi 3 tulpini de Shigella sonnei de pe ceapa şi cireşe. Escherichia
coli a fost prezentă în toate probele, iar Morganella morgani în 10,4% probe, ceea ce arată o
contaminare fecala de 100%. Datorită faptului ca E.coli supravieţuieşte în sol mai mult decat
majoritatea enterobacteriilor patogene, unii cercetatori consideră ca a absolutiza valoarea de
indicator al contaminarii fecale a acestei specii bacteriene ar fi un test prea exagerat.
Consideram ca acesti cercetatori au dreptate, numai daca avem in vedere ca germenii
patogeni ajunsi pe plante, nu patrund in profunzimea tesuturilor lor si nu se pot multiplica. In
acest fel, numarul lor se va micşora treptat si de cele mai multe ori nu va putea asigura
dozele minime infecte pentru om. in cazul produselor de origine animala, acestea
favorizeaza multiplicarea enterobacteriilor patogene, iar indicatorul E.coli capata o mai
mare semnificatie.
Totusi pentru a se evita orice surpriza din partea unor produse vegetale, organismele
internationale de profil acorda bacteriei E.coli semnificatia de indicator al contaminarii fecale
si in cazul produselor vegetale sau de origine vegetala, mai ales al celor care se consuma in
stare cruda (legume, fructe). Aceasta cu atat mai mult cu cat multiplicarea patogenilor devine
posibila pe partile plantelor zdrobite sau cu diferite leziuni care le afecteaza integritatea
suprafetelor lor.
Microbiologia cerealelor şi a fainii de grâu
Boli ale plantelor de cereale care pot afecta salubritatea, randamentul şi
calitatea grauntelor pe care le produc.
Cerealele de cultura cu semnificatie mare pentru alimentatia omului sunt
reprezentate, in principal, de cateva graminee: graul, porumbul, orezul, orzul, ovazul,
secara si sorgul. Fructul (graunte, boabe) acestor graminee este partea care intra in
alimentatia omului. Dintre cerealele mentionate numai boabele de orez se consuma in
stare brută, celelalte fiind consumate de om numai dupa prelucrare - transformare.
Grăunţele acestor cereale sunt sarace in apa si in zaharuri libere, dar bogate in
amidon si în proteine.
Deoarece calitatea microbiologică si toxicologică a grauntelor de grau depinde in
mare masura de starea de dezvoltare si de sanatate a plantelor care le produc, in cele
ce rneaza vom mentiona cateva din bolile acestor cereale.
Boli produse de bacterii
Aceste boli sunt importante prin frecventa si extinderea lor. Unele specii bacteriene
fitopatogene pot afecta toate organele plantei sau numai o parte dintre acestea. .
Bacteriile fitopatogene, la inceputul infectiei produc modificari fiziologice locale,
intensificand respiraţia tesuturilor afectate, scazand continutul lor in glucide si
determinand acumularea de acizi organici. Aceste modificari fiziologice sunt urmate de
modificari morfologice manifestate prin hipertrofii, necroze tisulare, decolorari, ofilire si, in
unele cazuri putrezirea radacinilor. Mentionam cateva din aceste boli bacteriene:
a. Veştejirea bacteriana a porumbului este produsa de Pseudomonas stewarti care
se transmite de la an la an prin seminte, iar in timpul vegetatiei se extinde de la plantă la
planta prin insecte. Ea se manifestă prin aparitia pe frunzele infectate a unor dungi
necrotice, caracteristice, incetinirea dezvoltarii plantei care ramane pitica, se
veştejeşte, iar stiuletii sunt mici si au boabe sistave. Productia si calitatea nutritiva si
microbiologica a grauntelor sunt nesatisfacatoare.
b. Patarea porumbului produsa de Pseudomonas halei cuprinde intreaga planta,
careia ii scade capacitatea de asimilare si de productie.
c. Bacterioza cenuşie a boabelor de porumb este produsa de unele specii din
genul Bacillus. Ea se manifestă prin aparitia pe suprafata boabelor a unor pete de culoare
cenusie sau cenusie-galbuie. Boabele sunt mai usoare si poseda o capacitate redusa de
germinare.
d. Bacterioza neagra a grâului, secarei şi orzului este o boala grava produsa de
Pseudomonas translucens. Ea se transmite prin semintele infestate si netratate, care
contin bacteria pe suprafata sau in interiorul lor. Infectia se dezvolta in semintele
introduse in sol si odata cu dezvoltarea plantei se extinde la frunze si la spice.
Boala se transmite de la planta la planta prin insecte care inoculeaza bacteria
prin inteparea ţesturilor profunde. Daca infectia evolueaza in prima faza de crestere a
plantei, aceasta se distruge; daca infectia apare mai tarziu, pe spicele plantei apar pete
negre, frunzele se decoloreaza partial si prezinta zone sau benzi de culoare neagra.
Infecţia cuprinde si boabele care se zbarcesc si au pe suprafata pete sau benzi negre
bogate in bacterii. Acestea folosesc substantele nutritive din bob şi îi distrug embrionul. In
lanurile cuprinse de aceasta boala recolta scade cu 20-60%.
Boli produse de virusuri
Se cunosc 25 viroze la plantele cerealiere. Ele se transmit de la an la an prin
semintele netratate, iar in perioada de vegetatie, de la plantă la planta, prin insecte.
Virozele se manifesta prin incetinirea dezvoltarii plantelor, degenerarea acestora si flori
sterile, ceea ce determina o scadere a recoltei şi o reducere semnificativa a calităţii
tehnologice a boabelor.
Principalele boli virotice ale plantelor se manifesta sub forma de mozaic, necroze si
deformatii.
Boli produse de mucegaiuri
Bolile cerealelor produse de mucegaiuri au implicatiile cele mai mari in privinta
recoltelor obtinute, proprietatilor tehnologice ale grauntelor si a nocivitatii pentru om şi
animale. Nocivitatea grauntelor si a derivatelor din prelucrarea lor este determinata in cea mai
mare parte de prezenta in ele a micotoxinelor şi a altor produsi toxici produsi de unele
mucegaiuri, care imbolnavesc plantele in timpul vegetatiei si care se transmit la boabe si
produsele prelucrate pentru consum.
Cornul secarei - este o boala a secarei si a altor graminee, produsa de micetul
Claviceps purpurea care paraziteaza spicele. In spicele infectate, in locul boabelor se
formeaza sclerontii (reprezinta forma de rezistenta a mucegaiului) sau ergotii de culoare
neagra sau brun-violeta de forma unui corn, cu aspect de carbune sfaramicios, cu
dimensiuni de 10-30 mm sau mai mari. In timpul seceratului, o parte din sporii din scleronti se
scutura, infesteaza solul unde rezista peste iarna, iar primavara germineaza, formeaza
pedunculi cu mai multe ingroşari la capete, de culoare roz-purpurie, cu periteci cu asci de
forma cilindrica care contin ascospori de forma filamentoasa. Ascosporii sunt antrenati de
vant şi ajung pe planta de secara in perioada de inflorire, cad pe stigmatele spicelor,
germineaza, patrund in ovar şi se substituie embrionului. Formeaza conidiospori pe care
insectele ii transferă la alte spice , extinzand infectia. La sfarsitul perioadei de vegetatie in
locul boabelor se formeaza scleronti şi se reia ciclul de dezvoltare. Aceasta boala scade mult
recolta, iar cea obtinuta este puternic contaminata cu scleronti care contin alcaloizi foarte
toxici numiti ergotina. In timpul prelucrarii boabelor de secara contaminata, ergotina ajunge
in faina şi in paine care consumata de om determina aparitia unei intoxicatii, uneori foarte
grave, numita ergotism.
In secolele din urma ergotismul era destul de frecvent si deseori evolua sub forma unor
adevarate epidemii. !n prezent, in tarile dezvoltate, ergotismul natural a disparut datorita
cunoaşterii cauzei lui şi progreselor agrotehnice, care a facut posibil ca, prin tratamentele
aplicate, sa se evite contaminarea gramineelor cu Claviceps purpurea.
Cel mai important efect toxic al alcoizilor ergotului pentru om si animale este
vasospasmul care poate interesa orice vas sanguin, inclusiv arterelor coronare si circulatia
splahnica. Vasospasmul prelungit se exprima clinic ca ergotism, fie de tip gangrenes, fie de
tip convulsiv, sau rareori, ca ergotism mixt. Se apreciaza ca o concentrate de 1% ergot
in boabele de secara este suficienta sa provoace simptome de ergotism gangrenos tipic la
om .
Fuzariozele cerealelor - sunt produse de diferite specii din genul Fusarium
care cuprinde ciuperci microscopice cu miceliu septat, cu hife putin colorate in roz,
transparente si care formeaza spori alungiti multicelulari (microconidii). Genul Fusarium
cuprinde numeroase specii repartizate in 12 sectiuni sau grupe, dintre care numai 4
contin specii toxigene. Unele din aceste specii paraziteaza frecvent cerealele la care
provoaca fuzariozele. Speciile cu semnificatie toxicologica sunt: F. tricinctum,
F.equiseti, F.graminearum (roseum) - foarte patogena pentru cereale la care produce
diferite boli- F.moniliforme si F.proliferatum.
Fuzariozele apar mai frecvent la grau, secară si porumb din regiunile cu climat umed.
Aceste mucegaiuri fitopatogene produc putrezirea plantelor abia iesite din pamant,
modificari ale tulpinii si spicului, in functie de gradul de infectie si stadiul de dezvoltare a
plantei in momentul infectarii. Sporii acestor miceti ajunsi pe diferite organe ale plantei
formeaza micelii ale caror hife patrund in tesuturi. Cei ajunsi pe sol pot forma micelii la
nivelul acestuia si infecteaza radacina plantei. Daca UR a aerului este mai mare de 75%,
nucegaiul se poate dezvolta si pe tulpina care se ingalbeneste si deseori se acopera cu un
miceliu roz pe care se formeaza conidiospori in forma de secera, septati. Boabele
afectate raman mici, zbarcite si isi pierd capacitatea de germinare. Daca infectarea
boabelor se face in perioada de coacere, acestea nu difera de cele neinfectate. Boabele
infectate insamantate germineaza dar odata cu planta se dezvolta şi mucegaiul care
determină uscarea si moartea plantei.
Fuzariozele determina o scadere a recoltei de boabe si reduc calitatile tehnologice s
nutritive ale acestora, deoarece mucegaiul patruns in boabe le modifica compozitia modifică
prin degradarea partiala a glucidelor si protidelor. Odata cu actiunea lor asupra boabelor,
aceste mucegaiuri produc o serie de micotoxine care ajung in faina, in paine sau in alte
produse de panificatie si pot determina imbolnaviri grave la om. Aceasta cu atât mai mult
cu cat micotoxinele produse de fuzarii nu sunt inactivate de tratamentele termice care se
aplica in mod obisnuit acestor produse in timpul procesarii lor. Pentru a reduce in mod
semnificativ efectul nociv asupra omului si animalelor al acestor micotoxine sunt
necesare tratamente termice de 80°C timp de mai multe ore, ceea ce nu este posibil din
punct de vedere tehnologic si nici economic.
Datorita semnificatiei mari pe care aceste micotoxine o au pentru sanatatea
publica, prezentam cateva dintre ele.
Principalele fusariotoxine cunoscute si cu importanta medicala sunt: toxine-2,
nivalenolul, desoxinivalenolul (DON), cunoscut si sub denumirea de vomitoxina,
diacetoxinpenolul, neosolaniolul, diacetoxiscirpenolul (DAS) si zearalenona. Mult timp o parte
din aceste toxine au fost denumite trichotecene.
Structura lor chimica de baza, excluzand zearalenona, consta dintr-un compus
parental - scirpena - (12, 13 epoci) si din grupari hidroxi, epoxi, ceto, compusi inruditi chimic,
dar diferiti in privinta unor proprietati fizico-chimice si biologice. Aceste toxine au stabilitate
remarcabila, in conditii de mediu cu variatii moderate de temperatura si pH. Oxigenul si
lumina nu le influenteaza activitatea. Datorita acestor proprietaţi ele nu sunt inactivate in
procesarea grauntelor de cereale. Mentionam cateva din efectele lor biologice asupra
organismului uman si animal.
Imunotoxicitatea este unul din aceste efecte. Ea exercita asupra sistemului imun
doua tipuri de efecte adverse. Un prim tip supreseaza una sau mai multe functii ale
sistemului imun, ceea ce provoaca o crestere a sensibilitatii organismului fata de bolile
neoplazice. Un al doilea tip de imunotoxicitate consta in stimularea de catre fusariotoxina a
unei functii imune care determina tulburari autoimune. Deoxinivalenolul si nivalenolul pot
manifesta ambele tipuri de efecte in functie de doza si durata expunerii.
Superinductia productiei de citoxina de catre celulele helper T si activarea
macrofagelor si celulelor T sa produca citoxine proinflamatorii, asemanatoare cu cele
observate in socul provocat de lipopolizaharide, este un alt efect biologic al acestor
toxine.
Rezultatele multor lucrari demonstreaza ca imunotoxicitatea are semnificatia cea mai
mare asupra sanatatii omului, pentru ca ele apar si dupa expuneri la doze mici de toxine, asa
cum se intampla in practica.
In afara acestor doua efecte, fusariotoxinele au si altele. Unul din acestea este
inducerea tulburarilor hematologice cum sunt neutropenia, trombopenia si anemia la om şi
animale.
Fumosinele produse de unele specii de Fusarium, in special de F.moniliforme, cu o
structura asemanatoare cu aceea a sfingosinei, un fosfolipid esential din membranele
celulelor, isi desfasoara activitatea asupra organismului afectand metabolismul
sfingolipidic. Ceramidele derivate din metabolizarea sfingosinei regleaza sinteza ADN.
Fumosina BI, cea mai importanta toxina din grup care se absoarbe la nivelul tubului
digestiv, interfereaza biosinteza ceramidei, factor regulator, ceea ce explica proprietatile
cancerigene a fumosinei BI. Fumosinele sunt elaborate, in principal, in boabele de
porumb infectate cu F.moniliforme, şi sunt implicate in cancerul esofagian al omului din unele
zone ale Africii de Sud, in encefalomalacia ecvina, in cancerul hepatic la sobolani, edemul
pulmonar la porci si in unele leziuni hepato şi nefrotoxice.
Toxina-2 si DON (fusariotoxine) afecteaza activitatea mitogena a limfocitelor B şi T,
ceea ce mareste sensibilitatea omului fata de infectiile cu Candida, Listeria, Salmonella,
Mycobacterium şi Ctyptococcus.
Fumosinele sunt implicate deseori in imbolnaviri ale omului cu aspect de
toxiinfectie alimentara , aparute in urma consumului de produse facute din cereale
contaminate si inhiba asimilarea vitaminelor de catre organism.
Mentionam cateva din bolile omului produse de fusariotoxine:
- cancerul esofagian,
- sindromul estrogenic micotoxic (entrogenismul).
Din cauza incidentei naturale a fumosinelor B1; B2 şi B3 in porumbul comercial, in
orez, grau, sorg, in furaje şi in alimentele prelucrate din aceste cereale in multe tari ale lumii
ca Argentina, Australia, Brazilia, Botswana, Bulgaria, Canada, China, Egipt, Franta , Italia,
SUA, Zimbabwe s.a., ca şi datorita efectelor lor nefavorabile asupra sanatatii omului şi
animalelor, unele organisme internationale au impus ca fumosinele sa fie cautate in alimente
si furaje si sa se stabileasca nivelele lor de toleranta
Taciunele cerealelor - aceasta boala a plantelor şi semintelor de cereale este
produsa de basidiomiceti din genul Ustilago.
La grâu boala numita si taciunele zburator este provocata de specia Ustilago tritici si
determina pagube foarte mari. Ea afecteaza si planta si spicul. Plantele infectate nu se
dezvolta normal, raman aici si formeaza spicul inaintea celor sanatoase. Dupa inspicare,
mucegaiul distruge ovarele, staminele si celelalte parti ale spicului, in afara axei principale.
Spicul de grau parazitat are aspectul unei mase negricioase, pulverulente, formate din
chlamidospori si seamana cu unul ars de foc. Chlamidosporii plantelor bolnave sunt luati
de vant si se depun pe spicele plantelor sanatoase, unde se dezvolta pe stigmatele florilor de
grau, formeaza miceliu care patrunde prin peretii ovarului si ajunge in ovule, unde un timp se
dezvolta impreuna cu embrionul si endospermul. Samanta se dezvolta normal, incat in
momentul recoltarii boabele infectate nu se deosebesc de cele sanatoase. Aceste boabe cu
aspect normal, cand sunt insamantate, germineaza, formeaza plantula de grau, dar odata cu
aceasta se dezvolta si miceliul de mucegai. Miceliul invadeaza tulpina si ajunge in florile
spicului. Miceliul se fragmenteaza in celule care se transformă în spori negri, iar din spic
ramane intreg numai rahisul.
Pentru combaterea acestei boli este necesară distrugerea miceliului din interiorul
boabelor prin tratare termica (50°-53°C timp de 7 minute). Semintele tratate astfel nu-si
pierd capacitatea de germinare.
La porumb boala este produsa de specia Ustilago maydis . Pe plantele parazitate
apar tumorete de diferite dimensiuni, localizate de obicei pe stiulete, pe care micetul il
distruge in totalitate. In locul boabelor se dezvolta niste formatiuni globuloase alb-cenusii pline
cu o masa pulverulenta de chlamidospori sferici negriciosi. Tumoretele negricioase pline cu
spori se pot forma si pe spicul tulpinii, nodurile si radacinile plantei de porumb. Ele ating
dimensiuni de 10-15 cm diametru, sunt acoperite de o membrana subtire care se rupe usor si
pun in libertate Chlamidosporii care urmeaza un ciclu de dezvoltare ca cel descris la grau.
Taciunele apare si la orz, ovaz si la unele ierburi furajere. Este o boala grava a
cerealelor si produce pierderi mari de recolta.
Rugina - se intalneste la grau, secara, porumb, ovaz, unele plante
industriale, medicinale si la arbori. Ea este produsa de basidiomiceti din genul Puccinia.
Boala se manifesta prin pierderi importante la productia de cereale. Plantele atacate de
agentii ruginii pierd multa apa prin transpiratie si prezintă o crestere a permeabilitatii
celulare si o scadere a intensitatii procesului de fotosinteza, încât substantele nutritive din
boala se reduc. Modificarile fiziologice influenteaza negativ dezvoltarea plantelor,
tulpinile si spicele sunt mai mici, ca si numarul boabelor din spic. Boabele sunt mai
usoare, contin cantitati mai reduse de proteine glutenice si de poliglucide, devin sistave, au
o culoare galben-deschisa, dau o faina de calitate inferioara, cu proprietati tehnologice
nesatisfacatoare.
Malura - este produsa de specii de basidiomiceti din genul Tilletia , dintre
care cea mai importanta este Tiletia tritici, agentul etiologic al malurii graului si secarei. Acest
micet se inmulţeşte prin chlamidospori care se raspandesc pe calea vantului de la
plantele bolnave la cele sanatoase sau sunt adusi in sol odata cu boabele de grau
contaminate si insamantate. Ei germineaza odata cu semintele. Din chlamidospori ia
nastere un tub germinativ pe care se dezvolta o bazidie care elibereaza 4-12 bazidospori.
Dupa copulare formeaza filamente de infectie care patrund in tanara planta, se dezvolta
odata cu aceasta si invadeaza tulpina. Ajunse la spic, patrund in ovar, unde se dezvolta
intens in timpul infloririi. In cavitatea ovarului, hifele miceliului se divid in celule
separate care cresc in volum, se rotunjesc, se inconjoara cu o membrană groasa si se
transformă in chlamidospori. Dezvoltarea normala a bobului este oprita, iar întreaga
cariopsa este plina cu spori. Pericorpul ramane intact, ceea ce face ca boabele
contaminate sa nu se diferentieze de cele sanatoase. La zdrobirea unui bob contaminat
apare un praf negru format din cateva milioane de chlamidospori, cu miros de peste alterat,
dat de trimetilamina pe care o contin sporii.
Boabele mălurate sunt mai uşoare decat cele normale ceea ce face posibila
separarea lor prin introducerea in bai de apa. Boabele malurate plutesc la suprafata apei si se
pot indeparta. Daca boabele bolnave nu se inlatura de cele sanatoase, in timpul macinarii
sporii ajung in faina careia îi imprima o culoare inchisa si un gust neplacut. Asemenea faina
nu se admite pentru procesare in paine sau alte produse destinate consumului uman,
deoarece sporii de malura excita glanda salivara si determina tulburari gastrointestinale la
om.
Microorganismele care pot afecta boabele de cereale şi evolutia lor în timpul
depozitarii acestora.
Boabele de cereale sunt in mod obişnuit contaminate cu microorganisme, in special
bacterii si mucegaiuri, care pot influenta calitatea lor tehnologica, agrotehnica si sanitara.
Uneori numarul acestor microorganisme este asa de mare incat produc modificari grave
in compozitia si structura biologica a boabelor si le fac improprii pentru procesarea lor in
produse alimentare pentru om sau devin necorespunzatoare si pentru hrana animalelor.
Datele din literatura de specialitate arata ca numarul mediu al acestor microorganisme pe 1
g de graunte normale de cereale este de ordinul a 3-4 milioane. Ele sunt reprezentate de
bacterii si spori de mucegaiuri. Imediat dupa recoltare si in timpul depozitarii
corespunzatoare, numarul de bacterii este mult mai mare (milioane), decat cel al sporilor de
mucegai (zeci de mii-sute de mii). Se intelege ca boabele provenite de la plante puternic
parazitate, sau cele depozitate necorespunzator sunt contaminate cu un numar de
microorganisme mult mai mare. Numarul de microorganisme contaminate depinde si de
conditiile climatice din momentul recoltarii, ca si de structura anatomica a boabelor.
Surse de contaminare si structura microflorei de contaminare
Microorganismele de pe suprafata si din interiorul boabelor de cereale provin din
microflora din rizosfera, microflora epifita a plantelor sau cea de pe obiectele de
recoltare, transport si depozitare.
Microflora din rizosfera Acest sol din jurul radacinilor este imbogatit cu compusi nutritivi
pentru bacterii prin substantele organice eliberate de radacini. . Acestea apartin mai ales
genurilor: Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Leuconostoc,
Bifidobacterium . Propionibacterium si Eubacterium.
Microflora epifita, reprezinta microorganismele de pe tulpina, frunzele si florile
plantelor. Cea mai mare parte dintre ele provin din microflora rizosferei. Alta parte din
microorganismele epifite ajung pe plante prin intermediul insectelor, curentilor de aer sau
prin contacte ocazionale cu diferite vietuitoare sau obiecte.
O sursa importanta de contaminare masiva cu microorganisme a boabelor de
cereale o reprezinta recoltarea. In timpul recoltarii microorganismele ajung pe boabe prin
praful antrenat din sol si care se ataseaza de suprafata boabelor.
O alta sursa de contaminare a boabelor de cereale o reprezinta transportul efectuat
în conditii neigienice, cu mijloace puternic contaminate de la transporturile anterioare.
Contaminarea prin mijloace de transport neigienice implica deseori si microorganisme
patogene pentru om şi animale.
Depozitarea in spatii neigienizate, in care anterior au fost depozitate boabe de
cereale puternic infestate sau alte materiale contaminate, este o alta sursa de contaminare.
