Subiecte Verificare Finala (2)

1. Notiuni generale legate de inocuitatea produselor alimentare (Curs 1)2. Factori care afectează inocuitatea produselor alimentare (Curs 1)3. Masuri pentru pastrarea inocuitatii produselor alimentare (Curs 1)4. Alegerea contaminantilori ce urmează a fi supravegheati (Curs 2)5. Factori dependenţi de substanţă care influenteaza actiunea toxica a unei substante

chimice (Curs 2)6. Substanţele toxice care se regăsesc în mod natural în produsele alimentare şi care

afectează inocuitatea acestora (Curs 3)7. Metale cu potential toxic (Curs 4)8. Nitratii si nitritii ca poluanti chimici (Curs 5)9. Materiale plastice care pot afecta inocuitatea produselor alimentare (Curs 5)10. Toxine formate în timpul procesării alimentelor (Curs 6)11. Efectul procesarii asupra inocuitatii produselor alimentare (Curs 6)12. Microbiota alimentelor (Curs 7)13. Factori care determină activarea microbiană (Curs 7-8)14. Microorganisme de alterare (Curs 9)15. Bacterii producătoare de toxinfecţii alimentare (Curs 9)16. Contaminarea produselor alimentare cu mucegaiuri producătoare de toxine (Curs

11)17. Analiza riscurilor. Punctele critice de control (HACCP) (Curs 12).

1. Notiuni generale legate de inocuitatea produselor alimentare (Curs 1)

Alimentele - factori ai mediului ambiant cu care omul contractează rela ţii strânse în tot cursul existenţei sale. - furnizează organismului substan ţele nutritive de care acesta are nevoie pentru asigurarea energiei necesare proceselor vitale, pentru sinteza substanţelor proprii şi pentru formarea substanţelor active (enzime, hormoni, etc), care favorizează desfăşurarea normală în procesele metabolice.

Caracteristic pentru produsele alimentare este sensul complex al notiunii de calitate, deoarece, spre deosebire de alte produse industriale, calitatea produselor alimentare are un cuprins mult mai larg si efecte mult mai profunde.

Inocuitatea este componenta calitativă ce vizează siguran ţa şi securitatea consumatorului de alimente. Starea de sănătate a consumatorilor este asigurată dacă aceştia consumă în primul rând alimente salubre care nu conţin factori care ar produce îmbolnăviri. Inocuitatea se refera la lipsa dintr-un aliment a oricarui factor daunator organismului uman. Lipsa inocuitatii poate fi data de toxicitatea naturala sau contaminarea (fizica, chimica, radioactiva, biologica) a produselor alimentare

Calitatea igienică a alimentelor este influenţată de:contaminarea microbiologică sau cu alte oganisme contaminarea sau poluarea chimică şi toxicitatea naturală a produselor alimentare.

Valoarea alimentară a unui produs este dată de valoarea nutritivă, senzorială şi de gradul de inocuitate, respectiv absenţa din alimente a microorganismelor patogene, a substanţelor toxice microbiene şi a organismelor care produc infestarea (ouă, larve, insecte).

Noţiuni generale

2. Factori care afectează inocuitatea produselor alimentare (Curs 1)

Substanţele nocive din alimente pot proveni din surse şi cauze multiple:- constituienţii naturali ai unor alimente cum sunt: toxinele ciupercilor otrăvitoare, amigdalina din samburii unor fructe, solanina în cartofii încolţiţi, alcaloizii toxici din unele plante, ovidina din albuşul crud;- substanţe formate în alimente prin degradarea substanţelor nutritive (proteine, lipide , glucide), sub acţiunea enzimelor proprii sau a enzimelor elaborate de microorganisme de alterare sau prin prelucrări industriale sau culinare necorespunzătoare: amine, biogene, nitrozamine, acizi, alcooli, aldehide, cetone, peroxizi, compuşi Maillard etc;- toxine sintetizate de unele mucegaiuri şi bacterii: micotoxine , toxina stafilococică, toxina botulinică etc;- substanţe chimice ajunse în alimente: metale şi metaloizi toxici, reziduuri de pesticide, azotiţi, hidrocarburi policiclice aromate, monomeri toxici din mase plastice etc.- aditivi alimentari nepermişi sau utilizarea exagerată a celor permişi în scopul prevenirii alterării pentru îmbunătăţirea însuşirilor senzoriale: conservanţi, antioxidanţi, coloranţi, aromatizanţi, emulgatori etc.

Toţi aceşti factori condiţionează inocuitatea alimentelor fie individual fie în intercorelare.

Pentru ca produsele alimentare să ajungă la consumator cu un grad ridicat de inocuitate sunt necesare: - monitorizarea permanentă a surselor de poluare şi anihilarea efectului poluant;- aplicarea de procedee tehnologice care să afecteze cât mai pu ţin principiile nutritive ale alimentelor, dar care să îndepărteze substanţele cu caracter antinutritiv care se găsesc în mod natural în materiile prime sau care se pot forma în procesele de conservare şi prelucrare.- utilizarea unor bioconservanţi naturali (surse microbiene) în locul conservanţilor chimici;- conceperea unor planuri moderne de control al calită ţii cu identificarea punctelor critice şi evaluarea riscurilor care pot afecta siguranţa alimentară;- adaptarea şi utilizarea unor metode rapide şi eficiente de control al calităţii materiilor prime si produselor finite;- instruirea personalului care produce şi manipulează alimente;- respectarea condiţiilor tehnologice şi igienice.

Factorii care afectează inocuitatea produselor alimentare

3.Masuri pentru pastrarea inocuitatii produselor alimentare (Curs 1)

4. Alegerea contaminantilori ce urmează a fi supravegheati (Curs 2)La alegerea contaminantului ce urmează a fi supravegheat se recomandă să se ţină seama de:-gravitatea riscului pentru populaţie, în special efectele neurotoxice, mutagenice, teratogene şi cancerigene posibile;persistenţa agentului în mediul înconjurător, rezistenţa la degradare şi acumulareaîn lanţul alimentar;conversia în substanţe mai toxice;-abundenţa în mediul înconjurător şi expunerea populaţiei;

5. Factori dependenţi de substanţă care influenteaza actiunea toxica a unei substante chimice (Curs 2)

Factori dependenţi de substanţă

- Structura chimică. Relaţia dintre structura chimică şi efectul biologic este în funcţie de grupările chimice ale substanţelor şi activitatea electronică. Grupările chimice determină în primul rând hidro- sau liposolubilitatea şi în consecinţă tipul de acţiune biologică. Distribuţia şi conformaţia electronică a moleculei toxicului, determină un anumit tip de activitate biologică a acesteia, electronii biologic activi fiind cei mobili.- Starea de agregare. Potenţialul toxic al substanţelor care se găsesc în stare gazoasă este mai mare decât al celor care se găsesc în stare lichidă sau solidă, deoarece ele pătrund rapid în organism, pe cale respiratorie.Cu cât dispersia substanţelor toxice solide este mai mare, cu atât gradul lor de toxicitate este mai mare.Substanţele amorfe, care sunt mai solubile decât cele cristaline, produc efecte toxice mai puternice.Formele stabile din punct de vedere termodinamic, având o solubilitate mai scăzută, sunt mai greu absorbite şi mai puţin toxice.

Cu cât volatilitatea unei substanţe toxice este mai mare, cu atât riscul de intoxicaţie este mai mare, absorbţia pe cale pulmonară depinzând de volatilitatea substanţei. - Hidrosolubilitatea şi liposolubilitatea precum şi raportul dintre acestea influenţează considerabil toxicitatea. Cea mai mare absorbţie o au moleculele cu un coeficient mediu de repartiţie lipide/apă.Liposolubilitatea, la rindul ei, este dependentă de grupările chimice ale toxicului care condiţionează gradul de dizolvare al acestuia în membranele biologice, pe care trebuie să le traverseze. Cu cât liposolubilitatea este mai mare, cu atât absorbţia prin piele şi tubul digestiv a toxicelor este mai mare şi de asemenea difuzarea toxicului în sectorul intracelular este mai mare. Liposolubilitatea favorizează pătrunderea toxicelor pe cale cutanată, grosimea tegumentelor reglând absorbţia pe această cale.După pătrunderea toxicului în mediul intern, el difuzează în apa extracelulară şi intracelulară sau protoplasmatică, în raport cu gradul de dizolvare în apă, deci cu hidrosolubilitatea.Toxicitatea substanţelor hidrosolubile este direct proporţională cu gradul de solubilitate în apă al acestora. Cu cât indicele de hidrosolubilitate a unui toxic este mai mare, cu atât capacitatea de absorbţie a acestuia, de către organism este mai mare. Hidrosolubilitatea are o importanţă deosebită, mai ales pentru absorbţia pe cale respiratorie, prin inhalare de substanţe volatile. - Natura substanţelor chimice joacă un rol determinant în interacţiunea toxic-organism. Astfel se poate considera că, substanţele existente normal în lanţurile metabolice, fiziologice ale organismelor, au o activitate toxică celulară mai redusă. Aceasta se explică prin faptul că organismele posedă căile de bioinactivare necesare contracarării concentraţiilor crescute brusc în biofază. În schimb blocarea acestor căi prin diferite mecanisme, precum şi a căilor fiziologice de eliminare, determină sindroame toxice endogene de mare gravitate (encefalopatia hepatică, bilirubinica, uremică ş.a.)- Reactivitatea substanţelor chimice.Substanţle puternic reactive, cum ar fi acizii sau bazele tari, datorită efectelor caustice exercitate la nivelul căilor de intrare nu produc intoxicaţii acute propriu zise. Εle acţionează asupra proteinelor membranare şi citoplasmatice celulare producând leziuni.Alte substaţe reactive acţionează pe cale circulatorie producând efecte lezionale viscerale (ireversibile) prin denaturarea stratului lipidic al membranei celulare sau prin afectarea metabolismului energetic celular.În cazul solvenţilor organici (tetraclorura de carbon, cloroformul ş.a.) sau a pesticidelor, metaboliţii activi sau metaboliţii halogenaţi, prin reactivitatea lor ridicată se combină covalent (ireversibil) cu fosfolipidele hepatice din reticulul sarcoplasmatic. Aceşti metaboliţi activi, eliberaţi prin oxidare hepatică se pot lega covalent de acizii nucleici, determinând procese de mutageneză, carcinogeneză, etc.-Puritatea. Prezenţa unor impurităţi provenite din operaţiile de sinteză, extracţie, prelucrare precum şi din contaminanţii materiilor prime pot intensifica sau micşora acţiunea toxică a produsului.-Concentraţia. Concentraţia ca şi doza, calea şi viteza de pătrundere a toxicului în organism este un element definitoriu pentru toxicitatea unei substanţe.Ex: o doză de 5 ml acid sulfuric concentrat poate cauza leziuni mortale, în timp ce aceiaşi cantitate în diluţie de 2-3:1000 nu are efecte toxice. Concentraţia substanţelor toxice gazoase sau volatile este direct proporţională cu toxicitatea. Normele de igienă stabilesc concentraţiile maxime admisibile (CMA) pentru fiecare toxic din aerul spaţiilor industriale şi comunale.CMA reprezintă concentraţia medie la care muncitorii, industriali sau agricoli pot fi expuşi fără pericol, câte opt ore zilnic, de-a lungul unor perioade lungi de timp. CMA se exprimă

în mg/m3 sau ppm.Toxicitatea unei substanţe asupra organismului uman sau animal depinde şi de calea de pătrundere a toxicului în organism. Toxicitatea este mult mai mare când toxicele sunt introduse în organism parenteral sau pe cale respiratorie, comparativ cu calea digestivă (per os). Sucurile digestive şi alimentele din stomac pot modifica toxicitatea prin diluare, prin micşorarea sau mărirea solubilităţii toxicului şi prin formarea unor compuşi cu toxicitate mai redusă sau nulă. Grăsimile existente în tubul digestiv, provenite din alimente şi în special din lapte, cresc toxicitatea compuşilor organocloruraţi şi organofosforici, determinând absorbţia acestora cu o viteză ma mare în sistemul circulator. Pe de altă parte lipidele scad toxicitatea unor substanţe (hidrosolubile) prin împiedicarea sau încetinirea absorbţiei acestora.- Interacţiunea substanţelor exogene.La nivelul organismului pot avea loc interacţiuni între substanţele exogene şi constituenţi ai alimentelor atunci când aceştia coexistă sau ajung în organism concomitant sau succesiv.Efectele interacţiunii sunt indiferente, sinergice sau antagonice.

