Μικροβιολογία Τροφίμων Παπαδοπούλου Όλγα

Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου Εργαστήριο Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Μικροβιολογία Τροφίμων Παπαδοπούλου Όλγα olga_papadopoulou@aua.gr

Banwart G., Basic Food Microbiology, 1989

Montville and Matthews, Food Microbiology an introduction, 3 rd edition.

πλασματική μεμβράνη Μηχανισμός αντιμικροβιακής δράσης των ασθενών οξέων

Τι αφορούν και ποιοι είναι οι Ενδογενείς (intrinsic) παράγοντες E h ΤΡΟΦΙΜΟ

Δυναμικό οξειδοαναγωγής Eh Οι μικροοργανισμοί εμφανίζουν διαφορετικό βαθμό ευαισθησίας στο δυναμικό οξειδοαναγωγής (redox potential, E h ) του θρεπτικού τους μέσου Ως δυναμικό οξειδοαναγωγής υποστρώματος ορίζεται γενικά η ευκολία με την οποία ένα υπόστρωμα χάνει ή κερδίζει ηλεκτρόνια. Όταν ένα στοιχείο ή συστατικό χάνει ηλεκτρόνια, λέγεται ότι το υπόστρωμα οξειδώνεται, ενώ όταν το υπόστρωμα κερδίζει ηλεκτρόνια λέγεται ότι ανάγεται Α αναγωγικό Α οξειδωτικό + n ηλεκτρόνια (e - ) B οξειδωτικό + n ηλεκτρόνια (e - ) B αναγωγικό

Τι είναι το δυναμικό οξειδοαναγωγής (Eh) Όταν ηλεκτρόνια μεταφέρονται από ένα συστατικό σε ένα άλλο, δημιουργείται διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα δύο συστατικά. Αυτή η διαφορά μπορεί να μετρηθεί με ένα κατάλληλο όργανο και εκφράζεται σε millivolts (mv) Οι αερόβιοι μικροοργανισμοί απαιτούν θετικές τιμές Eh (οξειδωτικές) για αύξηση, ενώ οι αναερόβιοι απαιτούν αρνητικές τιμές Eh (αναγωγικές). Ανάμεσα στις ουσίες των τροφίμων οι οποίες βοηθούν να διατηρούνται αναγωγικές συνθήκες είναι ομάδες -SH σε κρέατα, και ασκορβικό οξύ και ανάγοντα σάκχαρα σε φρούτα και λαχανικά.

Τι είναι το δυναμικό οξειδοαναγωγής (Eh) H τάση ενός μέσου να δέχεται ή να δίνει ηλεκτρόνια δείχνει το δυναμικό οξειδοαναγωγής του. Όταν το μέσο δίνει e - οξειδώνεται, έχει + Εh Όταν παίρνει e - ανάγεται και έχει Eh Οι αερόβιοι μικροοργανισμοί απαιτούν +Εh (οξειδωτικές) για να αυξηθούν, οι αναερόβιοι απαιτούν Εh (αναγωγικές)

Aπό τι εξαρτάται το δυναμικό οξειδοαναγωγής (E h ) ενός τροφίμου; ph (για κάθε μία μονάδα μείωσης του ph η τιμή του Eh αυξάνεται κατά +58 mv) Οι χυμοί των φρούτων που έχουν χαμηλό ph παρουσιάζουν υψηλές τιμές Eh (+300 έως +400 mv)

Aπό τι εξαρτάται το δυναμικό οξειδοαναγωγής (Eh) ενός τροφίμου; διαθεσιμότητα σε οξυγόνο (φυσική κατάσταση, συσκευασία) (π.χ. η επιφάνεια ενός τροφίμου που έρχεται σε επαφή με τον αέρα έχει +Εh, αντίθετα το εσωτερικό έχει Eh λόγω απουσίας αέρα) Η αύξηση της επαφής του τροφίμου με το Ο 2 λόγω π.χ. της επεξεργασίας, π.χ. τεμαχισμός, άλεση, αυξάνει την τιμή του Eh. Παράλληλα μείωση της συγκέντρωσης του Ο 2 με την επεξεργασία, π.χ. συσκευασία υπό κενό, κονσερβοποίηση, μειώνει την τιμή του Εh.

