Predgovor

Glavni urednik
Dr Gordana Niketić Aleksić

Sadržaj

Crnčević, V.: Konzervna industrija Jugoslavije pre 30 godina i danas

NAUČNI RADOVI

Rombouts, F. M. i Pilnik, W.: Primena enzima u tehnologiji sokova od voća i povrća

Janaček—Petirović, S. i Gugušević—Đaković, M.: Prilog proučavanja tehnologije smrznutih proizvoda na bazi krompira

Niketić—Aleksić, G. i Bukvić, B.: Neki parametri kvaliteta citrus baza

Curaković, M., Gvozdenović, J. i Gavrić, J.: Rezultati ispitivanja nekih karakteristika Pano-TS staklenki i poklopaea

STRUČNI RADOVI

Kovačević, V. i Vasić, S.: Uticaj i rezuitati primene dezinfekcionih mera u pogonu za preradu voća i povrća

Gugušević—Đaković, M.: Primena mikrotalasne energije u proizvodnji gotove hrane

Nikolić, M., Ristović, M. i Stišović, J.: Karakteristike kvaliteta „Budimka“ pektina i njegova primena

Mirković, L.: Ocenjivanje kvaliteta prehrambenih proizvoda u Centru za potrošače sa posebnim osvrtom na kvalitet konzervisanog voća i povrća

Stojanović, M.: Psihrofilni mikroorganizmi i njihova aktivnost pri čuvanju namirnica na niskim temperaturama

Janda Lj.: Hemijski sastav i biološke karakteristike nekih najvažnijih sorti crne ribizle

Uticaj i rezultati primene dezinfekcionih mera u pogonu za preradu voća i povrća

Kovačević Veroljub, dipl. ing.
Vasić Smiljana, dip. ing.
UPI prehrambena industrija »Sava« Bijeljina

Uvod

U fabrikama za preradu voća i povrća u poslednje vreme učinjen je vidan napredak u otklanjanju higijensko-sanitarnih nedostataka. Ipak, to nije dovoljno s obzirom na činjenicu da je problem čišćenja i dezinfekcije uvek aktuelan.

U okviru ovog problema postoje određeni faktori, koji utiču na nivo higijene. Ovde, pre svega, treba istaći stepen pokvarljivosti sirovina, stepen tehničke opremljenosti proizvodnih linija, bakteriološku ispravnost vode koja se koristi u tehnološke svrhe i obrazovanost radnika.

Postupci čišćenja i dezinfekcije su dva nerazdvojna faktora i nadovezuju se jedan za drugi. Pod čišćenjem treba podrazumevati razdvajanje najmanje dve supstance koje su fizički slabo pripojene jedna za drugu. Posledica tog razdvajanja je »optički čist« predmet. Kada se ne zadovoljavamo samo operacijom čišćenja, već tražimo i redukciju mikroorganizama, onda je neophodno uvesti operaciju dezinfekcije. To znači smanjivati stepen kontaminiranosti određene površine ili uređaja.

Smatramo, da je cilj svih proizvođača hrane da održavaju viši nivo proizvodne higijene. Tom cilju teži i UPI »SAVA«. Zato je predviđen čitav niz preventivnih mera, koje treba da obezbede određenu sigurnost od kvarenja ili zagađenja gotovih proizvoda.

Ovo saopštenje predstavlja rezultat preduzetih mera i svakako ga ne treba shvatiti kao krajnji domet ovog kolektiva na tom planu. Nastojali smo prikazati postupak kojim smo išli, kao i efekat koji smo postigli u ovom trenutku.

Interes održavanja dobre higijene u našem pogonu ne proizilazi samo iz nametnutih obaveza i propisa od strane državnih organa. Naprotiv, za ovaj deo rada iskustvo kaže da u lošim sanitarnim uslovima ne može biti proizveden konkurentski sposoban proizvod, a ekscesi u tom pogledu bivaju veoma skupi.

Nadamo se da smo ovim merama dali konkretan doprinos u rešavanju ovog problema, tim pre što se proizvodni kapaciteti stalno šire, a time i potrošnja naših proizvoda raste.

Izvori kontaminacije pogona za preradu voća i povrća

Da bi mogli uspešno da se borimo protiv raznih zagađivača naših pogona, moramo pre svega konstatovati koji su to zagađivači i detaljno ih upoznati. Svakako, da izvora i puteva širenja kontaminacije ima dosta. Mi smo se odlučili na analizu jednog dela, po našem mišljenju vrlo značajnih za higijenu jednog pogona.

Voda — Većina mikroorganizama dospevaju u vodu iz vazduha, zemljišta, otpadnih voda, organskih otpadaka itd. Vremenom gotovo svi mikroorganizmi mogu dospeti u vodu. Za određeni broj mikroorganizama voda predstavlja lošu sredinu za njihov razvoj tako da brzo izumiru po dospevanju u nju. One vrste koje prežive i stalno se nalaze u vodi čine prirodnu mikrofloru vode.

Voda koja se koristi u tehnološke svrhe najčešće predstavlja podzemnu vodu. Takva voda je relativno bez bakterija. Ova pojava proizilazi iz činjenice da voda prolazeći kroz zemlju biva filtrirana. Važno je da znamo da duboki bunari obično sadrže manje mikroorganizama ,nego vode iz plitkih bunara, zbog toga što su slojevi kroz koje se voda filtrira dublje.

Ukoliko se nivo podzemnih voda često menja, ili su podzemne vode blizu površine zemlje, mogućnost za prisustvo većeg broja mikroorganizama je sasvim realna. Ovaj momenat je vrlo važan u našim uslovima. Zato mu se pridaje posebna pažnja. Posle povećanog nivoa Save i Drine neophodno je dezinfikovati crpna postrojenja kako bi sa sigurnošću mogli nastaviti normalnu proizvodnju.

Sirovina — Voće i povrće je izrazito povoljna sredina za razvoj mikroorganizama. Ovde oni nalaze idealne uslove za život i razmnožavanje. Osim toga što mikroorganizmi mogu izazvati kvarenja gotovog proizvoda, oni mogu biti uzrok raznim trovanjima s posledicama koje ugrožavaju zdravlje i život ljudi.

Prisutna epifitna mikroflora na zdravim plodovima može biti različita, ali u većini slučajeva se nalaze sve tri osnovne grupe mikroorganizama: bakterije, kvasci i plesni. Na površini ploda najčešće je to saprofitna mikroflora, ali se sreću i patogeni mikroorganizmi. U svom unutrašnjem delu plodovi su sterilni ili sadrže mali broj mikroorganizama.

Prskanje pokožice i mehanička oštećenja zdravih plodova omogućuju sekundarnu infekciju i razvoj već prisutnih mikroorganizama. Naravno, svi ti mikroorganizmi, koji se sirovinom unose u proces prerade, nemaju isti značaj, naročito ako se posmatra samo održivost proizvoda.

Radnici — Analizirajući uticaj ljudskog faktora u problematici kontaminacije proizvoda konstatovali smo da radnici uvek predstavljaju izvor kontaminacije mikroorganizmima. Prenošenje mikroorganizama vrši se kontaktnim putem. Njihovo poreklo može biti različito i često zavisi od posla koga radnik obavlja, ili sredine u kojoj se radnik kreće. Ispitivanja data u tabeli br. 1. prikazuju vrstu i broj mikroorganizama na rukama radnika pre i posle dezinfekcije.

Tab. 1. — Vrsta i broj mikroorganizama na rukama radnika prilikom prerade cvekle i krastavaca.

