Wpływ mikroflory bakteryjnej na jakość roślinnych produktów mrożonych

Okazuje się jednak, że nie wszystkie rodzaje mikroorganizmów giną w niskich temperaturach, a jedynie przechodzą w stan hibernacji. Obecność mikroflory bakteryjnej ma istotny wpływ na jakość roślinnych produktów mrożonych, zarówno w ujęciu technologicznym, jak i ze względu na bezpieczeństwo żywności. Z tego powodu w procesach przetwórczych w przemyśle spożywczym, często konieczne jest  przeprowadzanie zabiegów mających na celu redukcję ilości mikroorganizmów znajdujących się na powierzchni roślin.

Mikroflora w roślinach i jej aktywność

Rośliny zasiedla spora liczba różnych bakterii, które mogą na nie oddziaływać w pozytywny lub negatywny sposób w zależności od rodzaju szczepu. W procesach przetwórstwa warzyw i owoców szczególnie istotne są procesy, zachodzące już po zbiorach, ponieważ bytowanie drobnoustrojów prowadzi do przeobrażeń składników warzyw i owoców. To z kolei powoduje brunatnienie, wiotczenie, mięknienie, zmianę kształtu oraz fermentację.

Charakterystyczną cechą produktów roślinnych jest to, że ich wnętrze pod względem mikrobiologicznym jest niemal sterylne lub jedynie lekko zasiedlone mikroorganizmami. Infekcja zaczyna się zwykle od powierzchni i zwykle właśnie na niej osiąga największe stężenie.

Kolejnym istotnym faktem jest specyfika mikroflory autochtonicznej, która podczas wzrostu roślin zapewnia ich prawidłowy rozwój (np. Lactobacillus pokrywający zielone części roślin). Pełni również inną funkcję, a mianowicie przez zdominowanie zabezpiecza powierzchnię przed zasiedleniem się innych rodzajów bakterii. Na owocach i warzywach znajduje się ona w stanie niemal przetrwalnikowym. Oznacza to, że nie jest wegetatywnie aktywna, a jej aktywacja odbywa się dopiero podczas kontaktu z sokiem uszkodzonych tkanek.

Bakterie pochodzenia glebowego a mikroflora roślin

Bakterie glebowe znajdują w nieodzownym sąsiedztwie rośliny, a dowodem takiej symbiozy jest skład ryzosfery, czyli strefy okołokorzeniowej. Znajduje się ona w promieniu od kilku do kilkunastu milimetrów od korzenia, a zagęszczenie drobnoustrojów w tej warstwie gleby może być nawet blisko stukrotnie wyższe niż w strefie pozakorzeniowej. Wynika to z obecności wydzielin korzeniowych, które w naturalny sposób odżywiają mikroflorę. Metabolizm tej mikroflory prowadzi do większej biodostępności składników odżywczych dla rośliny oraz ochrony korzenia przed szkodliwym działaniem pasożytów.

Z drugiej strony, na skutek intensyfikacji produkcji rolniczej, nawożenia i nawadniania zakażoną wodą, często dochodzi do tak znacznego zaburzenia profilu mikroflory glebowej, że w większości przypadków można ją zakwalifikować jako mikroflorę obcą.

Niemniej jednak, można zauważyć pewną systematykę zakażenia mikroflorą glebową produktów pochodzenia roślinnego: im wyżej gleby znajduje się pozyskiwana część rośliny, tym zakażenie mikroflorą glebową jest niższe. I tak, najsilniej zanieczyszczone mikroflorą (od 10⁵ nawet do 10⁸ jtk/g) są warzywa korzeniowe, podczas gdy owoce wzrastające wysoko nad ziemią, wykazują obecność mikroflory w granicach 10⁶ do 10⁹ jtk/g bakterii oraz od 10³ do 10⁴ jtk/g grzybów.

 

Reasumując, całkowita liczba mikroorganizmów na roślinach zależy od różnych czynników:

• klimatu, w którym uprawiana jest dana roślina,
• położenia pozyskiwanej części rośliny, tj. wysokość nad glebą lub głębokość w gruncie,
• jakości wody używanej do nawadniania uprawy,
• struktury powierzchni części jadalnej,
• sposobu nawożenia,
• jakości powietrza,
• obecności gryzoni i owadów,
• błędów wynikających z nieprzestrzegania „Dobrej Praktyki Rolniczej” (np. brak procesów kompostowania czy sanityzacji obornika używanego do nawożenia).