Aπό τι εξαρτάται το δυναμικό οξειδοαναγωγής (Eh) ενός τροφίμου; Μικροβιακή δραστηριότητα Η μικροβιακή αύξηση μειώνει την τιμή του Eh, ιδιαίτερα οι αερόβιοι μικροοργανισμοί. Η μικροβιακή αύξηση συνοδεύεται από μείωση του διαθέσιμου Ο 2 και παραγωγή αναγωγικών ουσιών όπως Η 2 S που έχει την ικανότητα να μειώνει την τιμή του Eh σε -300 mv. Methylene blue, resazurine και tetrazolium salts Methylene blue : μπλέ άσπρο Resazurin : Tetrazolium salts: μπλέ ρόζ ή άσπρο άχρωμο κόκκινο Ο χρόνος που απαιτείται για την αλλαγή του χρώματος είναι αντιστρόφως ανάλογος με τον πληθυσμό του μικροοργανισμού Ιστορικά η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί για την μέτρηση της μικροβιολογικής κατάστασης του νωπού γάλακτος

Η σχέση των μικροοργανισμών με το O 2 & Eh, επιτρέπει την παρακάτω κατάταξη Αερόβιοι: οι μικροοργανισμοί (πχ. Pseudomonas spp.) αυτοί χρειάζονται O 2 άρα αναπτύσσονται σε τρόφιμα με υψηλό Eh (+300 mv έως +500 mv). Αναερόβιοι: μικροοργανισμοί (πχ. Clostridium spp.), αναπτύσσονται σε τρόφιμα με πολύ χαμηλό Eh (πχ σε κονσέρβες, ή τρόφιμα συσκευασμένα σε κενό) (-250 mv έως +100 mv) Προαιρετικά αναερόβιοι: οι μικροοργανισμοί που αναπτύσσονται είτε παρουσία είτε απουσία Ο 2 πχ. Lactobacillaceae, Enterobacteriaceae, Corynebacteriaceae (+100 mv έως +300 mv).

Απαιτήσεις σε οξυγόνο Αερόβιοι Αναερόβιοι Προαιρετικά αναερόβιοι

Απαιτήσεις σε οξυγόνο

Διάκριση μικροοργανισμών με βάση την απαίτησή τους σε οξυγόνο Αερόβια - απαιτούν οξυγόνο για ανάπτυξη: Pseudomonas, Acinetobacter/Moraxella, Micrococcus, ζύμες, μύκητες Μικροαερόφιλα - απαιτούν χαμηλά επίπεδα σε οξυγόνο: Campylobacter spp., Lactobacillus spp. Προαιρετικά αναερόβια - μπορούν να αναπτυχθούν απουσία ή παρουσία οξυγόνου: Brochothrix thermosphacta, Staphylococcus spp., Bacillus spp., Enterobacteriaceae, Vibrio spp., ζύμες Aναερόβια - ευαίσθητα στην αναστολή οξυγόνου Clostridium botulinum, Clostridium perfringens

Montville and Matthews, Food Microbiology an introduction, 3 rd edition.

Τι αφορούν και ποιοι είναι οι Ενδογενείς (intrinsic) παράγοντες ΤΡΟΦΙΜΟ Θρεπτικά συστατικά

Θρεπτικά συστατικά Για να αυξηθούν και να λειτουργήσουν κανονικά, οι μικροοργανισμοί απαιτούν τα ακόλουθα θρεπτικά συστατικά: νερό (H 2 O) πηγή ενέργειας πηγή αζώτου βιταμίνες και σχετικούς αυξητικούς παράγοντες Μέταλλα Ως πηγές ενέργειας οι σχετιζόμενοι με τα τρόφιμα μικροοργανισμοί χρησιμοποιούν τα σάκχαρα, τις αλκοόλες και τα αμινοξέα. Οι μικροοργανισμοί αποδομούν κατ αρχήν τις απλούστερες πηγές ενέργειας και ύστερα τις πιο σύνθετες, όπως είναι οι σύνθετοι υδατάνθρακες, τα λίπη και οι πρωτεΐνες εάν και εφόσον φυσικά έχουν την δυνατότητα αποδόμησής τους.

