Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin
HYGIENICKÉ VADY SÝRŮ Bakalářská práce
Brno 2006
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Libor Kalhotka
Vypracovala: Romana Kovaříková
2
Zadání bakalářské práce
3
Poděkování Děkuji Ing. Liborovi Kalhotkovi za odborné vedení a cenné rady při tvorbě bakalářské práce i při mikrobiologických rozborech. Mé poděkování patří také celému Ústavu agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin.
4
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma ,,Hygienické vady sýrů“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně,dne………………………….. Podpis autora……………………
5
Anotace Bachelor work occupys oneself with requirements of raw cow milk for produce of cheese, cheeses are divided into variety of aspects and in brief it describes basic technical steps coprehensive of their produce. It deals with characteristics of microorganisms as originator of hygienic faults of cheeses, description of these faults and characteristics of microorganism inductive of infection from food-stuffs and their metabolite. It also analyses fyzical, mechanic and chemical measure in contest with undesirable microorganisms.
Experimentally changes were compared in microbial compilation of two samples of cheeses after one week in refridgerator. In comparational results of assignation of both samples decrease was found out in number of bacteria at lastic fermentation after expiry date and increase number of yeasts. Samples fited into norms and health unobjectionable food-stuff.
6
OBSAH
1 ÚVOD
9
2 LITERÁRNÍ PŘEHLED
10
2.1 Mléko na výrobu sýrů
10
2.2 Hlavní technologické kroky při výrobě sýrů
11
2.2.1 Přírodní sýry
11
2.2.2 Tavené sýry
13
2.3 Rozdělení sýrů
13
2.4 Negativní ovlivnění zdraví potravinami
15
2.5 Mikroorganismy způsobující kažení sýrů
15
2.5.1 Bakterie
15
2.5.2 Plísně
21
2.5.2.1 Mykotoxiny 2.5.3 Kvasinky
2.6 Vady sýrů
23 24 25
2.6.1 Vady přírodních sýrů mikrobiologického původu
25
2.6.2 Vady tavených sýrů mikrobiologického původu
32
2.7 Boj proti nežádoucím mikroorganismům
32
2.7.1 Mechanické prostředky
32
2.7.2 Fyzikání prostředky
33
2.7.3 Chemické prostředky
33
2.7.4 Antibiotika
38
2.7.5 Prevence alimentárních infekcí a enterotoxikóz
38
3 CÍLE PRÁCE
40
4 MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ
41
4.1 Charakteristika materiálu
41
4.2 Příprava laboratorních pomůcek
41
7
4.3 Zpracování vzorku
42
4.4 Stanovení mikroorganismů
42
5 VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUZE
45
5.1 Výsledky stanovení
45
6 ZÁVĚR
49
7 POUŽITÁ LITERATURA
50
8
SEZNAM TABULEK A GRAFŮ Tab. 1.: Hlavní technologické kroky při výrobě sýrů (Görner, Valík, 2004) Tab. 2.: Mikrobicidní vliv rozličných účinných látek (Gajdůšek, 2000) Tab. 3.: Vyhodnocení počtu MO v 1 g vzorku před ukončením data spotřeby Tab. 4.: Vyhodnocení počtu MO v 1 g vzorku po uplynutí data spotřeby
Graf 1.: Celkový počet mikroorganismů ve vzorku Eidam 30 % (cihla) Graf 2.: Bakterie mléčného kvašení ve vzorku Eidam 30 % (cihla) Graf 3.: Plísně a kvasinky ve vzorku Eidam 30 % (cihla) Graf 4.: Koliformní bakterie ve vzorku Eidam 30 % (cihla) Graf 5.: Celkový počet mikroorganismů ve vzorku Eidam 30 % (plátky) Graf 6.: Bakterie mléčného kvašení ve vzorku Eidam 30 % (plátky) Graf 7.: Plísně a kvasinky ve vzorku Eidam 30 % (plátky) Graf 8.: Koliformní bakterie ve vzorku Eidam 30 % (plátky)
9
1
ÚVOD
Sýry patří k nejhodnotnějším potravinám z pohledu svého složení. Zprávy o výrobě sýrů pocházejí již ze starověku. Římané znali čerstvé sýry obohacené bylinkami i tvrdé sýry s vysokou sušinou typu cantau. Z Británie pochází čedar, z Holandska eidam a gouda, ze Švýcarska ementál, ve Francii vznikla řada typických sýrů měkkých – brie, camembert, roquefort. Rozvoj výroby sýrů v českých zemích nastal v průběhu 19.století, kdy byly při velkostatcích zřizovány manufakturní sýrárny. Na Schwanzenbergském 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. Ke zvyšování odborné úrovně přispělo i založení mlékařské stolice na ČVUT v Praze v roce 1906. Sýrem se dle vyhlášky 77/2003 Sb., kterou se stanoví požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky a oleje, ve znění pozdějších změn a doplnění, rozumí „mléčný výrobek vyrobený vysrážením mléčné bílkoviny z mléka působením syřidla nebo jiných vhodných koagulačních činidel, prokysáním a oddělením podílu syrovátky“. V sýrárnách se zpracovává pouze mléko kravské, produkty vyrobené z mléka jiných savců (kozí, ovčí) se u nás objevují pouze jako obchodní zboží. Konečnou mikrobiologickou jakost sýrů ovlivňuje mléko jako surovina, tepelné ošetření mléka v mlékárně, vnější faktory zajišťující ochranu před růstem mikroorganismů a faktory ovlivňující růst a přežívání mikroorganismů během výroby sýrů. Je tedy nutné dbát na důslednou hygienu, sanitaci a správné technologické kroky během celého procesu – od nadojení až do distribuce hotových výrobků.
10
2
LITERÁRNÍ PŘEHLED
2.1
Mléko na výrobu sýrů
Na mléko určené pro výrobu sýrů se kladou vysoké jakostní požadavky. Mléko musí mít dobré srážecí a prokysávací schopnosti a musí pocházet od zdravých, dobře živených dojnic. Významnou roli při výběru mléka hraje také pH mléka, zastoupení minerálních látek a vitamínů. Mléko s nevhodným složením, které je často zapříčiněno vyskytujícími se záněty vemene dojnic, má snížený obsah kaseinu, kyseliny fosforečné a vápníku, v důsledku čehož je sýření stažené a sýřenina velmi měkká. (Drdák a kol., 1996) Mikrobiální čistota mléka pro výrobu sýrů by také měla být co nejlepší. Rozhodující není jen nízký celkový počet zárodků, resp. psychrotrofních mikroorganismů, ale zejména nepřítomnost bakterií máselného kvašení, hnilobných a plynotvorných bakterií. Významnou roli v tomto případě hraje především jakost krmiva. Zejména nekvalitní siláže obsahují velké množství bakterií máselného kvašení. Na mikrobiologické čistotě mléka se významně podílí hygiena získávání a ošetřování mléka. (Gajdůšek, 2000) Při odběru mléka rozhodují o jeho jakosti jako sýrařské suroviny výsledky rozličných testů (Drdák a kol., 1996). Mléko nemá mít například zvýšenou kyselost, pozitivní test na inhibiční látky, ani vysoký počet mikroorganismů. Důležitým technologickým krokem při výrobě sýrů je pasterace mléka. Pasterací se zničí všechny vegetativní formy mikroorganismů, kromě spor a některých druhů termofilních bakterií. Čím čistší mléko před pasterací, tím jakostnější po pasteraci. Má-li se vyhovět vysokým požadavkům kladeným na jakost mléka z hlediska bakteriologické čistoty, je nutno při výrobě, získávání, ošetřování, sběru a svozu mléka zajistit: − vyloučení infekce mléka mikroorganismy − zabránění pomnožení mikroorganismů v mléce od doby nadojení po převzetí v sýrárně
11
2.2
Hlavní technologické kroky při výrobě sýrů
2.2.1
Přírodní sýry
Podle našich technologických postupů se mohou všechny druhy sýrů vyrábět pouze z pasterovaného mléka. Teploty pasterace se u jednotlivých skupin sýrů liší. Např. pro výrobu tvrdých sýrů s vysokodohřívanou sýřeninou (zejména ementálského typu) je třeba používat teploty maximálně do 74 °C (optimum 71 – 72 °C) po dobu 15 s (Gajdůšek, 2000). Se zvyšující se pasterační teplotou dochází ke zvýšené denaturaci bílkovin, které jsou zadržovány v sýřenině. Může tak dojít ke zhoršení jakosti a snížení sušiny sýrů. Dále je mléko upravováno tak, aby vyrobený sýr měl předepsaný obsah tuku, sušiny (tuku v sušině). Tepelným ošetřením mléka i přes šetrnou pasteraci, která se převážně používá, dochází ke zhoršení syřitelnosti mléka. Proto je k jejímu obnovení do mléka přidáván CaCl2 obvykle v množství 20 g na 100 l mléka. Přídavek čistých kultur do mléka před sýřením je nutnou podmínkou zdárného průběhu celého technologického procesu. Zaočkovává se čistými mlékárenskými kulturami a kulturami speciálními podle druhu vyráběného sýra. Proces mléčného kvašení probíhá u každého druhu sýrů jinou rychlostí a do jiné hloubky. Následně je přidáno syřidlo, které obsahuje enzymy srážející bílkoviny mléka. Dávka syřidla se volí podle druhu sýra a doby sýření. Vzniká koagulované mléko – sýřenina, a odděluje se syrovátka, která je odpadem. Syrovátkou se odstraňuje ze sýřeniny podstatná část mléčného cukru, ve vodě rozpustných vitamínů, minerálních látek a ve vodě rozpustných syrovátkových bílkovin. Při srážení se mikroorganismy přítomné v mléce strhávají asi ze 70 až 90 % vznikající sýřeninou a jen část jich přechází do syrovátky. Množství strhnutých mikroorganismů závisí na kvalitě mléka a času sýření. Pokud sýření trvá delší dobu, přechází většina mikroorganismů do sýřeniny, při době kratší jich více odchází do syrovátky. Je proto zřejmé, že mikroflóra sýřeniny se v podstatě neliší od mikroflóry mléka. Sýřenina se zpracovává podle druhu sýru, krájí, formuje, přihřívá apod. Právě zpracováním sýřeniny nastávají v mikroflóře velké změny, které jsou podmíněny teplotou při sýření, dobou sýření, způsobem a délkou zpracování, dohříváním, sušinou sýrů. (Olšanský, 1958)
12
Důležitým procesem je solení sýrů, které dodává výraznou chuť, má vliv i na odtékání syrovátky a ovlivňuje mikrobiologické procesy během zrání (Arpai, Bartl, 1977). Zráním se označují všechny biochemické procesy, probíhající v sýrech působením mikrobiálních enzymů, případně i enzymů syřidla a ovlivňující vzhled, chuť, vůni a konzistenci sýra. Během zrání je sýr ošetřován (omýván, obracen apod.). Některé sýry zrají v obalech, které současně slouží i jako expediční obal, nebo pod nátěrem (Gajdůšek, 2000). Doba zrání sýrů se pohybuje od 24 hodin (čerstvé solené sýry) až po několik měsíců (Ementál).