-Efecte indiferente: substanţa A şi B nu se influenţează reciproc.-Efecte sinergic: sustanţa A şi B acţionează în acelaşi sens. Efectul global S (ca durată,

intensitate şi viteză a instalării acţiunii toxice poate fi:-egal sau mai mic decât suma efectelor lui A şi B luate separat. S ≤ A+B: adiţie sau sumaţie şi are loc când substanţele acţionează asupra aceluiaşi tip de receptor.-mai mare decât suma efectelor lui A şi B luate separate, S > A + B: potenţare şi are loc când substanţele acţionează asupra unor receptori diferiţi.

-Efecte antagonice: Substanţele A şi B acţionează în sens contrar, rezultând un efect global micşorat, nul sau inversat. În relaţia antagonică se deosebesc:

-agonistul: orice substanţă biologic activă (toxic sau farmacologic).-antagonistul: substanţa care micşorează, anulează sau inversează efectul agonistului.

Antagonistul poate acţiona prin:-mecanism chimic propriu zis: anihilarea acţiunii agonistului;-mecanism biochimic.

Se disting:-antagonism competitiv, când antagonistul, având structură asemănătoare agonistului, acţionează asupra aceloraşi receptori (dar în sens contrar). Acest antagonism este de obicei specific şi selectiv, datorită unor deosebiri în structura diferiţilor receptori ai aceluiaşi agonist;-antagonism necompetitiv, când antagonistul: reacţionează cu alţi centri activi ai receptorului, perturbând etapele care preced formarea complexului agonist-receptor. Acest gen de antagonism este caracteristic sistemelor enzimatice.-reacţionează cu receptori diferiţi, perturbând efectul agonistului (antagonism indirect sau de efect). De obicei nu sunt specifice, dar pot fi selective.

Antagonismul poate fi reversibil sau ireversibil.De fapt, în sistemele reale, situaţia este mult mai complicată faţă de sistemele simplificate expuse anterior, pentru că intervin factori dependenţi de doză, cale de administrare, reactivitatea organismului etc.

6. Substanţele toxice care se regăsesc în mod natural în produsele alimentare şi care afectează inocuitatea acestora (Curs 3)

Aceste substanţe toxice în funcţie de structura lor se împart în: -peptide, -aminoacizi,

-proteine, -alcaloizi, -glicozide, -substanţe fenolice, -substanţe vasoactive, -toxine din peşte şi din alte animale acvatice.

7. Metale cu potential toxic (Curs 4)

Toxicitatea metalelor in industria alimentara

- metalele si aliajele folosite la confectionarea ustensilelor utilajelor vaselor si ambalajelor pentru prelucrarea si pastrarea alimentelor. - compusi metalici organici sau anorganici sunt utilizati ca agenti conservanti si pentru combaterea daunatorilor. - rezultatul poluarii mediului.

Patrunderea si acumularea in organism a metalelor toxice pe mai multe cai: alimentara, apa, aer, transcutanat.

Plumbul

-utilizat de peste 4000 de ani pentru fabricarea statuetelor in sudura sau in monetarie. - Pb impreuna cu As este una dintre otravurile cele mai vechi cunoscute responsabil de intoxicatii acute sicronice (saturnismul) = incarcarea plamanilor cu Pb. -Pb este atacat usor de O2, de acizi. Este absorbit in competitie cu Ca , Pb-ul se fixeaza pe gruparile tiol a 2 enzime ce intra in biosinteza mioglobinei, Pb-ul este absorbit pe cale pulmonara si digestiva, actioneaza asupra sistemului nervos periferic, scade viteza de conducere a nervilor si poate sa creeze encefalopatii (sa se acumuleze in creier).

In industria alimentara sursele cele mai frecvente de contaminare cu Pb sunt utilajele si ambalajele (tevi si piese din Pb, cutii de conserve) multe alimente dizolva cu usurinta Pb-ul mai ales daca in proces intevin si temperaturi ridicateEx: (otetul, bauturile carbogazoase, berea, vinul, sucurile de fructe, bulionul, produsele lactate acide, muraturile).

O alta sursa de contaminare o reprezinta folosirea integrala a unor aditivi cu Pb ex: (PbCr pentru colorarea untului si a margarinei sau Pb in boia de ardei rosi). Daca absorbtia de Pb nu depaseste 1mg/zi organismul reuseste sa-l elimine pe cale renala.

Cadmiu

-prezent in solutii in concentratii de 0,2 mg/kg principala cauza a intoxicatiilor cu Cd o constitue aerul poluantdeoarece Cd are un procentaj de absorbtie pulmonara superiora absorbtiei digestive. Absorbtia Cd pe cale intestinala este slab diminuata de Ca si de acidul fitic, ficatul si rinichi acumuleaza Cd. Intoxicatiile cu Cd produc o deficienta in Ca si vitamina D. Cd are un potential congerigen si produc hipertensiune, perturba absorbtia Fe si Cu din organism substituie Ca si modifica permeabilitatea membranelor celulare si intracelulare. In interiorul celulelor are o mare afinitate pentru gruparile tiol (SH) inhiba enzimele ARN polimeraza siperturbasinteza proteinelor. Cauza principala a intoxicatiilor cu Cd o constituie alimentele in special cale de origine vegetala, carnea, ficatul si rinichii si alimentele de origine acvatica.

Cupru

Se foloseste in industria alimentara si in mediul casnic pentru confectionarea de cazane, conducte, aparate de distilare, vase de bucatarie. Metalul ca atare bine curatat si lustruit este rezistent la coroziune si trece greu in aliment in schimb in cazul aparitiei coclelii (saruri de Cu) se solubilizeaza usor mai ales in contact cu unele alimente si sub forma de substante fungicide utilizate in pomicultura, legumicultura, viticultura. Continutul in Cu a mustului din struguri nespalati este de 30-40 mg/kg in vin concentratia scade la aproximativ 1mg/kg deoarece (metalul este precipitat sub forma de tartrat care se elimina odata cu limpezirea). In cazul ingerarii in cantitati mari apar intoxicatii care se manifesta prin varsaturi, leziuni ale tubului digestiv, colici renale.

Zinc

Se foloseste sub forma de tabla zincata la acoperirea meselor, pentru tevi, galeti, cazi, bidoane. Produsele alimentare care dizolva zincul sunt: otetul, vinul, sucurile de fructe si produsele lactate acide. Zn ca metal este foarte putin nociv, dar sarurile in doza mare au efect iritant si toxic. Efecte ale intoxicatiilor se manifesta prin: colici, diaree, leziuni renale, tulburari nervoase.

8. Nitratii si nitritii ca poluanti chimici (Curs 5)

Nitratii si nitritii

Nitratii si nitritii sunt componenti naturali ai solului provenind din mineralizarea substantelor azotoase de originevegetala si animala. O parte din nitrati si nitriti este absorbita de radacinile plantelor si serveste ca materie prima pentru sinteza proteinelorsi a altor compusi cu azot, iar alta parte este antrenata in apele de suprafata sau cele care traverseaza solul, regasindu-se in rauri, lacuri sau apele subterane in special in panza de apa freatica.In mod natural, intre nitratii si nitritii din sol, apa si plante se stabileste un echilibru care poate fi insa rupt de utilizarea intensiva in agricultura a ingrasamintelor organice naturale si mai ales a celor azotoase sintetice. Produsiilor de degradare imbogatesc solul si se pot acumula in plantele cultivate pana la niveluri daunatoare pentruconsumatori.Prin intermediul furajelor si al apei, nitratii si nitritii ajung in organismul animalelor ale caror produse intra in alimentatia omului. Ambele categorii de substante sunt utilizate ca aditivi alimentari in preparatele din carne si uneori in laptele destinatproductiei de branzeturi, pentru ameliorarea insusirilor senzoriale si prelungirea duratei de pastrare.Nitratii si nitritii in produsele alimentare de origine vegetalaPlantele absorb azotul in principal sub forma de nitrati sau amoniac. Primele transformari pe care le sufera nitratii in plante constau in doua reduceri succesive catalizate de enzimele nitratreductaza si nitritreductaza:Oxidul de azot este transformat mai departe, tot pe cale enzimatica, in hidroxilamina, amide si aminoacizi.Transformarea nitratilor in nitriti, se face preponderent in radacini si frunze. Cantitatea de nitrati existenta la un moment dat in planta este rezultatul bilantului dintre cantitatea absorbita si cea utilizata in proteinogeneza. Oricefactor susceptibil de a interveni in absorbtie sau intr-un punct oarecare al lantului metabolic, ce asigura transformareaazotului nitric in azot aminat si azot proteic, poate influenta cantitatea de nitrati liberi din planta.

O cauza principala a acumularii nitratilor o constituie desigur folosirea ingrasamintelor azotoase pe terenurile de cultura. In conditii de fertilitate intensa se ajunge ca unele legume sa contina de 3-4 ori mai multi nitrati decat in absenta ingrasamintelor. La fructe si la semintele de cereale, efectele fertilizarii sunt mult mai putin evidente decat la legume.Acumularea de nitrati poate fi favorizata si de alti factori cum sunt: - existenta in planta a unor cantitati mici de nitratreductaza; - insorirea slaba, deoarece nu asigura energia necesara reactiilor; - carenta in oligoelementele ce participa la activitatea reducatoare.

Multitudinea factorilor care intervin in bilantul azotat al plantelor explica marile variatii ale continutului de nitrati in produsele vegetale consumate de om.Spre deosebire de nitrati, continutul de nitriti din legume si fructe este foarte redus datorita faptului ca in proceselede transformare pe care le sufera nitratii, etapa nitritilor este tranzitorie, pe masura ce nitritii se formeaza sub influenta nitratreductazei, ei sunt redusi mai departe cu aceeasi viteza de catre nitritreductaza in oxizi de azot. Asa se explica de ce cantitatile de nitrati din spanac, sfecla, telina, ridichi si alte legume, ajung frecnent la 2000-3000 mg/kg, in timp ce nitritii nu depasesc 1-5 mg/kg.Plantele furajere pot acumula nitrati. Cu mare capacitate de acumulare, se remarca: ovazul, orzul, secara, porumbulverde, trifoiul, frunzele de sfecla, rapita, etc. Continutul lor de nitrati este in functie de conditiile pedoclimatice, ajungand in timp secetos, urmat de precipitatii abundente, pana la 10-30 mg/100g , mai ales sub forma de nitrat de potasiu.Nutreturile prost conservate, depozitate in conditii de umiditate si caldura, mucegairea lor, etc. favorizeazatransformarea nitratilor in nitriti, care sunt de 10-20 de ori mai toxici. Cu cat planta este mai tanara , cu atatcontinutul de nitrati este mai mare.Pastrarea dupa recoltare a fructelor si mai ales a legumelor in conditii necorespunzatoare, care favorizeazadezvoltarea microorganismelor de degradare poate determina acumularea in cantitati mari de nitriti prin reducereanitratilor. Stagnarile pe fluxul tehnologic al fabricarii conservelor de legume si fructe constituie de asemenea cauzede transformare a nitratilor in nitriti.

9. Materiale plastice care pot afecta inocuitatea produselor alimentare (Curs 5)

Materiale plastice

Multi dintre aditivii chimici din compozitia produselor de plastic, pe langa posibilele probleme de siguranta care pot saapara in timpul procesului de productie, au si efecte negative asupra mediului si sanatatii umane.

Aceste efecte pot include: - toxicitate directa- riscul aparitiei cancerului cum este in cazul dietilhexilului ftalat- tulburari endocrine care pot duce la aparitia cancerului, malformatiilor congenitale, suprimarii sistemului imunitar siproblemelor de dezvoltare la copii.

Oamenii sunt expusi la o serie de substante chimice nu doar in timpul procesului de fabricatie ci si prin simpla folosirea ambalajelor din plastic, deoarece unele substante chimice migreaza din ambalajele de plastic in continutul acestora.

