Upload
samra-drndar
View
73
Download
13
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Mikrobiologija namirnica
Citation preview
UNIVERZITET U SARAJEVUPOLJOPRIVREDNO-PREHRAMBENI FAKULTET
Sporogene bakterijeSeminarski rad
Studenti: Drndar Samra, Džaferović Anesa,
Rizvanović Edin, Salkičević Alma
SARAJEVO, DECEMBAR 2015.
SadržajUvod............................................................................................................................................................3
1.1. Historijski aspekti..............................................................................................................................3
2. Tipovi bakterija kvarenja koje formiraju spore........................................................................................5
3. Taksonomija bakterija kvarenja koje formiraju spore.............................................................................6
3.1. Rod Bacillus.......................................................................................................................................6
3.2. Vrsta Alicyclobacillus........................................................................................................................7
3.3. Vrste Geobacillus, Paenibacillus, Brevibacillus i Anoxybacillus.........................................................8
3.4. Vrsta Clostridium..............................................................................................................................9
3.5. Rod Thermoanaerobacterium........................................................................................................10
3.6. Rod Desulfotomaculum..................................................................................................................10
3.7. Rod Sporolactobacillus...................................................................................................................10
4. Uticaj na hranu......................................................................................................................................11
4.1 Hrana pokvarena od strane anaerobnih i fakultativno anaerobnih sporogena...............................11
4.2. Hrana pokvarena od strane anaerobnih sporogena.......................................................................12
5. Karakteristike i uvjeti za rast i inaktivaciju.............................................................................................14
5.1. Uvjeti za rast...................................................................................................................................14
5.3. Uslovi za inaktivaciju.......................................................................................................................16
6. Implikacije za kontrolu zahvaćene (kontaminirane) hrane....................................................................21
7. Specifično otkrivanje, identifikacija i nabrajanje metoda......................................................................25
7.1. Aerobni i fakultativno anaerobni sporogeni...................................................................................25
7.2. Anaerobni sporogeni......................................................................................................................27
8. Budući trendovi....................................................................................................................................28
9. Izvori dodatne informacije i savjete.......................................................................................................30
10. Zaključak..............................................................................................................................................30
11. Literatura.............................................................................................................................................30
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Uvod
Bakterije koje formiraju spore su raznovrsna grupa mikroorganizama i mnoge su bitni uzroci
kvarenja hrane. Ovi organizmi se često dovode u vezu sa kvarenjem termički tretirane hrane
zbog mogućnosti spore da preživi visoke temperature koje se često koriste za očuvanje hrane.
Mnogi različiti prokariotski organizmi su razvili nedjeljive faze pritajenja koje imaju malo ili
nemaju uopšte metabolizma što im omogućava da ostanu neaktivne veoma dug vremenski
period.
Važne karakteristike ovih neaktivnih stanja su povećan otpor prema raznim
okolnim ,,stresovima’’, poput toplote, koja bi obično ubila progenitorne vegetativne ćelije i
također mogućnost preživljavanja dugih perioda bez nutrijenata. Kada se povrate pogodni
okolinski uslovi za rast, pritajena forma se vraća u vegetativno stanje i nastavlja množenje i
normalan metabolizam.
Jedna od pritajenih formi koja je dio životnog ciklusa u nekim vrstama bakterije je endospora,
koja je dobila naziv zato što se formira unutar postojeće ćelije nakon asimetrične podjele. Od
svih poznatih pritajenih formi one koje formiraju endospore su najveća grupa i također sadrže
najviše neaktivnih pritajenih formi. Samim tim često su glavna meta za hranu koja je dizajnirana
da ima dug životni vijek na sobnoj temeraturi, poput konzerviranih proizvoda ili proizvoda koji
se tretiraju toplotom, a zatim aseptično pune.
Ovo poglavlje je ograničeno na one strukture (koje u tekstu nazivamo endospore ili spore) koje
se proizvode unutarćelijski i koje se razlikuju od majčinske ćelije i po strukturi i hemijskom
sastavu, sadrže dipikolinsku kiselinu i imaju malo ili nemaju uopšte metabolizam, te su otpornije
na ekstremne okolinske uslove od vegetativnih ćelija.
1.1. Historijski aspekti
Neko vrijeme, smatralo se da je formiranje endospore ograničeno na dva gram-pozitivna roda,
aerobnu Bacillus i anaerobnu Clostridium. U originalnoj klasifikaciji (Bergey et al., 1923), koja
se koristi i danas (Slepecky, 1972), sve bakterije u obliku štapića koje formiraju spore su
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
klasificirane tako da pripadaju jednoj porodici Bacillaceae iz reda Ubacteriales. Većina znanja o
fiziologiji, sporulaciji, germinaciji, ekologiji i reakciji na okolinske stresove (od kojih se neki
obično koriste u procesiranju hrane) bakterija koje formiraju endospore su izvedena iz ove dvije
grupe organizama.
Bakterijske endospore je prvi put samostalno pomenuo Cohn (1876) i nešto kasnije Koch (1876).
Cohnov rad se fokusirao na sterilizaciju organskih materijala toplotom i uključivao je otkriće da
spore Bacillus subtilis mogu preživjeti 100°C bez da izgube održivost, dok se Koch fokusirao na
etiologiju antraksa.
Nakon ovih otkrića, opisan je širi spektar bakterija koje formiraju spore. Anaerobne bakterije
koje formiraju spore su izolovane i opisane od strane Kitasata (1889), koji je prvi izolovao
tetanus bacillus i od strane Van Ermengema (1896) koji je prvi izolovao C. botulinum. Ova rana
pominjanja produkcije toksina od strane bakterija koje formiraju endospore pratilo je prvo
spominjanje Clostridium pasteurianum od strane Winogradskog (1902) i pominjanje novih
Bacillus vrsta (poput B. macerans, B. larvae i B. thuringiensis) uskoro nakon toga.
Hammer je 1915. prvi izolovao B. coagulans iz pokvarenog konzerviranog mlijeka.
Adamson je 1919. prvi opisao butričnu fermentaciju kiseline pomoću Clostridium butyricum i
prve termofilne bakterije koje formiraju spore, koje se zovu B. stearothermophilus su prvo
opisane od strane Donka (1920).
Značaj termofilnih kvarenja je otkrio Barlow (1913) u njegovoj studiji o konzerviranom
kukuruzu. Tijekom ovog vremena i sve do 1930ih, vodeći uzrok kvarenja konzervirane hrane je
vjerovatno bilo termofilno kvarenje. Kasniji niz istraga u tvornicama za konzerviranje je otkrio
da je rafinirani šećer najvjerovatniji uzrok termofilnih kvarenja organizama (Cameron, 1930), što
je dovelo do postavljanja standarda za ove sirove materijale i slične sastojke poput škroba,
brašna i začina (Denny, 1981).
U četrdesetima, fermentaciju anaerobnih bakterija, koje formiraju spore u kiselim konzerviranim
proizvodima, opsežno je istraživao Townsend (1939) i Spielberg (1940a,b) a razne opcije
procesuiranja ovih proizvoda je identifikovao Bowen (1954a,b) i kasnije York (1975.) Najčešći
uzroci kvarenja konzervirane hrane danas je: nedovoljno procesuiranje (set termalnih procesa je
nedovoljan da uništi organizme koji mogu pokvariti proizvod) i curenje konzervi nakon procesa.
Problemi se također javljaju, mada rjeđe, zbog neuspješnog odgovora (neuspjeh da se postigne
set termalnih procesa) i također zbog kvarenja koje se desi prije termalnog procesuiranja.
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
2. Tipovi bakterija kvarenja koje formiraju spore
Tradicionalno, bakterije koje formiraju spore, a koje se dovode u vezu sa kvarenjem, uglavnom
se grupiraju u skladu sa karakteristikama rasta. Naprimjer, izvještaji koji opisuju termofilno
kvarenje (Denny, 1981; Ashton, 1981; Ito, 1981; Speck, 1981; Thompson, 1981) odnose se na
četiri grupe bakterija otpornih na toplotu koje su bitne u kvarenju konzervirane hrane.
Termofilne bakterije kvarenja su specifične zbog njihove tendencije da rastu na povišenim
temperaturama (optimalna temperatura rasta > 45°C). S obzirom na to, upotreba termina
termofilne je nedosljedna i mogu postojati sojevi organizama, poput B. coagulans, koja se
obično smatra termofilnom, koja može rasti na temperaturama nižim od 30°C i imaju optimalnu
temperaturu za rast nižu od 45°C. Kao takve, ove sojeve treba smatrati mezofilnim sojevima.
Iz ovog razloga, sojevi istih vrsta mogu biti klasificirani kao termofilni ili mezofilni, ovisno o
optimalnoj temperaturi rasta. Cameron i Esty (1926) klasificirali su organizme koji rastu na 55°C
ali ne na 37°C kao obavezno termofilne, a one koji rastu i na 55°C i na 37°C kao neobavezno
termofilne. Ova definicija je opće prihvaćena od strane mikrobiologa hrane pa tako i ovdje. B.
coagulans se obično opisuje kao neobavezno termofilna (Thompson, 1981).
Mezofilne (organizmi sa optimalnim rastom u rasponu od 15°C do 45°C) bakterije koje
formiraju spore također izazivaju kvarenje hrane i ove uključuju anaerobne bakterije koje
formiraju spore koje se često nazivaju proteolitički anaerobi ili anaerobi koji izazivaju truljenje
(npr. C. sporogenes, C. putrificum, C. putrefaciens), buterni anaerobi koji toleriraju kiselinu
(npr.B. circulans, Paenibacillus macerans, Brevibacillus laterosporus ) i acidofilni neobavezni
anaerobi (npr.Alicyclobacillus acidoterrestris).
