GIDALARDA MİKROBİYEL BOZULMALAR

... konulu sunumlar: "GIDALARDA MİKROBİYEL BOZULMALAR"— Sunum transkripti:

1 GIDALARDA MİKROBİYEL BOZULMALAR

2 GIDALARDA MİKROBİYEL BOZULMALAR (5)
Mikrobiyal gıda bozulmaları hem mikroorganizmaların gelişimi hem de mikroorganizmalar tarafından üretilen enzimlerin etkisiyle oluşur. Mikroorganizmaların gelişimi ile gıdalar daha hızlı bozulur.Mikrobiyolojik bozulma gıdalarda tat,koku ve doku değişimi görülür. Bir gıdanın bozulması ham maddenin temini, taşınması, işlenmesi ve depolanması sırasında mikroorganizmaların gelişerek yüksek sayılara ulaşabileceği bir ortam oluştuğunun göstergesidir. Eğer bu arada gıdaya patojen bir mikroorganizma bulaşmışsa tehlikeli sayılara ulaşabilir. Bu da insanlarda çeşitli enfeksiyon hastalıklara veya gıda intoksikasyonlarına neden olabilir.

3 Gıdalarda bozulmaya neden olan mikroorganizmalar gıdaları besin ve enerji kaynağı olarak kullanır. Mikroorganizmaların ürettiği çeşitli hidrolitik ekzoenzimler besinin yapısını bozar. (Tablo)

4 Gıdaların yapısında bulunan proteinler, karbonhidratlar, organik asitler, yağlar ve pektin bileşikleri gibi ana grupların yıkıma uğratılması sonucu açığa çıkan başlıca ürünler ve tipik bozulmalar şu şekildedir; Gıdalarda bulunan azotun büyük bölümü proteinlerin yapısında yer alır. Protein hidrolizi sonucu oluşan peptitler gıdada acı lezzet oluşmasına neden olur. Birçok gıdada özellikle proteinlerin anaerobik yıkımı sonucu kötü kokulu (hidrojen sülfür, amonyak, merkaptan, metil ve etil sülfit vb) istenmeyen ürünler oluşur. Aminoasitlerin mikroorganizmalar tarafından yıkıma uğratılması sonucu NH3, amin bileşikleri, primer alkoller ve CO2 açığa çıkar.

5 Mikroorganizmalar karbonhidratları enerji kaynağı olarak kullanırlar
Mikroorganizmalar karbonhidratları enerji kaynağı olarak kullanırlar. Karbonhidratlar basit şekerlere hidroliz edildikten sonra karbon ve enerji kaynağı olarak kullanılır. Gıdalarda bulunan birçok organik asit veya organik asit tuzları bazı aerobik mikroorganizmalar tarafından yıkıma uğratılarak CO2ve H2O oksitlenir. Gıdalarda bulunan yağlar mikrobiyal lipaz enzimlerinin katalitik etkisiyle gliserol ve yağ asitlerine parçalanır ve acılaşma meydana gelir.

6 GIDALARIN MİKROBİYAL BOZULMASINDA ÖNEMLİ FAKTÖRLER
Mikroorganizmanın Önemi Gıdanın Önemi Gıda Bileşenlerinin Kullanımı

7 A. MİKROORGANİZMANIN ÖNEMİ
Mikroorganizma Türü: Her gıda mikroflorası çeşitli maya,küf ve bakteriyi içerir. Virüsler gıdalarda bulunabilir ancak çoğalamaz. Değişik faktörler mikroflorada bulunabilecek mikroorganizma cinslerin ve türlerini belirler. Örneğin gıdaları vakum pakette depolamada mayalar ve küflerin gelişimi engellenirken anaerobik ve fakültatif anaerobik bakteriler bozulmaya neden olurlar.

8 Mikroorganizma Sayısı:
Mikroorganizmaların gıdalarda renk, koku ve tekstüründe saptanabilir değişimleri oluşturabilmesi için öncelikle çoğalmış ve belirli bir sayıya ulaşmış olması gerekir. Mikroorganizmaların gıdalarda oluşturduğu değişimlerin saptandığı düzey bozulmayı belirleme düzeyi olarak ifade edilir. Genel olarak mikroorganizma türüne ve bozulmaya bağlı olarak, bozulma belirleme düzeyi kob/g veya ml veya cm2 düzeyindedir. Bozulmanın süresi gıdanın başlangıçtaki mikroorganizma yükü, muhafaza sıcaklığı gibi faktörlere bağlı olarak değişir.