* Temperatura inkubacije

Vazduh — Odmah treba istaći da je vazduh loša sredina za razviće mikroorganizama. Međutim, u našim uslovima vazduh ima dosta visoku relativnu vlažnost, koja može povoljno uticati na njihovo razviće. Mikroflora vazduha nije mnogobrojna i slučajna. Higijenski uslovi proizvodne hale moraju biti na zavidnom nivou, jer oni imaju odraza na mikrofloru vazduha. Ako su zidovi hale vlažni, razvijaju se plesni čije spore zagađuju vazduh. To znači da se zidovi moraju redovno krečiti. Vazduh u zatvorenim prostorijama je uvek bogat u bakterijama, naročito u zimskim uslovima. Iako vazduh nije normalna sredina za život mikroorganizama, ipak on ostaje i dalje jedan od bitnih sredina za rasejavanje raznih vrsta i oblika mikroorganizama.

Postupak dezinfekcije i analiza rezultata

Kako je karakter naše proizvodnje izrazito sezonski, to nam dopušta da veći deo mašina i linija u toku mirovanja, tehnički pripremimo za normalan rad u sledećoj sezoni. Proizvodne hale se detaljno čiste, a zidovi obavezno kreče. U tom periodu remonta mašina uočeni nedostaci se otklanjaju. Obezbeđuju se uslovi za praktično proverene operacije u vidu ugrađivanja novih delova ili uređaja. Npr. instaliranje pogodnih tuševa za pranje traka i elevatora u toku samog rada.

Obnavljaju se dezinfekcione zone na svim ulaznim vratima, preduzimaju se i druge mere u cilju što boljih higijenskih uslova rada. Na samom početku sezone drže se odvojeni sastanci sa svim smenama radnika na kojima se detaljno upoznaju sa preduzetim i planiranim merama u cilju podizanja lične i proizvodne higijene. Ovde se nastoji podvući značaj loših sanitarnih uslova rada, kao 1 posledice koje proizilaze iz takvih uslova. Ako prihvatimo, da čišćenje i dezinfekcija direktno zavise od načina primene ovih mera, onda se u datim uslovima postoji što pravilnije iskoristiti raspoloživi kadrovi i sredstva.

OUR ne raspolaže posebnim modernim, sredstvima za čišćenje i dezinfekciju. U takvoj situaciji koristimo raspoloživa, priručna, sredstva kao što su: četke, metle, vinogradarska prskalica i sl. Od hemijskih sredstava koristi se OMNISAN u koncentraciji 0,2%., hlorni kreč u koncentraciji 3%. »Omnisan« koristimo za dezinfekciju ruku, mašina i opreme, a hlorni kreč za dezinfekciju poda.

Svaka smena ima kvalifikovanog radnika za dezinfekciju, čiji je zadatak da kontroliše, utvrđuje i uz pomoć drugih radnika, otklanja sva žarišta nečistoće i infekcije. Prilikom svakog ulaska u pogon radnik je dužan da opere i dezinfikuje ruke, pošto je prethodno dezinfikovao obuću prolaskom preko zona sa hlornim krečom.

Svaka smena na kraju radnog vremena, obavezno čisti pogon i mašine, a potom ih dezinfikuje. Dezinfekcija opreme se vrši još jednom u toku radnog vremena. To je vreme pauze kada linije stoje, a ladnici se odmaraju.

Radnici koji rade na »kritičnim« mestima u toku rada često dezinfikuju ruke. U tu svrhu postavljaju se specijalne posude sa dezinfekcionim sredstvom u neposrednoj blizini takvih radnih mesta.

Plastična ambalaža, u kojoj se dovlači voće i paradajz, pre nego što napusti fabrički krug mora biti oprana u posebnoj mašini. Da bi sagledali efekat svih preduzetih mera vršili smo određivanje ukupnog broja mikroorganizama nakon pojedinih operacija u proizvodnim linijama. Rezultati koje smo postigli u smanjivanju broja mikroorganizama bili su evidentno izraženi. U tabeli br. 2 izneti su podaci o kretanju ukupnog broja mikroorganizama posle pojedinih tehnoloških faza prerade graška.

Tab. 2. — Mikrobiološka slika u toku proizvodnje sterilisanog graška lim1/1 pre i posle čišćenja i dezinfekcije.

* %R = procenat redukcije

Iz iznetih podataka u tabeli br. 2 jasno se vidi da posle inspekcije i punjenja broj mikroorganizama raste. Razlog ovoj pojavi treba tražiti u činjenici da se ove operacije obavljaju ručno (puni se na rotacionom stolu). Imajući u vidu i podatke iz tabele br. 1 onda se ova pretpostavka čini realnom. Znajući to nastojanja su usmerena ka redovnom dezinfikovanju ruku radnika koji rade na inspekciji i doziranju ploda.

Sve preduzete mere ne bi imale neki značaj da je krajnji rezultat prilikom otpisa robe, zbog mikrobiološkog kvara, bio nepovoljan. U kojoj meri smo uspeli na ovom planu može se videti iz tabele br. 3.

Tab. 3. — Otpis gotovih proizvoda u 1976. godini usled mikrobiološkog kvara

U ovoj tabeli izneti su pojedinačni otpisi za dobar deo naših proizvoda. Usled nemogućnosti da se tačno konstatuju otpisi kod džemova i marmelada podaci su izostali. Iz višegodišnje prakse poznato nam je da su mikrobiološki kvarovi kod ovih proizvoda u proseku niži od iznetih.

Zaključak

Da bi se sprečila kontaminacija sirovine i gotovog proizvoda mikroorganizmima, mora se vršiti organizovana i permanentna kontrola.

Formiranje posebne grupe za sanitarni rad nameće se kao neophodan korak. U tom pravcu ne treba oklevati.

U uslovima kada nedostaje savremena tehnika za čišćenje i dezinfekciju vrlo dobro se mogu iskoristiti razna priručna sredstva. Prilikom izbora hemijskih sredstava za dezinfekciju, mora se obratiti posebna pažnja na mehanizam delovanja pojedinih sredstava, odnosno njihove osobine i uslove pod kojim oni postižu najveći baktericidni efekat.

Čišćenje i dezinfekcija mašina u linijama za preradu i ostale opreme, ne mogu se odvojiti od tehnologije. Ovo se mora tretirati kao deo jednog tehnološkog postupka proizvodnje.

Ručni rad treba svoditi na što manju meru, a ako se i dalje mora zadržati, onda treba posvetiti izuzetnu pažnju ličnoj higijeni radnika.

Mere čišćenja i dezinfekcije prouzrokuju određene izdatke. To ipak ne sme da utiče na ograničenje ovih mera ili, još gore, odustajanje od njih. Moramo se boriti da sačuvamo našu proizvodnju, povećamo dohodak i sačuvamo svoje zdravlje i zdravlje naših potrošača.

Primena mikrotalasne energije u proizvodnji gotove hrane

Dr Milica Gugušević Đaković
Poljoprivredni fakultet Beograd

Uvod

Tehnika korišćenja mikrotalasne energije kao izvora toplote je napustila okvire laboratorija i u velikoj meri nalazi primenu u prehrambenoj industriji, Termičke operacije kao što su prženje, pečenje, kuvanje, podgrevanje i sl., predstavljaju osnovu i uslov uspešne prerade sirovina u proizvodnji gotove, pripremljene hrane. Problemi koji su vezani za ovu fazu prerade su relativno dugo trajanje a s tim u vezi i pitanje očuvanja hranljive i dijetetske vrednosti sirovina, kao i dosta veliki utrošak toplotne energije — u slučaju ako se koristi električno zagrevanje ,danas deficitarne električne energije. Otuda se i nametnula potreba istraživanja u smislu iznalaženja mogućnosti korišćenja novih izvora energije. Rezultat ovakvih poduhvata je i današnje korišćenje dielektričnog i mikrotalasnog zagrevanja. Zbog niza prednosti koje pruža ovaj način zagrevanja našao je posebnu primenu u termičkoj obradi i proizvodnji gotove hrane.