Tab. 1.: Hlavní technologické kroky při výrobě sýrů (Görner, Valík, 2004)
mléko ↓ fermentace mléka zákysem přídavek speciálních kultur srážení ↓ sýřenina ↓ kysání odtok syrovátky formování lisování solení ↓ mladý sýr ↓ zrání ošetřování porcování balení ↓ zralý sýr
13
2.2.2
Tavené sýry
Tavené sýry se vyrábí úpravou sýrů přírodních. Přírodní sýry pro výrobu tavených sýrů se pečlivě vytřídí podle výrobních partií, kvality a stupně prozrání. K výrobě tavených sýrů je možno použít pouze kvalitních přírodních sýrů. Nesmí být taveny sýry, které mají chuťové vady. O vhodnosti sýrů k tavení se lze přesvědčit i mikrobiologickými zkouškami, z nichž nejdůležitější je průkaz sporotvorných anaerobních a aerobních mikroorganismů. Sýry se krájí na bloky, které se dále rozdrobí a melou. Přidají se další přísady (např. smetana) a tavící soli. Následuje tavení, nejčastěji v kotlových soupravách. Tavení je proces, při kterém dojde k zahřátí surovin na teplotu kolem 85 °C příp. až na 120 °C. Horká tavenina se nalévá do formovacích a balících strojů, kde je automaticky zabalena.
2.3
Rozdělení sýrů
Sýry je možno rozdělit podle řady hledisek : −
podle použité suroviny se dělí sýry na přírodní sýry, tj. klasické sýry, vyráběné
přímo z mléka sladkým nebo kyselým srážením, historicky mnohem mladší tavené sýry, které jsou vyráběny dalším zpracováním sýrů přírodních tavením a také na sýry syrovátkové (Třídění podle – Gajdůšek, 2000) •
podle druhu použitého mléka – kravské, ovčí, kozí apod.
•
podle obsahu sušiny
•
–
tvrdé (obsah vody max. 45 %)
–
měkké (obsah vody min. 45 %)
podle procentického obsahu tuku v sušině: –
vysokotučné ( více než 60 % tuku včetně v tukuprosté hmotě sýra)
–
plnotučné (více než 45 % tuku včetně v tukuprosté hmotě sýra)
–
polotučné (více než 25 % tuku včetně v tukuprosté hmotě sýra)
–
nízkotučné (více než 10 % tuku včetně v tukuprosté hmotě sýra)
–
odtučněné ( méně než 10 % tuku včetně v tukuprosté hmotě sýra)
14
•
•
podle konzistence: –
měkké (více než 68,0 % vody v tukuprosté hmotě sýra)
–
poloměkké (62,0 až 68,0 %)
–
polotvrdé (55,0 až 61,9 %)
–
tvrdé (47,0 až 54,9 %)
–
extra tvrdé ( méně než 47 % včetně)
podle způsobu srážení: –
kyselé srážení – kyselé sýry – průmyslový tvaroh a z něj výráběné olomoucké tvarůžky
•
–
sladké srážení – působením syřidla – sladké sýry, polotvrdé a tvrdé
–
sladké srážení, které je mnohem pomalejší – měkké sýry a tvarohy
podle základních technologických principů měkké sýry −
nezrající (Čerstvý sýr)
−
zrající (Romadúr)
−
zrající v chladu (Blaťácké zlato)
−
zrající v solném nálevu (Balkánský sýr)
−
s plísní na povrchu (Hermelín)
−
s plísní v těstě (Niva)
−
dvouplísňový (Vltavín)
tvrdé sýry −
sýry s nízkodohřívanou sýřeninou − sýry eidamského typu (Eidamská cihla) − sýry s hnětenou sýřeninou − sýry s mletou sýřeninou typu čedar (Cheddar)
−
sýry s vysokodohřívanou sýřeninou − sýry ementálského typu (Primátor, Ementál) − sýry bez tvorby ok (Parmezán) − sýry ke strouhání (Parmezán)
15
2.4
Negativní ovlivnění zdraví potravinami
Onemocnění, které se přenáší infikovanými potravinami, se nazývá alimentární. Podle průběhu a příznaků se obvykle rozděluje na dvě skupiny: − Otravy potravinami − Nákazy z potravin Otravy potravinami jsou onemocnění, u nichž základní úlohu má požitá potravina; původci otrav jsou schopni se rozmnožovat v potravinách a hromadit v nich své toxiny. Otravy potravinami se nepřenášejí dotykem. Otravy mikrobiálního původu je možné rozdělit na alimentární intoxikaci a alimentární infekci. Alimentární intoxikace vznikají přítomností mikrobních toxinů v potravinách, kdežto živé toxikogenní mikroorganismy nemusí být již přítomny. Při alimentární infekci vznikají toxiny za přítomnosti živých mikroorganismů – původců otrav v potravině. U nákaz z potravin je potravina nositelem choroboplodných mikrobů, které jsou přenášeny z nemocného organismu na zdravý. Nákazy se mohou přenášet nejen potravinami, ale i vodou, vzduchem, dotykem atd. Původci nákaz se v potravině zpravidla nerozmnožují.
2.5
Mikroorganismy způsobující kažení sýrů
2.5.1
Bakterie
Rod Clostridium je velmi rozsáhlý. 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.
16
sporogenes). Pro rod Clostridium je charakteristická tvorba spor, které jsou širší než vegetativní buňky. Při anaerobní oxidaci 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, 2-propanol, β-hydroxymáselná kyselina a malé množství octové kyseliny. Tvorba těchto látek je charakteristická pro druhy Clostridium butyricum a Cl. acetobutyricum. Některé
druhy
rodu
Clostridium
produkují
velmi
nebezpečné
toxiny.
Z potravinářského hlediska je nejdůležitější Clostridium botulinum. Tvoří pohyblivé tyčinky šířky 1,1 – 1,5 µm a délky 10 µm, které se vyskytují v párech nebo krátkých řetízcích. Jeho spory jsou oválné. Roste v rozmezí teplot 10 – 50 °C, přestává se množit při pH < 4,5. C. botulinum produkuje tzv. botulotoxiny, které patří k nejúčinnějším jedům. 1 mg představuje smrtící dávku pro 16 000 lidí. Botulotoxiny jsou bílkovinné povahy, a proto se inaktivují zvýšenou teplotou během 15 až 20 minut při 100 °C (Šilhánková, 1995). V těle živočicha se C. botulinum nerozmnožuje, takže působí pouze toxinem vytvořeným při rozmnožení této bakterie v potravině. Otrava se nazývá botulismus. Spory tohoto druhu jsou přítomny v půdě, i když v poměrně malých koncentracích, v jezerech apod. Dalším druhem produkujícím toxin je Clostridium perfringens, který tvoří rovné tyčinky 0,9 – 1,3 µm x 3,0 – 9,0 µm, jednotlivé, ve dvojicích nebo krátkých řetízcích. Roste při teplotách 20 – 50 °C, optimální teplota růstu je 45 °C. Vegetativní buňky nepřežívají záhřev 16 – 17 s na 72 °C. Enterotoxin je inaktivován záhřevem 5 min na 60 °C. Otrava toxinem nastává pouze při silné kontaminaci potraviny touto bakterií, tj. při koncentraci buněk v potravině alespoň 106.g-1. Tvoří se při sporulaci, která probíhá většinou až ve střevním traktu člověka. Clostridium perfringens se hojně vyskytuje v půdě a prachu. Pro druhy C. butyricum, C. sporogenes a C. tyrobutyricum poskytují sýry dobré nutriční a anaerobní podmínky. Tepelně neošetřené, vakuově balené sýry, konzervované nanejvýš chlazením v ledničkách při min. +5 °C, a sýrové pomazánky s vyšším obsahem vody a vyšší hodnotou pH jsou příznivé pro rozvoj C. botulinum.
Rod Bacillus tvoří většinou grampozitivní peritrichní tyčinky o rozměrech 1,0 – 1,2 µm x 3 – 5 µm jednotlivé, ve dvojicích nebo řetízcích, které mají bohaté enzymové
17
vybavení,
takže
mohou
rozkládat
nejrůznější
organické
sloučeniny.
Jsou
chemoorganotrofní, aerobní nebo fakultativně anaerobní buňky, schopné tvořit endospory. Spory jsou eliptické, umístěné centrálně, nenadouvají sporangia. Bacillus cereus patří mezi druhy s poměrně velkými buňkami (1 x 3 až 5 µm). Tepelné optimum jeho růstu je 30°C, maximální teplota růstu je u jednotlivých kmenů 37 až 48 °C, většinou 43 °C. Minimální 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 sterilaci v autoklávu při 110 °C a UHT proces při 134 °C. Při růstu na polysacharidových substrátech produkuje toxiny, které mohou být příčinou 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 v krmivech. Z těchto zdrojů jsou kontaminovány cereálie neintenzivněji při sklizni, ke kontaminaci syrového mléka pak dochází během dojení. Méně běžná příčina přímé kontaminace mléka jsou cereové mastitidy. Také spory z ovzduší mohou kontaminovat mléko.