Contaminarea cu microflora rizosferei si cu cea epifita se consideră contaminare
primară, pe cand cea realizata in timpul recoltarii, transportului si depozitarii,
contaminare secundara. Spre deosebire de contaminarea primara, contaminarea secundara
presupune şi prezenta unor germeni patogeni pentru om si animale (stafilococi,
streptococi, enterococi, enterobacterii, unele specii de bacili si clostridii, de Penicillium,
Aspergillus s.a. sau a microorganismelor indicatoare ale lipsei de igiena sau ale contaminarii
fecale (bacterii coliforme, Escherichia coli).
Asa cum am menţionat, majoritatea microorganismelor care contamineaza boabele se
gasesc pe suprafata acestora si formeaza microbiota externă, iar o mica parte dintre ele
patrund in continutul boabelor si formeaza microbiota internă.
Microbiota externa a boabelor este formata mai ales din microorganisme saprofite si
numai in mica masura de microorganisme patogene pentru plante, om si animale. O
mare semnificaţie pentru salubritatea si proprietatile agrotehnice si de procesare ale
boabelor, au mucegaiurile si levurile care apartin la cele mai diverse grupe taxonomice:
Alternaria, Chladosporium, Dematium, Aspergillus (A.flavus, A.niger, A.fumigatus,
A.repens, A.versicolor, s.a.), Fusarium, Trichoderma, Penicillium (P.chrysogenum,
P.terestre, P.purpurogenum, P.rugulosum, P.expansion s.a.), Manilla, Geotrichwn,
Helmintosporium, Saccharomyces, Candida, Pichia, Hansenula.
Unele din genurile mentionate contin specii producatoare de micotoxine cu multe
implicatii in patologia omului şi animalelor sau capabile sa paraziteze boabele si plantele,
determinand mari pierderi economice. Aceasta se intampla cand acesti miceti gasesc
conditii de multiplicare favorabile pe boabele depozitate.
Dintre bacteriile gasite mai frecvent pe suprafata boabelor de cereale mentionam pe
cele din genurile: Pseudomonas, Acetobacter, Micrococcm, Pediococcus, Streptococcus,
Enterococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Proteus,
Providencia, Serratia, Bacillus, Clostridium, Streptomyces, Actinomyces, Corynebacterium,
Arthrobacter, Brevibacterium s.a.
Microbiota interna a boabelor de cereale cuprinde microorganisme saprofite si
parazite. Patrunderea lor in bob depinde de specia microorganismului si de conditiile
oferite de bob. Bobul ofera conditii favorabile patrunderii microorganismelor in perioada
de maturizare cand ploile alterneaza cu zilele insorite. Microorganismele capabile sa intre
in bob şi uneori sa se multiplice apartin genurilor: Claviceps, Fusarium, Tilletia,
Ustilago, Helmintosporium, Penicillium, Aspergillus. Bacteriile, in special
actinomicetele si levurile pot de asemenea parazita interiorul boabelor de cereale, dar
mult mai rar.
Evolutia microorganismelor in timpul depozitarii boabelor de cereale
In timpul depozitarii numarul de microorganisme care le contamineaza poate sa
scada sau sa creasca, in functie de mai multi factori extrinseci si intrinseci.
Influenta umiditaţii boabelor şi a temperaturii din spaţiile de depozitare. Pentru
dezvoltare, microorganismele au nevoie de apa. Boabele cu procent mic de apa devin
un mediu neprielnic multiplicarii microorganismelor. Din aceasta cauza prima masura
care se ia inainte de depozitarea cerealelor este aceea de a le reduce procentul de apa.
Aceasta se realizeaza in mod dirijat in depozitele (silozurile) mari, moderne, prin
deshidratari mecanizate si prin asigurarea unei UR a aerului din depozite la nivele cat mai
mici posibile. Din nefericire aceasta UR a aerului nu se poate reduce sub o anumita limita
- 65%. La această UR a aerului, graul are un continut de apa de aproximativ 13% la
25°C. La acest nivel de umiditate a boabelor de grau, acestea nu mai sufera modificari
biologice la pastrare indelungata, exceptand compozitia lipidelor care poate fi influentata
de activitatea lipazelor. In aceste conditii de umiditate, microorganismele care
contamineaza cerealele nu se mai pot multiplica si actiona defavorabil asupra boabelor.
Exista unele microorganisme, in special mucegaiuri xerotolerante, care se pot multiplica
si la asemenea procent de umiditate, dar frecventa lor pe cereale este foarte mica, iar
ritmul lor de multiplicare foarte lent incat numarul lor nu atinge valori mari si nu reusesc sa
formeze micotoxine la nivele daunatoare consumatorilor si nici sa determine
modificari semnificative ale calitatii nutritive sau alterarea cerealelor pe care se dezvolta.
Limita umiditatii de alterabilitate este diferita de la o cereala la alta. La grau, secara si
orz aceasta limita este de 14,5-15,5%, iar pentru porumb de 13-14%.
In mod obisnuit, cerealele cu umiditate de 14-15% se pot pastra in vrac pana la un
indice cu umiditate de 16% maxim 6 luni. La umiditati mai mari de 16% cerealele devin
neconservabile, iar la cele mai mari de 18% apare mucegairea evidenta si alterarea rapida a
lor.
Pe langa umiditate, conservarea cerealelor depinde si de temperatura de depozitare.
Majoritatea microorganismelor care contamineaza cerealele sunt mezofile, ceea ce
sugereaza ca pentru o conservare convenabila a lor temperatura din depozite trebuie sa
fie cat mai mica posibil. De subliniat insa, ca majoritatea mucegaiurilor care polueaza
cerealele sunt psihrotrofe si se multiplică si actioneaza chiar si la temperaturile obisnuite şi
depozitare (20°-25°C). De aceea, conservarea cerealelor trebuie sa aiba in vedere si alti
factori care inhiba dezvoltarea microorganismelor, cum este umiditatea cerealelor sau
tratarea lor preventiva cu substante fungicide dau fungistatice.
In legatura cu importanta temperaturii de depozitare pentru conservare, mentionam că
intre diferite genuri (specii) de microorganisme exista diferente. Astfel, mucegaiurile din
genul Penicillium se dezvolta si produc micotoxine la nivel optim la temperatura de 5°C
sau mai mica, in timp ce cele din genul Aspergillus (in special A.fumigatus), numai it
temperaturi de 30°C sau mai mari.
Influenta temperaturii de depozitare depinde si de umiditatea cerealelor. Astfel, cu cât
cerealele au procent mai mare de umiditate, cu atat zona de temperatura la care se pot
multiplica microorganismele este mai extinsa. La o umiditate de 18% boabele de orz
mucegaiesc in 14 zile daca se depoziteaza la 15°C, pe cand la o umiditate de 15,5%
mucegairea apare in 77 zile la o temperatura de 15°C.
Influenta aerarii asupra microorganismelor de pe cereale
Majoritatea microorganismelor care polueaza cerealele sunt aerobe si sunt
reprezentate de bacterii si mucegaiuri. Cand concentratia de oxigen a aerului din depozit şi
din spatiile intergranulare scade foarte mult, multiplicarea aerobilor este inhibata. In
acest caz , in conditii convenabile de umiditate si temperatura isi reia activitatea
microflora anaeroba sau facultativ anaeroba formata din unele bacterii, levuri si
mucegaiuri. Anaerobioza determina o scadere a activitatii respiratorii a boabelor si pot
apare procese de fermentare anaeroba a glucidelor cu formare de alcooli care inactiveaza
total sau partial embrionul din boabe, cea ce nu este de dorit. In depozitele de cereale
ermetic inchise s-ar putea produce in timp o autoconservare. La inceputul depozitarii
DATORITĂ oxigenului din aerul dintre boabe este favorizata dezvoltarea
microorganismelor aerobe. Datorita acestui fapt si a respiratiei boabelor, oxigenul se
consuma si creste concentraţia de CO2 din aer. Pe masura cresterii concentratiei de CO2
, boabele trec la o respiraţie anaeroba si numarul de microorganisme aerobe scade. La
concentratii de 5-10% CO2 , sunt inhibate majoritatea bacteriilor si mucegaiurilor din
genurile Penicillium şi Aspergillus.
În depozitele deschise acest fenomen de autoconservare nu are loc, pentru ca
oxigenul este totdeauna accesibil cel putin in straturile superficiale, ceea ce face posibilă
multiplicarea mucegaiurilor cu producere de caldura, umiditate si o intensificare a
activităţii microbiene. Pentru a evita aparitia proceselor alterative, singurul mijloc in
asemenea situatii, este indepartarea caldurii si umiditaţii prin ventilatie fortata în depozit si
miscarea masei de boabe.
Influenta altor factori asupra microorganismelor de pe cereale
Structura ţesuturilor de acoperire a grauntelor nu este uniforma pe intreaga
suprafata. Tesuturile de acoperire din regiunea embrionului sunt reprezentate din straturi
mai subtiri de celuloza si pot fi perforate de microorganisme mult mai usor. Aceasta
explica de ce embrionii sunt invadati primii si cad victima proceselor de degradare
biologica.
Integritatea grauntelor de cereale este de asemenea un factor care le apără de
atacul microorganismelor. Grauntele sparte sau zdrobite in timpul recoltarii sau cu ocazia
diferitelor manipulari sunt primele invadate de microorganisme, pentru ca suprafeţele de
spartura sunt lipsite de tesutul de acoperire, respira mai intens si absorb cu usurinţă apa
din apa de respiratie, avand un proces mai mare de umiditate. Microorganismele se
multiplica mai activ in sparturi si datorita faptului ca, in acest caz, au acces direct la
substraturile nutritive pe care isi desfasoară procesele metabolice.
Gradul de puritate a masei de cereale. In masa de cereale recoltate necorespunzător
sau de pe lanuri puternic invadate cu buruieni, exista si semintele acestora ca si granule
de pamant de diferite marimi. Acestea au o capacitate de absorbtie a apei mai mare. De
asemenea, daca in momentul recoltarii culturii de cereale semintele buruienilor nu sunt
maturizate, contineau un grad mare de umiditate. Ele pot ceda din umiditatea lor şi
grauntelor de cereale invecinate facandu-le mai sensibile la atacul microorganismelor. Din
acest motiv, inainte de depozitare si de normalizare a umiditatii, masa boabelor de cereale
trebuie purificata prin inlaturarea corpilor straini.
Consecinte ale multiplicarii microbiene in masa de cereale
Incingerea cerealelor
Incingerea cerealelor este un proces nedorit, grav al masei de cereale, care apre în
timpul depozitarii necorespunzatoare. Ea se caracterizeaza printr-o crestere a temperaturii
masei de cereale determinate de o activitate enzimatica microbiana si fiziologica intensă cu
eliberare de caldura. Rezultatul final al incingerii este, de cele mai multe ori
dezastruos, ducand la compromiterea lotului de cereale pentru prelucrarea in produse
alimentare pentru om si, uneori, si pentru folosirea lor in hrana animalelor. El ese
consecinta directă a multiplicarii microorganismelor prezente in cereale, insoţite şi de
intensificarea proceselor enzimatice fiziologice din boabele de cereale. Caldura generata de
procesele de respiratie a boabelor de cereale si a semintelor straine, de multiplicarea activa
a microorganismelor si de activitatea insectelor eventual prezente, se raspandeşte greu in
straturile superficial ale masei de cereale si in mediul inconjurator datorită
termoconductibilitatii slabe a acesteia. In asemenea conditii cantitatea de caldura produsă
este mai mare decat cea transmisa mediului inconjurator si se cumuleaza in straturile
profunde de cereale, atingand temperaturi de 60°-70°C sau mai mari si determină
modificari importante ale calitatii cerealelor incinse sau uneori chiar aprinderi.
La baza aparitiei si dezvoltarii procesului de incingere stau trei factori principali
activitatea fiziologica a masei de cereale,
numarul si tipurile de microorganisme contaminante ,
umiditatea cerealelor si temperatura de depozitare.
Activitatea fiziologica a masei de cereale depinde de gradul de maturare a boabelor la
recoltare, de gradul lor de puritate si de conditiile de depozitare. Cerealele proaspăt
recoltate, insuficient maturate, pe langa un procent mare de umiditate, au o respiraţie mai
intensa si o microflora epifita mai activa, ceea ce le predispune mai mult la incingere decat
cele recoltate intr-un stadiu avansat de maturare.
Incingerea incepe sub forma unor focare dispersate in diferite parti ale depozitului, sau
sub forma unor incingeri in straturi. In cazul incingerii in focare, aceasta se datoreaza
neuniformitatii masei de cereale, in anumite locuri ale acesteia existand boabe mai umede si
numar mai mare de corpi straini care sunt mai higroscopici, pe cand incingerea in straturi
apare ca urmare a diferentei intre temperatura masei de cereale si aceea a mediului
ambiant, ceea ce determina formarea apei de condens si a unor straturi de cereale cu
umiditate crescuta, situate la inceput in straturile superficiale. In masa de cereale, in
asemenea cazuri, are loc un proces de migrare a umiditatii spre straturile mai reci din
interiorul masei, unde se creeaza conditii favorabile multiplicarii microorganismelor si
intensificarii proceselor fiziologice din boabe. Trebuie retinut insa ca rolul predominant in
producerea incingerii il au microorganismele, in primul rand mucegaiurile. Acestea in timpul
multiplicarii folosesc ca substrat nutritiv glucidele si lipidele din boabele de cereale, le
metabolizeaza si produc CO2 , apa si caldura. Consecinta activitatii metabolice a
mucegaiurilor este deci, cresterea umiditatii si a temperaturii cerealelor. Spre deosebire
de bacterii sau de respiratia fiziologica a cerealelor, prin activitatea lor metabolica,
mucegaiurile pun in libertate cantitati de CO2 de cateva sute de mii de ori mai mari. In plus,
mucegaiurile poseda si alte insusiri care explica implicarea lor ca agent principal in
producerea incingerii, cum sunt: capacitatea de a se dezvolta in substraturi cu umiditate
mai mica prin comparatie cu bacteriile si levurile, capacitatea de a se dezvolta in conditii
optime la temperatura la care se depoziteaza in mod obisnuit cerealele, capacitatea de a
se dezvolta in conditii aerobe prezente in masa de cereale la inceputul perioadei de
depozitare si posedarea unor echipamente enzimatice complexe care le fac capabile sa
actioneze si asupra tesuturilor de protectie a boabelor, sa le degradeze in compusi
intermediari mai simpli care pot servi ca substrat nutritiv si altor microorganisme cu
echipamente enzimatice deficitare.
In evolutia procesului de incingere se disting mai multe faze:
- faza de inceput, când are loc o crestere a numarului de bacterii si mucegaiuri.
Dintre bacteriile epifite care intervin in aceasta faza in mod evident sunt cele din genul
Pseudomonas si bacteriile nesporogene cromogene. Numar lor scade la sfarsitul acestei
faze;
- faza de dezvoltare a procesului, cand temperatura masei de cereale creste la 25°-
40°C, temperatura care favorizeaza dezvoltarea intensa a mucegaiurilor, actinomicetelor si
a micrococilor. La sfarsitul acestei faze numarul microflorei epifite de câmp se reduce;
- faza de varf a incingerii, când temperatura masei de cereale create la 40 -50 C şi
atinge, in final, valori maxime de 55°-65°C. Ca urmare a acestor temperaturi inalte
microflora epifita este inactivata, iar numarul celor care formeaza microflora externa a
boabelor se reduce semnificativ. Rămân active mucegaiurile termofile cum sunt unele
specii de Aspergillus si de Actinomyces si bacteriile termofile sau termotolerante
(B.coagulans, C.thermosaccarolyticum, Bacterium coif actor, B.stearothermophilus S.a.);
- faza finala care urmeaza dupa atingerea apogeului termic de incingere,
caracterizata prin reducerea in continuare a numarului de microorganisme, datorita
temperaturii inalte si scaderii umiditatii boabelor incinse.
Modificarile cerealelor produse de microorganisme in timpul depozitarii. Modificari
cantitative.
Masa cerealelor scade in timpul depozitarii ca urmare a dezvoltarii
microorganismelor prin consumul unor substante nutritive din boabe. Aceste modificari sunt
mai evidente dupa incingere sau dupa depozitari de lunga durata, in functie de
temperatura de depozitare. Astfel, la grau cu o umiditate de 15% depozitat timp de 6 luni la
20°C s-a constatat o pierdere in greutate, raportata la substanta uscata, de 0,38% si de
0,06% la o depozitare la 6°C. In cazurile contaminarilor masive, pierderile in greutate sunt mai
mari.
Modificari ale indicilor de prospetime: aspect, culoare, miros, gust. Boabele asupra carora
actioneaza microorganismele isi modifica aspectul. Ele isi pierd luciul de la suprafata.
Suprafata devine rugoasa, iar alteori isi modifica forma caracteristica.
Culoarea boabelor atacate de microorganisme se modifica treptat. La inceput isi pierd
luciul, devin mate, iar treptat apar pe suprafata lor pete de diferite culori formate de colonii de
bacterii si mucegaiuri. In cazul incingerii avansate, boabele se innegresc si au aspect de
boabe carbonizate.
Boabele asupra carora au actionat microorganismele prezinta diferite modificari de
miros: de putred, de incins, de statut, de fermentat, de mucegai. Unele din aceste mirosuri
sunt persistente, cum sunt cele de putrezit, de mucegai, de statut care nu dispar dupa
aerare si se pastreaza si in faina rezultata din macinarea boabelor cu asemenea mirosuri.
Mirosul de fermentat dispare dupa aerare prelungita. El apare datorita formarii alcoolului
etilic in urma activitatii drojdiilor, care se absoarbe in boabe si le imprima mirosul de
fermentat.
Modificari ale unor compuşi din cereale şi ale proprietăţilor tehnologice. Actiunea
microorganismelor asupra boabelor de cereale are repercursiuni importante asupra unora din
componentele lor si implicit le scade calitatea tehnologica. Gravitatea acestor modificari
sunt direct proportionate cu intensitatea activitatii microbiene. Din cele mentionate mai sus
se poate deduce cu usurinta, ca modificarile cele mai pronuntate sunt produse de incingere
cand au loc schimbari ireversibile in compozitia cerealelor, gravitatea lor depinzand de
faza de incingere si nivelul pana la care a ajuns procesul. La inceput aceste modificari
intereseaza numai culoarea, luciul, mirosul si reducerea capacitatii de germinare a
boabelor, pe cand in fazele avansate ele pierd toate calitatile de utilizare. Astfel, in procesul
de incingere capacitatea de germinare scade de la 80-90% la 15% in a 30-a zi si ajunge la
0% in a 45-a zi, cand toate boabele sunt mucegaite, glutenul de la 28,5% scade la 22,1%,
iar indicele de aciditate creste de la 45% la 66%, deoarece, odata cu scaderea glutenului,
creste cantitatea de acizi graşi liberi. Se subîntelege ca din faina obtinuta din boabele de
grau incinse, datorita scaderii cantitative si calitative a glutenului, rezulta o paine de calitate
inferioara, cu miez lipicios, cu porozitate neuniforma, inchisa la culoare, cu miros de
mucegai sau de statut si gust neplacut. Boabele de orz modificate de actiunea
microorganismelor îşi reduc valoarea de materie prima pentru obtinerea maltului folosit pe
scara larga in industria fermentativa.
De mentionat ca pierderea capacitatii de germinare a boabelor nu are loc numai in
procesul de incingere, dar şi in alte situatii cand mucegaiurile sau alte microorganisme
patrund activ in embrion, se dezvolta şi distrug tesutul embrionar. De asemenea, unele
mucegaiuri pot produce o contaminare ascunsa a boabelor, atacand embrionul la care
produce modificari de culoare, pe care se observa sporii si miceliile caracteristice si in final
distrugandu-1.
Masuri de prevenire a contaminării cu mucegaiuri a cerealelor si de inactivare a
micotoxinelor prezente in ele.
In prezent există o multime de substante pentru tratarea semintelor si a plantelor
pentru a distruge mucegaiurile prezente in ele. Din nefericire, din motive diverse, tratarea cu
aceste substante nu se face de toata lumea sau procedeele de aplicare a lor deseori sunt
deficitare. In tara noastra exista încă, partide de cereale poluate cu mucegaiuri si
micotoxine daunatoare sanatatii omului si animalelor, ca si boabele de cereale. Din
aceasta cauza trebuie luate si alte masuri pentru a preveni asemenea riscuri din care
mentionam cateva.
Prevenirea infestării cu mucegaiuri a plantelor şi boabelor de cereale.
a. O prima masura este limitarea infestarii cu miceti a plantelor înca din faza de
vegetatie. Aceasta se poate obtine prin obtinerea unor soiuri de plante rezistente fata de
micetii toxigeni si la seceta. Culturile sa fie bine intretinute si tratate la timp contra
micetilor si diferitelor insecte care raspandesc infestarea sau favorizeaza dezvoltarea
micetilor prin lezarea plantelor si a semintelor. Solurile acide sau slab acide, care
favorizeaza dezvoltarea mucegaiurilor sa fie tratate cu amendamente alcaline, iar culturile sa
se roteasca pentru intreruperea ciclului de dezvoltare a unor miceti specifici.
b. Irigarea plantelor in apropierea maturarii trebuie evitata pentru a nu spori
procentul de apa din seminte, iar recoltarea nu trebuie facuta in perioadele cu ploi
abundente.
c. Dupa recoltare grauntele cerealelor se vor usca imediat prin mijloace
mecanizate rapide, iar grauntele sparte, favorabile dezvoltarii micetilor, se vor alege si
indeparta. Spatiul de depozitare sa aiba umiditatea relativa a atmosferei controlata si
mentinuta la valori mai mici de 75%.
d. Spatiile de depozitare se vor dezinfecta si dezinsectiza inainte de folosire.
Insectele prezente in asemenea spatii ataca grauntele, le inlatura coaja si lezeaza
continutul facandu-le substraturi favorabile dezvoltarii micetilor. Manipularea cerealelor se va
face prin metode inofensive pentru integritatea lor.
e. Pentru a se evita ajungerea produselor facute din cerealele contaminate cu
micotoxine in hrana omului, ele se vor tine permanent sub control prin programe de
supraveghere adecvate. In aceste programe se fixeaza frecventa controalelor prin
examene micotoxicologice specifice si limitele maxime de micotoxine admise. In prezent
reglementarile din cele mai multe tari au fixat limite maxime pentru alimentele destinate
omului de 1-10 ppm, iar pentru cele destinate hranirii animalelor de 5-50 ppm, indiferent de
tipul de micotoxina.
Distrugerea micotoxinelor din cereale
Pana in prezent s-au incercat diferite tehnici fizice, chimice si biologice pentru
decontaminarea cerealelor de micotoxine. Ele trebuie sa raspunda mai multor deziderate
principale si anume:
- sa extraga, sa distruga sau sa inactiveze micotoxinele prezente in cereale;
- sa nu produca reziduuri toxice;
- sa nu scada valoarea nutritiva si biologica a semintelor de cereale;
- să nu le modifice caracteristicile organoleptice si tehnologice;
- sa aiba proprietati fungicide si sporicide.