Mehanizam dejstva

Dielektrično zagrevanje se zasniva na svojstvima molekula proizvoda koji se tretira, da se polarizuju pod dejstvom električnog polja. Kada se proizvod stavlja u električno polje visoke frekvence (kod dielektričnog zagrevanja između dve elektrode) reda 1 do 150 megaherca, dolazi do promene orijentacije pojedinih molekula, zavisno od prolaza naizmenične struje odnosno frekvence. Brzo okretanje dipola molekula prouzrokuje unutrašnje vrenje. Zbog ovih vibracija i trenja među molekularna, deo električne energije polja, koji ide na savlađivanje trenja, pretvara se u toplotu. Ovaj gubitak električne energije definiše se kao »dielektrični gubitak« ili »faktor gubitka« i odnosi se na apsorpciju energije zračenja unutar dielektričnog materijala.

Dielektrično zagrevanje se odlikuje velikom brzinom zagrevanja ‘unutar čitave zapremine proizvoda, za razliku od uobičajenog načina konvektivnog zagrevanja gde se toplota prenosi preko površine proizvoda ka centru.

Kod mikrotalasnog zagrevanja postoji određena analogija, s tim što se koriste još veće frekvence. Mikrotalasi su elektromagnetni talasi određene talasne dužine i frekvence. U praksi za zagrevanje prehrambenih proizvoda koriste se dve frekvence: od 915 megaherca i talasne dužine 0,328 m i od 2.450 megaherca i talasne dužine 0,122 m.

Mikrotalasi ovako visoke frekvence se proizvode u specijalnim uređajima — generatorima i magnetronima. Kada se proizvod koji se zagreva, sa određenim dielektričnim svojstvima, postavlja na put ovih talasa u komorama peći, dolazi do apsorpcije mikrotalasne energije koja je srazmerna »gubitku«. Rezultat ovoga je naglo, zapreminsko zagrevanje proizvoda.

Količina mikrotalasne energije koja se transformiše u toplotu je funkcija frekvence i dielektričnih svojstava materijala.

Dielektrična svojstva materijala se prema Roecbneck-u (6) mogu karakterisati sa dva parametra: dielektričnom konstantom K’ i dielektričriim faktorom gubitka, K”.

Uopšteno rečeno, K’ je merilo sposobnosti materijala da privlači energiju. Kod mikrotalasne frekvence K’ će biti veće ukoliko je dipolni moment sposoban da se orijentiše sa promenom električnog polja. Faktor gubitka, K” je merilo apsorbovane energije.

Kada dolazi do dielektričnog gubitka. snaga koja se apsorbuje od strane dielektričnog materijala se definiše:

P = (55,6 ∙ 10^-14) ∙ E² ∙ V ∙ K” watt/cm³

gde je:

P = apsorbovana snaga
V = frekvenca
E = intenzitet električnog polja

Apsorpcija snage je direktna funkcija K” (faktora gubitka), koji sa svoje strane funkcija frekvence, temperature i sastava proizvoda. Penetracija mikrotalasa kroz proizvod koji se zagreva ima praktičnog značaja od procene veličine uzorka koji će se tretirati, a zavisi od frekvence i debljine zavisnosti penetracije mikrotalasa u odnosu na frekvencu.

Optimalno korišćenje mikrotalasne energije zahteva više fundamentalnog znanja o dielektričnim svojstvima sastojaka hrane. Hrana predstavlja kompleksni biološki sistem gde dominira voda. Ukoliko je količina vode u proizvodu veća, vrednost dielektrične konstante je veća odnosno faktor gubitka, pa je usled toga i zagrevanje brže. Svakako da i drugi sastojci hrane, kao što su proteini, ugljeni hidrati, masti, mineralne materije i sl., imaju uticaja na faktor gubitka, odnosno apsorpciju mikrotalasne energije. Smatra se da se veoma malo zna o dielektričnim svojstvima vode i ostalih sastojaka u hrani, pa su danas istraživanja mnogih autora usmerena u ovom pravcu.

Dosadašnji rezultati primene mikrotalasne energije

Brojna istraživanja koja su vršena na polju primene mikrotalasne energije ukazuju na potrebu izučavanja optimalnih uslova termičke obrade kao što su vreme tretiranja, količina materijala kao i količina mikrotalasne energije potrebne za zagrevanje i to za svaki specifičan proizvod. To praktično znači da je potrebno detaljno razrađivati uslove i razvijati tehnološke postupke obrade sirovina za pojedine vrste proizvoda. Istraživanja treba svakako da obuhvate uticaj sastava sirovina na režim termičke obrade. U tom smislu su i do sada vršena ispitivanja uticaja optimalne temperature, specifične toplote, količine i dimenzije proizvoda na hemijske, fizičke, organoleptičke i nutritivne promene pri termičkoj obradi.

Kao što je već naglašeno, zagrevanje pomoću mikrotalasa pruža široke mogućnosti primene. Rezultati dosadašnje primene su pokazali da ovaj način zagrevanja ima dosta prednosti u odnosu na klasične metode. Osnovna prednost je unutrašnje, zapreminsko zagrevanje zbog penetracije talasa unutar proizvoda, što skraćuje vreme termičkog tretiranja za oko 50 do 75%.

Mikrotalasno zagrevanje se može primeniti u industriji gotove hrane za termičku obradu sirovina prženjem (2). Kod ovog postupka ulje se zagreva pomoću mikrotalasa na temperaturi od 150 do 170°. Proizvod se termički obrađuje direktno putem mikrotalasa, a površina preko zagrejanog ulja. Međutim, s obzirom da masnoća u manjem stepenu apsorbuje mikrotalasnu energiju od proizvoda koji sadrži vode, javlja se problem održavanja temperature ulja tokom procesa prženja. Iz tih razloga se preporučuje korišćenje sekundarnog izvora toplote za održavanje temperature ulja pri prženju. Na ovaj način, proizvod se veoma brzo termički obradi direktnim mikrotalasnim zagrevanjem, a dobija se poželjna rskavičavost, karakteristična za ovaj tip proizvoda. Primenom ovakvog kombinovanog zagrevanja ubrzava se proces prženja usled čega se i smanjuje količina apsorbovanog ulja što je poželjno kako sa gledišta kvaliteta proizvoda, tako i sa stanovišta ekonomike.