Postoji mali broj bakterija koje formiraju spore koje rastu na hladnom odnosno psihrotolerantne
bakterije koje formiraju spore koje mogu izazvati kvarenje hladne hrane i ove uključuju anaerobe
(C. estertheticum, C. laramiense, C. algidicarnis, C. frigidicarnis, C. gasigenes) i neobavezne
anaerobe (B.circulans, B. mycoides).
Psihrotrofi su oni organizmi koji mogu rasti na niskim temperaturama (npr. 0-5°C), sa
optimalnom temperaturom rasta manjom od 15°C i maksimalnom temperaturom rasta većom od
20°C. Psihrofili, kako ime implicira, su organizmi koji vole hladnoću i sposobni su za relativno
brz rast na niskim temperaturama, imaju optimalnu temperaturu rasta nižu od 15°C i gornju
granicu rasta od nekih 20°C.
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
3. Taksonomija bakterija kvarenja koje formiraju spore
Bakterije izazvane hranom se obično definišu na osnovu mikroskopskih i fenotipskih svojstava,
zajedno sa biohemijskim reakcijama. S dolaskom novih metoda koje dopuštaju genotipsku
karakterizaciju mikroorganizama, npr. kroz usporedbu 16S rRNA nizova i DNA-DNA
hibridizacije, došlo je do revolucije u taksonomskom statusu mnogih bakterija izazvanih hranom.
Ovo je rezultiralo mnogim promjenama, najznačajnije za neke vrste roda Bacillus, gdje je
poslednjih godina opisano osam novih vrsta. Od ovih osam novih vrsta, četiri sadrže organizme
koji su povezani sa kvarenjem hrane. Ove četiri vrste su Alicyclobacillus, Brevibacillus,
Paenibacillus i Geobacillus, koje su detaljno opisali Wisotzkey et al. (1992), Shida et al. (1996),
Ash et al. (1993) i Nazina et al. (2001) respektivno. Primjena dodatnih molekularnih tehnika
poput recN genskog niza, u karakterizaciji različitih sojeva, pruža daljnje dokaze da taksonomija
organizama poput Geobacillusa zahtjeva daljnju ponovnu procjenu ovih vrsta (Ziegler, 2005).
Taksonomija klostridije je također pobliže ispitivana proteklih godina i šest od 118 vrsti
priznatih 1991 su dodijeljene novom rodu. Samo dva od ovih novih rodova, Moorella i
Thermoanaerobacterium sadrže vrste koje su dovođene u vezu sa kvarenjem hrane. Ove
klasifikacije je opisao Collins et al. (1994) i Lee et al. (1993).
3.1. Rod BacillusČlanovi roda Bacillus su gram pozitivne, aerobne ili neobavezno anaerobne, tipično katalaza
pozitivne, u obliku štapa, pokretljive, bakterije koje formiraju endospore. Na skorašnje
taksonomske promjene nedavno su se osvrnuli Jay (2003) i Fritze (2004). Rod Bacillus je u tri
opšte grupe podijelio Drobniewski (1993), prema morfologiji spore i sporangije, a u pet grupa
Ash et al. (1991), prema komparativnoj analizi malih subjedinica ribozomnih RNA nizova. Od
tada, najmanje osam različitih filogenetskih grupa je identificirano (Shida et al., 1996). Garrity et
al. (2003) je pružio skorašnje ažuriranje grupiranja aerobnih bakterija koje formiraju spore iz
reda Bacillales koje također uključuje organizme koji ne formiraju spore, nekada istog roda kao
organizmi koji formiraju spore.
Bacillus spp. uglavnom uzrokuje kvarenje kroz djelovanje proteolitika, lipolitika i fosfolipaze
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
enzima. B.coagulans treba posebno spomenuti zbog njenog značaja kao organizma kvarenja, koji
pogađa mlijeko, povrće i voće. Kriterije korištene za opisivanje B. coagulans (ranije B.
thermoacidurans) je opisao Smith et al. (1952). Međutim, heterogenost među vrstama je dovela
do niza taksonomskih prilagođavanja i nedavne detaljne studije članova ove vrste korištenjem
niza različitih fenotipskih i genotipskih metoda (De Clerck et al., 2004a).
Autori su zaključili da grupiranja unutar vrsta nisu konzistentna kroz sve primjenjene metode, ali
i da ne tvore jednu vrstu, te da nema temelja za dalje opisivanje vrste u podvrste. Ista studija
pruža izmijenjen/popravljen opis vrste B. coagulans. U detaljnoj studiji o 90 vrsti B.coagulans,
Nakamura et al. (1988), otkrilo se da samo 52 pripadaju B. coagulans sensu stricto a većina
drugih vrsta je pripisana novoj vrsti koju predstavljaju kao B. smithii.
3.2. Vrsta Alicyclobacillus
Alicyclobacillus su gram pozitivne, termofilne, acidofilne neobavezno anaerobne bakterije koje
formiraju spore, u obliku su štapića i razlikuju se po svojoj sposobnosti da rastu pod širokim
spektrom pH uslova, generalno u rasponu od 2.0 do 6.0 (Darland and Brock, 1971; Pettipher et
al., 1997; Walls and Chuyate, 1998; Orr et al., 2000; Yamazaki et al., 2000) i prisustvu masnih
kiselina kao bitne komponente membrane.
Wisotzkey et al. (1992) je ponudio tezu da je prisustvo ovih masnih kiselina odgovorno za
izuzetnu otpornost na niske pH vrijednosti i visoke temperature, a ista studija također daje
prijedlog za ime ove nove vrste.
Prisustvo hopanoida se koristi da se karakterišu članovi vrste.
Spore se formiraju terminalno ili subterminalno sa ili bez natečenih sporangija. Kolonije na
srednjoj Bacillus acidocaldarius su bez pigmenta i kremasto bijele, ravne i kružne. Optimalna
temperatura za rast je između 42 i 60°C a može biti u rasponu od 12 do 80°C. Ova vrsta
uključuje A. acidocaldarius, prvi put izoliranu od strane Darland i Brock (1971), A.
acidoterrestris, A. cycloheptanicus, A. herbarius and A. acidiphilus. Historiju i generalne
karakteristike su prikazali Chang i Kang (2004).
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
3.3. Vrste Geobacillus, Paenibacillus, Brevibacillus i Anoxybacillus
Članovi vrste Geobacillus (koje je opisao Nazina et al. 2001) su u obliku štapa, pokretljivi
pomoću flagela, neobavezno anaerobni i proizvode terminalne elipsoidalne ili cilindrične spore u
nateklim i nenateklim sporangijama i boje gram pozitivno ili negativno. Kolonije na agaru su
okrugle, sluzave, male i bezbojne.Optimalna temperatura rasta je u rasponu od 55 do 75°C s
minimumom u rasponu od 30 do 45°C i do rasta dolazi samo ukoliko je pH vrijednost preko 5.3
(otprilike do 7.0). Najvažnija je G. stearothermophilus. Iako ove organizme često opisuju kao
'termofilne', ova karakteristika (mogućnost rasta na 55°C) nije najbolji opis jer su to iznimke a ne
generalno pravilo. Detaljnije karakteristike G. stearothermiphilus je opisao Ito (1981), njihov
opis se može naći u Bergejevom Priručniku (Buchanan and Gibbons, 1975). G.
stearothermophilus proizvodi spore najotpornije na toplinu od svih aerobnih bakterija koje
formiraju spore.
Vrstu Paenibacillus je prvobitno opisao Ash et al. (1993), ona sadrži gram varijabilne, gram
pozitivne ili gram negativne, pokretljive, neobavezno anaerobne ili aerobne vrste, u obliku
štapića koje proizvode elipsoidalne spore formirane u natekloj sporangiji i nepigmentovane
kolonije agara. Ne proizvode H2S, neke loze razgrađuju nitrate na nitrite i kiselinu, nekad se gas
proizvodi iz raznovrsnih šećera, uključujući glukozu i uz neke izuzetke celobiozu, galaktozu,
rafinozu i salicin. Neki razlažu polisaharide pomoću vanćelijskih enzima.
Od onih koje izazivaju kvarenje hrane, P. macerans i P. polymyxa također poizvode gas. Tip im
je P. polymyxa. Članove ove vrste nije jednostavno razlikovati od drugih vrsti poput Bacillaceae
na osnovu fenotipskih svojstava. Izmijenjeni opis ove vrste je obezbjedio Shida et al. (1997).
Brevibacillus je definisao Shida et al. (1996) kao gram pozitivne ili gram pozitivne štapiće,
varijabilne oksidaze, pokretljive pomoću flagela, koje formiraju elipsoidalne spore u nateklim
sporangijama. Sve vrste su striktno aerobne osim Br. laterosporus, koja je neobavezno
anaerobna. Vrste koje izazivaju kvarenje hrane su Br. laterosporus i Br. brevi, tipične za ovu
vrstu.
Vrstu Anoxybacillus je Pikuta et al. (2000) odvojio od vrste Bacillus i one su definisane kao
gram pozitivne, obavezno anaerobne ili neobavezno anaerobne, termofilne alkalofilne bakterije
koje formiraju spore i u obliku su štapića. Uključuju: A. pushchinensis, A.flavithermus
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
(ranijeBacillus flavithermus),A. gonensis, A. ayderensis iA. kestanbolensis, koje su često
povezane sa termalnim izvorima. A. flavithermus je organizam relevantan za industriju hrane, jer
je izolovan iz mlijeka u prahu i želatina (De Clerck et al., 2004b).
