Kontrola wody uywanej w zakadzie a obecno

Alicyclobacullus w przemyle owocowym

Leszek Jaszczak

W czym tkwi problem Od 1982 roku, kiedy w Niemczech w aseptycznie pakowanym soku jabkowym wykryto

zakaenie Alicyclobacillus spp. znaczenie omawianego tematu wzroso.

Alicyclobacillus acidoterrestris jest termofilnym, kwasolubnym, niepatogennym,aerobowym mikroorganizmem, ktry zosta wyizolowany i zidentyfikowany w kilkuwadliwych komercyjnych pasteryzowanych sokach owocowych, takich jakpomaraczowy i jabkowy.

Cech charakterystyczn odrniajc go od innych przetrwalnikw bakterii jestobecno -alicyklicznych kwasw tuszczowych(-cykloheksanowy lub -cykloheptanowy kwas tuszczowy), ktre s gwnymiskadnikami jego bony komrkowej. Niektrzy naukowcy twierdz e obecno tychzwizkw moe by odpowiedzialna za doskona odporno bakterii Alicyclobacillusna niskie pH i wysokie temperatury.

Wyniki ich bada wskazuj, e Alicyclobacillus toleruje standardowe warunki procesupasteryzacji w sektorze przemysu owocw i warzyw bardzo dobrze. W zwizku z tymprzydatno typowej pasteryzacji w celu zapewnienia jakoci produktw handlowychwydaje si wtpliwa.

Wzrost Alicyclobacillus w niskim pH sokw owocowych moe by przyczynnieprzyjemnych zapachw ze wzgldu na produkcj zwizkw takich jak gwajakol.

Wanym krokiem w zapobieganiu zanieczyszczeniem sokw owocowych przezAlicyclobacillus jest sortowanie dostarczanych surowcw.

Wiele sokw owocowych zawiera zwizki, ktre hamuj wzrost Alicyclobacillus, alenapoje wytworzone z koncentratw mog nie zawiera wystarczajcej ilociskadnika aktywnego, aby zapobiec zepsuciu.

Dlatego dokadne badania przesiewowe koncentratw sokw jest niezbdne, abyzapobiec faszywie ujemnym wynikom testw oraz wynikajcym z tego wadomproduktw.

Przemys sokw owocowych wyznaczy Alicyclobacillus spp. jako gwny czynnikkontroli jakoci docelowej. Gwajakol i chlorowcofenole zostay zidentyfikowanejako rdo niepodanego zapachu.

Opracowano wiele metod identyfikacji i pod izolacyjnych w cigu ostatnichdwch dekad, jednake wikszo z tych metod zostao opracowanych specjalniedla A. acidoterrestris.

Ostatnie badania wskazuj, e inne gatunki Alicyclobacillus mog rwnieprodukowa gwajakol lub chlorowcofenole. W zwizku z tym, wszystkieAlicyclobacillus spp. powinny by monitorowane jako potencjalne bakteriepowodujce wady w sokach owocowych.

Przez dugi okres czasu obrbka cieplna bya traktowana jako jedyny sposb nazmniejszenie pocztkowej liczby zarodnikw Alicyclobacillus acidoterrestris izapobiegania psuciu napojw zwaszcza kwanych.

Wpyw temperatury na inaktywacj przetrwalnikw bakterii, jest dobrzeudokumentowany. Zarodniki Alicyclobacillus acidoterrestris s odporne na warunkipasteryzacji zwykle stosowane do kwanych produktw owocowych.

Wizualne wykrycie zepsucia jest bardzo trudne, poniewa Alicyclobacillusacidoterrestris nie produkuj gazu w czasie wzrostu i pocztkowy obrzkpojemnikw nie wystpuje.

Znajomo krzywych przeycia zarodnikw Alicyclobacillus acidoterrestris wrodowisku naturalnym i modelowym jest konieczne aby zaprojektowa waciwyprocesy pasteryzacji dla kwanych produktw owocowych. Dlatego tezaproponowano ten mikroorganizm jako wyznacznik przy projektowaniuodpowiednich procesw pasteryzacji.

