Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
Mikroorganismy jako kontaminanty sýrů Diplomová práce
Vedoucí diplomové práce: Ing. Libor Kalhotka, Ph.D.
Vypracovala: Michaela Čermáková Brno 2008
Poděkování Touto cestou bych chtěla poděkovat vedoucímu mé diplomové práce Ing. Liboru Kalhotkovi, Ph.D. za odborné vedení, konzultace a cenné rady při zpracování diplomové práce i při mikrobiologických rozborech. Mé poděkování patří také celému Ústavu agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie v výživy rostlin.
2
Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Mikroorganismy jako kontaminanty sýrů vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně.
V Brně……………………………. Podpis…………………………….
3
ANNOTATION I elaborated my thesis at the theme called "Parasitic microorganisms in cheese". My work was about characterizing the pure dairy cultures, their features, function and utilization by different kinds of cheese production, characteristics of mikroorganisms as originator of hygienic faults of cheese, description of these faults and characteristics of mikroorganism inductive of infection from foodstuffs and their metabolite. To determine separate microorganism groups in picked products : coliform bacteria, CPM, sporulating microorganisms, lactic acid bacteria, yeast and ascomycetes fungi. For my work I used three samples of fresh cheese, it was the whole fresh cheese nature, fresh cheese mexico and fresh cheese with spice. This cheese was made in dairy works Kroměříž ( KROMILK s.r.o). Through my work I went to a conclusion that tested samples correspond to requirements Commission regulation (EC) No 2073/2005 on microbiological criteria for foodstuffs.
4
SEZNAM TABULEK, OBRÁZKŮ A GRAFŮ Tabulka č. 1 Spotřeba sýrů na 1 obyvatele v ČR v letech 1999 - 2004 (www. czso.cz) Tabulka č. 2 Tabulka požadavků pro mléko na výrobu sýrů (SIMEONOVÁ, INGR, GAJDŮŠEK, 2003) Tabulka č. 3: Mikrobiální vady sýrů (ARPAI, BARTL, 1977) Tabulka č. 4 Mikrobicidní vliv různých účinných látek ( GAJDŮŠEK, 2000). Tabulka č. 5 Vyhodnocení počtu mikroorganismů v 1 g vzorku - 1. stanovení Tabulka č. 6 Vyhodnocení počtu mikroorganismů v 1 g vzorku - 2. stanovení Tabulka č. 7 Vyhodnocení počtu mikroorganismů v 1 g vzorku - 3. stanovení Tabulka č. 8 Průměrné počty mikroorganismů v 1 g vzorku
Graf č. 1 Celkové počty mikroorganismů v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g Graf č. 2 Počty bakterií mléčného kysání v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g Graf č. 3 Počty koliformních bakterií v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g Graf č. 4 Počty kvasinek a plísní v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g
Obr. č. 1 Analyzované vzorky Obr. č. 2 Nárust kolonií bakterií mléčného kvašení na agarové púdě MRS Obr. č. 3 Nárust kolonií koliformních bakterií na agarové půdě VRBL
5
1.
ÚVOD .......................................................................................................................8
2. LITERÁRNÍ PŘEHLED ....................................................................................10 2. 1 2. 2 2. 3 2. 4 2. 5 2. 6
HISTORIE SÝRAŘSTVÍ ........................................................................................10 CHARAKTERISTIKA SÝRŮ.................................................................................12 ROZDĚLENÍ SÝRŮ...............................................................................................13 VÝROBA, DOVOZ, VÝVOZ A SPOTŘEBA SÝRŮ..............................................15 BEZPEČNOST SÝRŮ ............................................................................................16 POŽADAVKY NA JAKOST MLÉKA Z HLEDISKA VÝROBY SÝRŮ...................17
2. 6. 1 2. 6. 2 2. 6. 3
Jakost sýrů ....................................................................................................19 Mikrobiologické požadavky ..........................................................................19 Faktory ovlivňující mikrobiologickou jakost sýrů .......................................20 2. 7 ČISTÉ MLÉKAŘSKÉ KULTURY ..........................................................................21 2. 7. 1 Čisté mlékařské kultury využívané v sýrařství ..............................................22 2. 7. 1. 1 Hlavní sýrařské kultury..............................................................................23 2. 8 VÝROBA SÝRŮ....................................................................................................24 2. 8. 1 Hlavní technologické kroky při výrobě čerstvých sýrů .................................24 2. 8. 2 Spotřeba mléka při výrobě čerstvých sýrů ....................................................27 2. 9 NEŽÁDOUCÍ MIKROORGANISMY V SÝRECH ...............................27 2. 9. 1 Koliformní mikroorganismy.........................................................................27 2. 9. 2 Ostatní bakterie.............................................................................................28 2. 9. 3 Kvasinky........................................................................................................34 2. 9. 4 Plísně ............................................................................................................35 2. 10 VADY SÝRŮ ....................................................................................................38 2. 11 BOJ PROTI NEŽÁDOUCÍM MIKROORGANISMŮM........................................42 2. 11. 1 Mechanické prostředky ....................................................................................42 2. 11. 2 Fyzikální prostředky ........................................................................................43 2. 11. 3 Chemické prostředky........................................................................................43 2. 11. 4 Princip čištění a dezinfekce .............................................................................44 2 . 11. 4. 1 Účinnost dezinfekčních prostředků ........................................................45 2. 11 . 4. 2 Obecné vlastnosti dezinfekčních a čisticích prostředků .........................45
2. 12
DESET PRAVIDEL K ZAJIŠTĚNÍ ZDRAVOTNÍ NEZÁVADNOSTI POTRAVIN
46 2. 12. 1 Systém HACCP ( Hazard Analysis and Critical Control Points)....................47
3. CÍL PRÁCE .............................................................................................................48 4. MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ .................................................49 4. 1 4. 2 4. 3 4. 4 4. 5 4. 6
CHARAKTERISTIKA MATERIÁLU .....................................................................49 PŘÍPRAVA LABORATORNÍCH POMŮCEK.........................................................50 SLOŽENÍ ŽIVNÝCH PŮD .....................................................................................51 ÚPRAVA VZORKU ..............................................................................................52 STANOVENÍ MIKROORGANISMŮ......................................................................53 VYJÁDŘENÍ VÝSLEDKŮ ....................................................................................54 6
5. VÝSLEDKY A DISKUZE ..................................................................................56 6.
ZÁVĚR....................................................................................................................62
7. POUŽITÁ LITERATURA .................................................................................63
7
1.
ÚVOD Mléko a mléčné výrobky patří odpradávna k hlavním potravinám.
Podle archeologických nálezů se sýry začaly vyrábět v úrodných zemědělských oblastech mezi řekami Eufrat a Tigris, a to v období 6 až 7 tisíc let př. n. l. na území dnešního Iráku. Odtud se jejich výroba rozšířila přes Egypt, Řím a Řecko do celého světa. Podle některých literárních pramenů se výroba sýra spojuje se zdomácněním některých zvířat produkujících mléko, což je 10 000 let př. n. l. Rozvoj výroby sýrů nastal v Českých zemích v průběhu 19. století, kdy byly při velkostatcích zřizovány manufakturní sýrárny. Na Schwarzemberském panství v jižních Čechách byl úspěšně vyráběn sýr limburského typu. První družstevní mlékárna byla založena na Moravě v roce 1878, v Čechách 1885. Sýrařští odborníci postupně zavedli výrobu řady sýrů v modifikacích pro naše podmínky. Ročně se ve světě vyprodukuje více než 300 milionů tun mléka. Z toho se více než 10 % použije na výrobu sýrů. V České republice se ročně vyrobí 148,6 tisíc tun sýra. Roční spotřeba u nás představuje 16, 6 kg na osobu. Sortiment sýrů zahrnuje přes 500 druhů přírodních sýrů. K jejich výrobě se používá mléko různého původu: kravské, buvolí, ovčí, kozí, sobí, velbloudí, kobylí nebo mléko jaků. Používá se každé buď samostatně, nebo ve směsi s jiným druhem mléka. Sýry jsou z nutričního hlediska plnohodnotnými výrobky obsahující esenciální aminokyseliny. Velmi významnou látkou je vápník, jeho průměrná hodnota ve 100 g sýra je 670 mg (dle druhu). Sýr dále obsahuje mléčné bílkoviny, minerální látky (především hořčík), stopové prvky (např. jod). Jsou také zdrojem vitamínů, především vitamínů rozpustných v tucích, a některých vitamínů skupiny B. Sýry, stejně jako všechny ostatní potraviny živočišného původu, obsahují cholesterol (30 - 100 mg ve 100g). Důležitou složkou sýrů jsou bílkoviny. Jejich stravitelnost je vysoká, až 95 %. Jsou tedy dobře přijímány a vstřebávány ve střevech, poskytují důležité aminokyseliny. Mají vliv na kardiovaskulární a nervový systém, obranyschopnost organismu, přenos minerálů a trávicí systém. Denní potřeba bílkovin u dospělého člověka může být pokryta přibližně 100 g sýra. Mléčný tuk v sýru obsahuje ve značné míře vitamíny A a D. Vitamin A zvyšuje odolnost vůči nakažlivým chorobám a je také nazýván antiinfekčním vitamínem. Má
8
důležitou funkci jak v rámci látkové odezvy na bakteriální, virové i parazitární infekce, tak při zprostředkování buněčné imunity. Mléčný tuk obsahuje sice více nasycených mastných kyselin (laurové, miristové a palmitové), které zvyšují hladinu krevních lipidů, ale vzhledem k vyššímu obsahu mastných kyselin s krátkým uhlíkovým řetězcem je poměrně dobře stravitelný. Mléčný tuk příznivě přispívá k senzorické jakosti vůní, chuti, barvě i textuře sýrů. Celkově lze tedy shrnout, že konzumace sýrů je i přes některá výživová rizika, jako je obsah cholesterolu a vysoký obsah soli u některých sýrů, velice žádoucí, protože je zdrojem řady důležitých výživových faktorů.
9
2.
LITERÁRNÍ PŘEHLED
2. 1
Historie sýrařství Tvaroh a sýr byly jednou z nejdůležitějších složek pravěké výživy. Počátek jejich
výroby není snadné archeologicky doložit (BERANOVÁ, 2005).
Starověk Za kolébku prastarých produktů, jakými jsou sýr, chléb a víno, se ve staré literatuře považuje Střední východ. Se vší pravděpodobností objevily první sýr náhodou kočovné kmeny jižní Asie a středního východu. Podle archeologů se nejstarší nálezy datují do doby asi 6000 let př. n. l. Nejstarší objevy byly učiněny mimo jiné ve staré Mezopotámii, na místě dnešního státu Irák. Sumerové uchovávali sýr již zhruba 4000 let př. n. l. v podlouhlých úzkých džbánech. V mytologických příbězích starých Řeků lze také nalézt zmínky o sýru. Také v Bibli se o tomto produktu píše (Starý zákon, mj. 1. kniha Samuelova
17 – 18 a
2. kniha
Samuelova, 17 - 29), a to jako o vítaném zdroji potravy a o daru. Nesčetné malby na stěnách různých staveb svědčí o znalosti výroby sýra ve starém Egyptě. Již z této doby je patrné, že se ve zpracování mléka vyvinuly dva rozdílné směry: některé produkty vznikaly zkvašením mléka (fermentací) bez oddělení syrovátky, např. jogurt, kefír a kumys, u jiných se sraženina dále zpracovávala tak, že se rozdělila na syrovátku a sýřeninu. Sýřenina se poté vkládala do perforovaných hliněných nádob či džbánů nebo se zavěšovala do velkých hrubě
tkaných
plátěných
pytlů.
Perforované
nádoby
se
používají
dodnes
( CALLEC, 2002).
Římané Umění výroby sýrů dovedli k dokonalosti Římané. Ve svých obrovských domech s mnoha místnostmi mohli ovlivňovat jednotlivé fáze zrání sýra. K významným faktorům, které daly vzniknout velké rozmanitosti druhů a chutí, patřily vlhkost, teplo a průvan stejně jako kupříkladu kouř z kamen, omývání sýrů a přidávání bylinek. K výrobě sýrů se používaly různé druhy mléka – za nejdůležitější bylo považováno mléko ovčí, kravské a kozí, ale zpracovávalo se také mléko oslic, (dnes kumys z Ruska je vyráběn z kobylího
10
mléka, dosahuje 3 % alkoholu). Známý římský gastronom a autor kulinářských spisů Columella vydal kolem roku 50 n. l. rozsáhlou příručku pro výrobu sýra. Tehdy již Římané používali „coagulum“, syřidlo, které pocházelo ze čtvrtého žaludku mladé kozy nebo jehněte. Columella rovněž vysvětloval, proč se musí používat sůl. Sůl totiž sýr zakonzervuje a vysuší. Římská kultura sýra se brzy rozšířila po celé Evropě. Římské legie táhly celým kontinentem, vojenské zásoby tvořil sýr. Mnoho výrazů pro sýr pochází z latinského slova „caseus“, například nizozemské kaas, německé Käse, anglické cheese, španělské a portugalské queso a queijo. Italské formaggio a francouzské fromage jsou však odvozeniny od řeckého slova „froms“, které označovalo formu neboli ošatku, v níž sýr vykapával (CALLEC, 2002).
Středověk Sýr, syreček, tvaroh, tvarůžek, homolka, maldřík či maldříček, to byly nejběžnější součásti staročeské výživy ve středověku a ve starším novověku. (BERANOVÁ, 2005). V této době se začalo profilovat mnoho současných sýrů. •
V Itálii vznikla roku 879 gorgomzola, v roce 1200 pak sýr grana.
•
Francouzi znali už dlouhou dobu sýr, jako je roquefort, vznikl v roce 1070, a cantal, který si oblíbili i Římané.
•
Holandské sýry si rychle získaly popularitu proto, že při procesu zrání ztrácely málo vlhkosti, a tedy i málo hmotnosti. Sýr gouda z Goudy vznikl v roce 1697.
•
Své příznivce si rychle našly také švýcarské sýry.
•
V dobách stěhování národů byla výroba sýrů dramaticky narušována, v zemědělské činnosti mohly pokračovat ty národy, které žily vysoko v horách.
