WS04Microbiologie levensvoorwaarden

• Voeding
• MBO
• Studiejaar 2

Workshop 4

Microbiologie

10-1-2025

N3 Brinkers/Four Minutes

Programma

-Keek op de week

-Terugblik vorige workshop

-Levensvoorwaarden

-Bederf

-Conserveren

KEEK OP DE WEEK

Lesdoelen

• kan de levensvoorwaarden van M.O. benoemen en koppelen aan product eigenschappen van jouw 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 soorten bederf toelichten
• Kan conserveringsmethoden benoemen

De levensvoorwaarden

1. Voeding
2. Water
3. Temperatuur
4. Zuurstof
5. Neutrale zuurgraad (pH)
6. Weinig opgeloste stoffen
7. Afwezigheid van giftige stoffen. 

Voeding

Wat is voeding voor micro-organismen?

Waar is voeding in jouw bedrijf?

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

Water

• 80-90% van de m.o. bestaat uit water
• Zonder vocht gaan ze dood

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 worden afgedood bij pasteurisatie (72°C)
  
• Thermoresistenten overleven pasteurisatie
• 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

Zuurstof 

• Aeroob = Groeit met zuurstof
• Anaeroob = Groeit zonder zuurstof 
• Facultatief (an)aerobe micro-organismen = groeit zowel met als zonder zuurstof.

Veel mo's hebben zuurstof nodig

Veel mo's worden geremd in zuurstofarme omgeving

Schimmels hebben altijd zuurstof nodig!

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)
• Groei remmen door pH-verlaging
• pH lager dan 4,5: remming groei ziekmakende m.o.   

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. 

Opgeloste stoffen

• Zout
• Suiker

De opgeloste stoffen binden vocht, waardoor dit niet beschikbaar is voor micro-organismen en zij minder goed kunnen groeien

Giftige stoffen

• Conserveermiddelen
• Antibiotica
• Desinfectiemiddelen, bv chloor

Welk levensvoorwaarde zorgt er hier (het meest) voor dat micro-organismen minder goed kunnen uitgroeien:
Melkpoeder

1. Voeding
2. Zuurstof
3. Temperatuur
4. Vocht

Welk levensvoorwaarde zorgt er hier (het meest) voor dat micro-organismen minder goed kunnen uitgroeien:
Johma-salade

1. Voeding
2. Zuurstof
3. pH
4. Vocht

Welk levensvoorwaarde zorgt er hier (het meest) voor dat micro-organismen minder goed kunnen uitgroeien:
Chocoladepasta

1. Voeding
2. Toegevoegde stoffen
3. pH
4. Vocht

Wat is de juiste pH-schaal?

1. 1 base, 7 zuur, 14 neutraal
2. 1 zuur, 7 neutraal, 14 base
3. 1 neutraal, 7 base, 14 zuur
4. 1 base, 7 neutraal en 14 zuur

Op basis van de leef temperatuur kun je m.o. indelen in drie groepen.
Een van die groepen zijn de thermofielen, deze zijn?

1. leven graag in een koude omgeving
2. leven zowel in een koude als een warme omgeving
3. leven graag in een warme omgeving
4. leven graag bij kamertemperatuur

Hoe heten micro-organismen die zuurstof nodig hebben om te kunnen leven?

1. Aëroob
2. Anaëroob
3. Thermotolerant
4. Psychrofiel

Pathogenen

Pathogeen=ziekmakend micro-organisme

-Listeria

-Salmonella

-E coli

Listeria Monocytogenes

Eigenschappen:

• O2 tolerantie: aeroob
• Temperatuur: psychotroof, 1°C-45°C
• pH: 4,2 - 9

Voorkomen en verspreiden:

• Grond, oppervlaktewater, feces, plantaardig materiaal, melk en vlees.
• Maag/darmklachten tot hersen(vlies)ontsteking

Listeria monocytogenes is een pathogeen.

Het is een micro-aerofiel micro-organisme, dit betekend dat hij zowel met als zonder zuurstof kan groeien, maar het beste groeit bij een klein beetje zuurstof (verlaagde o2 spanning).

Het is een psychotroof micro-organisme , dat wil zeggen dat het goed groeit bij koelkasttemperaturen. Over het algemeen groeit listeria tussen de 1 en 45 graden met een minimum van -1,5. Het optimum ligt tussen de 30 en 37 graden maar hij groeit dus ook bij koelkasttemperatuur. Hij is niet hitteresistent en overleeft pasteurisatie en sterilisatie niet.

Listeria kan groeien bij een ph tussen de 4,2 en 9, maar dit is alleen als de overige omstandigheden gunstig zijn. Wanneer de overige factoren ongunstiger zijn dan wordt het ph-traject kleiner.

• Aw: 0,92 - 0,998. Kan overleven bij lage Aw

• Sporevorming: Nee

Voorkomen en verspreiden:

• Grond, oppervlaktewater, feces, plantaardig materiaal, melk en vlees.

• Maag/darmklachten tot hersen(vlies)ontsteking

Salmonella

Eigenschappen:

• O2 tolerantie: facultatief anaeroob 
• Temperatuur: Mesofiel, groeit tussen 5°C- 45°C.  
• pH: vanaf 4,5 tot 9,0
• Kan overleven in droge voedingsmiddelen of droge omgeving!
  

Voorkomen en verspreiding van Salmonella:

• Bacterie, behoort tot de entero-groep.
  
• Zijn van nature darmbewoners (mens en dier).
  
• Ziekteverschijnselen: maag-darm aandoeningen.
  
• Infectie door besmet voedsel.

