Sarea reprezinta o sursa importanta de microorganisme: bacterii sporulate, bacterii si drojdii halotolerante. Cu cat sarea este purificata de componentele anorganice provenite din sol, cu atat si numarul microorganismelor este mai redus.

Pe sare rezista bacterii sporulate din genul Bacillus clostridium si bacterii patogene halofile Staphilococcus aureus, Vibriohemolyticus, Bacillus anthracis.

Sarea actioneaza asupra celulelor prin producerea unui soc osmotic care conduce la moartea prin plasmoliza a celulelor sensibile. Pe de alta parte, sarea contribuie la scaderea indicelui de activitate al apei ceea ce este echivalent cu reducerea cantitatii de apa libera accesibila microorganismelor pana la valori situate sub limita la care este posibila inmultirea bacteriilor. Se impun limite ale indicelui de activitate al apei (a_w) care sa impiedice dezvoltarea lui Clostridium botulinum.

La fabricarea salamurilor crude se mai pot folosi ca aditivi saruri (nitriti sau nitrati), glucide, glucono-d-lactona, acid ascorbic care contribuie cu un numar de microorganisme si influenteaza microbiota produsului.

Condimentele ca atare pot fi o sursa importanta de microorganisme. Contributia cea mai insemnata o au condimentele de origine vegetala deoarece au o incarcatura microbiana mai ridicata. Clostridium perfringens s-a gasit in 10-20 % din condimente. La piper si la condimentele cu suprafata striata se recomanda sterilizarea pe cale chimica pentru a reduce incarcatura microbiana.

In compozitia condimentelor exista si substante cu efect antimicrobian (uleiuri volatile) care pot sa inhibe dezvoltarea unor microorganisme sensibile.

Cercetarile din ultimii ani au demonstrat ca este mai rationala folosirea extractelor condimentare care sa contribuie cu aceleasi principii odorante si gustative si care in acelasi timp sa fie lipsite de microorganisme si mai usor de dozat.

Membranele naturale au o incarcatura foarte ridicata, mai ales cele preluate din colon, dar sunt valoroase din punct de vedere tehnologic datorita permeabilitatii fata de gaze si apa, retractivitatii si aderentei la compozitie, proprietati care le diferentiaza de membranele artificiale. Conservarea membranelor naturale se realizeaza prin sarare, reducandu-se astfel numarul de microorganisme prin plasmoliza celulelor.

Inainte de utilizare, membranele naturale sunt supuse unor operatii de prelucrare care au drept scop reducerea microflorei caracteristice: spalare, pasteurizare si tratarea cu substante cum ar fi: zaharuri (glucoza, zaharoza, lactoza), azotiti, azotati si acizi (acid citric, acid ascorbic), glucono-d-lactona.

Din punct de vedere microbiologic, membranele artificiale au o incarcatura foarte redusa si deci nu contribuie la incarcarea produsului cu microorganisme de alterare.

Tabelul 25

Influenta factorilor de productie asupra proceselor microbiologice

Procese microbiologice la maturarea bradtului

Bradtul reprezinta amestecul de carne rezultat in urma malaxarii carnii de vita in prezenta apei. Maturarea bradtului are loc intr-un interval in care au loc procese microbiologice caracterizate de o succesiune logica, procese care contribuie la formarea unor substante de gust si aroma.

I Faza de dezvoltare a micrococilor, a microflorei glicolitice este caracterizata de metabolizarea glicogenului cu formare de acizi, ceea ce conduce la scaderea pH-ului in pasta si formarea gustului placut. PH-ul acid inhiba in acelasi timp dezvoltarea bacteriilor de putrefactie.

Bacterii ale genului Micrococus elaboreaza enzime care catalizeaza maturarea preparatelor din carne.

II Faza de dezvoltare a drojdiilor este posibila datorita crearii pH-ului acid favorabil drojdiilor care, prin fermentatie, vor produce substante de aroma, factori de crestere (vitamine hidrosolubile).

III Faza de dezvoltare a lactobacililor

Lactobacilii homofermentativi vor avea conditii favorabile de dezvoltare, in special factori de crestere elaborati la faza anterioara. Maturarea caracteristica dezvoltarii lactobacililor consta in scaderea pH-ului si formarea unui gust placut acrisor.

Tabelul 26

Culturi starter utilizate in tehnologia preparatelor din carne

Preparatele din carne au o durata de conservare si conditii recomandate de depozitare diferite, in functie de continutul de apa libera pe care il contin. Prospaturile (parizer, crenvursti, leber) datorita umiditatii mai mari de 65%, au o durata de conservare de 48-72 ore la temperaturi de refrigerare, in timp ce salamurile semiafumate, cu umiditate mai mica de 45%, au durate de conservare de 12-14 zile. Salamurile afumate semiuscate (salamul de vara) au durata de conservare de 30 de zile la temperatura camerei.