Kod termičkih operacija kao što su pečenje u pećnici i na roštilju, postoje određene teškoće u formiranju poželjne karakteristične smeđe boje po površini proizvoda kao i ukusa. Naime, usled specifičnog mehanizma zagrevanja pomoću mikrotalasa, površina proizvoda ima nižu temperaturu od temperature u unutrašnjosti pa je onemogućeno stvaranje poželjne korice na pečenom proizvodu. Da bi se ovaj nedostatak otklonio i ovde se pristupa kombinovanom načinu zagrevanja. Već postoje specijalna tehnička rešenja kod kojih se u pećnicu ubacuje topli vazduh temperature 150 do 170°, koji na površini stvara smeđi omotač, a unutrašnjost proizvoda se zagreva mikrotalasima, što znatno skraćuje vreme termičke obrade. Ovakve kombinacije mikrotalasnog i konvektivnog zagrevanja daju veoma dobre rezultate kod metoda suve termičke obrade u proizvodnji gotove hrane. Ovakva tehnička rešenja zahtevaju veoma malo dopunskih investicija. Prema S. Martinu (5) neki proizvođači mikrotalasnih peći ugrađuju dodatni uređaj, tzv. »mikropotamnjivač«, koji je od keramike ili stakla a dno mu je od specijalnog materijala koji apsorbuje mikrotalase i pretvara ih u toplotu, tako da se stvaraju uslovi konvektivnog zagrevanja slično uslovima u običnim električnim pećnicama. Dno »mikropotamnjivača« omogućava formiranje braon omotača, a vreme tretiranja je znatno skraćeno jer se unutrašnjost proizvoda zagreva mikrotalasima. Ovde svakako ostaje otvoreno pitanje isušivanja proizvoda (6) što se može rešiti primenom odgovarajućih plastičnih folija.

Kod termičkih operacija u vlažnoj sredini navedenih problema nema, tako da se mikrotalasno zagrevanje može uspešno da koristi uz znatno skraćivanje vremena obrade.

Pored navedenih termičkih operacija, mikrotalasna energija nalazi veliku primenu u podgrevanju gotovih obroka u restoranima društvene ishrane, bolnicama, ekspres restoranima, uličnim kioscima i sl. Gotovi obroci se mogu čuvati u hladnjacima po potrebi ubacivati u mikrotalasnu peć gde se zagreju za dva minuta i serviraju topli. Ovo omogućava uvođenje automata na različitim mestima po potrebi tako da je’ postupak distribucije i manipulacije sa gotovim jelima uprošćen (4).

Prilikom podgrevanja smrznutih gotovih obroka javljaju se određeni problemi. Naime, činjenica je da kristali leda ne apsorbuju mikrotalase tako da se oni reflektuju dok ih ostali sastojci proizvoda apsorbuju u prevode u toplotu. Rezultat ove pojave je veoma neujednačeno zagrevanje što dovodi do pogoršanja kvaliteta proizvoda. Jedno od rešenja ovog problema je potreba prethodne defrostacije smrznutih obroka klasičnim putem i podgrevanje mikrotalasima. Ovo bi svakako predstavljalo određen minus za brzu manipulaciju i podgrevanje smrznutih obroka, koji se danas uglavnom koriste kao savremeni sistemi distribucije gotove hrane. I ovde su proizvođači mikrotalasnih peći ugradili poseban »uređaj za defrostaciju«. To je ustvari uređaj za automatsko uključivanje i isključivanje mikrotalasa svakih 30 sekundi (defrostacija »udarima« mikrotalasne energije). Ovakav postupak dozvoljava ravnomerni raspored toplote i defrostacije i podgrevanje. Navedeni postupak je i dalje usavršen uvođenjem varijabilnog upravljanja, koje omogućava podešavanje optimalnog intenziteta milcrotalasne energije za pojedine proizvode koji se termički tretiraju.

Pošto metali reflektuju mikrotalase to su posude od aluminijuma, koje se masovno koriste za pakovanje smrznutih gotovih jela u određenom smislu nepodesne za mikrotalasno podgrevanje. Saradnjom sa proizvođačima ambalaže dobivene su posude od plastičnih masa, koje propuštaju mikrotalase i omogućavaju defrostaciju i podgrevanje gotovih obroka. Jedno od rešenja ovog problema je i kombinovano zagrevanje, mikrotalasno i konvektivno ili mikrotalasno i infracrveni, metod zagrevanja. Prema Jimenezu (3) u uslovima kombinovanog zagrevanja dobiveni su dobri rezultati sa plitkim aluminijumskim posudama dubine ne preko 4 cm, sa širokim dnom, bez poklopca. Preko široke gornje površine mikrotalasna energija prodire u proizvod, a dno i bočne ivice se zagrevaju konvektivnim putem. Pri ovome treba istaći da se mikrotalasi koji se reflektuju o bočne ivice aluminijumske posude ne gube, već se ponovo reflektuju o zidove peći i hrana ih apsorbuje.

Mikrotalasno zagrevanje hrane zahteva veoma pažljivu kontrolu količine energije koja se dovodi, što je još više naglašeno kada se koristi peć sa kombinovanim zagrevanjem, mikrotalasnim i konvektivnim. Optimalni uslovi mikrotalasnog — konvektivnog zagrevanja moraju se ustanoviti posebno za svaki proizvod. Na ovaj način se i aluminijumske posude određenih dimenzija mogu koristiti kod podgrevanja smrznutih gotovih obroka, pri čemu se dobija dobar kvalitet uz znatno kraće vreme podgrevanja.

Kieff sa sar. (4) zalaže se za savremeni sistem distribucije gotovih smrznutih obroka i njihovo podgrevanje u mikrotalasnim pećima, pri čemu proračunima dokazuje da se ukupni mesečni troškovi potrošača smanjuju za oko 18% u odnosu na klasične sisteme proizvodnje i distribucije.

U pogledu letalnog dejstva na mikroorganizme (eventualno prisutni patogeni mikroorganizmi), postavlja se pitanje da li kraće vreme tretiranja (4 i 5 minuta) ima isti efekat uobičajenog termičkog tretiranja (30 do 40 minuta). Dosadašnji rezultati ukazuju da dolazi do smanjenja broja mikroorganizama za oko 2/3 od početnog broja inokuliranih spora. U svakom slučaju postoji potreba sistematskog istraživanja u pogledu eventualne otpornosti pojedinih sojeva mikroorganizama prema dejstvu mikrotalasa.

I na kraju spomenimo, da je mikrotalasno zagrevanje našlo industrijsku primenu i kod ubrzane metode sušenja sublimacijom, naročito kod proizvoda čija debljina iznosi više od 1,5 cm (pečene ili pržene pileće grudi, deblji odresci, rakovi i sl.).

Zaključak

Iz ovog dosta sažetog prikaza mogućnosti primene mikrotalasa u proizvodnji gotove hrane može se zaključiti da su postignuti zavidni rezultati i da ovaj način termičke obrade postaje sve interesantniji za budućnost. Ušteda deficitarne električne energije je pored ostalih jedan od razloga za širu primenu.

Na kraju treba istaći potrebu sistematskih istraživanja i usavršavanja postupka termičke obrade komponenata gotove hrane kao i uslova podgrevanja.

Psihrofilni mikroorganizmi i njihova aktivnost pri čuvanju namirnica na niskim temperaturama

Dr Milorad Stojanović
Poljoprivredni fakultet Beograd

Sadržaj: Uvod. — Psihrofilna mikroflora i njen odnos prema niskim temperaturama. — Kontaminacija hlađenih i smrznutih namirnica mikroorganizmima. — Aktivnost psihrofilnih mikroorganizama za vreme čuvanja namirnica na niskim temperaturama. — Zaključak. — Literatura. — Resume.

Uvod

Poznato je da su niske temperature (hlađenje i smrzavanje) našle primenu, kao jedan od postupaka, za konzervisanje namirnica. Između ostalog, ovim načinom konzervisanja usporava se razviće, razmnožavanje i biohemijska aktivnost mikroorganizama. To je moguće, jer je životna aktivnost mikroorganizama u korelacionoj vezi sa snižavanjem, odnosno povećavanjem temperature. Snižavanjem temperature smanjuje se aktivnost mikroorganizama. Pri tome, određene temperature predstavljaju granične vrednosti ispod kojih prestaje dalja biohemijska aktivnost mikroorganizama.