Redukcja mikroflory – czy mrożenie wystarczy?

Do najczęstszych patogenów roślin zalicza się:

• bakterie: E. coli., S. aureus, Salmonella, Listeria, Shigiella, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, Yersinia enterocolitica,
• wirusy enteropatogenne wywołujące gastroentertis: Rotawirus, Adenowirus, Norowirus, Astrowirus, Sapowirus, Coronawirus oraz Archiwirus.

W procesach przetwórstwa produktów roślinnych jednym ze sposobów na zwiększenie ich trwałości i wydłużenie czasu przechowywania jest chłodzenie i mrożenie. Ta metoda pozwala również zachować wysokie wartości odżywcze warzyw i owoców, tym wyższe im szybciej od zbioru zostaną zamrożone.

Należy mieć na uwadze, że sam proces mrożenia co prawda skutecznie hamuje rozwój mikroflory, ale jedynie nieznacznie redukuje ilość mikroorganizmów na powierzchni na produktu. Co więcej, istnieje wiele danych potwierdzających, że większość drobnoustrojów podczas zamrażania przechodzi w formę przetrwalnikową, a po zaistnieniu dogodnych warunków powraca do formy wegetatywnej. Ponadto rotawirusy  po zamrożeniu mają nawet wyższą przeżywalność niż w standardowych warunkach, a pH w zakresie 3-10 stanowi dla nich dogodne środowisko hibernacji.

Redukcja mikrobiologiczna drobnoustrojów z wykorzystaniem preparatów dezynfekujących

Bezpieczeństwo zdrowotne produktów pochodzenia roślinnego, które w procesach przetwórczych są poddawane mrożeniu, zapewniane jest między innymi dzięki wdrożeniu systemu redukcji mikrobiologicznej. W ten sposób usuwane są drobnoustroje bytujące na zewnętrznych częściach roślin, które mogą działać szkodliwie po spożyciu lub powodować psucie produktu. W procesie technologicznym do redukcji mikroorganizmów  wykorzystywane są np. środki dezynfekujące, takie jak HYSEPTA M1 FG^TM.

Na cały proces składają się następujące czynności:

• zbiór i dostawa roślin i/lub warzyw,
• sortowanie,
• mycie, czyszczenie i obieranie,
• krojenie, rozdrabnianie,
• blanszowanie,
• rozdrabnianie,
• zamrażanie,
• dozowanie i pakowanie,
• transport.

Zastosowanie preparatu HYSEPTA M1 FG^TM jest zalecane na trzecim i czwartym etapie obróbki produktów roślinnych, a więc podczas ich oczyszczania oraz rozdrabniania. Preparaty dezynfekujące można wprowadzić również na etapie mrożenia w postaci glazury dezynfekującej, która zabezpiecza gotowe wyroby przed rozwojem mikroorganizmów.

Na dobry początek: płukanie

Pierwszym krokiem w obróbce warzyw i owoców w przemyśle spożywczym jest płukanie. Już na tym etapie może dojść do zanieczyszczenia mikrobiologicznego ze względu na wykorzystywanie wody płuczącej w obiegach zamkniętych. Do myjki trafia cały czas nowa porcja drobnoustrojów pochodzących z czyszczonych roślin, które mają dogodne warunki do rozwoju. Z tego względu, preparaty dezynfekujące dozowane są do medium myjącego w sposób ciągły, co pozwala zahamować rozwój mikroflory (przy stężeniu preparatu 0,1%) oraz obniżyć poziom zanieczyszczenia mikrobiologicznego do niższego niż zanieczyszczenie przerabianego produktu roślinnego (0,2%).

Dezynfekcja noży = bezpieczne rozdrabianie

Jednym z najbardziej newralgicznych etapów w przetwórstwie produktów roślinnych jest etap rozdrabniania. Z danych wynika, że podczas procesów krojenia i plasterkowania może dojść nawet do siedmiokrotnego zwiększenia poziomu mikroorganizmów w tkance roślinnej. Z tego powodu należy zadbać o to, by podczas procesu produkcji noże były dezynfekowane najczęściej jak to możliwe. W tym celu stosuje się np. preparat Hysepta M1 FG^TM w stężeniu 0,3% natryskowo lub zanurzeniowo, w zależności od metody rozdrabniania oraz konstrukcji sprzętu i narzędzi, a także dezynfekcję rękawic pracowników.