Parametr Warto

Rozwj - zakres temperatur 30-60

Rozwj - zakres pH 2,0-6,0

Minimalna aktywno wody dla rozwoju 0,97

D95 (min) 2,8 (zakres 1,0 - 5,3)

Warto Z 9,7 (zakres 7,2 - 12,9

Pomimo pasteryzacji sokw, ciepooporne zarodniki mog wci rozwija si wkoncentratach lub w otrzymanych z nich produktach. Niskie pocztkowe steniezarodnikw nie powoduje widocznych zmian w wygldzie produkcie.

Jednak po pewnym czasie, w wyniku rozkadu skadnikw soku (gwniewglowodanw, biaek i witamin), bakterie te wytwarzaj nieprzyjemny zapachrodkw odkaajcych (2,6-dibromofenol i 2-metoksyfenolu czyli gwajakol),wywouj zmiany pH, koloru i faktury, mog rwnie przyczyni si do powstaniabiaego osadu, bez gazowania.

Gwajakol 2-metoksyfenol

Ostatecznie, koncentrat lub sok staje si nieodpowiedni do uycia. Wady wywoywaneprzez A. acidoterrestris obserwowano gwnie w soku jabkowym, ale takegruszkowym, pomaraczowym, pomidorowym.

Przypadki skaenia mikrobiologicznego przetworzonych owocw zostayzarejestrowane na caym wiecie (np. w Niemczech, Stany Zjednoczone, Japonia,Australia i Wielka Brytania), zwaszcza w trakcie ciepych wiosen i lat.

Badania wykazay e mikroflora rozwijaa si lepiej w soku pomidorowym wporwnaniu do soku jabkowego. Jednake, w dzisiejszych czasach istnieje wielewicej przypadkw zepsucia soku jabkowego, ktry jest najpopularniejszym sokiemowocowym.

Punkty kontrolne w aspekcie ochrony przed wystpowaniem ACB

Dostawcy owocw

1.Tam gdzie to moliwe - owoce nie powinny by zbierane

z ziemi lub przechowywane w bezporednim kontakcie z podoem.

2.Specyfikacje dostarczanych owocw powinny zawiera odniesienie dozanieczyszcze owocw

3.Jako pojemnikw do przechowywania owocw i transportu powinna byokrelona w celu zapewnienia, e nie spowoduje to zwikszenia ryzykazanieczyszczenia przez ACB.

4.Dostawcy owocw powinny zosta co najmniej poinformowani

o istnieniu ACB, jego potencjau do wywoywania problemw i bra udzia

w dyskusjach majcych na celu ograniczenie zanieczyszczenia gleb do

minimum.

5. Zbyt brudne lub nadmiernie zanieczyszczone owoce powinny by odrzucone,nawet jeli maj by poddane czyszczeniu w ramach kolejnego procesuprodukcyjnego. Standardy i procedury powinny okrela czysto przyjmowanychowocw. Standardy te powinny by zakomunikowane acuchowi dostaw.

6. ACB jest w wikszoci rodzajw gleby na caym wiecie. Zanieczyszczone glebowoce (i jakichkolwiek licie i gazie, ktre s zmieszane z owocami) spodstawowym rdem ACB w acuchu produkcyjnym. ACB jest obecny w glebiewic bdzie rwnie obecny w kurzu dlatego owoce nie tylko w bezporednimkontakcie z ziemi mog by skaone.

Dla zmniejszenia ACB na tym etapie procesu, nastpujce punkty powinny by

rozwaone:

usuwanie / separacja zgniych owocw.

usuwanie / oddzielenie szcztkw rolinnych i innych zanieczyszcze.

zastosowanie / skuteczno chemikaliw do odkaania.

jako mikrobiologiczna wody technologicznej.

rdo wody.

skuteczno pukania kocowego.

czysto sprztu.