9 Baskın Mikroflara: Bir gıdanın mikroflorasında,çok çeşitli mikroorganizmalar (bakteri,maya,virüs) bulunur. Her bir grubun popülasyon düzeyi oldukça değişken olabilir. Ancak aynı gıda bozulduktan sonra birkaç tür mikroorganizma ortama hakim olur. Ayrıca bu türler ürünün başlangıç populasyonunda yüksek sayılarda olmayabilir.Bunun nedeni, ortam koşulları gıdalarda başlangıçta mevcut mikroorganizma gruplarının veya türlerinin hangileri için uygunsa bunlar arasında en kısa jenerasyon süresine sahip olanlar hızlıca çoğalıp baskın mikroflorayı oluşturarak bozulmaya neden olurlar. Örnek: Taze etin normal mikroflorasında Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Staphylococcus ve laktik asit bakterileri(LAB) yer alırken aynı etin 2’C de aerobik koşullarda depolaması sonucunda mikroflaranın çoğunluğu Pseudomonas türleri oluşturur.

10 B. GIDANIN ÖNEMİ Gıda Çeşidi: Gıdanın iç faktörlerindeki (suaktivitesi, pH’sı, redokspotansiyeli, besin içeriği, antimikrobiyal madde içeriği, koruyucu yapılar gibi) farklılıklardan dolayı bazı gıdalarda çok kolay mikrobiyal bozulmalar meydana gelirken, bazı gıdalar mikrobiyal bozulmalara karşı dayanıklılık gösterebilir. Ayrıca gıdanın iç faktörlerinin yanı sıra çevre koşullarının da(depolama,ambalajmateryali,sıcaklık) gıdaların mikrobiyal bozulmasında önemli rolleri vardır.

11 Gıda Bileşenleri: Hemen hemen tüm gıdalarda lipitler, protein olmayan nitrojenli bileşikler, ve karbonhidratlar bulunur. Ancak gıdalardaki bozulmalar oldukça farklılık gösterir . Bunun nedeni gıda bileşenlerinin miktarı ve çeşidi, gıda maddesinde gelişebilen mikroorganizmaların cinsi, türü ve sayısıdır.

12 C. GIDA BİLEŞENİN KULLANIMI
Genel olarak enerji üretimi için mikroorganizmalar monosakkaritleri ,disakkaritleri ve daha büyük karbonhidratları öncelikler metabolize eder , ardından protein içermeyen nitrojenli bileşikleri, küçük moleküllü peptidleri, proteinleri ve son olarak da lipitleri parçalayarak metabolize ederler. Özellikle metabolize olabilen karbonhidratların miktarı ve kullanabilirliği metabolizmayı önemli derecede etkiler.

13 A)ET VE ET ÜRÜNLERİNDE MİKROBİYEL BOZULMALAR
Et, kasaplık ve kümes hayvanlarının kesiminden itibaren hem dış yüzeyde hemde bağırsak mikroflorasında bulunan mikroorganizmalar ile bulaşmaya başlar. Ayrıca kesim süresince bıçaklardan, elbiseden, havadan, çalışanlardan, çeşitli ekipmanlardan ete mikroorganizma bulaşması devam eder. Et besin içeri açısından mikroorganizmaların iyi gelişebildiği gıdalardan biridir. Etin bozulmasında etkili olan mikroorganizma türlerinde çok farklılıklar vardır. Genel olarak etin aerobik ve anaerobik koşullarda muhafaza edilmesi bozulmalarda etkili mikroorganizma türlerini belirler. Etlerde oluşan bozulmalar aşağıda verilmiştir.

14 YÜZEYDE YAPIŞKANLIK: Bu bozulmaya genellikle Pseudomonas, acinetobacter, morexella, alcaligenes, streptococcus, leuconostoc, Micrococcus ve Bacillus neden olur. Lactobacillus’lar başta olmak üzere bazı bakteriler ette kayganlık oluşturur. Ortamın sıcaklığı ve nem oranı kayganlığa neden olan mikroorganizma cinsini ve türünü belirler. Kötü koku ve yapışkanlık oluşması için mikroorganizma sayısının 106 kob / cm2 ye ulaşmış olması gerekir. Ayrıca etlerde yapışkanlığa küfler de neden olabilir.