Temperature koje se primenjuju za hlađenje I smrzavanje namirnica u velikoj meri zaustavljaju ili ubijaju veliki broj vrsta mikroorganizama. Međutim, izvestan broj vrsta mikroorganizama na ovim temperaturama odvija svoju usporenu biohemijsku aktivnost. Da li će se naći na namirnicama takve vrste bakterije, plesni i kvasnica, zavisi, pre svega, od njihove otpornosti prema primenjenim temperaturama. Ta otpornost i biohemijska aktivnost zavisi od stadijuma razvića mikroorganizama. Osim toga, nalaženje određenih vrsta mikroorganizama u hlađenim i smrznutim namirnicama zavisi i od delovanja drugih činilaca. To mogu da budu vrsta životnih namirnica, dužina vremena čuvanja i primenjena tehnologija hlađenja i smrzavanja. U svakom slučaju radi se o mikroorganizmima koji mogu da se razvijaju na niskim temperaturama i izazivaju određene promene na životnim namirnicama.

Zakonskim propisima (»Službeni list SFRJ«, 1960, 1965, 1966, 1968, 1970, 1972, 1973 i 1977. predviđa se mikrobiološka kontrola higijenske ispravnosti životnih namirnica, što je obaveza svih privrednih organizacija koje se bave proizvodnjom, čuvanjem l prometom životnih namirnica. Isti važeći propisi odnose se i na namirnice čuvane na niskim temperaturama. I one takođe podležu kontroli u pogledu higijenske ispravnosti.

Međutim, propisi se odnose samo na higijensku ispravnost, odnosno na mikroorganizme indikatore nehigijenske proizvodnje, ne zadirući i u druge značajne probleme mikrobiološkog karaktera. Naime, postoji grupa psihrofilnih mikroorganizama koja može da se razvija i pri čuvanju namirnica na niskim temperaturama. Njihovo svojstvo je da su, zahvaljujući fiziološkom mehanizmu, prilagođeni na niske temperature, za razliku od drugih mikroorganizama koji na niskim temperaturama prelaze u stanje anabioze. Pri tome, svojom aktivnošću mogu da izazovu kvarenje namirnica nanoseći materijalne gubitke organizacijama. Iz tih razloga treba im posvetiti određenu pažnju sa gledišta boljeg upoznavanja njihove aktivnosti, koja bi bila kontrolisana, a na osnovu toga prema potrebi vršiti korekcije u tehnologiji hlađenja i smrzavanja.

Psilirofilni mikroorganizmi i njihov odnos prema niskim temperaturama

Izraz »psihrofil« uveli su Schmidt i Nielsen još 1902. godine (L j ah, 1976.). Smatra se da ovakav izraz može da izazove različite nesporazume, jer se pod tim misli da psihrofilni mikroorganizmi više vole niske temperature (da su »hladnoljubivi«) i da se na njoj bolje razmnožavaju. Međutim, to nije tačno, jer pojedini predstavnici mikroorganizama samo bolje podnose niske temperature, pa se za ovu grupu mikroorganizama predlaže izraz »tolerantni prema hladnoći«, odnosno »psihrotolerantni«, sa optimalnom temperaturom razvića od 10-15°C. Postoje i predlozi po kojima ove mikroorganizme treba zvati »psihrotrofima«, tj. oni koji su u stanju da se hrane pri niskim temperaturama. U literaturi se može naići i na izraze kao što su: kriofilni, rigofilni, termofobni i dr. Međutim, kako je izraz »psihrofilni mikroorganizmi« opšte prihvaćen, to će se i u ovom izlaganju on koristiti.

Psibrofilne mikroorganizme, kao što je poznato, karakteriše da se relativno brzo množe na niskim temperaturama. Sinclair i Stokes (1963) povezuju brže razviće mikroorganizama u kulturama koje miruju, sa većom rastvorljivošću kiseonika na niskim temperaturama. Ingram i Stokes (1959) predlažu da se psihrofilnim mikroorganizmima smatraju oni, koji se vidljivo razvijaju i razmnožavaju na 0°C u vremenskom razdoblju posle dve nedelje. Stokes (1963.) ih definiše kao mikroorganizme, koji obrazuju na agaru, na temperaturi od 0°C, golim okom vidljive kolonije u toku od jedne nedelje. Pri tome obligatne (isključive) psihrofilne mikroorganizme možemo razlikovati od fakultativnih prema temperaturi razvića. Ako se razvijaju i iznad 20°C to su onda fakultativni psihrofilni mikroorganizmi, a oni koji se razvijaju ispod ove temperature su pravi psihrofilni mikroorganizmi. Mogu se sresti među bakterijama, kvascima, plesnima i aktinomicetama. U odnosu na kiseonik interesantno je napomenuti da u grupi psihrofilnih mikroorganizama nisu do sada nađeni striktni anaerobi.

Kad je u pitanju otpornost ovih mikroorganizama prema niskim temperaturama, poznato je da se ona krede u širokim granicama. Radovima niza autora pokazano je da mnogi od njih mogu obavljati osnovnu funkciju — rastu, odnosno razmnožavaju se na temperaturama nižim od 0°C. Tako neki kvasci i bakterije, na primer, Bacterium fluorescens, raste na nesmrznutim supstratima pri —5 i —8 °C, a određene vrste plesni, kao što su, na primer, Cladosporium herbarum, Botrytis cinerea i Penicillium glaucum, čak pri —8 i —10°C.

Razviće ovih mikroorganizama pri niskim temperaturama ide inače relativno vrlo sporo. Prema ispitivanjima čistjakova i Novskove, utvrđena je brzina razvića nekih bakterija i plesni pri različitim temperaturama (Čistjakov i Mudrecova — Viss, 1962.). Istraživanja su vršena sa kulturama Micrococcus sp. Bacterium fluorescens, Flavobacterium ochraceum, Flavobacterium sulfureum. Utvrđeno je da porast na —8°C nije konstantovan ni posle 9 meseci kod B. fluorescens, F. ochraceum i Micrococcus sp., a kod F. sulfureum konstatovan je porast tek posle 200 dana. Na —5°C kod B. fluorescens utvrđen je porast posle 15 dana, a kod ostalih posle 15 do 20 dana. Na —2°C granica je pomerena na 7 do 10 dana, na 0°C 5 do 8 dana i na 2°C na 2 do 6 dana. Isti autori vršili su ispitivanja i sa gljivama (plesnima) i našli da se na — 8° razvija Oospora sp. tek posle 414 dana, na — 5° utvrđen je porast za Fuzarium culmorum, Monilia nigra, Penicillium glaucum, Botrytis cinerea, Cladosporium herbarum, i to u vremenu od 18 do 138 dana, na — 2° broj dana do pojave vidljivog porasta smanjio se na 9 do 49 dana, na 0°C od 4 do 24 dana, a na 2° od 2 do 11 dana. Ovde izuzetak čini Aspergillus glaucus, kod koga se javlja porast na 0°C posle 159 dana, a kod vrste Mucor racemozus posle 17 dana.