Kontrola wody uywanej w zakadzie.

Czstotliwo, z jak woda uywana do spawiania owocw jest zmieniana

powinna by zwizana z wydajnoci kocowego mycia owocw

wpywajcego na zmniejszenie zanieczyszczenia ACB.

Naley przyj, e kondensat zawiera wysokie stenie ACB. Jego

zastosowanie, w dowolnym miejscu w zakadzie, powinno by dokadnie

przemylane i zbadane. Wszelkie uzdatnianie wody majce na celu

zmniejszenie / wyeliminowanie ACB, powinno by cile monitorowane

w celu zapewnienia, e jest ono skuteczne w kadych warunkach pracy.

Stenie i czas kontaktu preparatw do dezynfekcji dodanych do wody

musi by cile kontrolowana i monitorowana, zwaszcza w najbardziej

niekorzystnych warunkach produkcji. Nie moe by moliwoci

zanieczyszczenia kocowego produktu.

Naley przeprowadza okresow dezynfekcj, aby zmniejszy ryzykozanieczyszczenie przez ACB.

Wprowadzenie ACB do wyparki zwiksza ryzyko e skroplona woda bdziezanieczyszczona. Temperatura wyjcia i skad kondensatu z wyparki idealnie nadajesi do wzrostu mikroorganizmw. Pojawi si problemy, jeli taka woda bdzieprzechowywana zbyt dugo. Woda z wyparki moe zawiera ogromne ilocizarodnikw >1000/ml, co sprawia, e nie nadaje si ona do innych celw, w tymprocesie, o ile nie jest odpowiednio przygotowana.

Niektre rodzaje owocw toleruj uycie rodkw

chemicznych do mycia i/lub odkaania. Zwaszcza

dla cytrusw, zapewnienie czystej powierzchni owocu

jest uwaane za waniejsze od sortowania owocw

w kontrolowaniu poziomu ACB w soku.

Dostpne s rne metody zwalczania ACB w wodzie, np.

Ozon

Nadtlenek wodoru

Dwutlenek chloru

Podchloryn sodu

Kwas nadoctowy

UV

Filtracja

Obrbka cieplna

Ultrafiltracja

Z definicji ultrafiltracji i specyfikacji procesu wynika e permeat powinien by ijest wolny od ACB. Parametr odcicia dla membran UF dla soku jabkowegowynosi zazwyczaj od 50 000 do 100 000 Daltonw maksymalnie 200 000 Daltonw.Odpowiada to wielkoci porw od 0,01m do maksymalnie 0,04m. Topowstrzymuje zarodniki ACB o typowym wymiarze 0,6m x 2,9m.

Teoretycznie komrki bakterii i zarodnikw nie powinny by w stanie przedostasi przez membrany filtra UF, poniewa s one zbyt due. Po ultrafiltracji sokpowinien by sterylny, jednak praktyka pokazuje, e produkt po UF nie zawszejest wolny od ACB.

UF moe produkowa klarowny sok, ale mog powsta mae uszkodzenia,pknicia powierzchni, wycieki, ktre umoliwi e bakterie przedostan si dopermeatu. Nawet jeli mona wykaza, e urzdzenie dziaa jako skuteczny filtrbakteryjny nie ma gwarancji, e bdzie to miao miejsce w przyszoci. Uwagnaley zwrci na czyszczenie filtra w szczeglnoci po stronie permeatu.

Filtry pytowe mog zapewnia efektywn wielko porw (0,2-0,45 mikronw).Szczegy techniczne musz by pobrane od dostawcy filtra. Czynniki takie jakprzepyw, temperatura i lepko medium bd wpywa na wydajno filtra.

Jeli jako soku owocowego na to pozawala aby zniszczy zarodniki ACB sok moeby ogrzewany do 125C. Temperatura i warunki jakie istniej w wyparkachsprzyjaj wzrostowi ACB, dlatego wane jest, aby urzdzenia poddawane byyregularnym czyszczeniom i sterylizacji.