15 ET RENGİNİN DEĞİŞMESİ: Etin kırmızı rengi kahve-yeşil yada gri olarak değişebilir. Bu renk değişimi bakterilerin ürettiği hidrojen sülfür yada peroksit gibi okside ürünlerden oluşur. Lactobacillus ve leuconostoc türlerinin gelişimi sonucunda da sucukta yeşil renk oluşturur. Ayrıca et yüzeyinde Pigmentli bakterilerin gelişmesi sonucu sarı, kırmızı, mavi, yeşil gibi renkler görülebilir. YAĞLARIN OKSİDASYONU: Pseudomonas, achromobacter ve lipolitik mayaların yağlar üzerine oksidatif etkileriyle oluşan çeşitli aldehitler ve asitler üründe kötü koku oluşmasına neden olurlar. FOSFORLU MADDE OLUŞUMU: Ette photobacterium türleri gibi bakterilerin gelişimi sonucu fosforlu maddeler oluşur. Çok nadir görünen bir bozulma çeşididir.

16 KÖTÜ KOKU VE KÖTÜ TAT OLUŞUMU:
Et yüzeyinde gelişen bakteriler pütrit ya da arzu edilmeyen tat ve koku oluşmasında etkilidir. Mayalarının gelişimi sonucu oluşan uçucu asitler nedeniyle de ekşi tat meydana gelir. Et yüzeyinde küflerde gelişerek çeşitli bozulmalara neden olabilirler ancak 5C altında depolanan etlerde küfler gelişemez.

17 ET YÜZEYİNDE PAMUKSU GÖRÜNÜM: Etlerin donma sıcaklığına yakın sıcaklıklarda muhafaza edilmesi sonucu yüzeyde bulunan küfler spor oluşturmadan sadece hif üreterek gelişebilirler. Böylece pamuksu hiflerin görüntüsü oluşur.

18 SİYAH LEKELER: Siyah lekelere genellikle Cladosporium herbarum ve diğer siyah renk maddesi oluşturan küfler neden olur. YEŞİL LEKELER: Penicilium türlerinin yeşil sporları nedeniyle et yüzeyinde yeşil lekeler oluşur. BEYAZ LEKELER: Sporotrichum ve chrysosporium’un gelişmesi sonucu et yüzeyinde beyaz lekeler oluşur.

19 PUTRİT BOZULMA: Pütrit bozulma proteinlerin mikroorganizmalar tarafından anaerobik koşullarda parçalanması sonucu ette kötü kokuya neden olan hidrojen sülfit, merkaptan, indol, skatol, amonyak, aminler gibi bileşiklerin açığa çıkması sonucu meydana gelir. Genellikle ette pütrit bozulmada Clostridium türleri etkili olur, ayrıca Pseudomonas, Alcaligenes ve Proteus’un bazı türleri kokuşmaya neden olabilir.

20 BALIK: Çoğu balık türlerinin eti, kırmızı ete göre mikrobiyal bozulmalara daha duyarlıdır. Çünkü balık etinde enzimler tarafından hızla parçalanma reaksiyonları gerçekleşir. Balıkların bozulmaya en duyarlı bölgesi solungaçlardır. Bu nedenle bozulmaya ilgili ilk belirti solungaçlarda kötü koku oluşumu olarak ortaya çıkar. Ayrıca balık gövdesinde mikrobiyal gelişme sonucu renk bozulmalarıda görülür. P. fluorescens ve sarı renk maddesi oluşturan mikrokokların gelişmesi sonucu sarıdan yeşile kadar değişen renkler oluşur. Sarcina, Bacillus, bazı maya ve küflerin gelişimi ile pembe yada kırmızı renk meydana gelir.

21 KABUKLU YUMURTA: Genel olarak taze kabuklu yumurtanın iç kısmı steril kabul edilir. Ancak kabuk yüzeyinde yer alan mikroorganizmalar depolama esnasında kabukta bulunan gözeneklerden yumurta içerisine girerek uygun koşullarda gelişip bozulmaya neden olurlar. Mikroorganizmaların yumurta kabuğundan geçerek kabuk iç zarına ve oradan yumurta sarısına kadar geçişi için gerekli olan süre, mikroorganizma türüne ve sıcaklığa göre değişir.