Od renesance k průmyslové revoluci V období renesance
bylo používání sýrů u královských dvorů považováno za
nezdravé a barbarské. Naštěstí se národy (a mniši, kteří neustále kvalitu sýrů vylepšovali a vynalézali nové druhy) tímto názorem neřídili. V Anglii se v 16. století stal pojmem sýr
čedar
(cheddar)
a
v 17. století
gloucester. První oficiální zmínka o sýru stilton pochází však teprve z roku 1785. Po sýru brie se ve Francii proslavil také camembert, a to od roku 1791.
11
Výroba sýra se navíc dostala do popředí zájmu vědců. Již v 19. století vědci, mezi nimi i Louis Pasteur, objevili vliv mikroorganismů na kvasné procesy, mimo jiné i u sýrů. I když se Mečnikov zabýval problematikou sýrů, po Pasteurovi byl nazván proces krátkého zahřátí mléka na 72° C, kterým se eliminují veškeré bakterie, jež jsou zdraví škodlivé. Po pasterizaci se do mléka přidává část bakterií mléčného kysání, aby se proces opět rozběhl (CALLEC, 2002).
Moderní doba Pasteurovy objevy měly obrovský vliv na mlékárenský průmysl. Existují nejen zastánci, ale i odpůrci pasterizace mléka určeného pro výrobu sýrů. V současné době převládá v Evropě tendence, jejíž příznivci chtějí legislativně potlačit veškerá zdravotní rizika pro spotřebitele, proto se zavádějí stále přísnější hygienická
a zpracovatelská opatření. Tato skutečnost ztěžuje práci malým tradičním
výrobcům sýra (CALLEC, 2002).
2. 2
Charakteristika sýrů Podle mezinárodní organizace CODEX ALIMENTARIUS je sýr definován jako
zrající nebo nezrající měkký, polotvrdý, tvrdý nebo extra tvrdý produkt, který může být v obalu a ve kterém poměr syrovátkových bílkovin a kaseinu nepřesahuje stejný poměr v mléce, ze kterého je vyroben. Je to produkt získaný: (a) srážením výhradně nebo částečně bílkovin mléka, odstředěného mléka, polotučného mléka, smetany, syrovátky, podmáslí nebo jakoukoli kombinací těchto surovin pomocí syřidla nebo jiného vhodného srážecího činidla a částečným odváděním syrovátky vzešlé z tohoto srážení, anebo (b) výrobní technologií zahrnující srážení proteinů mléka a nebo produktů získaných z mléka, jejímž výsledkem je konečný produkt se stejnými fyzikálními, chemickými a organoleptickými vlastnostmi jako produkt popsaný v bodu (a). Jako zrající sýr se rozumí sýr, který není vhodný pro konzumaci během krátké doby po vyrobení, ale musí být určitý čas udržován při stanovené teplotě a za stanovených
12
podmínek, což má za následek průběh nezbytných biochemických a fyzikálních změn, které charakterizují daný typ sýra. Nezrající sýr (včetně sýrů čerstvých) je vhodný pro konzumaci už krátce po vyrobení (CODEX ALIMENTARIUS, 1999). Sýrem se rozumí mléčný výrobek, vyrobený vysrážením mléčné bílkoviny z mléka působením syřidlového enzymu, prokysáním a oddělením podílu syrovátky podle typu výrobku. Pro sýry zvláštní komoditní nařízení EU není. Podle kompromisní definice sýr musí mít výrazně vyšší obsah bílkovin, zejména kaseinu, než mléko jako surovina (POTRAVINÁŘSKÉ REVUE 2007).
2. 3
Rozdělení sýrů Sýry se dělí podle řady hledisek:
A. podle tvrdosti – velmi tvrdý, do 51 % vody v beztukové hmotnosti sýra – tvrdý, 49 – 56 % – polotvrdý, 54 – 63 % – poloměkký, 61 – 69 % – měkký, 67 – 87 %
B. podle obsahu tuku v sušině – vysokotučný, min. 60 % t. v. s. – plnotučný, 45 – 60 % t. v. s. – polotučný, 25 – 45 % t. v. s. – nízkotučný, 10 – 25 % t. v. s. – bez tuku, do 10 % t. v. s.
C. podle technologie výroby a) sladké sýry - z vysokodohřívané sýřeniny (s kůrou, bez kůry) - z nízkodohřívané sýřeniny (s kůrou, bez kůry)
13
- pařené sýry (čerstvé, zrající, uzené) - plísňové sýry (na povrchu, uvnitř) - sýry s mazem na povrchu - čerstvé sýry b) kyselé sýry - zrající - čerstvé c) syrovátkové sýry
D. podle obsahu vápníku v beztukové hmotě v závislosti na technologii výroby - enzymatické srážení (ementál) - enzymaticko-kyselé srážení (čedar, eidam, cammembert, sýřený tvaroh) - kyselé srážení (bez účinku enzymů – průmyslový tvaroh)
E. podle pH a obsahu mléčného cukru - čerstvé sýry: pH 4,5 – 4,8; 1,0 – 3,5 % mléčného cukru - nezralé tvrdé sýry: pH 5,0 – 5,4; 0,1 – 1,0 % mléčného cukru - nezralé měkké sýry: pH 4,5 – 4,8; 0,1 – 0,5 % mléčného cukru - zrající za chladu: pH 5,0 – 5,4; 1,0 – 2,0 % mléčného cukru - zralé sýry: pH 5,0 – 6,0; 0 % mléčného cukru - přezrálé sýry: pH 6,0 – 7,0; 0 % mléčného cukru
F. podle obsahu relativního kaseinu a stupně kyselosti tuku - čerstvé sýry, 96 % rel. kaseinu, 4,5 – 5,0 ml N NaOH/g tuku - eidamské sýry, 97 – 74 % rel. kaseinu, 8,0 – 10,0 ml N NaOH/g tuku - ementálské sýry, 88 – 77 % rel. kaseinu, 6,0 – 11,0 ml N NaOH/g tuku - camembert, 96 – 50 % rel. kaseinu, 10,0 – 20,0 ml N NaOH/g tuku - roquefor, 95 – 60 % rel. kaseinu, 30,0 – 80, ml N NaOH/g tuku ( Mliekarstvo, 2003).
14
2. 4
Výroba, dovoz, vývoz a spotřeba sýrů
Výroba sýrů Výroba sýrů se za několik posledních let stala celosvětově velmi perspektivním oborem, neboť se jedná o nejefektivnější způsob zhodnocení mléčné suroviny. Sýr je výrobek s vysokou přidanou hodnotou, tedy produkt, na kterém by měli jeho výrobci vždy profitovat. Světová výroba sýrů dlouhodobě roste. V roce 2004 bylo dle statistiky Mezinárodní mlékařské federace průmyslově vyprodukováno 16,1 mil.tun sýrů, přičemž v posledních deseti letech je dosahována průměrná meziroční míra růstu 1,5 – 2,0 %. Podle údajů OECD/FAO bylo v uvedeném roce vyprodukováno dokonce 17,778 mil. tun V roce 2004 bylo vyrobeno 148,6 tis. tun sýrů a tvarohů; v roce 2005 výroba především z důvodů významného dovozu ze zemí Unie poklesla o téměř 5% na pouhých 141, 2 tis. tun. Na celosvětové průmyslové výrobě sýrů se tedy podílíme asi 0,9 %, na průmyslové výrobě EU - 25 dosahuje náš podíl okolo 1,75 % a řadíme se z hlediska objemu výroby v současnosti na 9. místo v EU - 25. Sýry se v České republice vyrábějí průmyslovým způsobem ve 36 podnicích a celkem ve 43 provozech ( KOPÁČEK, 2006).
Dovoz a vývoz sýrů Dovoz sýrů do ČR přispíval donedávna přibližně 15 % k celkové české spotřebě sýrů a zvyšoval se z průměrných 12 tis. tun v polovině devadesátých let na úroveň vyšší než 20 tis. tun před vstupem ČR do EU. Po přistoupení se však vyšplhal na úroveň 44,1 tis. tun, která byla dosažena za rok 2005. Hlavními dovozními zeměmi pro nás jsou Polsko, Německo a Slovensko. Export sýrů z Česka se stabilizoval na úrovni okolo 19 tis. tun, a jakkoli je trend spíše slabě rostoucí, má celková bilance zahraničního obchodu naopak snižující tendenci z důvodů masivních dovozů.
15
Spotřeba sýrů V roce 2005 byla u nás dosažena zatím historicky nejvyšší spotřeba sýrů a tvarohů, a to ve výši 16,2 kg/osobu. Na celkové spotřebě 16,2 kg se přírodní sýry podílejí hodnotou 10,1 kg (62 %), tavené sýry 2,7 kg (17 %) a konzumní tvarohy 3,4 % ( KOPÁČEK, 2006).
Tabulka č. 1 Spotřeba sýrů na 1 obyvatele v ČR v letech 1999 - 2004 (www. czso.cz) Měrná jednotka Unit Sýry celkem
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Index 2006 2006/2 005
kg
9,3
10,5
10,2
10,6
11,3
12,0
12,5
13,4 107,2
tavené sýry přírodní sýry
kg
2,5
2,9
2,9
2,6
2,6
2,6
2,4
2,6 109,2
kg
6,6
7,4
7,2
7,9
8,7
9,4
10,1
10,8 106,7
tvrdé
kg
4,2
4,7
4,5
5,0
5,4
5,7
6,0
6,6 110,2
měkké
kg
1,4
1,6
1,5
1,7
2,0
2,1
2,4
2,6 108,3
plísňové
kg
1,0
1,1
1,2
1,2
1,3
1,6
1,6
1,6
98,1
ostatní sýry
kg
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0,0
0,0
0,0
.
2. 5
Bezpečnost sýrů Sýry jsou považovány všeobecně za poměrně bezpečné potravinářské produkty.
Mezi rizikovější skupiny sýrů se řadí především sýry ze syrového mléka (obsah vody > 60%) a některé sýry z pasterovaného mléka (plísňové, měkké zrající pod mazem, čerstvé měkké nezrající, polotvrdé). Zvýšení bezpečnosti sýrů je možné řešit využitím bakteriocin-produkčních bakterií mléčného kysaní (dále BMK). Tyto kmeny mohou být získány selekcí nebo připraveny cíleně pomocí molekulárně genetických metod (Mc AULIFFE a KOL., 1999). Použití bakteriocin produkčních kmenů je vhodné i do produktů tepelně ošetřených po fermentaci (Hot Pact Cottage Cheese, termizované tvarohové dezerty), kdy živé buňky producentů bakteriocinů nezůstávají v produktu a protektivní efekt je zajištěn reziduálním bakteriocinem.
16
Další výhodou použití bakteriocin-produkčních kmenů bakterií mléčného kysaní při výrobě sýrů je i možnost použít těchto sýrů do komplexních potravin jako ingrediencí s prezervačními účinky (ROSS a KOL., 2000).
2. 6
Požadavky na jakost mléka z hlediska výroby sýrů Základní požadavky na mléko jsou uvedeny ve Vyhlášce č. 124/2004 Sb., kterou se
stanoví požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky. Nároky na složení a kvalitu sýrů jsou jedny z nejvyšších z celé mlékárenské výroby. Vedle všeobecných požadavků na složení kvalitního mléka, jako jsou bod mrznutí, počet somatických buněk, celkový počet mikroorganismů, rezidua inhibičních látek aj. a jeho mikrobiální čistotu, musí toto mléko splňovat ještě řadu speciálních požadavků, jako je například co nejvyšší obsah bílkovin (a to zejména obsah kaseinu) a dále dobrou syřitelnost a kysací schopnost mléka. (GAJDŮŠEK, KLÍČNÍK, 2000) Mléko vhodné pro výrobu sýrů musí vykazovat takové technologické vlastnosti, aby kvalita sýřeniny odpovídala veškerým požadavkům. Sýrařské vlastnosti mléka významně participují na celém procesu výroby a výsledné kvalitě produkovaných sýrů. Souhrnně ovlivňují množství vyrobených sýrů (obsah bílkovin, syřitelnost) a dosažení požadovaných hodnot sýřeniny (kvalita sýřeniny, množství vyloučené syrovátky) (LEGAROVÁ, KOUŘÍMSKÁ, 2007). Mléko na výrobu sýrů má mít příznivý poměr obsahu bílkovin, jmenovitě kaseinu k obsahu tuku. Tato vlastnost má vliv na výtěžnost sýrů. Čím je obsah bílkovin, hlavně kaseinu, v mléku vyšší, tím je spotřeba mléka na výrobu 1 kg sýra menší a tím vyšší musí být obsah tuku v mléce, aby se v sýru dosáhlo předepsaného obsahu tuku v sušině (GORNER, VALÍK, 2004). Během pasterace dochází ke zhoršení syřitelnosti mléka. Proto se přidává rozpustný vápník, zejména ve formě CaCl2. Pro snížení množství sporulujících mikroorganismů (zvláště bakterií rodu Clostridium) se používá baktofugace, filtrace přes keramické membrány nebo mikrofiltrace (HUŠEK, 2000). Před sýřením se upravuje i teplota mléka na požadovanou hodnotu (GAJDŮŠEK, 2000). Podle druhu vyráběného sýra jsou kladeny rozdílné požadavky na úpravu mléka před sýřením. Úprava mléka před sýřením spočívá v pasteraci mléka, v úpravě složení
17
mléka, ve standardizaci, kyselosti, syřitelnosti mléka, v přídavku bakteriálních kultur a v úpravě teploty mléka před sýřením ( OLŠANSKÝ a KNĚZ, 1971).
Dle Teplého a kol. (1979) musí být: •
Velmi dobrá mikrobiologická čistota mléka – nízký celkový počet zárodků, zejména
nepřítomnost
bakterií
máselného
kvašení,
hnilobných
a plynotvorných bakterií. •
Mléko nesmí vykazovat vysokou kontaminaci sporotvornou mikroflórou.
•
Mléko musí mít dobrou prokysávací schopnost čistými mlékařskými kulturami.
•
Dobrá kvasnost (I. – II. Třída podle kvasné zkoušky), mléko nesmí zůstat nesraženo po 24 hodinové inkubaci při 37° C a nesmí rovněž vykazovat výraznou proteolýzu kaseinu.
•
Mléko musí mít dobrou sýřitelnost, dobré oddělování syrovátky a tuhou sýřeninu.
•
Mléko má mít přirozenou kyselost v rozmezí optimálně 7 – 7,5 ml 0,25 N NaOH na 100 ml,.
•
V mléku nesmějí být přítomny inhibiční látky.
