Referatas
Mikroorganizmų panaudojimas maisto produktų gamyboje
Žmogus bakterijas pasitelkė savo poreikiams tenkinti, įvairiems produktams gaminti. Pavyzdžiui, tam tikros bakterijos pieną paverčia kitais pieno produktais – sūriu, jogurtu, pasukomis , “raugina” agurkus, kopūstus ir kitas daržoveMikroorganizmai-tai bakterijos, virusai, mielės, pelėsiai, dumbliai, parazitiniai pirmuonys, mikroskopiniai parazitiniai helmintai ir jų toksinai bei metabolitai;Gausiausi gyvosios gamtos atstovai Žemėje yra labai maži, tik pro mikroskopą matomi mikroorganizmai. Dėl mikroskopinio dydžio, gebėjimo prisitaikyti prie įvairių gyvenimo sąlygų ir didelio biologinio aktyvumo mikroorganizmai išplitę gamtoje, žmonių, gyvūnų organizmuose ir augaluose. Apstu jų vandenyje, dirvoje, ore, maiste. Mikroorganizmų randama net dykumų smėlyje.Dauguma mikrobų yra nežalingi, mintantys negyvosiomis organinėmis ir neorganinėmis medžiagomis. Kai kurie iš jų labai svarbūs gamtos medžiagų apykaitai, nes aktyviai dalyvauja skaidant (mineralizuojant) gyvūnų ir augalų liekanas. Dauguma mikroorganizmų atlieka svarbų vaidmenį: palaiko gyvųjų organizmų ir cheminių junginių pusiausvyrą pasaulyje. Jie ardo organinius nešvarumus, sugeba panaudoti atmosferos azotą, užima svarbią vietą fotosintezės ir oksidacijos procesuose.Įvairiausių fermentinių sistemų turintys mikroorganizmai išskiria medžiagas, kurios naudojamos maisto produktų gamybos technologiniuose procesuose. Kai kuriuos mikrobus žmogus „prijaukino“, išmoko juos dirbtinai auginti ir naudoti reikalingiems produktams gaminti. Mikroorganizmai naudojami pieno, duonos pramonėje, alaus, vyno, acto, citrinos rūgščių, glicerolio, acetono, etanolio ir butanolio gamyboje. Kopūstų, agurkų, vaisių rauginimas, pašarų silosavimas – taip pat mikrobiologinis procesas, leidžiantis pigiausiu būdu konservuoti didelius daržovių, vaisių ir pašarų kiekius.Apdorojant pluoštinius augalus (mirkant linus, kanapes), irgi naudojami mikroorganizmai. Nuo jų priklauso penicilino, streptomicino ir daugelio kitų antibiotikų gamyba. Mikrobiniai baltymai gerokai padidina melžiamų karvių produktyvumą. Dirvos derlingumas, augalui prieinamų mineralinių ir azoto junginių gausumas joje priklauso nuo mikroorganizmų. Jie sėkmingai naudojami kovai su žemės ūkio augalų kenkė Žinomos ne tik naudingosios, bet ir žalingosios mikroorganizmų savybės. Dauguma žalingųjų mikrobų, skaidydami sudėtines produktų dalis, ne pagerina, bet pablogina jų kokybę, dėl to patiriama daug nuostolių. Ligų sukėlėjai dažniausiai yra mikroorganizmai. Nuolat prisitaikydami prie besikeičiančių aplinkos sąlygų ir naujų antibiotikų, jie sukelia vis baisesnių ligų ir kėsinasi į brangiausią turtą – gyvybę. Pamatyti prieš tris šimtmečius Žmogus nuo neatmenamų laikų neišvengiamai susidurdavo su žalingų mikrobų veiklos padariniais. Nors tuomet gyventojai nežinojo tuos reiškinius sukeliančių priežasčių, tačiau per laiką išmoko kovoti su kai kurių mikrobų žalinga veikla. Kaimiečiai džiovino šieną, vaisius ir kitus produktus, pridegindavo žaizdas, miestelių gyventojai izoliuodavo užkrečiamosiomis ligomis (raupsais ir kt.) susirgusius žmones.Dar senovėje rūgimo procesai buvo taikomi gaminant tešlą. Egipto piramidėse rasta duonos kepalų, kuriems iškepti egiptiečiai naudojo rūgstančios alaus misos nuosėdas. Egipto piramidėse išliko ir piešinių, vaizduojančių vyno gamybos technologiją. Duonos gėrimai, primenantys šiuolaikinį alų, taip pat turi daugiaamžę istoriją. Augindamas gyvulius, žmogus taip pat taikė mikrobiologinius procesus. Iš surauginto avių, ožkų, karvių pieno, atskyrus tirštus komponentus, buvo gaunama varškė, o iš jos – sūris. Vėliau maisto produktai buvo džiovinami, sūdomi, šaldomi, rauginami.Mikroorganizmai buvo surasti ir pradėti pažinti išradus didinamuosius stiklus. Pirmasis juos pamatė olandų pirklys Antonijus Levenhukas. Jis ne tik aprašė, bet ir nupiešė įvairių formų mikroorganizmus, kuriuos stebėjo dantų apnašose, lietaus vandens laše, dumble. Jį nustebino tai, kad visur knibždėte knibžda nenusakoma gausybė judančių padarėlių, panašių į kirmėlaites, kurias tyrinėtojas pavadino gyvais žvėriūkščiais (viva animalcula). Tuo laikotarpiu buvo aprašinėjama mikroorganizmų forma, dydis, bet moksliškai jų niekas netyrinėjo.Nuo olando atradimo iki XIX amžiaus antrosios pusės nebuvo gilintasi į mikroorganizmų fiziologiją, pasitenkinta vien tik jų apibūdinimu. Nuo XIX amžiaus antrosios pusės pradėta nagrinėti, kokia mikrobų įtaka įvairių medžiagų pakitimams ir užkrečiamų ligų atsiradimui. Mikrobiologijos mokslo pradininkas buvo genialus prancūzas Luji Pasteras. Jis įrodė, kad rūgimo procesus sukeliantys mikrobai skiriasi nuo kitų ne tik išvaizda, bet ir gyvybine veikla. L. Pasteras išaiškino, kad mikrobai gadina vyną bei alų. Kenksmingiems mikrobams sunaikinti jis pasiūlė skysčius pakaitinti iki 60–70°C temperatūros. Šis metodas vadinamas pasterizacija ir šiuo metu plačiai naudojamas nesporiniams mikroorganizmams, ypač pieno, užmušti.L. Pasteras išaiškino žmonių ir gyvulių infekcinių ligų prigimtį, surado daugelio ligų sukėlėjus: kiaulių raudonligės, vištos choleros, juodligės ir pūlinių (patogeninius stafilokokus ir streptokokus). Nuosekliai eksperimentuodamas, mokslininkas priėjo išvadą, kad iš susilpnintų mikroorganizmų galima pagaminti apsauginius skiepus – vakcinas. Jis pagamino vakcinas nuo juodligės ir pasiutligės. 1885 m. pasiutusių gyvulių apkandžioti žmonės pirmą kartą medicinos istorijoje buvo paskiepyti ir išgelbėti nuo mirties.Žymus vokiečių gydytojas mikrobiologas Robertas Kochas tyrė juodligės (tuo laiku Europoje siautusios užkrečiamosios ligos, išnaikinusios ištisas galvijų bandas ir pavojingas žmonėms) sporų susidarymą, atrado tuberkuliozės lazdeles, choleros sukėlėją. Pirmasis pasiekimas, ieškant patogeninių mikroorganizmų, užfiksuotas 1882 metais, kada R. Kochas fiziologų draugijos posėdyje Berlyne pranešė atradęs tuberkuliozės sukėlėją. Tai buvo didžiausias amžiaus atradimas, nes nuo vadinamojo baltojo maro (džiovos) tuo metu mirdavo tūkstančiai žmonių. Už darbus, tiriant tuberkuliozės sukėlėją jam buvo paskirta Nobelio premija.