Οι μικροοργανισμοί χρειάζονται: Πηγή ενέργειας: Θρεπτικά συστατικά - Κύρια πηγή είναι οι απλοί υδατάνθρακες (π.χ. γλυκόζη) - Λίγοι μικροοργανισμοί μπορούν να αποδομήσουν σύνθετους υδατάνθρακες (π.χ. άμυλο, κυτταρίνη) - Πιο δύσκολα αποδομούν λίπη Πηγή αζώτου: κυρίως αμινοξέα, πεπτίδια, νουκλεοτίδια, πρωτεΐνες Πηγή βιταμινών: Βιταμίνες συμπλόκου Β (π.χ. θειαμίνη). Τα Gram + βακτήρια δεν έχουν την ικανότητα σύνθεσης αυτών των βιταμινών σε αντίθεση με τα Gram και τους μύκητες. Επίσης, τα φρούτα έχουν χαμηλότερη περιεκτικότητα σε βιταμίνη Β σε σχέση με το κρέας. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με το χαμηλότερο ph των φρούτων συμβάλει την αλλοίωσή τους από μύκητες και όχι από βακτήρια. Μύκητες < Ζύμες < αρνητικά κατά Gram < θετικά κατά Gram

Θρεπτικά συστατικά Πίνακας 4. Σειρά κατανάλωσης συστατικών κρέατος από τα κυριότερα αλλοιωγόνα βακτήρια. A: Pseudomonas spp. B: Shewanella putrefaciens Γ: Brochothrix thermosphacta Δ: Enterobacter spp. E: lactic acid bacteria. α Υπό συνθήκες έλλειψης οξυγόνου και/ή παρεμπόδισης από CO β 2 Δεν γνωρίζουμε την ακριβή σειρά. Τροποποιημένο από Νυχάς κ.α. (2007) Υπόστρωμα Γλυκόζη/6- φωσφορικήγλυκόζη Γαλακτικό οξύ Πυροσταφυλικό οξύ Γλυκονικό οξύ/6- φωσφορογλουκο νικό Προπιονικό Μυρμηκικό οξύ Αιθανόλη Οξικό οξύ Αερόβιες συνθήκες Αναερόβιες συνθήκες α Α Β Γ Δ Ε Α Β Γ Δ Ε 1 1 1 1 1 1 1 β 1 1 1 2 2 2 3 3 2 β 4 4 2 β 5 6 7 2 β 1 β Αμινοξέα Ριβόζη 5 8 2 (γλουταμινικό) 3 3 2 β 1 β 2 2

Θρεπτικά συστατικά

Τι αφορούν και Ποιοί είναι οι Ενδογενείς (intrinsic) παράγοντες Αντιμικροβιακά εμπόδια ΤΡΟΦΙΜΟ

Βιολογικές δομές φυσικά εμπόδια (δέρμα, κέλυφος, φλοιός) Αντιμικροβιακά συστατικά ζωικής προέλευσης (λυσοζύμη, λακτοφερίνη, λακτοπεροξιδάση) Αντιμικροβιακά συστατικά φυτικής προέλευσης (αιθέρια ελαια, φυτοαλεξίνες, αλκαλοειδή, φαινόλες)

Penicillium digitatum

Αντιμικροβιακές ουσίες ζωικής προέλευσης Το ένζυμο λυσοζύμη που βρίσκεται στο λεύκωμα του αυγού, αλλά και στο σάλιο. Διασπά τους 1,4 γλυκοζιτικούς δεσμούς στην πεπτιδογλυκάνη που αποτελεί το δομικό πολυμερές στο κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων, με αποτέλεσμα τη λύση του κυττάρου. Είναι περισσότερο δραστική στα Gram + βακτήρια. Μπορεί να είναι δραστική και σε Gram βακτήρια εάν καταστραφεί με κάποιο τρόπο η εξωτερική προστατευτική στοιβάδα της κυτταρικής μεμβράνης.