Alterarea mai rapida a diverselor preparate poate avea loc atunci cand pe suprafata preparatelor se formeaza apa libera (provenita din condens sau din evaporare), mai ales in cazul celor ambalate in folie ermetica la vapori de apa, fapt care favorizeaza microbiota rezidenta sau de contaminare.

Tabelul 27a

Defecte si alterari microbiene ale preparatelor din carne

Tabelul 27b

Defecte si alterari microbiene ale preparatelor din carne

CAPITOLUL XII

MICROBIOLOGIA OUALOR

Oul este un aliment foarte valoros cu o compozitie chimica foarte bine echilibrata folosit in alimentatie si in industrie, pentru obtinerea prafului de ou, a produselor de patiserie, a pastelor fainoase, a maionezelor, inghetatei, etc.

Datorita structurii sale anatomice conservabilitatea calitatii este asigurata un timp destul de indelungat, interval limitat totusi de temperatura si durata de pastrare. Fata de alterarea biologica oul prezinta sisteme de aparare de natura fizica (cuticula, coaja, membrana interna si vascozitatea ridicata a albusului de ou) si sisteme de natura chimica (factorii antimicrobieni din albus).

Coaja oului proaspat este acoperita de o cuticula de natura proteica (mucina) care obtureaza porii si impiedica patrunderea microorganismelor. Cuticula este permeabila pentru gaze, se poate indeparta usor prin spalare si este eficace aproximativ 100 de ore de la expulzare. Dupa acest timp cuticula nu mai ofera protectie, iar prin pori microorganismele vor trece prin penetrare libera sau in urma fenomenului de absorbtie datorita formarii camerei de aer.

Membrana interna este formata din doua straturi care se pot separa pentru a forma camera de aer. Stratul interior este bogat in lizozim, substanta cu efect antimicrobian.

Albusul mentine galbenusul in pozitie centrala si nu este un mediu optim pentru dezvoltarea microorganismelor datorita     pH-ului alcalin (9,3) si continutului in substante antimicrobiene (lizozim, conalbumina, avidina si inhibitori ai proteazelor).

Galbenusul reprezinta un mediu favorabil inmultirii microorganismelor, are un pH = 6,9 si nu contine substante cu efect inhibitor.

Surse interne de contaminare

Contaminarea se produce in momentul ovulatiei cu microorganisme care se gasesc in oviductul pasarilor si este mai intensa la rate si la gaste la care copularea are loc in apa. Microorganisme patogene si facultativ patogene pot sa patrunda in oul pasarilor bolnave chiar in perioada de formare. Microorganisme cum ar fi Salmonella pullorum se pot transmite transovarian datorita contaminarii ridicate a furajelor ingerate.

Tabelul 28a

Microorganisme de contaminare interna a oualor

Tabelul 28b

Microorganisme de contaminare interna a oualor

Surse externe de contaminare: apa poluata, aerul contaminat cu dejectii din cuibare.

Temperatura oului dupa expulzare este 35-37 C. Datorita diferentei de temperatura intre interiorul si exteriorul oului, continutul se contracta, aerul este aspirat impreuna cu microorganismele aflate pe coaja sau in stratul de aer cu care oul vine in contact.

Microorganismele de alterare sunt: bacterii ale genului Micrococcus, bacterii patogene din dejectii si aer apartinand genurilor Salmonella, Staphylococcus, Proteus, Escherichia.

Tabelul 29

Alterari ale oualor

CAPITOLUL XIII

MICROBIOLOGIA VINULUI

Vinul este produsul final al fermentatiei mustului de struguri si contine peste 500 de componente responsabile pentru aroma si gust, din care majoritatea rezulta in urma activitatii drojdiilor fermentative. In biotehnologia fabricarii vinului sunt implicate 3 grupe de microorganisme: drojdii de cultura sau drojdii tipice (microorganisme permanent utile), drojdii cu putere alcooligena redusa, si bacterii malolactice (microorganisme conditionat utile) si drojdii oxidative, bacterii acetice si mucegaiuri (microorganisme daunatoare).

Tabelul 30

Grupe de microorganisme implicate in biotehnologia vinului

Calitatea vinului este conditionata de urmatorii factori:

compozitia chimica a mustului;

cantitatea si calitatea microflorei mustului;

factorii de productie care stimuleaza activitatea biochimica a microorganismelor utile.

Microflora strugurilor este eterogena variind din punct de vedere calitativ si cantitativ functie de conditiile ecosistemului (vita de vie ), de gradul de coacere a strugurilor, de soi si de perioada de recoltare.