XIX a. pabaigą ir XX a. pradžią galima laikyti įvairių infekcinių ligų sukėlėjų atradimų laikotarpiu: 1884 m. vokiečių bakteriologas G. Gafki ištyrė ir aprašė vidurių šiltinės sukėlėją, 1885 m. amerikiečiai veterinarijos gydytojai D. E. Selmonas ir T. Smitas – kiaulių choleros (salmoneliozės) sukėlėją, augalų tyrinėtojas, karo gydytojas ir parazitologas D. Briusas atrado bruceliozės (Maltos salos karštinės) sukėlėją, japonų bakteriologas S. Kitazatas išskyrė stabligės sukėlėjo grynąją kultūrą ir kartu su šveicarų bakteriologu A. Jersenu – maro sukėlėją. Naujas mikrobiologijos plėtros etapas siejamas su antibiotikų atradimu. Anglų mokslininkas mikrobiologas Aleksandras Flemingas 1929 m. paskelbė, kad pelėsis Penicillium notatum gamina medžiagas, žudančias pūliavimą sukeliančias bakterijas (stafilokokus, streptokokus ir difterijos lazdeles), ir jas pavadino penicilinu. Neįvertinęs savo atradimo svarbos, A. Flemingas nesiėmė bandymų gauti šių medžiagų, pavadintų antibiotikais, grynų ir panaudoti gydymui. Šį darbą Oksfordo universitete atliko anglai H. Flory ir E. Čeinas. XX a. viduryje pradėta plėtoti antibiotikų, aminorūgščių, vitaminų, fermentų, biologinių kovos su augalų kenkėjais priemonių gamyba. Tai pareikalavo naujų žinių apie mikroorganizmų genetiką, nes reikėjo iš gamtos atrinkti ar dirbtinai gauti mikrobų kamienus, gebančius daug intensyviau sintetinti reikiamus produktus.Mikrobiologijos pramonė įpareigoja genetikus spręsti vis naujus uždavinius: genų inžinerijos metodais išvesti naujas mikroorganizmų rases, biotipus, kurie produkuotų kur kas daugiau fermentų, vitaminų, aminorūgščių, antibiotikų. Visa tai galima būtų sėkmingai naudoti biotechnologiniuose procesuose.Mikroorganizmai sėkmingai naudojami ir žemės ūkyje: gaminamos bakterinės trąšos ir augimo reguliatoriai, augalams nuo ligų ir kenkėjų apsaugoti naudojami mikroorganizmai antagonistai, anksti diagnozuojamos gyvulių ligos.Mikroorganizmų savybėsLigų sukėlėjams priklauso tik maža mikroorganizmų dalis, tačiau jie gali būti labai pavojingi. Surandama vis naujų žalingų mikrobų: 1982 m. – Laimo ligos sukėlėjas, 1985 m. – žmogaus imunodeficito virusas, vadinamas AIDS.Užkrečiamųjų ligų sukėlėjai gali būti aptinkami įvairiuose maisto produktuose, vandenyje. Salmonelioze, kampilobakterioze, listerioze, jersinioze serga ir žmonės, ir gyvuliai, ir paukščiai, todėl mėsos, pieno produktai, kiaušiniai yra potencialus užkrato šaltinis. Dizenterija serga tik žmogus, o užsikrėsti galima, jei užteršiamos rankos, maistas, vanduo, apyvokos daiktai.Žmogaus ir gyvūnų organizmuose yra įvairių mikroorganizmų. Dauguma jų (saprofitai) sudaro normalią mikrobiotą, nedarančią žalos šeimininkui ar net teikiančią naudą. Tačiau yra mikroorganizmų, kurie patekę į makroorganizmą sukelia ligą. Mikroorganizmai, sukeliantys žmonių, gyvulių ar augalų ligas, vadinami patogeniniais (parazitais, patogenais).Per evoliuciją vieni mikroorganizmai prisitaikė maitintis iš negyvų gamtos išteklių ir iki šiol laisvai gyvena, kiti palaipsniui prisitaikė gyventi su gyvūnais ar augalais, iš jų gaudami reikiamų medžiagų. Procesas, kai mikroorganizmai maitinasi šeimininko audinių komponentais jam kenkdami, vadinamas parazitizmu. Kai kurie mikroorganizmai prisitaikė parazituoti tam tikruose organuose, audiniuose. Pavyzdžiui, kraujyje – pasterelės, limfiniuose mazguose – tuberkuliozės sukėlėjas, plonosios žarnos gleivinėje – salmonelės, nerviniame audinyje – pasiutligės virusas. Visi parazitiniai mikroorganizmai yra patogeniniai (sukeliantys ligas). Kartais ligas gali sukelti ir mikroorganizmas neparazituojantis makroorganizme. Pavyzdžiui stabligės sukėlėjas, patekęs į žaizdą, joje ir lieka, nesiverždamas į gyvus audinius. Čia jis maitinasi mirusiais audiniais bei kraujo krešuliais (saprofitiškai – mintantys negyvų organizmų organinėmis medžiagomis arba gyvų organizmų išskyromis). Būdamas žaizdoje stabligės sukėlėjas gamina stiprius toksinus (nuodus), kurie ir sukelia ligą. Kartais ligai sukelti nereikia, kad patogeninis mikroorganizmas patektų į organizmą. Pavyzdžiui, botulizmo sukėlėjas, papuolęs į maisto produktus ar pašarus, gali gaminti stiprius toksinus. Žmonės, suvalgę tokių produktų, ar gyvuliai, suėdę tokių pašarų, suserga botulizmu, kuris negydomas baigiasi mirtimi.Galima teigti, kad patogeniniai mikroorganizmai dažniausiai būna parazitai, tačiau kai kurie mikroorganizmai gyvena organizme, nekenkdami jam, arba egzistuoja kitur. Patogeniniai mikroorganizmai, išskyrus virusus ir riketsijas, organizmo išorėje gali gyventi ir saprofitiškai, t.y juos galima dauginti negyvose maitinamosiose terpėse.Kita mikroorganizmų grupė – sąlygiškai patogeniniai mikroorganizmai (oportunistai). Šie mikroorganizmai randami aplinkoje ir sudaro organizmo normalią mikrobiotą. Jie nekenksmingi sveikiems žmonėms, bet gali sukelti ligas tam tikromis sąlygomis, kai susilpnėja organizmo atsparumas (bloga mityba, pervargimas, temperatūrinio režimo sutrikimai).Žinant mikroorganizmų savybes, tinkamiausias jiems egzistuoti sąlygas ir nepalankius veiksnius, galima ne tik išgydyti ligą, bet ir užbėgti jai už akių.Šaltai rūkytos žuvies saugos užtikrinimo problemos: Straipsnyje apžvelgtos vienos iš pavojingiausių šaltai rūkytoje žuvyje aptinkamų patogeninių bakterijų Listeria monocytogenes savybės, paplitimas gamtoje bei maisto produktuose, šio mikroorganizmo sukelto susirgimo pavojingumas žmonių sveikatai, žaliavos bei produkto užteršimo šiuo mikroorganizmu keliai, technologinio proceso operacijų įtaka Listeria monocytogenes augti šaltai rūkytoje žuvyje. Aptarti galimi Listeria monocytogenes augimo šaltai rūkytoje žuvyje prevencijos būdai, tokie kaip produkto sušaldymas, pakavimas modifikuotoje atmosferoje, organinių rūgščių druskų, bakteriocinų ir bakteriocinus produkuojančių bakterijų panaudojimas. Ratažodžiai: šaltai rūkyta žuvis,Listeria monocytogenes augimo kontrolė.Šaltai rūkyta žuvis yra vienas iš pavojingiausių maisto saugos požiūriu produktų, kadangi jos gamybos proceso temperatūra (20–32 oC) yra artima optimaliai daugeliui patogeninių mikroorganizmų, iš kurių pavojingiausi yra Listeria monocytogenes bei Clostridium botulinum, augti. Nežiūrint to, kad žuvies perdirbimo įmonėse įdiegta Rizikos veiksnių analizės ir svarbių valdymo taškų sistema, ji neužtikrina visiškos šaltai rūkytų žuvies produktų saugos mikrobiologiniu požiūriu. Jei C. botulinum kontrolės bei prevencijos klausimais domimasi jau daugelį metų ir jie išnagrinėti pakankamai plačiai, tai L. monocytogenes yra sąlyginai nauja problema. Šio apžvalginio straipsnio tikslas yra aptarti L. monocytogenes savybes, patekimo į šaltai rūkytus žuvies produktus būdus, šio mikroorganizmo kontrolės bei prevencijos galimybes.