Αντιμικροβιακά συστατικά φυτικής προέλευσης (αιθέρια ελαια, φυτοαλεξίνες, αλκαλοειδή, φαινόλες) Γιατί αιθέρια έλαια? Φυσικά / Φυτικά συστατικά Ευρεία αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση μακρόχρονη χρήση πρώτων υλών ως βότανα και καρυκεύματα Ευαισθησία καταναλωτών Αλλαγή στη διατροφή-προτίμηση φυσικών υλικών Ερευνητικό ενδιαφέρον Ερευνητικά προγράμματα, concerted actions από EC

Αιθέριο έλαιο ρίγανης Origanum vulgare Κύρια δραστικά συστατικά Θυμόλη Καρβακρόλη

Μηχανισμός δράσης

Μηχανισμός δράσης 1. Επίδραση στην κυτταρική μεμβράνη με αποτέλεσμα την αύξηση της περατότητας και την απώλεια κυτταρικών συστατικών 2. Αδρανοποίηση ενζύμων 3. Καταστροφή ή λειτουργική αδρανοποίηση του γενετικού υλικού Gram - > Gram +

Βακτήρια σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο έχοντας υποστεί επεξεργασία με αιθέριο έλαιο ρίγανης Μάρτυρας Χειρισμός

Φυτική προέλευση LD 50 (g/kg Σ.Β.) Αμύγδαλο Prunus amygdalus Άνηθος Pimpinella anisum Βασιλικός Ocinum basilicum Καμφορά Cinnamomum camphora A Γ Β Γ Κύρια συστατικά Βενζαλδεΰδη Υδροκυάνιο Trans-ανιθόλη Εστραγκόλη Σαφρόλη Καμφορά Σέλινο Anethum graveolens Σκόρδο Allium sativum Κανέλλα Cinnamomum zeylanicum Γ Δ Γ Trans-ανιθόλη Αλλισίνη Σιναμική αλδεΰδη Ευγενόλη A: < 1.0 g/kg B: 1-2 g/kg Γ: 2-5 g/kg Δ: > 5 g/kg

A: < 1.0 g/kg B: 1-2 g/kg Γ: 2-5 g/kg Δ: > 5 g/kg Κασσία Cinnamomum cassia Γ Σιναμική αλδεΰδη Γαρύφαλλο Syzygium aromaticum B/Γ Ευγενόλη Ισο-ευγενόλη Μάραθος Foeniculum vulgare Γ Transανιθόλη Φενχόνη Κέδρος Juniperus communis Δ α-πινένιο Μυρσένιο Β-πινένιο Λεμόνι Citrus limonum Δ Λεμονένιο Πορτοκάλι Citrus aurantium Δ δ-λεμονένιο Ρίγανη Origanum vulgare B Καρβακρόλη Θυμόλη p-κυμένιο

Μαϊντανός Petroselinum sativum Δενδρολίβανο Rosemarinus officinalis Μέντα Menta viridis Φασκόμηλο Salvia officinalis Θυμάρι Thymus vulgaris Β/Γ Δ Γ Γ Γ Μυριστικίνη p-μενθα- 1,3,8-τριένιο α-πινένιο Καμφορά 1,8-σινεόλη Μενθόλη α-θουγιόνη β-θουγιόνη Καμφορά Καρβακρόλη Θυμόλη A: < 1.0 g/kg B: 1-2 g/kg Γ: 2-5 g/kg Δ: > 5 g/kg

Άσκηση

Πειραματικός Σχεδιασμός Εργαστήριο Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας Τροφίμων Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

log cfu / g log cfu / g log cfu / g log cfu / g PCA 0 o C PCA 5 o C 10 10 9 9 8 7 6 5 4 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 time (h) 8 7 6 5 4 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 time (h) PCA 10 o C PCA 15 o C 10 9 8 7 10 9 8 7 6 6 5 5 4 4 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 time (h) time (h) minced beef stored aerobically minced beef stored under modified atmosphere (40%CO 2 / 30%O 2 / 30%N 2 ) minced beef stored under modified atmosphere (40%CO 2 / 30%O 2 / 30%N 2 ) with the presence of oregano essential oil (2% v/w)