Mentionam cateva din aceste metode.
a. Tratarea termica este o metoda care inactiveaza numai partial micotoxinele, in
functie de nivelul si durata ei, ca si de gradul de contaminare a cerealelor.
b. O degradare partiala a micotoxinelor din cereale se realizeaza, de asemenea,
prin expunerea lor la razele UV şi gama, ca si prin extractia cu solvenţi organici sau prin
absorbţia pe carbune sau pe silicat Toate aceste metode sunt neaplicabile in practica
larga.
c. Detoxificarea cerealelor prin folosirea alumosilicatilor şi zeolitilor pare o metoda
promitatoare. Ea s-a folosit pe scara larga in Rusia si se bazeaza pe proprietatile
absorbante si cea de schimbatori de ioni ca si pe compozitia chimica, stabilitatea fizica si
chimica si pe particularitatile structurale ale acestor substante. Alumosilicatii au pori cu
proprietati de cernere moleculara si sunt buni absorbanti ai multor substante organice si
anorganice. Dintre alumosilicati, vormiculina se pare ca da rezultate mai bune decat
kiselgurul, pegasina si perlita.
d. Una din cele mai folosite şi mai eficiente metode chimice de degradare a
micotoxinelor din cereale este tratarea acestora cu amoniac. Ea se foloseste de mai multi
animale in SUA si in unele tarii din Europa si Africa si asigura o decontaminare de 99%.
Un inconvenient al acestei metode este ca cerealele tratate administrate animalelor o
perioada mai lunga de timp, le poate cauza intarzieri in creştere.
e. Tratarea cu apa oxigenată este foarte eficienta daca se aplica 30 min. la pH 9,5
şi daca se asociaza cu o temperatura de 80°C. Nu este aplicabila grauntelor de cereale
deoarece le distruge capacitatea de germinare. S-a aplicat cu eficienta maxima
(detoxifiere completa) la faina de arahide.
f. Dintre metodele biologice mentionam contaminarea controlata a cerealelor cu
bacteria Flavobacterium auranticum. Aceste metode necesita investigatii in continuare
Microbiologia fainii de grau
Microorganisme care contamineaza faina
Faina proaspat macinata contine o microflora a carei compozitie este asemenea cu
aceea a cerealelor din care provine, la care se adauga unele microorganisme in timpu!
macinarii $i depozitarii, provenite de pe suprafata utilajelor, microaeroflora, contactul cu
unele rozatoare si insecte sau cu mainile operatorilor. Numarul total de microorganisme pe
un gram de faina oscileaza intre limite foarte largi: de la cateva sute de mii la cateva
milioane. In esenta microflora fainii este constituita din spori de Bacillus, bacte::
coliforme, unele specii din genurile Achromobacter, Flavobacterium, Micrococ\
Lactobacillus, Propionibacterium, Serratia, Alcaligenes si numeroase specii de muceg_ si
levuri apartinand mai ales genurilor Penicillium, Aspergillus, Saccharomyces. Un faina
poate contine §i germeni patogeni pentru om cum sunt salmonelele §i stafilococii.
Cele mai multe dintre microorganismele contaminate sunt inofensive fata de fair. I
altele insa pot determina, in anumite conditii, alterarea fainii si produselor derivate sau
imbolnavirea consumatorilor. In sfarsit alte microorganisme pot interveni in procesul de
fermentare de la fabricarea painii, formand asa numita maia (aluat) naturala.
Numarul de microorganisme din cereale si cel din faina obtinuta poate fi diferit, de cele
mai multe ori cel din faina fiind mai mic datorită proceselor de curatire si de extracţie la
care sunt supuse boabele de grau inainte si in timpul macerarii.
Curatirea care se face cerealelor inainte de macinare poate fi uscata si umeda.
Curăţirea uscata consta in separarea diferitelor corpuri straine si se realizeaza prin
cernerea prin site si aspiratia energică a aerului incarcat cu particule si microorganisme.
Cu aceasta ocazie se indepartează o mare cantitate din praful de pe suprafata boabelor.
Curăţirea umeda este un proces mai complex si implică, pe langa operatiunea de
separare şi idepartare a corpilor straini, spalarea boabelor, ceea ce asigura o
indepartare mai eficientă a prafului bacteriilor si sporilor de mucegai de pe suprafata lor.
Dupa curatire urmeaza macinarea propriu- zisă in care o parte din microorganismele
de pe invelisul boabelor se inlatura odata cu acesta, iar alta parte trece in faina obtinuta.
Gradul de extracţie al făinii influenţează numarul de microorganisme care trec de pe
înveliş in faina. Cu cât creste randamentul in faina cu atat aceasta va conţine mai multe
particule din straturile superioare ale boabelor si deci un numar mai mare de
microorganisme.
Tipurile de alterare a fainii determinate de microorganisme
Faina este un produs mai putin stabil din punct de vedere microbiologic decat
boabele, deoarece ea este lipsita de elementele structurale de aparare. In cazul fainii
agentii microbieni poluanti vin in contact direct cu substantele nutritive necesare
dezvoltarii lor. Ei isi reiau activitatea, se multiplică si produc modificări alterative
produsului ori de cate ori apar conditii convenabile de umiditate si temperatura.
Faina cu umiditate de 14%, pastrată in conditii normale de UR in spaţiul de
depozitare nu se va altera, microorganismele din ea nu se multiplică, din contră numarul
lor scade treptat in timpul depozitarii. Daca UR a spatiului de depozitare este mai mare
de 70%, umiditatea fainii creste cu cateva procente si microorganismele isi reiau
activitatea. Umiditatea fainii poate creste si in cazurile in care intre temperatura ei si cea
a mediului in care se află sunt diferente semnificative. In asemenea cazuri are loc
fenomenul de termohidrodifuzie, incalzirea unor straturi ale fainii determinand transferul
umidităţii catre straturile mai reci. Principalele tipuri de alterare a fainii sunt mucegăirea,
încingerea si acrirea.
a. Mucegairea este tipul de alterare cel mai frecvent intalnit la faina. Ea apare când
umiditatea fainii depaseste 15%. In aceste conditii sporii de miceti prezenti
germinează, hifele de mucegai cuprind masa de faină, imprima acesteia mirosul
caracteristic de mucegai si gustul de amar, care este transmis si produselor realizate din
ea.
In acelasi timp componentele făinii si insusirile ei tehnologice sufera diferite
modificari. Astfel, cantitatea si elasticitatea glutenului scad, iar culoarea lui se inchide.
Aciditatea fainii creste datorita hidrolizei lipidelor si formarea acizilor organici din
glucidele metabolizate de enzimele micetilor dezvoltati.
b. Incingerea apare si se dezvolta ca si in cazul boabelor de cereale, dar urmările sunt
mult mai grave, modificările fizice si biochimice fiind mai pronuntate. Faina isi pierde
pulverulenta si se poate transforma intr-o masa compactă, aproape pietrificata. In
asemenea conditii ea nu se mai poate folosi in transformarea in produse de panificatie
destinate omului, iar administrarea ei in hrana animalelor se admite numai daca nu
contine micotoxine peste anumite limite maxime.
c. Acrirea se dezvolta la faina de grau si de porumb lipsita de spori de mucegai ceea
ce se intampla foarte rar. Din aceasta cauza acest tip de alterare apare numai în cazuri
exceptionale si este consecinta dezvoltarii bacteriilor acidifiante prezente care
metabolizand glucidele, formeaza acizi organici (specii din genul Lactobacillus)
Depozitarea bacteriilor lactice este, de regula precedata de multiplicarea speciilor de
Bacillus capabile sa metabolizeze amidonul in glucide simple. Se subântelege ca si în
acest caz, aparitia acririi este conditionata de creşterea umiditatii fainii si a temperaturii
de depozitare.
Din cele mentionate mai sus rezulta ca cele trei tipuri de alterare pot fi evitate dacă
faina are umiditatea mai mica de 15% si se depoziteaza in spatii cu temperatura<12 şi UR
de 60-70%.
Microorganismele din faina care formeaza maiaua de fermentare spontana
Levurile
Fermentarea in panificatia traditionala se baza pe microorganismele prezente în faina,
care se cultivau empiric de brutari. Acest sistem de fermentare se compunea în esenta din
levuri si dintr-un ansamblu de bacterii lactice si propionice. Evolutia tehnologiei de
panificatie a diminuat treptat actiunea florei bacteriene. Însamantarea masiva cu levuri, asa
cum se face astazi in mod curent, suprima practic orice posibilitate a florei bacteriene de a
se exprima.
Flora maielei sau aluatului este populatia microorganismelor care se intalneşte intr-o
faina pusa in conditii bune de fermentare, fara a-i adauga alte microorganisme.
Numarul de microorganisme din aceste maiele este variabil, dar cele mai multe contine
intre 107 si 108 germeni/g. Numarul de bacterii este mult mai mare, el fiind de 107 -108
celule/g de maia. Levurile sunt mult mai putin numeroase si anume 106 - 107/g de maia.
Trebuie retinut insa, ca volumul unei celule de levura este de 10 - 30 ori mai mare decât cel
al unei celule bacteriene.
Fabricarea de maiele din coca este un mijloc eficace de multiplicare a
microorganismelor prezente in faina, deoarece numarul mediu de levuri in faina este de 103 -
104/g. Pentru a se ajunge de la 106 - 107 levuri/g la 106 - 107, este nevoie de cca 10 generatii.
Prin adaugarea la coca de 2% drojdie industriala se ajunge la un numar de 108 – 4x108
celule de levuri intr-un gram coca, ceea ce reprezinta un numar de levuri de cel putin 10 ori
mai mare decat cel din maiaua (aluatul) spontana. In maiaua spontana exista în cel mai bun
caz un gram de levuri la un kilogram de faina, ceea ce explica lipsa de dezvoltare a acestor
tipuri de paine şi incetineala dospirii.
Levurile sunt microorganismele care stau la originea cresterii (dospirii) pastei de faina.
Ele produc aproape in totalitate dioxidul de carbon necesar acestei cresteri, gratie vitezei lor
mari de a fermenta glucoza.
În microflora naturala prezenta pe cereale si deci si in faina, exista numeroase genuri
de levuri, dintre care mentionam:
Genul Saccharomyces cu urmatoarele specii principale: S.cerevisiae şi S.exiguns Prima
specie are mai multe varietati mentionate in unele lucrari (S.ellipsoidus. S.turbidans,
S.uvarum, S.minor), dar care nu difera decat prin caracteristici enzimatice minore;
Genul Candida cu speciile C.krusei si C.tropicalis, citate mai des;
Genul Torulopsis, incadrat dupa unii autori in genul Candida;
Genul Pichia, frecvent in industria vinului.
S pecia majoritară este S.cerevisiae (80%).
Bacteriile
Numarul de genuri de bacterii din maielele spontane este mare, dar partea cea mai
importanta o reprezinta bacteriile lactice. Intr-adevar, chiar daca se izoleaza frecvent
Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Serratia marcescens, Pseudomonas spp.
sau Bacillus spp., acestea nu reprezinta decat o mica proportie si se consideră
microflora indezirabilă pentru ca prin activitatea lor degaja mirosuri dezagreabile sau
unele raspund de diferite tipuri de alterare a painii, sau fac maiaua inapta pentru a fi
folosita la prepararea painii.
Spre deosebire de acestea, bacteriile lactice din faina si din maiele, participa in
– mare măsură la fermentarea pastei de paine.
Bacteriile lactice apartin, in ordinea frecventei, genurilor Lactobacillus,
Pediococcus si Leuconostoc. Hardy in 1982 cercetand 100 tulpini de bacterii lactice
izolate din 4 maiele de coca a constatat ca apartineau genului Lactobacillus (39 L.
plantarum, 24 L.brevis, 8 L.casei, 5 L.fermenti si 1 L.delbrueckii), 13 speciei
Pediococcus cerevisiae, 5 speciei Leuconostoc mesenteroides si 7 altor genuri.
Bacteriile lactice sunt formate din specii homofermentative care produc din glucoza din
faina numai acid lactic şi specii heterofermentative care, pe langa acid lactic, produc in
plus acid acetic şi etanol.
Bacteriile lactice se adapteaza foarte bine conditiilor nutritive oferite de pasta
de făină care este un substrat nutritiv complex, bogat in vitamine, acizi aminati si care
ofera condiţii de anaerobioza. In urma dezvoltarii lor, pH-ul maielei coboara la 3,5 - 4,0,
ceea ce corespunde la 8 - 10 g acid lactic si 1 - 2 acid acetic la 1 kg maia. Ele se
dezvolta optim la temperatura de 30 - 35°C. La 25°C produc o acidifiere mai lenta si mai
mica.
Examenul microbiologic al fainii de grau
Eamenul microbiologic al fainii de grau se face numai in situatii speciale, cand
se suspectează ca anumite loturi de faina sunt intens contaminate cu microorganisme
sau când produsele fabricate din aceste loturi de faina apar unele defecte de natura
microbiologică. Acest examen urmareste sa stabileasca valoarea urmatorilor parametri
la 1g de făină:
numărul total de bacterii aerobe;
numărul de spori de bacterii din genul Bacillus;
numărul total de levuri si mucegaiuri;
numărul de bacterii coliforme si a E.coli.
Dintre acesti parametri, mai frecvent se cerceteaza numarul de spori de Bacillus
si de levuri si mucegaiuri. În vederea examenului microbiologic se recolteaza dintr-un lot
omogen de faina in vrac, de regula, o singura proba. Fiecare proba ce se trimite la
laborator va consta dintr-un kg de faină prelevat de mai multe probe elementare de 1
kg, omogenizate. Numărul probelor elementare depinde de masa lotului de faina.
Daca lotul de faina ce urmeaza a fi supus examenului microbiologic este format
din mai multe cantitaţi de ambalaj (saci), proba pentru laborator va fi, de asemenea de 1
kg, prelevată dintr-un amestec de mai multe probe elementare, de 1 kg fiecare. extrase din
mai multi saci. Numarul sacilor din care se preleveaza probele elementare ar trebuie sa fie, in
mod ideal, egal cu radacina patrata a numarului de saci, dar in nici un caz mai mic de 10.
Prelevarea probelor din vrac sau din saci se efectueaza cu sonde aseptizate, din
straturi diferite ale produsului. Produsul prelevat se introduce in mod aseptic in recipiente
sterile, de obicei, pungi de polietilena la prima folosire, care dupa inchidere si etichetare cu
datele necesare identificării probei, se transportă imediat la laborator, evitandu-se intarzierea
si mentinerea probelor la temperaturi mai mari de 20 - 25°C.
Probele de faina ajunse la laborator se examinează conform metodelor clasice
descrise in manualele de specialitate si in standarde. Inainte de a se inocula in mediile de
cultura specifice fiecărui parametru, faina se suspends in proportie de 1% in apa
fiziologica. Din aceasta suspensie (dilutia 10-2 ) se efectueaza dilutii zecimale. Din prima
suspensie si din dilutii se inoculează cate 1 ml in cate 2 cutii Petri, inocul care se
inglobeaza in mediile agarizate specifice. Pentru determinarea bacteriilor coliforme si a
E.coli se pot folosi si medii lichide speciale.
Pentru determinarea numarului de spori de Bacillus inoculul, inainte de a se turna in
cutiile Petri, se incalzeste 10 minute la 80°C, intr-o baie de apa, pentru distrugerea formelor
vegetative ale bacteriilor, a sporilor de mucegai si a levurilor.
Temperatura de incubare pentru mediile in care se cercetează sporii de Bacillus este de
30° - 32°C, timp de 48 - 72 ore, iar pentru levuri si mucegaiuri, 20° - 25°C, timp de 5 zile.
Datorita semnificatiei mari a speciilor de Bacillus, in special B.subtilis -
mesentericus, pentru alterarea painii, se apreciaza ca numarul acestora nu trebuie sa fie
mai mare de 100/g.
In functie de numarul de spori de B.subtilis-mesentericus, faina se consideră:
- slab contaminata cand contine 10 spori/g;
-mediu contaminata cand contine 100 spori/g;
- intens contaminata cand contine 1000 spori/g.
Exista si un procedeu tehnologic de determinare a incarcaturii painii cu spori de
B.subtilis-mesentericus, care se efectueaza la nivelul fabricilor.
Conform acestui procedeu, trei paini facute din lotul de faina supus controlului se
introduc in cate o pungă de polietilena termosudată, impermeabila la vaporii de apa, si se
incubează la 37°C timp de 3 zile. Dupa fiecare 24 ore se scoate cate o paine si se rupe
pentru a se observa fenomenul de filanta (intindere):
-daca filanta apare dupa 24 ore de incubare, faina se consideră intens contaminată
si nu e buna de panificatie;
-daca filanta apare dupa 48 ore de incubare, faina se consideră mediu contaminată şi
nu e buna de panificatie;
-daca filanta apare dupa 72 ore de incubare, faina se consideră slab contaminată
normală, buna de panificatie.
Microbiologia cartofului şi amidonului din cartofi
Cartoful este un aliment de baza pentru om şi pentru industria amidonului. Ca şi
cerealele, cartoful poate fi invadat de diferite microorganisme saprofite sau fitopatogene care
produc pagube economice insemnate. Microorganismele care contamineaza cartoful şi
amidonul de cartof au o semnificatie redusa pentru sanatatea omului.
Principalele boli la cartof produse de microorganisme
Planta de cartof poate fi atacata de diferite microorganisme fitopatogene
producandu-i diferite boli.
1. Rasucirea şi incretirea frunzelor este o boala a plantei de cartof produsa de un
virus care determina o proliferare anarhica a celulelor frunzelor, al carui rezultat este
nedezvoltarea normala a plantelor care raman pitice, dar care acumuleaza in partea lor
aeriana o cantitate de amidon mult mai mare decat plantele sanatoase, in detrimentul
nedezvoltarii sau dezvoltarii insuficiente a tuberculilor. Productia de cartofi este grav
afectata.
2. Mozaicul este o alta boala virotica care afecteaza frunzele plantelor si care se
manifesta prin aparitia pe frunze a unor pete galbene de forma neregulata, ceea ce le da
un aspect de marmorat. Plantele afectate de aceasta viroza nu se dezvolta normal, iar
formarea tuberculilor este impiedicata.
3. Stolburul este o viroza foarte grava care afecteaza planta in mtregime si îi
detennina ofilirea şi uscarea treptata a partii aeriene, putrezirea partiala a sistemului
radicular, iar tuberculilor o consistenta moale, cauciucoasa, dar care nu putrezesc in
timpul depozitarii obisnuite.
4.Putrezirea umeda a tuberculilor este o boala produsa de bacteria Erwinia
phytophtora, specie care face parte din marea familie a Enterobacteriaceaeelor . Genul
Erwinia din care face parte aceasta specie cuprinde numeroase specii fitopatogene. La
inceputul infectiei tuberculii au aspect exterior normal, dar structura interioara este roz-
violacee. Treptat, unele zone din interiorul tuberculului se ramolesc, se transforma intr-un
mucilagiu galben cu miros neplacut. Aceasta boala in faza initială evolueaza pe culturile din
camp, dar continua si se intensifica in timpul depozitarii.
Putrezirea umeda a cartofului poate fi produsa si de Bacterium Xanthochru, o
bacterie Gram negativa, existenta in sol.
5. Putrezirea mucilaginoasa este o boala produsa de bacteria Pseudomonas
solanacearum care afecteaza atat planta cat si tuberculii. Infectia incepe de la plantă si se
manifestă prin ingalbenirea treptata a frunzelor, uscarea si inegrirea ramurilor. Daca
planta este atacata in prima sa faza de dezvoltare, tuberculii nu se mai formeaza. In
straturile superficiale ale tuberculilor formati apar inele brune, iar tuberculii putrezesc usor,
uneori chiar in camp.
6.Putrezirea inelara a tuberculilor este, de asemenea, o bacterioza produsa de
Corynebacterium sepedonicum, avand o gravitate deosebita pentru productia şi
conservabilitatea cartofilor. Daca boala afecteaza cartofii timpurii, tuberculii pot putrezi
chiar in camp; daca boala afecteaza soiurile tarzii, putrezirea apare si se desavarseste in
timpul depozitarii. Boala se manifestă la inceput prin aparitia sub coaja tuberculilor a unor
pete mici, rotunde, galbui, cu zona sticloasa, tare, transparenta, in jur. Treptat petele
cuprind straturile profunde, coaja din dreptul lor crapa, formeaza caverne delimitate de o
zona negricioasa la periferie, al caror continut se transforma intr-un mucilagiu de culoare
galben-brună. Boala este foarte grava, insotita de mari pierderi economice pentru
cultivatori, dar si pentru comerciantii si consumatorii care depoziteaza asemenea cartofi.
7. Fuzarioza sau putrezirea uscata a cartofllor este produsa in mod obisnuit de
Fusarium solani si Fusarium oxisporum si cuprinde atat planta cat si tuberculii. Tulpina
infectată se vestejeşte si moare, in regiunea coletului formandu-se un miceliu
des, albicios. La cartofii depozitati se produce putrezirea uscata. Pe suprafata lor apare un
miceliu alb-roz şi in conditii de UR a aerului scazuta, tuberculii se zbarcesc, se intaresc, iar
miezul lor se brunifica. Treptat ei se usuca şi iau aspectul une mase galbui,
pulverulente. In tuberculii in care se dezvolta aceste mucegaiuri se formeaza unele
fuzariotoxine daunatoare sanatatii omului si animalelor.
8.Alternarioza sau patarea neagra a frunzelor de cartofi este produsa de unele
specii din genul Alternaria, localizata la nivelul plantei si destul de frecventa in conditii de
climat cald si umed. Boala se manifestă la inceput sub forma de pete circulare.
negre, cu diametru de 1-2 cm, situate intre nervuri. Aceste pete se măresc, necrozeaza
tesuturile frunzelor care cad. Cand apare la tuberculi, boala se manifestă prin aparitia
petelor negricioase, circulare, care determina in final putrezirea lor.
9. Mana cartofilor cuprinde toate partile plantei si este produsă de mucegaiul
Phytophtora infestam. Pe frunzele plantei, in urma dezvoltarii mucegaiului, apar pete brune,
acoperite in partea inferioara cu un miceliu de culoare alb-cenusie. Tuberculii infectati, in
faza initială au aspect exterior normal, dar ulterior, in zona periferica apar inele brune care
patrund in masa tuberculilor iar suprafata lor se deniveleaza. Calitatea tuberculilor bofnavi
se degradează din punct de vedere nutritiv si tehnologic.
Microbiologia amidonului din cartofi
O mare parte din productia de cartofi se transformă in amidon, care reprezinta
materia de bază pentru producerea alcoolului etilic sau a altor bauturi alcoolice sau se
foloseste la prepararea altor produse alimentare.
Pentru a se obtine un amidon de calitate tehnologica si sanitara convenabila si
pentru randamente satisfacatoare, cartofii din care se obtine trebuie să fie cat mai curati
din punct de vedere fizic si microbiologic.
Operatia principală pentru obtinerea amidonului din cartofi este sfaramarea
mecanica a tuberculilor pana la nivel celular in vederea eliberarii granulelor de amidon.
Pentru ca microorganismele de pe suprafata cartofilor sa nu ajungă in amidon sau
numarul acestora sa fie cat mai mic, inainte de operatiunea de sfaramare mecanica a
tuberculilor acestia trebuie bine spalati. Spalarea se efectueaza cu masini speciale si
reuseste sa indeparteze de pe suprafata tuberculilor, odata cu impuritatile aderente de pe
suprafata lor si majoritatea microorganismelor. Totusi, in urma spalarii, cartofii au pe
suprafata lor inca un numar mare de microorganisme.