•
Mléko pro výrobu sýrů se nesmí v průběhu ošetření skladovat tak, aby namrzlo na stěny úschovných chladicích nádrží. Teplota se má pohybovat mezi 4 až 10° C.
•
Nevhodná jsou mléka, u nichž došlo k proteolýze bílkovin.
•
Mléka s vyšším obsahem kovů, zejména mědi a železa.
18
2. 6. 1 Jakost sýrů Pozitivní ovlivňování jakosti sýrů je spojeno s poznáním mikrobiální skladby sýrů na úrovni kmenů a s co nejúplněji kontrolovaným procesem zrání sýrů, který zahrnuje regulaci NSLAB ( Non starter lactic acid bacteria- BMK z jiných zdrojů než ze zákysových kultur) a řízenou autolýzu BMK. Mikrobiální ekologie sýrů popisuje různou funkci zákysových kultur a sekundární mikroflory při výrobě a zrání sýrů. Zákysové kultury, které zajišťují produkci kyseliny mléčné, se podílejí na zrání sýrů. Sekundární flora, která je specifická pro jednotlivé varianty sýrů, zajišťuje typický charakter sýrů ( BERESFORD a KOL. 2000).
2. 6. 2 Mikrobiologické požadavky Pro výrobu sýrů je zvláště důležité, aby syrové mléko k výrobě sýrů obsahovalo co nejmenší celkový počet mikroorganismů, koliformních, termorezistetních, proteolytických a lipolytických bakterií náležijících převážně do skupiny psychrotrofních mikroorganismů (FORMAN, 1996). Dále musí obsahovat co nejnižší počet sporolujících mikroorganismů, z nichž nejnebezpečnější pro sýry s dobou zrání nad jeden měsíc a při teplotách 18 až 24o C jsou spóry Clostridium tyrobutyricum původce pozdního duření sýrů. Clostridium tyrobutyricum využívá laktózy v sýrech za tvorby CO2 a H2. Původcem této kontaminace jsou nekvalitní siláže a příměs zeminy v krmení. (ZADRAŽIL, 2002). Jakost mléka bývá také zhoršována činností bakterií mléčného kysání, které nepříznivě zvyšují jeho kyselost. K výrobě sýrů je nevhodné mléko se sníženou kyselostí od nemocných dojnic, mléko se zvýšenou kyselostí a mléko kyselé. Optimální kyselost mléka při sýření je 7,2 až 8,2 oSH. Dosahuje se jí přímo přídavkem kultur nebo pomnožením bakterií mléčného kysání při zrání mléka v sýrárně, do sýrárny se proto musí dodávat
mléko
čerstvé, sladké, s nezvýšenou kyselostí, tzn. bakteriologicky čisté
a vychlazené (KNĚZ, 1960).
19
Tabulka č. 2 Tabulka požadavků pro mléko na výrobu sýrů (SIMEONOVÁ, INGR, GAJDŮŠEK, 2003)
2. 6. 3 Faktory ovlivňující mikrobiologickou jakost sýrů Mikrobiologickou jakost sýrů ovlivňuje: •
Mléko jako surovina.
•
Tepelné ošetření mléka.
•
Faktory ovlivňující růst a přežívání mikroorganismů během výroby a zrání sýrů.
• Vnější faktory zajišťující ochranu před růstem nežádoucích mikroorganismů. (PLOCKOVÁ, 1997).
20
2. 7
Čisté mlékařské kultury Přídavek čistých kultur před sýřením je nutnou podmínkou zdárného průběhu celého
technologického procesu. Snížením kyselosti mléka před sýřením ovlivňuje rychlost sýření, jeho průběh, kvalitu sýřeniny i zrání sýrů (GAJDŮŠEK, 2002). Dle SPATHA, THOMEHO (1996) se do mléka přidává 1 až 2 % kultury mléčného kvašení, tj. na 10 litrů mléka 100 – 200 ml. Kultury se do mléka přidávají současně se syřidlem. Pokud požadujeme intenzivnější působení, dáme kulturu do mléka o 10 až 20 minut dříve než syřidlo. Jelikož se sýry vyrábějí pouze z pasterovaného mléka, v němž jsou zničeny nejen patogenní a technologicky škodlivé mikroorganismy, ale i většina mikroorganismů důležitých, musí se mléko bezpodmínečně očkovat a osídlit čistými sýrařskými kulturami. Jde o vybrané druhy mikroorganismů, které se přidávají do mléka před zasýřením, nebo až v určitých fázích výrobního procesu. Mikrobiální kultury mají nenahraditelnou funkci při výrobě sýrů, neboť činností svých enzymů mění složky mléka, usměrňují průběh zrání sýrů, a ovlivňují tak jejich typické organoleptické vlastnosti, tj, vzhled, konzistenci, chuť a vůni (ZIMÁK, 1988). Používané kultury musí být vždy biologicky aktivní, nekontaminované jinými mikroorganismy, nezamořené bakteriofágy a musí být používány ve správném množství a v patřičné době, aby vyvolaly biochemické změny, které se od nich očekávají (ZIMÁK, 1988). Čisté mlékařské kultury se dnes uplatňují ve většině výrobních úseků mlékárenského průmyslu. Čisté mlékařské kultury ČMK, také označované jako zákysové či starterové, jsou popisovány jako specifické bakterie mléčného kysání (BMK), které jsou používány k inokulaci mléka a jejichž metabolismus vede k charakteristickým mléčným produktům (GAJDŮŠEK, 2002). ČMK jsou v podstatě izolované kultury užitečných mikroorganismů a neoznačují tedy pouze jejich absolutní druhovou čistotu. Zahrnují jednak klasické přírodní kultury (Natural
Starter
Culture)
obsahující
komplex
nedostatečně
definované
směsi
mikroorganismů a jednak „definované“ (Defined Strain Culture) nebo „selektované“
21
kultury, obsahující jeden nebo více identifikovaných a definovaných rodů, druhů, příp. kmenů mikroorganismů se specificky známými vlastnostmi (GAJDŮŠEK, 2002).
2. 7. 1 Čisté mlékařské kultury využívané v sýrařství Čisté mlékařské kultury (ČMK) bakteriální se přidávají při výrobě sýrů do mléka před sýřením. Odměřené dávky mají být dokonale rozmíchány a za stálého míchání vpraveny do mléka. Jsou-li v mléce po přidání špatně rozmíchané, vyplavou kousky na povrch a způsobují místní překysání sýřeniny (TEPLÝ, 1984). O výši dávek čistých kultur používaných při výrobě jednotlivých druhů sýrů rozhoduje tučnost zpracovaného mléka, způsob jeho ošetření, jeho kyselost, teplota během technologického postupu a technologický postup samotný. Při výrobě a zrání sýrů nastávají činností mikroorganismů dodávaných v čistých kulturách důležité biochemické procesy: a) Rozklad laktozy za tvorby mléčné kyseliny. Je to první základní biochemický proces, kterého se zúčastňují kokovité a tyčinkovité bakterie mléčného kysání. Laktokoky srážejí mléko 10 až 25 hodin a tvoří maximálně 0,8 % mléčné kyseliny, termofilní laktobacily srážejí mléko za 3 až 6 hodin za tvorby 0,7 až 2,7 % mléčné kyseliny a mezofilní laktobacily za 24 až 48 hodin tvoří 1,5 % mléčné kyseliny. b) Tvorba propionové kyseliny, která se tvoří působením propionových bakterií. c) Oxidace mléčné kyseliny. K tomuto biochemickému procesu dochází při zrání měkkých a kyselých sýrů od povrchu, zúčastňují se ho některé kvasinky obsažené v mazové kultuře a plíseň Geotrichum candidum. d) Rozklad bílkovin. Tento proces je nejdůležitější při zrání sýrů. Dodává jim druhové organoleptické vlastnosti, jako chuť, konzistenci a vzhled. e) Rozklad mléčného tuku. Tento biochemický proces způsobují zpravidla plísňové kultury a některé druhy kvasinek (TEPLÝ, 1984).
22
2. 7. 1. 1 Hlavní sýrařské kultury Základní smetanová kultura Je směsná kultura skládající se ze 4 bakterií mléčného kysání, a to Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris, Leuconostoc mesenteroides ssp. dextranicum.
Rod Lactococus Lac. lactis ssp. Lactis Buňky jsou sférické nebo ovoidní, vyskytující se po dvou a v krátkých řetízcích. Je grampozitivní a netvoří spory. Optimální růstová teplota je 37° C, roste při 10° C, ale ne při 45° C a také neroste při 6,5% NaCl. Obvykle patří do sérologické skupiny N dle Lancefieldové (SEDLÁČEK, 2007). Lac.
lactis
je
v mlékařství
snad
nejrozšířenějším
mikroorganismem.
Je
neodmyslitelnou součástí čistých mlékařských kultur na výrobu kysaných mlék, smetan a veškerých druhů sýrů. Patří do skupiny homofermentativních mikroorganismů, které fermentují jen některé druhy kmeny. Některé kmeny syntetizují polypeptidové antibiotikum, v současnosti označované i jako bakteriocin (GÖRNER, VALÍK, 2004).
Lac. lactis ssp. cremoris Tento druh často provází Lac. lactis ssp. lactis. Má také podobné vlastnosti. Liší se od něj tvorbou větších buněk a dlouhých řetízků ve mléce. Roste při 10° C, ale i při nižších teplotách, neroste už při 40° C. Roste za přítomnosti 40 % žluče, ale neroste v bujónu se 4 % NaCl, při pH 9,2 a v mléku s 0,3 % metylenové modři. Fermentuje glukózu a laktózu, zřídka fermentuje i maltózu a sacharózu. Z argininu netvoří amoniak. Některé kmeny produkují látky podobné antibiotikům (GÖRNER, VALÍK 2004).
Rod Leuconostoc Je to rod bakterií zahrnující tři nejvýznamnější subspecie: Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris, L. mesenteroides subsp. dextranicum a L. mesenteroides subsp. mesenteroides. Jsou to grampozitivní koky sférického nebo ovoidního tvaru seskupené do dvojic nebo řetízků. Nikdy nesporulují. V potravinářské a hygienické
23
mikrobiologii se k jejich stanovení používá tzv. sacharózový agar s 10 % řepného cukru. Slizotvorné bakterie rodu Leuconostoc vytvářejí na povrchu zmíněné diagnostické půdy kalné, nápadně vypouklé, 33 okrouhlé a řídce hlenovité kolonie (KLABAN, 1999).
Leuconostoc mesenteroides ssp. dextranicum Vyznačuje se tvorbou dextranu, což je mikrobiální homolipid složený ze stejných monosacharidových zbytků glukózy (KLABAN, 1999). Je méně náročný na živiny a růstové faktory. Disimiluje citran a používá se v mlékařské technologii jako složka smetanového zákysu na produkci aromatvorné látky diacetylu (GÖRNER, VALÍK, 2004).
Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris Netvoří sacharidový sliz, v bujónu tvoří zpravidla dlouhé řetízky sedimentující na dno jako vločky. Z rodu Leuconostoc je nejméně aktivní a nejnáročnější na růstové faktory, vitamíny skupiny B a aminokyseliny. Upřednostňuje redukční prostředí a teploty 18 až 25° C. Jeho přírodním stanovištěm jsou mléko a mléčné produkty. Jiné přírodní stanoviště doposud není známé. Vyznačuje se disimilací citranu a tvorbou diacetylu. Stejně jako Leuc. mesent. ssp. dextranicum je stálou složkou smetanových kultur (GÖRNER, VALÍK 2004).
2. 8
Výroba sýrů Obecně lze výrobu sýrů rozdělit do několika základních technologických úkonů.
Tepelné ošetření mléka (pasterace 74° C až 78° C po dobu 20 až 30 s.), úprava před zpracováním (homogenizace, přídavek čistých sýrařských kultur atd.), sýření, zpracování sýřeniny, formování sýrů, solení a zrání (ŠUSTOVÁ, et al., 2006).
2. 8. 1 Hlavní technologické kroky při výrobě čerstvých sýrů Čerstvé sýry - jedná se o čerstvé sýry vyrobené z upraveného pasterovaného mléka. Obsah sušiny min.-36 %, obsah tuku v suš. min.- 60 %. Jsou slabě solené, v základní chuti smetanově nakyslé a v ochucených variantách. Konzistence je jemná a celistvá. Jsou určené
24
k přímé konzumaci v čerstvém stavu a dále se hodí k vínu, pro příležitostné party, apod. (www.kromilk.cz). Čerstvé sýry jsou výhradně nezralé sýry, při jejichž výrobě bylo mléko sice sraženo syřidlem nebo kyselinou mléčnou, případně jejich kombinací, pak však byla sýřenina odloučena od syrovátky a zformována. Jsou určeny k rychlé konzumaci a měly by být uchovávány vždy v chladnu (PRÖSSLEROVÁ, 2005). Tato skupina sýrů je charakterizována tím, že zrání sýrů končí mléčnou fermentací sýřeniny, u některých druhů ještě vysolením. Dobrá jakost těchto sýrů je závislá na kvalitě smetanového zákysu, který dodává výrobku lahodnou, smetanovou, nakyslou chuť (CEMPÍRKOVÁ a KOL., 1997). Vyrobené sýry mají měkkou konzistenci a konzumují se v čerstvém stavu, takže při nich nenastává typické zrání, t. j. štěpení bílkovin. Jejich výroba trvá jen dva dny. Používané kultury při výrobě čerstvých sýrů - běžné dávky základní kultury jsou při výrobě smetanového sýra 1 až 3 %, krémového 1 až 2 % a máslového 0,5 až 2 %. Protože se tyto sýry konzumují čerstvé, přidává se do nich speciální aromatická kultura, která neobsahuje Lactococcus lactis subsp. diacetylactis. Ten totiž podněcuje tvorbu
oxidu uhličitého, a proto by jinak v sýrech způsoboval otevřenou, dírkovitou
konzistenci. K dosažení vysokého aroma těchto sýrů slouží přídavek aromatizovaného odstředěného mléka nebo syrovátky (TEPLÝ, 1984).
25
Technologický postup výroby čerstvých sýrů zahrnuje tyto hlavní kroky. (GRIEGER,1990) Pasterizace mléka při teplotě 74 - 85° C.
Sýření směsi mléka syřidlem 1 - 2 hodiny při teplotě 27 – 33° C.