Kultivacija ovih organizama nije izravna tako da njihovo prisustvo u hrani može proći
neprimjećeno. Njihov značaj u pogledu kvarenja je nepoznat, ali zbog njihovih alkalofilnog
svojstva (pH rast je u rangu od 8.0 do 10.5), mala je vjerovatnoća da će biti problem u hrani sa
niskom ili neutralnom pH vrijednošću. Postoji nekoliko vrsta hrane koje imaju alkalne pH
vrijednosti, osim jaja i proizvoda od jaja, i nema podataka o tome da ovi organizmi izazivaju
probleme u ovim proizvodima.
3.4. Vrsta Clostridium
Članovi vrste Clostridium su gram pozitivne, obavezno anaerobne, bakterije koje formiraju spore
u obliku štapića. Sadrži preko 100 vrsta. Taksonomija klostridije je bila subjekat mnogih
rasprava zbog heterogenosti članova vrste i preporučeno je da taksonomija vrste prođe veliku
reviziju (Collins et al.,1994). Ova studija filogenije vrste je pronašla 19 grupa unutar vrste.
Također je bitno spomenuti da filogenska miješanja nekih grupa sa bakterijama koje ne formiraju
spore dovodi u pitanje vjerovanje da je sposobnost formiranja spora bitna determinanta
srodnosti.
Prepoznato je da bi vrsta Clostridium trebala biti ograničena na grupu I organizama koju su
definisali Johnson i Francis (1975), a ostale klostridijalne vrste bi izgubile status što bi zahtjevalo
reklasifikaciju (Collins et al., 1994).
Kvarenje klostridijom uzrokovano je saharolitičkom (uzrokuje hidrolizu šećera) ili
proteolitičnom aktivnošću, manifestuje se pH promjenama u proizvodu (uzrokovanim
proizvodnjom organske kiseline), proizvodnjom gasova i neugodnih mirisa (kroz isparljive
kiseline). Clostridium sporogenes, Clostridium butyricum i Clostridium tyrobutyricum, su
učestali uzročnici kvarenja hrane, i svi nabrojani velika su ekonomska briga kompanija za
proizvodnju hrane. Ova tri mikroorganizma smatraju se non-patogenima. Clostridium butyricum
i Clostridium pasteurianum, često se nazivaju i butirični anaerobi. Mezofilna patogena
klostridija, Clostridium botulinum i Clostridium perfringens će također uzrokovati kvarenje
hrane tj. prouzrokovati gasove, te posjedovati proteolitičku aktivnost, dok sa druge strane
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
psihrofilna klostridija nema proteolitičku aktivnost. Među ostale mezofilne klostridije koje se
dovode u vezu sa kvarenjem hrane ubrajamo: C. pasteurianum, C. barati, C. bifermentans, C.
beijerinckii, C. pseudotetanicum, C. fallax, C. sordellii i C. felsinium (Lake et al., 1985; Kokubo
et al., 1986; de Jong, 1989; Morton, 1998).
3.5. Rod Thermoanaerobacterium
Rod Thermoanaerobacterium je sadržan od bakterija koje formiraju spore, gram pozitivnih
saharolitičnih, termofilnih, obligatno anaerobnih bakterija. Ovi organizmi su po prvi puta opisani
od strane Meklunga (1939) te su originalno svrstani u red Clostridium. Ovi organizmi ne
proizvode H2S, ali proizvode velike količine CO2 i H2, iz širokog spektra ugljikohidrata,
uključujući: glukozu, laktozu i škrob. Mogu rasti na temp do 32 °C ili optimalno oko 55 °C.
Mogu se pronaći u raznim vrstama tla, te obično kontaminiraju korjenastno povrće i gljive.
3.6. Rod Desulfotomaculum
Organizam je gram negativan, ima skroz drugačiji sastav baze DNA i posjeduje tri citohroma.
Ime je smišljeno zbog mogućnosti organizma da reducira sumporne spojeve (desulfo) i zbog
sličnosti sa kobasicom (tomaculum). Organizam proizvodi H2S iz cistina, ne reducira nitrate, ne
fermentira glukozu, niti druge ugljikohidrate, niti rastapa želatin. Raste do 5.6 pH, ali 6.2 se
smatra donjom granicom za rast u hrani, iako organizam može biti istreniran da mu
temperatura rasta bude između 30-37°C. Kvarljivost kod namirnica nije prijavljena na ovim
temperaturama.
3.7. Rod Sporolactobacillus
Sporolactobacillus su gram pozitivne, mezofilne, mikroaerofilne, homofermentativne, katalaza
varijable, pokretljive bakterije koje reduciraju nenitrate, formiraju spore. Nalaze se u tlu i
korijenju usjeva, ali njihova povezanost sa hranom je trenutno nejasna. Tip podvrste je S.
inulinus, a u ovaj rod također spadaju S. racemicus i S.laevus. Izuzetno je malo informacija o
fiziologiji, karakteristikama spora, i staništima ovih organizama, te nisu prijavljeni kao uzročnici
kvarenja namirnica u industriji, ali u teoriji posjeduju potencijal da uzrokuju probleme sa
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
kvarenjem, ako spore prežive proces zagrijavanja proizvoda, te mogu biti uzrok neobjašnjivog
kvarenja (Doores 1983a).
4. Uticaj na hranu
4.1 Hrana pokvarena od strane anaerobnih i fakultativno anaerobnih sporogena
Članovi roda Bacillus i slične povezane sa njom su česti uzročnici kvarenja, većinom kod
namirnica koje imaju nisku kiselost (pH > 4.6), koje su pritom pasterizovane pri niskoj
temperature, a zatim ohlađene ili komercijalno sterilizirane (ultra high temperature ,UHT
mlijeko), ili kisele namirnice koje su pasterizirane i skladište se na sobnoj temperature. Bacillus
spp. te slični organizmi uzrokuju kvarenje zbog svoje proteolitičke, lipolitičke, saharolitičke ili
pektolitičke aktivnosti. Sirove namirnice kao povrće, meso i mlijeko, obično se kontaminiraju pri
samom izvoru, tako da endospore prežive primijenjene toplotne procese. Psihrotrofni sojevi
Bacillus spp. uspijevaju da se razvijaju na temperature od 1- 4 °C, te su pronađeni u
pasteriziranom mlijeku, i vrhnju (Coghill and Juffs, 1979). Ovi organizmi proizvode ozbiljno
neugodne mirise i okuse kod hrane, kao što su: gorčina, trulost, ustajalost, užeglost, kiselost kod
velikog broja proizvoda kao npr. mlijeko, vrhnje i sir. Bacillus spp. kao B. sphaericus , B.
subtilis, B. lentus, B. cereus i slični organizmi (e.g Br.Laterosporus, P. Macerans, P. Polymyxa)
su svi redom povezani sa uništavanjem ukusa hrane. Drugi problemi koji se javljaju su kiseljenje
mlijeka i usiravanje uzrokovano vrstama B. cereus i B. cereus var. mycoides, zbog lecitinazne
aktivnosti na fosfolipide, te ovo u suštini određuje rok trajanja pasteriziranog mlijeka i mliječnih
proizvoda za vrijeme produženog skladištenja. Značaj G. stearothermophilus i B. coagulans u
fermentaciji i kvarenju mlijeka u prahu je otkriven od strane Specka-a (1976) i kasnijim
istraživanjem (Kalogridou-Vassiliadou 1989), utvrđeno je da je ova vrsta kvarenja uzrokovana
od strane B. subtilis, B. licheniformis, i B. macerans. Aktivni enzimi koji su odgovorni su:
esteraze, esteraze lipaze, valin amino-peptidaze, fosfoamidaze, beta-glukuronidaze i beta-
glukosidaze (Kalogridou-Vassilliadou 1992). Baccilus coagulans se također dovodi u vezu sa
kvarenjem mlijeka u prahu, rezultirajući čvrstom koagulacijom (zbog toga ime B. coagulans),
uzrokovanom proizvodnjom visoke koncentracije mliječne kiseline. Kvarenje proizvoda od
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
paradajza fermentacijom tj. vrenjem je prijavljeno mnogo ranije i prva povezanost B. coagulans
sa ovim proizvodima bila je od strane Berry-a 1993. Isprva kada su proizvodi od paradajza
obrađivani početkom 1920-tih godina mislilo se da zbog njihove niske pH vrijednosti zahtijevaju
samo zagrijavanje do temperature ključanja, kako bi se postigao efekat sterilizacije, međutim
znakovi kvarenja su primijećeni 1931. godine, te su ovi slučajevi naveli Berry-a da sprovede
ispitivanja i utvrdi uzročnike. Berry je također zaključio da je B. coagulans vjerovatno
odgovorna za slične vrste kvarenja šparoga, kukuruza, lima graha, graha i graška. Ovaj
organizam ne proizvodi gasove, uspijeva na niskim pH vrijednostima i proizvodi kiseline iz
raznih vrsta šećera. Geobacillus sterothermophilus je po prvi put identifikovan kao uzročnik
kvarenja konzerviranog kukuruza i boranije. Organizam se također povezuje sa kvarenjem
graška i šparoga, te kada se jednom pojavi u fabrici gdje se proizvode, mogu se razvijati u toplim
spremnicima, blanšerima, toplim zdjelama za punjenje, od kojih se neki teško čiste. Pojave
gasovitih pokvarenosti konzerviranih voćnih proizvoda je od strane P. macerans, P. polymyxa, B.
licheniformis, B. pumilus, B. megaterium, B. cereus (Hansen i Bautista 2000). Spore ovih
organizama su obično prisutne u brašnu, kao i pekarskoj opremi i preživljavaju u samoj sredini
hljeba.
Penibacillus circulans i B. subtilis također proizvode nestalne kiseline u vinima (Hansen i
Bautista 2000).
