Άσκηση 1η. Παρασκευή και αποστείρωση θρεπτικών μέσων. Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα ΔΕΑΠΤ Εργαστήριο Ασφάλειας Τροφίμων

Transcript

1 Άσκηση 1η Παρασκευή και αποστείρωση θρεπτικών μέσων Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα ΔΕΑΠΤ Εργαστήριο Ασφάλειας Τροφίμων

2 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

3 Μικροοργανισμοί Οι μικροοργανισμοί που συναντώνται στα τρόφιμα μπορούν εν γένει να καταταγούν σε τρεις κατηγορίες: στους "χρήσιμους" των οποίων την επιλεκτική παρουσία εκμεταλλευόμαστε για την παραγωγή ορισμένων τροφίµων. Τέτοια παραδείγματα είναι το γιαούρτι (Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus), διάφορα τυριά (π.χ. φέτα: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, τυρί Cheddar: Streptococcus cremoris, S. lactis, S. Diacetylactis. στους "παθογόνους" οι οποίοι, κάτω από ορισμένες συνθήκες, είναι δυνατόν να καταστούν επιβλαβείς για την υγεία των καταναλωτών. στους "σηπτικούς" οι οποίοι, επίσης κάτω από ορισμένες συνθήκες, είναι δυνατόν να αλλοιώσουν οργανοληπτικά τα τρόφιμα, χωρίς να επηρεάσουν αρνητικά την υγεία των καταναλωτών.

4 Μόλυνση τροφίμων Κατά το στάδιο της επεξεργασίας, αποθήκευσης και διακίνησής τους τα τρόφιμα είναι δυνατόν να μολυνθούν µε: μικροοργανισμούς που προέρχονται από τα κατεργασμένα ή ακατέργαστα συστατικά τους (πρώτες και βοηθητικές ύλες), από το νερό, το έδαφος, τον αέρα, τα εργαλεία, τα σκεύη ή τις επιφάνειες µε τις οποίες έρχονται σε επαφή, από τους χειριστές των τροφίμων, από τρωκτικά, έντομα και ενδεχομένως άλλα ζώα.

5 Τροφικές δηλητηριάσεις Τροφολοιμώξεις Προκαλούνται από την κατανάλωση τροφίμων που περιέχουν μικροοργανισμούς οι οποίοι είναι ικανοί να διέρχονται και να προσβάλουν τον ανθρώπινο οργανισμό και να προκαλούν ασθένεια Τροφοτοξινώσεις Προκαλούνται από την κατανάλωση τροφίµων που περιέχουν τοξίνες μικροοργανισμών, οι οποίες δημιουργούνται καθώς οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται στα μολυσμένα τρόφιµα. Τα συμπτώματα μίας τροφοτοξίνωσης εμφανίζονται σχεδόν µετά από 30 λεπτά έως δύο ώρες από την κατανάλωση των μολυσμένων τροφίµων

6 Βακτήρια Είναι μικροσκοπικοί οργανισμοί τόσο μικροί που μια σταγόνα νερού μπορεί να περιέχει 50 εκατομμύρια. Ανάλογα με την κατάλληλη για αυτά θερμοκρασία διακρίνονται σε: Ψυχρόφιλα Ζουν στους -5 C έως 20 C. Ιδανική θερμοκρασία είναι οι 10 ο C και μπορούν να αναπτυχθούν και στο ψυγείο. Μεσόφιλα Ζουν στους 20 C έως 45 C. Ιδανική θερμοκρασία C. Θερμόφιλα Ζουν στους 45 C έως 75 C. Ιδανική θερμοκρασία C. Αυτά αντέχουν στις επεξεργασίες με πολύ υψηλές θερμοκρασίες.

7 Βακτήρια Ανάλογα με τις ανάγκες τους ή μη σε οξυγόνο τα βακτήρια κατατάσσονται στις εξής κατηγορίες: Αερόβια Είναι τα βακτήρια που για να επιζήσουν έχουν ανάγκη από οξυγόνο. Αναερόβια Είναι τα βακτήρια που ζουν χωρίς οξυγόνο. Προαιρετικά Είναι τα βακτήρια που μπορούν να αναπτυχθούν σε όλες τις συνθήκες (με ή χωρίς οξυγόνο).