22 Kabuklu yumurta bozulmaya neden olan mikroorganizmalar genellikle Gram-negatif bakterilerdir. Gram-pozitif bakteriler nadir olarak bozulmada etkili olurlar. Bunun nedeni, yumurta beyazında bulunan lizozim enziminin Gram-pozitif bakterileri inhibe etmesindedir. Ayrıca yumurtada bu bakterilerin gelişimini engelleyen konalbumin ve antivitamin proteinler (riboflavine bağlı avidin) gibi yapılar mevcuttur. Kabuklu yumurtada bozulmaya neden olan en yaygın mikroorganizmalar; Pseudomonas, Proteus, Alcaligenes, Aeromonas ve koliform grubu bakterilerdir. Bazı küf türleri de yumurtaların bozulmasında etkilidir. Yumurta kabuğu yüzeyinde ve hemen kabuğun altında küf kolonileri gelişebilir. Penicillium, Alternaira, Mucor, Cladosporium, Sporotrichum, Thamnidium, Botrytis gibi küfler bozulmaya neden olabilirler.

23 ÇİĞ SÜT Genel olarak mikrobiyal bulaşmalar sağım ile başlar ve daha sonra sütün maruz kaldığı çeşitli ortamlardan (toz, hava, toprak, havanın dış yüzeyi, alet, ekipmanlar gibi) devam eder. Bu mikroorganizmalar sütün içeriği (protein, karbonhidrat, lipid, mineral, laktalbüminin, amino grup asit gibi bileşenler) nedeniyle iyi bir gelişme ortamı bulabilir. Ancak sütün temel karbonhidratı laktozdur ve bu şekerden enerji elde edebilen mikroorganizmalar sınırlı sayıdadır. Bu nedenle laktozu hidrolize eden enzimlere (fosfo-β galaktosidaz veya β-galaktosidaz) sahip mikroorganizmalar (LAB, koliform ve bazı Gram-negatif bakteriler) çoğalmak için sütte, diğer mikroorganizmalara göre daha avantajlı durumda olur. Sütlerde maya ve küf gelişimi normal koşullar altında normalde beklenmez.

24 PASTÖRİZE VE UHT SÜTLER
Sütlerde uygulanan pastörizasyon işleminde asit oluşturan çoğu bakteri türleri inaktive olur, ancak termodurik bakteriler (bazı Micrococcus, Enterococcus, Lactobacillus, Streptococcus ve Corynebacterium türleri),Bacillus ve Clostridium sporları gelişerek laktik asit fermantasyonuna neden olurlar. Ayrıca koliformlar Pseudomonas, Alcaligenes ve Flovabacterium pastörizasyon sonrası bulaşmış mikroflora olarak görülebilir. UHT sütler ticari steril ürünlerdir, sadece bazı termofilik bakterilerin sporları ve ısıya dirençli enzimler bulunabilir fakat sporlar 40 C’nin altındaki sıcaklıklarda aktif değildirler ve bakteri çoğalması olmaz. UHT sütler düşük depolama sıcaklığında ( örneğin buzdolabı) mikrobiyal bozulmaya duyarlı değildir, fakat yüksek sıcaklıklarda muhafaza edilmesi (40 C ve üzeri ) sonucu mikrobiyal bozulmalar oluşabilir.

25 Çiğ ve pastörize sütlerde yaygın olarak görülen bazı mikrobiyal bozulmalar aşağıda verilmiştir.
GAZ OLUŞUMU: Sütte gaz birikimi, asit oluşumu ile meydana gelir. Özellikle koliformlar, Clostridium ve Bacillus türleri H2 ve CO2 üreterek gaz oluşumuna neden olurlar. Mayalar propiyonik asit ve hetorofermentatif LAB CO2 üretir. PROTEOLİZ: Proteolotik bakterilerin (Alcaligenes, Bacillus, Clostridium, Flavobacterium, Micrococcus, Pseudomonas, Proteus, Serratia gibi ) sütte proteolotik aktiviteleri sonucunda acılaşma oluşur. SÜT YAĞINDA DEĞİŞİMLER: Süt yağı çeşitli bakteri, maya ve küf tarafından parçalanabilir. Doymamış yağ asitlerinin mikroorganizmalar tarafından oksidasyonu sonucu aldehit, asit ve ketonlar oluşarak sütte iç yağına benzer tat ve koku meydana gelebilir. Ayrıca mikroorganizmaların lipolitik aktivitesi ile süt yağı parçalanarak gliserol ve yağ asitleri ortaya çıkar.