Prva hrana povezana sa kvarenjem od strane Alicyclobacillus spp. bio je sok od jabuke (Cerny
1982) u Njemačkoj. Nakon toga ovi organizmi su bili pod sve većom lupom pozornosti u
industriji sokova i prijavljivano je sve više slučajeva kvarljivosti u Velikoj Britaniji, Australiji,
Japanu, SAD-u (Walls 1994, Yamazaki 1996, Pettipher 1997, Walls i Chuyate 1998).
Pokvarenost uzrokovana Alicyclobacillus spp. karakteriše se oblikovanjem mrlja, opisanih kao
antiseptičke, dimljive ili fenolične.
4.2. Hrana pokvarena od strane anaerobnih sporogena
Krug hrane pokvarene od strane anaerobičnih stvaraoca spora je poprilično širok. Hrana koja je
pogođena kreće se od sirove, nekuhane do obrađene hrane. Karakteristika kod kvarenja hrane
anaerobičnim stvaraocem spora jeste niski potencijal gubitka kiseonika i eliminacija tj. kočenje
konkurentnih mikroorganizama, što kroz toplotni tretman, ili kroz unutrašnja svojstva hrane.
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Vakumska pakiranja sirovog i kuhanog mesa kao što su: govedina, janjetina, svinjetina i divljač,
kvare se različitim vrstama Psychotolerant Clostridia te je ovo poprilično novo otkriće jer se
smatralo da klostridijalne vrste imaju minimalnu ulogu u kvarenju mesa. Ova vakumski pakirana
mesa se obično čuvaju duže vremenske periode na niskim temperaturama, te psihrotrofne
klostridije koje kvare ove proizvode izbacujući obilne količine gasa i butil estera. Clostridium
sporogens je odgovoran za uzrokovanje kvarenja raznih vrsta hrane, uključujući sir,
kondenzovano mlijeko, kuhano meso, konzervirano povrće i konzerviranu ribu. To je učestala
vrsta klostridije koja se nalazi u mlijeku i mesu. C. sporogens je proteolitička i lipolitička, dok
druge vrste klostridije, povezane sa kvarenjem, to nisu.
Clostridium butyricum je odgovorna za kvarenje sira, kondenzovanog mlijeka, te ukiseljenih
proizvoda ((pH = 4.6), pogotovo paradajza, te drugog voća (sok od kajsije, kruške, te
konzervirani ananas) zajedno sa C. pasteurianum ( Spiegelberg 1936, 1940, Ikegami et.al 1970 ,
Hernandez i Feria 1971). Ovi organizmi se mogu početi razvijati pri jako niskim pH
vrijednostima (do pH 3.6), ali nisu otporni na toplotu kao B. coagulans, Clostridium butyricum,
koje se često pronalaze u mlijeku. Kao što joj stoji u imenu proizvodi butanoičnu kiselinu,
Clostridium tyrobutyricum uzrokuje značajne finansijske brige u mliječnoj industriji, te je glavni
uzročnik strukturalnih i senzornih nedostataka u sirevima (defekt kasnog napuhivanja)
proizvodnjom velikih količina butanoične kiseline, te sirćetne kiseline (Wasserfall i Teuber
1979). Defekt kasnog napuhivanja koji je posljedica izdanka spora C. tyrobutyricum češće se
pojavljuje kod usoljenih tvrdih i polutvrdih sireva (Gouda, Edam, Emmental, Gruyere). Ovo se
dešava zbog njihovog dosta visokog pH i sadržaja vlažnosti, te niskog unutrašnjeg sadržaja soli.
Obrađeni sirevi su osjetljivi na defekt kasnog napuhivanja zato što prilikom obrade spore ne
budu uništene. Nivoi butanoične kiseline veći od 200 µg 1(minus prva), proizvode primjetne
neugodne ukuse koji mogu značajno degradirati sir, a u nekim slučajevima proizvodnja gasa je
dovoljna da uzrokuje pucanje čitave strukture sira. C. tyrobutyricum se smatra glavnim,
Clostridium spp. odgovornim za defekt kasnog napuhivanja sira. C. tyrobutyricum vjerovatno
ulazi u sir preko mlijeka zaraženog goveđim fekalijama.
D. nigrificans uzrokuje sulfidnu kvarljivost proizvoda sa visokom pH vrijednošću, kao što su
konzervirani kukuruz šećerac, grašak, gljive, zatim proizvodi visoke pH vrijednosti koji sadrže
gljive, te konzervirane školjke.
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum također može uzrokovati kvarenje kiselih i
nakiselih proizvoda kao što su paradajz, te drugih proizvoda koji sadrže voće, uključujući i one
koji posjeduju škrob, kao npr. špageti. Uzgoj se može javiti na oko 32 °C, ali se kvarenje obično
dešava kod proizvoda koji duže vremena stoje na temperature od 37 °C, i većoj, te proizvoda koji
nisu ohlađeni dovoljno brzo.
5. Karakteristike i uvjeti za rast i inaktivaciju
5.1. Uvjeti za rast
Najbitniji faktori koji ograničavaju ili kontroliraju rast sporo-formirajućih bakterija koje su
odgovorne za kvarljivost hrane su pH, vrijeme i temperature zagrijavanja, te vrijeme i
temperature hlađenja i skladištenje. Granice rasta i razvoja za različite grupe sporo-formirajućih
bakterija povezanih sa kvarenjem hrane, sažete su u tabeli 1. Mnogo je različitosti u sojevima,
čak i među istim vrstama, te prijavljeni ograničavajući uslovi će se često fokusirati na one
ekstremnije tj. pesimističnije prognoze, iz razloga što proizvođač želi da prilikom proizvodnje o
pakovanja u obzir uzme one sojeve koji su najveći problem. Ipak bilo bi isuviše konzervativno
da se izaberu veoma ekstremne vrijednosti koje su nerealne, u smislu izazova sa kojima će se
proizvod susresti, tako da izbor relevantno ciljanih granica zahtijeva pažljivo razmatranje. Bez
obzira na ovo postoje neki primjeri razvoja uprkos neobičnim i ekstremnim uslovima, te ovo
služi kao primjer da se pokaže svestranost različitih mikroorganizama da iskoriste ono što bi se
moglo smatrati nepovoljnim uslovima. Na primjer sposobnost Alicylcobacillus spp. da se razvija
pri ekstremno niskim pH vrijednostima, kao što je pH 2.0 (vidi tabelu 2) je jedinstvena za sporo-
formirajuće mikroorganizme, iako se čini da vrste proizvoda koje su pogođene od strane ovih
mikroorganizama trenutno ograničene na proizvode od voća. Slično tome sposobnost
psihrotrofnih organizama kao što su C. gasigens da se razvijaju na temperaturama niskim do -
1,5°C, je nevjerovatna i vrijedna pomena.
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Tabela 1. Niži pH i temperaturni uslovi koji ograničavaju razvoj sporo-formirajućih bakterija povezanih sa kvarenjem hrane
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Tabela 2
Ovo je primjer neobičnog rasta koji uzrokuje probleme za određene vrste proizvoda, u ovom slučaju za
rashlađeno meso u vakuumu. U nekoj hrani inhibicija rasta sporogenih bakterija je uzrokovana drugim
faktorima kao što su: nitratna i druge vrste soli u suhomesnatim mesnim proizvodima; propionska,
sorbinska i acetatna kiselina i njihove soli u hljebu; nizin u supama, svježim jajima, voćnom soku,
konzerviranoj hrani, mesnim proizvodima, dresinzima, sosevima i sirevima; nitrat u sirevima. Ovi faktori
inhibiraju rast bakterijski spora, a mehanizam njihovog djelovanja razmatra se prema Cook i Pierson-u
(1983). Antimikrobno djelovanje nizina razmatra se prema Adamsu i Smidu (2003).
5.3. Uslovi za inaktivaciju
Tabela 3 opisuje tipičnu D vrijednost koja predstavlja vrijeme decimalne redukcije i z vrijednost za
termičku inaktivaciju gdje su ove poznate. Mnoge studije su pokazale da je temperatura rasta
sporogenih bakterija povezana i sa termorezistentnošću. Npr. spore psihrofilnih bakterija su
mnogo osjetljivije na toplotu u odnosu na mezofilne bakterije, koje su osjetljivije od termofilnih
bakterija. G. steartothermophilus spada u termofilne bakterije, a sposobna je da raste na
temperaturi od 30C, pa i nižim. Dakle, postoje određena pravila koja se mogu koristiti za
predviđanje termorezistencije različitih sojeva bakterija, u zavisnosti od temperature njihovog
rasta. Takođe, uvijek mogu postojati izuzeci i veoma je važno odrediti rezistentnost bakterija
koja može biti određena vrstom materijala ili procesnom opremom. Proučavanje
termorezistentnosti bakterijskih spora je dosta teško, zbog uticaja različitih faktora kao što su:
temperatura sporulacije, sredstvo za sporulaciju i zagrijavanje, metoda zagrijavanja, kao i uslovi
za oporavak. Postoje značajne prednosti koje se mogu koristiti za uništavanje bakterijskih spora
kao što je interakcija pH vrijednosti i temperature. Niska pH vrijednost povećava cidalne
topolotne efekte za neke vrste sporogenih bakterija. Poređenjem sojeva, može se zaključiti da
postoji veliki broj neizvjesnosti.
Pri ponavljanju eksprimenta sa različitim sporama istog soja bakterija, pri potpuno istim
uslovima pripreme i grijanja, dobijaju se potpuno različiti razultati otpornosti na toplotu.