L. monocytogenes yra labai plačiai paplitusi gamtoje. Ji aptinkama žmogaus ir gyvūnų virškinamajame trakte, dirvoje, užterštuose vandenyse, augaluose, maisto žaliavoje bei produktuose (nepasterizuotame piene, sūriuose, valgomuosiuose leduose, daržovėse, žuvyje bei jos produktuose, mišrainėse, mėsainiuose) [1, 2]. L. monocytogenes rūšies bakterijos yra lazdelės formos gramteigiamos patogeninės bakterijos. Yra žinoma 13 L. monocytogenes serotipų: 1/2a, 1/2b, 1/2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4ab, 4b, 4c, 4d, 4e ir 7. Serotipai 1/2a, 1/2b ir 4b sudaro 92% iš žmonių ir gyvūnų išskirtų L. monocytogenes bakterijų. 4b yra Europoje, Kanadoje bei JAV dominuojantis serotipas, sukeliantis didžiąją dalį listeriozės susirgimų [3]. L. monocytogenes yra fakultatyvinis anaerobas, geriausiai augantis mikroaerofilinėmis sąlygomis, bet gerai auga ir aerobinėmis, ir anaerobinėmis sąlygomis. Minimalus augimą užtikrinantis vandens aktyvumas aw = 0,92. Gali augti terpėje, kurioje NaCl koncentracija 10%, o apie metus išgyventi terpėje, kurioje NaCl koncentracija 16% [3, 4]. Priklausomai nuo rūgšties tipo, gali augti terpėje, kurios pH yra nuo 4,0 iki 9,5. Optimali L. monocytogenes augimo temperatūra yra 37 oC, bet gali augti esant temperatūrai nuo minus 0,4 iki 45 oC. Greitai inaktyvuojama esant aukštesnei nei 70 oC temperatūrai [4].L. monocytogenes buvo aptikta triušių bei kiaulių organizme daugiau kaip prieš 90 metų, tačiau ilgai nebuvo nustatyta, kad tai svarbus patogeninis mikroorganizmas, kuriuo galima užsikrėsti per maisto produktus. Tik po 1980 m. įvykusių kelių didelių listeriozės protrūkių Šiaurės Amerikoje bei Europoje nustatyta maisto produktų, kaip L. monocytogenes infekcijos šaltinio, svarba [5]. L. monocytogenes sukelta liga listeriozė yra potencialiai mirtina (mirtingumas 20–30%%) ir labiausiai pavojinga žmonėms su nusilpusia imunine sistema (pagyvenusiems, sergantiems ŽIV, kepenų ciroze ir t. t.), nėščioms moterims, naujagimiams [6, 7]. Listeriozei būdingi peršalimo simptomai, tokie kaip karščiavimas, raumenų skausmai, kartais virškinamojo trakto sutrikimai. Jei infekcija išplinta į centrinę nervų sistemą, širdį, akis, simptomai gali progresuoti ir sukelti stiprius galvos skausmus, kaklo paralyžių, pusiausvyros praradimą, nejudrumą ar konvulsijas. Susirgus listerioze nėštumo metu, ji gali sukelti priešlaikinį gimdymą, vaisiaus žūtį arba liga gali persiduoti kūdikiui. JAV Ligų kontrolės centro duomenimis nėščios moterys listerioze serga 20 kartų dažniau nei kiti asmenys [6]. Reikia pažymėti, kad nėra tiksliai nustatyta, kokia L. monocytogenes koncentracija yra pavojinga žmogui ir sukelia susirgimą [8]. Šiuo metu manoma, kad minimali žmogui pavojinga L. monocytogenes koncentracija yra nuo 100 iki 1000 KSV/1g ar 1 ml produkto [3, 9, 10].Dažniausiai listeriozę sukelia paruošti vartoti maisto produktai, kurie: palaiko L. monocytogenes augimą;rekomenduojami laikyti atšaldyti ilgą laiką;vartojami papildomai listericidiškai neapdoroti (pvz. nevirti) [6, 7].
Iš jų galima paminėti sūrius, ypač minkštus ir pelėsinius, dešrainius, paštetus, saliami, nepasterizuotą ir pasterizuotą pieną, ledus, sviestą, rūkytus žuvies produktus, daržoves ir mišraines.Šaltai rūkyti žuvies produktai yra vieni iš pavojingiausių maisto produktų, galinčių sukelti listeriozę, kadangi žaliava dažnai yra užkrėsta L. monocytogenes, gamybos procese nėra listericidinių operacijų, o produkto laikymo sąlygos (žema temperatūra bei ilga trukmė) yra tinkamos šiam mikroorganizmui augti.FAO/PSO apskaičiuotais listeriozės susirgimo rizikos duomenimis [8], įvertinus produkto vartojimo dažnį, tikimybė susirgti listerioze suvalgius šaltai rūkytos žuvies yra 4,2 karto didesnė nei išgėrus pasterizuoto pieno ir, atitinkamai, 1500 ir 8400 kartų didesnė nei suvalgius ledų ar fermentuotos mėsos. Todėl šaltai rūkytos žuvies gamybos procese turi būti kreipiamas ypatingas dėmesys L. monocytogenes kontrolei žaliavoje, produkte, šio mikroorganizmo patekimo į produktą būdams nustatyti bei prevencijai.Vienas pagrindinių L. monocytogenes šaltinių žuvies perdirbimo įmonėse yra žaliava. Žuvų mikroflora priklauso nuo aplinkos, kurioje jos gyvena. L. monocytogenes yra aptinkama upių, kitų gėlo vandens telkinių, jūrų vandenyje [11, 12]. Daugiausia L. monocytogenes yra užteršti vidaus vandens telkiniai, į kuriuos patenka pramonės ar kaimo vietovių nuotekos, tuo tarpu toli nuo pakrančių esančiame vandenyno ar šaltinių vandenyje šių mikroorganizmų neaptikta [11, 13]. Duomenys apie šviežiai sugautos žuvies užterštumą L. monocytogenes yra įvairūs ir svyruoja nuo 0 iki 50% [11], o žuvies, sugautos tvenkiniuose bei jūros pakrantėje netoli nuotekų išleidimo vietų, užterštumas L. monocytogenes gali siekti 100% [14].Patekusi su žaliava L. monocytogenes nuo žuvies paviršiaus gali plačiai paplisti žuvies perdirbimo įmonėje, užteršti darbuotojų pirštines, peilius, įrengimus, sūrymą. Reikia pažymėti, kad L. monocytogenes ant nerūdijančio plieno įrengimų paviršiaus gali sudaryti taip vadinamą „bioplėvelę“, dėl ko mikroorganizmas tampa daug atsparesnis plovimo bei dezinfekavimo medžiagoms [15]. Net ir perdirbant žaliavą be L. monocytogenes, proceso metu ji gali būti užkrėsta šiuo mikroorganizmu. Todėl po šalto rūkymo proceso pavyzdžių, kuriuose aptinkama L. monocytogenes, skaičius padidėja vidutiniškai nuo 15 iki 40% [16, 17]. Duomenys apie šaltai rūkytos žuvies užterštumą L. monocytogenes tuoj po rūkymo proceso svyruoja nuo 0 iki 100%% [7], nors vidutiniškai užterštų pavyzdžių skaičius yra apie 17,5%% [16]. Nežiūrint, kad L. monocytogenes yra aptinkama daugelyje šaltai rūkytos žuvies pavyzdžių, mikroorganizmų skaičius 1 g produkto yra palyginus nedidelis ir dažniausiai neviršija 10 [18, 19].
Pagrindinės šaltai rūkytos žuvies gamybos proceso operacijos, galinčios turėti įtakos L. monocytogenes augti, yra šaldymas (žaliavos arba produkto), sūdymas ir rūkymas. Sušaldant maisto produktus yra sustabdomas mikroorganizmų augimas, jie gali būti iš dalies inaktyvuojami. Pastarojo proceso eiga priklauso nuo daugelio faktorių, tokių kaip mikroorganizmų rūšis, sušaldymo temperatūra ir greitis, terpė, kurioje mikroorganizmai sušaldomi, ir kt. Žinoma, kad gramteigiamos bakterijos yra atsparesnės sušaldymui nei gramneigiamos bakterijos [20], daugiau mikroorganizmų išlieka gyvybingais greitai sušaldant maisto produktus. Mikroorganizmų jautris šaldymui priklauso ir nuo jų fiziologinio aktyvumo: eksponentinėje augimo fazėje ląstelės yra daug jautresnės šalčio poveikiui nei stacionarioje fazėje [20]. Duomenų apie sušaldymo įtaką L. monocytogenes gyvybingumui nėra daug. Nustatyta, kad šaldant L. monocytogenes iki minus 18 oC buferyje, jos koncentracija sumažėja 10 kartų, kai tuo tarpu šaldant mitybos terpėje sumažėja tik 50%% [20]. Klausimas apie žuvies ar šaltai rūkyto produkto sušaldymo įtaką L. monocytogenes gyvybingumui nėra pakankamai išnagrinėtas, nors manoma, kad L. monocytogenes koncentracijos sumažėjimas sušaldant žuvį nėra žymus [14]. Kadangi literatūroje nepateikti palyginamieji duomenys apie įvairių sušaldymo režimų poveikį L. monocytogenes, būtų tikslinga plačiu temperatūrų intervalu ištirti įvairių šaldymo režimų įtaką šiam mikroorganizmui inaktyvavuoti.Paprastai prieš rūkymą žuvis yra sūdoma, kad NaCl koncentracija produkto vandens fazėje pasiektų nuo 3,5 iki 5%%, nors, kaip jau minėta anksčiau, tokia NaCl koncentracija nesustabdo L. monocytogenes augimo. Padidinus druskos koncentraciją produkto vandens fazėje iki 6%% būtų galima sustabdyti L. monocytogenes augimą 5 oC temperatūroje [21], nors tokia NaCl koncentracija neigiamai veiktų produkto skonines savybes.