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 vyskytují psychrotrofní kmeny, které rostou i při nižších teplotách. Nepřežívá záhřev 16 – 17 s při teplotách vyšších než 64,5 °C. Optimální pH je 6,8 – 7,2. Nejvýznamější je Escherichia coli, která se nachází ve spodní části střevního traktu člověka a teplokrevných zvířat, a vyskytuje se tedy i ve výkalech. Její přítomnost ve vodách nebo v potravinách je proto ukazatelem fekálního znečištění a úrovně sanitace a hygieny. Některé její kmeny (tzv. enteropatogenní Escherichia coli čili EPEC) způsobují průjmová střevní onemocnění a onemocnění močových cest. Nejvýznamnější je EHEC – enterohemoragická E. coli 0157:H7, vyskytuje se v syrovém mléce a způsobuje až krvavý průjem, bolesti břicha a zvracení. Infekční dávka je velmi nízká, nižší jak 10 mikroorganismů/g (Cempírková a kol., 1997).
18
Escherichia coli zkvašuje cukry (např. glukosu, laktosu, některé pentosy a alkoholické cukry) za intenzivní tvorby kyselin a plynu. Tvoří z těchto cukrů hlavně kyseliny mléčnou, pyrohroznovou, octovou a mravenčí, přičemž část kyseliny mravenčí rozkládá na oxid uhličitý a vodík. Průběh kvašení lze vyjádřit následující rovnicí: 2C 6 H 12 O6 → 2CH 3CHOHCOOH + CH 3COOH + CH 3CH 2 OH + HCOOH + CO2 + H 2
Rod Salmonella obsahuje podle nejnovějších taxonomických studií pouze 4 druhy, z nichž některé byly dříve označovány jako podrody. Tyto druhy zahrnují přes 2000 sérotypů (čili sérovarů) a všechny jsou patogenní. Salmonelly jsou gramnegativní rovné tyčinky, pohyblivé, 0,7 – 1,5 µm x 2,0 – 5,0 µm. Jsou fakultativně anaerobní a biochemicky velmi aktivní. Optimální teplota růstu je 35 – 37 °C, tepelné minimum i maximum je závislé na kmenu. Salmonely nepřežívají pasteraci s výdrží 16 – 17 s při teplotě 65 °C a vyšší. Optimální pH se pohybuje v rozmezí 6,5 – 7,5. Všechny druhy salmonel fermentují glukosu za tvorby plynu. Typickou vlastností je také produkce sirovodíku. Nezkvašují však laktosu. Stejně jako rod Escherichia patří do čeledi Enterobacteriaceae. Podstatou patogenity salmonel je jejich termostabilní endotoxin. Vyskytují se v zažívacím traktu domácích zvířat a hlodavců, nemocných lidí a bacilonosičů, v drůbežích vejcích, zvláště kachních. Přenášejí se kontaminovaným masem, masnými i vaječnými surovinami, polotovary a potravinami, zmrzlinami, mlékem a mléčnými výrobky, vodou. Salmonella typhi způsobuje velmi vážné a často i smrtelné střevní onemocnění lidí – břišní tyf. Salmonella typhi je patogenní pouze pro člověka. Bakterie se množí ve střevním traktu. Salmonella enteritidis se vyskytuje v trusu ptáků (hlavně kachen a holubů), odkud se může dostat do potravin. U člověka vede požití potravin, jež ji obsahují, k lehčím onemocněním, která jsou charakterizována krátkou inkubační dobou (6 až 20 hodin), průjmy a často i zvracením. Tento typ onemocnění se označuje jako salmonelóza.
Rod Shigella jsou gramnegativní, tyčinkovité, nepohyblivé bakterie z čeledi Enterobacteriaceae. Jsou aerobní a velmi citlivé na nejrůznější nepříznivé činitele vnějšího prostředí. Laktosu nezkvašují, fermentují pouze glukosu, ale bez tvorby plynu. Rod Shigella se dělí na sérotické skupiny A – D. Každá skupina obsahuje různé počty sérotypů.
19
Shigelly mohou být přítomny v potravinách a vodě, znečištěné fekáliemi. Do potravin se vždy dostávají sekundárně. Jsou patogenní, vytvářejí endotoxin. Onemocnění způsobené rodem Shigella se nazývá bacilární úplavice nebo dyzentérie. Shigelly vnikají do organismu orální cestou. Tato infekce je velice nakažlivá a infekční dávka činí přibližně 200 zárodků (Klaban, 1999). Bakterie jsou přenášeny z fekálií nemocných lidí na potraviny hlavně v letním období, např. mouchami. Onemocnění je rozšiřováno také bacilonosiči. Příznakem infekce jsou horečka a úporné průjmy. Nejčastějším původcem v našich podmínkách je Shigella sonei, méně často Shigella flexneri a vzácně Shigella dysenteriae, která způsobuje úplavici s nejtěžším průběhem.
Rod Campylobacter představují štíhlé, zahnuté, gramnegativní tyčinky. Pohybují se pomocí polárního bičíku, spory netvoří. Nemají schopnost zkvašovat glukosu ani další sacharidy, a také nerozkládají přírodní makromolekuly (proteiny, tuky). Jsou mikroaerofilní. Minimální teplota pro růst je 30 °C, optimální 42 až 45 °C a teplota 48 °C je tepelně inaktivuje. Nepřežívají pasterační záhřev 16,2 s při teplotách vyšších než 63 °C (Jičínská, Havlová, 1995). Optimální pH se pohybuje 6,5 až 7,5. V potravinách přežívají dobře chlazení i zmrazení, ale nesnášejí vyschnutí. Kampylobakterióza většinou probíhá jako krátká, benigní gastroenteritida, k onemocnění jsou náchylné především děti. Podle statistických šetření se podílí na etiologii akutních průjmů až 14%. Minimální infekční dávka je pravděpodobně velmi nízká – cca 500 bakterií. Geneticky jsou kampylobaktery velmi aktivní a přizpůsobivé: vykazují geneticky programované změny fenotypu (fázové a antigenní variace) a spontánní transformabilitu homologickou DNK. Campylobacter jejuni vyžaduje pro svůj růst živné půdy s krví obohacené vitamíny a aminokyselinami, současně i atmosféru se sníženou tenzí kyslíku. Infekce vyvolané druhem Campylobacter jejuni jsou nejrozšířenější. Zdrojem kontaminace tímto rodem může být hygienicky závadná voda používaná k mytí výrobních prostor a zařízení.
Dalším rodem, z potravinářského hlediska velice důležitým, je rod Listeria, který je v přírodě velmi rozšířený a vyskytuje se také ve fekáliích a někdy i 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.
20
Nejvýznamnějším druhem je patogenní Listeria monocytogenes, která u oslabených jedinců (děti, těhotné ženy, rekonvalescenti, starší lidé apod.) může vyvolat encefalitidu, onemocnění jater aj. nemoci. Napadá buňky imunitního systému a rozmnožuje se v nich. Infekční dávka není dosud přesně známa, je udávána v rozsahu 100 - 100 000 mikroorganismů.g-1. V průmyslově rozvinutých zemích jsou listeriózy příčinou jen asi 0,5 – 1 % všech hromadných alimentárních infekcí a intoxikací mikrobiálního původu, mají však mezi těmito onemocněními zcela nesporné prvenství v procentu mortality, které se odhaduje až na 30 % úmrtí z celkového počtu onemocnění. L. monocytogenes se dobře rozmnožuje v chladírenských teplotách. Vedle svých psychrotrofních vlastností má tento mikrob významný mezofilní potenciál, který umožňuje přežívat teploty mezi 70 – 71°C. Za bezpečnou hranici se považuje teplota 71,8°C (Cempírková a kol., 1997). Listeria monocytogenes může růst za aerobních i mikroaerofilních podmínek na obohaceném krevním agaru, je nalézána v syrovém mléce i syrovém mase. Přežívá sušení i mražení. Rod Staphylococcus zahrnuje grampozitivní koky o průměru 0,5 – 1,0 µm, které se často vyskytují ve shlucích, ale také jednotlivě, po dvou, čtyřech nebo dokonce v krátkých řetízcích. Jsou vždy nepohyblivé, nikdy nevytvářejí spory a vykazují pozitivní katalasový test. Z fyziologického hlediska se většinou jedná o fakultativně anaerobní bakterie, avšak za aerobních podmínek rostou lépe. Staphylococcus je schopen zkvašovat cukry za vzniku kyselin. Obecně jsou stafylokoky velmi rozšířené v prostředí, ve kterém primárně osidlují povrch těla člověka a mnoha zvířat, také různé sliznice ptáků a savců. Nejdůležitější je patogenní druh Staphylococcus aureus, který způsobuje anginu, hnisavé onemocnění kůže (trudovitost, furunkly), hnisání ran a hnisavé onemocnění poraněných kostí. Dostane-li se do potravin, produkuje enterotoxiny bílkovinné povahy, které mohou způsobit vážné až smrtelné otravy. Na tvorbu enterotoxinu má velký vliv složení potraviny a teplota. Pokud jde o rezistenci enterotoxinu, ten 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, bolestí hlavy a někdy poklesem teploty. K otravě dochází obyčejně tehdy, je-li koncentrace buněk Staphylococcus aureus v potravině řádu 105 až 107. g-1 (Šilhánková, 1995).
21
Minimální a maximální teplota pro růst S. aureus a tvorbu enterotoxinu je 10 až 45 °C, optimální 30 – 37 °C. S. aureus je halotolerantní až mírně halofilní, roste dobře ještě při koncentraci 10 % NaCl. Stafylokoky jsou poměrně rezistentní k vyšším teplotám, tj. více než 60 °C. Podle studií prováděných s různými kmeny za rozdílných podmínek mohou přežívat při 60 62 °C po dobu 30 až 120 min. (Jičínská, Havlová, 1995)
Některé druhy bakterií (laktobacily, enterokoky aj.) si adaptivně zvyšují suboptimální pH prostředí dekarboxylací aminokyselin histidinu a fenylalaninu na histamin a tyramin – biogenní aminy (Jičínská, Havlová, 1995). Laktobacily, laktokoky i kontaminující enterokoky tvoří biogenní aminy v sýrech s mírně kyselým pH během zrání a skladování při pokojové teplotě. Pokud se biogenní aminy nahromadí v potravině v toxickém množství, mohou způsobit alimentární otravu. Otrava histaminem se projevuje zvracením, bolestmi hlavy, pálením v krku, zatímco otrava tyraminem, který uvolňuje z tkání norepinefrin, může vyvolat hypertenzní krizi. Sýry byly zjištěny jako příčina několika otrav histaminem a v jednom případě byl jako etiologické agens, produkující v sýru histamin, charakterizován Lactobacillus buchneri (Jičínská, Havlová, 1995).