Přidání smetanového zákysu v množství 0,5 až 1,0 %.
Odkapávání, pokrájené tuhé suroviny ve formách při teplotě 18 – 24° C do druhého dne.
Balení oschnutých sýrů do spotřebitelských obalů a ukládání do chladírny.
Skladování při teplotě 2 až 8° C.
Výroba čerstvých sýrů je ukončena již prokysáním sýřeniny, popř. vysolením. Nenastává u nich hlubší rozklad bílkovin, tedy zrání sýrů. Většinou se při jejich výrobě uplatňuje současně srážení bílkovin mléka působením tvorby kyseliny mléčné rozkladem laktózy a působením syřidla. Jsou to sýry měkké s přiměřeně jemnou konzistencí. Chuť je typická, svěží, čistě mléčná, příjemně nakyslá po zákysu, přiměřeně slaná. Tyto sýry mají vysoký obsah vody a jsou určeny k rychlé spotřebě bez dalšího zrání. Často se při jejich výrobě používají přísady různých bylinek a koření (LUŽOVÁ, ŠUSTOVÁ, 2007). Čerstvé sýry se po okapání rovnou balí. Obal slouží v dnešním běžném životě k ochraně výrobků, to znamená k uchování kvality zboží. Poskytuje ochranu před okolními vlivy hygienického, mikrobiálního a chemického původu a stejně tak proti vysychání a ztrátě senzorických vlastností (TEUBNER, 1998).
26
2. 8. 2 Spotřeba mléka při výrobě čerstvých sýrů Spotřeba se liší podle druhu mléka, ze kterého je sýr vyroben. •
Spotřeba kravského mléka na 1 kg čerstvého sýra je 4 – 5 litrů mléka.
•
Spotřeba ovčího mléka na 1 kg čerstvého hrudkového sýra je 4 – 6 litrů mléka.
•
Spotřeba kozího mléka na 1 kg čerstvého sýra je 8 – 10 litrů mléka ( KERESTEŠ, 2007).
2. 9
NEŽÁDOUCÍ MIKROORGANISMY V SÝRECH
2. 9. 1 Koliformní mikroorganismy Mezi koliformní mikroorganismy se řadí všechny aerobní nebo fakultativně anaerobní, gramnegativní, nesporolující bakterie, patřící do čeledi Enterobacteriaceace, fermentující laktózu za současné tvorby plynu . Kontaminace mléka koliformními mikroby ukazuje spíše na nedostatečnou hygienu získávání a ošetřování mléka, na nesprávné technologické zpracování, na nedostatky v sanitaci výrobního zařízení nebo rekontaminaci (CEMPÍRKOVÁ, 1997). Koliformní bakterie způsobují u sýrů chedar a jeho příbuzných druhů vadu, kterou nazýváme jako duření sýrů. Rozvoj bakterií nastává obvykle v prvovýrobě nebo prvních pět dní při skladování (MICHAEL, 2001) V mléce a mléčných výrobcích jsou zjišťovány tyto druhy koliformních mikroorganismů: Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiela, Kluyvera, Proteus, Yersinia, Serratia. Druh Escherichia tvoří v syrovém mléce 10 - 17 %, v pasterovaném méně než 10 % všech koliformních mikrobů. Maximální povolené hodnoty koliformních mikrobů v mléce a mléčných výrobcích jsou dány příslušnými normami. Fekální koliformní mikroby se kultivují při teplotě 44 – 45° C. Zvýšené inkubační teploty potlačují růst kmenů z prostředí, ale neinhibují kmeny adaptované na teploty trávícího ústrojí. V populaci fekálních koliformních mikrobů převažují E.coli. Mléko a mléčné výrobky jsou jimi často kontaminovány.
27
Ke kontaminaci dochází: •
V prvovýrobě, kde převážným zdrojem infekce je pravděpodobně trávicí ústrojí zvířat.
•
Během výroby, distribuce a při kulinářské úpravě, kde zdrojem je převážně člověk ( CEMPÍRKOVÁ a KOL., 1997).
2. 9. 2 Ostatní bakterie Rod Bacillus Tvoří většinou grampozitivní peritrichní tyčinky o rozměrech 1,0 – 1,2 µm x 3,5 – 5 µm jednotlivé, ve dvojicích nebo řetízcích, které mají bohaté enzymové vybavení, takže mohou rozkládat nejrůznější organické sloučeniny. Jsou chemoorganotrofní, aerobní nebo fakultativně anaerobní buňky, schopné tvořit endospory. Spory jsou eliptické, umístěné centrálně, nenadouvají sporangia (CEMPÍRKOVÁ a KOL:, 1997). Bacillus cereus patří mezi druhy s poměrně velkými buňkami ( 1 x 3 až 5 µm ). Tepelné optimum jeho růstu je 30° C, maximální teplota kmenů adaptovaných na mlékárenské prostředí je 6 až 10° C. Optimální pH pro růst je 7,0 až 7,4. Vegetativní buňky nepřežívají pasterační záhřev 72° C a spory sterilací v autoklávu při 110° C a UHT proces při 134° C. Při růstu na polysacharidových substrátech produkuje toxiny, které mohou být příčinou těchto otrav. K otravám dochází při pomnožení této bakterie v potravině na koncentraci buněk 107.g-1 potraviny (u dětí stačí již koncentrace 105.g-1). Nejčastější příčinou těchto otrav jsou potraviny obsahující především obiloviny nebo škrob. Bacillus cereus je saprofyt, který roste na rozkládajících se zbytcích rostlin v půdě, v hnoji a krmivech. Z těchto zdrojů jsou kontaminovány cereálie, ke kontaminaci syrového mléka dochází během dojení. Méně běžná příčina přímé kontaminace mléka jsou cereové mastitidy. Také spory z ovzduší mohou kontaminovat mléko (CEMPÍRKOVÁ a KOL., 1997).
28
Rod Clostridium Klostridia jsou anaerobní organismy, tvořící spory a redukující sulfity, s taxonomickou příslušností do čeledi Bacillaceae a do rodu Clostridium (ŘÍHOVÁ, AMBROŽOVÁ, J., 2007). Jeho druhy tvoří peritrichní tyčinky, které jsou grampozitivní. Tento rod je obligátně anaerobní. Kyslík inhibuje růst a po 5 až 10 minutách působení usmrcuje vegetativní buňky většiny druhů. Některé druhy mají silné proteolytické schopnosti a uplatňují se při anaerobním rozkladu bílkovin (např. C. sporogenes). Pro rod Clostridium je charakteristická tvorba spor, které jsou širší než vegetativní buňky. Při anaerobní oxidací sacharidů tvoří příslušníci rodu Clostridium velké množství plynu (CO2 a H2). Tvorba plynu se nepříznivě projevuje u duření sýrů, kde jsou klostridia nežádoucí také pro tvorbu nepříjemných sloučenin. Při metabolismu pyruvátu vznikají kromě plynného vodíku také butyrát, butanol, aceton, malé množství octové kyseliny. Tvorba těchto látek je charakteristická pro druhy Clostridium butyricum a Cl. acetobutyricum (ŠILHÁNKOVÁ, 1995). Clostridium botulinum tvoří velmi nebezpečné, smrtelné neurotoxiny. Nachází se v půdě, rostlinách a chlévské mrvě, odkud se může přenášet do potravy. V souvislosti s mléčnými produkty je zaznamenáno jenom málo případů otravy Clostridium botulinum, protože současná kontrolní opatření zaměřená na pH, vlhkost a obsah nisinu (antibiotikum) v sýrech toto nebezpečí minimalizují (www.youthh-farm.cz).
Rod Enterobacter Enterobacter aerogenes, Fakultativně aerobní, G - tyčinky, vyskytují se jednotlivě, jsou pohyblivé. Na agaru tvoří kolonie husté, porcelánově bílé, vlhké, hladké, celistvé. Často bývá v mléce a je označován jako hlavní původce nadouvání sýrů ( DOLEŽÁLEK,1962). E. cloacae Fakultativně aerobní G - tyčinky se vyskytují nejčastěji jednotlivě. Obvykle jsou pohyblivé, nejsou opouzdřeny. Kolonie na želatině jsou řídké, průsvitné, okrouhlé, modravé. Želatinu pomale ztekucuje. Kolonie na agaru jsou okrouhlé, husté s bílým
29
středem. Optimální teplota je 30 až 37o C. Způsobuje nadouvání sýrů již při lisování, v solné lázni a na začátku zrání sýrů (DOLEŽÁLEK, 1962). Vyskytují se ve střevním traktu, půdě, rostlinách, sekundárně i v mléce. Zúčastňují se při kažení potravin. Jsou stálou složkou koliformních bakterií, ze sacharidů tvoří CO2 a H2 (GORNER,VALÍK, 2004).
Rod Escherichia Je nejdůležitější rod z hygienického hlediska, jehož jednotlivé druhy jsou obyvateli střevního traktu různých živočichů. Jde o gramnegativní, nesporotvorné tyčinky, peritrichní nebo bez bičíků, o rozměrech 1,1 – 1,5 µm x 2,0 – 6,0 µm, které mají respirační i kvasný metabolismus. Vyskytují se jako jednotlivé tyčinky, ve dvojicích nebo krátkých řetízcích, jsou prototrofní. Optimální teplota růstu je 30 – 37° C, roste v rozsahu teplot 10 – 45° C, avšak v mléce se vyskytuje psychrotrofní kmeny, které rostou i při nižších teplotách. Nepřežívá záhřev 16 – 17 s při teplotách vyšších než 64° C. Optimální pH je 6,8 – 7,2 (CEMPÍRKOVÁ A KOL., 1997). Nejvýznamnější je Escherichia coli, je to fakultativní patogen. Mezi tyto kmeny se řadí skupiny : enteroinvazivní E. coli (EIEC), enteropatogenní E. coli (EPEC), enterotoxické E. coli (ETEC), enterohemoragické E. coli (EHEC). Nejvýznamnější je enterohemoragická E. coli O157:H7 produkuje za vhodných podmínek velmi aktivní toxin způsobující vážné onemocnění lidí nazývané hemoragická kolitída. Hlavním rezervoárem je hovězí dobytek, přenáší se kontaminovanými potravinami, vyskytuje se v syrovém mase, syrovém mléce, vodě. Infekční dávka je velmi nízká, nižší jak 10 mikroorganismů/g . (GORNER,VALÍK, 2004)
Rod Listeria V přírodě velmi rozšířený, vyskytuje se ve fekáliích a v potravinách. Listerie jsou grampozitivní, fakultativně anaerobní, krátké až kokoidní tyčinky, někdy však mohou tvořit i delší vlákna. Při 20 – 25° C se čile pohybují, naopak při teplotě 37° C jsou prakticky nepohyblivé. Vždy jsou katalazapozitivní (CEMPÍRKOVÁ a KOL.,1997).
30
Listeria monocytogenes se nachází v přírodě, ve vodě, bahně, odpadových vodách, na rostlinách a ve výkalech zvířat a lidí. Kontaktem s infikovaným zvířetem anebo nepřímo s kontaminovanými potravinami, jako je mléko, sýry (výroba sýrů zrajících pod plísní, mazovou kulturou (pH>5,2)), zeleninou se může přenést na člověka a způsobit často smrtelné onemocnění dětí, těhotných žen a starších lidí (GORNER,VALÍK, 2004). Listerie běžně roste v rozmezí teplot 5 – 45° C, její růst není stoprocentně inhibován ani při teplotě 0° C. Je schopna přežít i teplotu 60° C po dobu 30 min., resp. teplotu 73° C po dobu 2 min. Snáší pH 5 – 10 a velmi vysoké koncentrace soli (až do 10% NaCl). Rovněž přežívá několik měsíců při teplotě 4° C v půdě, výkalech nebo kadáverech. Listeria může růst za aerobních i mikroaerofilních podmínek na obohaceném krevním agaru, je nalézána v syrovém mléce i mase (KOMPRDA, 2004).
Rod Pseudomonas Pseudomonády jsou velmi rozšířené v přírodě. Najdeme je v půdě, na rostlinách, ve vodách, ve stolici lidí i v exkrementech zvířat. Vyznačují se gramnegativitou a pod mikroskopem se jeví jako rovné, nebo mírně zahnuté tyčinky. Netvoří spory a patří k tzv. nefermentujícím tyčinkám. Syntetizují katalázu a oxidázu z kultivačního hlediska nemají vysoké nároky na půdu (KLABAN, 1999). Pro člověka jsou patogenní tři druhy, z nichž dva se dříve zahrnovaly do rodu Pseudomonas. Konkrétně se jedná o Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia mallei, dříve Pseudomonas mallei, způsobující vozhřivku, a Burkholderia pseudomallei, vyvolávající tzv. melioidózu, což je akutní nebo chronické onemocnění s postižením plic, kůže i jiných orgánů. Vyskytuje se v tropických oblastech, zvláště v jihovýchodní Asii (KLABAN, 1999). Někteří zástupci rodu Pseudomonas jsou původci kažení chlazeného masa, mléka, vajec, ryb, tuků, a to vzhledem ke svým schopnostem růstu i při 4° C a vhodnému enzymovému vybavení. Kontaminovaným potravinám mohou dávat pachutě (mýdlová, hořká), cizí vůně (rybí, ovocná), případně zabarvení (žluté, červené, zelené, modré, fluoreskující) v důsledku přítomnosti zejména fenazinových barviv (www.vscht.cz). Pseudomonas aeruginosa, dříve se tato bakterie nazývala Bakterium pyocyaneum podle pigmentu pyocyaninu. Náleží do tzv. fluorescenční skupiny pseudomonád. Je značně
31
rezistentní na antibiotika. Na krevním agaru se v okolí kolonií a pod nimi objevuje úplná hemolýza. Na Endově a MacConkeyově půdě vyrůstá Ps. aueruginosa v růžově fialových koloniích s příjemnou vůní po jasmínu. Setkáváme se s ní nejen v klinické mikrobiologii, ale i v mikrobiologii hygienické, kdy může kontaminovat různé potravinářské výrobky. Je považována za striktně patogenního mikroba. Udává se, že asi kolem 90 % kmenů vytváří tzv. toxin A považovaný za nejjedovatější produkt tohoto mikroorganismu (KLABAN, 1999).