Žinoma, kad karštas rūkymas inaktyvuoja L. monocytogenes [22, 23, 24]. Tuo tarpu šaltas žuvies rūkymas 20–30 oC temperatūroje sumažina ant žuvies paviršiaus inokuliuotų L. monocytogenes ląstelių skaičių 100 kartų, bet inokuliuotos į žuvieną L. monocytogenes ląstelės gali augti ir rūkymo proceso metu [18]. Antilisterinį efektą turi kai kurie komerciniai rūkymo tirpalai, nors atskirų preparatų inhibitorinės savybės L. monocytogenes atžvilgiu labai skiriasi [25].Kaip matome, šaltai rūkytos žuvies gamybos procese nėra listericidinio apdorojimo operacijos (paprastai tai būna terminis apdorojimas aukštesnėje nei 70 oC temperatūroje), o šaldymo, sūdymo bei rūkymo procesų parametrai neužtikrina visiško L. monocytogenes inaktyvavimo. Todėl šiuo metu neįmanoma pagaminti šaltai rūkytos žuvies, kurioje visiškai nebūtų L. monocytogenes, ir daugelyje pasaulio šalių (JAV, Australijoje, Naujojoje Zelandijoje, Italijoje, Austrijoje) priimtas reikalavimas, kad 25 g produkto nebūtų aptinkama L. monocytogenes (taip vadinamas „nulinės tolerancijos“ kriterijus) nėra realus.Kadangi šaltai rūkytos žuvies gamybos proceso metu neįmanoma visiškai inaktyvuoti L. monocytogenes, būtina kontroliuoti jos augimą produkte, kadangi manoma, jog rizika susirgti listerioze yra labai nedidelė, jei produkte yra mažiau nei 100 KSV/g L. monocytogenes [10, 26]. Prie veiksnių, stabdančių L. monocytogenes augimą produktą laikant, galima priskirti produkto sušaldymą, įpakavimą CO2 atmosferoje, nitritų, laktatų bei sorbatų panaudojimą, bakteriocinų bei listericidiniu poveikiu pasižyminčios mikrofloros panaudojimą.Kaip jau buvo minėta, L. monocytogenes neauga žemesnėje nei minus 0,4 oC temperatūroje, todėl produkto sušaldymas yra efektyvus būdas neleisti šiam mikroorganizmui augti produktą laikant.Nustatyta, kad modifikuotos atmosferos pakuotė, kurioje CO2 koncentracija yra didelė (nuo 70 iki 100% %), efektyviai slopina L. monocytogenes augimą, ypač laikant produktą žemoje temperatūroje [27, 28]. Toks pakavimo metodas neturi neigiamos įtakos produkto juslinėms savybėms [27]. Todėl, L. monocytogenes augimo prevencijos požiūriu, tikslinga pakuoti šaltai rūkytą žuvį CO2 atmosferoje,nors tai reikalauja investicijų papildomai pakavimo įrangai bei dėl padidėjusios pakuotės apimties padidina produkto transportavimo išlaidas.JAV šaltai rūkytos žuvies gamyboje leista naudoti nitritus (ne daugiau 0,02%%) bei kaip GRAS (Generally Recognized as Safe ) statusą turintį maisto priedą sorbatus. ES šių priedų panaudojimas rūkytų žuvies produktų gamyboje neleidžiamas. Nitritai efektyviai slopina L. monocytogenes augimą 5 oC temperatūroje, nors 10 oC temperatūroje beveik neturi įtakos šiam procesui [29]. Eksperimentai kultivuojant L. monocytogenes mitybos terpėje parodė, kad 5 oC temperatūroje ir sorbatas slopina šio mikroorganizmo augimą esant žemesniam terpės pH [30], nors duomenų apie sorbato įtaką L. monocytogenes augimui šaltai rūkytoje žuvyje nėra. L. monocytogenes augimas yra slopinamas rūgščioje aplinkoje (esant mažam terpės pH), todėl kai kurios rūgštys (acto, pieno, citrinų) gali būti panaudojamos šio mikroorganizmo prevencijai mėsos produktų gamyboje [31, 32]. Šaltai rūkytos žuvies gamyboje šių rūgščių panaudojimas nėra priimtinas, nors L. monocytogenes augimą slopina kai kurios šių rūgščių druskos. Pavyzdžiui, natrio laktatas stabdo L. monocytogenes augimą 5 oC temperatūroje [33]. Reikia pažymėti, kad šios bei kitų organinių rūgščių druskų panaudojimo klausimai šaltai rūkytos žuvies gamyboje nėra visiškai ištirti, nenustatyta jų įtaka produkto juslinėms savybėms bei technologiniai panaudojimo aspektai[14].L. monocytogenes augimą slopina ir kai kurie bakteriocinai – tai daugelio bakterijų rūšių produkuojami biologiškai aktyvūs baltymai, turintys antimikrobinį poveikį. Daugelio bakteriocinų veikimo spektras yra gana siauras, bet kai kurių iš jų, ypač išskirtų iš pienarūgščių bakterijų, antimikrobinio aktyvumo spektras yra platus [34]. Iš antibakterinį poveikį turinčių bakteriocinų reikėtų pažymėti lactociną 705, niziną, pediociną AcH, reuteriną, sakaciną, diverciną ir kt. Kai kurie iš jų (nizinas, divercinas, bakteriocinai, išskirti iš Carnobacterium spp.) efektyviai stabdo L.monocytogenes augimą šaltai rūkytoje žuvyje [35]. Nustatyta, kad apdorojus pakavimo medžiagų paviršių pieno terpės pagrindu pagamintais nizino bei pediocino milteliais, efektyviai stabdomas L. monocytogenes augimas mėsos paviršiuje [36]. Bakteriocinų panaudojimą stabdo tai, kad ES bakteriocinai šiuo metu nėra įtraukti į leistinų šaltai rūkytos žuvies gamyboje maisto priedų sąrašą, jie nėra pakankamai stabilūs, o aktyvumas priklauso nuo daugelio pašalinių faktorių.Bakteriocinus galima panaudoti L. monocytogenes kontrolei maisto produktuose ne pridedant jų tiesiogiai, bet panaudojant bakteriocinus produkuojančias bakterijas, kurios augdamos išskirtų bakteriocinus betarpiškai produktuose. Šis metodas efektyviai naudojamas L. monocytogenes slopinti šaltai rūkytų dešrų gamyboje, kadangi pienarūgštės bakterijos yra naudojamos suintensyvinti dešrų fermentacijos procesus [37, 38]. Šaltai rūkytos žuvies gamyboje L. monocytogenes augimą visiškai slopina Carnobacterium piscicola ir Carnobacterium divirgens bakterijų priedai [39]. Šios bakterijos neturi neigiamos įtakos juslinėms produkto savybėms, kai tuo tarpu panaudojus Lactobacillus sake šaltai rūkytoje lašišoje atsiranda stiprus sieros kvapas [40].Apibendrinant galima konstatuoti, kad: L. monocytogenes yra vienas iš pavojingiausių šaltai rūkytoje žuvyje galinčių būti mikroorganizmų. L. monocytogenes sukelta listeriozė yra potencialiai mirtinas susirgimas (mirtingumas 20–30% %), ypač pavojingas žmonėms su nusilpusia imunine sistema, nėščioms moterims, vaikams. Todėl šio mikroorganizmo kontrolei bei prevencijai šaltai rūkytuose žuvies produktuose turi būti kreipiamas ypatingas dėmesys.Šiuo metu neįmanoma pagaminti šaltai rūkytos žuvies, kurioje visiškai nebūtų L. monocytogenes, kadangi gamybos procesas nepakankamai efektyvus listericidiniu požiūriu, o mikroorganizmas yra nepaprastai gyvybingas, gali augti gamybos aplinkoje bei pakartotinai užkrėsti produktą. Todėl daugelyje šalių priimtas reikalavimas, kad 25 g produkto nebūtų aptinkama L. monocytogenes (taip vadinamas „nulinės tolerancijos“ kriterijus) nėra realus.Gamintojams nustatant šaltai rūkytos žuvies vartojimo trukmę laikant produktą aukštesnėje nei 0 oC temperatūroje, būtina ištirti produkcijos užterštumą L. monocytogenes, įvertinti savo gamybos proceso ypatumus ir šio mikroorganizmo augimo produkte galimybes ir atsižvelgti į tai, kad visuotinai yra manoma, jog minimali žmogui pavojinga L. monocytogenes koncentracija produkto vartojimo metu yra 100 KSV/g.L. monocytogenes augimą šaltai rūkytoje žuvyje laikymo metu galima sustabdyti produktą sušaldant. Esama šaltai rūkytos žuvies gamybos technologija neužtikrina visiškos produkto saugos, L. monocytogenes augimo požiūriu, laikant jį aukštesnėje nei 0 oC temperatūroje.IšvadosOrganinių rūgščių druskų ir bakteriocinus produkuojančių bakterijų panaudojimas šaltai rūkytų žuvies produktų gamyboje yra perspektyvūs L. monocytogenes augimo slopinimo produkte metodai. Šiuo metu aktyviai tiriami šių faktorių praktiniai panaudojimo aspektai, jų įtaka L. monocytogenes inaktyvavimui bei produkto juslinėms savybėms.Įvairių sušaldymo režimų įtaka L. monocytogenes inaktyvuoti nėra pakankamai ištirta. Tikslinga ištirti sušaldymo režimų ir organinių rūgščių druskų trapusavio sąveikos antilisterinį poveikį.nors tai reikalauja investicijų papildomai pakavimo įrangai bei dėl padidėjusios pakuotės apimties padidina produkto transportavimo išlaidas.