Exemple de materiale plastice care au contaminat alimentele au fost raportate in cazul mai multor tipuri de plastic, inclusiv stiren din polistiren, pastifianti din PVC, antioxidanti din polietilena si acetaldehida de la PET-uri.

Printre factorii care controleaza migratia se numara structura chimica a substantelor care sunt eliberate si naturaproduselor alimentare ambalate.

Ftalaţii reprezintă o clasă de produse chimice, constituite dint - un inel benzenic şi două

grupări carboxilice în poziţia orto - (figura 1), care se utilizează extrem de larg, fiind în s pecial

folosiţi drept plastificatori – adaosuri la substanţele polimere (mase plastice, cauciucuri,

vopsele) , menite să le imprime polimerilor (PVC) plasticitate, extensibilitate şi rezistenţă la

rupere. Acestea reprezintă 90 la sută din producţia mondială de ftalaţi, ceea ce echivalează

cu circa 3 mln tone/an). Alte 10 procente din producţia mondială de ftalaţi se folosesc drept

solvenţi, denaturanţi pentru alcool, în produsele cosmetice, de parfumerie, pesticide etc.

Ftalaţii nu sunt legaţi chimic în matr icea polimerului . P rin urmare, ei pot să migreze în lichidul

ce vine în contact cu acesta sau chiar să treacă în aer. Solubilitatea ftalaţilor în apă este

foarte redusă . P entru dibutilftalat (DBP) , spre exemplu, solubilitatea în apă constituie doar

0,1 p rocente . Migrarea lor este accelerată în prezenţa grăsimilor şi a alcoolului, acestea

contribui nd la o solubilizare mai importantă a ftalaţilor.





















































































Pentru că sunt lip osolubili, ftalaţii au

tendinţa de a se concentra în alimentele bogate în grăsimi, precum untul, laptele,

brânzeturile . A cestea reprezintă calea cea mai probabilă de contaminare alimentară a

populaţiei cu reziduuri de ftalaţi.

-nu sunt autorizati pentru compozitia vopselurilor si lacurilor care pot veni in contact cu alimentele

Căile posibile de contaminare, în ordinea descreşterii probabilităţii de contaminare a alimentelor, sunt:-în procesul de producere, şi anume în urma contactului:a) cu materialele din cauciuc (nedestinat contactului cu produsele alimentare)b) cu materiale plastice (nedestinate contactului cu produsele alimentare)c) cu suprafeţe vopsited) cu unele materiale adjuvante: - la îmbuteliere/ambalare, în special la cald;- din materia primă , dacă:- mediul este contaminat;- intră în componenţa pesticidului utilizat;- materia primă a fost în contact cu recipientele din plastic.

Ftalaţii reprezintă o clasă de produse chimice, constituite dint-un inel benzenic şi două grupări carboxilice înpoziţia orto care se utilizează extrem de larg, fiind în special folosiţi drept plastificatori – adaosuri la substanţele polimere (mase plastice, cauciucuri, vopsele), menite să le imprime polimerilor (PVC) plasticitate, extensibilitate şi rezistenţă la rupere. Se mai folosesc drept solvenţi, denaturanţi pentru alcool, înprodusele cosmetice, de parfumerie, pesticide etc.Ftalaţii nu sunt legaţi chimic în matricea polimerului. Prin urmare, ei pot să migreze în lichidul ce vine încontact cu acesta sau chiar să treacă în aer. Solubilitatea ftalaţilor în apă este foarte redusă. Migrarea lor esteaccelerată în prezenţa grăsimilor şi a alcoolului, acestea contribuind la o solubilizare mai importantă a ftalaţilor.

10. Toxine formate în timpul procesării alimentelor (Curs 6) 1. Nitrozaminele

Nitrozaminele sunt compuşi chimici care prezintă o toxicitate slabă sau medie, dar care au un potenţial cancerigen ridicat.

Nitrozaminele din punct de vedere chimic au formula generală: R1

N—N = O, unde R1 şi R2 pot fi grupări alkil sau aril. În anumiţi R2

compuşi grupările R1 şi R2 pot fi înlocuiţi cu un inel ciclic cum este cazul nitrozopirolidinei sau nitrozoheptametileniminei.

Modul de acţiune al nitrozaminelor în organism

Nitrozaminele sunt transformate în metaboliţi activi de către organele mamiferelor prin procese enzimatice; acţiunea lor asupra organelor şi gradul lor de toxicitate depinde de structura lor chimică şi în mai mică măsură de specia animalului, calea de acces în organism şi doza ingerată.

Producerea de leziuni maligne se datorează formării de radicali liberi organici, prin metabolizarea nitrozaminelor care deteriorează ADN-ul celular implicat în sinteza proteinelor. Se produc astfel proteine atipice care nu mai răspund mecanismului de control al celulei având ca final degenerarea celulei (creşterea anormală şi rapidă a celulei), deci la generarea cancerului.

Nitrozaminele se pot forma în diferite produse alimentare (produse din carne, brânzeturi, uleiuri, peşte, unele produse vegetale), dar şi pe cale endogenă (în organismul animal), atunci când sunt create următoarele condiţii:

-când există o substanţă de nitrozare cum ar fi nitritul sau nitratul, care poate fi transformat în nitrit, precum şi atunci când există prezenţi diferiţi oxizi de azot rezultaţi la producerea fumului, sau în gazele de combustie (frigerea pe grătar);

-când există substanţe care pot fi nitrozate. Acestea include o serie de aminoacizi liberi sau legaţi în structura proteinelor, precum şi amine rezultate în procese de maturare, fermentaţie, acţiunea microorganismelor, procese termice (fig. 2).

În produsele alimentare, producerea de nitrozamine este influenţată de următorii factori:-cantitatea de reactanţi prezenţi în produs: azotiţi, oxizi de azot, aminoacizi, amine,

peptide, proteine;-temperatura la care are loc tratamentul termic al produsului sau depozitarea acestuia;-pH-ul produsului;-prezenţa în produs a substanţelor cu acţiune inhibitoare: amidon, acid ascorbic, acid

sorbic, acid tanic.

Precursori ai nitrozaminelor: nitritul şi nitratul

Ionul nitrit joacă trei roluri importante în industria prelucrării cărnii: are acţiune antimicrobiană; menţine culoarea roşie a cărnii; sărează unele produse din carne.Mecanismul şi cofactorii acţiunii antimicrobiene nu sunt bine înteleşi. De când carnea

tratată este ţinută în condiţii anaerobe, este foarte important să se asigure siguranţa acestor produse alimentare.

Culoarea roşie a cărnii provine din pigmenţii nitroz-mioglobinei si nitroz-hemoglobinei. Aceşti pigmenţi sunt formaţi când nitritul este redus la oxid nitric, care reacţionează cu hemoglobina si mioglobina. Dacă aceşti pigmenţi nu se formează, carnea tratată termic ar avea un aspect neapetisant.

Ionul nitrit oferă o sărare dorită baconului, cârnaţilor de Frankfurt şi altor produse din carne.

Nivelul de nitriţi permis în alimentele tratate diferă de la o ţară la alta, de la 10 la 200 ppm.

Cantitatea de nitriţi din organismul uman rezultă din reducerea nitraţilor de către bacteriile din cavitatea bucală şi tractusul intestinal. Nitratul este întâlnit în dietă în doze mari (1000-3000 ppm) în vegetale: varză, morcovi, spanac.

Nitraţii sunt larg răspândiţi in alimente. Dieta unui adult poate să conţină 100 mg/zi. Rădăcinile şi frunzele vegetale conţin 85% pe când carnea tratată cam 9%.

Fertilizarea solurilor cu nitraţi face ca solul şi apa să fie bune surse de nitraţi.

11. Efectul procesarii asupra inocuitatii produselor alimentare (Curs 6)1. Toxicitatea grăsimilor autooxidate şi degradate termic

Modificările degradative ale grăsimilor şi uleiurilor sunt: autooxidarea – decurge la temperturi sub 100ºC; polimerizarea termică – care are loc la temperaturi cuprinse între 200 – 300ºC, în

absenţa aerului; oxidarea termică – care are loc la tempratura de circa 200ºC în prezenţa aerului;Autooxidarea conduce la formarea unor produşi diverşi, incluzând produşi de oxidare,

scindare, deshidratare şi polimerizare a hidroxizilor formaţi în prima etapă a oxidării cu formare de epoxizi, aldehide, compuşi oxidrilici, acizi, diperoxizi.

Încălzirea grăsimilor şi uleiurilor conduce la modificări fizice şi chimice substanţiale, intensitatea acestor transformări fiind dependentă de:

temperatură; durata încălzirii; tipul grăsimii sau uleiului (gradul de nesaturare şi felul acizilor graşi nesaturaţi); prezenţa unor catalizatori (Fe, Cu); modul de încălzire în prezenţa sau absenţa aerului.În uleiurile şi grăsimile tratate termic se acumulează substanţe nesaponificabile (peroxizi,

aldehide, cetone, etc.) monomeri ciclici, dimeri aciclici şi ciclici, trimeri, cetoesteri saturaţi şi nesaturaţi, esteri di, tri….hidroxi. Raportul dintre aceşti compuşi este în funcţie de modul de încalzire.

În cazul polimerizării termice în absenţa aerului se formeaza dimeri, trimeri sau polimeri.Autooxidarea, polimerizarea termică şi oxidarea termică conduc în ultimă instanţă la

scăderea valorii alimentare a grăsimiimşi uleiurilor, datorită distrugerii acizilor graşi esenţiali, ai carotenului şi vitaminei A. Când grăsimile şi uleiurile sunt utilizate pentru pregătirea culinară (prăjirea) a diferitelor produse de origine vegetală sau animală, sunt distruse unele vitamine hidrosolubile, se micşorează valoarea nutriţională a proteinelor prin formarea de complexe între proteine şi produşii de degradare ai grăsimii şi uleiurilor.

Efectele ingerării grăsimilor auooxidate, polimerizate şi oxidate termic, studiate pe animale de experienţă cărora li s-au administrat în dietă 10 – 15% grăsimi transformate, sunt:

hipertrofia ficatului şi rinichilor; acţiunea carcinogenică şi cocarginogenică; diaree, uneori hemoragică; leziuni ale pielii şi leziuni ulceroase; căderea părului; deficienţă în vitamina E; scăderea în greutate.

Pentru înlăturarea acestor riscuri se recomandă: excluderea din alimentaţie a grăsimilor râncede; utilizarea la prăjire a grăsimilor mai puţin nesaturate; temperatura de prăjire să nu depăşească 170 – 180ºC; reducerea la minim a procesării alimentelor prin prăjire; să nu se efectueze mai multe prăjiri în acelaşi ulei.

2. Tratamente care pot conduce la modificarea proteinelor în produsele alimentare

Tratamentele care pot conduce la modificarea proteinelor în produsele alimentare sunt: tratamente cu oxidanţi; tratamente alcaline; tratamente termice moderate în prezenţa glucidelor reducătoare; tratamente termice severe în prezenţa sau absenţa glucidelor ; tratamente însoţite de combinare cu molecule cu funcţie carbonilică.

Principalele modificări induse de aceste tratamente sunt; modificarea catenelor laterale ale aminoacizilor din structura proteinelor prin

oxidări, dezaminări, desulfurizări, izomerizări; formarea de legături transversale în catenele laterale ale aminoacizilor din structura

proteinelor ( legături intra şi intermoleculare); fixarea moleculelor neproteice la proteinele din produsele alimentare prin reacţii cu

glucide reducătoare, reacţii cu lipide şi derivaţi de oxidarte ai acestora, reacţii cu aldehide, cu chinone, cu nitriţi, sulfiţi şi substanţe ce conţin clor.

Tratamente cu oxidanţi

Agenţii puternici de oxidare determină transformări ale aminoacizilor:- metionina metioninsulfonă;- cisteină acid cisteic;- triptofan N-formil kinureină;

şi oxidarea parţială a aminoacizilor tirozină, serină, treonină.Agenţii de oxidare sunt rar utilizaţi în industria alimentară. La sterilizarea laptelui,

zerului, recipientelor şi la albirea şi detoxifierea unor concentrate proteice se utilizează apa oxigenată, iar la albirea şi maturarea făinii de grâu se utilizează peroxidul de benzoil.