26 KOKU DEĞİŞİMLERİ: Çeşitli mikroorganizmalar sütte arzu edilmeyen farklı aromalar oluşturabilirler.(ahırımsı, sabunumsu, patatesimsi vb) RENK DEĞİŞİMLERİ: Renk maddesi (pigment) oluşturan bakteriler ve mayalar sütün rengini değiştirebilir. (mavi, sarı kırmızı vb.)

27 MEYVE VE SEBZELERDE MİKROBİYAL BOZULMALAR
Meyve ve sebzelerin yüzeyinde kendine özgü doğal bir mikroflora bulunur. Bu ürünlerin mikroflorasında toprak, su, hava ve diğer çevresel kaynaklardan gelen mikroorganizmalar yer alabilir. Genel olarak meyve ve sebzelerin iç dokularında mikroorganizma bulunmaz. Meyve ve sebzelerin dış yüzeyinde bulunan kabuk ve mumsu tabaka mikroorganizmaların iç bölgelere geçişini engeller. Ancak çeşitli fiziksel zararlanmalar nedeniyle hasar gören meyve ve sebzelerin iç dokularına bu bölgelerden mikroorganizmaların geçişi olur. Meyve ve sebzelerin mikrobiyal bozulmaları sonucu renk, lezzet, doku ve aroma değişimleri oluşur.

28 TAZE MEYVE VE SEBZELER Meyve ve sebzelerde bozulmaya neden olan mikroorganizmalar ürün çeşidine bağlı olarak değişir. Genellikle bu ürünlerin yüzey mikroflorasında bulunan bitki patojenleri ve saprofit (toprak kaynaklı çürükçül) mikroorganizmalar bozulmada etkili olurlar. Meyveler düşük pH içerikleri(<pH 4,5) nedeniyle çoğunlukla maya, küf ve nadir olarak asitliği tolere edebilen bakteriler (LAB, Acetobacter, Gluconobacter) tarafından bozulurlar. Ancak bazı meyvelerde farklı bakteriler tarafından bozulma (armutta Erwinia türleri) oluşur. Dilimlenmiş ya da soyularak hazırlanmış taze meyve ve sebzeler genellikle soğukta muhafaza edilir. Bu ürünlerde maya ve küf gelişimi görülmekte ancak mayalar küflerden daha yaygın bozulmalara neden olabilirler.

29 DONDURULMUŞ MEYVE VE SEBZELER
Dondurulmuş meyve ve sebzelerde, mikroorganizma gelişimi olmadığı için bozulma görülmez. Ayrıca dondurma işleminde mikroorganizmalar zarar gördüğü için bozulmada etkili mikroorganizmalar azalır. Ancak dondurulmuş ürünler çok uzun süre çözündürme işlemi uygulanırsa psikrofil mikroorganizmalar, mayalar ve Lactobacillus türleri gelişerek üründe tat bozulmalarına yol açarlar.

30 KURUTULMUŞ MEYVE VE SEBZELER Kurutulmuş meyve ve sebzelerin nem oranı % 5-15 ‘ e (meyveler % sebzeler % 3-5) kadar düşürülür. Bu nedenle bu ürünlerde mikroorganizmaların büyük çoğunluğunun gelişimi sınırlanır. Kurutulmuş meyveler mikrobiyolojik bozulmalara duyarlı değildir. Ancak bu ürünlerin su içeriğinin yükselmesi ile mikrobiyel bozulmalara duyarlılıkları artar. Genellikle ozmofilik mayalar kurutulmuş meyvelerin bozulmasında etkili olur. Kurutulmuş meyvelerde yaygın olarak bozulmada etkili olan mayalar Z. Rouxii ve Hanseniaspora valbyensis’dir. Kurutulmuş sebzeler de meyveler gibi mikrobiyolojik bozulmalara duyarlı değildir. Ancak kurutulmuş sebzelerin su içeriğinin % 10-12’ ye yükselmesiyle mikrobiyal bozulmalar başlar.