Vrsta organizama D vrijednost(min)80 85 90 95 100 110 121
Z vrijednost (C)
Thermoanaerobacteriumthermosaccarolyticum
3000 90 3-4 195
12-18
Desulfotomaculum nigrificans
2-3 55
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
BacillusSporothermodurans
0,32-0,57
GeobacillusSteartothermophilus
3000 4-5 1-2 16,7
7
B. coagulans 13 3,1 0,24-1,68 9,2-11,4C. sporogenesC. butyricum
0,1-1,5 23 0,1-0,5 10-15
9-13
C. tyrobutiricum 6,5-2,1C. pasteuranum 0,1-0,5C. beijerinkii 2-4Alicyclobacillus acidoterretris
41,2-54,356-57 16-23 2,8 2,3-3,6 5,1-5,3
7,711,6-12,93
9,6
B. licheniformis 13,1 0,135 4-8
6
B. subtilis 11 0,1 7Paenibacillus macerans 0,1-0,5B.cereus 18,5 5,8 1,8 5
1,4-15,7 2-5,410/9,4
B. pumilus 16,5 5,1 1,4 9,7B. lateosporus 20,5 6,4 2,1 10,1B. psychrosaccharolyticas 4,5 7,8B. globispous 11 8,5B. macquariensis 2,5C. putrefaciens 8-14 4,6
Temperaturni režimi za energičan
rast (C)
pH vrijednost (kiselost) sredine
Visoka kiselost (pH3,7)
Kiselo (pH 3,7-4,6) Niska kiselost (pH4,6)
Termofilne (55-35)
Alycyclobacillus acidoterrestrisA. acidocaldariusA. acidiphilus
Bacillus coagulansB. smithiiThermoanaerobacterium thermosaccharolyticum
T. thermosaccharolyticumDesulfotomaculum nigrificansGeobacillus steartothermophilus
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Mezofilne (40-15)
Clostridium butyricumC. pasteurianumPaenibacillus maceransP. polymyxa
C. sporogenesC. putrificumB. licheniformisB. subtilisB. amyloliquefaciens
Psihrofilne (30-5)
C. estertheticumC. frigdicarnisC. gasigenesC. putrefaciensC. algidicarnisC. algidixylanolyticumP. maceransP. polymyxaBr. lateosporusB. lentusB. sphaericus
Međutim, može se zaključiti da procesi sterilizacije, dizajnirani da unište spore mezofila lako
mogu uništiti spore psihrofilnih sojeva, ali procesi pasterizacije koji se koriste za tretiranje
mlijeka i drugih mliječnih proizvoda nisu dovoljni za potpunu inaktivaciju (uništenje). Osnovni
parametri za izračun i određivanje toplotnih procesa su opisani od strane Ingram (1969.).
Mehanizam toplotne inaktivacije bakterijskih spora bila je predmet mnogih rasprava u
proteklih 40 godina. Smatrano je da je otpornost na toplotu povezana s relativnom
mineralizacijom i dehidracijom spora, zaštitom spora DNA protiv depurinacije vezivanjem malih
kiselih rastvorljivih proteina (SASP) i sporulacijom temperature, ali stvarni mehanizam
toplinskog uništavanja ostaje nepoznat (Setlow i Setlow , 1998). Postoje određeni dokazi koji
potvrđuju da denaturacija proteina ima svoje mjesto u toplotnom uništavanju spora i to je
sugerisalo da su neke ključne spore proteina inicijalne mete za toplotno uništavanje (Setlow i
Setlow, 1998). Pitanje zašto tačno postoje razlike u toplotnoj otpornosti spora različitih
organizama ostaje neriješeno. Važno je napomenuti da su neki organizmi posebno otporni na
toplotu, na primjer D vrijednosti 195min na 121 ° C zabilježene su za T. thermosaccharolyticum
(vidi tablelu 3). Toplinski otpor ove magnitude čini nevjerojatno teško postaviti toplinske
procese za kontrolu koji neće ujedno i uništiti obradu hrane. U nekim slučajevima, druge metode
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
za kontrolu termofilnih spora, kao što je inhibicija klijanja i rasta (npr. upotrebom estera
saharoze) su potrebne za hranu u opasnosti od kvarenja ovim organizmima.
Druge metode korištene za inaktivaciju bakterijskih spora su tretman visokog pritiska i
zračenje. Općenito, bakterijske spore su otpornije od vegetativnih ćelija na ionizirajuće zračenje.
Općenito govoreći, doze zračenja između 10-50k greja (Gy) potrebne su za inaktivaciju
bakterijskih spora, s tipičnim D vrijednostima od 1-4kGy, ovisno o organizmu. D vrijednosti za
vegetativne organizame općenito su ispod 0.8kGy. Matrica hrane, kao i drugi procesi, mogu
uticati na učinkovitost tretmana. Na primjer, D vrijednosti spora C. sporogenes su u rasponu od
2.8kGy u fosfatnom puferu na 10.1kGy u pilećoj masti (Shamsuzzaman i Lucht, 1993). Tu se ne
čini da se pojavljuju iste razlike između različitih vrsta spora (npr. između ne-proteolitički i
proteolitički C. botulinum) kao što je prikazano u toplotnoj otpornosti. Iako relativno visoke doze
primijenjene s visoko-energetskim elektromagnetskim zračenjem (gama-zrake 60Co ili X-zrake,
ili elektrona iz elektronskih akceleratora) potrebni su za inaktivaciju spora, zračenje predstavlja i
vrlo učinkovito rješenje za problem mikrobiološke kontaminacije i prihvaćeno je od strane
zdravstvenih organizacija i regulatornih tijela. Izvrstan pregled inaktivacije zračenjem prenosioca
mikrooganizama hrane omogućen je od strane Monk i sar. (1995).
Visok hidrostatski pritisak je još jedna tehnika koja se može primijeniti na hranu kako bi
se izvršila inaktivaciju mikrobioloških kontaminenata. Za inaktivaciju bakterijske endospore,
potrebna je kombinacija ptitiska i umjerene toplote( Mallidis i Drizou, 1991). Inaktivacija može
biti poboljšana upotrebom nizina ili kiselinom pH. Otpornost na pritisak znatno varira unutar iste
vrste i između vrsta, i važno je koristiti veliki broj različitih sojeva u procjeni procesa koji se
koriste za očuvanje namirnica. Spore Bacillus i Clostridium vrste općenito su inaktivirane s
pritiscima u rasponu od 500 do 800MPa pri temperaturama u rasponu od oko 60 do 80 °C s
porastom temperature, omogućujući više efekata uništavanja. Za vegetativne ćelije, pritisak oko
500MPa na temperaturi od 50 ° C će pružiti značajna (npr smanjenje 6-log) uništenja. Otpor
pritiska bakterijskih spora ne korelira sa karakteristikama otpornosti na toplotu. Nedavno je
objavljeno od strane Margosch i sar. (2004). da otpor pritiska na veći broj hrane izolira iz roda
Bacillus. Ažuriranje ne-toplinske tehnologije, uključujući i visoki hidrostatički pritisak, zračenje,
pulsirajuća električna polja i ultrazvuk omogućeno je od strane Barbosa-Cánovas i Rodriguez
(2002) i Raso i Barbosa-Cánovas (2003).
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Hemijski dezinficijensi najčešće korišteni za uništavanje vegetativnih ćelija, ponekad su
učinkoviti protiv spora sporogenih bakterija ali općenito govoreći, puno više koncentracije i duži
vremenski kontakt je potreban za aktivnosti uništavanja spora u poređenju sa baktericidnim
aktivnostima (Bloomfield i Arthur, 1994). To je zbog zaštitnog sloja spora. Hemijski agensi koji
su prikazani da imaju relativno brze aktivnosti uništavanja spora su: glutaraldehid, baze, beta-
propiolakton, etilen i propilen oksid u otopini, jod, vodonikov peroksid, hloramin i peroksi
kiseline. Hemijska sredstva koja su manje učinkovita, zahtijevaju dužu vremensku izloženost,
uključuju formaldehid, metil bromid, spojeve srebra, hlor i brom u otopini. Sporicidične
koncentracije (koncentracije koje uništavaju spore) hlora variraju između 2 i 50 ppm i poput
drugih sporicidičnih sredstava, učinkovitost ovisi o pH i temperaturi, s višim temperaturama se
dovodi do viših stopa inaktivacije. Sredstva djelotvorna u uništavanju vegetativnih ćelija, ali koja
nemaju učinak na uništavanje spora uključuju: živine spojeve, kiseline, fenole, alkohole,
kvaterne amonijeve spojeve, hlorheksidin i biguanide. Učinkovitost različitih hemijskih
sredstava protiv spore revidiraju Roberts (1969), Waites (1985) i Russell (1990).
6. Implikacije za kontrolu zahvaćene (kontaminirane) hrane
Ključna razmatranja za rast sporogenih bakterija u prehrambenim proizvodima su u vezi sa
njihovim fiziološkim osobinama, kao što su rasponi rasta temperature, tolerancije na nisku pH
okolinu i toplotna otpornost. Sporogena bakterija je više ograničenog otkrivanja za ohlađene
namirnice, jer ima relativno malo organizama (npr. psihotolerantne Bacillus spp. I
psihotolerantne Clostridium) koje su sposobne za rast na hladnim temperaturama, a zatim njihov
rast je obično usporen, tako da su se uglavnom odnose na srednje / dugoročni rok trajanja
proizvoda. Rok trajanja ovih proizvoda često se određuje rastom tih sporogenih bakterija, tako da
se oni često kontroliraju postavkama datuma upotrebe. Ova vrsta kvarenja nije tako česta danas,
iako moderni trendovi obrade smanjivanja soli i nitrita imaju tendenciju da favoriziraju rast ove
vrste organizma.