Kao optimalna temperatura za porast psihrofila smatra se ona pri kojoj se postiže najveći porast (broj ćelija), odnosno optimalna temperatura bi bila ona na kojoj je postignuto najkraće generaciono vreme u eksponencijalnoj fazi razvića ovih mikroorganizama. Tako, na primer, prema uporednim ispitivanjima (Ingraham, 1958.) vrsta iz roda Pseudomonas (kao pretstavnika psihrofila) i Escherichia (kao pretstavnika mezofila) dobiveni su rezultati prema kojima generaciono vreme za Pseudomonas na 0°C iznosi 20 časova, na 8° 4 časa, na 10°C 3 časa, a kod Escherichia na 10°C iznosi 20 časova, na 8° 42 časa, a na nižim temperaturama daleko duže. Iz ovoga proizilazi da niske temperature znatno manje utiču na brzinu porasta psihrofilnih mikroorganizama. Inače sama brzina rasta pri niskirn temperaturama, kao osnovana karakteristika psihrofila, može se izračunati pomoću poznate formule za izračunavanje specifične brzine porasta kulture:

μ = 10g ∙ X₁ — 10g X₀ / t₁ – t₀

gde je X₀ početna koncentracija mikroorganizama, X₁ krajnja koncentracija mikroorganizama, a t₁ – t₀ vremenski interval. Očigledno, specifična brzina porasta je vezana za generaciono vreme razvića kulture, koje je produženo na nižim temperaturama. Ako bi se specifična brzina rasta približila nuli, to bi značilo da su u pitanju maksimalne ili minimalne temperature pri kojima se zaustavlja porast kulture. Maksimalna specifična brzina ukazuje na postojanje optimalnih temperatura za razviće ovih mikroorganizama.

Značajno je i to, za čuvanje namirnica na niskim temperaturama, da psihrofilni mikroorganizmi stvaraju pigmente različite boje (hromoparne i hromoforne). Stvaranje pigmenta je u korelacionom odnosu sa temperaturom, koja ako se snižava opada i stvaranje pigmenta.

Fermentativna aktivnost psihrofilnih mikroorganizama je jako spora. U laboratorijskim uslovima kod bakterija uočava se posle više meseci inkubacije, i to čak ispod —10°C, promena na podlozi. Ingraham i Stokes (1959) navode da nije poznata temperatura na kojoj prestaju sve fermentativne aktivnosti. Na temperaturi od 0°C obavlja se pod uticajem psihrofila: stvaranje pigmenta vrenje šećera, stvaranje indola, razlaganje proteina, stvaranje amonijaka, CO2, H2S, uz napomenu da se ovi procesi odvijaju tokom dužeg vremena. Znači odigravaju se isti biohemijski procesi na niskim i visokim temperaturama ali su sporiji na niskim temperaturama.

Većina mikroorganizama nije sposobna da se razvija na temperaturama nižim od 0°C. Mnoge truležne bakterije i bakterije iz grupe enterokoka ne razmnožavaju se ispod 2 do 5°C. Neki mikroorganizmi još više su osetljivi na snižene temperature i ne rastu već pri 10°C, kao što su mnogi izazivači bolesti, bakterije mlečne kiseline i dr. Ovde treba istaći i imati u vidu da mnogi od mikroorganizama neodređeno dugo vremena ostaju životno sposobni i ako se ne razmnožavaju uz izostajanje životne delatnosti. Pri tome izdržavaju znatno niže temperature od pomenutih. U literaturi se navode podaci da bakterije trbušnog tifusa i bakterije iz grupe Coli bakterija izumiru tek kod temperature od —172 do —190°C. Spore bakterija mogu sačuvati svoju sposobnost klijanja i posle držanja na temperaturi od —250°C za 10 časova. Neke plesni i kvasci zadržavaju životnu sposobnost posle dejstva temperature od —190°C u toku nekoliko dana.

Međutim, nisu svi mikroorganizmi sposobni da sačuvaju svoju životnu sposobnost pri temperaturi nižoj od minimalne za njihovo razviće. Mnogi od njih u takvim uslovima dosta brzo odumiru, ma da sporije nego pod dejstvom visokih temperatura. Kao uzrok odumiranja javlja se, uglavnom, narušavanje strukture protoplazme i razmene materije u ćeliji. Pri niskim temperaturama izmeni se disperzija belančevinastih čestica, inaktiviraju se fermenti, smanjuju se brzine hemijskih reakcija u ćelijama, pri čemu pojedinačni biohemijski procesi bivaju u nejednakom stepenu potisnuti. Tokom vremena svi ti poremećaji dovode do nepovratnih pojava i ćelija odumire.

Najnepovoljnije dejstvo na mikroorganizme pokazuju temperature pri kojima nastupa smrzavanje. U smrznutim supstratima odumiranje mikroorganizama može biti izazvano negativnim dejstvom površinskog osmotskog pritiska sredine, koji nastaje kao rezultat smrzavanja vode.

Pri potpunom smrzavanju supstrata razmena materije u ćeliji mikroorganizama izgleda prestaje. Mikroorganizmi otporni na dejstvo niskih temperatura bolje se razvijaju u ne smrznutim sredinama. Prema tome nije važna toliko temperatura koliko fizičko stanje sredine.

Sam mehanizam koji omogućuje psihrofilnim mikroorganizmima da se razvijaju na niskim temperaturama još uvek je nedovoljno jasan. Zna se da niske temperature slabije utiču na fermentativnu aktivnost psihrofilnih u odnosu na mezofilne mikroorganizme, mada ne postoje razlike u pogledu fizičkih osobina ovih fermenata, pogotovu ako se izvrši njihova ekstracija van ćelija bakterija.

Danas se čine napori da se prodre dublje u prirodu ovih pojava. Vrše se sistematska ispitivanja na molekulskom nivou, a u okviru kriomikrobiologije. Prema ispitivanjima Luyet-a (1961) vrste Streptococcus lactis, mišića i eritrocita, kod sporog smrzavanja stvara se led izvan ćelije (ekstracelularno), kao posledica toga đolazi do osmotske destrukcije i smežuravanja ćelija. S povećanjem brzine smrzavanja led se stvara u ćelijama, dolazi do povećanja broja ledenih čestica i opadanja njihovo veličine; ako je veličina ispod 10 milimikrona teško je utvrditi da li se radi o kristalima ili o amorfnom ledu.

Prema navodima Luyet — a (1961) oblici života koji preživljavaju sušenje preživljavaju i smrzavanje. Obimna ispitivanja mogućnosti sterilizacije kultura bakterija niskim temperaturama — smrzavanjem nisu dovela do uspeha. Ističe se posebno da bakterije imaju »privilegovano« mesto u ponašanju na niskim temperaturama. A to se povezuje sa njihovom sposobnošću da podležu dehidrataciji kad se smrzne podloga, odnosno ne podležu smrzavanju, nego se suše. To je moguće obzirom na veličinu ćelija bakterija i postojanje velikog odnosa između površine i zapremine, što omogućava brzo gubljenje vode pri stvaranju ekstracelularnog leda.

Prema novijim istraživanjima većeg broja autora citiranih u monografiji Ljah-a (1976) dejstvo niskih temperatura na psihrofilne i mezofilne mikroorganizme objašnjava se narušavanjem ćelijskog zida, citoplazmatične membrane, membrana ćelijskih struktura, ponašanje jedarnog aparata, ribozoma i dr. Osim toga, utvrđene su i značajne strukture i funkcije fermenata kod psihrofilnih mikroorganizama u odnosu na mezofilne. Daje se i niz podataka o dejstvu činilaca spoljašnje sredine. Na taj način se upotpunjuje slika o mehanizmu dejstva niskih temperatura na mikroorganizme.