La iradierea produselor alimentare, în prezenţa O2, cu radiaţii gama, prin hidroliza apei se formează H2O2 care acţionează asupra aminoacizilor cu sulf rezultând compuşi volatili cu sulf, responsabili de mirosuri nedorite ale laptelui, cărnii şi produselor vegetale iradiate.

Tratamentele alcaline

Se utilizează pentru: obţinerea izolatelor proteice de origine vegetală precum şi pentru obţinerea

cazeinaţilor solubili (de Na, K, Ca); obţinerea proteinelor sub formă de fibre în vederea utilizării în produse similare

cărnii(analogi de carne); hidroliza parţială a concentratelor proteice de peşte; extracţia proteinlor din drojdii şi reducerea conţinutului de acizi nucleici; depielarea chimică a unor fructe, legume şi cereale; distrugerea aflatoxinelor din şroturile de arahide şi seminţe oleaginoase; tratamente cu NH3 pentru:

conservarea peştelui destinat făinurilor furajere; îmbunătăţirea digestibilităţii făinii de porumb; obţinerea unor produse tradiţionale (tortilla).

În funcţie de intensitatea tratamentelor, proteinele pot suferi: denaturări; hidroliză parţială; izomerizări şi racemizări ale aminoacizilor (metionină, lizină);

distrugerea aminoacizilor (lizină, cisteină, serină, treonină); formarea unor compuşi antinutritivi prin reacţii de β-eliminare şi de condensare.În concluzie, se recomandă aplicarea de tratamente modrate şi sub control permanent.

Tratamente termice

Tratamentele termice ale produseor alimentare conduc la: distrugerea aminoacizilor cu sulf (desulfurizarea), care conduce la scăderea valorii nutritive, deci aroma produsului se îmbunătăţeşte.Prin denaturarea proteinelor, grupările –SH “ mascate” sunt aduse la suprafaţă, astfel că desulfurizarea (formarea de H2S)este accentuată, iar numărul de grupări -SH libere, care rămân neafectate se micşoreaza considerabil, ceeace influenţează negativ calitatea cărnii, deoarece grupările -SH contribuie la:

înroşirea cărnii în prezenţă de azotiţi; consolidarea structurii prin formarea de grupări disulfurice (-S-S-); realizarea unui anumit potenţial de oxidoreducere; legarea unor metale grele; legarea unor micotoxine (patulina, acid penicilic) şi a unor hidrocarburi

policiclice (3,4 benzpiren). reacţii de amidare şi transamidare – tratamentul termic sever cu căldură umedă sau uscată a produselor alimentare bogate în proteine, dar sărace în glucide (peşte, carne), conduce la distrugerea unei cantităţi apreciabile de cisteină.Digestibilitatea proteinelor, în acest caz, este redusă în mod sever (cu 40-60%) , iar digestibilitatea unor aminoacizi (lizină, acid aspartic, acid glutamic) diminuată substanţial. reacţia proteinelor cu glucidele – se cunoaşte că îmbrumarea neen zimatică a unor produse alimentare în timpul procesării sau depozitării are următoarele implicaţii:

negative – la produse precum: praf de ouă, lapte praf sterilizat, legume sau fructe sterilizate sau deshidratate, pastă de tomate, gemuri, sucuri de fructe concentrate, siropuri, melase – induce modificări de gust, culoare, miros; reducerea valorii alimentare.

pozitive – la carne friptă sau prăjită, cafea, pâine, arahide, produse zaharoase – favorizează îmbunătăţirea culorii şi aromei.

Îmbrunarea neenzimatică este rezultatul unei multitudini de reacţii chimice precum: reacţii dintre aldehide, cetone, glucide reducătoare cu aminoacizi, peptide,

proteine, amine (reacţia Maillard); reacţii dintre glucide şi acizi organici; reacţii de condensare a polifenolilor cu aminoacizii; reacţia de oxidare a polifenolilor ; reacţia de complexare a polifenolilor cu metale (Fe2+, Cu2+).

Combinarea proteinelor cu molecule cu funcţie carbonilică

Reacţia proteinelor cu lipidele poate avea loc: in vivo – când prin oxidarea lipidelor şi interacţiunea covalentă lipide – proteine este

afectată integritatea unor proteine (colagenul) proteine membranare, sau protein-enzime;

în produse alimentare (peşte congelat, făină de peşte, seminţe oleaginoase) unde au loc efecte negative precum denaturarea proteinelor, scăderea solubilităţii, scăderea extractibilităţii în soluţii alcaline şi întărirea texturii.

Reacţii cu aldehidele – la afumarea produselor din carne, aldehidele din fum (formaldehida, aldehida acetică) pot reacţiona cu grupările NH3 terminale ale proteinelor cu efecte negative asupra solubilităţii şi digestibilităţii. Reacţia cu quinone. Quinonele rezultate din polifenoli pe calea oxidării enuimatice sau alcaline reacţionează cu grupările NH2 şi SH ale proteinelor rezultând polimeri, compuşi mai greu digerabili. Reacţia cu sulfiţi – sulfiţii şi substanţele înrudite sunt utilizate pentru obţinerea unor izolate proteice din făina de soia şi făina de floarea soarelui. Prin reacţia proteinelor cu sulfiţi se formează tiosulfaţi, S-sulfonaţi şi tioli care afectează valoarea nutritivă a proteinelor. Reacţia proteinelor cu substanţe care conţin clor:

- tricloretilena (folosită la extracţia uleiului din soia, reacţionează cu grupările –SH rezultând produsul toxic – diclorvinil cisteina;- 1,2 dicloretanul reacţionează cu proteine (din peşte în special) – are loc distrugerea parţială a histidinei şi cisteinei.- triclorura de azot (NCl3) utilizată la albirea făinurilor de grâu, reacţionează cu resturi de metionină rezultând metil-sulfoximină (produs toxic) care dă tulburări ale sistemului nervoshipocloritul de sodiu (soluţie 0,3%, pH = 8-9) se utilizează pentru obţinerea hidrolizatelor proteice din arahide, conduce la oxidarea triptofanului şi tirozinei ceea ce determină cu 80% a concentraţiei acestor aminoacizi.

12. Microbiota alimentelor (Curs 7) Microbiota alimentelor

Microbiota alimentelor reprezintă totalitatea microorganismelor prezente în alimente. În funcţie de natura microorganismelor ce compun microflora, ea poate fi diferenţiată în microbiotă specifică şi nespecifică.

Microbiota specifică este alcătuită din miocroorganisme permanent prezente în mod natural în materile prime, care se multiplică în diferite etape ale procesării (murarea legumelor, fermentarea mustului, ş.a.) şi care realizează prin metabolismul lor, însuşiri senzoriale şi de compoziţii obligatorii, cu o influenţă pozitivă asupra calităţii alimentelor.

Tot în această categorie sunt incluse şi culturile starter, care sunt culturi pure de microorgasnisme adăugate exogen, în vederea obţinerii de produse alimentare cu calităţi superioare. Aceste microorganisme benefice, introduse în mod dirijat sub formă de monoculturi sau culturi mixte, în scopul creşterii producţiei alimentare (la fabricarea produselor lactate acide, a brânzeturilor, untului, pâinii, berii, spirtului şi băuturilor alcoolice, oţetului) nu sunt considerate contaminanţi deşi în condiţiile de activitate şi durată în care ele sunt active, pot să producă uneori modificări ale calităţilor senzoriale.

Microbiota nespecifică este alcătuită din microorganisme ce ajung pe alimente prin contaminare.

Microbiota nespecifică poate fi alcătuită din microorganisme organotrofe sau saprofite şi microorganisme patogene.

Microorganismele saprofite prezente în produsele alimentare pot condiţiona în anumite situaţii dezvoltarea unor procese biochimice obligatorii, condiţionând calităţile alimentelor, situaţii în care ele devin specifice pentru microbiota dată a produsului.

Având însuşiri antagoniste în raport cu alte microorganisme, acestea asigură, adesea, conservarea produselor alimentare, care prin consumare nu prezintă pericol epidemiologic.

Microorganismele saprofite sunt foarte răspândite în natură şi produc alterarea produselor alimentare, când se află în număr mare, ca rezultat al acţiunii lor asupra compuşilor organici din aliment.

13. Factori care determină activarea microbiană (Curs 7-8) Factorii care determină activarea microbiană

Acţiunea microbilor este condiţionată de trei grupe de factori:

1. Factori intriseci, care se referă la compoziţia şi structura produselor alimentare. Dintre factorii intrinseci dependenţi de aliment care va reprezenta substratul pentru activitatea microorganismelor, mai importanţi sunt:

-Compoziţia chimică a alimentuluiCu cât are o compoziţie chimică mai complexă cu atât alimentul asigură condiţii mai

favorabile pentru creşterea mai rapidă a unui număr mai mare de microorganisme şi este mai alterabil. Produsele alimentare lichide se alterează mai rapid decât cele solide datorită contactului direct al microorganismelor cu nutrienţii solubili. Produsele vegetale (fructe, legume) cu un pH acid şi lipsite de vitamine din grupul B sunt alterate preferenţial de mucegaiuri, microorganisme ce nu necesită pentru dezvoltare factori de creştere şi care produc enzime extracelulare, ce pot hidroliza poliglucidele din învelişul lor protector. Carnea care are un conţinut important de substanţe azotate şi un pH apropiat de neutru va favoriza dezvoltarea bacteriilor de putrefacţie şi pot folosi ca sursă de azot, protide. Alimentele bogate în lipide vor fi alterate de microorganisme producătore de lipaze (g. Pseudomonas, Bacillus, Candida, Geotrichum, Aspergillus, Rhizopus, ş.a)

-Structura anatomică influenţează activitatea microbiană, împiedicând accesul acestora la substanţele nutritive. Astfel oul se alterează greu, coaja şi membrana împiedecând pătrunderea unor microorganisme. Seminţele oleaginoase şi cereralele prezintă un înveliş celulozic protector. Fructele cu înveliş ceros, greu penetrabil, vor fi alterate în zone unde se produc leziuni mecanice, înţepături de insecte, ş.a.

-Valoarea pH-ului Microorganismele se dezvoltă, în limite largi de pH (între 1,5 – 1,1).Drojdiile, mucegaiurile, bacterile lactice şi acetice preferă valori de pH de 2,5 – 5,5

dezvoltându-se în produse acide care pot suferii fermentaţie sau mucegăire. Bacteriile de putrefacţie care preferă un pH = 7 nu se pot dezvolta în medii acide.

Acţiunea pH-ului asupra creşterii microorganismelor se datorează modificării disponibilităţii unor nutrienţi de către echilibrul ionic. De asemeni cinetica reacţiilor enzimatice se desfăşoară optim la valori specifice de pH.

Valoarea rH-uluiPotenţialul de oxido–reducere a unei substanţe depinde atât de raportul între substanţele

cu caracter reducător şi oxidant, cât şi de tensiunea de oxigen şi contactul produsului cu aerul.

Potenţialul de oxido–reducere (V0) măsoară facilitatea cu care un mediu pierde sau câştigă elctroni. Dacă pierde electroni, este reducător şi potenţialul de oxido–reducere este negativ, iar dacă câştigă elctroni este oxidant, potenţialul de oxido–reducere pozitiv (+200 ÷ +300) alimentele putând fi alterate de mucegaiuri, bacterii aerobe. Brânzeturile cu potenţial de oxido – reducere negativ (-20 ÷ -200) sunt alterate de bacteriile butirice anaerobe.

-Indicele de activitate al apei (aw)

Indicele de activitate a apei (aw) din produsele alimentare reflectă conţinutul de apă liberă pe care o au la dispoziţie microorganismele pentru reacţii chimice, biochimice, transfer de metaboliţi prin membrane semitransparente.