2.5.2
Plísně
V přírodě se plísně běžně a hojně vyskytují. Jejich význam spočívá v mineralizačních procesech, kdy spolu s ostatními mikroorganismy rozkládají organické látky a zajišťují tak koloběh látek v přírodě. Plísně způsobují vady, až úplné znehodnocení potravin, pokud jsou pro rozvoj plísní podmínky. Nejdůležitější z nich je přístup vzdušného kyslíku a vlhkost. Plísně, které tvoří toxické metabolity, jsou označovány jako toxinogenní. Je to každá plíseň produkující metabolity toxické pro jakýkoliv jiný organismus, tedy i antibiotika, která jsou toxická pro bakterie. V užším smyslu se ,,toxinogenní“ nazývají jen ty druhy, které produkují toxicky účinné látky pro člověka a hospodářská zvířata. Jimi produkované toxiny jsou mykotoxiny, onemocnění způsobená mykotoxiny se nazývají mykotoxikózy (na rozdíl od mykóz, kde přímým patogenním faktorem je plíseň sama). Mykotoxiny jsou produkty sekundárního metabolismu plísní, které se tvoří během vegetativního
22
saprofytního růstu, především v postexponenciální fázi (idiofázi) během sporulace. (Jičínská, Havlová, 1995)
Velmi rozšířený rod Aspergillus se vegetativně rozmnožuje konidiemi. U některých druhů je známa též tvorba neuspořádaných asků obsahujících 8 askospor. Asky jsou umístěny v kulovitém kleistotheciu, které má sírovitě žlutou barvu a je zřetelné pouhým okem jako drobné kuličky o průměru menším než 1 mm. Biochemicky jsou příslušníci tohoto rodu velice aktivní. Tvoří mnoho enzymů – proteolytické, amylolytické a pektolytické. Tato vlastnost je pak využívána v potravinářství nebo v průmyslu.
Rod Fusarium je velmi rozsáhlý a v přírodě velmi rozšířený. Rozmnožuje se pomocí vícebuněčných rohlíčkovitých nebo banánovitých konidií. Kromě toho tvoří i jednobuněčné konidie, jež jsou uspořádány v řetízcích nebo nepravých paličkách, které vznikají shlukem lepkavých spor. (Šilhánková, 1995) Mnoho druhů tvoří nápadné kolonie s výraznou pigmentací – červená, oranžová, fialová, modrá apod. Některé jeho druhy způsobují nemoci rostlin, jiné produkují toxiny, které mohou vést k vážnému onemocnění člověka.
Rod Penicillium je nejrozšířenější a nejrozsáhlejší rod z plísní. 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. Okraje koloniií, na nichž nejsou spory, jsou bílé. (Šilhánková, 1995) Mnoho druhů uvolňuje do prostředí žluté až červené pigmenty. Tento rod se rozděluje do několika sekcí: Podle (Šilhánková, 1995) I.
Monoverticillata – se štětečkem tvořeným svazkem sterigmat či fialid.
II.a
Biverticillata symmetrica – tvoří na konci konidioforu symetricky
uspořádaný svazek válcovitých buněk nazvaných metuly. Každé metuly vyrůstá svazek sterigmat. II.b
Biverticillata asymmetrica – skupina s nesymetricky uspořádaným
štětečkem konidioforu. (P. expansum, P. roqueforti, P. camemberti)
23
III.
Polyverticillata
–
s konidioforem
končícím
bohatým,
opakovaně
větveným, symetricky uspořádaným štětečkem.
Rod Scopulariopsis se morfologicky podobá rodu Penicillium. Liší se tím, že bílé až žlutohnědé konidie rodu Scopulariopsis jsou vzájemně spojeny úzkým krčkem a mají na svém povrchu výrustky. V přírodě se běžně vyskytuje Scopulariopsis brevicaulis, který se podílí na hnilobných procesech, doprovázených nepříjemným zápachem. Je patogenní, způsobuje mykózy nehtů, kůže a ústní dutiny. Na půdě se stopami arzénu tvoří pronikavý česnekový zápach (Žižka, Korbelová, 1992).
2.5.2.1 Mykotoxiny Mezi nejznámější a nejvíce sledované mykotoxiny patří aflatoxiny. Jsou produkovány mykotoxinogenními kmeny Aspergillus flavus a Aspergillus parasiticus. Aflatoxiny vykazují poměrně silný toxický účinek na játra lidí a zvířat, objevují se tzv. hepatotoxikózy. Např. E. Ranft v roce 1975 vypočítal, že akutní toxická dávka aflatoxinu pro člověka s hmotností 70 kg by mohla být 25 mg (Klaban, 1999). Dlouhodobá konzumace malého množství aflatoxinů způsobuje zhoubné nádory. Nejvíce působí aflatoxiny na děti a mláďata zvířat. (Žižka, Korbelová, 1992) Mezi nebezpečné aflatoxiny patří zejména aflatoxiny B1, B2, G1, G2 a M1. Aflatoxiny B1 a B2 fosforeskují působením UV záření, G1 a G2 pak fosforeskují zeleně. Toho se využívá při jejich detekci. Aflatoxiny přijaté s krmivem pronikají i do mléka (v množství µg/kg), a tedy následně do sýrů.
Ochratoxin A je nebezpečný mykotoxin, který je vytvářený určitými kmeny plísní Aspergillus ochraceus, také i vzácnějšími druhy Aspergillus melleus a Aspergillus sulphureus. Rovněž i Penicillium variabie a Pen. viridicatum mají schopnost produkovat tento toxin. Vyznačuje se imunosupresivními a teratogenními účinky.
24
Některé kmeny Penicillium expansum a P. cyclopium mohou vytvářet mykotoxin zvaný patulin. Rovněž některé druhy rodu Aspergillus a Byssochlamys jej mohou produkovat. Má molekulovou hmotnost 154 a sumární vzorec C 7 H 6 O4 . Vyskytuje se především v moštech, sirupech a z ovoce hlavně v jablkách. Vykazuje imunosupresivní účinky a po opakovaném příjmu organismem může poškozovat játra a slezinu.
Fumoniziny, mykotoxiny produkované rodem Fusarium způsobují nádory jater, jícnu a hepatotoxicitu.
2.5.3
Kvasinky
Kvasinky a kvasinkové organismy jsou v přírodě velmi rozšířeny. Protože mají většinou pouze sacharolytické schopnosti, vyskytují se především na materiálech obsahujících cukry. Jsou přenášeny hlavně hmyzem, větrem apod. Rozmnožování kvasinek je podmíněno jejich fyziologickými vlastnostmi, tj. potřebou cukru, odolností ke kyselému prostředí, u některých druhů také tolerancí k vysokému osmotickému tlaku a je omezeno jejich neschopností štěpit bílkoviny. Mají také nízkou tepelnou odolnost. (Šilhánková, 1995) 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 (i jiných mikroorganismů) na povrchu sýrů je nepřiměřená vlhkost jejich povrchu. Takový případ může nastat z více příčin. Při zrání sýrů probíhá proteolýza bílkovin, přičemž se může ze sýra uvolňovat voda původní bílkoviny. Z teplotních příčin může u sýrů docházet i k jejich ,,pocení“. Na povrchu sýra vzniká vlhkost, která není čistou vodou, ale obsahuje řadu živin pro mikroorganismy jako kyselinu mléčnou, rozpustné peptidy, aminokyseliny, minerální látky. Pokud se tyto látky nahromadí mezi povrchem sýra a jeho obalovým materiálem, vzniká ideální prostředí pro růst kontaminujících mikroorganismů. (Görner, Valík, 2004)
Rod Geotrichum s jediným druhem (Geotrichum candidum dříve Oospora lactis) má bohaté mycelium s artrosporami a bílé sametové až vatovité kolonie. Tvoří vlastně přechod mezi kvasinkami a plísněmi. Nemá kvasné schopnosti. (Šilhánková, 1995) Vyskytuje se
25
jako častá kontaminace mléčných výrobků, hlavně tvarohů, neboť obsahuje proteolytické a lipolytické enzymy.
Rod Candida obsahuje na 160 druhů. Některé kmeny mohou být podmíněně patogenní. Mnohem nebezpečnější jsou však další patogenní druhy. V prvé řadě je to druh Candida albicans, který může způsobovat onemocnění (kandidózy) kůže a nehtů. Může však zachvátit také vnitřní orgány a vést ke smrti, není-li včas rozpoznána. Kandidózy vnitřních orgánů a sliznic vznikají především u oslabených jedinců. Druhy rodu Candida, u nichž byly zjištěny pouze kulovité až elipoidní buňky, byly dříve zařazovány do rodu Torulopsis. Dnes je však známo, že tvorba pseudomycelia a pravého mycelia může být výsledkem mutace určitých genů, a proto nemůže sloužit jako jediný znak rozlišující dva rody. Proto byl rod Torulopsis zrušen. (Šilhánková, 1995)
2.6
Vady sýrů
Při výrobě sýrů se může vyskytnout řada chyb. Tyto chyby mohou mít technologické, fyzikální (mechanické) anebo biologické, tedy mikrobiální příčiny. Mikrobiologické vady sýrů jsou nejčastější a projevují se ve změnách vzhledu, konzistence, vůně a chuti.