În urma sfaramarii mecanice a cartofilor rezulta o pasta semifluida care se supune
operatiunilor de separare si spalare in urma carora rezulta sucul celular si laptele de
amidon. Majoritatea microorganismelor de pe suprafata cartofilor se antrenează in sucul
celular, care fiind bogat in substante nutritive si continand numeroase microorganisme, se
altereaza foarte uşor.
La inceput actioneaza bacteriile lactice si apoi si cele butirice, rezultand productie
mare de hidrogen sulfurat şi alti produsi toxici. Din aceasta cauza acest suc celular nu
trebuie lasat sa sufere fermentatie avansata, pentru ca in acest caz deversarea lui in ape
influenteaza in mod negativ fauna si flora acestora.
Pentru obtinerea amidonului, laptele de amidon ramas se supune purificarii,
deshidratarii si uscarii. Se obţine in acest mod o masa alba pulverulenta care reprezinta
amidonul industrial. Acesta are o incarcatura microbiana relativ mica, formata din microflora
reziduala si din cea provenita din aer, apa si utilajele folosite la prelucrarea, ambalarea si
depozitarea lui.
In ultimul timp s-au folosit si unele procedee microbiologice de obtinere a
amidonului din cartofi cu randamente superioare procedeelor mecanice. Procedeele
microbiologice cuprind doua faze principale. In prima faza, in pasta semifluida de cartof se
creeaza conditii de dezvoltare a bacteriilor lactice, care prin acidifierea produsului inhiba
multiplicarea bacteriilor butirice si a celor de putrefactie. In a doua faza, se introduc culturi
active de Clostridium felsineum care elaboreaza cantitati mari de enzime pectinolitice care
descompun peretii celulelor si pun in libertate granule de amidon. Procedeele
microbiologice maresc randamentul in amidon si micsorează consumul de apa tehnologica.
Ele presupun însa, sa fie corect aplicate, tinute permanent sub control, pentru a obtine
amidon de buna calitate.
Microbiologia fructelor şi legumelor
Generalitati fi particularitati
Fructele si legumele formeaza o parte importanta din alimentatia omului. Ele sunt
consumate sub forma de produse proaspete sau transformate in stare cruda sau dupa
tratare termica (congelate, uscate, fermentate. conservate). O parte dintre ele constituie
materie prima pentru bauturi racoritoare, nealcoolice sau alcoolice.
Dupa natura partii comestibile a plantei, se disting radacini de legume (morcov,
ţelină, păstârnac, pătrunjel, etc.), bulbi (ceapă), tuberculi (cartofi), tulpini (leuştean,
pătrunjel, mărar), foi (dafin), flori (petalele de trandafir) fructe (mere, pere, citrice, etc) si
seminte.
Fiecare tip de produs are caracteristici fiziologice particulare si fiind crescute in conditii
diferite, natura microflorei si efectele asupra conservarii va fi de fiecare data un caz
particular.
Din aceasta cauza, in cele ce urmeaza nu vom discuta de microflora fiecarui tip de
leguma sau de fruct, ci numai de caracteristicile valabile pentru cea mai mare parte din
cazuri.
Fructele au un pH<4,5 din care motiv ele se matureaza si se altereaza aproape exclusiv
prin actiunea micetilor, in timp ce legumele al caror pH este >4,5 şi avand o mare
diversitate de structura si de compozitie, pot fi alterate atat de bacterii cat si de miceti.
Spre deosebire de alte produse alimentare, fructele si legumele sunt organe vegetale vii
care sufera o evolutie continua dupa recoltare. Aceasta evolutie poate sa fie benefica
produsului, cum este cazul maturarii, sau dăunătoare, cum este cazul alterarilor produse de
microorganisme si de activitatile enzimatice proprii. Modificarile aparute dupa recoltare cum
sunt petele amare ale merelor, brunificarea perelor de iarna, gulerul verde al tomatelor
sunt produse de unele bacterii şi miceti de camp sau mucegaiuri care contamineaza
produsele dupa recoltare.
In timpul dezvoltarii lor legumele si fructele acumuleaza substante de rezerva ca
amidonul si acizii organici care le asigura mentinerea metabolismului in timpul
conservarii. Respiratia acestor produse determina transformarea substraturilor de rezerva in
dioxid de carbon si apa, cu consum de oxigen si producere de caldura. Ele pierd prin
transpiratie o parte din apa si deci din greutatea lor. Metabolismul lor este influentat de
factorii externi din spatiile de depozitare (UR si temperatura aerului, lumina, circulatia
aerului), ceea ce poate provoca modificari de culoare a cojii, ramolismente prin
degradarea compusilor pectici insolubili in produşi solubili s.a., declansarea si
accelerarea proceselor de maturare si aparitia aromelor caracteristice sau a unor produse
toxice cum se intampla in cazul macerarii merelor.
Fructele si legumele contin 80-95% apa care dupa recoltare are tendinta de a se
elimina prin transpiratie. Cantitatea de apa pierduta depinde de natura structurii de
suprafata a produselor, de starea lor fiziologica si de conditiile lor de depozitare. Aceasta
pierdere este la merele depozitate la 2°C de 0,1-0,2% pe luna. Ea este mult mai mare la
frunzele de legume la care raportul suprafata/volum este mare, decat la produsele masive
cum sunt merele, pepenii.
Epidermul mai gros la majoritatea vegetalelor le protejeaza de uscare, dar şi de
microorganisme. Prezenta cerii pe suprafata unor fructe (mere) sau legume (tomate), ca şi
pilozitatea (piersici) micşoreaza pierderea de apa, in timp ce discontinuitatea invelisului (pori,
stomate, rani) o maresc şi faciliteaza şi patrunderea nicroorganismelor.
Radacinile legumelor sunt foarte sensibile la pierderea de apa. Cu cat produsele sunt
recoltate mai din timp, cu atat sunt mai sensibile la pierderea de apa si la veştejire care
micsoreaza calitatea comerciala si favorizeaza aparitia bolilor in timpul conservarii.
Fructele prezinta o mare diversitate privind comportamentul lor in timpul
depozitarii. Astfel, fructele cu samburi (cireşe, vişine, prune, etc.) se recolteaza intr-un
stadiu de maturitate care necesita o comercializare rapida (cateva zile).
Alte fructe insa, cum sunt merele şi perele, permit dupa recoltare sa fie supuse unor
metode de conservare adecvate prin controlul atmosferei si scaderea temperaturii care le
declanseaza o criza respiratorie şi scade producerea de etilen, hormon vegetal care
accelereaza imbatranirea.
0 para recoltata inainte de maturare va avea o capacitate de variatie a intensitatii
respiratorii legate de variatia conditiilor de depozitare. Maximum de respiratie
corespunde momentului cand fructul trebuie consumat. Dupa aceea isi pierde
proprietatile organoleptice iar sensibilitatea la atacul microorganismelor saprofite este foarte
mare. Depozitarea fructelor intr-o atmosfera imbogatita in dioxid de carbon incetineşte
netabolismul şi deci producerea de etilen, ceea ce prelungeste timpul de depozitare.
Fructele si legumele sunt protejate de atacul microorganismelor datorita unor factori
naturali pe care îi poseda, si anume:
- invelişul protector de natura celulozica şi stratul ceros;
-unele substante din compozitia lor, cum sunt acizii organici (malic, citric, tartric), care
scad pH-ul sucului celular uneori la valori de 3,7 (portocale) sau de 2,4 (lamai), ceea ce
inhibă dezvoltarea bacteriilor, iar pe unele specii le distrug in timp foarte scurt;
-substantele fitoncide produse de unele fructe si legume. Ele sunt substante volatile ca
oleurile eterice din coaja citricelor si din hrean, şi care contin alcooli, cetone, fenoli,
aldehide aromatice, tanin, toate cu proprietati bactericide, acidul salicilic şi benzoic din
fructele de padure, alicina din ceapa, sulfarofenul din ridichi, fitoalexinele din unele
legume radacinoase s.a.
Microorganismele care contamineaza legumele şi fructele
Microflora saprofita normală este legata de mediul in care a trait si s-a dezvoltat
produsul: sol, aer, apa. Ea este reprezentata de bacterii Gram pozitive si Gram negative din
cele mai diverse grupe taxonomice: corinebacterii, actinomicete, micrococi. specii de Bacillus
si Clostridium, enterobacterii, pseudomonade, lactobacili, leuconostoci, streptococi. Dintre
bacterii o mentiune speciala trebuie facuta speciilor de Erwinia, care, desi fac parte din
marea familie a Enterobacteriaceae-lor, se gasesc frecvent ca saprofiti in solurile pe care se
dezvolta legumele si fructele, le contamineaza si le altereaza.
Levurile intalnite mai des pe fructe si legume apartin genurilor Torula,
Rhodotorula, Candida, Hansenula, Saccharomyces si altele. Multe dintre aceste levuri sunt
implicate in alterarea legumelor si fructelor.
Din microflora saprofita fac parte si mucegaiuri din diferite genuri (Aspergillus. Mucor,
Penicillium, Manilla, Alternaria, Fusarium, Byssochalamis s.a.). De asemenea, o buna parte
din aceste mucegaiuri determina alterarea produselor.
Trebuie retinut ca majoritatea microorganismelor care apartin microflorei saprofite nu
provoaca alterarea produselor sanatoase, integre, recoltate si stocate in conditii
corespunzatoare si numai a acelora cu integritatea afectata prin raniri, loviri sau cu
tulburari fiziologice. Contaminarea legumelor si fructelor cu aceste microorganisme se face
pe camp sau in depozite.
Microorganismele latente sunt microorganismele care produc bolile din timpul
stocarii. Ele nu actioneaza asupra produselor imediat ce le contamineaza ci numai dupa o
perioada de latenta. Acest tip de relatie intre gazda si parazit este impusa de conditiile
fiziologice ale produselor, care sunt ostile microorganismelor in perioada de latenta. In
cazul mucegaiurilor ele se pot localiza si germina la nivelul unor tesuturi mortificate sau putin
active, dar dezvoltarea lor este limitata datorită incapacităţii de a invada parenchimul
produsului. Procesul de imbolnavire se va dezvolta dupa o perioada de latenta de durata
variabila, cand produsul devine mai sensibil, asa cum se intampla in timpul maturarii cand
apar enzimele de degradare (proteazele si pectinazele) a compusilor nutritivi azotati si
glucidici si o scadere a compusilor fenolici si fitoalexinelor. Inhibarea temporara a
activitatii microbiene se datoreaza de cele mai multe ori interventiei combinate a mai
multor factori, cum sunt lipsa unui procent convenabil de apa si prezenta substantelor
inhibitoare pentru pectinazele micetilor.
In lipsa factorilor inhibati, mucegaiurile germineaza si formeaza tuburi de
penetrare a cuticulei şi tesuturilor subiacente pe care le colonizeaza. Odata cu colonizarea
apar primele semne de alterare a produselor.
De menţionat ca fructele si legumele imature pot rezista acestor colonizari de
mucegaiuri datorita posedarii mai multor factori de aparare:
prezenta in produsele crude a unor produsi inhibitori pentru microorganisme, cum sunt
fenolii, taninii si unii glicoalcaloizi;
substraturile nutritive din produsele imature nu corespund exigentelor
microorganismelor;
produsele imature au capacitate crescuta de a elabora fitoalexine ca raspuns la
diferite infectii.
Microorganismele fitopatogene nu se gasesc in mod obligatoriu in partea
comestibila a legumelor si fructelor şi nu produc totdeauna alterarea partilor comestibile.
Astfel, bolile vasculare date de Fusarium oxysporum nu altereaza fructele, dar le face mai
sensibile la alte microorganisme, le scade randamentul si marimea. Exista insa şi
microorganisme care ataca atat planta cat si partea comestibila. Ele se transmit de obicei
prin seminte, soluri contaminate sau sunt vehiculate de vant sau de insecte.
Microorganisme patogene pentru om
Fructele si legumele nu sunt produse cu riscuri mari pentru sanatatea
consumatorilor, in primul rand, datorita faptului ca ele nu reprezinta substraturi nutritive din
cele mai convenabile multiplicarii microorganismelor pentru om.
In al doilea rand in conditii naturale normale de cultivare sunt expuse foarte rar la
contaminarea cu asemenea microorganisme.
In al treilea rand contaminarile cu asemenea microorganisme, care au loc in timpul
recoltarii, transportului si depozitarii, sunt reduse din punct de vedere numeric, iar
multiplicarea loc pe fructele si legumele depozitate este inhibată de o multitudine de
factori naturali de aparare.
Din motivele mentionate, examenul microbiologic curent la asemenea produse nu se
executa. El se impune numai in cazul suspiciunilor ca ele ar sta la originea unor imbolnaviri,
de obicei sub forma unor episoade de toxiinfecţii alimentare.
In asemenea cazuri examenul microbiologic al fructelor si legumelor consta din
cercetarea bacteriilor coliforme, a E.coli si a unor specii microbiene implicate mai frecvent in
boli produse prin consumul legumelor si fructelor crude enterovirusurilor, unele tipuri ale
virusului hepatitei, salmonele, Yersinia enterocolitica, Pseudomonas aeruginosa,
onochiştii unor proteaze sau ouale unor helminti). Literatura de specialitate citeaza
infectii gastro-intestinale cu aspect de toxiinfectii alimentare extinse si grave aparute
in urma consumului unor legume sau fructe (enterocolite hemoragice grave insotite de
sindromul uremic si hemolitic produse de E.coli O157H7 prin consumul unor legume,
criptosporidioza aparuta in urma consumului de cidru preparat din merele contaminate cu
oochisti de C.parvum, enterite salmonelice, hepatite virale epidemice s.a. ).
Controlul salubritatii legumelor nu trebuie sa neglijeze cercetarea micotoxinelor care
pot fi produse de numeroasele specii toxigene de mucegaiuri cunoscute si prezente
frecvent pe asemenea produse.
Principalele tipuri de alterare a fructelor si legumelor produse de
microorganisme
Alterari produse de bacterii
Bacteriile au un rol minor in alterarea fructelor si legumelor, pentru ca ele nu pot
acţiona asupra produselor intacte sau, in cazul fructelor, si datorita pH-ului acid. In
fructele cu diferite leziuni se crează conditii pentru bacteriile lactice si acetice care de
regulă actioneaza in asociatie cu levurile.
Cateva specii de bacterii care produc putrezirea umeda sau moale la diferite legume:
a. Erwinia carotovora (subsp. atroseptica şi carotovora) si Xanthomonas
campestris: la cartofi, morcovi, tomate, varza, conopida, pere;
b. Erwinia chrysanthermi: la morcovi, ananas;
c. Pseudomonas solanacearum: la cartofi;
d. Pseudomonas marginalis: la cea mai mare parte din vegetale, dar mai ales la
laptuci, salata, castraveti, telina, varza;
e. Pseudomonas viridiflava: la varza, laptuci, fasole;
f. Pseudomonas cepacia: la ceapa;
g. B.subtilis, Clostridium puniceum, Clostridium cryophile: la cartofi si fasole.
Putrezirea inelara la radacinoasele care contin amidon: Corynebacterium
sepedonicum.
Alterari produse de levuri
Levurile desi sunt prezente frecvent pe fructe si legume, singure produc foarte rar
alterari. Ele actioneaza asupra produselor numai cand vin in contact cu sucul celular
dulce, ceea ce este posibil in cazul zdrobiri si lezarii integritatii lor. Activitatea lor se
manifestă in primul rand prin fermentatia alcoolica a glucidelor si prin inmuierea
tesuturilor datorita enzimelor pectinolitice. De cele mai multe ori se dezvolta in zonele
putrezite de mucegaiuri, intalnite mai des la fructe. Odata cu dezvoltarea, unele specii de
levuri din genurile Rhodotorula şi Sporobolomyces formeaza pigmenti şi coloreaza zonele
alterate.
Unele specii din genurile Candida, Hansenula, Kloeckera, Torulopsis s.a.
actioneaza impreuna cu diferite specii de Saccharomyces si Schizosaccharomyces si
folosesc ca sursa de carbon acidul malic care le face posibila dezvoltarea si pe fructele
acide.
Alterari produse de mucegaiuri
Mucegaiurile sunt agentii obisnuiti ai celor mai diverse tipuri de alterare la fructe şi
legume. Ele pot produce alterari in perioada de crestere, de maturizare si de depozitare.
Totusi alterarile apar frecvent si se manifesta evident la fructele pastrate in stare
proaspata.
La fructe mucegaiurile produc doua tipuri principale de alterari: putrezirea uscata si
putrezirea umeda, cu diferite variante legate de culoare şi localizare.
Putrezirea uscata se manifesta prin deshidratare accelerata, zbarcirea cojii si o
sporire a enzimelor plasmolitice. Volumul, textura, gustul, mirosul si culoarea fructului se
modifica. Principalele genuri si specii implicate in acest gen de alterare sunt:
a. Fusarium oxysporium (roseum) care ataca in principal merele şi perele şi le
confera si un gust amar. Cand fructele se pastreaza in spatii umede alterarea uscata se
poate transforma in una umeda. In urma dezvoltarii, aceste mucegaiuri elaboreaza
numeroase toxine-fusariotoxine daunatoare consumatorilor;
b. Cladosporium (herbarum) care pe langa putrezirea uscata a fructelor dulci
produce şi mucegairea cu pete negricioase a pepenilor;
c. Trichothecium roseum produce mucegairea uscata la smochine si fructe dulci, ca si
putrezirea roza a merelor.
Putrezirea umeda este tipul de alterare eel mai des intalnit la fructe si se datoreaza
activitatii enzimelor din fruct si a celor eliberate de fungii ce se dezvolta pe ele. Prin
activitatea acestor enzime compuşii macromoleculari insolubili se transformă in compusi
solubili, cu masa moleculara mica, usor accesibili mucegaiurilor dar şi unor specii de
bacterii, cum sunt cele din genurile Erwinia si Pseudomonas care participa si desavarsesc
procesul de alterare. In aceste conditii isi reiau activitatea si levurile, bacteriile lactice si
acetice. Dintre mucegaiurile care produc acest tip de alterare mentionam:
a. Alternaria spp. care produc alterarea fructelor dulci si putrezirea bruna la
pepeni galbeni, pere şi citrice. Alternaria citri este agentul putrezirii umede a grapefruit- urilor;
b. Aureobasidium pullalans, Alternaria spp,, Botrytis cinerea, Penicillium
expansum afecteaza zmeura, fragii, strugurii;
c. Aspergillus: alunele si nucile;
d. Mucor si Rhizopus produc putrezirea acida si umeda a fructelor cu umiditate
mare, chiar daca sunt pastrate la temperatura de refrigerare: pere, piersici, zmeura, fragi;
e. Penicillium. Speciile acestui gen este deseori implicat intr-o sumedenie de
procese alterative. Unele din aceste specii sunt micotoxigene (patulina, ochratoxina,
citrioviridina) iar fructele pe care se dezvolta devin improprii pentru consum.
Astfel, P.expansum este unul din principalii agenti de putrezire umeda a merelor şi
perelor si produce patulina cu rise cancerigen pentru om. P.digitatum se dezvolta pe
citrice, le inmoaie si le da gust pronuntat de amar, aceste modificari determinand putrezirea
verde- albastra a citricelor. O alta specie - P.italicum - produce modificari asemanatoare
la portocale si grefe şi mai rar la lamai.
f. Speciile de Monillia (Sclerotinia) se dezvolta pe toata suprafata fructelor, pe care
formeaza un strat pufos, albicios la inceput, care devine negricios odata cu aparitia
sclerontilor. Pe fructele cu seminte, cum sunt merele, perele, unele fructe de padure se
dezvolta de obicei Monilia fructigena, iar pe fructele cu samburi, cum sunt ciresele,
zarzarele, caisele, piersicile si prunele, Monillia laxa, producandu-le putrezirea umeda.
g. O mentiune speciala merita speciile de Byssochlamis, foarte raspandite in
solurile pe care se cultivă pomii fructiferi. Ascosporii acestor specii de mucegai sunt
foarte rezistenti in sol şi la temperaturi ridicate. De aceea, fructele contaminate cu aceşti
ascospori prelucrate termic la nivel de pasteurizare, in vederea conservarii de lunga
durata, pot fi alterate de aceste mucegaiuri. Sporii contaminantî isi reiau activitatea cand în
recipientele in care s-au introdus fructele nu este epuizat oxigenul. Prin dezvoltarea
mucegaiului, fructele din recipiente sufera o putrezire moale. De reţinut ca prin
dezvoltare, acest mucegai poate produce patulina si acid bissochlamic, substante
daunatoare omului. Pentru evitarea dezvoltarii acestui mucegai este necesar ca
recipientele in care se introduc fructele, sa fie inchise in vid, inainte de a fi tratate termic.
Ca şi in cazul fructelor, agentii celor mai multe tipuri de alterare sunt reprezentati de
asemenea mucegaiuri din cele mai diverse grupe taxonomice. In cele de mai jos
mentionam numai cateva dintre speciile care produc putrezirea alba, putrezirea cenusie si
putrezirea neagra.
a. Unele specii din genul Alternaria produc putrezirea umeda si neagra:
A.radicina si A.brasicae produc inegrirea frunzelor de varza si de tomate; A.alliaceus,
Botrytis alii sj A.solani, patarea si degradarea la ceapa, varza şi cartofi; A.dauci,
A.chartarum, A.tenuis, Botrytis cinerea, A.cucumerina, la tomate, salata, pepeni.
castraveti, fasole, piper;
b. Cholletotrichum (C) lagenarium. C.circinans, C.atramentarium, C.dematium
produc necrozarea si patarea pastailor de fasole, mazare, a castravetilor, cepei s.a. Petele
au culoarea cenusie cu margini rosii si culoare neagra pe fibre. Unele specii ataca
radacinile de ceapa si produc pete verzui-negricioase la suprafata si galbene in straturile
profunde.
c. Didymella lycopersici: putrezirea tomatelor.
d. Tusarium oxysporum, F.culmorum, F.roseum, F.moniliforme: putrezirea
umeda la mazare, fasole, castraveti, tomate, cartofi, spanac, varza, conopida, ridichi,
sfecla. Unele din aceste specii sunt si micotoxigene.
e. Phoma distructiva produce putrezirea neagra la tomate, vinete si piper, iar
Phoma rostupii, la telina si morcovi;
f. Monillia sclerotiorum si M.cepivorum produc putrezirea alba la sfecla.
morcovi, telina, varza, cartofi, usturoi, ceapa, conopida, ridichi, salata, pepeni, castraveti,
fasole. Aceasta putrezire alba se manifestă prin acoperirea suprafetei legumelor cu o
pasla alba de micelii si prin inmuierea tesuturilor profunde.
Examenul microbiologic al legumelor si fructelor
In privinta necesitatii examenului microbiologic curent exista rezerve. Multi cercetatori
s-au pronuntat ca acest examen nu şi-a dovedit valoarea si utilitatea practica. Din aceasta
cauza, nici pana astazi nu s-au stabilit norme microbiologice pentru aceste produse
proaspete. El se va efectua numai in cazuri exceptionale, cand se banuieste ca produsul ar
fi la originea unor imbolnaviri la consumatori sau pentru a se stabili cauza unor defecte.
Analizele se executa prin tehnicile si metodele clasice şi, de regula, urmareste
cercetarea unor microorganisme defecte.