Domeniul general de aw pentru dezvoltarea microorganismelor este 0,62÷0,99. Adaptarea microorganismelor de a se dezvolta în anumite limite ale indicelui de activitate a apei (aw) le grupează în trei categorii:

- microorganisme xerofite, care se dezvoltă la aw cuprins între 0,62÷0,75. Din această categorie fac parte mucegaiuri ale g. Xeromyces, g. Aspergillus, drojdii osmotolerante şi bacterii halotolerante.

- microorganisme mezofite, având aw cuprins între 0,75÷0,85 cuprinde majoritatea fungilor şi bacteriilor.

- microorganisme hidrofite, cu aw cuprins între 0,85÷0,99 include predominant bacteriile.

Cele mai pretenţioase sunt bacteriile care necesită cantităţi mari de apă liberă faţă de drojdiile osmotolerante şi mucegaiuri xerofite care se dezvoltă la valori minime ale domeniului.

-Substanţe naturale cu efecte antimicrobieneUnele produse vegetale şi animale folosite în alimentaţie, conţin substanţe care inhibă

dezvoltarea microorganismelor. Ele au un spectru de acţiune specific şi pot influenţa activitatea microorganismelor sensibile.

Asfel ceapa, usturoiul, hreanul, muştarul, cuişoarele, scorţişoara ş. a. conţin fitoncide. Unele fructe conţin benzoat, salicilat (este cazul fructelor de pădure). În ouă este present lizozimul, iar în laptele proaspăt pe lângă lizozim sunt prezente lactenine şi lactoperoxidază.

2)Factori impliciţiInterrelaţiile existente în condiţii naturale, între microorganisme care trăiesc în acelaşi

mediu, sau pe acelaşi aliment, sunt foarte complexe, având un rol important asupra vieţii microorganismelor şi indirect asupra modificărilor pe care le suferă alimentele.

Calitatea produselor alimentare şi conservabilitatea lor este dependentă de corelaţiile care se stabilesc între microorganismele existente la un moment dat pe alimentul care le asigură necesităţile nutritive. Aceste relaţii pot fi :

- neutralismul, corespunde unor relaţii de indiferenţă între două sau mai multe specii;- mutualismul (simbioza) reprezintă un tip de relaţii care permite dezvoltarea

simultană pe acelaşi substrat a unor specii diferite, care exercită una asupra alteia influenţă favorabilă;

- comensalismul (metabioza) este caracterizată prin creşterea împreună a două sau mai multe specii de microorganisme aflate într-o relaţie în care una profită de de asociere iar cealaltă nici nu profită nici nu este influenţată negativ;

- sinergismul, este o relaţie de tip cooperant în care două sau mai multe specii produc împreună un efect pe care în mod izolat nu îl pot realiza;

- antagonismul, se manifestă sub forma unor relaţii complexe între grupe de microorganisme în care una din specii se comportă ca agresor şi profită de pe urma asociaţiei cu celelalte specii, care sunt prejudiciate;

- parazitismul, reprezintă un tip de relaţie antagonică în care un microorganism se dezvoltă pe seama celuilalt.

3) Factori extrinseciFactorii extrinseci sunt factorii exogeni ai mediului, temperatura, umezeala relativă a

aerului, concentraţia de oxigen, radiaţii, factori mecanici, factori chimici.

-Temperatura, are o mare influenţă asupra proceselor fiziologice ale celulei microbiene, stimulând sau inhibând activitatea echipamentului enzimatic ale acestora. În funcţie de temperatura mediului speciile de microorganisme prezintă anumite temperaturi cardinale:

- temperatura minimă, la care mai poate avea loc creşterea, iar la scăderea temperaturii sub această valoare creşterea este oprită;

- temperatura optimă este temperatura la care rata specifică de creştere este maximă;

- temperatura maximă este temperatura la care creşterea este încă posibilă iar prin depăşirea acesteia efectul devine letal.

Domeniul general al temperaturilor cardinale, pentru majoritatea microorganismelor cu implicaţii în industria alimentară este situat între 0° ÷75° C. În cadrul domeniului general, al temperaturilor cardinale, în funcţie de domeniul specific de creştere microorganismele sunt separate în patru categorii:

- psihrofile - tmin= -10°C, topt = 10° ÷ 15°C, tmax = 20°C (bacterii de putrefacţie din genul Pseudomonas, Flavobacterium, Achromobacter, Alcaligenes)

- psihrotrofe- tmin = 0°C, topt = 20° ÷ 30°C, tmax = 35° ÷ 40°C. În acest gup sunt incluse bacteriile din genurile Enterobacter, Hafnia, Yersinia, Pseudomonas, Campilobacter, Vibrio, Listeria, drojdii din genul Candida şi genul Rhodotorula şi unele mucegaiuri, microorganisme ce pot da alterări ale alimentelor păstrate prin refrigerare.

- mezofile – reprezintă grupul majoritar cu tmin = 15° ÷ 20°C, topt = 30° ÷ 40°C, şi tmax

≥ 45°C. Cuprinde bacterii, drojdii şi mucegaiuri inclusiv microorganisme patogene pentru om şi animale.

- termofile – sunt microorganisme adaptate să crească la t >45°C, cu topt =55° ÷ 65°C, şi tmax = 90°C. În această categorie sunt incluse unele specii de drojdii din genul Candida şi peste 30 de genuri de mucegaiuri (Mucor, Absidia, Aspergillus, Penicillium, ş.a.). Aceste microorganisme sunt responsabile de alterarea coservelor şi încingerea cerealelor.

Cunoaşterea comportării celulelor microbiene şi procesele ce au loc la temperaturi în afara temperaturilor cardinale a condus la numeroase aplicaţii practice în scopul păstrării inocuităţii produselor alimentare.

Influenţa temperaturilor subminimalePăstrarea prin refrigerare a alimentelor la temperaturi la care nu se atinge punctul lor de

congelare, prelungeşte durata de păstrare a valorii alimentare a produselor la zile sau chiar săptămâni, durata fiind determinată de natura şi concentraţia microorganismelor aflate în produs şi de gradientul de temperatură. Bacteriile patogene Staphilococcus aureus îşi reduc capacitatea de a produce toxine la temperaturi sub 18°C, iar Clostridium botulinum la temperaturi sub 10°C, în timp ce multiplicarea este oprită la temperaturi sub 3°- 6°C. Lysteria monocytogenes îşi păstrează viabilitatea la temperatura de refrigerare 3 luni, iar Aeromonas hidrophila se poate dezvolta la temperatura de 3°C. Putem spune că refrigerarea rapidă la temperaturi sub 5°C reduce pericolul de îmolnăvire dar nu este suficientă pentru a garanta inocuitatea alimentelor.

Păstrarea prin congelare a alimentelor la temperaturi de -10° ÷ -60°C nu conduce la o sterilizare a produselor, deoarece microorganismele pot rămâne viabile în produsul congelat în proporţie de 10 – 40% din numărul iniţial.

Procentul de supravieţuire este influenţat de viteza cu care se produce congelarea.

Când congelarea are loc lent (3 – 72 ore) procentul de supravieţuitori este mai ridicat deoarece apa migrează din celulă în exterior formând cristale mari de gheaţă, nu se produce un şoc termic, încât celula microbiană se adaptează, menţinându-şi viabilitatea în stare de plasmoliză. Prin congelare celulele de microorganisme sunt distruse, pe de-o parte datorită prelungirii stării de plasmoliză iar pe de altă parte prin ruperea învelişurilor celulare de către cristalele de gheaţă.

Când congelarea se face rapid, mai ales până la temperaturi de -20°C se formează cristale mici atât intracelular cât şi extracelular care pot produce distrugerea membranei şi a componentelor celulare, blocarea metaboliţilor, şoc termic la microorganismele termofile şi mezofile, încât procentul de celule supravieţuitoare este mai mic comparativ cu cel de la congelarea lentă.

În funcţie de forma celulei, bacteriile cu formă sferică sunt mai rezistente la congelare decât cele sub formă de bacilli. Endosporii bacterieni, toxinele precum şi bacteriile, agenţi ai toxinfecţiilor alimentare nu sunt afectate de temperatura din domeniul de congelare .

Influenţa temperaturii supramaximaleDepăşirea cu 10°C a temperaturii maximale de creştere determină în celula microbiană

denaturări ireversibile ce conduc la moartea fiziologică a celulei, ca rezultat al coagulării proteinelor, a unor procese de oxido-reducere şi al coagulării enzimelor.

Viteza de inactivare termică a celulelor microbiene este dependentă de raportul temperatură/timp de menţinere, respective cu cât temperatura este mai mare cu atât timpul de menţinere este mai mic.

Efectul tratamentelor termice depinde de starea fiziologică a microorganismelor. Astfel formele vegetative sunt mai sensibile decât formele sporulate, de asemeni celulele tinere sunt inactivate mai rapid decât cele mature.

Cea mai ridicată termorezistenţă o au formele sporulate ale bacteriilor din genul Bacillus şi genul Clostridium care impun încălzirea la 120°C timp de 5 – 20 minute în medii umede şi la 160° ÷ 180°C timp de 45 – 60 minute în mediu uscat, pentru a putea fi distruse.

Efectul termic al temperaturilor supramaximale îşi găseşte aplicaţii în diferite ramuri ale industriei alimentare care urmăresc distrugerea parţială sau totală a microorganismelor prezente pe alimente în scopul asigurării conservabilităţii şi mai ales a siguranţei în consum a acestora.

Pasteurizarea este un tratament termic la temperaturi sub 100°C, un timp variabil, dependent de natura produsului, care asigură distrugerea celulelor bacteriene în formă vegetativă, a drojdiilor şi mucegaiurilor în formă vegetativă şi sporulată. Pasteurizarea este frecvent utilizată în industria laptelui unde regimul termic aplicat trebuie să asigure distrugerea bacteriilor Mycobacterium tuberculosis şi Cocsiela burneti cu o termorezistenţă superioară altor bacterii patogene care se pot transmite prin laptele pasteurizat. Pasteurizarea se mai aplică şi în industria berii, industria vinului, în tehnici de laborator ş.a.

Tyndalizarea constă în repetarea de 2-3 ori a pasteurizării, alternând cu perioade de menţinere a produsului în condiţii favorabile germinării endosporilor bacterieni, care trecând în formă vegetativă, sunt distruşi şi la temperature sub 100°C.

Sterilizarea este un tratament termic la temperaturi mai mari de 100°C având drept scop distrugerea atât a formelor vegetative cât şi a formelor sporulate de celule microbiene.Regimul de sterilizare (T°/timp) se stabileşte astfel încât să fie distruşi endosporii bacteriei Clostridium botulinum (4 minute la 121°C) pentru a elimina riscul de îmolnăvire a consumatorilor de produse alimentare conservate prin sterilizare.

-UmiditateaÎn atmosferă există o umezeală relativă de 70 – 90 % şi prin păstrarea alimentelor, în

timp, în funcţie de temperatură şi de compoziţia produsului are loc absorbţia vaporilor de

apă din aer, instalându-se o stare de echilibru. Aceasta are drept consecinţă creşterea cantităţii de apă liberă şi a indicelui de activitate al apei (aw) în alimente. Alimentele conservate prin uscare dacă se păstrează în condiţii în care umiditatea creşte treptat, se favorizează dezvoltarea microorganismelor aparţinând grupului Xerofitelor (0,62< aw

<0,75).

-Concentraţia de oxigenMicroorganismele folosesc oxigenul din mediu pentru biosinteza compuşilor organici şi

pentru desfăşurarea proceselor de oxido-reducere biologice. În funcţie de necesarul de oxigen microorganismele se diferenţiază în următoarele

grupe:- aerobe – se dezvoltă în prezenţa oxigenului din aer (drojdii, mucegaiuri).- facultativ anaerobe – nu necesită O2 pentru creştere, dar cresc mai bine în prezenţa

sa;- anaerobe aerotolerante – nu necesită O2 pentru creştere, crescând la fel în prezenţa

sau absenţa sa (Enterococcus facealis, Lactobacillus plantarum);- strict anaerobe – nu tolerează oxigenul şi mor în prezenţa sa (bacteriile butirice,

metanobacterii, ş.a.);- microaerofile sunt microorganisme care necesită, pentru creştere concentraţii mici

de oxigen (2 -10%).