2.6.1
Vady přírodních sýrů mikrobiologického původu
Nadouvání sýrů je nejvíce obávaná vada tvrdých sýrů, v jejichž těstě se tvoří četné a velké dutiny. Čelní plochy bývají abnormálně vyduté. Chuť sýra je často mdle až hnilobně nasládlá, zápach je nepříjemný, často sirovodíkový. Původci této vady jsou bakterie rodu Escherichia (Escherichia coli, Escherichia freundii) a Aerobacter (Aerobacter aerogenes, Aerobacter cloacae), které tvoří z laktosy mimo jiné oxid uhličitý a vodík, který je zvláště nežádoucí. Činností bakterií těchto druhů dochází k duření ihned po výrobě, mnohdy již při lisování. Nadouvání zpravidla pokračuje ještě ve zracích sklepech, poněvadž některé druhy bakterií uvedených rodů mohou zkvašovat za tvorby plynu i kyselinu mléčnou. Daleko škodlivější jsou bakterie rodu
26
Aerobacter, které mají nižší optimální teplotu růstu, takže při nižších teplotách tvoří více plynu než bakterie rodu Escherichia. Mimo uvedené bakterie mohou nadouvání působit kvasinky rodu Saccharomyces a nepravé kvasinky rodu Torulopsis (Torulopsis cremoris a Torulopsis lactis) – nyní řazeny do rodu Candida, které rozkládají laktosu na alkohol a oxid uhličitý, kterého se tvoří velmi mnoho. Bakterie rodu Escherichia a Aerobacter mají původ v mléce nebo v nečistém zařízení mlékárny, hlavně strojů, potrubí a sýrařských kotlů. K infekci kvasinkami dochází zpravidla v sýrárně.
Síťovitost sýrů se objevuje často u měkkých i tvrdých sýrů. Sýry nabývají nepříjemně nasládlé příchuti. Síťovitost sýrů způsobuje infekce bakteriemi rodu Escherichia a Aerobacter, které tvoří vedle oxidu uhličitého i vodík, jež se ve vodě sýra nerozpouští, takže v místech, kde se tyto bakterie nacházejí, se tvoří plynová bublina. Mnohdy se tvoří plynových bublinek tak mnoho, že jimi bývají sýry úplně prostoupené. V tom případě se mluví o hnidovitosti sýrů. (Olšanský, 1958) U tvrdých sýrů je nutno dbát na dobrou výrobu a vylisovaní, aby se v nich nenacházela volná syrovátka, v níž je přítomna laktosa, která je pro bakterie snadným zdrojem živin. Tato vada se posuzuje velmi přísně, poněvadž sýry se u nás vyrábějí z pasterovaného mléka. Vada nasvědčuje, že mléko bylo silně reinfikováno a nebylo dbáno ani základních pravidel hygieny a sanitace.
K pozdnímu duření sýrů dochází u tvrdých sýrů za 10-60 dní po výrobě. V sýrech se tvoří četné velké dutiny, jež jsou obyčejně od sebe odděleny pouze tenkou vrstvou sýrové hmoty, která je tuhá a houževnatá. Chuť sýra je mdlá a zapáchá po mastných kyselinách, hlavně po kyselině máselné. Původci této vady jsou sporotvorné bakterie rodu Clostridium skupiny máselného kvašení, z nichž nejčastější druhy jsou Clostridium butyricum, Clostridium tyrobutyricum, Clostridium lactobutyricum a Clostridium pasteurianum. Tyto bakterie zkvašují laktosu, kyselinu mléčnou a mléčnany za tvorby kyseliny máselné, oxidu uhličitého a vodíku.
27
K infekci těmito bakteriemi obvykle dochází, jsou-li dojnice krmeny nevhodnými, zejména zkaženými silážovanými krmivy. S potravou se dostanou spory bakterií do tlustého střeva, kde se často rozmnoží, dostanou do výmětů a pak kontaminují mléko. Infekce může být přenesena i jiným způsobem. Nejčastěji to bývají ruce a šaty dojičů, hlína, prach, voda, špatně čištěné potrubí v mlékárnách apod. (Olšanský, 1958)
Netypický maz K vadě dochází u sýrů kyselých a měkkých, které zrají od povrchu. Sýry postrádají typického oranžového nebo zlatožlutého mazu. Zpravidla nemají ani typické příchuti. Ke vzniku vady dochází proto, že se na povrchu sýrů nenacházejí v dostatečném množství bakterie tvořící oranžová a zlatožlutá barviva. Jsou to hlavně druhy Brevibacterium linens, Micrococcus aurantiacus a Sarcina aurantiaca. (Olšanský, 1958)
Moučné povlaky K této vadě dochází zejména u tvrdých sýrů zpravidla ve zracím sklepě. Na povrchu sýrů se tvoří bělavý povlak a později získává kůra pod tímto povlakem červenohnědou barvu. Při tom sýr získává nepříjemný zápach. Původcem vady je plíseň Scopulariopsis brevicaulis, která tvoří hnědé barvivo, amoniak a dietylarsen, který nepříjemně zapáchá po česneku. Objeví-li se tato vada, doporučuje se sýry omývat v 15% roztoku sody. Nejlepší ochranou je umělé vyvolání lesklého mazu. (Olšanský, 1958)
Žloutnutí Tato vada se vyskytuje na povrchu měkkých sýrů. Jejím původcem jsou bakterie, které tvoří žlutá pigmentová barviva. Původcem jsou bakterie druhu Micrococcus flavus. V některých případech v sýrech s plísní v těstě se tvoří žluté porosty plísně, které jsou způsobovány druhem Aspergillus flavus. Původcem žloutnutí trapistu je plíseň Penicillium fluorescens. (Olšanský, 1958)
Červenání sýrů Červenání sýrů je vada, která se vyskytuje vzácně na povrchu sýrů měkkých a kyselých nebo uvnitř sýrů tvrdých, hlavně s vysokodohřívanou sýřeninou.
28
Na roquefortech tvoří cihlově červené skvrny plíseň rodu Geotrichum. U sýrů tvrdých tvoří v těstě červené skvrny bakterie druhu Propionibacterium thoenii a Propionibacterium jensenii.
Šedohnědé skvrny Se nejčastěji vyskytují u tvrdých sýrů, zpravidla přezrálých. Nejprve vznikají pod kůrou a šíří se dovnitř těsta. Při vadě nedochází k větším chuťovým změnám. Původci jsou kvasinky, které vytvářejí proteolytickou činností barevné sloučeniny.
Hnědnutí sýrů Se objevuje ojediněle u tvrdých sýrů, hlavně u ementálů na povrchu nebo uvnitř v podobě hnědých teček. Také u roquefortů je někdy možno pozorovat v těstě hnědé skvrny. Původcem povrchové vady je plíseň druhu Penicillium casei, která při sporulaci zbarvuje povrch sýrů hnědě. U roquefortů tvoří vadu Bacillus pumilus a také některé druhy sarcin.
Modrání sýrů Se objevuje u tvrdých sýrů, zejména u sýrů s nízko dohřívanou sýřeninou. V těstě se tvoří modré skvrnky nebo na povrchu modré plochy. Původcem vady jsou bacily, které se nachází v půdě. Vadu mohou také způsobit aktinomycety, které tvoří modré plochy na povrchu.
Černání sýrů Se vyskytuje nejčastěji na povrchu měkkých a kyselých sýrů, ale mnohdy i u sýrů tvrdých. Jako původce vady jsou označovány kvasinky rodu Saccharomyces niger, které byly prokázány v čerstvém algavském sýru. K modrání a černání sýrů dochází velmi často u sýrů měkkých a kyselých, které obsahují železo a měď, tvoří-li se při biochemickém rozkladu bílkoviny sirovodík. Tím je dán předpoklad pro vznik sirníku železa nebo mědi, které jsou černé.
29
Plesnivění sýrů Plesnivění je vada, která je vyvolána porosty nežádoucích plísní na tvrdých i měkkých sýrech. Sýry plísňové jsou vadné, byly-li infikovány nežádoucími druhy, jejichž činností jsou změněny smyslové vlastnosti, zejména pak chuťové. Nejčastějším původcem plesnivění sýrů tvrdých i měkkých jsou plísně rodu Aspergillus a Penicillium. Aspergillus glaucus a Penicilliu glaucum tvoří na sýrech zelené porosty. Také plíseň Penicillium roqueforti způsobuje plesnivění sýrů zejména v mlékárnách, kde se vyrábějí nebo skladují sýry s plísní v těstě. Druh Penicillium casei tvoří v jizvách ementálu, ale i jiných tvrdých sýrů, hnědé skvrny, Penicillium fluorescens žlutavé porosty. Na měkkých a kyselých sýrech vegetuje velmi často ve velké míře plíseň rodu Geotrichum, které tvoří bělavé porosty, zároveň brání prozrávání sýrů a způsobují roztékání. U sýrů s plísní na povrchu způsobuje mimo uvedené plísně také druh Rhizopus nigricans hnědavé porosty v podobě flíčků. U sýrů s plísní v těstě může dojít k infekci druhem Aspergillus flavus, který tvoří uvnitř sýra sírově žluté porosty.
Roztékání sýrů Rotékání sýrů se objevuje u měkkých a kyselých sýrů. Při této vadě se někdy odlupují okraje, jindy se roztéká celá prozrálá část. Původci vady jsou bakterie, které mají silné proteolytické schopnosti, nejčastěji čeledi Bacillaceae (Bacillus cereus var. mycoides a Bacillus brevis). Roztékání způsobuje také plísně rodu Geotrichum, která na povrchu sýrů o vysoké kyselosti tvoří bělavé porosty, pod kterými se bílkoviny nevhodně rozkládají, takže dochází později k deformaci a roztékání. Vada je zintenzivňována vyšší teplotou při zrání a slabším solením, u kyselých sýrů přídavkem kyselého uhličitanu sodného.
Suchá hniloba Objevuje se nejčastěji u tvrdých sýrů. Vyvíjí se nejdříve na povrchu, později však proniká do hloubky. V sýrech se tvoří malé dutinky, ve kterých se často uhnízdí sýrový rotoč Thyroglouphus siro. Původcem vady je plíseň rodu Geotrichum.
30
Bílá hniloba Objevuje se u tvrdých sýrů, 2-3 měsíce starých. V těstě se tvoří malá nebo i větší místa bílé barvy, měkké konzistence a odporně páchnoucí Původcem je Clostridium sporogenes.