Referatas
Mikroorganizmų panaudojimas maisto produktų gamyboje
Žmogus bakterijas pasitelkė savo poreikiams tenkinti, įvairiems produktams gaminti. Pavyzdžiui, tam tikros bakterijos pieną paverčia kitais pieno produktais – sūriu, jogurtu, pasukomis , “raugina” agurkus, kopūstus ir kitas daržoveMikroorganizmai-tai bakterijos, virusai, mielės, pelėsiai, dumbliai, parazitiniai pirmuonys, mikroskopiniai parazitiniai helmintai ir jų toksinai bei metabolitai;Gausiausi gyvosios gamtos atstovai Žemėje yra labai maži, tik pro mikroskopą matomi mikroorganizmai. Dėl mikroskopinio dydžio, gebėjimo prisitaikyti prie įvairių gyvenimo sąlygų ir didelio biologinio aktyvumo mikroorganizmai išplitę gamtoje, žmonių, gyvūnų organizmuose ir augaluose. Apstu jų vandenyje, dirvoje, ore, maiste. Mikroorganizmų randama net dykumų smėlyje.Dauguma mikrobų yra nežalingi, mintantys negyvosiomis organinėmis ir neorganinėmis medžiagomis. Kai kurie iš jų labai svarbūs gamtos medžiagų apykaitai, nes aktyviai dalyvauja skaidant (mineralizuojant) gyvūnų ir augalų liekanas. Dauguma mikroorganizmų atlieka svarbų vaidmenį: palaiko gyvųjų organizmų ir cheminių junginių pusiausvyrą pasaulyje. Jie ardo organinius nešvarumus, sugeba panaudoti atmosferos azotą, užima svarbią vietą fotosintezės ir oksidacijos procesuose.Įvairiausių fermentinių sistemų turintys mikroorganizmai išskiria medžiagas, kurios naudojamos maisto produktų gamybos technologiniuose procesuose. Kai kuriuos mikrobus žmogus „prijaukino“, išmoko juos dirbtinai auginti ir naudoti reikalingiems produktams gaminti. Mikroorganizmai naudojami pieno, duonos pramonėje, alaus, vyno, acto, citrinos rūgščių, glicerolio, acetono, etanolio ir butanolio gamyboje. Kopūstų, agurkų, vaisių rauginimas, pašarų silosavimas – taip pat mikrobiologinis procesas, leidžiantis pigiausiu būdu konservuoti didelius daržovių, vaisių ir pašarų kiekius.Apdorojant pluoštinius augalus (mirkant linus, kanapes), irgi naudojami mikroorganizmai. Nuo jų priklauso penicilino, streptomicino ir daugelio kitų antibiotikų gamyba. Mikrobiniai baltymai gerokai padidina melžiamų karvių produktyvumą. Dirvos derlingumas, augalui prieinamų mineralinių ir azoto junginių gausumas joje priklauso nuo mikroorganizmų. Jie sėkmingai naudojami kovai su žemės ūkio augalų kenkė Žinomos ne tik naudingosios, bet ir žalingosios mikroorganizmų savybės. Dauguma žalingųjų mikrobų, skaidydami sudėtines produktų dalis, ne pagerina, bet pablogina jų kokybę, dėl to patiriama daug nuostolių. Ligų sukėlėjai dažniausiai yra mikroorganizmai. Nuolat prisitaikydami prie besikeičiančių aplinkos sąlygų ir naujų antibiotikų, jie sukelia vis baisesnių ligų ir kėsinasi į brangiausią turtą – gyvybę. Pamatyti prieš tris šimtmečius Žmogus nuo neatmenamų laikų neišvengiamai susidurdavo su žalingų mikrobų veiklos padariniais. Nors tuomet gyventojai nežinojo tuos reiškinius sukeliančių priežasčių, tačiau per laiką išmoko kovoti su kai kurių mikrobų žalinga veikla. Kaimiečiai džiovino šieną, vaisius ir kitus produktus, pridegindavo žaizdas, miestelių gyventojai izoliuodavo užkrečiamosiomis ligomis (raupsais ir kt.) susirgusius žmones.
Dar senovėje rūgimo procesai buvo taikomi gaminant tešlą. Egipto piramidėse rasta duonos kepalų, kuriems iškepti egiptiečiai naudojo rūgstančios alaus misos nuosėdas. Egipto piramidėse išliko ir piešinių, vaizduojančių vyno gamybos technologiją. Duonos gėrimai, primenantys šiuolaikinį alų, taip pat turi daugiaamžę istoriją. Augindamas gyvulius, žmogus taip pat taikė mikrobiologinius procesus. Iš surauginto avių, ožkų, karvių pieno, atskyrus tirštus komponentus, buvo gaunama varškė, o iš jos – sūris. Vėliau maisto produktai buvo džiovinami, sūdomi, šaldomi, rauginami.Mikroorganizmai buvo surasti ir pradėti pažinti išradus didinamuosius stiklus. Pirmasis juos pamatė olandų pirklys Antonijus Levenhukas. Jis ne tik aprašė, bet ir nupiešė įvairių formų mikroorganizmus, kuriuos stebėjo dantų apnašose, lietaus vandens laše, dumble. Jį nustebino tai, kad visur knibždėte knibžda nenusakoma gausybė judančių padarėlių, panašių į kirmėlaites, kurias tyrinėtojas pavadino gyvais žvėriūkščiais (viva animalcula). Tuo laikotarpiu buvo aprašinėjama mikroorganizmų forma, dydis, bet moksliškai jų niekas netyrinėjo.Nuo olando atradimo iki XIX amžiaus antrosios pusės nebuvo gilintasi į mikroorganizmų fiziologiją, pasitenkinta vien tik jų apibūdinimu. Nuo XIX amžiaus antrosios pusės pradėta nagrinėti, kokia mikrobų įtaka įvairių medžiagų pakitimams ir užkrečiamų ligų atsiradimui. Mikrobiologijos mokslo pradininkas buvo genialus prancūzas Luji Pasteras. Jis įrodė, kad rūgimo procesus sukeliantys mikrobai skiriasi nuo kitų ne tik išvaizda, bet ir gyvybine veikla. L. Pasteras išaiškino, kad mikrobai gadina vyną bei alų. Kenksmingiems mikrobams sunaikinti jis pasiūlė skysčius pakaitinti iki 60–70°C temperatūros. Šis metodas vadinamas pasterizacija ir šiuo metu plačiai naudojamas nesporiniams mikroorganizmams, ypač pieno, užmušti.L. Pasteras išaiškino žmonių ir gyvulių infekcinių ligų prigimtį, surado daugelio ligų sukėlėjus: kiaulių raudonligės, vištos choleros, juodligės ir pūlinių (patogeninius stafilokokus ir streptokokus). Nuosekliai eksperimentuodamas, mokslininkas priėjo išvadą, kad iš susilpnintų mikroorganizmų galima pagaminti apsauginius skiepus – vakcinas. Jis pagamino vakcinas nuo juodligės ir pasiutligės. 1885 m. pasiutusių gyvulių apkandžioti žmonės pirmą kartą medicinos istorijoje buvo paskiepyti ir išgelbėti nuo mirties.