FAKTORI KOJI UTIČU NA RAST MIKROORGANIZAMA U

HRANI

INTRINZIČ FAKTORI:

• nutrijenti – katabolizam laktoze i proteolitička

aktivnost

• pH i puferski kapacitet

• redoks potencijal

• aktivnost vode – aw

• antimikrobni sastojci i strukture

EKSTRINZIČFAKTORI:

• temperatura

• relativna vlažnost

IMPLICIT FAKTORI:

• inicijalni broj

• razvojne faze i ritam reprodukcije

• međusobni odnosi - interakcije

pH

pH = - log [H+]

PODELA - ACIDOFILI, NEUTROFILI IALKALOFILI

pH

pH

pH

Redoks potencijal (Eh) predstavlja meru koja pokazuje stepen oksidacije

odnosno redukcije u namirnicama

Eh predstavlja tendenciju supstrata da prima elektrone (redukcija) odnosno

da otpušta elektrone (oksidacija)Eh +810 mV pri pH 7,0 i 30 °C (u potpunosti oksidisana standardna kiseonična elektrodaEh -420 mV (u potpunosti redukovana standardna vodonična elektroda)aerobi (Aeromonas hydrophila) +500 do +300 mV; fakultativni anaerobi (E. coli) +300 do -100 mV; anaerobi (Clostridium botulinum) +100 do manje od -250 mV C. botulinum striktni anaerob - Eh < +60 mV; sporiji rast i pri višim Eh vrednostima (dimljena haringa 15oC – tokom tri dana produkcija toksina pri Eh of +200 do +250 mV)

Redukciono sredstvo - otpušta elektrone

Oksidaciono sredstvo – prima elektrone

REDOKS POTENCIJAL – Eh vrednost

Prenos elektrona sa jednog jedinjenja nadrugo

razlika u električnom potencijalu

može da se meri i izražava se pomoću Eh vrednosti (mV)

Supstrat u kome dominiraju oksidacioni procesi pozitivne

vrednosti Eh

Supstrat u kome dominiraju redukcioni procesi negativne

vrednosti Eh

Redoks potencijal zavisi od:

-pH

-Hemijskog sastava namirnice

-Prisustva i međusobnog odnosa reduktivnih (SH-grupe proteina,sumpor-

vodonik, askorbinska kiselina, šećeri) i oksidativnih materija (nitrati initriti)

-Parcijalnog pritiska kiseonika

-Aktivnosti mikroorganizama

Dodatak nitrata ili nitrita - povećava se Eh

Askorbinska kiselina - smanjuje seEh

Zagrevanje mesa - smanjuje se Eh (oslobađanje H2S)

Razmnožavanje mikroorganizama - smanjuje se Eh (troši se kiseonik)

-Obligatni AEROBI -rastu samo pri POZITIVNIM Eh vrednostima

(prouzrokovači površinskog kvara namirnica Pseudomonadaceae,

Kvasci, Plesni)

-Obligatni ANAEROBI- rastu samo priNEGATIVNIM

Eh vrednostima(Clostridium)

-Fakultativni anaerobi–rastu i pri pozitivnim i negativnim

vrednostima Eh (Enterobacteriaceae,Staphylococcaceae)

-Mikroaerofili- rastu u uslovima smanjenog sadržaja O2 i

povećanog sadržaja CO2(Lactobacillus)

AKTIVNOST VODE - aw

OSNOVE HIGIJENE

✓ Voda je neophodna za metabolizam i rast mikroorganizama s obzirom da čini80

do 90 % njihove mase.

✓AKTIVNOST VODE – predstavlja odnos između ravnotežnogpritiska

vodene pare u namirnici (p) i pritiska zasićene pare (ps) pri istoj temperaturi:

aw = p / ps

ili

aw = relativna vlažnost vazduha (%) / 100

✓aw-vrednost se izražava brojevima od 0 (apsolutno suva matrija) do 1

(destilovana voda).

AKTIVNOST VODE - aw

OSNOVE HIGIJENE

aktivnost vode ≠ sadržaj vode !!!

✓Pojedine namirnice mogu imati isti sadržaj vode ali različite vrednosti aktivnosti

vode

✓Voda koja nije vezana za molekule namirnice dostupna je mikroorganizmima

✓Aktivnost vode pokazuje u kojoj meri je voda strukturno ili hemijskivezana u

namirnicama, odnosno u kojoj meri je dostupnamikroorganizmima

AKTIVNOST VODE - aw

OSNOVE HIGIJENE

Aktivnost vode zavisiod:

• Sadržajavode

• Vrste i količine u vodi rastvorljivih materija (soli, šećeri, neproteinska azotna jedinjenja)

• Načina vezivanja vode u namirnici (proteini, ugljeni hidrati, dispergovanje vode u emulzijama..)