«φωλιά» (βιοθέση) γαλακτοβακίλλων που βρίσκονται στη λογαριθμική φάση ανάπτυξης τους σε ζυμούμενο αλλαντικό

Σχηματικό διάγραμμα (αριστερά) & φωτογραφία (δεξιά) που δείχνει την επίδραση της δομής στην μικροβιακή ανάπτυξη σε δείγμα από τυρί

Essential oil

ΕΞΩΓΕΝΕΙΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗ ΑΥΞΗΣΗ Ατμόσφαιρα (κενό, παρουσία άλλων αερίων) θερμοκρασία ΤΡΟΦΙΜΟ σχετική υγρασία

Τι αφορούν και ποιοι είναι οι Εξωγενείς (extrinsic) παράγοντες Θερμοκρασία ΤΡΟΦΙΜΟ

1.Θερμοκρασία Ο πιο σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας. Επηρεάζει τη μικροβιακή αύξηση και επιβίωση. Η μικροβιακή αύξηση πραγματοποιείται σε μεγάλo εύρoς θερμοκρασιών, -34 C < Θ < 90 C. Κανένας μικροοργανισμός δεν αυξάνεται σε όλο αυτό το εύρος θερμοκρασιών. Τα βακτήρια συνήθως περιορίζονται σε ένα θερμοκρασιακό εύρος γύρω στους 35 C, και οι ζύμες και μύκητες γύρω στους 30 C.

Θερμοκρασία Καθορίζει την αύξηση, επιβίωση και το θάνατο των μικροοργανισμών. Οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες που το νερό βρίσκεται σε υγρή μορφή. Η κατώτερη θερμοκρασία αύξησης που έχει παρατηρηθεί είναι -34 ο C και η ανώτερη 90 ο C. Για τους παθογόνους μικροοργανισμούς η κατώτερη είναι 10 με 15 ο C. Οι περισσότεροι όμως αναπτύσσονται από 25-40 C.

Κάθε μικροοργανισμός παρουσιάζει μια ελάχιστη (minimum), μια άριστη (optimum) και μια μέγιστη (maximum) θερμοκρασία στην οποία μπορεί να αυξηθεί Κάτω από την ελάχιστη θερμοκρασία δεν παρατηρείται καμία αύξηση (ημισταθεροποίηση της κυτταρικής μεμβράνης, οι διαδικασίες μεταφοράς θρεπτικών ουσιών στο εσωτερικό του κυττάρου γίνονται πολύ αργά ώστε δεν σημειώνεται αύξηση) Στην άριστη θερμοκρασία επιτυγχάνεται η μεγαλύτερη ταχύτητα αύξησης (οι ενζυμικές αντιδράσεις εκτελούνται στο μέγιστο δυνατό ρυθμό) Πάνω από την μέγιστη θερμοκρασία η αύξηση είναι αδύνατη (αποδιάταξη πρωτεϊνών, καττάρευση της κυτταροπλασματικής μεμβράνης, θερμική λύση) Αυτές οι θερμοκρασίες είναι γνωστές ως θεμελιώδεις (cardinal) θερμοκρασίες και είναι γενικά χαρακτηριστικές για κάθε είδος μικροοργανισμού

Ρυθμός αύξησης Θερμοκρασία Ελάχιστη θερμοκρασία αύξησης Άριστη θερμοκρασία αύξησης x x x x x x x x x x x x x Μέγιστη θερμοκρασία αύξησης x x x x Θερμοκρασία ο C Η ελάχιστη, άριστη και μέγιστη θερμοκρασία αύξησης χαρακτηρίζονται ως θεμελιώδεις (cardinal) θερμοκρασίες Π.χ. Ο μικροοργανισμός E. coli έχει ελάχιστη θερμοκρασία ανάπτυξης 8 C, άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης 37 C και μέγιστη θερμοκρασία ανάπτυξης 45 C.

