curs 1 microbiologie alimentara
DESCRIPTION
medicina veterinaraTRANSCRIPT
![Page 1: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/1.jpg)
Microbiologie alimentară
Mihai Mareș, DVM PhD Departamentul de Sănătate Publică Facultatea de Medicină Veterinară Iași
![Page 2: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/2.jpg)
Conținut:
n Definirea microorganismelor n Clasificare n Factori care influențează dezvoltarea
microorganismelor în alimente n Efecte benefice și detrimentale n Alimente obținute prin fermentație n Degradarea alimentelor
![Page 3: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/3.jpg)
Ce sunt microorganismele ?
n Organisme microscopice, cu diferite grade de complexitate structurală, ubicuitare, extrem de adaptabile
n Cele mai vechi forme de viață de pe Terra n Majoritatea nu sunt dăunătoare omului și
animalelor n Implicate în digestie și menținerea
echilibrului în diferite ecosisteme
![Page 4: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/4.jpg)
Clasificarea microorganismelor n Formele de viață pot fi clasificate în
procariote, respectiv eucariote, pe baza caracteristicilor structurale și fiziologice
![Page 5: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/5.jpg)
Procariote
n Nucleu absent n Membrană nucleară absentă n ADN inclus într-un singur
cromozom circular n Fără proteine în cromozom n Absența organitelor celulare n Ribozomi mai mici n Reproducere fără mitoze
![Page 6: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/6.jpg)
Eucariote
n Nucleu prezent n Membrană nucleară prezentă n ADN inclus în mai mulți
cromozomi n Proteine în cromozomi n Prezența organitelor celulare n Ribozomi mai mari n Reproducerea presupune
mitoze
![Page 7: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/7.jpg)
Microorganismele pot fi grupate în virusuri (forme acelulare), bacterii,
levuri (drojdii), fungi filamentoși (mucegaiuri), alge, protozoare, paraziți (±), pe baza diferitelor
caracteristici morfologice, fiziologice/culturale
![Page 8: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/8.jpg)
Virusuri n 20-200 nm (ME necesar pentru
vizualizare) n Forme acelulare de viață (nici
procariote, nici eucariote n Conțin un genom format din ADN
sau ARN, înglobat într-un înveliș proteic numit capsidă (împreună formează nucleocapsida); unele posedă o membrană suplimentară – pericapsida sau anvelopa
n Se multiplică numai în celulele gazdă; virusul distruge de obicei celula în timpul procesului de multiplicare
![Page 9: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/9.jpg)
Virusuri
n Unele virusuri prezente în alimente pot cauza boli ale aparatului digestiv la consumatori (HVA, norovirus)
n Bacteriofagii prezenți în alimente pot transmite prin transducție, material genetic între două sușe bacteriene
n De asemenea, bacteriofagii pot infecta și distruge culturile starter utilizate la fabricarea produselor lactate acide (au fost descriși bacteriofagi cu electivitate pentru bacterii din genurile Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus și Leuconostoc
![Page 10: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/10.jpg)
Bacterii
n 0,5-1 um diametru, până la 20 um lungime (MO necesar pentru vizualizare)
n Unicelulare, au perete, citoplasmă, dar nucleul nu este bine conturat (procariote)
n Formă variată datorată rigidității peretului
n Pot fi motile sau imotile n Se multiplică prin fisiune binară
![Page 11: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/11.jpg)
Bacterii
n Gram negative aerobe (Campylobacter, Pseudomonas, Xanthomonas, Acetobacter, Acinetobacter, Gluconobacter, Morexella, Alteromonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Brucella, Psychrobacter)
n Gram negative facultativ anaerobe (Citrobacter, Escherichia, Enterobacter, Edwardsiella, Erwinia, Hafnia, Klebsiella, Morganella, Proteus, Salmonella, Shigella, Serratia, Yersinia, Vibrio, Aeromonas, Plesiomonas)