-Energia radiantăMicroorganismele sunt influenţate de următoarele radiaţii:-Radiaţii ionizante (α, β, γ) cu lungimi de undă mai mici de 12 nm acţionează asupra

celulelor microbiene cu eliberare de ioni, radicali liberi, modificări în structură, polimerizări. În prezenţa oxigenului acţiunea radiaţiilor ionizante este amplificată prin formarea de radicali de OH- , sunt intensificate procesele de oxidare, are loc denaturarea ADN – ului ducând la moartea celulei.

Eficienţa acestor radiaţii depinde de forma şi starea fiziologică a celulelor, celulele cu forma coccus sunt mai rezistente deccât cele sub formă de bacili iar formele vegetative sunt mai sensibile decât cele sporulate.

Succesiunea, în sensul creşterii rezistenţei la efectul distructiv al radiaţiilor, este următoarea:

bacterii gram negative > bacterii gram pozitive > fungi > virusuriEfectul radiaţiilor ionizante asupra populaţiei microbiene se poate aprecia prin

determinarea valorii D10 care reprezintă doza absorbită care produce distrugerea a 90% din populaţia iniţială.

-Substanţe chimiceÎn funcţie de natura substanţelor chimice şi a microorganismelor efectul substanţelor

chimice, folosite în industria alimentară, poate fi microbiostatic care conduce la reducerea vitezei de desfăşurare a metabolismului şi oprirea înmulţirii celulelor şi microbicid atunci când substanţa conduce la modificări ireversibile asociate cu moartea fiziologică a celulelor.

Substanţele chimice cu efect microbiostatic sunt folosite în industria alimentară pentru mărirea duratei de conservare a produselor alimentare şi sunt denumite conservanţi.

Sunt acceptaţi ca aditivi un număr limitat de substanţe care nu sunt toxice pentru organismul uman, care adăugate în alimente (aditivi) măresc gradul de securitate şi stabilitate biologică a produselor alimentare.

Substanţele chimice cu efect microbicid sunt utilizate ca dezinfectanţi. Dezinfectanţii nu prezintă specificitate şi datorită toxicităţii lor au aplicaţii limitate la decontaminarea

instalaţiilor, a părţilor lor componente, a spaţiilor tehnologice, a ambalajelor şi a unor materii prime.

La utilizarea substanţelor dezinfectante trebue să se ţină cont de fenomenul de adaptare al microorganismelor, de aceea se recomandă utilizarea alternativă a substanţelor chimice pentru realizarea dezinfecţiei.

Îndepărtarea substanţelor toxice se face prin clătire cu apă potabilă fapt pentru care dezinfecţia nu determină o sterilizare a mediului deoarece rămân microorganismele din apa de clătire.

14. Microorganisme de alterare (Curs 9) Microorganisme de alterare

Această categorie de microorganisme include bacterii, drojdii şi mucegaiuri care dau maodificări nedorite ale calităţilor senzoriale şi nutritive ale alimentului (modificări de gust, miros, aromă, culoare textură, consistenţă.)

În funcţie de factorii intrinseci, extrinseci şi impliciţi, dezvoltarea microorganismelor pe alimente se desfăşoară într-o anumită succesiune care determină alterarea. Alterarea în final duce la scoaterea din circuitul economic a alimentelor alterate şi la eventuale îmbolnăviri ale omului datorită infecţiilor sau toxinfecţiilor.

În funcţie de caracterele lor fiziologice se disting: Microorganisme psihrotrofe care cresc relativ rapid la temperaturile de

refrigerare. Din acest grup fac parte bacterii aparţinînd genurilor Pseudomonas, Psychrobacter, Achromobacter, Flavobacterium, Alcaligenes şi drojdiile din genul Candida şi genul Rhodotorula. Când bacteriile psichrotrofe se află în număr mare pe produsele alimentare în timpul păstrării în spaţii de refrigerare produc defecte fizice şi deprecierea calitativă a alimentelor.

Microorganismele termodurice sunt microorganismele care supraviaţuiesc tratamentelor termice la cald. Cuprind specii din genurile Micrococcus, Enterococcus, Lactobaccillus, Bacillus şi Clostridium. Bacteriile termodurice pot supravieţui la tratamente termice de poasteurizare putând fi regăsite în laptele pasteurizat şi produsele lactate.

Microorganisme lipolitice produc degradarea oxidativă şi hidrolitică a lipidelor din: unt, smântână, margarină, uleiuri, preparate din carne sau carne în carcasă ş.a., datorită capacităţii metabolice de a elabora lipaze extracelulare. Din această categorie fac parte bacteriile din genurile Pseudomonas, Bacillus, Staphilococcus, mucegaiurile din genurile Rizophus, Aspergillus, Penicillium, drojdii din genurile Candida, Rhodotorula, Hansenula, care conţin numeroase specii capabile să degradeze lipidele.

Microorganismele proteolitice produc hidroliza protidelor în produşi cu masă moleculară mică (amoniac, H2S, amine, indol, scatol ş.a.) Microorganisme, agenţi ai proteolizei sunt bacterii din genurile Bacillus, Clostridium, Pseudomonas şi Proteus. Prin hidroliza proteinelor de origine animală induc procesul de putrefacţie, de aceia se mai numesc şi bacterii de putrefacţie.

Bacteriile de putrefacţie acţionează în condiţii, facultativ anaerobe şi strict anaerobe în domeniul de temperaturi psihrofil şi mezofil dând modificări ale calităţilor senzoriale (formare de mucus, înmuierea structurii, modificarea culorii, gustului şi mirosului).

Aceste bacterii se dezvoltă la pH = 7 iar acţiunea lor este oprită la pH≤4. Bacteriile aerobe de putrefacţie se dezvoltă la pH = 4,5 ÷ 5,5 şi prin consumarea oxigenului crează condiţii pentru dezvoltarea bacteriilor facultative şi strict anaerobe.

Bacteriile aerobe de putrefacţie aparţin genului Pseudomonas, sunt bacterii nesporulate, sub formă de bacilli, mobili, G(-) se dezvoltă la temperaturi cuprinse între 0 ÷ 43ºC iar producerea de enzime proteolitice are loc la temperaturi de 30º ÷ 45ºC şi pH = 6,5 ÷ 7.

Enzimele proteoitice elaborate de bacterii din genul Pseudomonas, se caracterizează printr-o termostabilitate înaltă. Speciile Pseudomonas putida, Pseudomonas putrefaciens, Pseudomonas fragi produc alterarea cărnii la temperatura de refrigeare, dezvoltarea lor fiind asociată cu formarea de mucus la suprafaţa cărnii.

Bacteriile aerobe din genul Bacillus sunt bacterii sporulate, G(+), mezofile, produc H2S prin hidroliza aminoacizilor cu sulf şi produc şi lichefierea gelatinei.

Bacteriile aerobe din genul Proteus sunt bacterii cu formă cilindrică, nesporulate, G(-), specii reprezentative fiind Proteus vulgaris, Proteus mirabilis care hidrolizează în special gelatina. Bacteriile din genul Proteus pot să producă nitrozamine (β nitrozodimetilamina cu efect cancerigen) şi alţi compuşi ca metilmercaptan, dimetilsulfuri, care au efect toxic.

Bacteriile facultativ anaerobe de putrefacţie, aparţin genurilor Enterobacter, Enterococcus iar prezenţa lor este datorată procesării în condiţii igienice necorespunzătoare.

Bacteriile anaerobe de putrefacţie, se dezvoltă în absenţa oxigenului şi pot fi sporulate sau nesporulate. Acţionează în următoarea succesiune: în primele două zile acţionează bacteriile din genul Staphilococcus, după 3 ÷ 4 zile Bacillus putidum şi Clostridium sporogenes, după 7 ÷ 8 zile se dezvoltă Clostridium putrificus şi Clostridium putrefaciens care dau alterarea profundă.

Prin degradarea proteinelor în produsele alimentare se pot acumula substanţe toxice (amine biogene). Spre deosebire de aminele care produc modificări de gust şi miros, alte produse de degradare nu modifică calităţile senzoriale astfel încât este posibilă îmbolnăvirea consumatorilor prin consumarea produsului. Histamina este produsă de Achromobacter histaminicus în produsele din carne.

Microorganismele halofile sunt microorganisme ce se dezvoltă în prezenţa sării şi se pot împărţi în trei categorii:

- microorganisme slab halofile care cresc în prezenţa unei concentraţii de 2÷5% sare.. În această categorie se încadrează bacteriile psihrotrofe din genurile Pseudomonas, Acimetobacter, Moraxella, şi Flavobacterium şi care dau alterarea cărnii şi peştelui;

- microorganismele moderat halofile cresc la concentraţii de 5÷20% sare, fiind în alterarea alimentelor sărate. Sunt specii G(+) aparţinând familiilor Bacillaceae şi Microcroccaceae;

- microorganismele extrem halofile se dezvoltă la concentraţii de 20÷30% sare şi aparţin genurilor Halobacterium, Halococcus şi genul Deharyomyces. Aceste microorganisme produc pigmentarea în roşu a peştelui sărat a bacomuli ş.a. Drojdia halofilă din specia Debaryomyces hansenii se poate dezvolta pe medii cu sare dând alterări ale brânzeturilor şi preparatelor din carne.

Microorganismele osmofile cuprind drojdii aparţinând genului Zygosacharomyces cu speciile rauxi, urelis, rosei capabile să se dezvolte pe medii cu concentraţii mari de zahăr. Pot produce alterarea mierii, gemurilor, siropurilor, sucurilor de fructe concentrate, ş.a.

Microorganismele pectinolitice degradează substanţele pectice din legume şi fructe conducând la înmuierea ţesuturilor în timpul păstrării. Cele mai importante sunt bacteriile aparţinând genurilor Achromobacter, Aeromonas, Arthrobacter, Bacillus, Enterobacter, Erwinia şi mucegaiurile din genurile Aspergillus şi Penicillium.

Microorganismele acidogene sunt microorganisme care dau alterare prin acrire în exces a alimentelor. Cel mai important grup sunt cele aparţinând genurilor Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus şi Leuconostoc. Specii aparţinând genului Acetobacter produc alterarea vinurilor şi berii prin formare de acid acetic. Pot produce acizi şi specii ale bacteriilor sporogene aparţinând genurilor Bacillus şi Clostridium. Mai pot produce acid citric, acid oxalic, ş.a. şi unele specii de mucegaiuri şi drojdii.

Bacterii sporogene, agenţi de alterare ai conservelor se împart în următoarele grupe:

- Bacterii sporulate aerobe mezofile, cuprind specii ale genului Bacillus, care se dezvoltă la temperatura de 35ºC şi dau alterarea plat acidă a conservelor cu pH = 4,6 .

- Bacterii sporulate anaerobe mezofile, sunt bacterii de putrefacţie care prin metabolismul lor descompun protidele, peptidele, aminoacizii cu formare de hidrogen sulfurat, metil şi etil sulfuri, mercaptani, amoniac, indol. Cresc în domeniul de temperatură de 10º÷50ºC dând alterarea conservelor cu pH = 6…7. Din acest grup fac parte specii ale genului Clostridium (C. sporogenes, C. bifermentas, C. putrefaciens, C. histolyticum). Dezvoltrea acestora denotă o stare de igienă necorespunzătoare a materiilor prime şi a condiţiilor de procesare.

- Bacterii sporulate termofile pot fi facultativ aerobe sau anaerobe şi dau alterarea conservelor, dacă acestea sunt menţinute la temperaturi optime pentru dezvoltarea termofilelor. Specia reprezentativă pentru facultative aerobe este Bacillus stearothermophillus care se dezvoltă în alimente conservate, cu aciditate mică şi care prin fermentarea glucidelor produc acizi ce dau acrirea şi cantităţi mici de gaze care nu dau însă bombaj evident recipientului. Pentru bacteriile sporulate anaerobe termofile, specia reprezentativă este Clostridium thermosacchanoliticum, care produce fermentarea glucidelor cu formare de acizi şi cantităţi mari de gaze dând alterarea cu bombaj a alimentelor conservate.

- Bacterii sporogene de alterare cu înegrirea produsului. Alterarea este datorată bacteriilor din genul Clostridium, specia Clostridium nigrificans, care eliberează sulfuri din componentele alimentului şi prin reacţie cu fierul, solubilizat din ambalaje se produce înegrirea alimentului.