Kontaminacija hlađenih i smrznutih namirnica mikroorganizmima

Namirnice pre hlađenja ili smrzavanja uvek sadrže mikroorganizme, koji mogu da izazovu kvarenje, a neki od njih u stanju su da stvaraju i toksine. Poreklo ovih mikroorganizama je iz okolne sredine. Do kontaminacije može doći i naknadno za vreme tehnološkog postupka. Ovu vrstu kontaminacije mogu da izazovu ljudi, koji rukuju sa namirnicama, mašine, uređaji, ambalaža.

Sadržaj mikroorganizama, na primer, na voću i povrću, zavisi od niza činilaca, kao što su uslovi gajenja, transport, ambalaža, manipulisanje sirovinom, prekovremeno zadržavanje sirovine i sl. Nadalje, zavisi od niza uslova pri ručnoj i mašinskoj pripremi za hlađenje, odnosno smrzavanje proizvoda. U literaturi se daju brojni podaci iz kojih se, na primer, vidi da su mašine za ljuštenje graška izrazito kontaminirane bakterijama. Izvori kontaminacije mogu biti i druge mašine. Zbog toga, ako se želi minimalno zagađenje proizvoda potrebno je blagovremeno čišćenje mašina i pravilno izvođenje tehnološkog postupka.

Prema navodima Dichil-a i Berry-a (Milev i Zlatev, 1969.) Oljušteni grašak sadrži obično 10° mikroorganizama u 1 g sirovine, pri zadržavanju 4 sata na 21,1°C taj broj se uvećava nekoliko puta, što ukazuje da su jednostavnost tehnološke linije i brzina izvođenja tehnološkog postupka od velikog značaja za količinu mikroorganizama na proizvodima namenjenim smrzavanju. Pri blanširanju na temperaturi od 93 do 98°C za 1’ početni broj mikroorganizama se uništava za 91%. U slučaju pak zadržavanja blanširanog proizvoda, nedovoljno hlađenje dovodi do brzog uvećanja broja mikroorganizama. Uopšte gledano, broj mikroorganizama se menja sa promenom proizvodnih faza (posle pranja, posle blanširanja, pre smrzavanja, posle smrzavanja). Najviše mikroorganizama se može naći u samoj sirovini. Ispravno rukovanje sa sirovinom po fazama tehnološkog postupka može osigurati standardnu proizvodnju.

Namirnice namenjene čuvanju na niskim temperaturama mogu se kontaminirati patogenim i drugim mikroorganizmima naročito korišćenjem zagađene vode za pranje. Iz tih razloga voda za pranje sirovine mora da odgovara sanitarnim zahtevima za pitku vodu.

Do kontaminacije namirnica može doći i dodavanjem aditiva, mada neki od njih mogu i selektivno delovati na prisutnu mikrofloru (na primer dodavanje soli).

U samim komorama za hlađenje i smrzavanje takođe dolazi do kontaminacije. One mogu biti glavni izvori mikroorganizama. Zagađenje namirnica često zavisi od zagađenja komora, pri čemu se podrazumeva da su drugi uslovi neizmenjeni. Do toga dolazi naročito onda, ako je u takvim komorama prethodno čuvan zagađen i plesnima napadnut proizvod. Inače, unošenje mikroorganizama u komore ide različitim putevima (vazduhom, proizvodima, ambalažom). Pri provetravanju otvaranju, unose se čestice sa najraznovrsnijom mikroflorom. Cirkulacija vazduha olakšava prenošenje mikroorganizama od mesta žarišta do mesta nezagađenog proizvoda.

Mikrobiološko zagađenje vazduha, inače, zavisi i od sistema hlađenja vazduha. Izvedena su ispitivanja na ulazu i na izlazu iz tunela za hlađenje. Utvrđeno je da je prisustvo mikroorganizama mnogo manje na ulazu u tunel, nego na izlazu iz tunela. U komori se nalaze organske materije na drvenim delovima, na izolacionim delovima, zidovima, podovima, ambalaži. Zbog toga su čišćenje i dezinfekcija neophodni kao mera predostrožnosti od kontaminacije namirnica mikroorganizmima.

Poseban izvor mikroorganizama u komorama za hlađenje predstavljaju namirnice i radnici. Zato pažnju treba posvetiti odeći i ličnoj higijeni radnika.

Do kontaminacije namirnica može doći najraznovrsnijom mikroflorom (bakterijama ,kvascima, gljivama). Od bakterija mogu biti prisutne različite vrste stafilokoka (koje se razvijaju do 10°C), zatim E. coli, Proteus vulgaris (između 0 i 5°C) vrste iz roda Pseudomonas, Achromobacter, Micrococcus, Sarcina, Aerobacter, Alcaligens, Corinebacterium, Streptococcus, Flavobacterium i dr. Najveći broj predstavnika ovih rodova izdvojen je iz pokvarenih namirnica, koje su dugo čuvane na niskim temperaturama. Neke od njih izdvojene su iz prirodnih sredina — zemljišta, voda i sl. (Ljah, 1976.). Psihrofilne vrste i sojevi kvasaca mogu se naći, uglavnom, kao predstavnici rodova: Candida, Cryptococcus i Rhodotorula. Iz roda Candida pominje se više vrsta: C. frigida, C. nivalis, C. gelida, C. diffuens, a iz roda Cryptococcus posebno se ističe C. laurentii. Ljah (1976) navodi da je prema ispitivanjima Schmidt-a i Lorenz-a (1976) izdvojeno više sojeva iz roda Rhodotorula sa namirnica čuvanih na niskim temperaturama. Mada u manjem obimu upoznati su i predstavnici psihofilnih kvasaca iz rodova: Torulopsis, Debariomyces i dr.

Od gljiva se pominju pre svega one koje su sposobne da stvaraju pigment (melanin), kojim skreću pažnju na sebe, kao što su predstavnici iz roda: Cladosporium, Pullularia, Dematium, Alternaria, Stemphylium. Osim toga, pominju se i predstavnici iz roda: Mucor, Rhizopus, Penicillium.

Aktivnost psihrofilnih mikroorganizama za vreme čuvanja namirnica na niskim temperaturama

Porast mikroorganizama na niskim temperaturama karakteriše se vrlo dugom lag fazom. Najčešće se eksperimenti izvode za kraći vremenski period i pogrešno izvode zaključci da nije bilo porasta pri određenim temperaturama. Tako, na primer, Michner i Elliott (1969) navode da je porast psihrofila na ribama primećen posle 350 dana na —5°C, a porast gljiva kod —8°C posle 414 dana. Za iste proizvode drugi istraživači navode da nije bilo porasta, jer su njihovi eksperimenti izvođeni u kraćem vremenskom periodu čuvanja namirnica.

Minimalna temperatura za životnu aktivnost i porast mikroorganizama na namirnicama u mnogome zavisi od vrste namirnica, tj. sredine u kojoj se mikroorganizmi nalaze. Prisustvo odgovarajućih supstanci može ubrzavati ili usporavati porast mikroorganizama kod temperature porasta koja se približava minimumu. Znači odgovarajući uslovi sredine diktiraju smanjenje ili povećanje minimalne temperature porasta.