Žymus vokiečių gydytojas mikrobiologas Robertas Kochas tyrė juodligės (tuo laiku Europoje siautusios užkrečiamosios ligos, išnaikinusios ištisas galvijų bandas ir pavojingas žmonėms) sporų susidarymą, atrado tuberkuliozės lazdeles, choleros sukėlėją. Pirmasis pasiekimas, ieškant patogeninių mikroorganizmų, užfiksuotas 1882 metais, kada R. Kochas fiziologų draugijos posėdyje Berlyne pranešė atradęs tuberkuliozės sukėlėją. Tai buvo didžiausias amžiaus atradimas, nes nuo vadinamojo baltojo maro (džiovos) tuo metu mirdavo tūkstančiai žmonių. Už darbus, tiriant tuberkuliozės sukėlėją jam buvo paskirta Nobelio premija.XIX a. pabaigą ir XX a. pradžią galima laikyti įvairių infekcinių ligų sukėlėjų atradimų laikotarpiu: 1884 m. vokiečių bakteriologas G. Gafki ištyrė ir aprašė vidurių šiltinės sukėlėją, 1885 m. amerikiečiai veterinarijos gydytojai D. E. Selmonas ir T. Smitas – kiaulių choleros (salmoneliozės) sukėlėją, augalų tyrinėtojas, karo gydytojas ir parazitologas D. Briusas atrado bruceliozės (Maltos salos karštinės) sukėlėją, japonų bakteriologas S. Kitazatas išskyrė stabligės sukėlėjo grynąją kultūrą ir kartu su šveicarų bakteriologu A. Jersenu – maro sukėlėją. Naujas mikrobiologijos plėtros etapas siejamas su antibiotikų atradimu. Anglų mokslininkas mikrobiologas Aleksandras Flemingas 1929 m. paskelbė, kad pelėsis Penicillium notatum gamina medžiagas, žudančias pūliavimą sukeliančias bakterijas (stafilokokus, streptokokus ir difterijos lazdeles), ir jas pavadino penicilinu. Neįvertinęs savo atradimo svarbos, A. Flemingas nesiėmė bandymų gauti šių medžiagų, pavadintų antibiotikais, grynų ir panaudoti gydymui. Šį darbą Oksfordo universitete atliko anglai H. Flory ir E. Čeinas. XX a. viduryje pradėta plėtoti antibiotikų, aminorūgščių, vitaminų, fermentų, biologinių kovos su augalų kenkėjais priemonių gamyba. Tai pareikalavo naujų žinių apie mikroorganizmų genetiką, nes reikėjo iš gamtos atrinkti ar dirbtinai gauti mikrobų kamienus, gebančius daug intensyviau sintetinti reikiamus produktus.Mikrobiologijos pramonė įpareigoja genetikus spręsti vis naujus uždavinius: genų inžinerijos metodais išvesti naujas mikroorganizmų rases, biotipus, kurie produkuotų kur kas daugiau fermentų, vitaminų, aminorūgščių, antibiotikų. Visa tai galima būtų sėkmingai naudoti biotechnologiniuose procesuose.Mikroorganizmai sėkmingai naudojami ir žemės ūkyje: gaminamos bakterinės trąšos ir augimo reguliatoriai, augalams nuo ligų ir kenkėjų apsaugoti naudojami mikroorganizmai antagonistai, anksti diagnozuojamos gyvulių ligos.Mikroorganizmų savybėsLigų sukėlėjams priklauso tik maža mikroorganizmų dalis, tačiau jie gali būti labai pavojingi. Surandama vis naujų žalingų mikrobų: 1982 m. – Laimo ligos sukėlėjas, 1985 m. – žmogaus imunodeficito virusas, vadinamas AIDS.Užkrečiamųjų ligų sukėlėjai gali būti aptinkami įvairiuose maisto produktuose, vandenyje. Salmonelioze, kampilobakterioze, listerioze, jersinioze serga ir žmonės, ir gyvuliai, ir paukščiai, todėl mėsos, pieno produktai, kiaušiniai yra potencialus užkrato šaltinis. Dizenterija serga tik žmogus, o užsikrėsti galima, jei užteršiamos rankos, maistas, vanduo, apyvokos daiktai.Žmogaus ir gyvūnų organizmuose yra įvairių mikroorganizmų. Dauguma jų (saprofitai) sudaro normalią mikrobiotą, nedarančią žalos šeimininkui ar net teikiančią naudą. Tačiau yra mikroorganizmų, kurie patekę į makroorganizmą sukelia ligą. Mikroorganizmai, sukeliantys žmonių, gyvulių ar augalų ligas, vadinami patogeniniais (parazitais, patogenais).Per evoliuciją vieni mikroorganizmai prisitaikė maitintis iš negyvų gamtos išteklių ir iki šiol laisvai gyvena, kiti palaipsniui prisitaikė gyventi su gyvūnais ar augalais, iš jų gaudami reikiamų medžiagų. Procesas, kai mikroorganizmai maitinasi šeimininko audinių komponentais jam kenkdami, vadinamas parazitizmu. Kai kurie mikroorganizmai prisitaikė parazituoti tam tikruose organuose, audiniuose. Pavyzdžiui, kraujyje – pasterelės, limfiniuose mazguose – tuberkuliozės sukėlėjas, plonosios žarnos gleivinėje – salmonelės, nerviniame audinyje – pasiutligės virusas. Visi parazitiniai mikroorganizmai yra patogeniniai (sukeliantys ligas). Kartais ligas gali sukelti ir mikroorganizmas neparazituojantis makroorganizme. Pavyzdžiui stabligės sukėlėjas, patekęs į žaizdą, joje ir lieka, nesiverždamas į gyvus audinius. Čia jis maitinasi mirusiais audiniais bei kraujo krešuliais (saprofitiškai – mintantys negyvų organizmų organinėmis medžiagomis arba gyvų organizmų išskyromis). Būdamas žaizdoje stabligės sukėlėjas gamina stiprius toksinus (nuodus), kurie ir sukelia ligą. Kartais ligai sukelti nereikia, kad patogeninis mikroorganizmas patektų į organizmą. Pavyzdžiui, botulizmo sukėlėjas, papuolęs į maisto produktus ar pašarus, gali gaminti stiprius toksinus. Žmonės, suvalgę tokių produktų, ar gyvuliai, suėdę tokių pašarų, suserga botulizmu, kuris negydomas baigiasi mirtimi.Galima teigti, kad patogeniniai mikroorganizmai dažniausiai būna parazitai, tačiau kai kurie mikroorganizmai gyvena organizme, nekenkdami jam, arba egzistuoja kitur. Patogeniniai mikroorganizmai, išskyrus virusus ir riketsijas, organizmo išorėje gali gyventi ir saprofitiškai, t.y juos galima dauginti negyvose maitinamosiose terpėse.Kita mikroorganizmų grupė – sąlygiškai patogeniniai mikroorganizmai (oportunistai). Šie mikroorganizmai randami aplinkoje ir sudaro organizmo normalią mikrobiotą. Jie nekenksmingi sveikiems žmonėms, bet gali sukelti ligas tam tikromis sąlygomis, kai susilpnėja organizmo atsparumas (bloga mityba, pervargimas, temperatūrinio režimo sutrikimai).Žinant mikroorganizmų savybes, tinkamiausias jiems egzistuoti sąlygas ir nepalankius veiksnius, galima ne tik išgydyti ligą, bet ir užbėgti jai už akių.Šaltai rūkytos žuvies saugos užtikrinimo problemos: Straipsnyje apžvelgtos vienos iš pavojingiausių šaltai rūkytoje žuvyje aptinkamų patogeninių bakterijų Listeria monocytogenes savybės, paplitimas gamtoje bei maisto produktuose, šio mikroorganizmo sukelto susirgimo pavojingumas žmonių sveikatai, žaliavos bei produkto užteršimo šiuo mikroorganizmu keliai, technologinio proceso operacijų įtaka Listeria monocytogenes augti šaltai rūkytoje žuvyje. Aptarti galimi Listeria monocytogenes augimo šaltai rūkytoje žuvyje prevencijos būdai, tokie kaip produkto sušaldymas, pakavimas modifikuotoje atmosferoje, organinių rūgščių druskų, bakteriocinų ir bakteriocinus produkuojančių bakterijų panaudojimas. Ratažodžiai: šaltai rūkyta žuvis,Listeria monocytogenes augimo kontrolė.Šaltai rūkyta žuvis yra vienas iš pavojingiausių maisto saugos požiūriu produktų, kadangi jos gamybos proceso temperatūra (20–32 oC) yra artima optimaliai daugeliui patogeninių mikroorganizmų, iš kurių pavojingiausi yra Listeria monocytogenes bei Clostridium botulinum, augti. Nežiūrint to, kad žuvies perdirbimo įmonėse įdiegta Rizikos veiksnių analizės ir svarbių valdymo taškų sistema, ji neužtikrina visiškos šaltai rūkytų žuvies produktų saugos mikrobiologiniu požiūriu. Jei C. botulinum kontrolės bei prevencijos klausimais domimasi jau daugelį metų ir jie išnagrinėti pakankamai plačiai, tai L. monocytogenes yra sąlyginai nauja problema. Šio apžvalginio straipsnio tikslas yra aptarti L. monocytogenes savybes, patekimo į šaltai rūkytus žuvies produktus būdus, šio mikroorganizmo kontrolės bei prevencijos galimybes.