Strugurii retin in stratul de pruina de la suprafata lor o microflora epifita foarte variata. Predomina drojdii din solul vitei de vie care in timp datorita curentilor de aer si a insectelor ajung pe suprafata boabelor. Un rol foarte important il au albinele care contin un numar mare de celule in tractul digestiv, celule care se mentin in stare vie iarna, iar primavara, cu primul zbor, sunt eliberate in mediul natural pe suprafata frunzelor vitei de vie.

Microorganismele care ajung pe suprafata boabelor, cand strugurii sunt acri, in lipsa substantelor nutritive raman totusi viabile. Pe masura ce boabele se coc si creste concentratia lor in zahar, incep sa se inmulteasca consumand substantele nutritive eliberate de bob prin procesul de exosmoza. Atata timp cat invelisul bobului este intact, microorganismele epifite nu trec de bariera fizica pe care acesta o constituie. Microorganismele epifite nu influenteaza negativ cresterea si formarea boabelor de struguri.

Botrytis cinereae este mucegaiul care, datorita enzimelor pectolitice pe care le elaboreaza, strabate invelisul, se infiltreaza in bob si formeaza pete de culoare violaceu inchis, deteriorand calitatea boabelor. Mucegairea se mai numeste botritizare vulgara. In urma dezvoltarii intense, boabele sunt invelite intr-un fetru cenusiu-verzui, fetru care va cuprinde intregul ciorchine. Mustul obtinut din struguri vulgar botritizati are stabilitate foarte scazuta si se deterioreaza foarte repede, suferind defectul de cassa oxidazica. Aceste procese nu pot avea loc decat in conditii climaterice favorabile.    Daca zilele insorite alterneaza cu zile ploioase, acest mucegai strabate invelisul bobului, actioneaza asupra componentelor chimice determinand stafidirea boabelor care se mai numeste si botritizare nobila. Din struguri botritizati nobil se obtin musturi foarte dulci, respectiv vinuri licoroase, foarte apreciate. In alte cazuri, cand boabele sunt aproape de stafidire si au loc ploi abundente, bobul absoarbe apa, se crapa si elibereaza suc. Microflora epifita se dezvolta intens conducand la alterarea boabelor.

S-a constatat ca pe boabele pe care exista Botrytis cinereae se produce o selectare a microorganismelor care alcatuiesc microflora epifita. Aceste mucegaiuri produc botrioticina, substanta cu caracter antimicrobian pentru speciile sensibile. Torulopsis stelata este rezistenta la aceasta substanta.

Se impun anumite conditii la primele faze ale procesului tehnologic de prelucrare a boabelor de struguri:

- in timpul recoltarii si al transportului trebuie sa se evite distrugerea boabelor pentru a nu se realiza contactul intre celulele microflorei epifite si mustul nutritiv. Se recomanda ca pana la prelucrare sa nu treaca mai mult de 4 ore pentru a nu fi afectata calitatea strugurilor.

- receptia calitativa si cantitativa este urmata de etapa prefermentativa care consta in desciorchinarea, zdrobirea si obtinerea mustului de struguri.

Din punct de vedere tehnologic, microflora epifita trece in must, are loc o inmultire a numarului de microorganisme la care se adauga cele de pe suprafetele utilajelor cu care boabele vin in contact.

Din totalul grupelor de microorganisme drojdiile gasesc in must conditii dintre cele mai favorabile. Aceasta dezvoltare preferentiala este determinata si de anumiti factori cum ar fi:

Concentratia mustului in zahar depinde de soi si de gradul de coacere. Zaharul mustului de struguri este alcatuit din glucoza, fructoza si cantitati mici de zaharoza.

Sursa de azot pe care drojdiile o folosesc consta in cantitati mici de azot aminic si azot peptidic. Bacteriile ar necesita pentru crestere si inmultire cantitati mari de azot asimilabil. Functie de compozitia mustului diferiti aminoacizi sunt metabolizati de catre drojdii cu formare de substante de aroma.

PH - ul mustului este unul acid situat in limitele 2,8 - 3,5 , care nu permite dezvoltarea bacteriilor de putrefactie. Se mai pot dezvolta in mediul cu pH acid bacterii lactice si acetice.

Potentialul redox (rH = 280-400 mV) permite dezvoltarea microorganismelor anaerobe si facultativ anaerobe. Se urmareste pastrarea potentialului redox in aceleasi limite prin adaugare de SO₂ care, in stare libera, are efect antimicrobian asupra microflorei aerobe. Prin urmare va fi inhibata inmultirea drojdiilor oxidative si a bacteriilor lactice. Drojdiile fermentative folosite in tehnologia vinurilor sunt caracterizate de sulfitorezistenta nativa sau se vor adapta la concentratia de SO₂ din must.