Degradarea produselor alimentare poate fi de natură fizică (lumina) chimică (autooxidarea, îmbrunarea neenzimatică), enzimatică (îmbrunrea enzimatică). Perisabilitatea produselor alimentare este variabilă şi determinată în principal de indicele de activitate al apei (aw).

15. Bacterii producătoare de toxinfecţii alimentare (Curs 9) Toxinfecţii alimentare produse de Salmonella Bacteriile din genul Salmonella cuprinde specii care produc toxinfecţii la om si animale

(Salmonella enteridis, Salmonella dublin, Salmonella typhymurium, ş.a.). Aceste bacterii sunt sub formă de bacilli, nesporulate, facultativ anaerobe. Prin

dezvoltarea pe alimente nu produc modificări senzoriale. Toxinele sunt intracelulare iar după consumul alimentului contaminat sub acţiunea HCl din stomac are loc liza celulelor bacteriene şi eliminarea toxinei.

Salmonelele se pot transmite pe următoarele căi: , , , .

Alimentele incriminate sunt carnea şi subprodusele, carnea de pasăre, ouăle, laptele şi produsele lactate, peştele şi moluştele, cerealele şi produsele de panificaţie, alimentele deshidratate şi congelate.

Toxinfecţia cu salmonele este, în general acută şi se manifestă prin greţuri, vărsături, colici abdominale, dureri de cap, febră (39º – 40ºC), diaree simptome ce apar după 12 – 24 ore de la ingerarea alimentelor contaminate. Mortalitatea datorată toxinfecţiilor cu salmonele este redusă (0,02 ÷ 0,28%), un risc mai mare îl prezintă bătrînii, copii şi persoanele care au şi alte afecţiuni. Omul poate elimina salmonele, după infecţie, timp de 2- 3 săptămâni sau chiar luni.

Toxinfecţiile alimentare produse de Shigella

Bacteriile din genul Shigella sunt bacterii patogene de origine Intestinală transmisibile prin apă şi care nu cresc în alimente. Sunt bacterii G(-) sub formă de bastonaşe scurte, facultativ anaerobe şi care sunt inactivate le temperaturi de 47°C.

Speciile mai virulente sunt Shigella disenteriae, Shigella sonnei care prin contaminare accidentală a alimentelor şi ingestia unui număr de minim 108 celule, ca urmare a producerii de exotoxine proteice cu acţiune citotoxică, neurotoxică şi enterotoxică produc inflamaţii şi ulceraţii ale intestinului.

Persoanele bolnave pot fi purtători ai bacteriilor patogene timp de câteva săptămâni.Produsele alimentare ce pot fi contaminate cu bacterii din genul Shigella sunt ouăle,

făina, laptele, scoicile, moluştele, salatele ce includ peşte şi cartofi, ş.a. Toxinfecţiile sunt mai frecvente la copii de 1 – 4 ani.

Toxinfecţiile alimentare produse de Escherichia coli

Escherichia coli poate prezenta tulpini oportunist patogene cu serotipuri enterotoxice care se pot dezvolta pe epiteliul intestinal, care produc colite hemoragice (produc infecţia chiar când numărul de celule este mic) şi serotipuri enteroinvazive asemănătoare cu bacteriile din specia Shigella dysenteriae. Enterotoxinele produse de Escherichia coli sunt endotoxine, termolabile care se inactivează la 60°C în 30 de minute şi se distrug complet la pH = 3,5 ÷ 4,5 şi termostabile, care nu îşi pierd activitatea la 100°C timp de 2 minute, fiind inactivate la pH>11. Principalele surse de Escherichia coli enteropatogene sunt fecalele animale sau umane şi se transmit pe alimente prin intermediul apei contaminate cu materii fecale. Ele supravieţuiesc pe alimente chiar dacă sunt conservate prin frig.

Produsele alimentarte ce pot fi contaminate cu Escherichia coli sunt laptele, produsele lactate (în special brânzeturile), carnea şi produsele din carne. Toxinfecţiile alimentare se caracterizează prin simptome de enterocolită acută. Perioada de incubaţie este de 4 – 10 ore iar toxinfecţia are loc dacă produsul consumat conţine 103 ÷ 107 germeni/gram, funcţie de vârsta consumatorului.

Toxinfecţii ale produsului cu Listeria

Listeria monocitogenes este o bacterie foarte răspândită în sol, apă, plante, psihrotrofă şi creşte în alimente păstrate prin refrigerare, necesită concentraţii de sare pentru inactivare şi se dezvoltă întrun domeniu larg de pH (5-9). Este sensibilă la temperaturi ridicate fiind inactivată la 70°C timp de 2 minute într-un procent care nu mai prezintă risc. Bacteriile din genul Listeria au fost găsite în lapte nepasteurizat, peşte afumat la rece, în unele brânzeturi. Pe produse vegetale pot creşte dacă vin în contact cu sucul celular (după tăiere).

Cercetările toxicologice apreciaza că 25% din cazurile depistate de toxinfecţii cu Listeria pot avea efect letal.

Toxinfecţiile alimentare produse de bacterii din genul Klebsiella

Aceste bacterii aparţin familiei Enterobacteriaceae. Celulele sunt sub formă de bastonaşe G(-) imobile, încapsulate. Mai sunt denumite bacterii nonfecale, făcând parte din microbiota aerului, apelor şi pe produsele vegetale, de unde pot ajunge pe alimente.

Klebsiella pneumoniae este un rezident comun al tractului intestinal uman şi poate cauza abcese, infecţii urinare, dureri abdominale, diaree. Perioada de incubaţie este de la 10 – 15 ore.

Toxinfecţiile alimentare produse de bacterii din genul Proteus

Aceste bacterii sunt prezente în apă, sol, fecale de unde pot ajunge pe alimente. Speciile patogene pentru om sunt Proteus vulgaris şi Proteus morgani care pot provoca infecţii ale tractului gastrointestinal şi genitourinar. Simptomele apar după 4 ore de la ingerarea alimentelor contaminate şi constau în febră, vomă, diaree. Starea de boală durează 2 – 3 zile.

Toxinfecţii alimentare produse de bacterii din genul Yersinia

Bacteriile din genul Yersinia aparţin familiei Enterobacteriaceae, speciile mai importante fiind Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis. Sunt bacterii G(-) sub formă de bacili şi pot creşte la temperaturi de 0 – 4°C. Purtătorii principali sunt animalele şi păsările. Au fost izolate în lapte, smântână, îngheţată, carne de porc vită şi pasăre precum şi de pe legume. Răcirea rapidă a alimentelor şi congelarea la -18°C exclude înmulţirea bacteriilor din genul Yersinia în carne. Boala se instalează după 24 de ore de la ingerarea alimentelor contaminate şi se manifestă prin dureri abdominale, dureri de cap, febră.

Toxinfecţiile alimentare produse de bacterii din genul Pseudomonas

Diferite specii din genul Pseudomonas sunt prezente în sol, apă şi pe produsele alimentare. Pentru om prezintă patogenitate specia Pseudomonas aeruginosa. După ingestia de alimente contaminate masiv cu Pseudomonas aeruginosa, după o perioadă de 2 – 4 zile apar simptomele bolii care constau în diaree, crampe abdominale, vomă. Simptomele pot dura una sau mai multe zile.

Toxinfecţii alimentare produse de bacterii din genul Streptococcus

În toxinfecţiile streptococice sunt implicate speciile Streptococcus fecalis, Streptococcus bovis, Streptococcus durans care se găsesc în fecalele omului şi animalelor. Suportă temperaturi de 60°C timp 30 de minute, concentraţii de sare de 6,5% şi au un pH optim de dezvoltare de 9,6. Produsele incriminate în toxinfecţia streptococică sunt peştele, brânzeturile, cârnaţii de porc, plăcintele cu carne, perişoarele, chiftelele.

Toxinfecţii alimentare produse de bacterii din genul Staphilococcus

Stafilococii patogeni sunt microorganisme ce se caracterizează prin aceea că produc H2S şi nu produc indol. Sunt reprezentaţi de Staphilococcus aureus, Staphilococcus albus, şi Staphilococcus citrens.

Sursele principale de infecţie cu stafilococi sunt animalele bolnave, omul bolnav sau purtătorii sănătoşi.

Laptele provenit de la vacile cu manite stafilococice constituie o sursă frecventă de infecţie. Persoanele implicate în prelucrarea şi manipularea alimentelor, constituie, de asemenea o sursă atunci când suferă de o infecţie cutanată sau ale căilor respiratorii.

Alimentele incriminate în producerea de toxinfecţii stafilococice sunt cele preparate cu lapte (prăjituri cu cremă, frişcă, îngheţată, smântână, budinci, brânză de vaci proaspătă) precum şi preparate din carne (pateuri cu carne, tobă, cârnaţi, carne tocată, piftie, pate de ficat, semiconserve din carne ş.a.)

Pe produsele alimentare, Staphilococcus aureus se dezvoltă la temperatura de 35 -37°C, viteza de creştere scăzând la temperaturi sub 5°C.

Producerea de endotoxine are loc în intervalul de temperatură de 10° - 45°C, dar mai bine la temperatura de 40°C.

Staphilococcus aureus produce un număr mare de enterotoxice, dintre care au fost identificate, purificate şi caracterizate 6.

Toate enterotoxinele stafilococice, sunt proteine simple cu masa moleculară 25.000 – 30.000, cu punct izoelectric la pH 7 – 8,6. Sunt distruse prin sterilizare, iar temperatrurile de pasteurizare sau uscare nu sunt eficace.

Perioada de inoculare este scurtă (3 ore) iar boala se manifestă cu febră, vomă, diaree, dureri abdominale, cazuri mortale se înregistrează doar la copii până la 4 ani.

Toxinfecţiile alimentare produse de bacteriile din genul Clostridium

Cea mai toxicogenă este specia Clostridium botulinum.Este o bacterie saprofită care creşte rar în organismele vii însă se dezvoltă pe alimente

unde produce toxine. Are habitatul în sol, este o bacterie mezofilă topt=35°C, G+, anaerobă, nu fermentează lactoza, produce H2S şi lichefiază geletina. Sporii sunt rezistenţi la căldură fiind distruşi la 120°C în 5 minute, în 5ore la 100°C în atmosferă umedă şi în 5 – 15 minute la 180°C în atmosferă uscată.

Această bacterie produce 8 toxine de natură proteică diferenţiate din punct de vedere imunologic. Tulpinile producătoare de toxine A, B, E dau boala numită botulinism la om, producând sindrom neuroparalitic cu efect letal.

După ingerarea toxinei botulinice la 8 – 36 ore apar stări de vomă, dureri abdominale şi diaree urmate de uscăciunea gurii, dilatarea pupilelor, viziune dublă, dificultăţi respiratorii, căderea muşchilor faciali, paralizia muşchilor ce funcţionează reflex iar moartea (cazurile leletale ajung până la 68%) este datorată asfixierii, infecţiilor pulmonare, stopului cardiac.

Clostridium botulinum poate produce toxina E sub formă de pretoxină, un complex netoxic care este protejat faţă de procesele digestive şi intră în circuitul sanguin. Sunt absorbite în intestinul superior, sunt transportate în sistemul limfatic unde pretoxinele sunt hidrolizate în derivate proteice toxice care vor fi transportate prin sânge şi produce blocajul sinaptic, prin eliberarea acetil colinei din nervii periferici.

Dacă sterilizarea nu este suficientă (4 – 10 minute la 120°C) endosporii supravieţuitori tratamentului termic pot germina în timpul păstrării şi în stare activă de creştere produc toxine.

Producerea toxinelor în alimente este oprită de valori ale pH<4,5 şi de concentraţia de sare de 8 – 10%.

Toxinele botulinice sunt produse în cantitate mai mare la temperaturi scăzute şi odată produse acestea rezistă perioade lungi de timp.