Mnoge sporogene bakterije su mezofilne, ali one imaju tendenciju da predstavljaju podskup
kvarenja flore u negrijanim namirnicama koje su manje sposobne, u usporedbi sa nesporogenim
bakterijama, u kvarenje kroz brži rast. U namirnicama koje se zagrijavaju kako bi se uklonile
vegetativne ćelije, sporogene bakterije su odabrane i postaju dominantni problem u hrani
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
održavanoj iznad hladnijih temperatura. Na temperaturama iznad otprilike 40°C, bakterijske
spore koje se formiraju obično prevladavaju bilo da se namirnice griju ili ne.
S obzirom na pH, hrana se obično dijeli na visoko-kiselu (pH <3,7), kiselu (pH 3,7 do 4,5) i
nisko kiselu (pH> 4,5) hranu. Jedina sporogena bakterija od značaja za proizvode visoke
kiselosti je Alicyclobacillus spp., sposobna da raste na pH vrijednosti do 2,0. Ti organizmi
predstavljaju značajan izazov za proizvođače proizvoda visoke kiselosti koji su obično
pasterizirani, poput voćnih napitaka, iako oni nisu u stanju rasta ispod 20°C. Skladištenje
proizvoda na temperaturama ispod 20 ° C, pruža mogućnost za kontrolu tih mikroorganizama, ali
to može biti teško zbog troškova koji su uključeni u održavanje ovih proizvoda po
temperaturama nižim od sobnih temperatura. Alternativno, proizvodi mogu biti obrađeni na
višim temperaturama (npr. iznad 100°C), ali to je vjerojatno da će dati neprihvatljive
organoleptičke promjene u proizvodu. Dizajn procesa pasterizacije za voćne proizvode je
obrađen do strane Silva i sar. (2000) i Silva i Gibbs (2001).
U kiseloj hrani, postoje brojne sporogene bakterije koje treba kontrolirati. Glavni uzroci
zabrinutosti su B. coagulans, sposobne za rast do oko pH 4.1 i mezofilne anaerobne bakterije C.
butyricum i C. pasteurianum, sposobne za rast do oko pH 4.0. Bacillus coagulans je više otporna
na toplinu od Clostridium vrsta, stoga je glavna meta proizvoda i procesa za kiselu hrane.
Interakcije između različitih faktora, kao što su temperatura grijanja / vrijeme, pH, prisutnost
kiselina i, u manjoj mjeri , važni su za stabilnost kiselina i kisele hrane. pH i sadržaj kiselina
niskih pH proizvoda, kao što je paradajz (rajčica), varira između vrsta i sojeva voća i mijenja se
sa zrelošću voća, zrelije voće ima višu pH od manje zrelog voća. Za paradajz, pH može varirati
od oko 4.1 do oko 4.8 ili čak i više. Zbog sigurnosti, za uklanjanje potencijala za rast C.
botulinum, pH kisele i zakiseljene hrane postavljen je na ispod 4,6. Prema tome, važno je da se
zakisele proizvodi rajčice (obično s limunskom kiselinom), tako da je njihov pH ispod 4,5. Osim
toga, opasnost od kvarenja se smanjuje ako se pH snizi do 4,3 ili niže. To je zbog interaktivnih
učinaka između pH, kiseline i temperature, gdje spore, koje su toplotno ozlijeđene, nisu u stanju
klijati i rasti u tim proizvodima. Kisela hrana s pH <4,3 obično zahtijevaju samo 5min na 93 ° C,
dok proizvodi s pH 4,3-4,5 zahtijevaju temperature oko 93 ° C tokom 10 minuta (York i sar.,
1975). Za proizvode koji sadrže šećer, kao što su konzervirane kruške, takođe može biti
uključen u sistem očuvanja kako bi se spriječio rast maslačnih anaeroba (Jakobsen i Jebsen,
1975).
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Ostali problemi u ovim proizvodima su P. polymyxa i P. macerans, ali budući da su i oni
toplotno osjetljiviji od B. coagulans (kao maslačna anaeroba gore), oni će biti pod kontrolom
procesa koji se koriste za kontrolu B. coagulans. Neki sojevi više aerobnih članova roda Bacillus
poput B. subtilis i B. licheniformis mogu preživjeti procese koji se koriste za kisele i zakiseljene
proizvode, ali rast ovih organizama ovisi o dostupnosti kisika (Rodriguez i sar., 1992, 1993). U
konzerviranim proizvodima, ovi organizmi nisu poznati kao značajni uzročnici kvarenja, ali
moguće da fleksibilni paketi / vrećice koji su postali popularni neće biti stabilni kao konzervirani
proizvodi primajući sličan toplinski proces zbog ulaska kisika u pakovanje. Rast ovih aerobnih
sporogenih bakterija u kiselim proizvodima rezultira povećanjem pH vrijednosti (Rodriguez i
sar., 1993), te stoga može utjecati na sigurnost tih proizvoda. Iako T. thermosaccharolyticum
može narasti do pH vrijednosti relevantnih za kisele hrane, rast ovih organizama se kontrolira
hlađenjem proizvoda i održavanjem temperatura ispod 30 ° C.
Za hranu sa niskom kiselinom koja se ne hladi, glavne sporogene bakterije za zabrinutost
imaju tendenciju da su mezofilne C. sporogenes a neke Bacillus spp., i tri vrste termofilne G.
stearothermophilus, T. thermosaccharolyticum i D. nigrificans. Nijedna od termofilnih bakterija
nije u mogućnosti rasti na ≤ 30 ° C, pa tako i vlastito hlađenje i skladištenje će spriječiti te
organizme da uzrokuje kvarenje. Međutim, neki sojevi G. stearothermophilus su sposobni rasti i
do oko 30 ° C i ti organizmi predstavljaju veći rizik za kvarenje. Općenito govoreći, u umjerenim
klimatskim uslovima gdje temperature okoline ostaju ispod oko 35°C, rijetko je potrebno
koristiti teške toplotne obrade za uništavanje spora termofilnih organizama. Toplotni procesi
obično će ciljati na više otporne Bacillus spp. Za proizvode podložnih kvarenju termofilima,
dodatne mjere za kontrolu uključuju odabir kvalitetnih namirnica i pre-sterilizaciju sastojaka.
Toplo prodavani proizvodi su posebno osjetljivi na ove organizme. Podložnost kvarenja može se
procijeniti inkubacijom spremnika na temperaturama koje mogu podržati rast termofilnih vrsta.
Međutim, i pored toga inkubacije mogu pokazati rast termofila, ali to ne znači nužno da će se
proizvod pokvariti, zbog normalnog skladištenja tih kontejnera na sobnoj temperaturi.
Za mliječne proizvode, kao što su mlijeko, vrhnje i ostali mliječni proizvodi, različiti faktori
određuju rok trajanja i kvarenja flore koja se razvija. Ovi proizvodi obično se tretiraju
pasterizacijom u nekoj fazi tokom obrade dizajniranom prvenstveno za uklanjanje inficiranog
vegetativnog mikroorganizma poput Coxiella burnetti i Mycobacterium tuberculosis i toplinski
tretmani uništavaju enzime koji se prirodno nalaze u mlijeku. U posljednjih nekoliko godina,
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
razvoj pasterizacije i drugih toplinskih procesa transformirao je industriju mlijeka dopuštajući
mnogo veće mogućnosti distribucije. Ovi toplinski tretmani su kategorizirani (Boor i Murphy,
2002) na:
pasterizacija (npr. grijanje na 71,1 ° C tokom 15s) – za proizvode sa ograničenim rokom
trajanja (10-20 dana) u rashlađenom skladištenju;
ultra-pasterizacija ili trajna pasterizacija (npr. 138 ° C tokom 2 s) za proizvode s
produženim rokom trajanja (npr 30-90 dana) u rashlađenom skladištenju;
ultra-visoka temperaturna sterilizacija ili UHT (npr 135-150 ° C tokom 2-8 s) za
proizvode stabilne u sobnim uslovima;
u-pack sterilizacija (npr 105-120 ° C tokom 20-40min) za sobno-stabilne proizvode.
Posljednja dva od ovih procesa su dizajnirani kako bi se dobila 9-log inaktivacija spora
termofilnih bakterija obično povezanih sa sirovim mlijekom (Burton, 1984; Hinrichs i Kessler,
1995). Važnost dobro rashladnih uslova za skladištenje pokazuje Hanson i sar. (2005), koji su
pokazali da nakon raznih toplotnih obrada, pri skladištenju na 10°C, omogućeno je
mnogobrojnim preživjelim sporama da se povećaju u velikom broju (> 106 / ml), nakon 10 dana,
dok je skladištenje na 6 ° C rezultiralo sa malo ili bez imalo povećanja.
Postoje i druge metode koje se koriste za kontrolu rasta sporogenih bakterija u hrani.
Mnoge od njih se koristite u kombinaciji, kao što su smanjen aktivitet vode i blaži toplotni
tretmani, ili smanjena pH i blaži toplotni tretman. Braithwaite i Perigo (1971) i Bean (1983)
provode opsežna istraživanja o kombiniranim učincima toplote, pH i aktiviteta vode na spore iz
velikog broja Bacillus spp. i Clostridium spp., identificiranjem uslova koji su tražili manje
toplotne tretmane nego što bi inače bilo potrebno. Efekti kombinacija su takođe korišteni u
suhomesnatim proizvodima, gdje su NaCl, NaNO2, pH 6 i samo jedna desetina toplinske obrade
korišteni za obradu mesa za siguran i stabilan proizvod (Ingram, 1969). U ovom scenariju, važni
organizmi koji uzrokuju kvarenje su Bacillus spp., sposobni da rastu kod velikih koncentracija
NaCl i mogu smanjiti nitrat. Budući da su spore tih organizama relativno osjetljive na toplotu,
one su kontrolirane s umjerenim toplotnim tretmanom (Ingram, 1969).