Ispitivanja je izvršio Arpai (1964) sa mezofilnim slojevima Staphylococcus aureus i E. coli kao i sa psihrofilmm slojevima Achromobacter liquefaciens i Pseudomonas fluorescens, kao i kompleksne mikroflore u uslovima optimalnih temperatura i u uslovima hlađenja, pri 5°C, 2°C, 0°C i —2°C sa izmenjenim pH vrednostima pirea od povrća, pudinga i mesa. Krive rasta i brzina rasta ispitivanih mikroorganizama pri određenim temperaturama ukazuju na uticaj pH, kao i sadržaj drugih materija. Utvrđeno je da se E. coli ne razvija u toku ispitivanog perioda pri nižoj temperaturi od 10° C. Psihrofilni mikroorganizmi se intenzivno razmnožavaju pri —20°C, pri čemu je generaciono vreme u hranljivoj sredini od mesa iznosilo za Achromobacter liquefaciens 18 časova, a za Pseudomonas fluorescens približno 10% duže. Prema ovim ispitivanjima zaključuje se da izmenjeni sastav sredine. posebno sniženi pH, može povisiti dejstvo nižih temperatura na mikroorganizme. Pri takvim uslovima neke vrste bakterija, na primer E. Coli, odumiru.

Pored pH i temperature na porast mikroorganizama utiče aktivna voda, sastav sredine, rH. Svi ovi činioci različito deluju na mikroorganizme. U pomešanim kulturama jedna vrsta može biti favorizovana ispred druge i postaje dominantna kada je kvarenje namirnice vidljivo. Porast kvasaca i gljiva u odnosu na bakterije više je izražen u kiseloj sredini i zato ovi mikroorganizmi, na primer u voću, postaju dominantni za vreme kvarenja.

U svakom slučaju, može se istaći, da ni jedan od standardnih postupaka čuvanja nije potpuno siguran da spreči kvarenje. Sigurnost se, međutim, može odrediti na bazi određivanja mikrobiološkog kvaliteta. Loš kvalitet namirnice je rezultat prisustva velikog broja mikroorganizama u hrani pre hlađenja i smrzavanja ili za vreme tehnološkog postupka ako je omogućeno mikroorganizmima da se razmnože. Njihov porast je moguć na temperaturama ispod 0 (kao što je —12° C i već kod broja 106 po gramu, a u retkim slučajevima i ispod ovog broja mogu da dovedu do lošeg kvaliteta, koji se manifestuje nespecifičnim mirisom namirnice (buđav, truležan), promenom ukusa (sladak, gorak, kiseo, užegao), promenom boje (crvena, zelena, ružičasta, plavo siva, crna) i promenom konzistencije (lepljiva, sluzava, vlaknasta).

Smrzavanjem može da se smanji ukupan broj mikroorganizama, a u retkim slučajevima može da se eliminišu. Najčešće između —12° C i +3°C rastu psihrofilni mikroorganizmi koji kvare hranu. Od 3 do 10°C rastu sporo neki toksični mikroorganizmi i čine hranu sumnjivom. Ovi mikroorganizmi »trovači«, sa povećanjem temperature iznad 10°C rastu sve brže. U granicama od 10 do 46°C oni mogu brzo da pokvare hranu. Kod temperatura samo malo iznad minimuma njihovog porasta, vrlo sporo rastu i imaju dug lag period pre početka porasta. Bilo kakvo povećanje temperature ubrzava proces kvarenja. Pri odmrzavanju hrane takvi mikroorganizmi mogu vrlo brzo da pokvare hranu. Utvrđeno je da u hrani koja se odmrzava i zagreva radi uništavanja mikroorganizama mogu da se razviju bakterijske spore uključujući i Clostridium botulinum. Tako zagrevana hrana može biti toksična, ako se čuva izvan prostora sa niskim temepraturama. Zato se takva hrana mora odmah upotrebiti posle kuvanja. Inače samo odmrzavanje i ponovno smrzavanje hrane nije opasno mada dovodi do gubljenja kvaliteta.

U uslovima koji pružaju mogućnost jačeg ili slabijeg rasta i razmnožavanja odnos vlage i temperature je odlučujući. Sa smanjenjem vlažnosti održivost proizvoda na niskim temperaturama se produžava, ali dolazi do kaliranja proizvoda. Zbog toga se u pogledu izbora relativne vlažnosti za skladištenje na niskim temperaturama traži kompromis između trajanja održivosti i kala proizvoda..

Kod nekih proizvoda (stonog grožđa) moguće je predvideti kvarenje na osnovu utvrđenog stepena infekcije (Jurčević i Stoj a n o v i ć, 1972.), odnosno moguće je predvideti dužinu čuvanja u hlađenom skladištu, jer je između stepena infekcije i dužine čuvanja utvrđena visoka negativna korelaciona veza. To nam pruža osnovu za projektovanje odgovarajućih režima čuvanja.

Obično se smatra da je smrznuta hrana odlična i sigurno čuvana. Međutim, s mikrobiološke tačke gledišta kvalitet smrznute hrane ne može biti bolji od hrane pre njenog smrzavanja. S druge strane da bi se utvrdila gde je opasnost za potrošače potrebno je vršiti ispitivanja mikroorganizama kod uvođenja svakog novog postupka hlađenja ili smrzavanja.

Zaključak

Određene vrste mikroorganizama na namirnicama čuvanih na niskim temperaturama odvijaju svoju usporenu biohemijsku aktivnost. Ova aktivnost dovodi do kvarenja namirnica i zavisi od otpornosti mikroorganizama, njihovog razvića i delovanja drugih činilaca (dužina čuvanja namirnica, vrsta namirnice, primenjena tehnologija hlađenja i smrzavanja). Dobro poznavanje i kontrolisanje ove aktivnosti mikroorganizama omogućava određene korekcije u tehnologiji hlađenja i smrzavanja, a s tim u vezi smanjuju se materijalni gubici do kojih može doći kvarenjem namirnica.

Odnos psihrofilnih mikroorganizama prema niskim temperaturama, u pogledu mehanizma njihovog dejstva, je nedovoljno jasan, jer se od strane autora daju različita protivurečna tumačenja. S druge strane, postoji puna saglasnost među istraživačima da se primenom niskih temperatura ne može postići sterilnost namirnica, jer određene vrste mikroorganizama prilagođene na niske temperature ostaju životno sposobne.

Namirnice hlađene ili smrznute uvek su kontaminirane raznovrsnim mikroorganizmima. Poreklo ovih mikroorganizama je iz različitih sredina. Svojom aktivnošću na niskim temperaturama mogu da izazovu kvarenje namirnica, koje se manifestuje ne specifičnim mirisom, ukusom, promenom boje i konzistencije, a neki su u stanju da stvaraju i toksične materije.

Da bi se onemogućilo kvarenje i sprovela standardna proizvodnja hlađenih i smrznutih proizvoda potrebno je ispravno rukovanje sirovinom po fazama tehnološkog postupka. Osim toga, da bi se sačuvao kvalitet smrznutih i hlađenih namirnica potrebno je raspolagati određenim kriterijumima i mikrobiološkim standardima kojima bi bile utvrđene analitičke metode i broj različitih grupa mikroorganizama izazivača kvarenja namirnica na niskim temperaturama. Na ovaj način blagovremeno bi bile utvrđivane i eliminisane opasnosti za potrošače, do kojih može doći aktivnošću psihrofilnih mikroorganizama pri čuvanju namirnica na niskim temperaturama.

Kod čuvanja nekih proizvoda (stonog grožđa) u hlađenim skladištima moguće je na osnovu stepena infekcije predviđati kvarenje, odnosno dužinu čuvanja takvih proizvoda, što daje osnovu za projektovanje odgovarajućih režima čuvanja namirnica.