74 C 71 C 63 C 60 C 4 C

Θεμελιώδεις θερμοκρασίες για μικροβιακή αύξηση Θερμοκρασία ( C) Κατηγορία Ελάχιστη Άριστη Μέγιστη Θερμόφιλοι 40-45 55-75 60-90 Μεσόφιλοι 5-15 30-40 40-47 Ψυχρόφιλοι -5 έως +5 12-15 15-20 Ψυχρότροφοι -5 έως +6 25-30 30-35

Θεμελιώδεις θερμοκρασίες για μικροβιακή αύξηση Ψυχρότροφα είδη: Algaligenes, Shewanella, Brochothrix, Corynebacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Psychrobacter, Enterococcus Μεσόφιλα: Δεν αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες ψύξης, αλλά μπορεί να αναπτυχθούν σε μεσόφιλες θερμοκρασίες αν οι συνθήκες συντήρησης αλλάξουν Θερμόφιλα: Bacillus spp., Clostridium spp.

Επίδραση της θερμoκρασίας στo χρόvo γεvεάς ορισμένων ψυχρότρoφωv αλλoιογόvωv βακτηρίωv για αvάπτυξη σε καθαρές καλλιέργειες στo κρέας Χρόvoς γεvεάς (h) Μικροοργανισμός Aερόβια T C Avαερόβια T C 2 5 10 15 2 5 10 15 Pseudomonas μη φθoρίζovτες φθoρίζovτες Acinetobacter spp. Enterobacter spp. Brochothrix thermosphacta Lactobacillus spp. 7.6 5.1 2.8 2 - - - - 8.2 5.4 3 2 - - - 15.6 8.9 5.2 3.1 - - - - 11.1 7.8 3.5 2.4 55.7 23.2 8.5 5.4 12 7.3 3.4 2.8 32.8 20.1 9.7 6.8 - - - - 8.4 6.5 4.6 3.8

Θερμοκρασία Σε συνθήκες αύξησης των βακτηρίων, η αύξηση της θερμοκρασίας συνεπάγεται μείωση της φάσης προσαρμογής και αύξηση του ρυθμού αύξησης.

Θερμοκρασία Σε συνθήκες θανάτου, η αύξηση της θερμοκρασίας συνεπάγεται αύξηση του ρυθμού θανάτου.

Σε συνθήκες θανάτου, η αύξηση της θερμοκρασίας συνεπάγεται αύξηση του ρυθμού θανάτου.

Ταξινόμηση των μικροοργανισμών με βάση τη θερμοκρασία Μεσόφιλοι μικροοργανισμοί (mesophiles): Είναι προσαρμοσμένοι να αναπτύσσονται στον άνθρωπο και τα άλλα θερμόαιμα ζώα. Η άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης είναι 37 C (θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος), αλλά δεν αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες ψύξης (-1 έως 5 C). Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι περισσότεροι παθογόνοι και αλλοιογόνοι μικροοργανισμοί. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε ορισμένα παθογόνα, η άριστη θερμοκρασία για αύξηση και για παραγωγή τοξίνης μπορεί να είναι διαφορετικές. S. aureus Θερμοκρασία για αύξηση ( C) Θερμοκρασία για παραγωγή τοξίνης ( C) Ελάχιστη 6.7 10 Άριστη 37 40-45 Μέγιστη 45.6 45.6 Υποχρεωτικοί ψυχρόφιλοι (obligate psychrophiles): Είναι προσαρμοσμένοι σε περιβάλλοντα όπου η θερμοκρασία είναι μόνιμα < 0 C. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν μικροοργανισμοί με ελάχιστη θερμοκρασία -10 C.