Parametrii microbiologici obisnuiti care se executa la aceste produse crude sunt:
determinarea numarului total de bacterii aerobe, cu incubare de 48-72 ore la
30°C,
determinarea numarului total de levuri şi mucegaiuri, cu incubare de 5 zile la
25°C,
cercetarea unor microorganisme speciale cum ar fi: germenii patogeni:
Salmonella, Yersinia, Listeria, E.coli patogena, unele virusuri, ouale si oochiştii
de paraziti transmisibili la om, cercetarea micotoxinelor.
Ord. Ministerului Sanatatii nr. 975/1998 din tara noastra stabileste urmatoarele
norme microbiologice pentru vegetalele congelate şi pentru cele deshidratate:
Specificare Vegetale congelate Vegetale deshidratate
bacterii coliforme/g max. 10 max. 10
E.coli/g absent absent
Salmonella/25 absent absent
Stafilococ coagulaza pozitiv/g - absent
B.cereus absent max. 10
Levuri si mucegaiuri max. 100 max. 100
Trebuie sa recunoaştem totuşi, ca cel putin pentru unii parametrii, exigentele sunt
exagerat de mari si de greu de realizat.
Importanta conditiilor de recoltare, transport si depozitare pentru conservarea
fructelor si legumelor
In cele de mai sus s-a insistat asupra influentei nefaste a tuturor operatiunilor care
provoaca ranirea sau zdrobirea fructelor si legumelor in timpul recoltarii, transportului si
depozitarii. Lipsa de integritate a acestor produse favorizează dezvoltarea si patrunderea in
tesuturile profunde a microflorei prezente pe suprafata lor. De asemenea, igiena
corespunzatoare a spatiilor de depozitare si a ustensilelor cu care se manipuleaza
limiteaza alterarea produselor.
Pentru o mai buna conservare in timpul depozitarii un rol important îl joaca trei factori:
a. Depozitarea la temperaturi joase. Frigul reduce procesele metabolice şi
limiteaza pierderile de apa, înmultirea si activitatea microorganismelor contaminante in
timpul depozitarii. El prelungeste durata de supravietuire a legumelor si fractelor si le
mentine fermitatea si calitatea. Totusi, nu toate tipurile de activitate din produse sunt
incetinite in aceeasi masura, astfel ca anumite dereglari se pot produce, ca acumularea de
zahar in cartofii depozitati la temperaturi prea joase, brunificarea merelor, piersicilor si
bananelor, inmuierea tomatelor. Aceste dereglari sau modificari fiziologice faciliteaza
multiplicarea microorganismelor saprofite sau patogene. De aceea, temperatura de
depozitare trebuie sa fie aleasa pentru fiecare produs sau chiar varietate de produs.
Temperatura joasa de depozitare va fi cu atat mai eficienta cu cat ea va fi instituita mai
precoce. Frigul aplicat dupa tehnologiile obisnuite usuca produsele si le scade calitatea, de
aceea trebuie folosit ,,frigul timed".
b. UR a atmosferei de depozitare reprezinta, de asemenea, un factor important
pentru buna conservare a fructelor si legumelor. Cuticula lor regleaza schimburile si le
protejeaza contra microorganismelor. Uscarea modifica structura acestei cuticule
protectoare si creeaza conditii favorabile pentru multiplicarea si activitatea litica a
microorganismelor. Pentru a se evita aceste modificari nedorite, frigul trebuie asociat cu UR
a atmosferei de depozitare, evitându-se formarea condensului la suprafaţa acestora.
Nivelurile optime de temperatură şi UR din spaţiul de depozitare sunt:
Produsul Temperatura ˚C UR %
Tomate 8 85
Ceapă (bulbi) -1 - 0 70 - 80
Morcovi, conopidă, varză, 0 -2 >95
căpşuni, ţelină
Cartofi 7 90 - 95
Depozitarea în atmosferă controlată – constă în scăderea procentului de oxigen din aer
în vederea încetinirii respiraţiei fructelor, care are ca efect prelungirea perioadei de
conservare a acestora prin inhibarea într-o oarecare măsură a alterării microbiologice. Acest
lucru se realizează prin introducerea a 6 – 10% dioxid de carbon, evitându-se depăşirile în
vederea prevenirii diferitelor tulburări fiziologice la nivelul ţesuturilor fructelor.
Metoda se aplică în special pentru mere şi pere datorită dificultăţilor tehnice de aplicare
şi costului ridicat.
Conservarea legumelor şi fructelor prin fermentarea lactică
Este folosită încă din antichitate. Astăzi este utilizată în anumite ţări, mai ales în cele
Asiatice, dar şi în unele ţări ale UE, pentru consevarea verzei, castraveţilor şi măslinelor,
fermentarea lactică fiind înlocuită din ce în ce mai mult cu pasteurizarea şi congelarea.
Avanatajele fermantaţiei lactice sunt următoarele:
cost redus, datorită faptului că materialele utilizate nu prezintă costuri deosebite
şi sunt la îndemâna fiecărui utilizator;
oferă caractere specifice produselor, imprimându-le caracteristici organoleptice
apreciate de consumatori;
îmbunătăţeşte proprietăţile nutritive al produselor conservate datorită activităţii
bacteriilor lactice;
oferă produselor conservate siguranţă pentru sănătatea consumatorilor datorită
activităţii concurenţiale a florei microbiene lactice pentru flora bacteriană eventual
existentă pe legumele crude supuse procesului de conservare, în special pentru
Clostridium botulinum.
Multiplicarea şi dezvoltarea bacteriilor lactice este favorizată de saramurare, microflora
bacteriană lactică devenind rapid dominantă din punct de vedere numeric. Prin schimbarea
pH-lui care devine acid, bacteriile patogene şi de alterare sunt inhibate în dezvoltare,
bacteriile lactice fiind chiar exlusive în stadiile avansate ale procesului de conservare.
Principiul fermentarii şi derularea ei
Legumele ce se pun la murare se spală, dar ele contin inca o microflora numeroasa
formată din bacterii Gram pozitive, inclusiv cele lactice, bacterii Gram negative, levuri şi
mucegaiuri. Printre numeroşii contaminanti pot fi prezenti şi unii germeni patogeni.
Scopul fermentarii este de a obtine un produs stabil si salubru, ceea ce se realizeaza
prin inmultirea şi activitatea bacteriilor lactice. Saramurarea initiala a legumelor, cu o
anumita concentraţie pentru fiecare tip de legumă, dirijeaza fermentatia favorizand
bacteriile lactice şi inhiband enzimele pectinolitice care produc putrezirea umeda.
Acidifierea produsa de bacteriile lactice elimina cealalta microflora contaminanta.
Fermentarea este influentata de numerosi factori fizici şi chimici:
aciditatea, pH-ul, capacitatea de tamponare a legumelor,
cantitatea de zaharuri fermentescibile prezente in legume,
prezenta unor compuşi inhibitori pentru microorganisme,
temperatura, expunerea la soare sau la aer a legumelor puse la murat,
in urma saramurarii legumele sufera procese discrete de plasmoliza, cu
eliberare de suc celular care conţine substante nutritive, vitamine şi alti factori
de creştere pentru bacteriile lactice,
concentratia saramurii care poate controla dezvoltarea
microorganismelor; bacteriile lactice tolereaza concentratii de pana la 15%
NaCl, bacteriile Gram negative psihrotrofe şi bacteriile Gram pozitive sporogene
sunt inhibate la concentratii de 5-6%.
Fermentarea se desfaşoara in 4 etape in care are lor o anumita succesiune a
dezvoltarii microorganismelor:
în prima etapa, initiala, se dezvolta toate bacteriile prezente, dar acidifierea
progresiva data de bacteriile lactice inhiba bacteriile Gram negative şi pe cele
Gram pozitive asporogene.
în a doua etapa are loc fermentarea primara in care se dezvolta numai
bacteriile lactice si levurile şi se termina fie prin epuizarea zaharurilor din mediu,
fie prin inhibarea bacteriilor lactice daca acidifierea este prea mare.
în etapa a treia are loc fermentarea secundara produsa de levurile mai
acidotolerante care folosesc zaharurile reziduale.
etapa a patra, numita şi post-fermentarea, se caracterizeaza prin dezvoltarea
levurilor şi mucegaiurilor daca in recipientul de murare a intrat aer sau daca
suprafata saramurii este expusa la aer. Aceasta etapa trebuie evitata pentru că
rezultatul ei este alterarea produsului datorita dezvoltarii unor bacterii nedorite.
Dezvoltarea mucegaiurilor scade foarte mult aciditatea produsului in care se pot
multiplica unele bacterii de alterare care determina putrezirea umeda a
produsului, aparitia unor mirosuri dezagreabile (clostridii butirice, Clostridium
sporogenes s.a.).
Uneori in aceasta etapa se pot dezvolta si unele bacterii patogene pentru om, iar
mucegaiurile pot elabora micotoxine care fac produsul insalubru.
Trebuie subliniat ca si etapa a treia descrisa mai sus, este indezirabila. In aceasta
etapa levurile se dezvolta, produc gonflarea produselor si maresc acidifierea pana la
valori la care bacteriile lactice nu se mai dezvolta. De aceea, este indicat ca in aceasta
etapa a 2-a să se tamponeze saramura prin acetat de calciu care limiteaza cresterea
acidifierii, ceea ce prelungeste durata etapei de fermentare primara, asigurandu-se
consumarea mai completa a zaharurilor fermentescibile de catre bacteriile lactice.
Referindu-se la speciile de bacterii lactice care se dezvolta cu prioritate in diferite
etape ale fermentarii si la compusii pe care îi produc, Le Guern (1989) face urmatoarele
precizari:
În prima si a doua etapa se dezvolta S.faecalis, Leuconostoc mesenteroides,
L.brevis si L.plantarum. Primele doua specii care suporta mai putin salinitatea şi
aciditatea au importanta redusa in saramurile cu concentratii de NaCl mai mari de 5% si
intervin mai mult la inceputul procesului de fermentare. Din contra, L.plantarum, cel mai
acidotolerant, actioneaza pana la terminarea procesului de fermentare;
Compusii produsi de bacteriile lactice in timpul fermentarii difera in functie de
caracterul homofermentativ sau heterofermentativ. Astfel, speciile homofermentative
(L.plantarum, Pediococcus rhamnosus sau cerevisiae) produc exclusiv acid lactic, pe
cand cele heterofermentative (L.brevis, Leuconostoc mesenteroides) produc, pe langa
acid lactic, şi dioxid de carbon, cantitati mari de acid acitic, etanol, manitol, dextran, mclusiv
diferifi compusi volatili care influenteaza mirosul si aroma: compusi sulfurati, diacetil,
acetaldehida.
Fermentarea (murarea) verzei se cunoaste si se practica din antichitate, dar
tehnica actuala se aplica din sec. 17, iar procesul microbian care asigura fermentarea a
fost studiat si descris complet in 1930 de Pederson.
Varza debarasata de foile verzi si stricate, se introduce in recipiente, intreaga sau
tăiată in forma de fidea si se adauga saramura in concentrate de 4-5% la varza intreaga şi
de 2.5% la varza taiata. Deasupra verzei se pune o greutate care sa asigure scufundarea ei
permanenta in saramura. Recipientul se acopera cu o folie de plastic impermeabila la aer.
Se asigură in acest fel o buna anaerobioza la suprafata. Recipientul se tine intr-un loc cu
temperatura de 18-20°C. In cca 3 saptamani varza are o concentratie de 1,5-2% acid
lactic, ceea ce inhiba şi dezvoltarea L.plantarum. In varza fermentata sunt prezenti mai
mulţi produşi care-i confera gustul si aroma caracteristica: alcool isoamilic, n-hexanol, etil-
lactat, all-isotiocianat, diacetil, acetaldehida. L.brevis produce de asemenea acidul gama
aminobutiric cu efect diuretic si hipotensiv.
Temperatura optima de fermentare a verzei este de 18°C. La o concentratie corecta de
sare, la aceasta temperatură procesul de fermentare dureaza 1-2 luni, in functie de
cantitatea de zabaruri fermentescibile prezente. Daca fermentarea se face la temperaturi
mai mari (25 - 30 C) se dezvolta o aciditate foarte mare, iar gustul şi aroma sunt
neplacute. Fermentarea se poate face si la temperaturi de 7-8°C, dar, in acest caz, dureaza
foarte mult (5-6 luni).
Defectele cele mai frecvent intalnite la varza murata sunt cele date de oxidare,
pierderea aciditatii, alterarea gustului si aromei si de modificarea culorii. Ele sunt
provocate de dezvoltarea la suprafata a levurilor si mucegaiurilor oxidative. Asigurarei
anaerobiozei la suprafata verzei impiedică aceste tipuri de alterare.
Putrezirea moale a verzei este un defect grav si el se datoreaza enzimelor
proteolitice si pectinolitice din tesuturile verzei sau produse de microorganisme. Defectul se
poate evita prin concentratii de sare adecvate.
Mirosul de acid butiric apare in urma dezvoltarii clostridiilor butirice, ceea ce se intampla
cand se întârzie faza initială a fermentarii.
Mirosul de hidrogen sulfurat se datoreaza dezvoltarii clostridiilor sulfitoreducatoare si
capabile sa se dezvolte in medii mari de sare (Clostridium sporogenes).
Varza sau saramura filanta apare în urma dezvoltarii in exces a bacteriilor
producatoare de dextran (Leuconostoc mesenteroides) sau a unor levuri (Hansenula
anomala, Candida mycoderma) si mucegaiuri (Geotrichum candidum) si este favorizata de
prezenta de aer.
Fermentarea (murarea) castravetilor este un proces asemanator cu cel al verzei, dar cu
unele particularitati de care trebuie sa se tina seama. Astfel, castraveţii trebuie pusi la
murare imediat dupa recoltare (maxim 6-8 ore), deoarece se altereaza foarte repede, iar
concentratia saramurii sa fie de 10-15% care nu difuzeaza repede in miezul lor, ci treptat,
diluandu-se foarte mult. Intru-cat concentratia initială, foarte mare, a sarii poate inhiba
dezvoltarea bacteriilor lactice, ea poate fi mai mica la început, dar completata dupa 5-6
saptamani.
Etapele procesului de fermentare sunt similare cu cele descrise la murarea verzei, dar
fiecare dintre ele se deruleaza mai lent. Aceasta fermentare mai lenta a castravetilor este
recomandata pentru castravetii care se valorifica sau se consuma dupa un timp indelungat.
Pentru aceasta fermentarea trebuie facuta la o temperatura mai mica decat in cazul verzei
(10°-15°C). În unele zone din tara noastra se foloseste metoda fermentarii lente a
castravetilor prin imersarea butoaielor in care se introduc, in apele raurilor reci.
Defecte sau tipuri de alterare:
înmuierea castravetilor datorita activitatii excesive pectinolitice produse de
mucegaiurile care se dezvoltă in prezenta aerului;
formarea de gaze şi gonflarea castravetilor ca urmare a
dezvoltarii preponderance a bacteriilor lactice heterofermentative
producatoare de cantitati mari de C02 şi H2 sau a dezvoltarii levurilor cu
activitate fermentativa pronuntata si capabile sa tolereze concentratii mari
de sare.
Examenul microbiologic al legumelor şi fructelor conservate prin fermentarea
lactică
El se efectuează periodic, în special in cazuri cand se banuieste ca produsul ar fi la
originea unor imbolnaviri la consumatori sau pentru a se stabili cauza unor defecte.
Analizele se executa prin tehnicile si metodele clasice.
Parametrii microbiologici obisnuiti care se executa la aceste produse crude sunt:
examenul microscopic direct nativ sau in frotiuri colorate, determinarea
numarului total de bacterii aerobe pe mediul PCA sau mai bine pe geloza cu
malt cu pH 5,4, cu incubare de 72 ore la 30°C;
determinarea numarului de levuri si mucegaiuri pe medii specifice şi incubare
de 3-5 zile la 25°C. Uneori este necesar sa se identifice specia sau cel putin
genul, bacterii lactice din genurile Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus,
bacteriile halofile, in special stafilococii si unele clostridii butirice sau
producatoare de hidrogen sulfurat.
Pentru produsele vegetale congelate şi deshidratate sunt stabilite următoarele valori
ale parametrilor microbiologici:
Specificare Vegetale congelate Vegetale deshidratate
bacterii coliforme/g max. 10 max. 10
E.coli/g absent absent
Salmonella/25 absent absent
Stafilococ coagulaza
pozitiv/g
- absent
B.cereus absent max. 10
Levuri si mucegaiuri max. 100 max. 100
MICROBIOLOGIA ZAHĂRULUI ŞI A PRODUSELOR ZAHAROASE
Zahărul este folosit în alimentaţia omului pentru îndulcirea unor alimente sau
pentru conservarea lor. Deşi nu reprezintă un substrat favorabil multiplicării celor mai
multe categorii de microorganisme, zahărul poate fi contaminat cu unele microorganisme
dăunătoare sănătăţii consumatorilor sau alimentelor la care se adaugă. Numărul de
microorganisme pe care îl poate conţine este în funcţie de starea de sănătate a sfeclei
sau de modul ei de recoltare şi depozitare.
Dezvoltarea microorganismelor în sfecla de zahăr este condiţionată de integritatea
învelişului şi activitatea sistemului natural de protecţie a acesteia. Microorganismele
solului în care a fost cultivată sfecla se regăsesc şi pe aceasta în valori influenţate de
modul de recoltare, starea vremii, mijloacele de transport, modul de însilozare.
În timpul însilozării sfecla cu înveliş deteriorat contractă diferite infecţii microbiene
ca:
putrezirea uscată cenuşie: Botrytis cinerea;
putrezirea uscată neagră: Phaomabetae spp; Rhizopus betarosa; Bacterium
betaeriscosum; Pseudomonas fluorescens,Leuconostoc mesenteroides;
putrezirea în siloz; Botrytis spp, Fusarium spp, Aspergillus spp., Rhizopus spp,
Phoma spp,etc.
Microorganismele identificate pe sfecla de zahăr în timpul depozitării sunt:
Aspergillus glaucum, Aspergillus ochracus, Aspergillus niger var.Tieghi ,Mucor
hiemalis,Rhizopus rigicons, Botrytris cinerea, Alternaria termis, Penicillium expansum,
Fusarium betae, Fusarium oxisporum, Phoma betae, Cladosporium herbarum, Bacillus
subtilis, Bacillus cereus, Bacillus pumillus, Leuconostoc dextranicum, Leuconostoc
mesenteroides.
În timpul prelucrării zahărului întreaga varietate de microorganisme prezente în
materia primă se poate dezvolta în sucul rezultat. La acestea se adaugă microflora din
spaţiul de prelucrare şi cea de pe suprafaţa utilajelor de prelucrare.
Din spaţiile de lucru s-au izolat tulpini de Bacillus stearothermophillus şi
Clostridium thermohidrosulfuricum, capabili să se dezvolte şi la temperaturi de 65 – 750C,
sporii lor rezistând la 1180C,75 minute.
În apa de transport şi spălare s-au izolat de asemenea o serie de tulpini bacteriene
ca: bacterii butirice (Bacillus macerans), bacterii lactice heterofermentative(Leuconostoc
spp, Lactobacillus spp.,) bacterii coliforme (Escherichia coli, Enterobacter liquefaciens)
bacterii de putrefacţie (Clostridium gelatinosum,Bacillus subtilis).
Microorganismele care poluează zahărul
Prin procesele tehnologice de solubilizare, recristalizare, centrifugare şi uscare,
zahărul brut este transformat în zahăr rafinat, operaţie în care are loc reducerea numărului
total de germeni din zahăr.
Microorganismele care poluează zahărul sunt reprezentate de bacteriile sporulate
aerobe mezofile şi termofile din genurile Bacillus(Bacillus petasites, Bacillus filaris,
Bacillus gelatinosus, Bacillus stearothermophillus), Leuconostoc; drojdii din genurile:
Torulopsis, Pichia, Hansenula, Zigosaccharomyces; mucegaiuri: Penicillium stekii,
Aspergillus niger, Aspergillus oryzae) şi accidental bacterii patogene pentru consumator
din genurile: Salmonella, Shigella, Escherichia, care pe lângă consumul mare de
zaharoză, depreciază calitatea zahărului.
Microorganisme care poluează produsele zaharoase
Produsele zaharoase conţin cantităţi mari de zahăr la care se adugă alte materii
prime sau ingrediente: glucoză, miere, produse lactate, ouă, cacao, cafea, arome, acizi,
coloranţi, grăsimi. Fiecare din acestea aduc în produsul finit propria încărcătură
microbiană.
Marea majoritate a produselor zaharoase nu constituie un mediu favorabil
dezvoltării microorganismelor, datorită conţinutului mic de apă, cantităţii crescute de
zahăr, proceselor termice specifice.
Categoria bacteriilor sporulate este cel mai des întâlnită ca şi contaminant, iar
contaminarea se produce datorită condiţiilor de igienă proaste pe fluxul tehnologic, de la
fabricaţie şi la depozitare.
Laptele praf poate constitui o sursă de contaminare cu bacterii
sporulate(B.cereus).
Zahărul şi boabele de cafea pot de asemenea reprezenta o sursă de contaminare
a ciocolatei cu bacterii sporulate (B.subtilis,Clostridium perfringens). Mucegăirea acestora
se poate produce datorită condiţiilor necorespunzătoare de depozitare(UR> 70% şi T >
100C), determinată de Penicillium simplex.
Ouăle de asemenea pot constitui o sursă principală de contaminare a produselor
de patiserie şi cofetărie, în special cu Salmonella, bacterii patogene pentru consumator.
După acţiunea lor asupra zahărului, microorganismele care îl poluează se pot
împărţi în trei categorii:
care nu atacă zaharoza (inofensive);
care sunt mici consumatoare de zaharoză
specii mari consumatoare de zaharoză. Din ultima categorie fac parte unele
bacterii şi levuri. În afara speciilor Bacillus subtilis şi Bacillus stereathermophilus
speciile din genul Leuconostoc, (L.mesenteroides şi L.dextranicum) sunt
recunoscute ca mari consumatoare de zaharoză depreciind mult calitatea
zahărului, făcându-l impropriu pentru industrializarea şi pentru consumul uman.
MICROBIOLOGIA VINULUI
Vinul, produsul final al fermentaţiei mustului de struguri, conţine peste 500 de
componente responsabile pentru aromă şi gust, din care majoritatea rezultă în urma
activităţii drojdiilor fermentative.
Formarea vinului este condiţionată de activitatea enzimatică a microorganismelor
care ajung în must şi care pot fi arbitrar încadrate în următoarele grupe:
Microorganisme utile: drojdii de fermentaţie denumite şi drojdii de cultură sau
drojdii tipice care aparţin genului Saccharomyces cu specia S.cerevisiae subsp.
ellipsoides(Saccharomyces vini) la care se adaugă tulpini cu capacitate fermentativă
variată cu rol în formarea substanţelor de aromă: Saccharomyces italicus,
S.florentinus,S.chevalieri, S.fructanu.
Drojdii de cultură S.bayanus cu var.bayanus şi var.oviformis este folosită în
obţinerea şampaniei.
Microorganisme condiţionat utile: drojdii cu putere alcooligenă redusă, aparţinând
genurilor: Kloeckera (K.apiculata,K.magna) şi Torulopsis (T.stelata, T.bacillaris) şi genul
Schizosaccharomyces(S.pombe şi S.bacilli) ce sunt bacterii sulfitore-zistente şi în anumite
condiţii pot produce defectul de refermentare a vinurilor.