n Rickettii (Coxiella)
![Page 12: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/12.jpg)
Bacterii
n Coci Gram pozitivi (Micrococcus, Staphylococcus, Enterococcus, Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Sarcina )
n Bacili Gram pozitivi sporulați (Bacillus, Sporolactobacillus, Clostridium )
n Bacili Gram negativi sporulați (Desulfotomaculum) n Bacili Gram pozitivi nesporulați (Lactobacillus,
Carnobacterium, Brochothrix, Listeria, Corynebacterium, Brevibacterium, Propionibacterium, Bifidobacterium)
n Noi genuri descrise (Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella, Oenococcus, Kocuria, Shewanella, Alicyclobacillus)
![Page 13: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/13.jpg)
Fungi - Levuri
n Organisme unicelulare, eucariote, imotile
n Dimensiuni: 1-5 x 5-30 um n Formă variată datorită peretelui
celular rigid (ovoidală, elongată, sferică)
n Se multiplică prin burjeonare n Unele specii sunt pigmentate
![Page 14: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/14.jpg)
Fungi - Levuri n Unele specii implicate în
bioprocesarea alimentelor și băuturilor (fermentație)
n Alte specii sunt capabile să producă substanțe folosite ca aditivi alimentari
n Majoritatea speciilor implicate în degradarea alimentelor (spolierea substanțelor nutritive cu modificarea însușirilor organoleptice, fizice și chimice)
n Cele mai întâlnite în alimente: genurile Saccharomyces, Pichia, Rhodotorula, Torulopsis, Candida, Zygosaccharomyces
![Page 15: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/15.jpg)
Fungi - Mucegaiuri
n Organisme pluricelulare, filamentoase
n Talul format din hife septate sau neseptate și corpi fructificanți unde se formează sporii
n Se înmulțesc asexuat (toate speciile) și sexuat (unele)
n Unele specii sunt pigmentate
![Page 16: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/16.jpg)
Fungi - Mucegaiuri n Se pot dezvolta în alimente,
chiar în condiții care sunt nefavorabile bacteriilor (pH scăzut, aw redusă, osmolaritate ridicată)
n Implicate în degradarea alimentelor și producerea de toxine (micotoxine)
n Unele specii implicate în bioprocesarea alimentelor
n Specii frecvent întâlnite: Aspergillus, Alternaria, Fusarium, Geotrichum, Mucor, Penicillium, Rhizopus, Aureobasidium
![Page 17: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/17.jpg)
Alge
n Organisme autotrofe, uni- sau pluricelulare
n Eucariote n Se înmulțesc asexuat și sexuat n Unele specii sunt patogene
pentru organismele imunocompromise
![Page 18: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/18.jpg)
Protozoare
n Organisme unicelulare, eucariote, motile
n Dimensiune 10-50 um n Ciclul vital este o alternanță a
stadiilor proliferative (trofozoiții) cu cele latente metabolic (chiștii)
![Page 19: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/19.jpg)
Clasificarea microorganismelor (temperatura de creștere)
n Mezofile: min. 5-15°C, optim 35-37°C, max. 40-45°C
n Termofile: min. 40-45°C, optim 55-75°C, max. 60-90°C
n Psichrofile: min. -5-5°C, optim 12-15°C, max. 15-20°C
n Psichrotrope: min. -5-5°C, optim 25-30°C, max. 30-35°C
![Page 20: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/20.jpg)
Clasificarea microorganismelor (activitatea apei - aw)
Fiecare microorganism are cerinte diferite fata de
continutul de apa al mediului in care traieste !
Se considera ca activitatea apei reprezinta apa la dispozitia microorganismelor. Activitatea apei (aw) da indicatii asupra cantitatii de apa libera care determina
presiunea de vapori de apa deasupra produsului: aw = p / po = Nw / (Nw + Ns)
unde: p – presiunea vaporilor de apa din produs la temperatura T; po – presiunea vaporilor de apa din atmosfera la temperatura;
To – temperatura de echilibru a sistemului; Nw - numarul de moli de apa;
Ns - numarul de moli de substanta.