Datorita acestor factori de compozitie a mustului, din totalitatea microorganismelor, drojdiile constituie microorganismele responsabile de fermentatia alcoolica a mustului de struguri in tehnologia vinurilor. Speciile de drojdie caracteristice acestei tehnologii sunt: Saccharomyces cerevisiae, var. ellipsoideus, vini.

In prima etapa, in mustul de struguri, in cantitate mare se gasesc si celule de drojdie din genurile Torulopsis, Kloeckera, Hansenula. Pe masura ce se acumuleaza 4-6 alcool, drojdiile din aceste genuri isi reduc activitatea fermentativa.

Celule care prezinta alcoolorezistenta sunt drojdiile tipice in tehnologia sampaniei: Saccharomyces bayanus var. oviformis, var. bayanus.

La pornirea vinificatiei, se selecteaza struguri foarte bine copti. Mustul obtinut din astfel de struguri se fermenteaza 24-72 ore pentru inmultirea drojdiilor fermentative, dupa care va servi drept cultura pentru imbogatirea in drojdii a altor musturi.

Mustul obtinut din amestecarea a 2/3 must imbogatit in celule de drojdie si 1/3 must proaspat se supune fermentatiei propriu-zise. Avantajul acestei metode naturale este acela ca drojdiile provenite de pe strugurii care urmeaza sa fie prelucrati sunt celule adaptate la conditiile oferite de must.

Metoda artificiala presupune pasteurizarea mustului ceea ce implica consum energetic ridicat si insamantarea cu cultura pura de drojdie selectionata. Se recomanda folosirea de culturi pure selectionate in urmatoarele conditii:

fermentatia demareaza greu;

mustul este sarac in celule de drojdie;

la obtinerea vinurilor speciale, cand se lucreaza pe musturi cu concentratie mare in zahar si sunt necesare drojdii osmotolerante;

cand se lucreaza la temperaturi scazute si sunt necesare drojdii frigofile;

cand fermentatia se opreste si mai exista o cantitate mare de zahar nefermentat fiind necesare drojdii alcoolorezistente.

Prin fermentatie alcoolica zaharul fermentescibil este transformat in produsi primari (alcool etilic, CO₂ ) si secundari care formeaza buchetul vinului.

Fie ca urmare a epuizarii zaharului, fie prin acumularea alcoolului, fermentatia se incetineste, iar celulele de drojdie, aflate pana in acel moment in suspensie ca urmare a degajarii de CO₂, incep sa se depuna, formand un sediment la baza recipientului. Vinul trebuie separat de acest strat de sediment deoarece din acest moment celulele incep sa sufere procesul de autoliza cu formare de compusi nedoriti aromei si gustului vinului.

Dupa fermentatia lactica urmeaza cel de-al doilea tip de fermentatie utila si anume fermentatia malolactica produsa de bacteriile lactice. Speciile de bacterii lactice folosite se pot dezvolta in mediu cu pH_min = 2,9 si pot sa transforme acidul malic (care confera o aciditate pregnanta si un gust astringent) in acid lactic si CO₂.

Fermentatia malolactica dureaza cateva saptamani si poate avea loc spontan sau dirijat prin introducere de bacterii malolactice, atunci cand sunt create conditii favorabile. Se verifica consumarea acidului malic, dupa care se opreste fermentatia prin sulfitare, pasteurizare si filtrare, deoarece in cazul vinurilor cu aciditate normala, bacteriile lactice pot sa degradeze si alti acizi organici conducand la un vin fad, apos, cu gust de varza acra si tulbure.

Vinul este supus operatiei de limpezire, filtrare, operatii in urma carora numarul microorganismelor se reduce considerabil.

Microflora remanenta tipica sau atipica (de contaminare) poate folosi ca sursa de C zaharul ramas nefermentat (in cazul vinurilor semiseci), alcoolul etilic sau acizi organici conducand la defecte si boli ale vinurilor.

Tabelul 31

Defecte si boli ale vinurilor datorate drojdiilor

Tabelul 32a

Defecte si boli ale vinurilor datorate bacteriilor

Tabelul 32b

Defecte si boli ale vinurilor datorate bacteriilor

Mucegaiurile pot avea o influenta indirecta asupra calitatii vinului la pastrare.

Cladosporium cellare se dezvolta preferential pe peretii pivnitelor, in recipiente din lemn si pe dopuri. Este adaptat la conditiile existente si formeaza un fetru masliniu, caracteristic pivnitelor vechi.

Merulis lacrimans este un micromicet care produce hidroliza enzimatica a celulozei si ligninei contribuind la putrezirea lemnului.

Spherulina intermixta se poate dezvolta pe lemn formand pete mucilaginoase rezistente in timp.