Glazura dezynfekująca – w jaki sposób działa?

Zamrażanie warzyw i owoców może być przeprowadzane w różny sposób, jednak do najczęściej wykorzystywanych metod należy zamrażanie w tunelach. Złożona konstrukcja tuneli zamrażalniczych powoduje trudności w prawidłowym utrzymaniu ich higieny, dlatego podczas procesu zamrażania często dochodzi do zakażenia krzyżowego obrabianego produktu.

Można jednak skutecznie zapobiegać zanieczyszczeniu mikroorganizmami wykonując oprysk powierzchni zamrożonego produktu preparatem HYSEPTA M1 FG^TM w stężeniu 0,2%. Powoduje to powstawanie na owocach i warzywach glazury o właściwościach dezynfekujących. Aktywność nanoszonego biocydu maleje w funkcji czasu i temperatury, zgodnie z danymi dokumentacji technicznej preparatu.

Właściwości dezynfekujące wytwarzanej glazury wynikają ze współdziałania trzech czynników:

• modyfikacja składu chemicznego powierzchni produktu – udowodniono, że Aspergillus Niger przy dostępności glukozy obumiera w temperaturze -2^o C, podczas gdy ten sam szczep w obecności 40% roztworu glukozy, obumiera dopiero przy -20^o C. Z tego powodu zaburzenie składu chemicznego powierzchni produktu zmniejsza odporność mikroorganizmów na zamrażanie,
• wzrost ciśnienia cząsteczkowego tlenu do 0,35 bar, a zatem poza optimum dla mikroflory wynoszącym 0,12 bar,
• atak kwasu nadmlekowego na struktury komórkowe: ścianę komórkową, białka komórkowe, enzymy funkcyjne oraz kwasy nukleinowe.

Zamgławianie sposobem na utrzymanie czystości powietrza

Przepisy regulujące system GHP dla przemysłu owocowo-warzywnego nakazują utrzymywanie czystości powietrza w strefie pakowania w granicach 200 jtk/10l powietrza, włączając w to mezofilną mikroflorę tlenową. Jednocześnie należy spełniać warunek dotyczący poziomu występowania grzybów. Ich poziom nie powinien przekraczać 15% ogólnej ilości wszystkich mikroorganizmów.

Aby zapewnić odpowiednią czystość powietrza w halach pakowania, stosuje się zamgławianie powietrza, które skutecznie oczyszcza powietrze ze szkodliwych mikroorganizmów. W tym celu zaleca się wykonywanie zamgławiania z wykorzystaniem 1% roztworu preparatu Hyspeta M1 FG^TM każdego dnia po zakończeniu produkcji.

Dezynfekcja kiełków

Produktem szczególnie podatnym na zakażenie mikroorganizmami są kiełki roślin. Zakażenie kiełków wynika głównie z obecności mikroflory na nasionach poddanych kiełkowaniu. Z tego powodu należy poddać dezynfekcji same ziarna, aby uzyskać zadowalającą czystość mikrobiologiczną po skiełkowaniu. W tym celu zalecane jest wykorzystanie preparatu Hysepta M1 FG^TM w stężeniu 0,2% w początkowej fazie nawodnienia ziaren. Taki proces dodatkowo powoduje stabilizację mikrobiologiczną wody używanej do kiełkowania. Po skończonym procesie kiełkowania należy dla pewności rośliny opłukać, wykorzystując do tego 0,15% roztwór preparatu dezynfekującego.

O czym należy pamiętać podczas zabiegów redukujących mikroflorę bakteryjną?

Skuteczne usuwanie drobnoustrojów wymaga stosowania w preparatach dezynfekujących składników, które mogą wpływać na przetwarzane produkty roślinne. Z tego względu należy ściśle trzymać się rekomendowanych dawek preparatów, co pozwoli uniknąć negatywnych skutków wynikłych wskutek przedozowania. Przykładowo preparat HYSEPTA M1 FG^TM jest utleniaczem i zastosowanie zbyt dużych jego ilości może prowadzić do degradacji barwników oraz struktur komórkowych w warzywach i owocach. Ponadto należy mieć świadomość, że stosowanie preparatów redukujących mikroflorę bakteryjną nie może być traktowane jako substytut Dobrych Praktyk w zakładzie produkcyjnym. Może być natomiast skutecznym uzupełnieniem tych praktyk oraz systemów zapewnienia bezpieczeństwa zdrowotnego żywności.