Napenianie, przechowywanie i wysyka

Produkt po obrbce cieplnej jak najszybciej powinien zosta ochodzony do temp.poniej 20C. Magazynowanie produktw w temp. poniej 20C, zapobiegniewzrostowi form wegetatywnych. Ostateczna obrbka UHT w ramach aseptycznegoprocesu napeniania, moe by skuteczn metod ciepln w kierunku zniszczeniazarodnikw ACB, gdzie temp. moe dochodzi nawet do 120C jeli nie wpywa tona obnienie jakoci produktu.

Typowe procesy stosowane do pakowania produktw nie niszcz zarodnikw ACB. Wrzeczywistoci szok termiczny moe doprowadzi zarodniki do rozwoju a nastpniedo kocowych wad produktu.

Procesy nadajce si do niszczenia zarodnikw nie s zazwyczaj odpowiednie dlaakceptowalnej jakoci produktw.

Teoretycznie liczb zarodnikw mona zmniejszy skutecznie poprzez dwukrotnobrbk ciepln. Pierwszy etap ogrzewania aktywuje zarodniki i komrkiwegetatywne s produkowane. Drugi etap ogrzewania, zabija komrkiwegetatywne. Proces ten moe by stosowany tylko do niektrych rodzajwowocw, w ktrym kocowa jako jest nie zagroona.

Ograniczenie dostpnoci tlenu moe zmniejszy produkcj gwajakolu, a tymsamym wady produktw. Naley zatem pamita o rozpuszczonym tlenie i pustejprzestrzeni w opakowaniu.

Moe to stanowi problem dla procesw napeniania zatem wszelkie wyjtkipowinny by starannie oceniane pod ktem ryzyka. Na pkach magazynowychtemp. otoczenia powinna wynosi max. 20C. W podwyszonej temperaturzeryzyko wad i obecno zarodnikw ACB moe by podwyszone i nastpiwczeniej. Produkty chodzone nie podlegaj do tego typu zepsuciu.

Pimiennictwo

Alicyclobacillus, fruit juice spoilage microbes in the South African processing environment Corli Witthuhn Department of Food Science, Stellenbosch University

YWNO. Nauka. Technologia. Jako, 2012, 4 (83), 44 54 BARBARA SOKOOWSKA, JOLANTA NIEZGODA, MARTA CHOTKIEWICZ WPYW NIZYNY I LIZOZYMU NA WZROST SZCZEPW ALICYCLOBACILLUS ACIDOTERRESTRIS ORAZ MOLIWO ZASTOSOWANIA TYCH ZWIZKW JAKO BIOKONSERWANTW W SOKU JABKOWYM

A guideline for the reduction and control of thermophylic, sporeforming bacteria (Alicyclobacillus species, ACB) in the production, packing and distribution of fruit juices, juice concentrates purees and nectars ACB Best Practice Guideline - July 2008| AIJN

AIJN Workshop on Alicyclobacillus, Brussels 26.10.2005 Filtration Technology and Post Filtration Sanitation Pierre Schauwecker, Jan Erik Sommer Unipektin AG, Claridenstrasse 25, CH-8022 Zrich, Switzerland

Ochrona Twojej Produkcji Sokw przed zakaeniem bakteriami szczepu Alicyclobacillus www.pall.com Food and Beverage, 25 Harbor Park Drive, Port Washington, NY 11050, +1 866 905 7255 toll free November 2009

Biotechnology and Food Science Review article Biotechnol Food Sci 2011, 75 (1), 87-96 http://www.bfs.p.lodz.pl, The possibility of thermal inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris spores in fruit and vegetable juices, Edyta Chmal-Fudali, Agnieszka Papiewska* Institute of Chemical Technology of Food, Technical University of Lodz, 90-924 Lodz, Poland