6.2.4
Faktory ovlivňující růst mikroorganismů
Doc. Ing. Michal Voldřich, CSc. a kolektiv autorů
Dostupnost živin
Intenzita růstu a množení mikroorganismů je přímosměrná množství a dostupnosti živin. Mikroorganismy získávají živné látky (např. bílkoviny, tuky, cukry, minerální látky) rozkladem potravin. Po rozložení základních živných látek na nižší stavební složky vznikají sloučeniny ve vodě rozpustné a jenom takové mohou mikroorganismy využívat jako potravu.
"Jídelní lístek" mikroorganismů je mimořádně pestrý. Dobrými živnými substráty pro mikroorganismy jsou potraviny s vysokým obsahem bílkovin, jako např. maso a masné výrobky, ryby a rybí výrobky, drůbež a drůbeží výrobky, mléčné výrobky (z nich nejméně podléhají působení mikroorganismů tvrdé sýry a máslo), výrobky z vajec atd.
Důkladným čištěním nářadí, náčiní a všech povrchů, které se dostanou do kontaktu s potravinami, se odstraňují zbytky potravin a mikroorganismů a tím se zamezí přístup k živinám.
Teplota
Teplota je velmi významným faktorem ovlivňujícím růst mikroorganismů. Pro pomnožení jsou nebezpečné zejména v teplotním rozmezí 15 až 50 °C, kde je růst velkého spektra mikroorganismů včetně patogenních nejintenzivnější.
Teplota skladování významně ovlivňuje rychlost změn. S nižší teplotou klesá rozpustnost plynů (kyslíku) v potravině, zpomalují se chemické reakce, tím i rychlost životních projevů kontaminující mikroflóry.
V následující tabulce jsou shrnuty projevy mikroorganismů při různých teplotách.
Z následujícího obrázku je patrný vliv záhřevu, resp. teploty na projevy mikroorganismů. Se zvyšováním teploty např. od 0 °C je dosažena minimální teplota, při které je daný mikroorganismus schopen růst, se zvyšující se teplotou roste rychlost růstu (množení), dosahuje maxima při optimální teplotě růstu a dalším zvyšováním teploty se rychlost růstu mikroorganismů snižuje a při určité teplotě se mikroorganismus přestává množit. Je-li uvažovaný mikroorganismus toxinogenní, je obvykle schopen toxinogeneze od teploty mírně vyšší, než je minimální teplota růstu, a před přiblížením teploty hraniční teplotě pro růst toxinogeneze ustává.
Dalším zvyšováním teploty ještě nedochází k inaktivaci buněk, ale vlivem změn propustnosti buněčných membrán se mikroorganismy stávají citlivými na látky, ke kterým jsou při optimálních podmínkách rezistentní. Záhřev na nižší než inaktivační teplotu vyvolává subletální poškození buněk, které se mimo popsané změny propustnosti membrán může projevit dalšími důsledky, které snižují životaschopnost buněk. Avšak vystavení mikrobiálních buněk krátkodobému působení teplot v rozmezí 45 až 50 °C, které může nastat při pomalých záhřevech velkých objemů potravin během pasteračního nebo sterilačního záhřevu, může indukovat produkci stresových proteinů, které zvyšují odolnost buněk vůči záhřevu.
K inaktivaci buněk dochází po dosažení inaktivační teploty, tj. teploty která vede k přerušení vitálních funkcí (inaktivaci životně důležitých enzymů buňky, nevratným změnám buněčných membrán apod.).
Inaktivační teplota pro devitalizaci spor je vzhledem ke struktuře spor a menší složitosti teplotou ovlivňovaných dějů ještě vyšší. V případě spor nebyla popsána možnost zvýšení rezistence k záhřevu, ale subletální poškození při déletrvajícím záhřevu na teploty nižší než inaktivační může vést k poškození spor, které se projeví destrukcí složek na povrchu spory, ztrátou schopnosti vázat vodu při klíčení, a určitý podíl spor může ztratit schopnost klíčit.
Potravinářsky významné mikroorganismy lze podle požadavků na optimální teploty růstu rozdělit do tří skupin na:
-
termofilní mikroorganimy - optimální teplota růstu je kolem 55 °C, rozsah růstu v rozmezí 45 až 70 °C,
-
mezofilní mikroorganismy - optimální teplota růstu je kolem 35 °C, rozsah růstu mezi 10 a 45 °C,
-
psychrofilní mikroorganismy - optimální teplota růstu je 15 °C, rozsah růstu mezi -5 až 20 °C.
Uvedené hranice i hodnoty optimálních teplot jsou spíše orientační, mohou kolísat v závislosti na vlastnostech konkrétních mikroorganismů a prostředí.
Vliv teploty na projevy mikroorganismů
Čas
Vliv jednotlivých faktorů na růst nemůže být posuzován bez vztahu k času, zejména při hodnocení vlivu teploty je významné uvažovat také o době, po kterou je mikroorganismus vlivu teploty vystaven, což platí jednak při úvahách o rychlosti růstu, jednak při posuzování vlivu záhřevu na inaktivaci mikroorganismů. Co nejkratší doba úchovy potravin a co nejkratší doby prodlev při jejich výrobě atd. znamenají nižší kontaminaci.
Při posuzování rizika pomnožení patogenní mikroflóry nad infekční dávky se často využívají různé modely prediktivní mikrobiologie, které využívají experimentální údaje o růstu mikroorganismů za různých podmínek. Je tak možné získat např. doby úchovy za různých teplot, po které je možno považovat potravinu za bezpečnou, protože nemohlo dojít k nárůstu patogenní mikroflóry nad infekční dávku.
Obsah vody v potravině - aktivita vody a w
Obsah vody v potravině…
