Tratarea Produselor Alimentare la Temperaturi Înalte și Caracterizarea Microorganismelor Termofile

INTRODUCERE

Utilizarea temperaturilor înalte pentru păstrarea alimentelor, se bazează pe efectele lor distructive asupra microorganismelor. În ceea ce priveşte conservarea alimentelor, există două categorii de temperatură utilizate în comun: pasteurizare şi sterilizare. Pasteurizarea prin utilizarea de căldură implică fie distrugerea tuturor organismelor patogene, (de ex. pasteurizarea laptelui) sau distrugerea sau reducerea în număr, alterarea organismelor în anumite alimente, ca şi în pasteurizare în oţet. Pasteurizare laptelui se realizează prin încălzire, după cum urmează:

145°F (63°C) pentru 30 minute (temperatură scăzută, timp lung [LTLT])

161°F (72°C) pentru 15 secunde (temperatură primară ridicată, timp scurt, metoda [HTST])

191°F(89°C) pentru 1.0 secunde

194°F (90°C) pentru 0.5 secunde

201°F(94°C)pentru 0.1 secunde

212°F (100°C) pentru 0.01 secunde

Aceste tratamente sunt echivalente şi sunt suficiente pentru a distruge cele mai rezistente la căldură de nonspore care formează organisme patogene- My cobacterium tuberculosis şi Coxiella burnetii.

Când şase tipuri diferite de paratuberculoză M. au fost adăugate în lapte, la niveluri de la 40 la 100.000 de unităţi care formează colonii (ufc) / ml, urmată de pasteurizare de LTLT sau HTST, nici un supravieţuitor nu a fost detectat pe mediile de cultură adecvate, incubate timp de 4 luni.

Temperaturile pasteurizării laptelui sunt suficiente pentru a distruge, în plus, toate drojdiile, mucegaiurile, bacteriile Gram negative, şi Gram pozitive. Cele două grupuri de organisme care supravieţuiesc pasteurizării laptelui sunt plasate într-una din două grupuri: termorezistente şi termofile. Organismele termorezistente sunt cele care pot supravieţui expunerii la temperaturi relativ ridicate, dar nu cresc în mod necesar la aceste temperaturi. Organismelor care nu formează spori, care supravieţuiesc pasteurizării laptelui, în general, aparţin genurilor Streptococcus şi Lactobacillus, şi, uneori, altor genuri. Organismele termofile sunt cele care nu supravieţuiesc numai temperaturilor relativ ridicate, dar necesită temperaturi ridicate pentru creştere şi activităţile lor metabolice. Genurile Bacillus şi Clostridium conţin termophiles de mare importanţă în produsele alimentare. În industria berii, pasteurizarea berii se efectuează, de obicei, pentru 8-15 minute la 60°C.

Sterilizarea înseamnă distrugerea tuturor organismelor viabile care pot fi măsurate de o placare apropiată sau enumerând tehnica. Conservele de alimente sunt uneori numite comercial “sterile” pentru a indica faptul că nu organismele viabile pot fi detectate prin metodele obişnuite culturale sau că numărul supravieţuitorilor este atât de scăzut încât să fie lipsit de semnificaţie, în condiţiile de conservare şi depozitare. De asemenea, microorganismele pot fi prezente în conserve alimentare care nu se pot dezvolta în produs din cauza pH-ului nedorit, potenţialului oxido-reducător, sau temperaturii de depozitare.

Prelucrarea laptelui şi produselor lactate poate fi realizată prin utilizarea de temperaturi foarte înalte. Laptele astfel produs, este un produs în dreptul său propriu şi trebuie să se distingă din lapte pasteurizat. Caracteristicile principale ale tratamentului UHT includ continuu natura sa, apariţia sa în afara pachetului care necesită depozitare şi manipulare aseptică a produsului din aval de la sterilizare, şi temperaturi foarte ridicate (în intervalul 140-150°C) şi o perioadă scurtă de timp (câteva secunde,) necesare pentru a atinge sterilitatea comercială. Prelucrările laptelelui cu UHT au acceptabilitatea de consum mai mare decât pasteurizarea produselor prin încălzire în mod convenţional, şi pentru că ele sunt sterile comercial, acestea pot fi depozitate la temperatura camerei până la 8 săptămâni, fără modificări de gust.

FACTORI CARE AFECTEAZĂ REZISTENŢA LA CĂLDURĂ ÎN MICROORGANISME

Un număr egal de bacterii plasate în soluţie fiziologică salină şi bulion nutritiv la acelaşi pH nu sunt distruse cu aceeaşi uşurinţă de căldură. Aproximativ 12 factori sau parametri ai microorganismelor şi mediului lor au fost studiate, efectele lor asupra distrugerii la căldură, fiind prezentate mai jos.

APA

Rezistenţa la căldură a celulelor microbiene creşte odată cu scăderea umiditătii, umezelii, sau activităţii apei (aw), şi acest lucru este ilustrat în tabelul 17-1 pentru spori de Bacillus cereus.

De exemplu, la aw de 1.00 şi pH 6.5, D95 a fost 2.386 minute în timp ce la aw de 0,86, D95 a fost 13.842 minute. Celule microbiene uscate plasate în tuburi de testare şi apoi încălzite într-o baie de apă sunt mult mai rezistente la căldură decât celulele umede de acelaşi tip. Pentru că este bine stabilit faptul că denaturarea proteinei se produce mai repede atunci când este încălzită în apă decât în aer, se sugerează că denaturarea proteinei este fie mecanismul de deces prin căldură sau este strâns asociată cu aceasta.

Modalitatea precisă în care apa facilitează denaturarea termică a proteinelor nu este foarte clară, dar a fost subliniat faptul că încălzirea proteinelor umede duce la formarea de grupării-SH libere. Prezenţa apei permite rupere termică de peptidă, un proces care necesită mai multă energie în lipsa de apă şi, în consecinţă, conferă o rezistenţă mai mare la căldură.