Mléko bývá zpravidla těmito bakteriemi
infikováno nevhodnými shnilými silážovými krmivy. Vznik vady je podporován příliš silným odkapáváním sýrů a ředěním syrovátky v kotli vodou, čímž se snižuje obsah laktosy a tvorba kyseliny mléčné, která působí ochranně.
Bílá mazovitost - hlenovitost K této vadě dochází u měkkých a kyselých sýrů. Na jejich povrchu se tvoří místo oranžového nebo zlatožlutého mazu maz šedobílý, hlenovitý a sýry při tom neprozrávají. (Olšanský, 1958) Původci vady jsou plísně rodu Geotrichum, které vegetují na povrchu sýrů zejména tehdy, jsou-li sýry příliš kyselé, nebo jsou-li v chladných místnostech, kde nemůže dojít k růstu žádoucích bakterií a ke vhodnému rozkladu jimi produkovanými enzymy. Plísně rodu Geotrichum mají antagonistické vlastnosti k Brevibacterium linens a proto na těchto sýrech pigmentační bakterie špatně rostou.
Rakovina kůry sýrů Je vadou tvrdých sýrů. Na jejich povrchu se tvoří měkká místa, která se postupně prohlubují dovnitř, při čemž se často tvoří trhliny. Původce vady je plíseň druhu Scopulariopsis brevicaulis, k níž se v pozdějším stadiu přidružují proteolytické bakterie rodu Proteus a jiné. Někdy způsobuje rakovinu i plíseň rodu Geotrichum v součinnosti s nevhodnou hnilobnou mikroflórou.
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, pokud jsou expedovány v nedostatečně prozrálém stavu.
Hořká chuť sýrů Hořknutí sýrů vzniká činností proteolytických bakterií, které nevhodně štěpí bílkoviny. Byly isolovány dusíkaté produkty, způsobující hořknutí sýrů a bylo prokázáno,
31
že hořké sýry obsahují velké množství polypeptidů, z aminokyselin mnoho prolinu, významné množství kyseliny glutamové, alaninu, valinu, leucinu, menší množství kyseliny asparagové, threoninu, glycinu, serinu a phenylalaninu a také stopy tyrosinu, tryptophanu a methioninu. Protože všechny uvedené dusíkaté sloučeniny se nacházejí ve zralých sýrech, je pravděpodobné, že příčinou hořknutí je jejich nesprávný poměr. Z mikroorganismů jsou původci vady bakterie druhu Micrococcus casei amari, ale nejčastěji dochází k hořknutí proteolytickými bakteriemi, zvláště v tom případě, když jsou sýry vyráběny ze špatného smetanového zákysu nebo bez jeho přídavku, nebo jiných kultur; vadu vyvolává i rod Bacillus. Hořknutí olomouckých tvarůžků způsobuje Bacillus cereus var. mycoides a Bacillus brevis. Z kvasinek způsobuje hořknutí sýrů nejčastěji rod Candida.
Hnilobná chuť sýrů Je vadou sýrů měkkých i tvrdých. Původci jsou různé bakterie, které zpravidla způsobují hluboký rozklad bílkovin. Bývají to bakterie druhu Clostridium sporogenes, Clostridium lantoputrescens (Clostridium putrificus), které jsou sporotvorné. Clostridium sporogenes je i původcem bílé hniloby. Dále hnilobnou chuť a vůni způsobuje Bacterium proteolyticum, které je původcem hniloby šedé. Bakterie rodu Escherichia (Escherichia coli) a Aerobacter (Aerobacter aerogenes a Aerobacter cloacae) mohou též způsobit hnilobnou příchuť sýrů. V tom případě dochází zpravidla k síťování nebo nadouvání. Tuto velmi obávanou vadu způsobuje ještě mnoho jiných mikroorganismů, jako některé druhy rodu Proteus, Bacillus a jiné.
Jedovatost sýrů Je v přímé souvislosti s přítomností jedu tyrotoxinu. Pravděpodobně ji způsobují bakterie druhu Vibrio tyrogenus (Spirillum tyrogenum). U zjištěných případů otravy byly v sýrech zjištěny ve velkém množství bakterie druhu Escherichia coli, které tvořily hnilobné produkty. K otravám došlo sýry čerstvými.
32
2.6.2
Vady tavených sýrů mikrobiologického původu
K výrobě tavených sýrů je možno použít pouze přírodní sýry, které jsou podle mikrobiologických zkoušek vhodné. Vady tavených sýrů se odvíjejí od kvality přírodních sýrů použitých pro jejich výrobu. Nebezpečné jsou zejména vady, způsobené sporotvornými bakteriemi rodu Clostridium a Bacillus. Proto jsou při výrobě tavených sýrů nejdůležitějšími
zkouškami
průkaz
sporotvorných
aerobních
a
anaerobních
mikroorganismů.
2.7
Boj proti nežádoucím mikroorganismům
Většina potravin, potravinářských surovin, meziproduktů a polotovarů je vhodnou živnou půdou pro mikroorganismy, a proto musí být proti jejich rozkladné činnosti během zpracování, skladování a distribuce chráněna. Navíc nesmějí být potraviny nositeli patogenních ani toxinogenních mikroorganismů, které by mohly ohrozit zdraví konzumenta. (Šilhánková, 1995) V boji proti činnosti nežádoucích mikroorganismů se obecně požívají 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 čištění a desinfekce (ČaD), které tvoří podstatnou část sanitačního programu.
2.7.1
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
33
klimatizace, při níž přichází do provozu mikrobiologicky čistý vzduch, upravený na žádanou teplotu a vlhkost, za současného odsávání vzduchu znečištěného. (Šilhánková, 1995)
2.7.2
Fyzikání prostředky
Filtrace slouží hlavně k odstranění mikroorganismů ze vzduchu používaného pro klimatizaci. Ultrafialové záření se používá především pro povrchovou sterilizaci a sterilizaci prostorů, které jsou z mikrobiologického hlediska zvlášť choulostivé, jako např. prostory aseptického balení potravin. K fyzikálním prostředkům boje proti činnosti mikroorganismů v potravinářském průmyslu náleží také snížení vodní aktivity v potravinách a potravinářských surovinách sušením nebo odpařováním a dále také uchovávání potravin a potravinářských surovin za nízkých teplot (Šilhánková, 1995).
2.7.3
Chemické prostředky
Chemické prostředky používané v potravinářství nesmí nepříznivě ovlivňovat chuť potravin, výrobní prostředí, zdraví zaměstnanců nebo konzumentů ani poškozovat výrobní zařízení.
Složky obsažené v čistících a dezinfekčních prostředcích Kyseliny a zásady (podle míry znečištění a druhu nečistot silně, středně nebo mírně zásadité či kyselé nebo neutrální). •
Z alkálií patří k nejpoužívanějším hydroxid sodný. Používá se pro čištění nerezových zařízení. Vykazuje špatnou snášivost a oplachovatelnost, ale dobré baktericidní účinky. Používá se v koncentracích od 0,1 % až do 2,5 %.
•
Dále je používán uhličitan sodný v koncentraci 0,2 až 0,3 % především pro ruční mytí. Změkčuje vodu, na povrchu zařízení však způsobuje usazování, koroduje lehké kovy.
34
•
Z kyselin jsou nejpoužívanější kyselina dusičná nebo kyselina fosforečná (v koncentracích 0,1 až 1,5 %).
•
V některých prostředcích je obsažena kyselina chlorovodíková, má ale silně korozivní účinky i na nerezové materiály.
•
Fosfáty jako sekvestrační látky, zvyšují smáčivost, udržují pH, mají také emulgační a dispergační účinky, tj. zamezují tvorbě vloček a stabilizují nečistoty v roztoku. Používání fosfátů je však z ekologického hlediska omezené.
•
komplexotvorné (sekvestrační) přísady – látky, které tvoří komplexy s vápníkem, hořčíkem a kovovými ionty a změkčují vodu. Jde o celou řadu látek jako např. deriváty organických aminů, kyselina vinná, citronová, glukonová, ethylendiaminotetraoctová (EDTA) a její soli nebo fosfáty.
•
povrchově aktivní látky snižují povrchové napětí, adsorbují se na fázovém rozhraní, podporují tvorbu micel, zlepšují smáčivost apod. Jsou používány anionaktivní ve spojení se zásadami, kationaktivní ve spojení s kyselinami, a neionogenní, které nemají náboj a jsou účinné jak v kyselém tak i v zásaditém prostředí, ale hodně pění.
•
dezinfekční látky – baktericidní účinky vykazují i silné zásady nebo kyseliny. Sloučeniny s aktivním chlorem (chlornan sodný, chloramin aj.) – dezinfekční účinnost je spojena a oxidačním účinkem, jehož intenzita je úměrná koncentraci chlóru.
•
Jodofory – deriváty, obsahující ve vodě rozpustný jód, vázaný na komplexotvorné neionogenní tenzidy. Rezidua jódu v mléce mají silný inhibiční účinek.
•
Peroxid vodíku se používá v potravinářství v koncentraci 30 % pro sterilizaci uzávěrů, obalů apod. A v 5 až 10 % koncentraci se požívá pro dezinfekci v sýrařství, neboť je účinný proti klostridiím.
•
40 % roztok kyseliny peroctové se u nás prodává pod názvem Persteril; zředěným roztokem se dezinfikují hlavně očkovací boxy a mikrobiologické laboratoře. Použití v provozu brání silné korozní účinky.