Microorganisme dăunătoare:în care pot fi incluse drojdiile oxidative, care dau
defectul de floare a vinurilor, bacteriile acetice şi unele specii de bacterii lactice care dau
alterări ale vinului la păstrare, care în mod indirect influenţează calitatea vinurilor.
Provenienţa şi natura drojdiilor de pe struguri
Cantitatea şi calitatea drojdiilor prezente pe boabe de struguri variază cu condiţiile
pedoclimatice. Se cunoaşte că habitatul natural al drojdiilor este solul. Din sol, prin
intermediul curenţilor de aer, a altor factori fizici şi biologici, drojdiile ajung pe tulpini,
frunze, ciorchini şi boabe de struguri. Insectele în special albinele, viespile şi Drosophila
melanogaster au rol important atât în transferul celulelor de pe un bob pe altul cât şi în
asigurarea ciclului vital al drojdiilor.
Boabele de struguri în faza de coacere au la suprafaţă un număr redus de celule
de drojdii, care nu penetrează pieliţa protectoare a bobului, în schimb dacă boabele au
leziuni şi este favorizată eliberarea sucului, numărul lor creşte foarte mult.
În microflora levuriană a strugurilor, o mare răspândire o au drojdiile din genul
Kloekera şi speciile Saccharomyces cerevisiae subs.ellipsoideus şi Saccharomyces
bayanus cu două varietăţi: bayanus şi oviformis. Cu o frecvenţă mai redusă pe boabele de
struguri ajunse la maturitatea fiziologică sunt prezente drojdiile: Candida pulcherima,
Torulopsis bacilaris, Rhodotorula, Trichospora, Hansenia spora, etc.
În microflora epifită a strugurilor pot fi prezente şi bacterii lactice şi acetice.Pe
boabele mucegăite sunt frecvent întâlnite speciile: Acetobacter aceti şi Acetobacter
pasteurianus.
Microbiologia mustului de struguri
Mustul – lichidul dulce , nefermentat, obţinut prin prelucrarea strugurilor, are o
compoziţie chimică şi biologică deosebit de complexă, dependentă de soiul de struguri,
gradul de maturitate, condiţiile climatice, condiţiile de recoltare, transport, zdrobire,
presare, etc.
Prin aceste operaţii cea mai mare parte din microflora
strugurilor:drojdii,bacterii,Mucegaiuri ajung în must, dar condiţii favorizante de dezvoltare
le au doar drojdiile ca urmare a compoziţiei chimice complexe a mustului.
Microorganismele prezente în must îşi au originea în primul rând în microflora
strugurilor la care se adaugă microflora de contaminare prin contact cu
utilajele de prelucrare ale strugurilor,
cu aerul,
insectele sau
a altor musturi adăugate prin cupajare.
Din datele unor autori rezultă că microflora mustului obţinut din boabe sănătoase,
în condiţii în care s-a evitat contaminarea exterioară, este alcătuită în exclusivitate din
microflora epifită a boabelor de struguri în componenţa căreia intră: drojdii, bacterii şi
mucegaiuri.
În condiţii industriale, o dată cu prelucrarea strugurilor şi obţinerea mustului, are loc
o creştere importantă a numărului de drojdii ale genului Saccharomyces,transferate prin
intermediul musculiţei Drosophila şi pe utilaje,unde în pelicula de must aderent,beneficiind
de condiţii optime se înmulţesc activ drojdiile fermentative.Saccharomyces cerevisiae
subsp.-ellipsoideus(Saccharomyces vini)este drojdia mereu prezentă şi predominantă în
toate musturile,asociată cu Kloeckera apiculata(mustul din struguri roşii)sau Torulopsis
bacillaris(în mustul din struguri albi).
Alături de drojdii, în must pot să apară şi bacterii , care în mare parte nu găsesc un
mediu favorabil de dezvoltare mai ales datorită acidităţii şi a conţinutului în alcool.Dintre
bacteriile mai des întâlnite se menţionează bacteriile lactice,propionice, acetice.
Mucegaiurile constituie o altă componentă a microflorei mustului, respectiv a
vinului. De pe struguri mucegăiţi, ajung în must spori,fragmente de mucegaiuri
ca:Geothricum, Aspergillus, Penicillium, Aureobasidium, Trichoderma, Absidia,
Botryotinia, etc.,în număr mai mare când mustul provine din struguri deterioraţi fizic şi care
prin eliberarea de suc, au favorizat dezvoltarea acestor microorganisme înainte de
recoltare.Vinurile obţinute din struguri mucegăiţi sunt vinuri de calitate inferioară, care îşi
pierd aroma, care casează.
MICROBIOLOGIA BERII
Berea se obţine printr-o fermentaţie alcoolică a mustului fabricat prin macerarea
malţului de orz.
După germinarea boabelor de orz în scopul solubilizării acestora şi formarea de
en-zime, urmează uscarea şi îndepărtarea radicelelor, obţinându-se malţul care se poate
com-bina cu produsele nemalţificate(porumbul) pentru a se mări cantitatea de amidon.Prin
lichefiere şi zaharificare se obţine mustul de malţ, cu conţinut ridicat de zaharuri
fermentes-cibile.
Mustul măcinat şi produsele nemalţificate măcinate se amestecă cu apă(brasajul,
plămădirea)operaţiuni când se pot dezvolta cele mai multe microorganisme,dar după se-
parare, borhotul antrenează marea majoritate a microorganismelor.Borhotul poate suferi
un proces de acrire(fermentaţie lactică)sau o fermentaţie butirică.În această perioadă de
must se dezvoltă microorganismele termofile.
După filtrare, mustul de malţ este fiert în prezenţa hameiului (utilizat pentru aro-
matizare)fază în care sunt inactivate enzimele şi se distrug microorganismele, mustul de-
venind steril.Dacă în continuare mustul este răcit lent, există pericolul de contaminare.
Inocularea mustului răcit şi aerat se face cu drojdie de fermentaţie inferioară Sa-
ccharomyces uvarum(carlbergensis) sau de fermentaţie superioară:Saccharomyces cere-
visiae.Fermentaţia joasă este cea mai răspândită şi are loc la 7 – 150C.Se utilizează Sa-
ccharomyces carlbergensis,drojdie care floculează şi sedimentează la finele fermentaţiei.
Fermentaţia înaltă se realizează la 18 – 220C, folosind suşe de Saccharomyces
cerevisiae, care nu floculează.
Unele sortimente de bere utilizează şi bacterii lactice, L.brevis şi drojdii, S.cerevisi-
ae.De asemenea se poate obţine un must acid la 48 – 500C cu L.delbrueckii,L.lactis,
L.rhamnsus(care fermentează maltoza)şi care se adaugă în proporţie de 1 – 2% în mustul
normal.
Malţul uscat şi umidificat poate fi contaminat cu bacterii ca Clostridium butyricum
sau cu lactobacili.Aceste bacterii sunt selecţionate în cursul tratamentelor termice.Mustul
poate fi contaminat la suprafaţă cu mucegaiuri.Există numeroase drojdii sălbatice şi
bacterii care se pot dezvolta în must.Bacteriile care pot produce degradări ale mustului pot
fi:
- Pediococcus, numit impropriu „sarcini”;
- Lactobacillus ,numit improropriu „saccharobacterii”;
- Coliformi;
- Enterobacter;
- Flavobacterium;
- Achromobacterium;
- Bacterii acetice;
- Leuconostoc, etc.
Prezenţa pediococilor, leuconostocilor şi lactobacililor se manifestă prin apariţia tul-
burării depozitului şi acidificării.Astfel:Pediococcus damnosus produce vâscozitatea berii;
Lactobacillus pasteurianus produce tulbureala; bacteriile acetice au efect limitat datorită
condiţiilor de anaerobioză;Gluconobacter (bacterii acetice vâscoase)se pot dezvolta în be-
rea condiţionată;Achromobacter şi Flavobacterium produc tulbureala şi imprimă gust şi mi-
ros neplăcut (17).
Se pot dezvolta în bere bacterii strict anaerobe, din genurile:Pectinatus,
Megasphaera, care schimbă gustul şi mirosul produsului.
Bacteriile patogene se întâlnesc foarte rar datorită faptului că berea este pasteuri-
zată, este protejată şi are stabilitate.
Drojdiile sălbatice pot produce de asemenea fermentări anormale, care schimbă
gustul şi produc tulbureală:Saccharomyces pasteurianus, S.diastaticus,Hansenulla ano-
mala,Torulopsis spp.,Candida spp.,Rhodotorula spp.,Kloeckera spp.
MICROBIOLOGIA BĂUTURILOR NEALCOOLIZATE
Băuturile nealcoolizate sunt reprezentate de diferite sucuri de fructe, siropuri con-
centrate, etc.
Germenii prezenţi în sucurile de fructe şi în alte băuturi nealcoolizate provin în cea
mai mare parte din materia primă.
Numărul de microorganisme din sucurile proaspete este foarte ridicat şi depinde de
starea fructelor(maturare,curăţire) şi de tipul de extracţie.Se întâlnesc drojdii, spori de
mucegaiuri, bacterii din genurile:Pseudomonas, Bacillus, Achromobacter,Flavobacte-
rium,Lactobacillus,Leuconostoc,Erwinia,Xanthomonas,Micrococcus.(17)
Alţi contaminanţi sunt proveniţi din zahăr şi siropuri:drojdii osmofile, mucegaiuri,
bacterii din genul Leuconostoc.
Materialele utilizate pentru fabricaţie pot fi contaminate de drojdii şi mucegaiuri.
Prin manipulări, sucurile pot să se contamineze cu:Micrococcus, germeni de con-
taminare fecală.
Unele condiţii tehnologice limitează dezvoltarea microorganismelor:pH-ul scăzut ≈
3, presiunea osmotică ridicată datorită prezenţei zahărului cât şi prezenţa CO2 şi a altor
produse gazoase sunt factori selectivi.
Germenii patogeni, care de obicei nu sunt acidofili, nu se dezvoltă în asemenea
con-diţii, fac ca băuturile pe bază de fructe în general să nu fie periculoase din punct de
vedere sanitar.
Microflora banală acidofilă şi osmofilă poate să producă unele alterări.
Se distinge o fermentaţie rapidă produsă de unele specii de drojdii din genul Sa-
ccharomyces:S.cerevisiae,S.uvarum,S.florentinus,S.acidifaciens cât şi o fermentaţie lentă
produsă de unele specii de drojdii şi mucegaiuri:Brettanomyces noardenensis,Saccha-
romyces intermedius;S.bailli,S.hisporus,Torulopsis stelata,Candida parapsilopsis.
În siropurile concentrate fermentaţiile sunt produse de drojdiile osmofile din genul
Zygosaccharomyces;Z.bailii var.osmophillus şi Z.rouxii.Alterarea se manifestă printr-un
gust alcoolizat şi câteodată cu degajare intensă de gaze,care pot produce bombarea am-
balajului.Acţiunea drojdiilor se manifestă când T≤350C.În unele cazuri fermentaţia
alcoolică este însoţită de producerea de acizi volatili, for-marea tulburelii şi apariţia
depozitelor, oda-tă cu apariţia unui gust şi miros anormal.
Drojdiile nefermentative –Pichia membranaefaciens pot să formeze în unele cazuri
tulbureală.
Bacteriile lactice heterofermentative(Lactobacillus pasteurians,Lactobacillus brevis,
Leuconostoc mesenteroides)şi unele homofermentative(Lactobacillus arabino-
sus,Micobacterium spp.) pot să fermenteze zaharurile şi pot schimba gustul şi mirosul
produselor sau pot forma gaze sau pot să mărească vâscozitatea şi dau sucurilor un
aspect uleios şi de gel,datorită polizaharidelor.
Leuconostoc citrovorum poate să elibereze cantităţi mari de diacetil, care imprimă
gust de unt.
Clostridium butiricum se poate dezvolta în sucul de roşii când pH-ul ≤4,2 şi
produce cantităţi mari de gaze.
Acetobacter şi Gluconobacter ca urmare a fermentaţiei acetice şi gluconice produc
un gust „înţepător”.
Numeroşi germeni pot să modifice textura produsului.Se pot dezvolta de
asemenea şi mucegaiuri din cauza condiţiilor de aerobioză.
Genul Byssochlamys sunt mucegaiuri pectinolitice, cu rol de clarificare a sucurilor
naturale.
Alte specii de mucegaiuri produc tulbureală, floculare:Mucor, Aspergillus,Penicilli-
um,Fusarium,Alternaria,Cladosporium.
Toate alterările sunt puţin periculoase din punct de vedere sanitar,ele au însă o
mare importanţă economică.
Măsurile de prevenire a alterărilor sunt:pasteurizarea,filtrarea,creşterea presiunii
osmotice prin mărirea cantităţii de zahăr adăugat, scăderea pH-ului prin adaos de acizi
organici.(17)
MICROBIOLOGIA OŢETULUI
Oţetul este un produs alimentar care se obţine din diferite materii prime,din lichide
alcoolice ca:vin ,bere, cidru, sucuri de fructe citrice, alcool, malţ sau bere, tarhon,alcool
pu-rificat şi alte surse.
Obţinerea oţetului are la bază un proces biochimic de oxidare a alcoolului în pre-
zenţa oxigenului din aer, prin intermediul bacteriilor acetice, ce aparţin genului Acetobac-
ter,familiei Pseudomonaceae, ordinului Pseudomonadelor (conform Determinatorului lui
Bergey, citat de 12.)
Microorganismele acetice se dezvoltă la suprafaţa lichidelor alcoolice sub formă de
peliculă.Aceste bacterii au formă de bastonaşe,sunt obligat aerobe, nesporulate şi gram
negative,celulele tinere, iar cele în vârstă gram variabile, catalază–pozitive.Unele specii
de bacterii acetice sunt mobile,ex:Acetobacter suboxidares şi Acetobacter melanogenum.
Microorganismele din genul Acetobacter se dezvoltă optim la temperaturi cuprinse
între 22 şi 330C funcţie de specie;cu specii ce se pot dezvolta la 6 – 70C cât şi la 400C şi
chiar la 500C(Acetobacter xylinum.)(12)
Bacteriile acetice sunt larg răspândite în natură pe materiile vegetale care au
suferit fermentaţia alcoolică.
În fabricarea industrială a oţetului din lichidele alcoolice prezintă importanţă spe-
ciile:Acetobacter orleanse, Acetobacter ascendens, dar mai ales tulpinile de fermentaţie
ra-pidă cum sunt:Acetobacter schutzenbachii şi Acetobacter curvum care se adaptează
uşor la plămezile din vin şi spirt şi la plămezile obţinute din spirt cu adaos de săruri
nutritive.(12)
Acetobacter orleanse prezintă interes pentru fabricarea industrială a oţetului din li-
chide alcoolice şi mai ales din vin, la suprafaţa căruia formează un voal subţire.Oţetul care
rezultă în urma fermentării este aromat şi limpede.
Acetobacter ascendens se dezvoltă la suprafaţa mediului alcoolic lichid sub forma
u-nui voal cu pete roz, cu tendinţa de a se ridica pe pereţii vasului.Deşi asimilează
glucoza nu o transformă în acid acetic.Rezistă până la 12% alcool şi produce prin
oxidarea alcoo-lului etilic până la 9% acid acetic.
Acetobacter schutzenbachii este o specie de fermentaţie rapidă care rezistă până
la 13% alcool şi produce până la 11,5% acid acetic.
Acetobacter curvum este o specie de fermentaţie rapidă, formează la suprafaţa li-
chidului alcoolic un voal subţire, cu numeroase pete albe, care se rupe uşor.Prezintă o re-
zistenţă maximă la alcool între 11 – 13% şi realizează un grad acetic ridicat.
Acetobacter xylinum este o bacterie acetică cu un polimorfism accentuat care se
dezvoltă cu formare de mucelagii.În lichide alcoolice cu 6 – 7% alcool produce un grad a-
cetic scăzut de 4,5%.Pe lângă acid acetic rezultă şi produşi secundari.Această bacterie
produce un oţet de proastă calitate şi este de nedorit în fermentatoare deoarece aduce di-
ficultăţi prin masa gelatinoasă formată care blochează circuitul normal al aerului.
Sub acţiunea bacteriilor acetice, alcoolul etilic este oxidat în acid acetic, cu sau
fără fază intermediară de aldehida acetică.Pe lângă acidul acetic care este produsul
principal al fermentaţiei apar şi mici cantităţi de produşi secundari ca:acid propionic(0,2 –
0,6%, alcool propilic, alcool metilic, alcool izopropilic şi alcool butilic.Acidul acetic se poate
combina cu diferiţi alcooli şi formează esteri cu influenţă favorabilă asupra însuşirilor
organoleptice ale oţetului.
MICROBIOLOGIA SPIRTULUI
Prin denumirea de spirt se defineşte în mod curent o soluţie concentrată de alcool
etilic(etanol) şi apă, aceasta ajungând până la 96,6%.Etanolul poate fi obţinut pe cale de
sinteză, în special din etilenă, cât şi prin fermentaţie.
Spirtul de fermentaţie se obţine din materii prime amidonoase (cereale,
rădăcinoase amidonoase) şi zaharoase (melasa din sfecla sau trestie de zahăr).În etapa
prefermen-tativă materiile prime sunt transformate în componenţi fermentescibili.Sub
acţiunea drojdiei Saccharomyces cerevisiae are loc fermentaţia alcoolică, iar prin distilare
se obţine spirtul de fermentaţie.
În ţara noastră se fabrică spirt din porumb şi cartofi.În alte ţări se folosesc ca
materii prime şi grâu, orz, secară, orez, sorg,topinanbur,etc.În prealabil materiile prime
amidonoa-se sunt curăţate fie prin vânturare şi triere(în cazul cerealelor) fie prin spălare(în
cazul cartofilor).După formarea şarjei respective, aceasta se supune unui proces de
fiebere cu aburi la presiune de până la 4 bari, urmată de trecere bruscă la presiunea
normală.Astfel are loc gelifierea amidonului(celulele endos-permului plesnesc,iar
granulele de amidon se dezagregă şi se transformă într-un terci de amidon)permiţând
atacul mai uşor din partea enzimelor amilolitice în faza de zaharificare.Deoarece drojdiile
nu au în echipamentul lor enzimatic amilaze, terciul de amidon este supus în prealabil
unui proces de zaharificare a a-midonului cu ajutorul enzimelor amilolitice(alfa şi β
amilaza) care lichefizează amidonul cu formare de maltoză(25 – 30% din plămadă),
glucoză şi dextrină.Produsul rezultat, plămada dulce, reprezintă un mediu de cultură
adevcat pentru microorganismele care produc fermentaţia alcoolică(tulpini din speciile de
drojdii din genul Saccharomyces şi bacterii ca :Zy-momonas mobilis,Clostridium
sporogenes,Thermoanaerobacter ethanolicus, etc.)
Zaharificarea amidonului se realizează cu enzime amilolitice de origine vegetală şi
origine microbiană.Pentru obţinerea amilazelor de origine microbiană se folosesc bacterii
din genul Bacillus ca:B.coagulans, B.stearothermophylus,B.subtilis cât şi mucegaiuri
selecţionate din genul Aspergillus:A.awamori,A.phoenicis, A.ussamii,A.oryzae, A.niger.
(12)
După zaharificarea plămezilor amidonoase are loc inocularea cu celule active de
drojdii din genul Saccharomyces:S.cerevisiae – pentru fermentarea alcoolică a acesteia.
Ulterior fermentaţiei,celulele de drojdii nu se pot separa de componentele mediului,
de aceea plămada fermentată este dirijată la distilare, unde se obţine spirtul brut sau după
rectificare, spirtul rafinat.Borhotul rezultat de la distilare are o mare valoare nutritivă şi este
folosit la furajarea animalelor ca sursă de proteine şi vitamine din grupul B.
Dintre procesele microbiologice nedorite ce pot avea loc în timpul prelucrării şi fer-
mentaţiei plămezii amidonoase amintim:
- contaminarea plămezii amidonoase cu bacterii butirice;contaminarea
primară, prin materia primă şi are loc când pH-ul nu este suficient de acid(de scă-
zut).Acidul butiric este un inhibitor pentru înmulţirea drojdiilor şi influenţează negativ viteza
de fermen-taţie;
- contaminarea plămezii amidonoase cu bacterii lactice;dacă procesul este
limitat, influenţează pozitiv fermentaţia.Pentru acidifierea plămezii se poate folosi
Lactobacillus delbrueckii,care fermentează maltoza, formează acid lactic şi deci dă un pH
acid plămezii, favorabil activităţii drojdiilor de cultură.În caz contrar determină inhibarea
activităţii acestora.
Microbiologia apei utilizată în procesarea alimentelor
Prevederi legislative
Apa destinată consumului uman, inclusiv procesării alimentelor, reprezintă întreaga cantitate de apă, fie în starea sa inițială, fie după tratare, destinată băutului, gătitului, preparării de alimente sau oricărui alt scop casnic, indiferent de originea acesteia.
Statele membre trebuie să ia măsurile necesare pentru a asigura salubritatea și
puritatea apei destinate consumului uman. În sensul cerințelor minime din Directiva Consiliului 98/83/CE din 3 noiembrie 1998, apa destinată consumului uman este salubră și pură dacă:
nu conține microorganisme, paraziți și orice alte substanțe care, prin numărul sau concentrația lor, constituie un pericol potențial pentru sănătatea umană;
sunt în conformitate cu cerințele minime prevăzute de Directiva 98/1998 şi statele membre iau toate celelalte măsuri necesare pentru a se asigura că apa destinată consumului uman îndeplinește cerințele respectivei directive.
Controlul apei - trebuie luate toate măsurile necesare pentru a se asigura că se efectuează un control periodic al calității apei destinate consumului uman, cu scopul de a verifica dacă apa furnizată consumatorilor respectă cerințele reglementate. Probele trebuie prelevate astfel încât să fie reprezentative pentru calitatea apei consumate pe întreg parcursul unui an.
Pentru aceasta autoritățile competente trebuie să instituie programe corespunzătoare de control pentru întreaga cantitate de apă destinată consumului uman prin stabilirea punctelor de prelevare şi frecvenţei recoltării probelor. (Directiva. 98)
Controlul de rutină – scopul este de a furniza în mod periodic informații privind calitatea organoleptică și microbiologică a apei, precum și informații privind eficiența tratării apei potabile (în special a dezinfecției), dacă se recurge la aceasta, pentru a determina dacă apa destinată consumului uman respectă sau nu parametrii valorici microbiologici.
Următorii parametri microbiologici fac obiectul controlului de rutină: Clostridium perfringens (inclusiv sporii);
Escherichia coli (E. coli);
Pseudomonas aeruginosa;
Număr de colonii 22°C și 37°C ;
Bacterii coliforme.
Controlul complet - scopul este de a furniza informațiile necesare pentru a determina dacă toți parametrii valorici microbiologici, chimici şi de radioactivitate sunt respectați sau nu. Toți parametrii trebuie să facă obiectul controlului complet, cu excepția cazurilor în care autoritățile competente pot stabili că, pe parcursul unei perioade de timp fixate de ele, nu există probabilitatea ca un anumit parametru să fie prezent într-o anumită rezervă de apă în concentrații care ar putea compromite respectarea parametrilor valorici corespunzători.