Ταξινόμηση των μικροοργανισμών με βάση τη θερμοκρασία Ψυχρότροφοι μικροοργανισμοί (psychrotrophs): Αποτελούν τη σημαντικότερη κατηγορία μικροοργανισμών γιατί προκαλούν αλλοίωση σε τρόφιμα που συντηρούνται σε θερμοκρασία ψύξης (-5 έως 6 C). Η άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης είναι 25-30 C, ενώ η μέγιστη από 30-35 C. Η ελάχιστη θερμοκρασία που παρατηρείται ανάπτυξη είναι η -12 C. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν η Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Clostridium botulinum E, οι οποίοι αν και έχουν άριστες και μέγιστες θερμοκρασίες χαρακτηριστικές των μεσόφιλων μικροοργανισμών, εντούτοις η ελάχιστη θερμοκρασία ανάπτυξης είναι < 5 C, για τον λόγο αυτό ανήκουν στην κατηγορία των ψυχρότροφων μικροοργανισμών. Βακτήρια Ζύμες Μύκητες Pseudomonas Candida Penicillium Shewanella Torulopsis Aspergillus Bacillus Debariomyces Cladosporium Lactobacillus Rhotodorula Botrytis Brochothrix Saccharomyces Alternaria Μικροοργανισμοί που σχετίζονται με την αλλοίωση τροφίμων που συντηρούνται υπό ψύξη

Ταξινόμηση των μικροοργανισμών με βάση τη θερμοκρασία Θερμόφιλοι μικροοργανισμοί (thermophiles): Είναι οι μικροοργανισμοί που έχουν άριστο σημείο θερμοκρασίας 55-75 C. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν το Bacillus stearothermophilus, Clostridium thermosaccharolyticum.

Log cfu/g 10 Minced pork packaged in AIR at 0, 5, 10, 15, 20 C, Enterobacteriaceae 9 8 7 6 5 4 3 2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Time (hours)

Log cfu/g Log cfu/g Minced pork packaged in AIR at 0 C 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 100 200 300 400 Time (hours) PCA CFC STAA RBC MRS VRBDA Minced pork packaged in AIR at 5 C 10 9 8 7 6 5 4 3 PCA CFC STAA RBC MRS VRBDA 2 0 100 200 300 400 Time (hours)

Log cfu/g Log cfu/g Log cfu/g Minced pork packaged in AIR at 10 C Minced pork packaged in AIR at 15 C 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 20 40 60 80 100 Time (hours) PCA CFC STA A RBC MRS 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 20 40 60 80 100 Time (hours) PCA CFC STA A RBC MRS VRB DA 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Minced pork packaged in AIR at 20 C 0 20 40 60 80 100 Time (hours) PCA CFC STAA RBC

Άσκηση ph 4.3, αιθέριο έλαιο & Θ 5, 10, 15, 20 O C. Αντιστοιχίστε καμπύλη θανάτωσης του μ/ο σε σχέση με την Θ.

Άσκηση Στην παρακάτω γραφική παράσταση παρουσιάζεται η επιβίωση (logn t /N 0 ) του παθογόνου βακτηρίου Salmonella spp. σε μαγιονέζα στην οποία έχει προστεθεί ξύδι ως συντηρητικό και έχει αποθηκευτεί σε θερμοκρασία 5, 10, 15 και 20 C. Εάν αντί για ξύδι χρησιμοποιούσαμε λεμόνι θα είχαμε καλύτερα αποτελέσματα; Δίνεται pk a, κιτρικού οξέως = 3,14 και pk a, οξικού οξέως = 4,75 και ph μαγιονέζας = 4,5.

Στην παρακάτω γραφική παράσταση παρουσιάζεται η επιβίωση του παθογόνου μικροοργανισμού Listeria monocytogenes (αρχικός πληθυσμός 10 6 cfu/g) σε μαλακό τυρί (ph 4.6) σε τέσσερις θερμοκρασίες συντήρησης 5, 10, 15 και 20 C. Nα αντιστοιχίσετε κάθε θερμοκρασία συντήρησης με την αντίστοιχη καμπύλη επιβίωσης Α, Β, Γ και Δ. Ποιος είναι ο λόγος που δεν επιβιώνει ο παθογόνος μικροοργανισμός στο προϊόν; Ποια είναι η επίδραση της θερμοκρασίας στο ρυθμό θανάτωσης του μικροοργανισμού;