Rod Salmonella Do tohoto rodu bakterií náleží gramnegativní, nesporulující tyčinky z čeledi Enterobacteriaceae. Rostou na běžně užívaných půdách. Obvykle jsou peritrichálně obrvené. Všechny druhy salmonel fermentují glukózu s tvorbou plynu. Typickou vlastností je také produkce sirovodíku. Nezkvašují však laktózu, proto vyrůstají na Endově půdě, McConkeyově půdě a na DC - agaru v bezbarvých koloniích. Kromě toho na DC- agaru, neboli
desoxycholát-citrátovém
agaru
pozorujeme
většinou
bezbarvé
kolonie
s charakteristicky tmavším středem. Také se k jejich kultivaci a částečné identifikaci používá Wilson-Blairův agar (WB), na kterém tvoří černé kolonie s černým dvorcem (KOMPRDA,2004). Podstatou patogenity salmonel je jejich termostabilní endotoxin identický s tzv. O - antigenem. Salmonely se vyskytují v životním prostředí člověka téměř ubikvitárně. Nacházíme je v kontaminovaných či znečištěných vodách, v ovzduší, na rostlinách a rostlinných produktech. Rezervoárem infekce pro člověka jsou především vaječné výrobky a nedokonale tepelně opracované maso. Rozeznáváme několik druhů salmonel. Z pohledu šíření alimentárních onemocnění je můžeme rozdělit do tří skupin: - Druhy primárně patogenní pro člověka: S. typhy, S. paratyphi - Druhy primárně adaptované na hospodářská zvířata: S. choleraesuis, S. gallinarum -
Druhy patogenní jak pro člověka, tak pro zvíře: S. typhimurium, S. enteritidis (KOMPRDA, 2004).
32
Rod Shigella Jsou
gramnegativní
rovné
tyčinky,
nepohyblivé.
Fakultativně
anaerobní
a chemoorganotrofní. Optimální teplota růstu je 37° C. Glukózu a další sacharidy okyselují, oxidáza negativní, kataláza pozitivní. Jsou to střevní patogeny člověka a dalších primátů, patří sem původce bacilární dysenterie. Spolu se salmonelami a yersiniemi reprezentují nejčastěji patogeny čeledě Enterobacteriaceae (SEDLÁČEK, 2007). Shigelly mohou být přítomny v potravinách a ve vodě, znečištěné fekáliemi. Do potravin se vždy dostávají sekundárně. Vnikají do organismu orální cestou. Infekce je velice nakažlivá a infekční dávka činí přibližně 200 zárodků ( KLABAN, 1999).
Rod Staphylococcus Stafylokoky se vyskytují ve vzduchu, vodě, prachu, splašcích, na povrchu zařízení a pracovních ploch, potravinách, na kůži, v dutině ústní a nosní živočichů i člověka. Právě lidé a zvířata jsou primárními rezervoáry stafylokoka. Na přenosu se významně podílí infikovaný člověk, který přichází do styku s potravinami a může způsobit jejich sekundární kontaminaci, a to buď přímo, nebo nepřímo přes nástroje nebo pomůcky. Staphylococcus aureus je grampozitivní fakultativně anaerobní bakterie sférického tvaru (kok), vyskytující se v párech, krátkých řetízcích nebo shlucích. Je odolný vůči osmotickému tlaku, roste a tvoří toxin v rozmezí 7 – 48° C, pH 4 –10 a aw 0,83 –0,99. Bakterie produkuje několik faktorů virulence: enzymy stafylokinázu, hyaluronidázu, fosfatázu, koagulázu a dále hemolyziny a termostabilní enterotoxin. Symptomy otravy stafylokokovým enterotoxinem jsou vyvolány již dávkou menší 1 µg/kg potraviny. Enterotoxin je termostabilní, není inaktivován ani působením teploty 100° C po dobu 20 minut (KOMPRDA, 2004). Proto může onemocnění vyvolat také potravina či pokrm ohřívaný nebo krátce povařený. Potraviny obsahující stafylokokové toxiny většinou nemají viditelné známky kažení. Příznaky otravy se projevují 1 až 6 hodin po požití potraviny a vyznačují se žaludeční nevolností až křečemi, zvracením, průjmy. K otravě dochází tehdy, je-li koncentrace buněk v potravině řádu 105 – 107 . g-1 (ŠILHÁNKOVÁ, 1995).
33
2. 9. 3 Kvasinky Pod pojmem kvasinky se rozumí mikroskopické houby, které rostou převážně v koloniích z jednotlivých buněk s průměrem 5 – 10 µm. Množí se vegetativně pučením a sexuálně tvorbou askospór. Kvasinky vyžadují pro svůj růst kyslík. Mají schopnost přeměňovat svůj metabolismus za anaerobních podmínek na fermentační. Rostou v širokém rozmezí hodnot pH (pH 3 – 11) a teplot (0 – 45° C). Většina kvasinek je usmrcena již při 2 - 5 minutovém zahřívání na 56° C, jejich spory mají tepelnou odolnost jen nepatrně vyšší. Hlavní příčinou výskytu kontaminujících kvasinek na povrchu sýra je nepřiměřená vlhkost jeho povrchu. Takový případ může nastat z více příčin. Při zrání sýrů probíhá proteolýza bílkovin, přičemž se může ze sýra uvolňovat voda původní bílkoviny. Na povrchu sýra vzniká vlhkost, která není čistou vodou, ale obsahuje řadu živin pro mikroorganismy jako kyselinu mléčnou, rozpustné peptidy, minerální látky. Pokud se látky nahromadí mezi povrchem sýra a jeho obalovým materiálem, vzniká ideální prostředí pro růst kontaminujících mikroorganismů (GÖRNER, VALÍK, 2004).
Rod Geotrichum Vláknitá houba patřící do Endomycetes. Nesporolující forma perfektního stádia Galactomyces geotrichum. Geotrichum candidum se rozmnožuje rozpadem hyf
na oidie. Nejčastěji mají
rozměry 3 až 7 x 8 až 18µm. Jejich plazma je jemně zrnitá s vakuolami. Geotrichum candidum je enzymově velmi aktivní, rozkládá sacharidy, tuky, a bílkoviny. Vyskytuje se v půdě, vodě, na ovocných šťávách, chlebě, mléce a mléčných produktech. V mlékařské mikroobiologii je velmi rozšířená, proto má triviální název „ mléčná plíseň“ (GÖRNER, VALÍK, 2004).
Rod Turulospora Torulospora rosei tvoří buňky kulaté anebo trochu oválné. Jejich průměrné rozměry 3,5 až 5 x 4 až 6,5 µm. V asku se obyčejně vytváří jedna spora. Spory jsou kulaté, často s olejovou kapičkou uprostřed, někdy s bradavkovitými stěnami. Buňky se rozmnožují pučením, slabě fermentují. Jsou výrazně halotolerantní, mají schopnost růst v prostředí,
34
které obsahuje až 24% NaCl. Vyskytují se v solných nálevech a koupelích (GÖRNER,VALÍK, 2004). 2. 9. 4 Plísně Z potravinářského hlediska se jako plísně označují takové organismy, které tvoří na potravinách povlaky složené z jednotlivých vláken (hyf). (HAMPL, ŠILHÁNKOVÁ, 1957). Plísně jsou aerobní a potřebují pro svůj růst kyslík. Proto rostou především na povrchu potravin. Plísně na rozdíl od bakterií jsou přizpůsobivější na určité extrémní podmínky prostředí, lépe snáší nižší hodnoty pH, nižší obsah využitelné vody a nižší teploty (GÖRNER, VALÍK, 2004). Mimořádně vysoký negativní význam mají plísně z hlediska tvorby mykotoxinů. Některé plísně jsou patogenní pro člověka nebo zvířata, jiné vyvolávají alergické reakce u citlivých jedinců.(ŠILHÁNKOVÁ,1995).
Rod Aspergillus Je velmi rozšířený rod, který se vegetativně rozmnožuje konidiemi. Je známo 230 druhů, vyskytuje se v přírodě hlavně v teplejších oblastech. Častý kontaminant potravin a krmiv, producent významných mykotoxínů (aflatoxin). Kolonie se hodnotí na standardních živných médiích: CYA, MEA při standartní kultivační teplotě 25° C, 37 °C (http://botany.natur.cuni.cz). Biochemicky jsou příslušníci tohoto rodu velice aktivní. Tvoří mnoho enzymů – proteolytické, amylolytické a pektolytické. Tato vlastnost je pak využívána v potravinářství nebo průmyslu (ŠILHÁNKOVÁ, 1995).
Aspergillus niger Kolonie: Rychle rostoucí, černé, zrnité. Často produkuje žlutý pigment do agaru. Mikroskopické znaky: Konidiofory biseriátní, s hladkou stopkou a kulovitým měchýřkem. Konidiální hlavice paprsčité. Konidie kulovité nebo téměř kulovité, černé, nepravidelně hrubě bradavčité, 3,5-5 µm v průměru.
35
Výskyt: Vyskytuje se celosvětově velmi hojně, hlavně však v teplejších oblastech, a to především na rozmanitých potravinách, jak rostlinného tak i živočišného původu. Často bývá izolován z klinického materiálu. U nás je velmi často nacházen v černém čaji (podílí se na jeho fermentaci). Význam:
Častá
a u několika
kontaminta
kmenů
byla
potravin.
Produkuje
zaznamenána
naphtho-4-pyrony, produkce
malforminy
ochratoxinu
A
(http://botany.natur.cuni.cz).
Rod Penicillium Druhově bohatý rod, který obsahuje více než 250 druhů .V přírodě jedna z nejčastějších vyskytujících se hub (půda, ovzduší) – významný rozkladač rostlinných zbytků. V prostředí člověka častý kontaminant potravin a krmiv. Producent mykotoxinů a mnoha dalších extrolitů
( http://botany.natur.cuni.cz).
Jeho druhy tvoří kolonie s velkým množstvím žlutozelených až modrozelených konidií, které jsou na různých potravinách i jiném materiálu patrné jako zelené, sametové až moučné povlaky. Tento rod se rozděluje do několika sekcí: I.
Monoverticillata – se štětečkem tvořeným svazkem sterigmat či fialid.
II.a
Biverticillata symmetrica – tvoří na konci konidioforu symetricky uspořádaný
svazek válcovitých buněk navázaných metuly. Z každé metuly vyrůstá svazek sterigmat. II.b
Biverticillata asymmetrica – skupina s nesymetricky uspořádaným štětečkem
konidioforu ( P.expansum, P.camemberti, P. roqueforti). III.
Polyverticillata – s konidioforem končícím bohatým, opakovaně větveným,
symetricky uspořádaným stětečkem (ŠILHÁNKOVÁ, 1995).
Rod Scopulariopsis Se morfologicky podobá rodu Penicillium.
Liší se tím, že bílé až žlutohnědé
konídie jsou vzájemně spojeny úzkým krčkem a mají na svém povrchu výrustky (ŽIŽKA, KORBELOVÁ,1992). Scopulariopsis brevicaulis: Kolonie na Czapkově agaru jsou nejdříve šedobílé nebo žlutavě hnědé, až světle čokoládové. Konidie jsou kulaté nebo citrónovitého tvaru
36
a vyznačují se tím, že zpočátku jsou hladké, později drsné nebo ostnaté. Mléko rozkládá a ztekucuje želatinu za tvorby ostré vůně po amoniaku. Vyskytuje se jako škůdce na některých sýrech, kde vyvolává prašné povlaky, takže sýr vypadá jako poprášený moukou. Pod tímto popraškem bývá kůra často zbarvená červeně (DOLEŽÁLEK, 1962).
2. 9. 4. 1 Mykotoxiny Mezi nejznámější a nejvíce sledované
mykotoxiny patří aflatoxiny. Jsou
produkovány mykotoxinogenními kmeny Aspergillus flavus a Aspergillus
parasiticus
(KLABAN,1999). Aflatoxiny: Jsou karcinogenní látky produkované některými kmeny hub Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus a Aspergillus nomius. Tyto houby produkují toxiny hlavně v ořeších, arašídech a píci. V případě, že je trávicí trakt zvířete infikován aflatoxinem B1 z píce, přechází do mléka aflatoxin M1, který je metabolitem aflatoxinu B1. V sýrech vyrobených z mléka kontaminovaného aflatoxinem je jeho obsah vyšší než v mléce použitém k jejich výrobě. Aflatoxiny mohou být také produkovány kmeny hub usazenými na povrchu sýra a dovnitř se dostávají až při skladování. Hmotu napadají až do hloubky 4 cm. Při výrobě plísňových sýrů (Roquefort, Camembert aj.) se používané kmeny hub na tvorbu aflatoxinů přísně kontrolují. Nejbezpečnější způsob ochrany mléka a vedlejších mléčných výrobků před kontaminací aflatoxiny je důsledná kontrola krmiva předkládaného zvířatům. V USA je stanoveno, že obsah aflatoxinů v krmivu nesmí překročit 20 ng/g, aby se zajistilo, že jejich obsah v mléce bude do 0,5 ng/g (www.youth farm).
37
2. 10 Vady sýrů K nejčastějším příčinám vad sýrů můžeme zařadit: •
Nevhodnou jakost zpracovaného mléka.
•
Nedodržení zásad hygieny.
•
Používání chybných přísad.
•
Nedodržení technologických postupů.
Jakost mléka: může být narušená mikrobiologicky (např. vysokým počtem sporolujících mikroorganismů), fyzikálně-chemicky (např. kyselostí nižší než 6,0 podle SH), organolepticky (např. hnilobnou vůní ).
Nedodržení technologických postupů: je při výrobě sýrů velmi závažnou příčinou vad, protože ve většině případů je technologie výroby složitá a chyba jednoho úseku se přenáší anebo znásobuje na dalších úsecích (např. nedostatečná pasterace se může projevit duřením sýrů).
Přísady: mají významnou úlohu při tvorbě typických vlastností sýrů. Jejich snížená kvalita znamená vznik vad různého druhu (GRIEGER, 1990).
Nedostatečná fermentace Bývá způsobena špatným smetanovým zákysem, přítomností bakteriofágů, špatnou mikrobiální jakostí syrového mléka nebo nízkou teplotou v sýrárně. Výsledkem je nedostatečná kyselost nebo nízký obsah aromatických látek, jenž se projevuje prázdnou, netypickou vůní a chutí sýra (CEMPÍRKOVÁ a KOL.,1997).