8 Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη των βακτηρίων Το νερό. Τα βακτήρια όπως και όλοι οι μικροοργανισμοί έχουν ανάγκη από νερό για να πολλαπλασιαστούν. Τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό ευνοούν την ανάπτυξη βακτηρίων. Μερικά είδη, όμως, μπορούν να επιζήσουν σε ξέρα τρόφιμα (π.χ. τρόφιμα σε μορφή σκόνης), όπου όταν οι συνθήκες γίνουν ξανά κατάλληλες αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται. Η θερμοκρασία. Στο μεγαλύτερο μέρος τους τα βακτήρια αναπτύσσονται μεταξύ C. Η υψηλή θερμοκρασία (μεγαλύτερη από 70 C) τα καταστρέφει. Οι χαμηλές θερμοκρασίες απλώς παρεμποδίζουν την ανάπτυξή τους.

9 Παράγοντες που εμποδίζουν την ανάπτυξη των βακτηρίων Το οξυγόνο. Η έλλειψη οξυγόνου παρεμποδίζει την ανάπτυξη των αερόβιων βακτηρίων. Έτσι, συσκευασία σε κενό αέρα αυξάνει το χρόνο συντήρησης των προϊόντων. Το αλάτι. Η αυξημένη περιεκτικότητα σε αλάτι παρεμποδίζει την ανάπτυξη βακτηρίων. Έτσι, τρόφιμα με μεγάλη περιεκτικότητα σε αλάτι, π.χ. τρόφιμα συντηρημένα σε άλμη, διατηρούνται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Η ζάχαρη. Τρόφιμα με μεγάλη περιεκτικότητα σε ζάχαρη, όπως είναι οι μαρμελάδες, μπορούν να διατηρηθούν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, γιατί παρεμποδίζεται η ανάπτυξη των βακτηρίων. Η οξύτητα. Τρόφιμα με χαμηλό ph, όπως είναι τα τουρσιά, διαρκούν περισσότερο, γιατί η οξύτητα εμποδίζει την ανάπτυξη των βακτηρίων.

10 Θρεπτικά υλικά Τα θρεπτικά υλικά περιέχουν τις κατάλληλες ενώσεις για την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό των μικροοργανισμών. Ανάλογα με την κατάσταση στην οποία βρίσκονται διακρίνονται σε: Υγρά: Τα θρεπτικά συστατικά είναι διαλυμένα σε αποσταγμένο νερό (DH 2 O) (π.χ θρεπτικός ζωμός). Στερεά: Τα θρεπτικά συστατικά είναι διαλυμένα σε DH 2 O και περιέχουν άγαρ σε αναλογία 2%. Ημίρρευστα: Τα θρεπτικά συστατικά είναι διαλυμένα σε DH 2 O και περιέχουν άγαρ σε αναλογία 1%. Διαφοροποιητικά: Επιτρέπουν την αναγνώριση μιας ιδιότητας με ορατή αλλαγή στο υλικό ή στο καλλιέργημα.

11 Θρεπτικά υλικά Στο εμπόριο κυκλοφορούν αρκετά τέτοια υλικά, υγρά (broth) και στερεά (agar), με τη μορφή σκόνης. Η σύνθεσή τους, η εκλεκτικότητά τους και ο τρόπος παρασκευής τους αναγράφεται στη συσκευασία που τα περιέχει. Ανάλογα με τη σύνθεσή τους, τα θρεπτικά υλικά διακρίνονται σε: κοινά θρεπτικά υλικά στα οποία αναπτύσσεται μεγάλος αριθμός μικροοργανισμών, εκλεκτικά θρεπτικά υλικά τα οποία περιέχουν αντιβιοτικά ή άλλες ουσίες που αναστέλλουν την ανάπτυξη όλων των μικροοργανισμών, εκτός από το μικροοργανισμό που υποπτευόμαστε και αναζητάμε και διαχωριστικά ή διαφοροποιητικά υλικά τα οποία χρησιμοποιούνται για το διαχωρισμό και την αναγνώριση ενός μικροοργανισμού με βάση την εικόνα που βλέπουμε στην καλλιέργεια.