Princip čištění a desinfekce: 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)
35
Obecné požadavky na čistící prostředky: − rychlé a úplné rozpuštění ve vodě − dobré schopnosti rozkladu a bobtnání vůči organickému znečištění − dobré smáčení povrchů − dobré dispergační a suspenzační vlastnosti vůči pevným částem znečištění (bílkoviny) − dobré emulgační vlastnosti vůči tuku − vysoká schopnost vyvazovat tvrdost vody − dobrý nepěnivý účinek při oběhovém čištění − nekorozivost − rychlé a dokonalé odplavení z povrchů − snášenlivost s životním prostředím − nízká toxicita
Obecné požadavky na dezinfekční prostředky: –
mikrobicidní vlastnosti – tj. schopnost rychle likvidovat mikroorganismy a to v celém spektru vegetativních forem baktérií, kvasinek i plísní
–
dostatečná odolnost při použití – účinné i v přítomnosti zbytků nečistot, čistících prostředků a také přítomných solí hořčíku a vápníku a to při různém pH
–
dobré čistící schopnosti
–
nesmí být toxické a dráždivé
–
rozpustné ve vodě ve všech poměrech a stabilní jak v koncentrovaných, tak i zředěných pracovních roztocích
–
nesmí vykazovat žádný nebo jen málo výrazný zápach
–
snadno aplikovatelné a analyticky stanovitelné
36
Faktory, které je nutné znát při výběru čistících prostředků: → množství nečistot a druh čištěného povrchu, které pak ovlivňují stupeň alkality (nebo acidity) čistícího prostředku, obsah tenzidů a sekvestračních látek → druh nečistot – rychlé bobtnání a odplavení specifických hlavních částí znečištění jako kupř. tuku, bílkovin, mléčného kamene apod. → vysoká účinnost vůči nečistotám → dobrá oplachovatelnost ke zkrácení doby oplachu → teplota a koncentrace prostředku. Teplota při čištění je dána technickými možnostmi, druhem znečištění a chemickým složením použitého čistícího prostředku. Vyšší teploty a částečně i koncentrace (zvýšené riziko koroze) zvyšují čistící efekt. → kontaktní doba působení → mechanické vlivy (jsou obvykle dány již konstrukcí instalovaného zařízení nebo systémem čištění – tj. rychlostí průtoku, druhem proudění, tlakem apod.
V mlékárenské praxi se nejvíce 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 chem. prostředků (Gajdůšek, 2000)
37
Tab. 2.: Mikrobicidní vliv rozličných účinných látek (Gajdůšek, 2000)
Baktérie
Účinné
Kvasinky
Plísně
Viry
++
++
+
+++
+++
+
+
+
+
+++
+++
++
++
+
+++
jodofóry
+++
+++
++
++
+++
+++
aldehydy
+
+
+
+
+
+
+++
+
-
+++
-
+-
látky halogeny peroxid vodíku kyselina peroctová
Gram
Gram
pozit.
negat.
+++
+++
++
Sporulující
kvart. amon. sloučeniny
+++
rychle působící se širokým spektrem
++
rychle působící s omezením
+
působící s velkým omezením
-
neúčinné
Účinnost sanitace je závislá na: •
době působení – potřebná doba je závislá na citlivosti mikroorganismů vůči prostředku
•
teplotě – s růstem teploty do určité míry příznivě stoupá mikrobicidní účinek, závisí však na druhu použitého prostředku
•
koncentraci
prostředku
–
zvyšující
se
koncentrace
urychluje
usmrcování
mikroorganismů, negativně však může zvýšená koncentrace působit na čištěné materiály •
pH – již malé změny pH výrazně ovlivňují baktericidní účinnost prostředku
•
čistotě zařízení – sanitační prostředky reagují s organickými zbytky při nedostatečném vyčištění, čímž se snižuje účinnost sanitace
•
tvrdosti vody – při vysoké tvrdosti vody se snižuje nejen čistící efekt, ale i dezinfekční účinnost
38
2.7.4
Antibiotika
Antibiotika jsou látky produkované mikroorganismy a vyznačují se antimikrobiálním působením. Účinek antibiotik může být v principu využitelný v potravinářství, ale toto využití omezuje mnoho aspektů: − musí být pro člověka neškodná − musí se rozpadnout na neškodné produkty při termické úpravě potraviny před požitím, případně až v trávicím traktu − nesmějí ovlivnit mikroflóru trávicího traktu − nesmějí být používána ve zdravotnictví − nesmějí nikterak ovlivňovat terapeutickou upotřebitelnost jiných antibiotik a ani žádné jiné zdravotnické zákroky Výběr antibiotik k potravinářskému uplatnění je tedy omezený. Prakticky jediným povoleným a potravinářsky využívaným antibiotikem je nisin (Ingr, 2005). Je produkován mléčnými bakteriemi Lactococcus lactis subsp. lactis. Nisin inaktivuje řadu grampozitivních bakterií. Je účinný jednak na jejich vegetativní stadia, jednak záhřevem oslabené bobtnající spory před vyklíčením. Avšak vůči klidovým sporám je neúčinný, stejně tak i proti kvasinkám. Zvláště inhibuje druhy rodů Bacillus a Clostridium. Nejvíce působí na termofilní bakterie např. Bacillus stearotermophillus nebo Clostridium thermosacharolyticum. (Klaban, 1999) V potravinářství je u nás povolené používání tohoto antibiotika jako pomocné látky při konzervaci vhodných potravin. V mlékařství slouží k potlačení množení klostridií při výrobě sýrů, především tavených (Klaban, 1999).
2.7.5
Prevence alimentárních infekcí a enterotoxikóz
Hlavním účelem cílených mikrobiologických rozborů by měla být prevence – monitorování patogenní kontaminace v surovinách, během výroby, ve výrobcích a v prostředí. Využití poznatků o přežívání a pomnožování patogenních mikroorganismů v potravinách by mělo sloužit k vypracování souboru opatření, která by zabraňovala kontaminaci, případně (pokud z nějakých důvodů nelze kontaminaci předejít) by zabránila
39
možnosti dalšího pomnožení patogenních mikroorganismů v potravině nebo z ní vyrobených pokrmech. Systém komplexních preventivních opatření je zaváděn do praxe pod názvem HACCP (Hazard Analysis of Critical Control Points).
Hlavní elementy systému HACCP jsou: 1. identifikace rizik 2. určení kritických bodů kontroly (CCP) 3. metody monitorování 4. způsob ověřování účinnosti systému HACCP zahrnuje také směrnice korigujících akcí, jestliže se některá operace CCP vymkla kontrole
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 minimalizovala. Plán HACCP je specifický pro každou výrobu a každý jednotlivý závod. Plán HACCP v provozu spočívá v kontrole jednotlivých kritérií CCP (např. teploty a výdrže záhřevu, pH, koncentrace soli) metodami běžně v praxi používanými. Konkrétní plán HACCP pro sýrárny vyrábějící tvrdé sýry obsahuje CCP technologického postupu, u kterých hrozí vyšší riziko listeriové nebo salmonelové kontaminace nebo zaplísnění.
40
3
CÍLE PRÁCE Cílem práce bylo prostudovat literaturu a shrnout poznatky o hygienických vadách
sýrů, charakterizovat mikroorganismy způsobující kažení sýrů i mikroorganismy negativně ovlivňující
lidské
zdraví
a
charakterizovat
opatření
v boji
proti
nežádoucím
mikroorganismům. Cílem práce bylo také experimentálně stanovit vybrané skupiny mikroorganismů u eidamského sýra prodávaného jako cihla a plátky.
41
4
MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ
4.1
Charakteristika materiálu
Vzorky sýra použité pro rozbory byly zakoupeny v supermarketu Albert. 1. rozbor: Vzorek č. 1 byl: Sýr Eidam cihla 30 %, složení: jedlá sůl (max. 3 %), sušina 50 % -1 + 4 %, tvs. min 30 %, baleno : 10. 5. 2005, datum spotřeby: 17. 5. 2005, (vyrobil Albert – Ahold Czech Rep. a.s.) Vzorek č.2 byl ze sýra: Sýr Eidam 30% (plátky), složení: jedlá sůl (max. 3 %), sušina 50 % -1 + 4 %, tvs. min 30 %, baleno : 10. 5. 2005, datum spotřeby: 17. 5. 2005, (vyrobil Albert – Ahold Czech Rep. a.s.)
2. rozbor: Vzorek č. 1 byl: Sýr Eidam cihla 30 %, složení: jedlá sůl (max. 3 %), sušina 50 % -1 + 4 %, tvs. min 30 %, baleno : 27. 2. 2006, datum spotřeby: 5. 3. 2006, (vyrobil Albert – Ahold Czech Rep. a.s.) Vzorek č.2 byl ze sýra: Sýr Eidam 30% (plátky), složení: jedlá sůl (max. 3 %), sušina 50 % -1 + 4 %, tvs. min 30 %, baleno : 27. 2. 2006, datum spotřeby: 5. 3. 2006, (vyrobil Albert – Ahold Czech Rep. a.s.)
4.2
Příprava laboratorních pomůcek
Laboratorní sklo používané při rozborech bylo sterilizováno v horkovzdušném sterilizátoru při 165 °C po dobu 60 minut. Erlenmayerovy baňky s živnými půdami a zkumavky s fyziologickým roztokem byly sterilizovány v parním sterilizátoru při 121 °C 20 minut.
42
4.3
Zpracování vzorku
Navážka 20 g sýra byla smíchána se 180 ml fyziologického roztoku a homogenizována na homogenizátoru typu STOMACHER 1 minutu. Poté bylo připraveno desetinné ředění. Inokulum (1 ml) bylo očkováno do sterilních Petriho misek a zalito živnou půdou zchlazenou na cca 45 °C. Inokulum bylo v P. misce s půdou pečlivě promícháno a směs se nechala ztuhnout na vodorovné ploše. Po úplném ztuhnutí se plotny nechaly inkubovat v termostatu při daném čase a teplotě.
4.4
Stanovení mikroorganismů
Stanovovány byly tyto skupiny mikroorganismů:
CELKOVÝ POČET MIKROORGANISMŮ (CPM) na živné půdě PCA (Plate count agar) o složení:
Trypton
5,0 g
Kvasniční extrakt
2,5 g
Glukóza
1,0 g
Agar
12,0 g
Sušené mléko Voda
1,0 g 1000 ml
pH 7 ± 0,2, při 25 °C Výrobce – Biokar Diagnostics, France Inkubuje se v termostatu při 30 °C po dobu 72 hodin. Složení půdy dle ČSN ISO 6610.
43
BAKTERIE MLÉČNÉHO KVAŠENÍ (BMK) na MRS agaru, který obsahuje: Pepton
10,0 g
Masový extrakt
10,0 g
Kvasniční extrakt
5,0 g
Glukóza
20,0 g
Tween 80
1,0 g
Hydrogenfosforečnan draselný
2,0 g
Octan sodný
5,0 g
Citran amonný
2,0 g
Síran hořečnatý
0,2 g
Síran manganatý
0,05 g
Agar
15,0 g
Voda
1000 ml
pH 5,7 ± 0,1, při 25 °C Výrobce – Biokar Diagnostics, France Inkubuje se v termostatu při 37 °C po dobu 72 hodin.