Niz drugih antimikrobnih sredstava mogu se koristiti za kontrolu rasta sporogenih
bakterija. Kao i kod drugih metoda očuvanja koje su već gore spomenute, mnoge od objavljenih
studija se odnose na patogene sporogene bakterije, kao što su C. botulinum, ali uprkos tome,
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
postoje neke informacije dostupne za kontrolu rasta sporogenih bakterija koje uzrokuju kvarenje
hrane. Cook i Pierson (1983) pregledali su inhibicije bakterijskih spora kao antimikrobne i Gould
(1964) proučavao je učinke različitih prehrambenih konzervansa na rast spora od šest vrsta
Bacillus. Konzervansi koji se razmatraju u ovim studijama uključuju tvari poput konzervansa,
nitrita, NaCl, sorbata i benzoata, među ostalima. Kontrola kasnim puhanjem tvrdog sira
postiže se vodikovim peroksidom / katalaze, dodatak lizozima u mlijeko (IDF, 1987.),
baktofugacijom sirnog mlijeka (Lembke sur., 1984) ili dodatkom nitrata (Waltstra i sar., 1993).
Ovisno o državnim zakonima, nizin se takođe može koristiti za kontrolu rasta sporogenih
bakterija u hrani, kao što su sirevi, izravnim dodavanjem ili upotrebom nizina u početnoj
proizvodnji kulture (Rilla i sar., 2003). Primjena konzervansa za očuvanje voćnih pića takođe je
pod istraživanjem od strane Yamazaki i sar. (2000).
Jedan aspekt bakterijskih spora koji se ponekad može predvidjeti je njihovo namjerno
uključivanje u proizvodima za čišćenje, zbog sposobnosti nekih sporogenih organizama za
proizvodnju značajne količine masti enzimima koji ih razgrađuju. Važno je da se ti proizvodi
koriste na odgovarajući način i da se ne koriste u blizini hrane koja može biti osjetljiva na
kvarenje uzrokovano tim organizmima.
7. Specifično otkrivanje, identifikacija i nabrajanje metoda
7.1. Aerobni i fakultativno anaerobni sporogeni
Članovi roda Bacillus i usko povezani rodovi su izolirani u skladu sa njihovim osobinama rasta
ili vrsti kvarenja.Metode koje se koriste za izoliranje i nabrajanje organizama povezanih sa
kvarenjem od visokih kiselina, kiselina, kiselih i proizvoda sa niskim kiselinama koriste pH
opseg, rast temperaturnog opsega i vrstu kvarenja (npr. blago-kiseli) za određene skupine koje su
uključene.Najopštiji test za članove roda Bacillus je za 'Aerobne mezofilne sporogene "i jedina
vrsta za koju specifično selektivno sredstvo postoji je B. cereus, iako je selektivno sredstvo
odgovorno za termički otporne spore B. coagulans (Nakajo i Moriyama, 1994).
Brojanje aerobnih spora se može izvesti pomoću različitih metoda i obično se koristi dekstroze
tripton agar ili tripton-glukoze ekstrakt agar.Za psihrotrope se može koristiti, modifikovana
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
Mikolajčík metoda razvijena od strane Feijoo i Bodyfelta (1990), uključujući toplotni šok od 75
°C u toku 20 min, čuvanje uzoraka na 7,2 °C 8-10 dana, a zatim zasadivanje na standardnoj agar
podlozi.Metoda obično korištena za izolaciju mezofilnih aerobnih sporogenih organizama
uključuje zasadjivanje na tripton glukozni ekstrakt agar podlogama nakon zagrijavanja do 80 °C
30 minuta, a zatim inkubacijom aerobno na 35 °C. Za izolaciju termofila, inkubacija na 50-55 °C
2-3 dana na agar-tripton dekstrozi se koristi nakon ozbiljnijih termalnih obrada, kao što je 100 °C
u trajanju od 5 min. Za G. stearothermophilus, standardni postupak koji se koristi je 30 min na
100 °C ili 10 min na 110 °C, praćeno brzim hlađenje (Kotzekidou, 2000).
'Rope'-causing koje izazivaju sporogene mogu se izolovati koristeći tetrazolium soli u
neselektivne agar podloge (Jensen, 2000a).Nakon toga, veliki broj različitih pristupa se može
koristiti za identifikaciju izolata i oni uključuju upotrebu molekularnih tehnika i više
konvencionalnih biokemijskih / fenotipskih svojstva.Također je slučaj da ne postoje selektivna
sredstva koja su u stanju otkriti vrste unutar ove grupe organizama.Ipak, klasične metode su još
uvijek korisne, posebno kada metode kao što su 16S rRNA / DNA sekvenciranje su nedovoljne
ili nezadovoljavajuće.Alternativna metoda koja se primijenjuje za razlikovanje različitih Bacillus
spp., za identifikaciju i taksonomiju je matrica uz pomoć laser desorpcije / ionizacije time-of-
flight mass spektrometrije (MALDI-TOF MS) proteina profiliranjem i ova metoda je pokazala
dobru korelaciju sa gyrB analizom sekvenci i DNK-DNK hibridizacije za B. pumilus (Dickinson
et al., 2004).Identifikacija aerobnih sporogenih bakterija je uvijek bila težak zadatak i postoje
brojne sofisticirane tehnike koje su sada dostupne, ali one nisu uvijek pogodne za rutinsku
primjenu, tako fenotipska karakterizacija ostaje važan alat za identifikaciju (Reva et al.,
2001).Metode koje se koriste da se izoluje Alicyclobacillus spp., jedini sporogen sposoban da
pokvari proizvode koji sadrže visoke kiseline, su isto bazirane na mediju ili filtraciji.Ovi
organizmi nisu u stanju da rastu na obicnoj agar podlozi (npr. hranjivi agar, moždano-srčana
infuzija, Trypticase soja agar), čak i kada su zakiseljeni na niske pHs. Kao i kod drugih metoda
za izolaciju sporogena, postoji početna mjera zagrijavanja, gdje se uzorak zagrije na 80 °C 1-10
minuta.Sredstva (mediji) koji se najčešće koriste su: Alicyclobacillus acidocaldarius sredstvo
(AAM ili Bacillus acidocaldarius medij, BAM), kojeg su prvi predložili Darland i Brock (1971)
i koji je od tada mijenjan uključivanjem male količine elemenata od strane Farranda et al. (1983)
i Silve et al. (1999); orange serum agar (OSA) dopunjen sa saharozom (Jensen, 2000b);
dekstroza agar krompira (PDA), obično se koristi za mikrobiološku kulturu kvasaca i plijesni,
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
zakiseljen do 3.5 (Splittstoesser et al., 1998); kvasac- škrob-glukoze (YSG) agar, prilagođen na
pH 3,7 (Motohiro i Hiroko, 1994); HGYE sredstvo predloženo od strane Hiraishia et al. (1997); i
K agar, koristen od strane Wallsa i Chuyate (2000).
Metode filtracije obično uključuju filtriranje kroz filtere veličine pora 0.45μm (Vieira et al.,
2002) i time je utvrđeno da se poboljšava oporavak u usporedbi s metodama oblaganja (Pettipher
i Osmundsen, 2000) i sada se one najčešće koriste u voćnoj industriji.Metode identifikacije za
Alicyclobacillus spp. variraju od sposobnosti razlikovanja i složenosti s obuhvaćenim
korištenjem PCR metoda (Cerny et al, 2000;.. Murakami et al, 1998), DNA-DNA homologija
komparativna 16S ribozomalne analize sekvence (Yamazaki et al., 1996) ili nasumično pojačana
polimorfna DNA (RAPD) analiza (Yamazaki et al., 1997), a drugi koriste više pragmatičan
pristup, kao što je direktna epifluorescentne filter tehnika ili isključen-miris proizvodnje na
podloge (Pettipher i Osmundson, 2000), ili standardnih biohemijskih i morfoloških
ispitivanja.Glavni aerobni / fakultativno anaerobni organizmi odgovorni za izazivanje kvarenja
kiselina i kiselih proizvoda je B. coagulans.Metoda koja se obično koristi za izolaciju ovog
organizma je zakiseljeno proteozni pepton agar opisan od strane Stern i dr. (1942).Za termofilne
vrste, primarne izolacije na 55 °C će ubrzati rast ovih organizama, među kojima su B.
licheniformis, B. subtilis, G. stearothermophilus, B. coagulans, Br. Brevis, B. pumilus i P.
macerans.Metoda za provjeravanje kiseljenja hermetički zapečaćenih proizvoda sa dužim
rokovima trajanja je razvijena od strane Demarea et al. (1985), a uključuje mjerenja katalaze u
samom proizvodu.Identifikacija B. coagulans, druge vrste roda i blisko povezanih rodova se
obično izvodi pomoću biohemijskih testova (npr. API 20E + 50CHB sistema ili Vitek sistem
koristeći BAC karticu ili Biolog sistem), zajedno sa mikroskopijom, kazein hidrolizom i
karakteristikama rasta (temperatura i anaerobni rast).Ostale metode koje se koriste za
razlikovanje između ovih organizama uključuju analizu masnih kiselina (Kampfer, 1994), DNK-
base sastav (De Bartolomeo i dr., 1991), 16S rRNA gen sekvencioniranje (Shida et al., 1997),
RAPD-based pristupi (npr Ronimus et al., 2003) ili kombinacija nabrojanih.