12 Στάδια παρασκευής ενός θρεπτικού υλικού 1. Συγκέντρωση και ζύγιση των υλικών 2. Διάλυση των συστατικών 3. Διαύγαση 4. Διόρθωση του ph 5. Αποστείρωση 6. Διανομή 7. Έλεγχος της στειρότητας 8. Διατήρηση και φύλαξη

13 Αποστείρωση Η θερμότητα που εφαρμόζεται για αποστείρωση μπορεί να είναι ξηρή ή υγρή. Η αποστείρωση με υγρή θερμότητα είναι πιο αποτελεσματική από τη ξηρή αποστείρωση διότι η θανάτωση των μικροβίων είναι αποτέλεσμα κυρίως μετουσίωσης των πρωτεϊνών πράγμα που πετυχαίνεται εύκολα με την παρουσία νερού. Συνήθως έχουμε πλήρη αποστείρωση, με υγρή θερμότητα, ύστερα από θέρμανση στους 121 C για 15 λεπτά. Η θερμοκρασία αυτή των υδρατμών αντιστοιχεί σε πίεση 1,1 ατμόσφαιρες. Ο απλός βρασμός (100 C) δεν είναι ασφαλής μέθοδος αποστείρωσης αφού με αυτό δεν καταστρέφονται όλα τα βακτήρια και κύρια τα σπόρια τους.

14 Αυτόκαυστο Η υγρή αποστείρωση με πίεση επιτυγχάνεται με μια συσκευή που ονομάζεται αυτόκαυστο (σχήμα)

15 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

16 Παρασκευή και αποστείρωση στερεού θρεπτικού μέσου Όργανα Σκεύη Αντιδραστήρια Αποσταγμένο νερό Αποστειρωμένα τρυβλία Υδατόλουτρο σε θερμοκρασία 55 C Αυτόκαυστο Ζυγός Κλίβανος επώασης 30 C Μικροβιολογικοί κρίκοι Λύχνοι Bunsen

17 Πειραματική πορεία 1. Σε μία κωνική φιάλη, προσθέτουμε 100 ml αποσταγμένο νερό, και την αντίστοιχη ποσότητα άγαρ, όπως αναγράφεται στη συσκευασία. 2. Κλείνουμε την κωνική φιάλη με αλουμινόχαρτο έτσι ώστε να είναι δυνατή η αντικατάσταση του αέρα με υδρατμούς για να γίνει σωστή αποστείρωση. Βάζουμε την ειδική ταινία η οποία έχει κάποιες άσπρες ρίγες (από ειδική ουσία), που όταν η αποστείρωση γίνει κανονικά, γίνονται μαύρες. 3. Η φιάλη τοποθετείται στο αυτόκαυστο για αποστείρωση (15min/121 o C). 4. Όταν ολοκληρωθεί η αποστείρωση (ΠΡΟΣΟΧΗ η φιάλη θα είναι πολύ ζεστή) αφήνεται στον πάγκο μέχρι να κρυώσει τόσο ώστε να πιάνεται άνετα με το χέρι. (ΠΡΟΣΟΧΗ το άγαρ πήζει στους 46 C). Για ταχύτερο κρύωμα τοποθετείται η φιάλη σε υδατόλουτρο θερμοκρασίας 55 C. 5. Απλώνουμε τα τρυβλία γύρω από την λυχνία Bunsen. Η διαδικασία της διανομής γίνεται απαραίτητα κοντά στη φλόγα όπου υπάρχουν συνθήκες σχετικής αντισηψίας (για να μη μολυνθεί το υλικό). 6. Καίμε το στόμιο της κωνικής φιάλης στη φλόγα (για πολύ λίγο).