PLÍSNĚ A KVASINKY na agaru s kvasničním extraktem, glukózou a chloramfenikolem, složení: Kvasniční extrakt
5,0 g
Glukóza
20,0 g
Chloramfenikol
0,1 g
Agar
12,0 g
Voda
1000 ml
pH 6,6 ± 0,2, při 25 °C Výrobce – Biokar Diagnostics, France Inkubuje se při 25 °C po dobu 120 hodin. Složení půdy dle ČSN ISO 7954.
44
KOLIFORMNÍ BAKTERIE na selektivní půdě VRBL – agar s krystalovou violetí, neutrální červení, žlučí a laktózou, složení: Pepton
7,0 g
Kvasniční extrakt
3,0 g
Laktóza
10,0 g
Chlorid sodný
5,0 g
Žlučové soli
1,5 g
Neutrální červeň
0,03 g
Krystalová violeť
0,002 g
Agar
12,0 g
Voda
1000 ml
pH 7,4 ± 0,2, při 25 °C Výrobce – Biokar Diagnostics, France Inkubuje se při teplotě 37 °C po dobu 24 hodin. Složení půdy dle ČSN ISO 4832. Živná půda se nesterilizuje v autoklávu, pouze se 2 minuty povaří.
4.5
Vyjádření výsledků
Po ukončení kultivace byly na jednotlivých miskách odečteny počty kolonií tvořící jednotky. (KTJ). Výsledné počty mikroorganismů pak byly uvedeny v KTJ na gram, dle rovnice:
N=
∑C (n1 + 0,1 ⋅ n2 ) ⋅ d
kde
∑C
je součet kolonií spočítaných na Petriho miskách;
n1
je počet Petriho misek použitých pro výpočet z prvního ředění;
n2
je počet Petriho misek použitých pro výpočet z druhého ředění;
d
je faktor prvního pro výpočet použitého ředění
45
5
VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUZE
5.1
Výsledky stanovení
V tabulkách jsou uvedeny průměrné výsledky stanovení jednotlivých skupin mikroorganismů (viz. Tab. 3 a 4). Vzorky byly dvakrát odebrány z obchodní sítě a stanovení bylo provedeno vždy ve dvou opakováních. Sýry byly analyzovány v průběhu doby spotřeby a po uplynutí doby spotřeby. Skladovány byly při chladírenské teplotě 1 týden.
Tab. 3.: Vyhodnocení počtu MO v 1 g vzorku před ukončením data spotřeby cihla
plátky
Celkový počet mikroorganismů
1,5.10
7
2,4.106
Bakterie mléčného kvašení
9,1.106
3,5.107
Plísně a kvasinky
1,4.104
5,6.104
Koliformní bakterie
4,6.102
9,5.101
Tab. 4.: Vyhodnocení počtu MO v 1 g vzorku po uplynutí data spotřeby cihla
plátky
Celkový počet mikroorganismů
1,6.107
4,1.107
Bakterie mléčného kvašení
1,4.106
méně než 1.106
Plísně a kvasinky
1,1.106
1,9.106
Koliformní bakterie
6,9.102
5,2.101
46
Graf 1.: Celkový počet mikroorganismů ve vzorku Eidam 30 % (cihla) 1,62 1,6 1,58 KTJx10
7
1,56 1,54 1,52 1,5 1,48 1,46 1,44 před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
KTJx10
6
Graf 2.: Bakterie mléčného kvašení ve vzorku Eidam 30 % (cihla)
před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
Graf 3.: Plísně a kvasinky ve vzorku Eidam 30 % (cihla) 120
80
KTJx10
4
100
60 40 20 0 před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
Graf 4.: Koliformní bakterie ve vzorku Eidam 30 % (cihla) 8 7
KTJx10
2
6 5 4 3 2 1 0 před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
47
Poměry počtu jednotlivých skupin mikroorganismů, mezi vzorkem Eidam 30 % (cihla) před uplynutím data spotřeby a po jeho uplynutí, jsou naznačeny v grafech č. 1 až 4. Celkový počet mikroorganismů vzrostl (viz graf č.1). Z grafu č. 2 vyplývá, že počet bakterií mléčného kvašení, v průběhu skladovaní v chladničce, klesl. Z grafu č. 3 je zřejmé, že počty plísní a kvasinek stouply cca 100krát. Počet koliformních bakterií se zvýšil pouze nepatrně (viz. Graf 4). Toto zvýšení nemá praktický význam. Převládající mikroflórou vzorku cihla v průběhu doby spotřeby byly bakterie mléčného kvašení. Po uplynutí doby spotřeby byly počty bakterií mléčného kvašení a plísní a kvasinek téměř shodné. Při stanovení plísní a kvasinek převládaly kvasinky, výskyt plísní byl minimální.
KTJx10
6
Graf 5.: Celkový počet mikroorganismů ve vzorku Eidam 30 % (plátky) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
Graf 6.: Bakterie mléčného kvašení ve vzorku Eidam 30 % (plátky) 40 35 25
KTJx10
6
30 20 15 10 5 0 před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
48
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
KTJx10
4
Graf 7.: Plísně a kvasinky ve vzorku Eidam 30 % (plátky)
před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
Graf 8.: Koliformní bakterie ve vzorku Eidam 30 % (plátky)
KTJx10 1
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 před uplynutím doby spotřeby
po uplynutí doby spotřeby
U vzorku Eidam 30 % (plátky) lze rozdíl v počtech jednotlivých skupin mikroorganismů posoudit z grafů č. 5 až 8. Graf č. 5 zobrazuje zvýšení celkového počtu mikroorganismů po uplynutí doby spotřeby proti stanovení CPM v průběhu doby spotřeby. Z grafu č. 6 lze vyčíst pokles počtu bakterií mléčného kvašení. U plísní a kvasinek došlo ke zvýšení počtu během doby skladovaní téměř 100-krát (viz. Graf č. 7). Nevýznamný pokles počtu koliformních bakterií je zřejmý z grafu č. 8. Bakterie mléčného kvašení tvořily převažující mikroflóru u vzorku plátky v průběhu doby spotřeby, po jejím uplynutí byly nejvyšší počty plísní a kvasinek. Porovnáním výsledků stanovení u obou vzorků byl zjištěn pokles počtů bakterií mléčného kvašení po uplynutí doby spotřeby a nárůst počtu kvasinek.
49
6
ZÁVĚR Zabránit ohrožení zdraví spotřebitele je jedním z významných cílů technologického
zpracování a nakládání s potravinami. V celém výrobním procesu je ovšem mnoho operací, při nichž může dojít ke kontaminaci mikroorganismy a je prakticky nemožné kontaminaci zabránit. Proto je velmi důležité toto nebezpečí eliminovat na co nejnižší úroveň. Kromě platných legislativních opatření, která musí být dodržena, je mnoho systémů, které se svými opatřeními a principy snaží možnost kontaminace minimalizovat. Patří mezi ně systém kritických bodů HACCP, ale také dodržování zásad správné výrobní a laboratorní praxe. Neméně důležité je také dodržování hygieny a sanitace. Zavedení těchto systémů a jejich uplatňování ve výrobě by mělo být samozřejmostí u všech podniků. Při experimentálním porovnání vzorků sýrů Eidam 30 % cihla a plátky vyhovovaly vzorky sýrů normám a odpovídaly tak zdravotně nezávadným potravinám i po uplynutí doby spotřeby. Došlo ke zvýšení počtu kvasinek, které by po delší době skladování mohly způsobit kažení sýra.
50
7
POUŽITÁ LITERATURA
ARPAI, J., BARTL, V.: Potravinárska mikrobiológia. Alfa, Bratislava 1977, 280 str. CEMPÍRKOVÁ, R., LUKÁŠOVÁ, J., HEJLOVÁ, Š.: Mikrobiologie potravin. Jihočeská univerzita, Zemědělská fakulta, České Budějovice 1997, ISBN 80-7040-254-7, 165 str. DRDÁK, M., STUDNICKÝ, J., MÓROVÁ, E., KAROVIČOVÁ, J.: Základy potravinárských technológií. Vydavateľstvo MALÉ CENTRUM, Bratislava 1996, ISBN 80-967064-1-1, 512 str. GAJDŮŠEK, S.: Mlékařství II. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno 2000, ISBN 80-7157-342-6, 142 str. GÖRNER, F., VALÍK, Ľ.: Aplikovaná mikrobiológia požívatín. Vydavateľstvo MALÉ CENTRUM, Bratislava 2004, ISBN 80-967064-9-7, 528 str. HAMPL, B.: Potravinářská mikrobiologie. SNTL, Praha 1968, 276 str. INGR, I.: Základy konzervace potravin. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno 2005, ISBN 80-7157-849-5, 130 str. JESENSKÁ, Z.: Mikroskopické huby v požívatinách a v krmivách. Alfa, Bratislava 1987, 320 str. JIČÍNSKÁ, E., HAVLOVÁ, J.: Patogenní mikroorganismy v mléce a mlékárenských výrobcích. 1995, ISBN 80-85120-47-X, 106 str. KLABAN, V.: Svět mikrobů. Gaudeamus, Hradec Králové 1999, ISBN 80-7041-639-4, 303 str. KOMPRDA, T.: Obecná hygiena potravin. Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Brno 2004, ISBN 80-7157-757-X, 146 str. OLŠANSKÝ,
Č.:
Všeobecná
a
mlékařská
mikrobiologie.
Státní
pedagogické
nakladatelství, n.p., Praha 1958, 513 str. ŠILHÁNKOVÁ, L.: Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. Victoria publishing, a. s., Praha 1995, ISBN 80-85605-71-6, 361 str.
51
TEPLÝ, M.: Čisté mlékařské kultury. SNTL, Praha 1984, ISBN 04-806-84 ŽIŽKA, B., KORBELOVÁ, M.: Mikrobiologie I., Praha 1992, 195 str.