Síťovitost sýrů Tato vada se objevuje často u sýrů měkkých i tvrdých. Sýry nabývají nepříjemné, nasládlé příchuti. Síťovitost sýrů způsobuje infekce bakteriemi rodu Escherichia a Aerobacter, které tvoří vedle oxidu uhličitého i vodík, který se nerozpouští ve vodě sýra, takže v místech, kde se tyto bakterie nacházejí, se tvoří plynová bublina ( DOLEŽÁLEK, 1962).
38
Plesnivění sýrů Plesnivění je vada, která je vyvolaná porosty nežádoucích plísních na tvrdých i měkkých sýrech. Nejčastějším původcem plesnivění sýrů jsou plísně rodu Aspergillus a Penicillium. Aspergillus glaucus a Penicillium glaucum tvoří na sýrech zelené porosty. Na měkkých a kyselých sýrech vegetují velmi často ve velké míře plísně rodu Podpora, které tvoří bělavé porosty, zároveň brání prozrávání sýrů a způsobují roztékání (DOLEŽÁLEK,1962).
Moučné povlaky K této vadě dochází zejména u tvrdých sýrů zpravidla ve kvasném sklepě. Na povrchu sýrů se tvoří bělavý povlak a později získává kůrka pod tímto povlakem červenohnědou barvu. Sýr při tom zpravidla získává nepříjemný zápach. Původcem vady je plíseň Scopularisopsis brevicaulis, která tvoří hnědé barvivo, amoniak a dietylarsen, který nepříjemně zapáchá po česneku (DOLEŽÁLEK,1962).
Roztékání sýrů Roztékání sýrů se objevuje u sýrů měkkých a kyselých. Při této vadě se někdy olupují okraje, jindy se roztéká celá prozrálá část. Původci vady jsou bakterie, které mají silné proteolytické schopnosti, nejčastěji čeledi Bacillaceae, druhy Bacillus cereus var. mycoides a Bacillus brevis. Roztékání způsobují také plísně rodu Podpora, zejména Podpora lactis, která na povrchu sýrů o vysoké kyselosti tvoří bělavé porosty, pod kterými se bílkoviny nevhodně rozkládají, takže dochází později k deformaci a roztékaní. Vada je zintenzivňována vyšší teplotou při zrání a slabým solením, u kyselých sýrů přídavkem kyselého uhličitanu sodného (DOLEŽÁLEK, 1962).
Kyselost sýrů Tato vada se nejčastěji objevuje u sýrů vyrobených z mléka nakyslého nebo u sýrů, které obsahují mnoho syrovátky. K vadě též dochází při překysání sýrů. U měkkých a kyselých sýrů se objevuje, když jsou expedovány v nedostatečném prozrálém stavu ( DOLEŽÁLEK,1962).
39
Kažení hotových sýrů je úměrné jejich obsahu vody. Měkké sýry (např. romadur) se kazí snáze než sýry tvrdé (ementál, čedar). Největším nebezpečím jsou plísně, rostoucí na povrchu, v trhlinách i dutinách sýrů, jejich rozvoj podporuje kyselost sýrů a poměrně příznivá teplota skladování. Plísně tvoří různě zbarvené kolonie, ale také ovlivňují chuť sýrů. Z nejběžnějších se vyskytuje Geotrichum candidum, Geotrichum rubra a Geotrichum crustatrichum s koloniemi červenými, Geotrichum aurantiaca s oranžovými až červenými koloniemi. Z rodu Monilia je to Monilia nigra s černými koloniemi, z rodu Penicillium pak Penicillium puberulum tvořící zelené a Penicillium aurantiovirens žlutohnědé skvrny. Nevítané porosty na sýrech spolu s barevnými koloniemi tvoří i zástupci rodu Aspergillus, Mucor, Alternaria (HAMPL, 1968).
40
Tabulka č. 3: Mikrobiální vady sýrů (ARPAI, BARTL, 1977) Mikroorganismus Koliformní bakterie CLostridium butyricum, Clostridium tyrobutiricum Bacillus cereus var. mycoides, Micrococcus casei amari,Bacillus brevis, Dematium casei, Turulopsis amara Clostridium sporogenes,Clostridium lentopurescens,Proteus spp., koliformní Různé kvasinky a plísně Geotrichum lactis,Geotrichum casei Scopulariopsis brevicaulis Micrococcus luteus,Aspergillus flavus Bactzerium demigrans, Turula dematia,Sacharomyces niger Lactobacillus brevis
Způsobuje zduření, síťovitost, cizí příchutě dodatečné nadouvání, tvoření ořechovitých ok
sýry s vysokodohřívanou sýřeninou
hořká chuť
všechny druhy sýrů
hnilobná chuť, bílé skvrny na sýrech
všechny druhy sýrů
kvasinková, hořká až zatuchlá chuť
čerstvé, měkké a holandské sýry
bílé povlaky
měkké a zkyslé sýry
žluté skvrny na povrchu
měkké a zkyslé sýry
černé skvrny rezavé skvrny v těstě
Propionibacter thoenii
rezavé skvrny v těstě
Bacillus subtilit var. niger Bakterium cyaneofuscum
hnědé skvrny modrání
Penicillium casei
hnědé skvrny na povrchu
Scopulariopsis brevicaulis, proteus spp. Geotrichum caseovorans
„rakovina“ kůry (tvoření měkkých míst, které se propadávají)
41
Vyskytuje se všechny druhy sýrů
kyselé sýry, sýry s vysokodohřívanou sýřeninou sýry s nízkodohřívanou sýřeninou sýry s vysokodohřívanou sýřeninou Sýry typu roquefort sýry s vysokodohřívanou sýřeninou sýry s vysokodohřívanou sýřeninou sýry s vysokodohřívanou sýřeninou
2. 11 Boj proti nežádoucím mikroorganismům Většina potravinářských surovin, meziproduktů a potravin je vhodnou živnou půdou pro mikroorganismy, a proto musí být proti jejich rozkladné činnosti během získávání, zpracovaní, skladování a distribuce chráněna. V boji proti činnosti nežádoucích mikroorganismů se obecně používají mechanické, fyzikální a chemické prostředky a jejich kombinace. Jednou z hlavních podmínek při zabezpečování hygieny v prvovýrobě mléka a při jeho zpracování v mlékárenských provozech je čistění a desinfekce (ČaD) , které tvoří podstatnou část sanitačního programu (GAJDŮŠEK, 2000). Správně provedeným čistěním dojde v průměru ke snížení celkových počtů mikroorganizmů o 3 – 4 řády v přepočtu na cm2. Proces dezinfekce slouží k následné redukci počtu mikroorganismů na žádoucí úroveň několik málo set buněk/cm2 (KOMPRDA, 2000).
2. 11. 1 Mechanické prostředky K mechanickým prostředkům boje proti mikroorganismům náleží odstraňování prachu, nečistot a zbytků organického materiálu z provozoven, tj. ze strojů a ostatního zařízení, stěn i podlah. Nezbytné je dokonalé odstraňovaní zbytků organického materiálu také z méně přístupných míst jako např. ohybů potrubí, aby se nevytvořila ložiska s ideálními podmínkami pro rozmnožování mikroorganismů. Důležitým mechanickým prostředkem je také ventilace provozních místností, jež odstraňuje zvířený prach nebo páru, která by jinak kondenzovala. Nejvhodnější je klimatizace, při níž přichází do provozu mikrobiologicky čistý vzduch, upravený na žádanou teplotu a vlhkost, za současného odsávání vzduchu znečištěného (ŠILHÁNKOVÁ, 1995).
42
2. 11. 2 Fyzikální prostředky K fyzikálním prostředkům v boji proti činnosti mikroorganismů v potravinářském průmyslu můžeme použít: •
Snížení vodní aktivity v potravinách a potravinářských surovinách sušením nebo odpařováním, dále také uchování potravin a potravinářských surovin za nízkých teplot (ŠILHÁNKOVÁ, 1995).
•
Vysoká teplota, v tomto případě je možno použít následující média:
Voda: teplota vody musí být vyšší než 85° C, doba působení musí být nejméně 10 minut.
Pára: musí docházet k jejímu proudění v uzavřeném prostoru po dobu 5 – 20 minut při teplotě 100° C.
Vzduch: proudu vzduchu o teplotě 150 – 200° C po dobu 15 minut se používá např. v rozprašovacích sušárnách (KOMPRDA, 2000).
•
Ionizující záření: Ozařování potravin ionizujícím zářením je jednou z moderních technologií k ošetřování potravin, kterou je sledována mikrobiální dekontaminace, respektive snížení počtu mikroorganismů. Bývá také označována jako „studená pasterizace“ ( POTRAVINÁŘSKÉ REVUE, 2004).
2. 11. 3 Chemické prostředky Chemické prostředky používané v potravinářství nesmí nepříznivě ovlivňovat chuť potravin, výrobní prostředí, zdraví zaměstnanců nebo konzumentů ani poškozovat výrobní zařízení. Chemická činidla je možno rozdělit: •
Oxidující: jsou to látky, které mají tendenci reagovat s většinou organických materiálů (zbytky nečistot i bakterie), obvykle působí rychle a mají široké biocidní spektrum (působí na mnoho různých bakterií), nejčastěji se jedná o přípravky na bázi:
Chloru: např. HOCl, chloramin, chlorové preparáty účinkují na sporotvorné mikroorganizmy, včetně jejich spor i na viry, účinnost těchto přípravků roste s teplotou.
43
Jodu: jodové přípravky je možno použít na nesporulující bakterie, plísně a viry.
•
Kyseliny peroctové (vzniká reakcí peroxidu vodíku a kyseliny octové.
Neoxidující:
Kvartérní amoniové sloučeniny, které lze zařadit mezi katonické surfaktanty, působí na grampozitivní bakterie, mají dobré emulgační, smáčecí a odmašťovací schopnosti.
Některé alkoholy a aldehydy ( KOMPRDA, 2004).
V mlékárenské praxi se nevíce uplatňuje při dezinfekci: •
Z fyzikálních prostředků – tepelná dezinfekce (parou, horkou vodou, horkým vzduchem) - filtrace vzduchu (klimatizace a UV záření)
•
Chemická dezinfekce
•
Kombinovaná dezinfekce teplem a působením chemických prostředků
2. 11. 4 Princip čištění a dezinfekce Vlastní postup zahrnuje jednak čištění, tj. odstranění nánosů nečistot ze zařízení, a jednak dezinfekci, tj. regulaci a odstranění nežádoucích
mikroorganismů. Nečistoty
kontaminující povrchy zařízení vždy obsahují mikroorganismy, jsou vhodným živným prostředím a kromě toho chrání mikroorganismy před působením dezinfekčních prostředků (GAJDŮŠEK, 2000). Čištění a dezinfekce musí tvořit souslednost kroků: hrubé očištění povrchu oplach vodou aplikace detergentů oplach vodou dezinfekce závěrečný oplach.
44
2 . 11. 4. 1 Účinnost dezinfekčních prostředků Závisí na mnoha faktorech: •
Doba působení prostředků na asanovaném povrchu.
•
Citlivost přítomných druhů mikroorganizmů.
•
Teplota - S jejím zvyšováním roste účinnost dezinfekčního prostředku.
•
Koncentrace použitého dezinfekčního prostředku musí být kompromisem: vyšší koncentrace efektivněji devitalizuje přítomné mikroorganizmy, je však méně šetrná k dezinfikovanému materiálu (KOMPRDA, 2004).
2. 11 . 4. 2 Obecné vlastnosti dezinfekčních a čisticích prostředků Obdobně jako v případě čistících prostředků i dezinfekční prostředky musí vykazovat některé obecné vlastnosti: •
Co nejrychlejší devitalizace přítomných, především patogenních mikroorganismů.
•
Široké spektrum účinnosti.
•
Při aplikaci musí být odolné, tedy účinné i v přítomnosti zbytků nečistot, různých iontů a při různém pH prostředí.
•
Optimum účinnosti by měly mít při teplotě 20 – 40° C.
•
Musí mít současně dobrou čistící schopnost.
•
Nesmí být toxické ani dráždivé.
•
Musí být co nejšetrnější vůči dezinfikovaným materiálům.
•
Nesmí vykazovat nepříjemný zápach.
•
Musí být dobře rozpustné ve vodě.
•
Musí být snadno aplikovatelné a také snadno analyticky stanovitelné.
•
Při skladování by měly být stabilní.
•
Musí mít relativně nízkou cenu ( KOMPRDA, 2004).
45
Tabulka č. 4 Mikrobicidní vliv různých účinných látek ( GAJDŮŠEK, 2000). Bakterie Účinné látky
Gram pozitivní +++
Gram negativní +++
Sporulující
Kvasinky
Plísně
Viry
++
++
+
+++
Peroxid vodíku
++
+++
+
+
+
+
Kyselina peroctová
+++
+++
++
++
+
+++
Jodofóry
+++
+++
++
++
+++
+++
Aldehydy
+
+
+
+
+
+
Kvart. amon. sloučeniny
+++
+
-
+++
-
+-
Halogeny
+++ ++ + -
rychle působící se širokým spektrem rychle působící s omezením působící s velkým omezením neúčinná
2. 12 Deset pravidel k zajištění zdravotní nezávadnosti potravin 1. Výběr zdravotně nezávadných potravin. 2. Zabezpečit dokonalé provaření a propečení potravin – min.70° C ve všech částech zpracovávané potraviny. 3. Zkonzumovat stravu bezodkladně po uvaření. 4. Uchovávat potraviny buď v teplém stavu nad 60° C nebo v chladu při teplotě nižší než 10° C. 5. Důkladné ohřívání potravin – prohřát opět při teplotě 70° C před konzumací. 6. Zabránit zkřížené kontaminaci syrových a uvařených potravin.
46
opětovnou
7. Omývat si opakovaně ruce před začátkem přípravy potravin a po jakémkoli přerušení, zvláště po použití WC. Hnisavé afekce na rukou musí být vždy kryty. Ruce mohou být kontaminovány i po doteku domácích zvířat. 8. Čistota kuchyňského zařízení. 9. Ochrana potravin před hmyzem, hlodavci a jinými zvířaty. 10. Výhradní použití pitné vody k přípravě potravin (http://www.hygpraha.cz).