Snižavanje aktivnosti vode postižese:

Sušenjemili smrzavanjem - opadasadržaj vode, a rasteomotski pritisak

usledpovećanja koncentracijerastvorljivih materija

Soljenjemi dodavanjem drugih materija rastvorljivih uvodi –

povećava se osmotski pritisak

AKTIVNOST VODE - aw

OSNOVE HIGIJENE

Hipertonični rastvor

Hipotonični rastvor

voda izlazi iz ćelije

voda ulazi u ćeliju

➢ Uticaj osmotskog pritiska na mikroorganizme

Hipertonični

rastvorHipotonični rastvor

Izotonični rastvor

Strelice pokazuju

kretanje vode

putem osmoze

AKTIVNOST VODE - aw

OSNOVE HIGIJENE

➢ Značaj aktivnosti vode u mikrobiologiji namirnica

✓Snižavanjem aktivnosti vode može se onemogućiti rast i razmnožavanje

mikroorganizama - aktivnost vode utiče na rast, sporulaciju, germinaciju,produkciju

toksina, enzimske reakcije, denaturaciju proteina, geliranje membrane, degradaciju

vitamina, oksidaciju masti itd.

✓Merenjem akivnosti vode u namirnicama moguće je predvideti kojimikrooranizmi

mogu biti potencijalni uzročnik kvara ili infekcije odn.trovanja

AKTIVNOST VODE - aw

▪ mleko – 86-89% H2O, vezana voda 2-4%▪ 50% za kazein, 30% LA i LG, 15% za mast i apsorpcioni omotač masne kapljice, 4% za LA i mineralne materije

AKTIVNOST VODE - aw

TEMPERATURA

• 1. PSIHROFILI – „COLD LOVING“

Optimalna T 15oC, ne rastu iznad 25oC

2. PSIHROTROFI (Bez obzira na optimalnu T, rastu pri T <7oC

Optimalna T ~ 25oC, ne rastu >40oC

3. MEZOFILI

Optimalna T 37oC (25-40oC)

4. TERMOFILI

Optimalna T 50-60oC, ne rastu <45oC

EKSTREMNI TERMOFILI

Optimalna T > 80oC

MarketRisk Fiscal Year 2005 AnnualReport

Quarter Ended 1st Qtr. 2nd Qtr. 3rd Qtr. 4th Qtr. Total2004 2005 Average

Fiscal year2003

200 Revenue $7,746 $8,541 $7,835 $8,065 $32,187

150 Grossprofit 6,402 6,404 6,561 6,761 26,128

Net income 2,041 1,865 2,142 1,483 7,531100

Basicearningsper share 0.19 0.17 0.2 0.14 0.7

50 Diluted earningsper share 0.19 0.17 0.2 0.14 0.69

0 Fiscal year2004

Interest rates Currency rates Equity prices Commodity prices Revenue $8,215 $10,153 $9,175 $9,292 $36,835

FiscalYear 2004 Grossprofit 6,735 7,809 7,764 7,811 30,119

Net income 2,614 1,549 1,315 2,690 8,168

Basicearningsper share 0.24 0.14 0.12 0.25 0.76

Diluted earningsper share 0.24 0.14 0.12 0.25 0.75

25% 22% 1st QtrFiscal year2005

2nd QtrRevenue $9,189 $10,818 $9,620 $10,161 $39,788

25% 28% 3rd QtrGrossprofit 7,720 8,896 8,221 8,751 33,588

4th Qtr Net income 2,528 3,463 2,563 3,700 12,254

Basicearningsper share 0.23 0.32 0.24 0.34 1.13

Diluted earningsper share 0.23 0.32 0.23 0.34 1.12

(1) Includes charges totaling $750 million (pre-tax) related to the Fabrikam settlement and$1.15 billion in impairments of investments.

Gross Profit Net Revenue (2) Includes stock-based compensation charges totaling $2.2 billion for the employeestockoption transfer program.

10000 (3) Includes charges totaling $756 million (pre-tax) related to Contoso subsidiaries and other

matters.