L. monocytogenes yra labai plačiai paplitusi gamtoje. Ji aptinkama žmogaus ir gyvūnų virškinamajame trakte, dirvoje, užterštuose vandenyse, augaluose, maisto žaliavoje bei produktuose (nepasterizuotame piene, sūriuose, valgomuosiuose leduose, daržovėse, žuvyje bei jos produktuose, mišrainėse, mėsainiuose) [1, 2]. L. monocytogenes rūšies bakterijos yra lazdelės formos gramteigiamos patogeninės bakterijos. Yra žinoma 13 L. monocytogenes serotipų: 1/2a, 1/2b, 1/2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4ab, 4b, 4c, 4d, 4e ir 7. Serotipai 1/2a, 1/2b ir 4b sudaro 92% iš žmonių ir gyvūnų išskirtų L. monocytogenes bakterijų. 4b yra Europoje, Kanadoje bei JAV dominuojantis serotipas, sukeliantis didžiąją dalį listeriozės susirgimų [3]. L. monocytogenes yra fakultatyvinis anaerobas, geriausiai augantis mikroaerofilinėmis sąlygomis, bet gerai auga ir aerobinėmis, ir anaerobinėmis sąlygomis. Minimalus augimą užtikrinantis vandens aktyvumas aw = 0,92. Gali augti terpėje, kurioje NaCl koncentracija 10%, o apie metus išgyventi terpėje, kurioje NaCl koncentracija 16% [3, 4]. Priklausomai nuo rūgšties tipo, gali augti terpėje, kurios pH yra nuo 4,0 iki 9,5. Optimali L. monocytogenes augimo temperatūra yra 37 oC, bet gali augti esant temperatūrai nuo minus 0,4 iki 45 oC. Greitai inaktyvuojama esant aukštesnei nei 70 oC temperatūrai [4].L. monocytogenes buvo aptikta triušių bei kiaulių organizme daugiau kaip prieš 90 metų, tačiau ilgai nebuvo nustatyta, kad tai svarbus patogeninis mikroorganizmas, kuriuo galima užsikrėsti per maisto produktus. Tik po 1980 m. įvykusių kelių didelių listeriozės protrūkių Šiaurės Amerikoje bei Europoje nustatyta maisto produktų, kaip L. monocytogenes infekcijos šaltinio, svarba [5]. L. monocytogenes sukelta liga listeriozė yra potencialiai mirtina (mirtingumas 20–30%%) ir labiausiai pavojinga žmonėms su nusilpusia imunine sistema (pagyvenusiems, sergantiems ŽIV, kepenų ciroze ir t. t.), nėščioms moterims, naujagimiams [6, 7]. Listeriozei būdingi peršalimo simptomai, tokie kaip karščiavimas, raumenų skausmai, kartais virškinamojo trakto sutrikimai. Jei infekcija išplinta į centrinę nervų sistemą, širdį, akis, simptomai gali progresuoti ir sukelti stiprius galvos skausmus, kaklo paralyžių, pusiausvyros praradimą, nejudrumą ar konvulsijas. Susirgus listerioze nėštumo metu, ji gali sukelti priešlaikinį gimdymą, vaisiaus žūtį arba liga gali persiduoti kūdikiui. JAV Ligų kontrolės centro duomenimis nėščios moterys listerioze serga 20 kartų dažniau nei kiti asmenys [6]. Reikia pažymėti, kad nėra tiksliai nustatyta, kokia L. monocytogenes koncentracija yra pavojinga žmogui ir sukelia susirgimą [8]. Šiuo metu manoma, kad minimali žmogui pavojinga L. monocytogenes koncentracija yra nuo 100 iki 1000 KSV/1g ar 1 ml produkto [3, 9, 10].
Dažniausiai listeriozę sukelia paruošti vartoti maisto produktai, kurie: palaiko L. monocytogenes augimą;rekomenduojami laikyti atšaldyti ilgą laiką;vartojami papildomai listericidiškai neapdoroti (pvz. nevirti) [6, 7].Iš jų galima paminėti sūrius, ypač minkštus ir pelėsinius, dešrainius, paštetus, saliami, nepasterizuotą ir pasterizuotą pieną, ledus, sviestą, rūkytus žuvies produktus, daržoves ir mišraines.Šaltai rūkyti žuvies produktai yra vieni iš pavojingiausių maisto produktų, galinčių sukelti listeriozę, kadangi žaliava dažnai yra užkrėsta L. monocytogenes, gamybos procese nėra listericidinių operacijų, o produkto laikymo sąlygos (žema temperatūra bei ilga trukmė) yra tinkamos šiam mikroorganizmui augti.FAO/PSO apskaičiuotais listeriozės susirgimo rizikos duomenimis [8], įvertinus produkto vartojimo dažnį, tikimybė susirgti listerioze suvalgius šaltai rūkytos žuvies yra 4,2 karto didesnė nei išgėrus pasterizuoto pieno ir, atitinkamai, 1500 ir 8400 kartų didesnė nei suvalgius ledų ar fermentuotos mėsos. Todėl šaltai rūkytos žuvies gamybos procese turi būti kreipiamas ypatingas dėmesys L. monocytogenes kontrolei žaliavoje, produkte, šio mikroorganizmo patekimo į produktą būdams nustatyti bei prevencijai.Vienas pagrindinių L. monocytogenes šaltinių žuvies perdirbimo įmonėse yra žaliava. Žuvų mikroflora priklauso nuo aplinkos, kurioje jos gyvena. L. monocytogenes yra aptinkama upių, kitų gėlo vandens telkinių, jūrų vandenyje [11, 12]. Daugiausia L. monocytogenes yra užteršti vidaus vandens telkiniai, į kuriuos patenka pramonės ar kaimo vietovių nuotekos, tuo tarpu toli nuo pakrančių esančiame vandenyno ar šaltinių vandenyje šių mikroorganizmų neaptikta [11, 13]. Duomenys apie šviežiai sugautos žuvies užterštumą L. monocytogenes yra įvairūs ir svyruoja nuo 0 iki 50% [11], o žuvies, sugautos tvenkiniuose bei jūros pakrantėje netoli nuotekų išleidimo vietų, užterštumas L. monocytogenes gali siekti 100% [14].Patekusi su žaliava L. monocytogenes nuo žuvies paviršiaus gali plačiai paplisti žuvies perdirbimo įmonėje, užteršti darbuotojų pirštines, peilius, įrengimus, sūrymą. Reikia pažymėti, kad L. monocytogenes ant nerūdijančio plieno įrengimų paviršiaus gali sudaryti taip vadinamą „bioplėvelę“, dėl ko mikroorganizmas tampa daug atsparesnis plovimo bei dezinfekavimo medžiagoms [15]. Net ir perdirbant žaliavą be L. monocytogenes, proceso metu ji gali būti užkrėsta šiuo mikroorganizmu. Todėl po šalto rūkymo proceso pavyzdžių, kuriuose aptinkama L. monocytogenes, skaičius padidėja vidutiniškai nuo 15 iki 40% [16, 17]. Duomenys apie šaltai rūkytos žuvies užterštumą L. monocytogenes tuoj po rūkymo proceso svyruoja nuo 0 iki 100%% [7], nors vidutiniškai užterštų pavyzdžių skaičius yra apie 17,5%% [16]. Nežiūrint, kad L. monocytogenes yra aptinkama daugelyje šaltai rūkytos žuvies pavyzdžių, mikroorganizmų skaičius 1 g produkto yra palyginus nedidelis ir dažniausiai neviršija 10 [18, 19]. Pagrindinės šaltai rūkytos žuvies gamybos proceso operacijos, galinčios turėti įtakos L. monocytogenes augti, yra šaldymas (žaliavos arba produkto), sūdymas ir rūkymas. Sušaldant maisto produktus yra sustabdomas mikroorganizmų augimas, jie gali būti iš dalies inaktyvuojami. Pastarojo proceso eiga priklauso nuo daugelio faktorių, tokių kaip mikroorganizmų rūšis, sušaldymo temperatūra ir greitis, terpė, kurioje mikroorganizmai sušaldomi, ir kt. Žinoma, kad gramteigiamos bakterijos yra atsparesnės sušaldymui nei gramneigiamos bakterijos [20], daugiau mikroorganizmų išlieka gyvybingais greitai sušaldant maisto produktus. Mikroorganizmų jautris šaldymui priklauso ir nuo jų fiziologinio aktyvumo: eksponentinėje augimo fazėje ląstelės yra daug jautresnės šalčio poveikiui nei stacionarioje fazėje [20]. Duomenų apie sušaldymo įtaką L. monocytogenes gyvybingumui nėra daug. Nustatyta, kad šaldant L. monocytogenes iki minus 18 oC buferyje, jos koncentracija sumažėja 10 kartų, kai tuo tarpu šaldant mitybos terpėje sumažėja tik 50%% [20]. Klausimas apie žuvies ar šaltai rūkyto produkto sušaldymo įtaką L. monocytogenes gyvybingumui nėra pakankamai išnagrinėtas, nors manoma, kad L. monocytogenes koncentracijos sumažėjimas sušaldant žuvį nėra žymus [14]. Kadangi literatūroje nepateikti palyginamieji duomenys apie įvairių sušaldymo režimų poveikį L. monocytogenes, būtų tikslinga plačiu temperatūrų intervalu ištirti įvairių šaldymo režimų įtaką šiam mikroorganizmui inaktyvavuoti.Paprastai prieš rūkymą žuvis yra sūdoma, kad NaCl koncentracija produkto vandens fazėje pasiektų nuo 3,5 iki 5%%, nors, kaip jau minėta anksčiau, tokia NaCl koncentracija nesustabdo L. monocytogenes augimo. Padidinus druskos koncentraciją produkto vandens fazėje iki 6%% būtų galima sustabdyti L. monocytogenes augimą 5 oC temperatūroje [21], nors tokia NaCl koncentracija neigiamai veiktų produkto skonines savybes.Žinoma, kad karštas rūkymas inaktyvuoja L. monocytogenes [22, 23, 24]. Tuo tarpu šaltas žuvies rūkymas 20–30 oC temperatūroje sumažina ant žuvies paviršiaus inokuliuotų L. monocytogenes ląstelių skaičių 100 kartų, bet inokuliuotos į žuvieną L. monocytogenes ląstelės gali augti ir rūkymo proceso metu [18]. Antilisterinį efektą turi kai kurie komerciniai rūkymo tirpalai, nors atskirų preparatų inhibitorinės savybės L. monocytogenes atžvilgiu labai skiriasi [25].Kaip matome, šaltai rūkytos žuvies gamybos procese nėra listericidinio apdorojimo operacijos (paprastai tai būna terminis apdorojimas aukštesnėje nei 70 oC temperatūroje), o šaldymo, sūdymo bei rūkymo procesų parametrai neužtikrina visiško L. monocytogenes inaktyvavimo. Todėl šiuo metu neįmanoma pagaminti šaltai rūkytos žuvies, kurioje visiškai nebūtų L. monocytogenes, ir daugelyje pasaulio šalių (JAV, Australijoje, Naujojoje Zelandijoje, Italijoje, Austrijoje) priimtas reikalavimas, kad 25 g produkto nebūtų aptinkama L. monocytogenes (taip vadinamas „nulinės tolerancijos“ kriterijus) nėra realus.