![Page 21: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/21.jpg)
Clasificarea microorganismelor (activitatea apei - aw)
• Valorile numerice ale activitatii apei variaza intre 0 (la
produse complet deshidratate) si 1 (la apa pura), toate produsele alimentare incadrandu-se in acest interval
• Viteza reactiilor enzimatice in produsele alimentare depinde de activitatea apei: la activitati mari ale apei reactiile enzimatice se declanseaza si au loc cu viteze mari, in timp ce la activitati mici ale apei reactiile enzimatice sunt mult incetinite sau inexistente
![Page 22: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/22.jpg)
Clasificarea microorganismelor (activitatea apei - aw)
GRUPUL DE MICROORGANISME aw minimă
Bacterii 0,91 Drojdii 0,88 Mucegaiuri 0,80 Bacterii halofile 0,75 Fungi xerofili 0,65 Drojdii osmofile 0,60
![Page 23: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/23.jpg)
n Compoziția (conținutul de apă, zaharuri, săruri, lipide, pH, conservanți – tradiționali/naturali sau artificiali)
n Interacțiunile microbiene (microbiota alimentului, producția de bacteriocine, prezența bacteriofagilor, enzime)
n Procesul tehnologic (tratamentul termic, igienizarea n / sanitația, presiunea, afumarea) n Condițiile de stocare și transport(temperatura,
umiditatea, compoziția gazelor, permeabilitatea ambalajului etc.)
Factori ce influențează dezvoltarea microorgansimelor în alimente
![Page 24: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/24.jpg)
n Produs, în principal de origine animală sau vegetală, care conține sau constă în nutrienți esențiali organismului – carbohidrați, lipide, proteine, vitamine sau minerale, și care este ingerat / asimilat de către organism pentru a produce energie, a stimula creșterea și a menține viața.
n Datorită compoziției complexe, alimentul permite și dezvoltarea unei mari varietăți de microorganisme
Alimentul - definiție
![Page 25: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/25.jpg)
“The GOOD, the BAD, the UGLY”
n Good – microorganisme importante pentru obținerea alimentelor, implicate în producerea unei texturi și a unui gust specific
n Bad – cauzează toxiinfecții alimentare (microorganisme patogene ce se multiplică în alimente, toxine ale acestora)
n Ugly – microorganisme degradative, spoliază alimentele de substanțe nutritive și le induc modificări organoleptice, fizico-chimice, făcându-le improprii consumului
![Page 26: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/26.jpg)
Metabolizarea glucidelor –fermentația
n Utilizată pe scară industrială în industria produselor lactate și alcoolice
n Produsă de anumite specii bacteriene și levurice, în mediu anaerob sau microaerofil
n Fermentația lactică transformă lactoza în piruvat, apoi în lactat
n Fermentația alcoolica transformă glucidele în piruvat, apoi în alcool etilic (acetaldehida si dioxid de carbon – produși intermediari)
![Page 27: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/27.jpg)
Metabolizarea glucidelor –fermentația
![Page 28: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/28.jpg)
Metabolizarea proteinelor (mediu aerob)
• Unele bacterii aerobe sau facultativ anaerobe pot degrada proteinele prin oxidarea aminoacizilor (dezaminare oxidativa) cu obținere de ceto-acizi
![Page 29: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/29.jpg)
Metabolizarea proteinelor (mediu anaerob) – putrefacția
• Unele bacterii anaerobe sau facultativ anaerobe pot degrada proteinele prin decarboxilarea, dezaminarea sau hidroliza aminoacizilor cu obținere de compuși urât mirositori (amine biogene)
![Page 30: Curs 1 microbiologie alimentara](https://reader034.vdocumente.com/reader034/viewer/2022050619/55cf9ac4550346d033a34d03/html5/thumbnails/30.jpg)
Metabolizarea lipidelor • Diversitatea surselor lipidice în alimente: mono-, di- și
trigliceride, acizi grași saturați și nesaturați, steroli, fosfolipide, ceruri
• Hidrofobicitatea le face greu degradabile de către microorganisme (în masă compactă)
• Sunt mai ușor atacate în emulsii, la interfața apă-lipide
• Lipazele determină eliberarea de acizi grași și glicerol, apoi AG se transformă prin intervenția oxidazelor în aldehide și cetone