5000

0

1st Qtr 2nd Qtr 3rd Qtr 4th Qtr

RELATIVNAVLAŽNOST

OSNOVE HIGIJENE

P o

PRH =1 0 0 xFORMULA

Relativna vlažnost je mera kojom se ukazuje na količinu vodene pare u

vazduhu (pri određenoj temperaturi) [P] u odnosu na maksimalnu količinu

vodene pare koju vazduh može da primi pri toj temperaturi [Po] i izražava

se u procentima.

• Relativna vlažnost je termin kojim opisujemo količinu vodene pare u

mešavini vazduha i vode

aw

RELATIVNAVLAŽNOST

OSNOVE HIGIJENE

• uslovi skladištenja

aw

1

2Primer1.

Niska aw vrednost proizvoda + visok % RH(uslovi

skladištenja) = adsorpcija vodenamirnicom

RHPrimer2.

Visoka aw vrednost proizvoda + nizak %RH(uslovi

skladištenja)= desorpcija vode/isparavanje iz

namirnice

Do postizanja RAVNOTEŽE AW =RV

RH

RELATIVNAVLAŽNOST

OSNOVE HIGIJENE

Tproizvoda

RH

Tvazduha

Tačka rose zavisi od tri vrednosti:

•TAČKA ROSE je ona temperatura pri kojoj vazduh prilikom hlađenja

postaje zasićen i u tom trenutku počinje izdvajanje magle ili rose na

površinama (namirnica!!!)

Stimuliše razvojmikroorganizama

BAKTERIJEKVARA

Zahtevaju visokuaw

Pseudomonas

Acinetobacter

Moraxella

Mogu se razmnožavati i pri nižim

vrednostima aw

bacili, kvasci,plesni

- LIZOCIM, LAKTOFERIN, LAKTOPEROKSIDAZA H2O2 TIOCIJANATSISTEM

ANTIMIKROBNI SASTOJCI

ANTIMIKROBNI SASTOJCI

• LAKTOFERIN – multifunkcionalni Fe glikoprotein; bakteriostatski ibaktericidni efekat

• LIZOZIM – liza ćelija (L. monocytogenes, Bacillus staerothermophilus, Clostridium botulinum, Clostridium tyrobutyricum); EDTA; posebnodelotvoran pri niskim T

• LAKTOPEROKSIDAZA (30mg/l) H2O2 TIOCIJANAT (SCN-) sistem

• BAKTERIOCINI

MEHANIZMI ANTAGONIZMABMK

Antagonizam - inhibicija drugih (MO kvara ili patogenih vrsta) organizama

putem kompeticije za hranjive materije, ili produkcijom metabolita

saantimikrobnim delovanjem

Mikrobna interferencija - efikasni nespecifični mehanizam kontrole

uobičajen za sve populacije i sredine (niše) uključujući i namirnice;

inhibicija rasta određenih MO od strane drugih članova habitata i to

na osnovu kompeticije za hranjive materije, ostvarivanja nepovoljne

sredine te kompeticije zaadhezionamesta

UTICAJ KORISNEMIKROFLORE

Produkt Glavni target organizmi

Organske kiseline

Mlečna kiselina

Sirćetna kiselina

Truležne i Gram negativne bakterije, pojedine plesni

Truležne bakterije, klostridije, pojedini kvasci i plesni

Hidrogen peroksid Patogeni i MO kvara posebno u namirnicama bogatim na

sadržaju belančevina

Enzimi

Laktoperoksidaza sistem sa H2O2

Lizozim (tehnologija rekombinantne DNK)

Patogeni i MO kvara (mleko i proizvodi od mleka)

Nepoželjni Gram pozitivni MO

Metaboliti male molekulske mase

Reuterin (3-OH-propionaldehid)

Diacetil

Masne kiseline

Široki spektar bakterija, kvasci i plesni

Gram negativne bakterije

Različite bakterije

Bakteriocini

nizin Pojedine BMK i Gram pozitivne bakterije, posebno

sporogeni MO

ANTIMIKROBNO DELOVANJEBMK

Heterogena grupa antimikrobnih proteina i peptida koji deluju antagonistički primarno prema blisko srodnim vrstama MO

Klasifikacija (Klaenhammer, 1988)

➢Klasa I (lantibiotici; mali, termostabilni, sadrže neuobičajene AK)

➢Klasa II (mali termostabilni peptidi): IIa-pediocinu-slični bakteriocini sa antilisterija efektom; IIb-dvokomponentni bakteriocini; IIc-ostali bakteriocini

➢Klasa III-veliki (>30kDa) termolabilni proteini

➢Klasa IV-kompleksni bakteriocini koji sadrže ugljenohidratnu i/ili lipidnu komponentu

BAKTERIOCINI