Kadangi šaltai rūkytos žuvies gamybos proceso metu neįmanoma visiškai inaktyvuoti L. monocytogenes, būtina kontroliuoti jos augimą produkte, kadangi manoma, jog rizika susirgti listerioze yra labai nedidelė, jei produkte yra mažiau nei 100 KSV/g L. monocytogenes [10, 26]. Prie veiksnių, stabdančių L. monocytogenes augimą produktą laikant, galima priskirti produkto sušaldymą, įpakavimą CO2 atmosferoje, nitritų, laktatų bei sorbatų panaudojimą, bakteriocinų bei listericidiniu poveikiu pasižyminčios mikrofloros panaudojimą.Kaip jau buvo minėta, L. monocytogenes neauga žemesnėje nei minus 0,4 oC temperatūroje, todėl produkto sušaldymas yra efektyvus būdas neleisti šiam mikroorganizmui augti produktą laikant.Nustatyta, kad modifikuotos atmosferos pakuotė, kurioje CO2 koncentracija yra didelė (nuo 70 iki 100% %), efektyviai slopina L. monocytogenes augimą, ypač laikant produktą žemoje temperatūroje [27, 28]. Toks pakavimo metodas neturi neigiamos įtakos produkto juslinėms savybėms [27]. Todėl, L. monocytogenes augimo prevencijos požiūriu, tikslinga pakuoti šaltai rūkytą žuvį CO2 atmosferoje,nors tai reikalauja investicijų papildomai pakavimo įrangai bei dėl padidėjusios pakuotės apimties padidina produkto transportavimo išlaidas.JAV šaltai rūkytos žuvies gamyboje leista naudoti nitritus (ne daugiau 0,02%%) bei kaip GRAS (Generally Recognized as Safe ) statusą turintį maisto priedą sorbatus. ES šių priedų panaudojimas rūkytų žuvies produktų gamyboje neleidžiamas. Nitritai efektyviai slopina L. monocytogenes augimą 5 oC temperatūroje, nors 10 oC temperatūroje beveik neturi įtakos šiam procesui [29]. Eksperimentai kultivuojant L. monocytogenes mitybos terpėje parodė, kad 5 oC temperatūroje ir sorbatas slopina šio mikroorganizmo augimą esant žemesniam terpės pH [30], nors duomenų apie sorbato įtaką L. monocytogenes augimui šaltai rūkytoje žuvyje nėra. L. monocytogenes augimas yra slopinamas rūgščioje aplinkoje (esant mažam terpės pH), todėl kai kurios rūgštys (acto, pieno, citrinų) gali būti panaudojamos šio mikroorganizmo prevencijai mėsos produktų gamyboje [31, 32]. Šaltai rūkytos žuvies gamyboje šių rūgščių panaudojimas nėra priimtinas, nors L. monocytogenes augimą slopina kai kurios šių rūgščių druskos. Pavyzdžiui, natrio laktatas stabdo L. monocytogenes augimą 5 oC temperatūroje [33]. Reikia pažymėti, kad šios bei kitų organinių rūgščių druskų panaudojimo klausimai šaltai rūkytos žuvies gamyboje nėra visiškai ištirti, nenustatyta jų įtaka produkto juslinėms savybėms bei technologiniai panaudojimo aspektai[14].L. monocytogenes augimą slopina ir kai kurie bakteriocinai – tai daugelio bakterijų rūšių produkuojami biologiškai aktyvūs baltymai, turintys antimikrobinį poveikį. Daugelio bakteriocinų veikimo spektras yra gana siauras, bet kai kurių iš jų, ypač išskirtų iš pienarūgščių bakterijų, antimikrobinio aktyvumo spektras yra platus [34]. Iš antibakterinį poveikį turinčių bakteriocinų reikėtų pažymėti lactociną 705, niziną, pediociną AcH, reuteriną, sakaciną, diverciną ir kt. Kai kurie iš jų (nizinas, divercinas, bakteriocinai, išskirti iš Carnobacterium spp.) efektyviai stabdo L.monocytogenes augimą šaltai rūkytoje žuvyje [35]. Nustatyta, kad apdorojus pakavimo medžiagų paviršių pieno terpės pagrindu pagamintais nizino bei pediocino milteliais, efektyviai stabdomas L. monocytogenes augimas mėsos paviršiuje [36]. Bakteriocinų panaudojimą stabdo tai, kad ES bakteriocinai šiuo metu nėra įtraukti į leistinų šaltai rūkytos žuvies gamyboje maisto priedų sąrašą, jie nėra pakankamai stabilūs, o aktyvumas priklauso nuo daugelio pašalinių faktorių.Bakteriocinus galima panaudoti L. monocytogenes kontrolei maisto produktuose ne pridedant jų tiesiogiai, bet panaudojant bakteriocinus produkuojančias bakterijas, kurios augdamos išskirtų bakteriocinus betarpiškai produktuose. Šis metodas efektyviai naudojamas L. monocytogenes slopinti šaltai rūkytų dešrų gamyboje, kadangi pienarūgštės bakterijos yra naudojamos suintensyvinti dešrų fermentacijos procesus [37, 38]. Šaltai rūkytos žuvies gamyboje L. monocytogenes augimą visiškai slopina Carnobacterium piscicola ir Carnobacterium divirgens bakterijų priedai [39]. Šios bakterijos neturi neigiamos įtakos juslinėms produkto savybėms, kai tuo tarpu panaudojus Lactobacillus sake šaltai rūkytoje lašišoje atsiranda stiprus sieros kvapas [40].Apibendrinant galima konstatuoti, kad: L. monocytogenes yra vienas iš pavojingiausių šaltai rūkytoje žuvyje galinčių būti mikroorganizmų. L. monocytogenes sukelta listeriozė yra potencialiai mirtinas susirgimas (mirtingumas 20–30% %), ypač pavojingas žmonėms su nusilpusia imunine sistema, nėščioms moterims, vaikams. Todėl šio mikroorganizmo kontrolei bei prevencijai šaltai rūkytuose žuvies produktuose turi būti kreipiamas ypatingas dėmesys.Šiuo metu neįmanoma pagaminti šaltai rūkytos žuvies, kurioje visiškai nebūtų L. monocytogenes, kadangi gamybos procesas nepakankamai efektyvus listericidiniu požiūriu, o mikroorganizmas yra nepaprastai gyvybingas, gali augti gamybos aplinkoje bei pakartotinai užkrėsti produktą. Todėl daugelyje šalių priimtas reikalavimas, kad 25 g produkto nebūtų aptinkama L. monocytogenes (taip vadinamas „nulinės tolerancijos“ kriterijus) nėra realus.Gamintojams nustatant šaltai rūkytos žuvies vartojimo trukmę laikant produktą aukštesnėje nei 0 oC temperatūroje, būtina ištirti produkcijos užterštumą L. monocytogenes, įvertinti savo gamybos proceso ypatumus ir šio mikroorganizmo augimo produkte galimybes ir atsižvelgti į tai, kad visuotinai yra manoma, jog minimali žmogui pavojinga L. monocytogenes koncentracija produkto vartojimo metu yra 100 KSV/g.L. monocytogenes augimą šaltai rūkytoje žuvyje laikymo metu galima sustabdyti produktą sušaldant. Esama šaltai rūkytos žuvies gamybos technologija neužtikrina visiškos produkto saugos, L. monocytogenes augimo požiūriu, laikant jį aukštesnėje nei 0 oC temperatūroje.IšvadosOrganinių rūgščių druskų ir bakteriocinus produkuojančių bakterijų panaudojimas šaltai rūkytų žuvies produktų gamyboje yra perspektyvūs L. monocytogenes augimo slopinimo produkte metodai. Šiuo metu aktyviai tiriami šių faktorių praktiniai panaudojimo aspektai, jų įtaka L. monocytogenes inaktyvavimui bei produkto juslinėms savybėms.Įvairių sušaldymo režimų įtaka L. monocytogenes inaktyvuoti nėra pakankamai ištirta. Tikslinga ištirti sušaldymo režimų ir organinių rūgščių druskų trapusavio sąveikos antilisterinį poveikį.nors tai reikalauja investicijų papildomai pakavimo įrangai bei dėl padidėjusios pakuotės apimties padidina produkto transportavimo išlaidas.