2. 12. 1 Systém HACCP ( Hazard Analysis and Critical Control Points) Tento systém je jedním z nejúčinnějších nástrojů pro zabezpečení zdravotní nezávadnosti potravin. Smyslem zavedení systému HACCP je ochrana zdraví konzumenta před alimentárním nebezpečím. Účelem HACCP je identifikovat potenciální problémy s patogeny, které se během výroby mohou vyskytnout, a zajistit opatření, která by zabránila jejich výskytu nebo jeho pravděpodobnost minimalizovat. Celý sytém je možno popsat pomoci sedmi základních principů: •
Analýza nebezpečí.
•
Identifikace kritických ochranných bodů (CCP).
•
Zavedení kritérií pro zvládnutí situace na CCP.
•
Monitoring zavedených kritérií.
•
Stanovení nápravných opatření.
•
Verifikace správné funkce systému HACCP.
•
Dokumentace (KOMPRDA, 2004).
47
3.
CÍL PRÁCE •
Cílem práce bylo prostudovat literaturu a shrnout poznatky o mikroorganismech působících kažení sýrů.
•
Charakterizovat mikroorganismy používané při výrobě sýrů, charakterizovat produkty jejich metabolismu negativně ovlivňující lidské zdraví a opatření v boji proti nežádoucím mikroorganismům .
•
Cílem práce bylo také experimentálně stanovit vybrané skupiny mikroorganismů ve třech vzorcích čerstvého sýra.
48
4.
MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ
4. 1
Charakteristika materiálu
Vzorky použité k mikrobiologickým analýzám byly vyrobeny v mlékárně KROMILK s. r. o. Kroměříž a zakoupeny v supermarketu Interspar.
Vzorek č. 1: Čerstvý sýr nezrající, přírodní chuť Složení: mléko, jedlá sůl, sýrařské kultury : min. 36 % sušiny, 60 % t. v. s Hmotnost 100g, energie 1200 KJ/100g
Vzorek č. 2: Čerstvý sýr nezrající, provensálské koření Složení: mléko, jedlá sůl, sýrařské kultury, aromatizované koření : min. 3 6% sušiny, 60 % t. v. s Hmotnost 100g, energie 1200 KJ/100g
Vzorek č. 3: Čerstvý sýr nezrající, mexico Složení: mléko, jedlá sůl, sýrařské kultury, sterilovaná kapie 7%, mexická směs 0,9% : min. 36 % sušiny, 60 % t. v. s Hmotnost 100g, energie 1200 KJ/100g
49
4. 2
Příprava laboratorních pomůcek
Mytí laboratorního skla Laboratorní sklo bylo umyto v teplé vodě s přídavkem mycího prostředku, opláchnutu ve studené a nakonec v destilované vodě. Poté bylo vloženo do sušárny a vysušeno při 100° C. Sterilace laboratorního skla Sklo bylo sterilováno v horkovzdušném sterilizátoru při teplotě 160° C po dobu 60 minut. Pipety zazátkované kouskem vaty byly vysterilizovány v hliníkové fólii. Petriho misky se sterilizovaly uzavřené.
Příprava ředicího roztoku Jako ředicí roztok byl použit fyziologický roztok Složení: Chlorid sodný
8,5 g
Destilovaná voda
1000 ml
Po rozpuštění jednotlivých složek v destilované vodě bylo upraveno pH. Ředicí roztok byl rozpipetován po 9 ml do zkumavek. Zkumavky byly uzavřeny víčkem, vloženy do plastové kádinky. Vše bylo překryto hliníkovou folií a dáno do autoklávu ke sterilizaci při teplotě 121° C po dobu 20 minut.
Příprava živných půd Určité množství živné půdy bylo rozpuštěno v 1000 ml destilované vody. Poté bylo upraveno pH při 25° C. Připravený roztok byl rozdělen do Erlenmayerových baněk, které byly překryty hliníkovou folii. Vše bylo vloženo do autoklávu a vysterilizováno 20 min. při 121° C. Před použitím byla půda zchlazena na 45° C.
50
4. 3
Složení živných půd
Půda PCA se sušeným mlékem trypton
5,0 g
kvasničný extrakt
2,5 g
glukóza
1,0 g
sušené mléko
1,0 g
agar
12,0 g
vody
1000 ml
pH se upraví na hodnotu 7,0 + 0,2 Výrobce: Biocar Diagnostics, Francie
Půda VRBL pepton
7,0 g
kvasničný extrakt
3,0 g
laktóza
10,0 g
chlorid sodný
5,0 g
žlučové soli
1,5 g
neutrální červeň
0,03
krystalová violeť
0,002 g
agar
12,0 g
voda
1000 ml
pH se upraví na hodnotu 7,4 + 0,2 Výrobce: Biocar Diagnostics, Francie
Agarová půda MRS pepton
10,0 g
masový extrakt
10,0 g
kvasničný extrakt
5,0 g
D-glukóza
20,0 g 51
Tween 80
1,0 cm3
hydrogenfosforečnan draselný 2,0 g octan sodný
5,0 g
citran amonný
2,0g
síran hořečnatý
0,2 g
síran manganatý tetrahydrát 0,05 g agar
15,0 g
vody
1000 ml
pH se upraví na hodnotu 5,7 + 0,1 Výrobce: Biocar Diagnostics, Francie
Agarová půda s kvasničným extraktem, glukózou a chloramfenikolem kvasničný extrakt
5,0 g
glukóza
20,0 g
chloramfenikol
0,1 g
agar
15,0 g
voda
1000 ml
pH se upraví na hodnotu 6,6 + 0,2 Výrobce: Biokar Diagnostics, Francie
4. 4
Úprava vzorku Navážka 20 g sýra byla smíchána se 180 ml fyziologického roztoku
a homogenizována v homogenizátoru typu STOMACHER po dobu 1 minuty. Poté bylo provedeno desetinné ředění, kdy se 1 ml potřebného desetinného ředění očkoval na sterilní Petriho misky. Od každého ředění byly současně naočkovány 2 misky, které se označily pořadím vzorku. Inokulum v každé Petriho misce se přelilo 15 ml agarové půdy (45° C). Doby mezi ukončením přípravy výchozí suspenze
(nebo ředění 10
–x
, jde-li o výrobek
tekutý) a okamžikem, kdy se inokulum přelévalo půdou, nesmí překročit 15 minut. Inokulum se v Petriho misce s půdou pečlivě promíchalo krouživým pohybem a směs se
52
ponechala ztuhnout na chladné vodorovné ploše. Dále se provádělo ověřování sterility půdy kontrolní plotnou, která obsahovala asi 15 ml půdy. Po úplném ztuhnutí se plotny obrátily dnem vzhůru a nechaly se inkubovat v termostatu při daném čase a teplotě. Po uplynutí doby inkubace byly na miskách spočítány jednotlivé kolonie
4. 5
Stanovení mikroorganismů U vybraných sýrů byly stanovovány tyto skupiny mikroorganismů: celkové počty
mikroorganismů, bakterie mléčného kvašení, koliformní bakterie, kvasinky a plísně, sporulující mikroorganismy. Pro stanovení celkového počtu mikroorganismů byla použita půda PCA se sušeným mlékem. Misky se inkubovaly v termostatu při teplotě 30° C po dobu 72 hodin. Pro stanovení bakterií mléčného kvašení byla použita půda MRS. Misky se nechaly inkubovat v termostatu při teplotě 37° C po dobu 72 hodin. Pro stanovení koliformních bakterií byla použita selektivní půda VRBL - agar s krystalovou violetí, neutrální červení, žlučí a laktózou. Inkubace v termostatu probíhala při teplotě 37° C po dobu 24 hodin. Kvasinky a plísně byly stanoveny na
agarové půdě s kvasničným extraktem,
glukózou a chloramfenikolem. Inkubace probíhala v termostatu při teplotě 25° C po dobu 120 hodin. Pro stanovení sporulujících mikroorganismů byla použita půda PCA se sušeným mlékem. Misky se inkubovaly v termostatu při teplotě 30° C po dobu 72 hodin.
53
4. 6
Vyjádření výsledků
Koliformní bakterie Po 24 hodinách inkubace se pomocí zařízení k počítání kolonií spočítají charakteristické kolonie koliformních bakterií v každé misce, ve které vyrostlo více než 150 kolonií. Charakteristika kolonií: po 24 hodinách inkubace jsou charakteristické kolonie fialově červené o průměru 0,5 mm nebo větším, někdy obklopené červenou zónou precipitované žluče. Bakterie mléčného kysání Po 72 hodinách inkubace se vybírají Petriho misky, kde vyrostlo 15 až
150
charakteristických kolonií. Charakteristika kolonií: bezbarvé, o průměru 1 – 3 mm, které jsou čočkovité nebo hvězdicovité.
Celkové počty mikroorganismů Po 72 hodinách inkubace se pomocí zařízení k počítání kolonií spočítají kolonie v každé Petriho misce, ve které vyrostlo ve více než 300 kolonií. Do celkového počtu se zahrnují všechny vyrostlé mikroorganismy tj. bakterie, kvasinky, plísně.
Kvasinky a plísně Po 120 hodinách inkubace se spočítají kolonie v Petriho miskách, kde vyrostlo méně než 150 kolonií.
Po ukončení kultivace byly na jednotlivých miskách odečteny počty kolonií tvořící jednotky (KTJ). Výsledné počty mikroorganismů pak byly uvedeny jako KTJ na gram vzorku, dle rovnice:
54
N=
∑c
(n1 + 0,1.n2)d
Kde ∑c …..je součet charakteristických kolonií spočítaných na plotnách použitých pro výpočet n1.........počet ploten použitých pro výpočet z prvního ředění n2.........počet ploten použitých pro výpočet ze druhého ředění d……..první pro výpočet použité ředění
55
5.
VÝSLEDKY A DISKUZE Výsledné počty sledovaných skupin mikroorganismů v čerstvých sýrech –
přírodním a ochucených (mexiko, provensálské koření) jsou uvedeny jako průměrné hodnoty ze dvou opakovaných stanovení v KTJ na 1 gram vzorku (viz tab. 5, 6, 7).
Tabulka č. 5 Vyhodnocení počtu mikroorganismů v 1 g vzorku - 1. stanovení Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
přírodní
mexiko
provensálské koření
CPM
2,7.104
5,2.104
3,6.104
BMK
7,3.103
8,6.103
5,9.103
Koliformní bakterie
22
28
36
Kvasinky a plísně
1,44.102
5,8.102
1,4.102
Sporulující bakterie
0
0
0
Tabulka č. 6 Vyhodnocení počtu mikroorganismů v 1 g vzorku - 2. stanovení Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
přírodní
mexico
provensálské koření
CPM
3,8.104
4,8.104
5,5.104
BMK
8,6.103
7,2.103
6,4.103
Koliformní bakterie
22
32
11
Kvasinky a plísně
5,9.102
5,3.102
6,2.102
Sporulující bakterie
0
0
0
56
Tabulka č. 7 Vyhodnocení počtu mikroorganismů v 1 g vzorku - 3. stanovení Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
přírodní
mexico
provensálské koření
CPM
4,3.104
5,5.104
7,9.104
BMK
4,5.103
5,0.103
3,2.103
Koliformní bakterie
0
1,9.101
2,3.101
Kvasinky a plísně
1,8.102
4,5.102
4,1.102
Sporulující bakterie
0
0
0
V tabulce č. 8 jsou uvedeny průměrné počty mikroorganismů (ze tří stanovení). Tyto průměrné hodnoty byly pak použity pro závěrečné hodnocení mikrobiologických analýz. Porovnání počtu jednotlivých skupin mikroorganismů u vybraných druhů sýrů je znázorněno v grafech 1 až 4.
Tabulka č. 8 Průměrné počty mikroorganismů v 1 g vzorku Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
Čerstvý sýr
přírodní
mexico
provensálské koření
CPM
3,6.104
5,2.104
5,7.104
BMK
6,8.103
6,9.103
5,2.103
Koliformní bakterie
15
26
23
Kvasinky a plísně
3.102
5,2.102
3,9.102
Sporulující bakterie
0
0
0
Z výsledků mikrobiologických analýz uvedených v tabulce je patrné, že celkový počet mikroorganismů se u sýrů pohyboval v rozmezí od 3,6.104 u neochuceného sýra po 5,7.104 u sýra ochuceného provensálským kořením. Celkové počty mikroorganismů ve vzorku čerstvého sýra mexiko a provensálské koření jsou podstatně vyšší, než ve vzorku čerstvého sýra přírodního, což může být způsobeno přídavkem koření, které může být vhodným vehikulem pro řadu mikroorganismů. Hranice pro celkové počty mikroorganismů u sýrů dle nařízení komise (ES) č. 2073/2005 o mikrobiologických kritériích pro potraviny nejsou uvedeny, ale Görner a Valík (2004) uvádí, že pomocí stanovení CPM se zjišťuje,
57
zda při výrobě určitého produktu (který nemá nebo nemusí z technologických příčin obsahovat mikroorganismy), byla jeho mikrobiologické
čistotě věnována přiměřená
pozornost. Vyšší CPM, které povolují příslušné domácí, případně zahraniční předpisy (normy, limity, standarty, mikrobiologické požadavky) upozorňuje, že produkt byl vyrobený ze surovin z vyšším obsahem bakterií a nebo za pomoci nedostatečně čistého a dekontaminovaného nářadí a zařízení. Rovněž upozorňuje, že v produktu došlo k nežádoucímu
množení
bakterií
v důsledku
nedostatečného
chlazení,
nebo
za
nepřiměřených čas jeho skladování. Do našich analyzovaných vzorků byly bakterie mléčného kysání přidány záměrně, a proto nejsou posuzovány jako nežádoucí mikroorganismy. V počtech této skupiny nelze spatřovat pouze indikaci nízké úrovně hygieny při výrobě sýrů, ale naopak, výrazně se zde promítají bakterie mléčného kysání použité při výrobě.
Graf č. 1 Celkové počty mikroorganismů v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g KTJ/g 60000 čerstvý sýr - přírodní průměr
50000 40000
čerstvý sýr - mexiko průměr
30000 20000
čerstvý sýr provensálské koření průměr
10000 0 CPM
58
Počty bakterií mléčného kysání nejsou u sýrů vymezeny, zřejmě proto, že dávky čistých kultur používané při výrobě jednotlivých druhů sýrů závisí na tučnosti zpracovaného mléka, způsobu jeho ošetření, jeho kyselosti, teplotě během technologického postupu a technologický postup samotný (TEPLÝ, 1984). Jak je patrné z grafu č. 2 množství bakterií mléčného kysání rodu Lactobacillus se pohybovalo v řádech 103. Menší rozvoj BMK mohl být zapříčiněn krátkou dobou zrání, protože čerstvé sýry jsou druhý den po výrobě baleny a expedovány. Zjištěné hodnoty z analyzovaných čerstvých sýrů můžeme porovnat se slovenským sýrem bryndza, který lze také zařadit mezi čerstvé sýry. Jak uvádí Görner a Valík (2004), obsah bakterií mléčného kysaní v bryndze se po 2 až 3 dnech výroby pohybuje v množství 106 až 107 KTJ/g. Vyšší hodnoty mohou být způsobeny delší dobou zrání.
