Les 2 microbiologie

• Voeding
• MBO
• Studiejaar 1

Les 2 Microbiologie

Onderwerpen Microbiologie

Les 1: Basis Microbiologie

Les 2: Levensvoorwaarden

Les 3:  Bederfvormen en microbiologisch onderzoek

Lesplanning

• Lesdoelen
• Herhaling
• Theorie
•  Aan de slag!

Lesdoelen

Jij:

• kan de levensvoorwaarden van M.O. benoemen en koppelen aan product eigenschappen van jou producten. 
• Kan risicovolle M.O. toelichten waar het bedrijf rekening mee moet houden.
  
• Kan in het productieproces microbiologische risico`s en bijbehorende beheersmaatregelen benoemen.
• Kan microbiologische onderzoeken toelichten.

Herhaling

Welke hoofdgroepen micro-organismen zijn er?

Welk van de onderstaande 4 is het grootste?

1. Gisten
2. Schimmels
3. Bacteriën
4. Virussen

Welk van de onderstaande 4 groeit het snelst?

1. Gisten
2. Schimmels
3. Bacteriën
4. Virussen

Zet de groeifase in de juiste volgorde

Exponentiele fase/log fase

Afstervingsfase

Evenwichtsfase

Aanpassingsfase/lag fase

Wat is kruisbesmetting?

Wat zijn de verschillen tussen voedselvergiftiging en voedselinfectie?

Les 2 Microbiologie

Pathogenen 

• Ziekmakende bacteriën

Voorbeelden:

• Listeria monocytogenes
• Salmonella

Sporenvormers:

• Clostridium Botulinum

pathogenen zijn ziekmakende bacteriën. deze groeien bij een pH tussen de 5,0 en 8,5, melk valt hier ook onder. 

Of een bacteriesoort wel of niet ziekteverwekkend is wordt op proefdieren

onderzocht. Proefdieren worden opzettelijk besmet met de te onderzoeken

bacteriesoort. Indien die bacteriesoort pathogeen is, zullen de proefdieren de

kenmerkende ziekteverschijnselen vertonen. Van de Salmonellabesmetting weten we

dat je buikloop krijgt.

Voor iemand die het toxine van Clostridium botulinum binnen krijgt, zijn de gevolgen

ernstiger. Dit toxine is een neurotoxine en veroorzaakt onder andere verlamming van

de hartspieren en de ademhalingsspieren. Je sterft dan de verstikkingsdood.

Welke nuttige toepassingen van M.O. ken je ?

Nuttige werking M.O.

Binnen voeding zijn o.a.:

• bacteriën: yoghurt, zuurkool, droge worst, kaas 
• gist: bier, brood, wijn
  
• schimmel: brie, champignons
  

Buiten voeding: productie van penicilline, waterzuivering

Wat hebben micro-organismen allemaal nodig om te kunnen groeien?

De levensvoorwaarden

• Voeding
• Water
• Temperatuur
• Zuurstof
• Neutrale zuurgraad (pH)
• Weinig opgeloste stoffen
• Afwezigheid van giftige stoffen. 

In de volgende slide wordt een filmpje van schoolTV getoond. Klik op de link om het filmpje te openen.

 

Beantwoord de volgende vragen:

• Welke manieren van conserveren kom je tegen in dit filmpje?
• Benoem van elke manier van conserveren met welke levensvoorwaarde dit volgens jou te maken heeft.

Welke manieren van conserveren kom je tegen in dit filmpje?

Benoem van elke manier van conserveren met welke levensvoorwaarde dit volgens jou te maken heeft.

Voeding

• Brandstof, bouwstof en beschermende stof
• Voedingsbodem

Voeding voor de mens, is voeding voor micro-organismen!

Water

• 80-90% van de m.o. bestaat uit water
• Vochtgehalte = vrij en gebonden water
• Aw-waarde = Vrij water

Water

• Lager dan Aw 0,6 geen groei. 
• Aw 0,6 tot 0,9 vrijwel alleen groei schimmels, gisten.
  
• Aw hoger dan 0,95 groei van vrijwel alle bacteriën, gisten en schimmels.
  

Temperatuur

De invloed van de temperatuur op de groei van micro-organismen is heel groot. Ze groeien het beste bij een optimale temperatuur, maar deze optimale temperatuur is niet voor elke bacterie hetzelfde. Maar is de temperatuur hoger of lager dan de optimale temperatuur voor de specifieke bacterie dan zal de groei moeilijker verlopen. voor de minimumtemperatuur zal het micro-organisme niet groeien en "ligt deze stil" en is de temperatuur hoger dan de maximumtemperatuur dan zal het micro-organisme afsterven. 

Temperatuur

• Ziekteverwekkers, gisten en schimmels (incl. hun sporen) worden afgedood bij pasteurisatie (72°C)
  
• Thermoresistenten overleven pasteurisatie
  
• Sporenvormers overleven zelfs temperaturen boven 100°C
  
• Toxinen (zijn giftig) blijven wel achter
  

Zoals in de vorige slide is aangegeven groeien verschillende micro-organismen het beste op verschillende temperaturen. We verdelen deze micro-organismen in, in verschillende categorieën.  Namelijk de psychrofielen, mesofielen en thermofielen.