În caz de nerespectare a parametrilor valorici, trebuie efectuată o anchetă în vederea identificării cauzei acestora. Dacă, în urma măsurilor luate, apa destinată consumului uman nu respectă parametrii valorici stabiliți, trebuie întreprinse cât mai repede posibil acțiuni de remediere necesare pentru a restabili calitatea apei, luând în considerare pericolul potențial pentru sănătatea umană. Dacă parametrii valorici nu sunt
îndepliniţi trebuie interzisă distribuția apei destinate consumului uman care constituie un potențial pericol pentru sănătatea umană, limitată utilizarea acesteia sau adoptată oricare alte măsuri necesare pentru a proteja sănătatea umană.
Microorganisme care pot contamina apa
În toate etapele de producţie, procesatorii trebuie să ia măsuri pentru a se asigura că siguranţa alimentară şi salubritatea alimentelor nu sunt compromise pe parcursul diferitelor operaţiuni, apa constituind un excelent vehicul pentru transportul microorganismelor, substanţelor în formă solubilă, dispersată sau emulsionată.
Evaluarea pericolelor, ţinându-se cont de microorganismele patogene şi de substanţele toxice, trebuie efectuată în contextul global de aplicare a principiilor din sistemul HACCP de producţie a alimentelor; această evaluare trebuie să formeze baza pentru stabilirea celor mai potrivite măsuri de reducere, eliminare sau după caz, de împiedicare a contaminării microbiologice a apei utilizată în procesarea alimentelor. În general, cu cât calitatea apei este mai bună, cu atât tratarea pe care o necesită este mai simplă şi produsul finit este mai bun.
Apa utilizată în procesarea alimentelor trebuie să fie sanogenă şi curată, adică să fie lipsită de microorganisme, paraziţi sau substanţe, care prin număr şi concentraţie, pot constitui un pericol potenţial pentru sănătatea umană şi să îndeplinească cerinţele şi prevederile minime ale Legii nr.458/2002 modificată prin Legea 311/2004.
Apa este ingerată direct sau indirect, la fel ca orice aliment, contribuind astfel la expunerea generală a unui consumator la substanţele ingerate, inclusiv factori de contaminare microbiologici. (Reg 178)În compoziţia majorităţii produselor alimentare apa intră sub formă de apă intrinsecă sau sub formă de apă adăugată în cursul proceselor tehnologice de prelucrare, putându-le contamina cu unii germeni patogeni.
Starea apei dintr-un aliment este reflectată de tensiunea relativă a vaporilor de apă din acel aliment (aw), care reprezintă procentul de apă liberă conţinută de aliment, factor care influenţează creşterea şi dezvoltarea microorganismelor ca şi rezistenţa lor faţă de diferiţi factori cum ar fi căldura, pH-ul, radiaţiile, etc.
Microorganismele din apă sunt reprezentate de flora primară, specifică locului de unde provine apa şi de flora secundară, adăugată. Ele creează deseori probleme deosebite pentru salubritatea apei.
Indiferent de origine, apa nu este niciodată sterilă. Sursele de apă, datorită unor neglijenţe, pot fi poluate cu ape uzate sau cu ape din reţeaua de canalizare din aglomerările umane şi animale, în care prezenţa germenilor patogeni este aproape o regulă.
Recoltarea probelor de apă se face în flacoane de sticlă cu dop şlefuit, sterile. Sterilizarea flacoanelor se face în etuvă, la căldura uscată (180°C, timp de o ora) sau în autoclav (la 1 atmosferă şi 121°C, timp de 20 min.). În cazul recoltării apelor clorinate, înainte de sterilizarea flaconului pentru recoltarea probei, se introduce în flacon 1 ml soluţie 0,5% tiosulfat de sodiu, pentru fiecare 100 ml apă ce
urmează a fi recoltată. Din apele tratate sau dezinfectate provenite din ape de suprafaţă sau de profunzime, probele se recoltează din puncte reprezentative fiecărei trepte de tratare. Pentru recoltare, inclusiv a probelor din reţeaua de distribuţie, se deschide robinetul şi se lasă sa curgă apa, timp de 5-10 min. Se închide robinetul şi se flambează. Se deschide din nou robinetul şi se reglează debitul apei, astfel încât sa se formeze o coloană de apă continuă de maxim 1 cm diametru. Se scoate dopul flaconului iar flaconul ţinut cu mâna de partea lui inferioară se aşează vertical sub coloana de apă, se umple şi se acoperă cu dopul. Când nu există posibilitatea recoltării probei de la robinet, flaconul sterilizat se introduce în bazin sau rezervor, se umple şi se acoperă cu dopul. Probele de apă recoltate pentru examen microbiologic vor avea un volum minim de 500 ml, iar flacoanele vor fi umplute până la aproximativ 2 cm sub dop. (ordinul 13) Identificarea probelor de apă se va face prin marcarea clar, vizibil şi durabil a recipienţilor care conţin probele. Pe adresa de însoţire se va menţiona momentul recoltării, data, ora de recoltare, natura şi cantitatea conservanţilor adăugaţi etc.
Transportul probelor de apă se face în ambalaje care protejează recipienţii, în ziua recoltarii, în condiţii de refrigerare, în special în anotimpul cald, dacă acest lucru nu este posibil probele se vor trimite în maxim 24 de ore fiind păstrate la temperatura de 4°C.
Păstrarea probelor de apă în laborator se face în condiţii de refrigerare sau congelare şi ferite de lumină.
Frecvenţa controlului pentru examenul microbiologic este semestrială din reţeaua publică şi trimestrială din sursa proprie conform prevederilor Legii nr. 458/2002, cu modificările şi completările ulterioare.
Microorganismele nepatogene
Aparţin în mod frecvent genurilor: Micrococcus, Pseudomonas, Flavobacterium, Chromobacterium, Acinetobacter, Alcaligens, Serratia, care trăiesc ca saprofite şi pot participa, prin activitatea lor asupra substanţelor organice din apă, la descompunerea acestora şi la apariţia modificărilor organoleptice, de miros şi gust.
În afară de aceste microorganisme, apele pot conţine şi microorganisme „autohtone” care se pot multiplica şi în apa fără materii organice.
După efectul pe care îl produc, se împart în două mari categorii: bacteriile feruginoase, reprezentate de bacteriile din grupa Sphaerolitus-
Leptothrix, unele bacterii din grupa Thiobacillus, etc., care intervin în procesul de oxidare a ionilor feroşi în ioni ferici
bacteriile sulfitoreducătoare, reprezentate de bacteriile din genul Desulfuromonas, agenţii biologici majori a proceselor naturale de reducere a sulfului.
În afara acestor două categorii importante unii autori includ în cadrul microflorei
indigene a apei şi alte grupe de bacterii, cum ar fi: nitrozobacteriile – capabile să oxideze aminoacizi în nitriţi, în condiţii aerobe;
nitrobacteriile – care în prezenţa oxigenului molecular pot oxida nitriţii, transformându-i în nitraţi;
bacteriile denitrificatoare active în condiţii anaerobe, reduc nitraţii în nitriţi, oxid de azot, protoxid de azot şi azot molecular;
bacteriile care oxidează în condiţii aerobe hidrogenul gazos rezultat din procesele fermentative, concomitent cu reducerea CO2, putând determina formarea metanului (bacterii metanogene)
Microorganismele patogene
Pentru om mai importante care pot polua apa şi determină modificarea statusului de salubritate al produselor alimentare sunt:
bacteriile din familia Enterobacteriaceelor (Salmonella spp., Campylobacter jejuni, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli, Bacteriile coliforme), Streptococi fecali;
Listeria monocitogenes,
unele virusuri (virusul Hepatitei A)
unii paraziţi ca: protozoarele: Giardia spp. şi Entomoeba histolytica, helminţi: Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale, Echinococcus granulosus,Taenia solium,Trichuris trichura, etc.
În ţara noastră monitorizarea calităţii apei potabile se face pe baza a două tipuri de programe de monitorizare:
Prin monitorizarea de control se verifică periodic de către producător calitatea organoleptică şi microbiologică a apei potabile produse şi distribuite cât şi eficienţa procedeelor de tratare, cu accent pe tehnologia de dezinfecţie, în scopul determinării dacă apa potabilă este corespunzătoare sau nu din punct de vedere al parametrilor relevanţi prevăzuţi în Legea nr.458/2002 modificată prin Legea nr.311/2004.
Prin monitorizarea de audit se verifică dacă apa potabilă corespunde cerinţelor de calitate şi specificaţiilor pentru toţi parametrii prevăzuţi în Legea nr.458/2002 modificată prin Legea 311/2004, inclusiv pentru parametrii suplimentari impuşi în autorizaţia sanitară.
Controlul de laborator al apei utilizată în procesarea alimentelor
Recoltarea, conservarea, identificarea, transportul şi păstrarea probelor de apă se fac conform prevederilor Legii nr 458/2002 modificată prin Legea nr.311/2004 şi STAS -ului 2852/1993.
La stabilirea frecvenţei de recoltare a probelor se va avea în vedere următoarele: ponderea probelor necorespunzătoare în ultimele 12 luni; calitatea apei brute; numărul surselor de apă; eficienţa procedeelor de tratare şi capacitatea staţiei de tratare a apei; riscurile de contaminare la nivelul sursei şi a reţelei de distribuţie; mărimea şi complexitatea reţelei de distribuţie; numărul de epidemii hidrice din ultimele 12 luni şi riscurile răspândirii
unor epidemii. Identificarea probelor de apă se va face prin marcarea clar, vizibil şi durabil a
recipienţilor care conţin probele. Pe adresa de însoţire se va menţiona momentul recoltării, data, ora de recoltare, natura şi cantitatea conservanţilor adăugaţi etc.
Transportul probelor de apă se face în ambalaje care protejează recipienţii, în timp operativ şi după caz în condiţii de refrigerare sau congelare.
Păstrarea probelor de apă în laborator se face în condiţii de refrigerare sau congelare şi ferite de lumină.
Frecvenţa controlului pentru examenul microbiologic este semestrială din reţeaua publică şi trimestrială din sursa proprie conform prevederilor Legii nr. 458/2002, cu modificările şi completările ulterioare. Sursele ce asigura apa potabila in mediul rural, respectiv fântani, puţuri de mică adâncime şi captări de apă, exploatate în sistem local, vor fi controlate, la un interval de 1-3 luni, prin prelevare de probe de apă şi analize de laborator. (Legea 311)
Conform Programului de Strategie Naţională, supravegherea prin examene de laborator în timpul producţiei a apei potabile care intră în compoziţia materiilor prime şi produselor de origine animală se realizează după cum urmează:
Examen microbiologic Interpretare rezultate
Apa din reţea publică
E. coli Enterococi
Legea nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, cu modificările şi completările ulterioare
Apa din sursă proprie
E coli Enterococi Cl. Perfringes - (inclusiv pentru spori)
Legea nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, cu modificările şi completările ulterioare
Probele de apă recoltate din surse clorinate se vor neutraliza cu soluţie 2 % de
tiosulfat de sodiu înainte de a fi examinate microbiologic. Starea de apa potabilă sau apa nepotabilă, constatată în baza analizelor efectuate de un laborator abilitat, va fi consemnată pe o placuţă aplicată la vedere, pe sau în vecinatatea sursei de apă. În cazul în care analizele de laborator vor indica o apă care nu îndeplineste condiţiile de potabilitate, se va interzice utilizarea acesteia pentru consumul uman. (Legea 311)
Pentru diagnostic se pot utiliza metode de referinţă dar şi alte metode cu condiția să se poată demonstra că rezultatele obținute sunt cel puțin la fel de fiabile ca și cele obținute prin metodele indicate. Se pot efectua şi controale suplimentare pentru substanțele și microorganismele pentru care nu s-au stabilit parametri valorici, dacă existe motive care să indice prezența acestor substanțe sau microorganisme într-o cantitate sau un număr care să reprezinte un potențial pericol pentru sănătatea umană. Laboratoarele în care se analizează probele trebuie să dispună de un sistem analitic de control al calității, şi să facă obiectul unor verificări periodice realizate de către o persoană care nu se află în subordinea acestuia și care este aprobată în acest scop de autoritatea competentă.
Laboratoarele în care se efectuează analiza probelor de apă pentru monitorizare trebuie să aibă asigurat controlul calităţii analitice şi să fie supuse periodic unui control efectuat de un laborator aprobat de Ministerul Sănătăţii pentru acest domeniu.
Parametrii microbiologici şi indicatori de calitate ai apei potabile utilizată în procesarea alimentelor
Apa potabilă, trebuie utilizată ori de câte ori este necesar pentru a evita contaminarea produselor alimentare.
În cazul în care se utilizează apă nepotabilă, de exemplu pentru producţia de abur, refrigerare şi în alte scopuri similare, aceasta trebuie să circule într-un sistem separat şi identificat în mod corespunzător. Apa nepotabilă nu trebuie să fie racordată la sistemul de apă potabilă, sau să fie deversată în acest sistem.
Apa reciclată utilizată în prelucrare sau ca ingredient nu trebuie să prezinte riscuri de contaminare. Această apă trebuie să corespundă normelor stabilite pentru apa potabilă, cu excepţia cazului în care autoritatea competentă stabileşte că, sub aspect calitativ, apa nu poate compromite salubritatea produselor alimentare în forma lor finală.
Gheaţa care intră în contact cu alimentele sau care poate contamina alimentele trebuie să fie făcută din apă potabilă, sau în cazul în care este utilizată la refrigerarea produselor pescăreşti întregi, din apă curată. Gheaţa trebuie produsă, manipulată şi depozitată în condiţii capabile să prevină contaminarea.
Aburul utilizat direct în contact cu produsele alimentare nu trebuie să conţină nici o substanţă care prezintă pericol pentru sănătate sau care este susceptibilă să contamineze produsele alimentare.
În cazul în care produsele alimentare sunt tratate termic în recipiente închise ermetic, trebuie avut grijă ca apa utilizată pentru răcirea recipientelor după tratamentul termic să nu fie o sursă de contaminare a produselor alimentare. (Reg 852)
Parametrii microbiologici (Eschericia coli, enterococii intestinali, Pseudomonas aeruginosa şi Cl. Perfringens) şi indicatori (Numărarea microorganismelor de cultură la 22° C şi 37° C, Bacteriile coliforme) de calitate a apei analizaţi sunt:Nr. Crt.
Denumirea metodei Standardul de lucru Valoare admisă (numar/100ml)
1. Numărarea microorganismelor de cultură la 22° C şi 37° C. Numărarea coloniilor prin însămânţare în mediu de cultură agar
SR EN ISO 6222/2004
0
2. Identificarea şi numerarea enterococilor intestinali. Partea II - Metoda prin filtrare pe membrană
STAS 3001/1991
SR EN ISO 7899 - 2/2002
0
3. Detecţia şi numărarea de E. Coli şi de bacterii coliforme. Partea I - Metoda prin filtrare pe membrană
SR EN ISO 9308 - 1 /2004 0
4. Pseudomonas aeruginosa STAS 3001/1991Pr SR EN ISO 12780
5. Clostridium perfringens 0
Interpretarea rezultatelor se face în conformitate cu prevederile Legii nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, cu modificările şi completările ulterioare (ordinul 17). Apa provenind din surse locale, precum fântâni, izvoare etc., folosită pentru băut, gătit sau în alte scopuri casnice; în funcţie de condiţiile locale specifice, autorităţile de sănătate publică judeţene, respectiv a municipiului Bucuresti, pot face excepţie de la valorile parametrilor de calitate, dar fară să fie pusă în pericol sănătatea consumatorilor." (Legea 311)
Clostridium perfringens trebuie monitorizat atunci cand sursa de apă este de
suprafaţă sau mixtă, iar în situaţia în care este decelat trebuie investigată şi prezenţa altor microorganisme patogene, ca de ex.: Criptosporidium.
10.1. Microbiologia condimentelor
Condimentele sunt plante sau părţi din plante aromatice sau picante care se folosesc pentru lărgirea gamei de preparate din carne, aromarea alimentelor sau pentru a le oferi un gust picant, putând determina ameliorarea aromei, savoarei sau mărirea duratei de conservare a alimentelor în care se adaugă.
Condimentele pot fi constituite din diferite părţi ale plantelor: bulb, rădăcini, rizomi, tulpină, frunze, muguri, seminţe, etc, în cadrul lor fiind incluse şi unele legume deshidratate ca: ceapa, usturoiul, ţelina, piperul verde, etc. Din păcate, unii producători folosesc uneori în mod fraudulos condimentele pentru mascarea defectelor de miros şi gust ale preparatelor din materii prime cu prospeţime îndoielnică.
Microorganismele ce pot fi prezente pe condimente sunt de obicei cele care rezistă în condiţii de uscăciune, motiv pentru care pe condimente se vor găsi de cele mai multe ori spori ai bacteriilor gram pozitive şi spori de fungi.
Microflora iniţială a condimentelor provine de pe planta şi solul pe care au fost cultivate la care se se adaugă microflora provenită din praful ce le contaminează în timpul recoltării şi manipulării, din contaminarea cu fecale de rozătoare şi insecte, din apa folosită la momentul prelucrării, etc. Contaminarea fungică poate proveni din microflora inţială sau adaugată în timpul depozitării şi transportării.
Numărul total de microorganisme de pe condimentele măcinate este în general acelaşi cu cel de pe condimentele întregi, dacă măcinarea s-a făcut în condiţii igienice. Numărul cel mai mare de microorganisme de pe condimentele măcinate este format din specii ale genului Bacillus: B.subtilis, B.licheniformis, B.megaterium, B.pumilis, B.brevis, B.cereus etc. şi mucegaiuri: Aspergillus glaucus, Aspergillus niger, Penicillium spp.,
Bacteriile anaerobe sunt în număr mai mic şi ele sunt reprezentate de specii ale genului Clostridium. Bacteriile termofile reprezintă 1-10% din totalul bacteriilor. Cocii în general şi Staphylococcus aureus în special sunt rar întâlniţi în condimente, deşi sunt bacterii care rezistă la uscăciune. Bacteriile coliforme pot fi găsite deseori în condimente, dar prezenţa lor denotă, de regulă, contaminări recente, dată fiind sensibiliatea lor la uscăciune.
Microorganismele de alterare - pot determina alterarea condimentelor şi ulterior a alimentelor la care se adaugă. Alterarea bacteriană a condimentelor, atunci când ea se produce, este de obicei determinată de bacterii din genurile Bacillus şi Clostridium. Alterarea condimentelor este produsă în mod obişnuit de mucegaiuri, unele dintre ele fiind capabile să sintetizeze micotoxine periculoase pentru sănătatea consumatorului.
Microorganismele patogene - condimentele pot conţine uneori agenţi microbieni ai toxiinfecţiilor alimentare, în special bacterii sporogene, anaerobe cum sunt: Clostridium perfringens şi Bacillus cereus şi mai rar Bacillus subtilis. Bacteriile nesporogene gram negative se pot găsi de asemenea în condimente, în general ca urmare a unei contaminări recente, ex: Escherichia coli şi Salmonella spp.
10.2. Microbiologia materialelor destinate să vină în contact direct cu alimentele
Ambalajul reprezintă un „mijloc destinat să cuprindă sau să învelească un produs sau un ansamblu de produse, pentru a le asigura protecţia temporară din punct de vedere fizic, chimic, mecanic, biologic, în scopul menţinerii calităţii şi integrităţii acestora în stare bună de livrare, în demersul manipulării, a transportului, a depozitării şi a desfacerii până la consumator sau până la expirarea termenului de garanţie”. În conformitate cu STAS 5845/1-86, ambalarea este definită ca fiind „operaţie, procedeu sau metodă, prin care se asigură cu ajutorul ambalajului, protecţia temporară a produsului, în timpul manipulării, transportului, depozitării, vânzării, contribuind şi la înlesnirea acestora până la consumare sau până la expirarea termenului de garanţie”.
În accepţiunea Regulamentului (CE) nr. 852/2004 prin ambalare se înţelege introducerea unuia sau mai multor produse alimentare împachetate într-un al doilea recipient, precum şi recipientul în sine, iar prin împachetare, introducerea unui produs alimentar într-un pachet sau recipient aflat în contact direct cu produsul alimentar respectiv, cât şi pachetul sau recipientul însuşi. Materialele utilizate pentru împachetare şi ambalare nu trebuie să reprezinte surse de contaminare microbiologică.
Un ambalaj trebuie să îndeplinească în principal următoarele cerinţe:- să aibă masă şi volum propriu reduse;- să nu fie toxic nici pentru produs, nici pentru mediul extern;- să fie compatibil cu produsul căruia îi este destinat;- să nu prezinte miros şi gust propriu;- să posede o rezistenţă mecanică cât mai ridicată;- să fie etanş faţă de gaze, praf, grăsimi;- să prezinte sau nu permeabilitate faţă de radiaţiile luminoase- să aibă formă, culoare, grafică atractive
Ambalajul unui produs alimentar trebuie să asigure:- protecţia produsului în timpul transportului, depozitării, manipulării şi desfacerii,
faţă de anumiţi factori externi (temperatura, umiditatea, lumina, praful, microorganismele sau insectele)
- păstrarea integrităţii, cantităţii şi calităţii produselor. În normele de igienă privind alimentele şi protecţia sanitară a acestora, aprobate
de Ordinul Ministerului Sănătăţii nr.611/3.04.1995 se menţionează următoarele cerinţe privitoare la ambalaje: - materialele din care se confecţionează să aibă un grad ridicat de stabilitate fizico-
chimică;
- să nu influenţeze caracteristicile organoleptice, fizico-chimice sau valoarea nutritivă a produsului alimentar cu care vine în contact în timpul prelucrării, manipulării, transportului sau păstrării acestuia;
- să nu confere toxicitate produsului alimentar cu care vine în contact;- să asigure produsului alimentar o protecţie eficientă faţă de alte impurităţi
accidentale pe toată perioada prelucrării, păstrării şi transportului produsului respectiv;
- cernelurile şi coloranţii folosiţi la imprimarea şi colorarea materialelor de ambalaj care vin în contact cu produsul alimentar să fie avizate de Ministerul Sănătăţii;
- nu este admisă folosirea la ambalarea alimentelor a cartonului provenit din deşeuri. Alimentele ambalate direct de producător şi vândute ca atare prezintă un risc mai
mic de contaminare cu microorganisme comparativ cu mărfurile alimentare ambalate sau reambalate în momentul vînzării către consumator.
Pentru păstrarea salubrităţii produselor, este necesară respectarea următoarelor condiţii igienico-sanitare:- folosirea ambalajelor confecţionate din materiale rezistente la acţiunea
microorganismelor şi care să permită spălarea şi dezinfectarea lor (în cazul celor reutilizabile).
- depozitarea ambalajelor în condiţii severe de curăţenie;- alegerea ambalajelor să ţină cont de compatibilitatea cu caracteristicile produsului.
Pentru păstrarea calităţii şi securităţii alimentului, este necesară stabilitatea acestora faţă de produsul cu care vine în contact. În cazul utilizării materialelor pentru ambalarea produselor alimentare este necesar să se ţină seama de faptul că prin contactul acestora cu produsele şi prin reacţiile chimice care intervin, materialele respective pot influenţa contaminarea microbiologică a alimentelor. În vederea înlăturării acestor fenomene nedorite este necesar ca materialele de ambalare să fie judicios alese, iar pentru prevenirea unor eventuale contaminări de ordin bacteriologic, ele trebuie curăţate sau eventual sterilizate. (16)
Importanţa ambalajului, considerat parte integrantă a unui sistem, este evidenţiată de principalele funcţii pe care ambalajul trebuie să le îndeplinească. Acestea sunt: funcţia de conservarea şi protecţie a produselor, funcţia de manipulare, depozitare şi transportul produselor, funcţia de informare şi promovare a produselor şi funcţia estetică a ambalajului.