Această proprietate prezintă risc la păstrarea alimentelor la temperaturi de refrigerare, mai ales a peştelui şi moluştelor. Toxinele rezistă în mediu acid, la rece, în schimb sunt termolabile şi pot fi inactivate prin încălzire la 80°C timp de 5 – 60 minute, sau la 100 °C în câteva minute astfel încât încălzirea adecvată a alimentelor conservate, a mâncărurilor înainte de ingestie poate preveni botulinismul.

Clostridium botulinum poate fi inhibat prin adăugarea de săruri atunci când alimentele sunt păstrate la temperatură scăzută. În special sunt eficienţi nitriţii, însă prezenţa acestora în alimente poate produce nitrozamine cancerigene. Reducerea conţinutului de nitriţi trebuie echilibrată în raport cu creşterea riscului de botulinism. Concentraţia de nitriţi necesară

pentru inhibarea lui Clostridium botulinum creşte cu mărirea temperaturii fapt ce reduce siguranţa în consum.

Clostridium perfringens este o specie toxicogenă ce poate contamina alimentele prelucrate în condiţii neigienice (materii de dejecţie, sol, praf, apă, condimente). Dezvoltarea lui pe alimente, (preparate din carne insuficient tratate termic), este asociată cu formarea de acid butiric şi gaze.

Poate produce mai multe tipuri de exotoxine dintre care tipul A şi C sunt implicate în intoxicaţii alimentare.

Clostridium perfringens supravieţuieşte în mâncăruri gătite (din carne, pui) care nu au fost păstrate la rece în mod corespunzător, majoritatea tulpinilor nu cresc la temperaturi mai mici de 15°C.

Timpul de generaţie în condiţii optime de viaţă este de 9,5 minute, creşterea fiind iniţiată începând cu temperaturi de 43°C şi continuă până la răcirea completă.

Intoxicaţia este produsă de prezenţa a milioane de celule pe gram şi se manifestă prin crampe abdominale, diaree, mai rar dureri de cap, deshidratare. Multiplicarea bacteriilor are loc după ingestia alimentului şi în intestinul subţire are loc producerea de enterotoxine şi eliberarea de endotoxine prin liza celulelor bacteriene.

16. Contaminarea produselor alimentare cu mucegaiuri producătoare de toxine (Curs 11)

Mucegaiurile sunt microorganisme de tip eucariot, monocelulare sau pluricelulare, diferenţiate din punct de vedere morfologic şi care se reproduc prin spori formaţi pe cale asexuată sau mixtă (asexuată şi mixtă).

Lipsite de clorofilă sunt heterotrofe, saprofite. Sunt răspândite în toate mediile. Unele sunt monocelulare altele pluricelulare, ordonate în hife care formează miceliul. Majoritatea sunt dăunătoare pentru plante animale şi om.

Unele sunt utilizate pentru diverse fermentaţii în industria alimentară şi medicamentoasă, iar cele din sol contribuie, alături de alte microorganisme la descompunerea resturilor vegetale şi animale.

Sunt identificate peste 200.000 de specii ce se găsesc răspândite pretutindeni. Duc o viaţă latentă sub formă de spori şi vegetează rapid când găsesc condiţii favorabile. Sporii sunt vehiculaţi de curenţii de aer sau de apă, la distanţe apreciabile, ajungând pe plante, alimente, organisme vii, etc.

Acţiunea directă a fungilor asupra organismelor vii prin dezvoltarea pe ţesuturi este de ordin distructiv tisular, putând fi circumscrisă sau generalizată determinând boli numite micoze.

Mult mai periculoase se consideră cele peste 250 de specii care elaborează toxine (micotoxine) provocând micotoxicoze. Boala mixtă (micoză şi micotoxicoză) se numeşte micozootoxicoză.

Micotoxinele sunt produse de metabolism ale mucegaiurilor ce se dezvoltă pe un substrat, capabile să modifice structuri normale biologic cu efecte degradante atât la om cât şi la animale şi plante.

Toxicitatea fungilor variază în limite foarte largi, depinzând de cantitatea de toxină elaborată dar şi de factorii de mediu.

Micotoxinele sunt în majoritate termorezistente. Ele sunt elaborate în mediul nutritiv sau se eliberează doar prin distrugerea celulelor. Cu unele excepţii micotoxinele se găsesc şi în spori în cantităţi reduse sau chiar mai mult decât în miceliul din care provin.

După gradul de toxicitate micotoxinele se împart în trei grupe: - Micotoxinele cu toxicitate mare: aflatoxine, claviceps toxine, citrio- viridina,

diacetoscirpenol, fusariogenina, fusariotoxina F2, fusariotoxina P3, fuzarenon,

islandiotoxina, luteoschirina, maltcurizina, nidulotoxina, nivale-non, meleina, ochratoxina, patulina, sporodesmina, stahibotriotoxina, toxina T2, zearalenon etc.

- Micotoxine cu toxicitate medie: acid aspergilic, acid fenicilic,acid betanitropropionic, aspertoxina, butenolita, citrinina, cianeina, citrio-micetina, dendohina, emodina, endotoxina, gliotoxina, iridoschirina, ipo- meameron, ipomearina, psoralena, rugulosina, rubraschirina, roridina, sterigomatoxitina, slaframina etc.

- Micotoxine cu toxicitate mică: acid kojic, acid oxalic, acid fusaricacid micofenolic, acid bisohlarnic, acid glauconic, acid gestisinic, acid furidinic, citohalosina, crotocina, chetomina, fumagilina, geodina, griseo- fulvina, trichotecina, tricodermina, tardina, viridina, scantocilina, etc.

În micotoxicoze nu există antidoturi, tratamentul fiind simptomatic şi eu rezultate modeste, iar micotoxinele nu dispun de proprietăţi imunogenetice. În astfel de condiţii, se înţelege că măsurile preventive sînt singurele eficace. Micotoxinele acţionează nociv, mai ales asupra sistemului nervos central, organelor de mare importanţă vitală (cord, ficat, rinichi) şi a sîngelui, precum, prin efecte estrogenc, prin tulburări de respiraţie tisulară (celulară), prin inhibarea unor sisteme enzimatice sau a sintezei proteinelor, prin chelatarea unor ioni metalici, prin perturbarea transcripţiei informaţiei genetice, prin modificări ale acizilor nucleici, alkilare, oxidare, hidroliză etc. Efectul cronic al unor micotoxine, prin cumul material şi fiziopatologic, este cancerigen: aflatoxina,luteo-skirina, acidul penicilic, patulina, sterigino- cistina etc. De regulă, nu intervine o singură toxină. La acestea se adaugă metaboliţi toxici rezultaţi din modificările substratului nutritiv.

Rezumând, efectele micotoxinelor sînt hepatotoxice, neurotoxice, histaminice, teratogene, hipotripsice etc.

Extrem de rar, o micotoxicoză este produsă de un singur fung şi de către o singură micotoxină. Asociate, micotoxinele produc efecte mai grave decît luate fiecare în parte.

17. Analiza riscurilor. Punctele critice de control (HACCP) (Curs 12).

Începând din 1959 este perfecţionat si recomandat pentru aplicare în toate subramurile industriei alimentare sistemul HACCP (Hazard Analysis. Critical Control Points) bazat pe identificarea, evaluarea şi ţinerea sub control a tuturor riscurilor chimice, fizice şi biologice (microbiene şi parazitologice) ce ar putea interveni în procesul de fabricare, păstrare, distribuţie a produselor alimentare, în scopul asigurării inocuităţii acestora.

Pentru stabilirea unui plan HACCP este esenţială cunoaşterea următoarelor etape:Analiza riscurilor, etapă în care sunt identificate şi evaluate riscurile ce pot fi date de

materiile prime, aditivi, procesele tehnologice cheie, distribuţia şi recircularea produselor, factorul uman.

Determinarea punctelor critice, respectiv a unor parametrii determinanţi ai procesului telinologic ce pot fi controlaţi. Este considerat punct critic de control orice punct unde controlul poate fi exercitat şi riscul poate fi prevenit sau minimalizat. Punctul este considerat critic, dacă prin nerespectarca acestuia este posibil un risc potenţial care să conducă la obţinerea unor produse nesigure, insalubre (cu risc de alterare sau care pot cauza îmbolnăvirea consumatorului).

Stabilirea unui sistem de monitorizare a punctelor critice de control

Pentru implementarea acestui sistem în primul rând trebuie întocmită schema de operaţii şi cunoaşterea întregului proces tehnologic atât la fabricare cât şi la păstrare, distribuţie, comercializare, în care să fie stabilite şi localizate eventualele riscuri. Urmează identificarea punctelor critice de control, notarea pe diagrama centrală, urmată de o reevaluare a interacţiunilor ce pot avea loc între riscuri şi punctele critice de control. Apoi este necesară enumerarea analizelor impuse pentru controlul calităţii, a procedurilor utilizare pentru a asigura eficienţa şi continuitatea controlului, monitorizarera rezultatelor şi verificarea lor.

Principalele obiective al unui plan HACCP constă în aplicarea de măsuri pentru distrugerea, eliminarea sau reducerea riscurilor, prevenirea recontaminării, inhibarea dezvoltării microorganismelor şi a producerii de toxine.

Pentru stabilirea unui sistem efectiv de inspecţie şi prevenire a riscurilor biologice se impune o bună cunoaştere a factorilor care determină incidenţa, creşterea, supravieţuirea, sau moartea microorganismelor în alimente.

Aceşti factori pot fi grupaţi astfel,

Factori care se referă la aliment şi procesare:- contaminarea primară a materiilor prime;- contaminarea în timpul manipulării şi prin contact cu echipamentele;- proprietăţile fizice şi chimice ale materiei prime: compoziţia chimică, nutrienţi şi

substanţe antimicrobiene, microeterogenitatea materialului, pH-ul şi capacitatea de tamponare, echilibru gazos, potenţial de oxidoreducere, aw , bariere mecanice;

- condiţii de preprocesare şi depozitare: temperatura, mediul gazos ambiant, umiditate, timp;

- proceduri de proces şi conservare; directe (temperatura, conservanţi chimici adăugaţi, iradiere şi indirecte (modificări chimice şi fizice produse în alimente);

- condiţii de ambalare şi depozitare postprocesare: temperatura, condiţii ambientale de gaz, umiditate, durată.

Factori dependenţi de microorganisme:- caracteristici ale speciei sau tulpinii: rezistenţa la procese letale, toleranţa la factorii

inhibitori. Necesităţi optime pentru creştere, viteză de reproducere;- efecte sinergice între microorganisme; schimbări în structura şi proprietăţile fizice

ale alimentului;- suplimentarea cu nutrienţi adiţionali şi factori de creştere, modificări ale pH-ului şi

mediului gazos ambiental;- efecte antagonice între microorganisme: competiţia pentru nutrienţi, modificări de

pH şi atmosferă, producerea de antibiotice ş.a.

Tipuri generale de risc microbiologic:- materia primă sau aditivii, pot fi privite ca o sursă potenţială de patogeni, organisme

toxicogene, organisme care dau alterarea sau formează substanţe toxice (de exemplu toxine preformate);

- surse de contaminare în timpul producerii, procesării sau distribuţiei;- pierderea controlului unor etape tehnologice în care se pot distruge

microorganismele relevante (de exemplu tratamente termice incorect aplicate);

- etape în timpul producerii, procesării, depozitării, distribuţiei etc. care oferă oportunitatea unor microorganisme de a supravieţui sau chiar să crească şi să se multiplice.

ICMSF (1986) elaborează o clasificare a microorganismelor de risc în funcţie de gravitatea îmbolnăvirilor pe care le pot cauza şi subliniază faptul că analizele microbiologice trebuie să demonstreze atât riscul cât şi probabilitatea unui potenţial risc, precum şi severitatea acestuia, încât se poate stabili ordinea şi prioritatea în care acestea trebuiesc luate în consideraţie.

Industria alimentară din ţara noastră se aliniază la cerinţele unei producţii moderne de alimente prin acreditarea sistemului propriu de calitate cu adoptarea standardelor STAS ISO 9000, iar din 1995 Ministerul Sănătăţii recomandă introducerea şi aplicarea sistemului HACCP în circuitul alimentelor.

Date post:	12-Dec-2015
Category:	Documents
Upload:	zc
View:	244 times
Download:	6 times

Subiecte Verificare Finala (2)

Documents