7.2. Anaerobni sporogeniIzolacija anaerobnih sporogenih bakterija je često otežana strogim zahtjevima za sporulaciju
nekih od tih vrsta i mnoge će biti neotkrivene ako se ne koriste dobri uslovi za oporavak /
izolacije.Često je potrebno koristiti selektivne dijagnostičke medije iz tog razloga.Rani korak u
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
izolaciji je upotreba armirane Clostridium srednje (RCM) tecne podloge, diferencijalno ojačanog
klostridijalnog medija (DRCM), H2S produkcionog sredstva.Prebrojavanje i izolacija anaeroba
se može izvršiti korištenjem decimalnog razblaženja i RCM agaraili tehnikom najvjerovatnijeg
broja (MPN) koja koristi DRCM cijevi (Gibbs i Freame, 1965).Mnoge klostridije reduciraju
sulfite u sulfide i proizvode crne kolonije (velike zone FES-a) u mediju koji sadrži željezo pod
anaerobnim uslovima. Rast Enterobacteriaceae može biti potisnut uključivanjem polimiksina i
Bacillus spp, koji smanjuje sulfit i može se razlikovati po osjetljivosti na metronidazol.Butrični
anaerobi mogu biti izolovani zagrijavanjem proizvoda na 76,6 °C 10 min te koristeći
thermoacidurans agar prekriven sa thioglycollate agarom (NCA, 1961).Rast proizvodnje plina
ukazuje na prisutnost butričnih anaeroba.
Mediji (sredstvo) koji se koriste za anaerobe mogu biti posebno napravljeni za C. tyrobutyricum
zamjenom glukoze sa laktatom i podešavanjem pH na 5.3- 5.5.Prikaz metoda dostupnih za
izolaciju i prebrojavanje C. tyrobutyricum su omogućili Bergère i Sivelä (1990).
Različiti mediji su razvijeni za izolaciju D. nigrificans. Donnelly i Busta (1981) su poredili
različite procedure za izolaciju D. nigrificans iz proizvoda od soje i prijavili su da postoji mala
razlika u učinku ovih metoda, koje su uključivale ekstrakt goveđeg željeza (BETI) agar i Baars
tečne podloge, i soytone-natrij metabisulfit-feri amonij citrata (SoS, soytone sulfita agar), iako je
SoS vratio u normalno stanje više spora nego sulfita agar.Za izolaciju nehidrogenskih termofilnih
anaeroba koje proizvode sulfide kao što su T. thermosaccharolyticum, preporučeni medij PE-2
medij, su opisali Folinazzo i Troy (1954). Jetrena tečna podloga je također korištena i u ovu
svrhu, iako ju je mnogo teže pripremiti i može zaustaviti oporavak organizama osjetljivih na
antibiotike (Ashton, 1981).Identifikacija klostridija se obično vrši procjenom fenotipskih
svojstva izolata.To uključuje topljenje želatina, proizvodnju indola, testiranje pokretljivosti,
lokaciju spora, smanjenje nitrata i fermentaciju ugljikohidrata.Alternativno, biohemijski profili
obezbjeđeni od sistema kao što su API 20 A se također mogu koristiti.Kao sa Bacillus i drugim
blisko povezanim aerobnim sporogenima, nove metode za identifikaciju i karakterizaciju
anaeroba su dostupne.To uključuje metode antitijelima(npr enzim vezanom imunološkom testu,
ELISA) i metode zasnovane na DNA. DNA sonde i PCR tehnike bazirane na specifičnim 16S
rRNA nizovima su razvijene i uspješno korištene za identifikaciju različitih klostridijalnih vrsta,
kao što su C. tyrobutyricum (Herman et al., 1995).
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
8. Budući trendovi
Različite oblike kvarenja uzrokovane sporogenim bakterijama je u velikoj mjeri moguće
spriječiti širokim spektrom tehnika očuvanja, uključujući hlađenje, sušenje, konzerviranje,
vakuum pakiranje i kiseljenje, a manjim opsegom procedura za zaustavljanje.Neke od ovih
nedavno predstavljenih procedura, kao što su vakuum pakiranje i hlađenje, doveli su do pojave
novih vrsta kvarenja, kao što su kvarenja usljed napuhanih pakovanja uzrokovanih
psychrotolerant klostridijama.Ovi noviji procesi su dio općeg trenda za manje korištenje
konzervansa i niže termičke obrade hrane, kako bi se obezbijedila 'Zdravija' i 'svježija'
hrana.Jedno od glavnih područja rasta patogenih mikroorganizama u hrani u posljednjih nekoliko
godina je rashlađena hranaili u frižideru rashlađena hrana produženog roka trajanja
(REPFEDs).Ovi proizvodi su podložni kvarenju od strane sporogenih bakterija i rok trajanja
ovih proizvoda je određen u zavisnosti od uticaja ovih organizama, a sve zbog načina na koji se
spomenuti proizvodi obrađuju.Marketinški i stručnjaci zaduženi za razvoj proizvoda su stalno u
potrazi za načinom produženja roka trajanja ovih proizvoda na više od 60 dana na nižim
temperaturama.Postoji veći naglasak na potrazi novih metoda kontrole sporogenih bakterija u
ovim proizvodima kako bi se pružila sigurnost u proizvode sa dugim rokom trajanja.Bez
izuzetka, postojat će kombinacija termičke obrade (npr. pasterizacija) i korištenja inhibitornih
kombinacija za sprečavanje izdanka sporogenih bakterija koje su u stanju preživjeti toplotu
kojom se zagrijava hrana.Razvoj blažih tehnika konzerviranja se mora pažljivo razmotriti u
slučaju da dopusti mikroorganizmima da lakše prevaziđu sve prepreke pri razvoju (Knochel i
Gould, 1995).Nedavni razvoji procjene rizika su također uticali na razvoj proizvoda i procesa
dozvoljavajući naučnicima da uzmu u obzir mikrobiološka opterećenja i poboljšaju metode
kontrole, tako da previše prerađene namirnice nisu u pitanju.Tu je sve veći pritisak na dobavljače
sirovina da obezbjede manje teško zaprljane materijale i povećaju nivo higijene i bolju
uvježbanost koja može dovesti do čistijih sirovina, ali je važno imati sisteme kako bi se osiguralo
da se standardi održavaju kako bi ovi koraci u procesu efektivno postali važniji za ciljeve
kritičnih kontrolnih tačaka.Jedan drugi relativno nedavni razvoj u preradi hrane je pojava
tehnologije fleksibilnih kesica.Značaj niskog redox potencijala u konzerviranoj hrani je
vjerojatno doprinijela njenoj sigurnost i stabilnosti da mnoge kompanije sada prelaze na
korištenje flexiblesa kao primarnu ambalažu.Ako su korišteni materijali koji omogućavaju
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
prodor plinova, sadržaj tih paketa će povećati njihov redox status vremenom, a to može učiniti
ove proizvode podložnijim povećanju aerobnih sporogenih bakterija (kao što su B. subtilis i B.
licheniformis) koji su preživjeli proces topline. Da bi se procijenila stabilnost ovih novih
proizvoda, važno je izvršiti studije za ispitivanje produženja očekivanih rokova trajanja
proizvoda te izbjeći korištenje studija za 'ubrzanje' roka trajanja(npr. koristeći veće temperature
za pohranu od očekivanih) koje mogu pogrešno predstaviti stvarni status redoksa hrane kada je
ona na tržištu.Nove tehnologije i "prirodni" konzervansi su obećavali mnogo u posljednja dva
desetljeća i vođeni su potražnjom za svježijom, kvalitetnijom hranom.Ne postoji posebna
korelacija između odgovora na ove ne-termalne tehnologije i mnogo bolje okarakterizirane
otpornosti na toplinu, a to znači da primjena novih tehnologija predstavlja teške izazove zbog
varijabilnih i nepredvidivih reakcije koje su viđene do sada.Također je tačno da "prirodni"
konzervans vjerojatno nije bio toliko uspješan u primjeni u poređenju sa obećanjima koje
ponekad pokazuju u laboratorijskim studijama.Iz tog razloga, važno je da su rezultati
laboratorijskih ispitivanja hrane potvrđeni brzo prije nego je trud propao.Ove poteškoće će biti
lakše prevladati ako je poznato više stvari o mehanizmima djelovanja faktora međudjelujući sa
drugim faktorima kao i međuzavisnosti različitih faktora.U ovom trenutku, ne postoje prihvaćene
metode za izračunavanje ukupnog broja efekata kombinacijskih tretmana, kao što postoje za više
konvencionalne pristupe procesima.Bakterijski sporogeni organizmi će vjerovatno ostati glavni
ciljevi za očuvanje mnogim namirnicama zbog svojih izuzetnih svojstava otpornosti i njihove
raširene pojave u okruženju te će buduće strategije za osiguravanje sigurnosti i stabilnosti hrane
morati ostati fokusirane na ove važne organizme.
9. Izvori dodatne informacije i savjete
U proteklih 40 godina, mnogo informacija i shvatanja bakterijskih spora je generirano i mnogi
aspekti koji se odnose na razvoj spore, klijanje, izdanak dostupni su u izvrsnim knjigama i
člancima uključujući Gould i Hurst (1983) i Gould (2000). Informacije o oporavku, izolaciji,
kultivaciji i identifikacija / karakterizaciji sporogenih bakterija se mogu naći u Encyclopedia of
Food Microbiology (Robinson et al., 2000). Uništavanje bakterijskih spora od strane različitih
tehnologija i faktora je pokriveno jako dobro od strane Russella (1982). Razni temeljni i
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2
primjenjeni aspekti bakterijskih spora, kao što su podrživači klijanja, mehanizmi otpora i
odgovori na različite 'napore' su pokriveni od strane Gould et al., (1994).
10. Zaključak
11. Literatura
Drndar, Džaferović, Rizvanović, Sakičević Sarajevo, decembar 2015. Page 2