Funcţia de protecţie şi conservare a produselor - constă în asigurarea protejării calităţii şi integrităţii produselor de efectele mediului extern, în cazul în care există o corelare perfectă între ambalaj şi produs. Protecţia microbiologică se materializează prin realizarea etanşeităţii perfecte, iar cea biologică presupune protecţia produsului faţă de insecte şi rozătoare, utilizându-se ambalaje confecţionate din sticlă, carton, lemn sau materiale textile.
Funcţia de manipulare - facilitează manevrarea produsului prin forma sa, volumul, greutatea, prezenţa unor orificii în scopul prinderii sale cu o mână sau cu un utilaj. Trebuie
să asigure o securitate maximă pentru operatori, garantând în acelaşi timp o bună stabilitate a încărcării.
Funcţia de depozitare - ambalajul este acela care preia presiunea rezultată în urma operaţiei de stivuire a produselor. De aceea cerinţele faţă de ambalaj ţin seama de următorii factori: ambalajul să fie uşor de aranjat în stivă; să fie precizate condiţiile în care poate fi depozitat şi eventualele precauţii în manipulare; să reziste la variaţii de temperatură şi umiditate atunci când depozitarea are loc în spaţii deschise.
Funcţia de transport - este prezentă în toate etapele vieţii ambalajului. Produsele sunt transportate pe căi rutiere, feroviare, pe calea aerului sau pe mare.
Funcţia de promovare - ambalajul este o interfaţă, un mediu, între produs şi utilizator. Rolul său nu se limitează numai la acela de a conţine şi proteja produsul, ci şi de a facilita vânzarea acestuia prin declanşarea actului de cumpărare.
Materialele utilizate pentru împachetare şi ambalare nu trebuie să fie surse de contaminare. Materialele utilizate pentru împachetare trebuie depozitate în aşa fel încât să nu fie expuse riscului de contaminare.
Operaţiile de împachetare şi ambalare trebuie efectuate în aşa fel încât să se evite contaminarea produselor. Dacă este cazul şi mai ales dacă se folosesc cutii metalice şi borcane de sticlă, ele trebuie să fie întregi şi curate.
Materialele pentru împachetare şi ambalajele reutilizabile pentru produsele alimentare trebuie să fie uşor de curăţat şi, dacă este cazul, de dezinfectat. (72)
10.2.1.Prevederi legislative
Principalele Regulamente ale Comisiei Europene privind materialele şi obiectele destinate să vină în contact cu alimentele sunt: Regulamentul CE nr. 1935/2004 al Parlamentului European şi al Consiliului din 27 octombrie 2004; Regulamentul CE nr. 2023/2006 din 22 decembrie 2006; Regulamentul CE nr. 450/2009 al Comisiei din 29 mai 2009; Regulamentul CE nr. 10/2011 al Comisiei din 14 ianuarie 2011;
Aceste Regulamente stabilesc un cadru general pentru materialele şi obiectele destinate să intre în contact cu produsele alimentare. Scopul lor este acela de a asigura funcţionarea eficientă a pieţei interne în ceea ce priveşte introducerea pe piaţa comunitară a materialelor şi a obiectelor destinate să vină în contact direct sau indirect cu produsele alimentare şi de a constitui, în acelaşi timp, o bază pentru asigurarea unui nivel înalt de protecţie a sănătăţii oamenilor şi a intereselor consumatorilor.
Ambalajele care fac obiectul acestor reglementări sunt: materiale şi obiecte active şi inteligente; adezivi; ceramică; plută; cauciuc; sticlă; răşini schimbătoare de ioni; metale şi aliaje; hârtie şi carton; materiale plastice; cerneluri tipografice; celuloză regenerată; silicon; textile; lacuri şi produse peliculogene; ceară; lemn.
Regulamentele se aplică materialelor şi obiectelor, inclusiv materialelor şi obiectelor inteligente (care prelungesc durata de conservare a unui aliment sau oferă informaţii privind prospeţimea acestuia - de exemplu, un ambalaj inteligent îşi poate
schimba culoarea dacă alimentul este alterat), destinate să vină în contact cu produsele alimentare care, în starea de produs finit:- sunt destinate să vină în contact cu produse alimentare;- sunt deja în contact cu produse alimentare şi au fost destinate acestui scop;- despre care se poate preconiza în mod rezonabil că vor veni în contact cu produse
alimentare sau că vor transfera substanţe constitutive acestora în condiţii de utilizare normale sau previzibile. Prevederile nu se aplică: materialelor şi obiectelor care sunt furnizate ca obiecte de
anticariat; materialelor de acoperire sau de învelire, cum ar fi materialele destinate să acopere pentru crusta brânzeturilor, preparatele din carne sau fructele, care fac parte din produsul alimentar şi pot fi consumate împreună cu acesta; instalaţiilor fixe publice sau private de alimentare cu apă.
Orice material sau obiect destinat să vină în contact direct sau indirect cu produsele alimentare trebuie să fie suficient de inert încât să împiedice transferul de substanţe constitutive către produsele alimentare în cantităţi suficient de mari pentru a pune în pericol sănătatea oamenilor sau să provoace o modificare inacceptabilă în compoziţia alimentului sau o alterare a proprietăţilor sale organoleptice.
Tipurile noi de materiale şi obiecte destinate să menţină sau să îmbunătăţească în mod activ starea produselor alimentare (materiale şi obiecte active destinate să vină în contact cu produsele alimentare) nu sunt proiectate să fie inerte, spre deosebire de materialele şi obiectele tradiţionale destinate să vină în contact cu produsele alimentare. Alte tipuri de materiale şi obiecte noi sunt proiectate pentru a monitoriza starea produselor alimentare (materiale şi obiecte inteligente destinate să vină în contact cu produsele alimentare).
Materialele şi obiectele active destinate să vină în contact cu produsele alimentare sunt proiectate pentru a include în mod deliberat în compoziţie elemente "active" destinate a fi eliberate în produsele alimentare sau de a absorbi substanţe care provin din produsele alimentare. Trebuie să se facă însă distincţie între acestea şi materialele şi obiectele care sunt utilizate în mod tradiţional pentru eliberarea ingredientelor naturale din compoziţia lor în tipuri specifice de produse alimentare în timpul procesului de fabricaţie, cum ar fi butoaiele din lemn.
Materialele şi obiectele active destinate să vină în contact cu produsele alimentare pot să modifice compoziţia sau proprietăţile organoleptice ale alimentelor numai cu condiţia ca modificările să fie conforme cu dispoziţiile comunitare aplicabile produselor alimentare, cum ar fi dispoziţiile Directivei 89/107/CEE privind aditivii alimentari. În special substanţele cum sunt aditivii alimentari încorporaţi intenţionat în anumite materiale şi obiecte active destinate să vină în contact cu produse alimentare în vederea eliberării în produsele alimentare ambalate sau în mediul înconjurător al acestor produse alimentare ar trebui să fie autorizate în conformitate cu dispoziţiile comunitare relevante aplicabile produselor alimentare.
Materialele şi obiectele active şi inteligente destinate să vină în contact cu produsele alimentare nu ar trebui să modifice compoziţia sau proprietăţile organoleptice
ale produselor alimentare sau să furnizeze informaţii despre starea produselor alimentare care i-ar putea induce în eroare pe consumatori. De exemplu, materialele şi obiectele active destinate să vină în contact cu produsele alimentare nu ar trebui să elibereze sau să absoarbă substanţe cum ar fi aldehide sau amine pentru a masca alterarea incipientă a produselor alimentare. Astfel de modificări care ar putea disimula semnele alterării iar putea induce în eroare pe consumatori şi în consecinţă nu ar trebui să fie permise. În mod asemănător, materialele şi obiectele active destinate să vină în contact cu produsele alimentare care produc modificări de culoare alimentelor, oferind astfel informaţii greşite privind starea produselor alimentare, i-ar putea induce în eroare pe consumatori şi, în consecinţă, nu ar trebui să fie permise nici ele.
Aceleaşi măsuri se aplică şi materialelor de acoperire sau de învelire care acoperă crusta brânzeturilor, preparatele din carne, etc., dar care nu fac parte din produsul alimentar şi nu sunt destinate a fi consumate împreună cu astfel de alimente, dar nu şi materialelor de acoperire sau de învelire care fac parte din produsul alimentar şi este posibil să fie consumate odată cu acesta.
Trasabilitatea materialelor şi a obiectelor destinate să vină în contact cu produsele alimentare ar trebui să fie asigurată în toate etapele, pentru a facilita controlul, retragerea produselor cu defecte, informarea consumatorului şi atribuirea de responsabilităţi. Operatorii economici trebuie să aibă posibilitatea de a identifica întreprinderile care au furnizat sau cărora le-au fost furnizate materialele şi obiectele, sens în care trebuie să dispună de sisteme şi proceduri care să le permită aceasta.
Trasabilitatea oferă astfel posibilitatea de a urmări traseul unui material sau obiect de-a lungul tuturor etapelor de fabricaţie, prelucrare şi distribuţie. Materialele şi obiectele care sunt introduse pe piaţă în Comunitate pot fi identificate printr-un sistem adecvat care permite trasabilitatea lor prin etichetare sau prin documente sau informaţii relevante.
Pentru a contribui la obţinerea unor rezultate analitice de înaltă calitate şi uniformitate la nivel naţional şi european sunt desemnate laboratoare de referinţă pentru materiale şi obiecte destinate să vină în contact cu produsele alimentare în conformitate cu prevederile Regulamentului (CE) nr. 882/2004. cu scopul de a sprijini statele membre în vederea obţinerii unui nivel înalt de calitate şi uniformitate a rezultatelor analitice. (75)
Regulamentul (CE) nr. 450/2009 al Comisiei din 29 mai 2009 stabileşte regulile specifice pentru materialele şi obiectele active şi inteligente care trebuie aplicate în plus faţă de cerinţele generale stabilite în Regulamentul (CE) nr. 1935/2004 în scopul utilizării lor în siguranţă pentru eliminarea diferenţelor dintre legislaţiile statelor membre referitoare la materialele care intră în contact cu produsele alimentare.
Prin materiale şi obiecte inteligent se înţelege materialele şi obiectele care monitorizează starea produselor alimentare ambalate sau mediul în care se află produsele alimentare iar prin materiale şi obiecte active, materiale şi obiecte care sunt destinate să prelungească durata de conservare sau să menţină sau să îmbunătăţească starea produselor alimentare ambalate; acestea sunt proiectate să încorporeze deliberat componente care ar elibera substanţe în produsele alimentare ambalate sau în mediul în care se află produsele alimentare sau care ar absorbi substanţe din produsele alimentare ambalate sau din mediul în care se află produsele alimentare. Substanţele active
eliberate sunt substanţele care sunt destinate să fie eliberate din materiale şi obiecte active eliberatoare în sau pe produsele alimentare ambalate sau în mediul în care se află produsele alimentare şi care îndeplinesc un rol în produsul alimentar.
Există numeroase tipuri diferite de materiale şi obiecte active şi inteligente. Substanţele responsabile de funcţia activă sau inteligentă pot fi plasate într-un recipient separat, cum ar fi un săculeţ de hârtie sau substanţele pot fi direct încorporate în materialul ambalajului, cum ar fi în plasticul sticlei din plastic.
Materialele şi obiectele active şi inteligente pot fi compuse dintr-unul sau mai multe straturi sau părţi de diferite tipuri de materiale, cum ar fi: plastic, hârtie şi carton sau învelişuri şi lacuri. Materialele şi obiectele active pot încorpora în mod deliberat substanţe care sunt destinate să fie eliberate în produsele alimentare. Întrucât aceste substanţe sunt incluse în mod intenţionat în produsele alimentare, ar trebui utilizate numai în condiţiile stabilite în dispoziţiile comunitare sau de drept intern relevante cu privire la utilizarea substanţelor respective în produsele alimentare. Aditivii şi enzimele alimentare ar putea, de asemenea, să fie grefate sau imobilizate pe material şi să aibă o funcţie tehnologică în produsele alimentare.
Sistemele de ambalare inteligente oferă utilizatorului informaţii cu privire la starea produselor alimentare şi nu ar trebui să elibereze constituenţi din componenţa lor în produsele alimentare. Sistemele inteligente pot fi amplasate pe suprafaţa exterioară a ambalajului şi pot fi separate de produsele alimentare printr-o barieră funcţională, care este o barieră situată în interiorul materialelor sau obiectelor care intră în contact cu produsele alimentare, care împiedică migrarea substanţelor din spatele acestei bariere în produsele alimentare. În spatele unei bariere funcţionale, se pot utiliza substanţe neautorizate, cu condiţia ca ele să îndeplinească anumite criterii şi migrarea lor să rămână inferioară unei limite de detecţie stabilite. Ţinând seama de produsele alimentare pentru sugari şi pentru alte persoane deosebit de sensibile, precum şi de dificultăţile acestui tip de analiză afectat de o toleranţă analitică mare, ar trebui să se stabilească un nivel maxim de 0,01 mg/kg în produsele alimentare pentru migrarea unei substanţe neautorizate printr-o barieră funcţională. Noile tehnologii care produc substanţe sub formă de particule care prezintă proprietăţi fizice şi chimice care diferă în mod semnificativ de substanţele cu particule de dimensiuni superioare, cum ar fi nanoparticulele, ar trebui evaluate de la caz la caz în ceea ce priveşte riscurile, până în momentul în care sunt disponibile mai multe informaţii despre aceste noi tehnologii. Prin urmare, conceptul de barieră funcţională nu ar trebui să se aplice în cazul noilor tehnologii.
Pentru a permite identificarea de către consumatori a părţilor necomestibile, materialele şi obiectele active şi inteligente sau părţile se etichetează, ori de câte ori acestea sunt considerate ca fiind comestibile cu menţiunea "NU ESTE COMESTIBIL". (80)
Regulamentul (CE) nr. 2023/2006 stabileşte reguli privind buna practică de fabricaţie (BPF) pentru grupurile de materiale şi obiecte destinate să vină în contact cu produse alimentare şi combinaţiile acestor materiale şi obiecte sau materialele şi obiectele reciclate utilizate în respectivele materiale şi obiecte. Partea care nu vine în contact cu produsul alimentar reprezintă suprafaţa materialului sau a obiectului care nu este în contact direct cu produsul alimentar, iar partea care vine în contact cu produsul alimentar reprezintă suprafaţa materialului sau a obiectului care este în contact direct cu produsul alimentar.
Buna practică de fabricaţie, reprezintă acele aspecte ale asigurării calităţii care garantează că materialele şi obiectele sunt produse şi controlate în mod consecvent pentru a asigura conformitatea cu regulile aplicabile şi cu standardele de calitate corespunzătoare utilizării pentru care sunt destinate, astfel încât să nu pericliteze sănătatea oamenilor sau să nu producă o modificare inacceptabilă a compoziţiei produselor alimentare sau să nu producă o alterare a caracteristicilor organoleptice ale acestora. Asigurarea calităţii se realizează printr-o serie de măsuri organizatorice şi de documentare, luate în scopul asigurării că materialele şi obiectele asigură conformitatea cu regulile aplicabile şi cu standardele de calitate necesare utilizării pentru care sunt destinate.
Toţi operatorii economici trebuie să asigure un management eficient al calităţii propriilor operaţiuni de fabricaţie. Operatorul economic trebuie să stabilească şi să pună în aplicare respectarea unui sistem de asigurare a calităţii eficient şi documentat. Sistemul respectiv trebuie: să ia în considerare caracterul adecvat al personalului, cunoştinţele şi competenţele acestuia, precum şi organizarea spaţiilor şi a instalaţiilor astfel încât să asigure conformitatea materialelor şi obiectelor finite cu regulile aplicabile; să fie aplicat luându-se în considerare mărimea întreprinderii conduse de operator, astfel încât să nu constituie o povară excesivă pentru întreprindere.
Regulile se aplică tuturor materialelor şi obiectelor destinate să vină în contact cu produse alimentare sau a celor care sunt deja în contact cu produse alimentare şi au fost destinate acestui scop, sau a celor despre care se poate prevedea că vor veni în contact cu produse alimentare sau că îşi vor transfera părţile componente către produsele alimentare în condiţii de utilizare normale sau previzibile.
Pentru cernelurile tipografice aplicate pe partea unui material sau a unui obiect care nu vine în contact cu produsul alimentar, BPF trebuie să asigure ca acele substanţe să nu fie transferate pe produsele alimentare prin copiere sau transfer prin intermediul materialului de substrat. Materialele şi obiectele tipărite se manipulează şi se depozitează în stare finită sau semifinită, astfel încât substanţele de pe suprafaţa tipărită să nu fie transferate pe partea care vine în contact cu produsul alimentar. Suprafeţele tipărite nu trebuie să vină în contact direct cu produsul alimentar.
Materialele şi obiectele care nu sunt încă în contact cu alimentele, atunci când sunt comercializate, vor fi însoţite de: cuvintele "pentru uz alimentar" sau o indicaţie specifică
referitoare la folosirea lor; dacă este necesar, menţiuni privind orice condiţii speciale care trebuie îndeplinite în timpul întrebuinţării; numele sau denumirea comercială şi adresa ori sediul social sau marca comercială înregistrată a producătorului ori a prelucrătorului sau a vânzătorului stabilit în cadrul Comunităţii Europene. (76)
10.2.2.Microorganisme care pot fi prezente pe ambalaje
Alimentele, datorită bogăţiei lor în elemente nutritive, pot constitui adevărate medii de cultură pentru microorganisme, care prin multiplicarea lor în anumite condiţii pot produce diferite transformări cu consecinţe majore din punct de vedere calitativ şi comercial pentru acestea, uneori chiar şi pentru consumator.
Alimentele, pe parcursul întregului proces tehnologic, respectiv la ambalare şi desfacere, sunt expuse diverselor surse de contaminare microbiană, în general cu microorganisme potenţial patogene, cu risc crescut pentru consumator.
Ambalajele constituie o importantă sursă de contaminare prin contact, atât a materiei prime în prima fază a procesului tehnologic cât şi a produsului finit. Microorganismele care pot fi prezente pe suprafaţa ambalajelor se pot grupa în două categorii: microorganisme saprofite şi microorganisme patogene.
Microorganismele saprofite - se găsesc pe suprafaţa ambalajelor şi provin cel mai des din aer şi apă. Principalii germeni întâlniţi sunt speciile: Pseudomonas, Micrococcus, Proteus, Streptococcus, Escherichia. Ca mucegaiuri se pot dezvolta: Mucor şi Rhizopus.
Microorganismele patogene - cele mai întâlnite pe suprafaţa ambalajelor sunt: Salmonella, Escherichia coli enteropatogenă, S. aureus, Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Listeria monocytogenes. Ambalajele sunt contaminate cel mai des cu Salmonella şi Clostridium perfringens.
Evoluţia microorganismelor care pot fi prezenete pe suprafaţa ambalajelor depinde de:- factorii intrinseci ai ambalajului cum sunt structura, compoziţia şi pH-ul; - factorii extrinseci repezentaţi de umiditatea relativă şi temperatura atmosferei
spaţiului de depozitare. O umiditate relativă ridicată, mai mare de 96%, favorizează dezvoltarea
microbiană, iar una scăzută, între 85-95% se opune acestei dezvoltări şi favorizează distrugerea unei părţi din microorganismele de pe suprafaţa ambalajelor. Temperatura ridicată este un factor favorabil pentru multiplicarea bacteriilor. Scăderea temperaturii la nivel de refrigerare nu împiedică dezvoltarea psihrotrofilor, ci numai a termofililor şi a mezofililor.
Consecinţele multiplicării microorganismelor pe suprafaţa ambalajelor pot fi de ordin economic - alterarea şi sanitar - provocarea de toxiinfecţii.
Mocroorganismele se pot dezvolta pe suprafaţa ambalajelor, iar prin contactul cu alimentul îi infestează şi pe acesta. Ele sunt dăunătoare şi denaturează produsul, de
asemenea produc îmbolnăviri la om atunci când gradul de contaminare al alimentului respectiv este mare. Starea de boală poate apare în scurt timp de la ingerarea alimentului, de la 2 până la 12 ore şi se caracterizează prin stări de vomă, diaree, dureri abdominale acute iar în funcţie de cantitatea de substanţă toxică ingerată şi de starea organismului, efectul poate fi letal.
În general, microorganismele au nevoie de aer, căldură şi umiditate pentru a exista şi a se inmulţi. În acest caz există mai multe posibilităţi de a le controla evoluţia prin: modificarea umidităţii (deshidratare); prelucrare termică şi eliminarea aerului (condiţionare în conserve); reducerea temperaturii (refrigerare şi congelare); transformarea alimentului în produs impropriu dezvoltării microbiologice (sărare, afumare, murare, adăugare de zahăr).
Membranele, cele naturale (conservate prin sărare) au o încărcătură microbiană ridicată deoarece au venit în contact cu microbiota intestinului (bacterii coliforme şi alte bacterii de putrefacţie). Din punct de vedere microbiologic membranele artificiale au o încărcătură foarte redusă şi deci nu contribuie la încărcarea produsului cu microorganisme de alterare. (83)
Este necesar ca operatorii din sectorul alimentar care tratează stomacuri, vezici şi intestine să asigure respectarea următoarelor cerinţe:
Intestinele, vezicile şi stomacurile de animale pot fi introduse pe piaţă numai în cazul în care: provin de la animale sacrificate într-un abator şi despre care s-a constatat, după efectuarea inspecţiei veterinare ante-mortem şi post-mortem, că sunt proprii pentru consumul uman; sunt sărate, opărite sau uscate; şi sunt luate măsuri eficiente, pentru evitarea recontaminării.
Este necesar ca stomacurile, vezicile şi intestinele tratate care nu pot fi păstrate la o temperatură ambientă să fie depozitate, până la expediere, în stare refrigerată în instalaţii destinate acestei utilizări. În special produsele care nu sunt nici sărate nici uscate trebuie păstrate la o temperatură care nu este mai mare de 3°C. (73)
10.2.3.Supravegherea prin examene de laborator în timpul producţiei a altor produse care vin în contact cu produsele de origine animală
Produsul Frecvenţa controlului
Examen senzorial
Examen microbiologic
Interpretare rezultate
Materiale utilizate pentru preambalarea produselor de origine animală
Semestrial Da Număr total de germeni SR EN ISO 4833
Bacterii coliforme
Ordinul ministrului sănătăţii nr. 976/1998
ISO 4831şi 4832
Drojdii şi mucegaiuriISO 21527-1
(79)
10.2.4.Cerinţe privind împachetarea şi ambalarea produselor alimentare
Materialele utilizate pentru împachetare şi ambalare nu trebuie să fie surse de contaminare. Materialele utilizate pentru împachetare trebuie depozitate în aşa fel încât să nu fie expuse riscului de contaminare.
Operaţiile de împachetare şi ambalare trebuie efectuate în aşa fel încât să se evite contaminarea produselor. Dacă este cazul şi mai ales dacă se folosesc cutii metalice şi borcane de sticlă, ele trebuie să fie întregi şi curate.
Materialele pentru împachetare şi ambalajele reutilizabile pentru produsele alimentare trebuie să fie uşor de curăţat şi, dacă este cazul, de dezinfectat. (72)