18 Πειραματική πορεία 7. Μοιράζουμε το υλικό στα τρυβλία ανασηκώνοντας λίγο το κάλυμμα κάθε τρυβλίου με το άλλο χέρι. (ΠΡΟΣΟΧΗ, τα δάκτυλα έρχονται σε επαφή μόνο με απομακρυσμένες από το εσωτερικό του καλύμματος επιφάνειες). 8. Η ποσότητα του υλικού που βάζουμε σε κάθε τρυβλίο είναι περίπου 15 ml όση δηλ. χρειάζεται για να καλυφθεί ο πυθμένας του τρυβλίου και λίγο παραπάνω. 9. Περνάμε τη φλόγα από την επιφάνεια του υλικού κάθε τρυβλίου για να σπάσουν οι φυσαλίδες και να γίνει λείο και ομοιόμορφο. 10.Αφήνουμε τα τρυβλία να παγώσουν χωρίς να τα κουνάμε. Όταν βεβαιωθούμε ότι έπηξαν τα στοιβάζουμε το ένα πάνω στο άλλο ανάποδα και τα βάζουμε σε πλαστική σακούλα η οποία κλείνεται αεροστεγώς και αποθηκεύεται στο ψυγείο (4 C). 11.Ένα μόνο από τα τρυβλία τοποθετείται στον κλίβανο των 30 C για έλεγχο τυχούσας επιμόλυνσης.

19 Ερώτηση Ποιο το πλεονέκτημα της ανάπτυξης μικροβίων σε στερεό θρεπτικό υπόστρωμα σε σχέση με το υγρό; Η διανομή του υλικού σε τρυβλίο μας δίνει μεγάλη επιφάνεια για τον εμβολιασμό και την ανάπτυξη των μικροβίων. Μας δίνει επίσης τη δυνατότητα να παρατηρούμε καλύτερα τους φυσικούς χαρακτήρες των μικροβίων (χρώμα, μέγεθος, μορφή αποικιών κλπ), να μελετούμε τη σχέση με την οποία τα μικρόβια βρίσκονται στο παθολογικό υλικό και να αριθμούμε τις αποικίες. Με τη διασπορά τέλος των μικροβίων σε μεγάλη επιφάνεια, μπορούμε να τα απομονώσουμε.

20 ΟΔΗΓΙΕΣ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η εργασία κάθε άσκησης γράφεται ανά ομάδες των τριών φοιτητών. Η σύνθεση των ομάδων είναι σταθερή για όλες τις εργασίες του εξαμήνου. Η εργασία παραδίδεται στην επόμενη εργαστηριακή άσκηση και μόνο. Φοιτητής που απουσιάζει δεν παραδίδει εργασία την επόμενη φορά. Η συγγραφή γίνεται σε κόλλες αναφοράς ή με χρήση Η/Υ εκτυπωμένη σε φύλλα Α4. Οποιαδήποτε άλλη μορφή δεν γίνεται δεκτή. 20

21 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 1 η. Τίτλος άσκησης 1. Ονοματεπώνυμο 1 ου φοιτητή, Α.Μ. xxxx 2. Ονοματεπώνυμο 2 ου φοιτητή, Α.Μ. xxxx 3. Ονοματεπώνυμο 3 ου φοιτητή, Α.Μ. xxxx Α. Θεωρητικό μέρος Σύντομη περιγραφή της αρχής της μεθόδου, ορισμοί των βασικών εννοιών και τεχνικών, σημασία του πειράματος. Βασιστείτε στις σημειώσεις του Εργαστηρίου, την παρουσίαση της άσκησης, το βιβλίο του μαθήματος, το Διαδίκτυο. Β. Πειραματικό μέρος α) Όργανα-Σκεύη-Αντιδραστήρια β) Πειραματική πορεία Προσοχή!!! Περιγράφεται ακριβώς η διαδικασία που ακολουθήθηκε στο εργαστήριο και όχι ό,τι αναγράφεται στις εργαστηριακές σημειώσεις.

22 Γ. Αποτελέσματα - Υπολογισμοί Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του πειράματος (τιμές ή πίνακες αποτελεσμάτων), τυχόν διαγράμματα που ζητούνται και υπολογίζονται τα ζητούμενα της άσκησης. Δ. Ερωτήσεις Ασκήσεις Απαντώνται λύνονται οι ερωτήσεις - ασκήσεις που βρίσκονται στο τέλος κάθε παρουσίασης. ΥΛΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Έρευνα / Εργαστήρια / Εργαστήριο Τεχνολογίας Τροφίμων Ιστοσελίδα εργαστηρίου ή απευθείας Μενού: Ανακοινώσεις Σημειώσεις Εργαστηρίου Ασφάλειας Τροφίμων (pdf) Παρουσίαση αντίστοιχης εργαστηριακής άσκησης (pdf)