Psychrofielen kunnen bij koude temperaturen goed groeien. ze kunnen groeien tussen de 0 en de 40 graden en worden dus bij verhitten afgedood. Een nadeel van deze psychrofielen is dat ze niet vertraagd worden bij een koelkasttemperatuur. Een voorbeeld van een psychrofiel is Pseudomonas, deze groeit bijvoorbeeld goed in rauwe melk. Daarom mag je deze maar kort bewaren bij 3 graden, omdat pseudomonas hier lekker in kan gaan groeien. 

De mesofielen groeien bij een temperatuur tussen de 10 en de 50 graden. ze groeien vaak het snelst bij 30 graden celcius. 

Thermofielen groeien op warme plekken, ze kunnen het beste tegen hogere temperaturen. ze groeien tussen de 30 en ongeveer 67 graden.  daarmee geven ze een extra risico bij het regeneratief van een melkpasteur of thermiseur. dit komt omdat de plek bij het regeneratief een optimale groeitemperatuur is en er na verloop van tijd komt er vervuiling door eiwitten en kunnen de thermoresistende mo goed groeien. Daarom is het belangrijk om de pasteur/thermiseur op tijd te reinigen (vaak na 7 uur)

Om te onthouden of psychrofielen of mesofielen van koude houden kan je wellicht het volgende ezelsbruggetje onthouden. Meso betekend in het midden en filie is houden van. mesofiel komt dus in het midden. thermo = warmte dus thermoresistent is warmte resistent en kan dus bij hogere temperaturen groeien.

Ziekteverwekkers, gisten en schimmels worden afgedood bij pasteurisatie (72°C)

Thermoresistenten overleven pasteurisatie

Sporenvormers overleven zelfs temperaturen boven 100°C

Toxinen (zijn giftig) blijven wel achter

1. Een kaassoufflé wordt ingevroren maar bevat een mesofiel micro-organisme. Wat gebeurd er met dit organisme?

2. De kaassoufflé wordt vervolgens diepgevroren gefrituurd bij 175 ^oC, de kerntemperatuur wordt 70 graden, wat gebeurd er met het micro-organisme?

Zuurstof 

• Aeroob = Groeit met zuurstof  bijv.  schimmels
• Anaeroob = Groeit zonder zuurstof  (bijv. clostridum botulicum)
• Facultatief (an)aerobe micro-organismen = groeit zowel met als zonder zuurstof. Met voorkeur voor zuurstofarm bijv. melkzuurbacterie

Veel micro-organismen hebben zuurstof nodig.

Veel micro-organismen worden geremd in een omgeving met weinig zuurstof (bijv. gasverpakking)

Schimmels hebben altijd zuurstof nodig

Zuurgraad (pH)

• Beste groei neutrale pH (7)
• pH lager dan 4,5: geen groei pathogene m.o. en geen ontkieming van bacteriesporen 
  
  Fruit (sap) is daarom  na pasteurisatie lang (micro-biologisch) houdbaar

Of micro-organismen kunnen leven wordt, naast factoren als voedsel en warmte, ook

bepaald door de zuurgraad van hun omgeving. De maat voor de zuurgraad is de pH. 

De meeste m.o. groeien het beste bij een pH rond de 7, dit is een neutrale pH. de schaal van pH loopt namelijk van 0 tot 14 waarbij 0 het meest zuur is en 14 het meest basisch (loog). Maar ook hierbij heeft elk m.o. zijn eigen pH gebied waarin hij kan groeien. Zo groeien schimmels en gisten vaak ook nog in een zuur milieu, maar rottingsbacteriën meer bij een zwak-basische omgeving. 

Met de kennis over de groei van m.o. en de pH maken we veel gebruik in de levensmiddelen industrie. een pH verlaging wordt vaak gebruikt als conserveringstechniek. op het moment dat je de pH van een product lager kunt krijgen dan 4,5 weet je zeker dat pathogene m.o. niet kunnen groeien. Het verlagen van de pH wordt vaak gedaan door het toevoegen van zuur zoals citroenzuur of azijnzuur (haring) of door de groei van melkzuurbacteriën in bijvoorbeeld yoghurt. 

Welke pH hoort bij welke productgroep?

pH 3,8

pH 3-4

pH 3-4

pH 5,3

pH 6,5

Zuurgraad

Hoe wordt de pH nu bepaald? Zure stoffen splitsen zich in een oplossing, er splitsen H+ ionen af (geladen waterstofatomen). met een pH meter meet je hoeveel electrisch geladen waterstofatomen er zijn, als deze concentratie hoog is dan heb je een zure oplossing.

Opgeloste stoffen

• Aw-waarde
• Zout
• Suiker

Giftige stoffen

• Conserveermiddelen
• Bacteriedodende geneesmiddelen
• Afweerstoffen
• Desinfectiemiddelen

Nitriet (vaak gevormd uit nitraat)

Reden nitraat toevoeging (in het verleden) bij kaasbereiding: 

• Nitriet remt ontwikkeling van bacterie(sporen).
  
• Helaas is nitriet ook slecht voor de mens.
  
• Nitriet kan gevormd worden door entero’s uit nitraat
  

Lesdoelen

Jij:

• kan de levensvoorwaarden van M.O. benoemen en koppelen aan product eigenschappen van jou producten. 
• Kan risicovolle M.O. toelichten waar het bedrijf rekening mee moet houden.
  
• Kan in het productieproces microbiële risico`s en bijbehorende beheersmaatregelen benoemen.
• Kan Microbiologische onderzoeken toelichten