Graf č. 2 Počty bakterií mléčného kysání v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g KTJ/g 8000 7000
čerstvý sýr - přírodní průměr čerstvý sýr - mexiko průměr čerstvý sýr - provensálské koření průměr
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 BMK
Velmi sledovanou skupinou v potravinách jsou počty koliformních bakterií, které slouží jako indikátor fekálního znečištění. Stanovení počtu koliformních bakterií je doplňkový kvalitativní znak, přestože koliformní bakterie nepřežívají pasterační teploty, jsou velkým hygienickým rizikem, neboť často tvoří doprovodnou mikroflóru patogenním mikroorganismům. Jak uvádí Šustová (2005), pokud se koliformní bakterie vyskytují v pasterovaném mléce nebo mlékárenských výrobcích, signalizují buď nedostatečný pasterační záhřev nebo následnou kontaminaci způsobenou nedokonalou hygienou práce a sanitací.
59
Dle nařízení komise (ES) č. 2073/2005 o mikrobiologických kritériích pro potraviny nesmí E. coli u sýrů vyrobených z tepelně ošetřeného mléka či tepelně ošetřené syrovátky překročit hodnotu 1000 KTJ/g. Ve vzorcích čerstvého sýra E.coli nebyla zjištěna vůbec a hodnoty koliformních bakterií se pohybovaly v řádu 101. Jak vyplývá z grafu č. 3, nejvíce těchto bakterií obsahoval vzorek čerstvého sýra mexiko. Zvýšené počty koliformních bakterií ve vzorku mohou být způsobeny nedostatečno hygienou, nedodržením sanitačních a technologických postupů nebo špatným ošetřením přidávaného koření.
Graf č. 3 Počty koliformních bakterií v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g KTJ/g 30
čerstvý sýr - přírodní průměr
25 20
čerstvý sýr - mexiko průměr
15 10
čerstvý sýr provensálské koření průměr
5 0
Koliformní bakterie
Kvasinky a plísně rovněž nejsou v nařízení č. 2073/2005 kontrolované, v našich vzorcích se pohybovaly v řádu 10 2. Jak je vidět z grafů č. 4, nejvíce kvasinek obsahoval opět vzorek čerstvého sýra mexiko, ale větší výskyt byl i ve vzorku čerstvého sýra s provensálským kořením. Tento nárůst mohl být způsoben špatným zabalením výrobku, špatným ošetřením přidávaných surovin nebo špatným skladováním . Z celkového počtu kvasinek a plísní uvedeného v grafech tvořily většinu kvasinky, plísně byly zastoupeny v menším množství. Jak uvádí Görner a Valík, (2004), hlavní příčinou výskytu kontaminujících kvasinek na povrchu sýra je nepřiměřená vlhkost jeho povrchu. Na povrchu sýra vzniká
60
vlhkost, která není čistou vodou, ale obsahuje řadu živin pro mikroorganismy. Pokud se látky nahromadí mezi povrchem sýra a jeho obalovým materiálem, vzniká ideální prostředí pro růst kontaminujících mikroorganismů. Při porušení obalu pak může docházet i k rozvoji plísní, nejčastěji rodu Penicillium a Aspergillus, který jak uvádí Johnson (2001) dominuje ovzduší sýráren.
Graf č. 4 Počty kvasinek a plísní v analyzovaných čerstvých sýrech v KTJ/g KTJ/g 600 čerstvý sýr - přírodní průměr
500 400
čerstvý sýr - mexiko průměr
300 200
čerstvý sýr provensálské koření průměr
100 0 Kvasinky a plísně
61
6.
ZÁVĚR K mikrobiologickým rozborům byly použity vzorky čerstvého sýra, které byly
vyrobeny v mlékárně KROMILK s. r. o. Kroměříž a zakoupeny v supermarketu Interspar.
V období březen 2007 až říjen 2007 byly ve vzorcích zjišťovány : •
celkové počty mikroorganismů (CPM)
•
počty mléčných bakterií (BMK)
•
přítomnost koliformních bakterií
•
přítomnost sporulujících mikroorganismů
•
přítomnost kvasinek a plísní
Z výsledků mikrobiologických analýz vyplývá, že všechny posuzované druhy sýrů byly po stránce mikrobiologické vyhovující. Mírně vyšší celkové počty mikroorganismů, kvasinek a plísní i koliformních bakterií u ochucených sýrů lze přičíst kontaminaci vnesené do sýrů použitým kořením. Výsledky stanovení porovnány s údaji uvedenými v nařízení komise (ES) č. 2073/2005 o mikrobiologických kritériích pro potraviny.
62
7.
POUŽITÁ LITERATURA
ANONYM, Fyziologie průmyslových mikroorganismů II – sylabus k předmětu [online]. [cit. 2008-01-12]. Dostupné z http://www.vscht.cz/kch/kestazeni/sylaby/fyzioII.pdf ANONYM , Kvalita a bezpečnost potravin, Kvalita a nezávadnost mléka. All LEGO® images used in this presentation are a trademark or registered trademark of LEGO Group. [online]. [cit. 2008-02-03] ARPAI, J., BARTL, V. Potravinárská mikrobiológia. Alfa, Bratislava 1977, 280 s. BERANOVÁ, M. Jídlo a pití v pravěku a ve středověku. 1. vyd. Akademia Praha 2005. 359 s. ISBN 80-200-1340-7
BERESFORD T. P., COGAN T. M., FITZSIMONS N. A., BRENNAN N. L. Recent Advances in Cheese Microbiology. IDF Symposium Cheese ripening and technology, Banff 12. - 13. 3. 2000
BURDOVÁ, O., BARANOVÁ, M. Vplyv technologicky nežiadúcej mikroflóry na kvalitu mlieka a mliečných výrobkov. Mliekarstvo 2003
CALLEC, CH. Encyklopedie sýrů. 1. vyd. Česlice: Rebo Productions, 2002. 256 s. ISBN 80-7234-225-8
CEMPÍRKOVÁ, R.; LUKÁŠOVÁ, J. Mikrobiologie potravin.1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita, 1997. 165 s. ISBN 80-7040-254-7.
CODEX ALIMENTARIUS- Codex Generel Standard for Cheese, A -6-1978, rev 1- 1999 Food Microbiology : Fundamentals and Frontiers. 2. vyd. Herndon: ASM Press, 2001. 16 s. ISBN 1-55581-208-2.
DOLEŽÁLEK, J. Mikrobiologie mlékárenského průmyslu, SNTL Praha, 1962, 545 stran
63
FORMAN, L.: Mlékárenská technologie II. Praha: VŠCHT, 1996. 228 s.
GAJDŮŠEK, S., KLÍČNÍK, V. Mlékařství. 2. vyd. Brno: VŠZ, 2000. 129 s. ISBN 80-7157-073-7
KNĚZ , V. Čisté mlékařské kultury a jejich použití v mlékárenském průmyslu. 2. vyd. Praha, 1960. 300s.
GAJDŮŠEK, S. Mlékařství II. Brno: MZLU, 2000. 142 s. ISBN 80-7157-342-6
GAJDŮŠEK, S. Mlékařství II. 1. vyd. Brno:MZLU, 2002. 142 s. ISBN 80-7157-342-6
GÖRNER. F., VALÍK L‘.Aplikovaná mikrobiológia poživatin. Malé centrum Bratislava, 2004, 528 s. ISBN 80-967064-9-7
GRIEGER, C., HOKC, J., a kol. Hygiena mlieka a mliečných výrobkov. Príroda Bratislava ve spolupráci SO SZN Praha,1990. 397 s. ISBN 80-07-00253-7
HAMPL, B. Potravinářská mikrobiologie. SNTL, Praha 1968. 276 s.
HUŠEK, V. Technologie výroby holandských sýrů. Celostátní přehlídky sýrů 2000. Výsledky přehlídek a sborník přednášek semináře Mléko a sýry 2000. Praha: Česká společnost chemická, 2000. 140 s ISBN 80-96238-08-3
KERESTEŠ, J. Sýr, výživa a zdravie 1. vyd. Povážská Bystrica 2007. 175 s. ISBN 80-969693-6-4
KLABAN, V. Svět mikrobů. Gaudeamus, Hradec Králové 1999, 303 s. ISBN 80-7041-639-4
64
KOBES Z. Spotřeba potravin v roce 2006 [online]. [cit. 2007-12-01]. Dostupné z http://www.czso.cz/csu/2007edicniplan.nsf/t/A3002B6A5E/$File/300407_01.pdf
KOMPRDA, T. Obecná hygiena potravin. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno 2004, 146 s., ISBN 80-7157-757-X
KONOPÁČ I., Charakteristika jednotlivých skupin výrobků, čerstvé sýry, 2005 [online].[cit. 2008- 03-03]. Dostupné z http://www.kromilk.cz/cz/produkce.php
KOPÁČEK J. Vývoj ve výrobě a prodeji sýrů v České republice a naše perspektivy do budoucna. Farmářská výroba sýrů a kysaných mléčných výrobků III. (sborník referátů ze semináře s mezinárodní účastí) : 15. 6. 2006. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2006. 49 s. ISBN 80-7157-956-4.
KUBÁTOVÁ, A. Atlas mikroskopických saprofitických hub (Ascomycota),Penicillium. [online]. [cit.2008-01-25]. Dostupné z http://botany.natur.cuni.cz/pdf/kubatova/3.05%20Eurotiales-Pen%20subg%20Asp.pdf
LEGAROVÁ, KOUŘIMSKÁ, Farmářská výroba sýrů a kysaných mléčných výrobků IV : (sborník referátů ze semináře s mezinárodní účastí) : 14. 6. 2007. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2007. 52 s. ISBN 978-80-7375-057-2.
MAYERHOFEROVÁ, M., Alimentární nákazy. [online]. [cit. 2008–04-01]. Dostupné z http://www.hygpraha.cz/files/alimentarninakazy.ppt
McAULIFFE O., HILL C., ROSS R. P. Inhibition of Listeria monocytogenes in Cottage Cheese manufactured with a Lacticin – 3147 producing Starter Culture. J. Appl. Microbiol. 86, 251-256 1990 MICHAEL D., BEUCHAT R.L., MONTVILLE J. T., Food microbiology.Fundamentals and Frontiers. 2. vyd. Herndon: ASM Press, 2001. ISBN 1-55581-208-2.
65
MICHALOVÁ I., Ošetřování potravin ionizací. Potravinářské revue 2/2004, vydává: Atrap s. r. o. 27. 5. 2004 OLŠANSKÝ, Č., KNĚZ, V. Výroba tvrdých sýrů eidamského a ementálského typu. Praha: ČAZ-VÚPP, 1971. 289 s.
PLOCKOVÁ, M. Problematika ovlivňování mikrobiální kvality sýrů, Sborník přednášek, „Sýry 1997“, Kroměříž 1997, strana 99 - 105.
PRÖSSLEROVÁ P. U., Käse 1. vyd. Sigloch, Blaufelden. 2005. 191 s. ISBN 80-00-01546-3
ROSS P.R., STANTON C., HILL C., FITZGERALD G. F., COFFEY A. Novel Cultures for Cheese Improvement. Trend in food Science and Technology 11, 96-104 2000
SEDLÁČEK, I. Taxonomie prokaryot Brno: Masarykova univerzita, 2007. 270 s.
SIMEONOVÁ, J., INGR, I., GAJDŮŠEK , S. Zpracování a zbožíznalství živočišných produktů. Brno: MZLU, 2003. 124 s. ISBN 80-7157-708-1
SPATH, H., THOME, O. Chováme kozy. 1. vyd. Ostrava: Blesk,1996. 189 s. ISBN 80-85606-81
ŠILHÁNKOVÁ, L. Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. Victoria publishing, a. s., Praha 1995, 361 s. ISBN 80-85605-71-6
ŠTÍPKOVÁ, J. Mléčné výrobky- sýry, nesýry a jiné mléčné analogy. Potravinářské revue 2/2007, vydává: Atrap s. r. o. 29. 5. 2007 str. 23 - 26
ŠUSTOVÁ, K., Vliv pasterace mléka na výrobu sýrů. Farmářská výroba sýrů a kysaných mléčných výrobků III. (sborník referátů ze semináře s mezinárodní účastí) : 15. 6. 2006. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2006. 49 s. ISBN 80-7157-956-4.
66
ŠUSTOVÁ, K., LUŽOVÁ, T. Technologický postup výroby čerstvého sýra. Farmářská výroba sýrů a kysaných mléčných výrobků IV : (sborník referátů ze semináře s mezinárodní účastí) : 14. 6. 2007. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2007. 52 s. ISBN 978-80-7375-057-2.
TEPLÝ, M. Mléko a jeho produkce k průmyslovému zpracování. Praha:SZN 1979, 376 s.
TEPLÝ, M a kol. Čisté mlékařské kultury. Výroba, kontrola použití. SNTL , Praha 1984, 296 s.
TEUBNER, CH. aj. Velká kniha o sýru. Bratislava: Perfekt, 1998. 255 s. ISBN 80-8046-101-5
ZADRAŽIL, K. Mlékařství. Praha: Česká zemědělská univerzita, 2002. 128 s. ISBN 80-86642-15-1
ZIMÁK, E. Technologie pro 4. ročník SPŠ studijního oboru zpracování mléka. Praha: SNTL, 1988. 364 s.
ŽIŽKA, B., KORBELOVÁ, M. Mikrobiologie I. Praha 1992. 195 s.
NAŘÍZENÍ KOMISE (ES) č. 2073/2005 ze dne 15. listopadu 2005 o mikrobiologických kritériích pro potraviny
VYHLÁŠKA 124/2004 Sb., kterou se stanoví požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé toky a oleje. [online] [cit.2008-02-05]. Dostupné z http://www.szpi.gov.cz/cze/article.asp?id=56198
67