Voedselvergiftiging wordt veroorzaakt door pathogene micro-organismen, hoewel de cijfers niet exact bekend zijn blijk dat ongeveer 20% van alle voedselvergifitigingen komt door de industrie, de rest komt door het verkeerd bereiden en/of bewaren van voedsel door de consument zelf en in de horeca.

Salmonella is een van de infectieuze micro-organismen. Ze kunnen zelfs een infectie veroorzaken in voedingsmiddelen waarin ze niet kunnen groeien zoals melkpoeder en chocolade. Maar wat zijn nu de eigenschappen van Salmonella.

• O2 tolerantie: facultatief anaeroob

• Temperatuur: Mesofiel, groeit tussen 5°C- 45°C. overleeft pasteurisatie en sterilisatie niet

• pH: vanaf 4,5 tot 9,0

• Kan overleven in droge voedingsmiddelen of droge omgeving (Aw 0,1-0,2)!

• Sporevorming: nee.

Voorkomen en verspreiding van Salmonella:

• Bacterie, behoort tot de entero-groep.

• Zijn van nature darmbewoners (mens en dier).

• Ziekteverschijnselen: maag-darm aandoeningen.

• Infectie door besmet voedsel.

Escheria Coli (E.coli) poepbacterie

Eigenschappen:

• O2 tolerantie: facultatief anaeroob
• Temperatuur: Mesofiel, 8°C- 45°C.
• pH: 4,0 - 7,0
• 
  

Voorkomen en verspreiden:

• maagdarmkanaal, water
• Bloedingen, diarree, braken. HUS

Escheria coli, beter bekend als e.coli de poep bacterie.

Kan lactose vergisten.

Werd altijd als onschuldig of zelfs nuttig beschouwd aangezien deze aanwezig zijn in de darmflora van de mens en het de belangrijkste leverancier van vitamine K is.

E.coli wordt vaak getest aangezien het een indicator is voor fecale besmetting en daarmee de aanwezigheid van eventuele pathogenen. Daarnaast geeft het ook een indicatie van het hygiënisch werken.

Pas veel later is gebleken dat e.coli ook ziekteverwekkende (pathogene) stammen/serotypes heeft zoals STEC, EHEC VTEC etc.

Mesofiel, tussen de 8 en de 45 graden met een optimum van 37 graden. Echter er zijn uitzonderingen die op koelkasttemperatuur soms groeien.

pH voor groei ligt tussen de 4,0 en 7,0. Echter blijft ecoli overleven van 3,8 tot 8,5.

Eigenschappen:

• O2 tolerantie: facultatief anaeroob

• Temperatuur: Mesofiel, 8°C- 45°C.

• pH: 4,0 - 7,0

• Aw: 0,95-0,99

• Sporevorming: Nee

Voorkomen en verspreiden:

• maagdarmkanaal, water

• Bloedingen, diarree, braken. HUS

Conserveren tegen bederf

-Koelen of Bevriezen

-Drogen 

-Sterk verhitten

-Aanzuren

-Gas of vacuumverpakken

Welke manier van conserveren zie je hier?

1. Drogen
2. Steriliseren
3. Pasteuriseren
4. luchtdicht verpakken

welke manier van conserveren zie je hier?

1. geen
2. luchtdicht verpakken
3. gasverpakken
4. met conserveermiddelen

Bederfvormen

• Microbiologisch bederf
• Natuurkundig bederf/fysisch bederf
• Scheikundig/chemisch bederf
• Bederf met een andere oorzaak

Als we gaan kijken naar vormen van bederf, dan vind dat niet alleen maar plaats door micro-organismen. Er zijn namelijk ook andere vormen van bederf. We kunnen bederf onderverdelen in verschillende categorieën namelijk:

- Microbiologisch bederf

- Enymatisch bederf

- Natuurkundig bederf

- Scheikundig bederf

- En bederf met een andere oorzaak dan de hiervoor genoemde categorieën

We gaan deze categorieën op de komende dias nader bekijken.

Microbiologisch bederf

• Bombage (in conserven door sporevormers)
• Vergisten (suikers omgezet in alcohol en CO2, vb fruit) 
• Beschimmelen (op oppervlak, toxines, muf)

De groei van micro-organismen zorgt voor omzettingen in het voedsel, waardoor dit voedsel niet meer eetbaar wordt. Omdat levensmiddelen niet altijd op dezelfde wijze bederven, kan een aantal vormen van microbiologisch bederf onderscheiden worden:

- Verrotten

- Verzuren

- Verslijmen

- Bombage

- Vergisten

- Beschimmelen

verrotten 1 Verrotten: sommige bacteriën kunnen eiwitten in een product afbreken. Het product ruikt dan ‘rot’, doordat er sterk ruikende componenten zoals zwavelwaterstof, sulfiden en ammoniak ontstaan. Voorbeelden van producten die kunnen verrotten zijn vlees, vis en eieren.

verzuren 2 Verzuren: een groot aantal bacteriën kan suiker omzetten in zuur. Het product smaakt en ruikt dan zurig. Producten die kunnen verzuren zijn bijvoorbeeld bier en wijn.

verslijmen 3 Verslijmen: bepaalde bacteriesoorten kunnen producten verslijmen. In vruchtensappen produceren melkzuurbacteriën vaak een slijmachtige massa. Leuconostoc mesenteroides kan glucosesiroop verslijmen. De slijmproppen kunnen zelfs leidingen verstoppen.

bombage 4 Bombage: vlees- en groenteconserven zijn normaal gesproken twee jaar houdbaar. Bij een onvoldoende sterilisatie kunnen sporenvormende bacteriën zorgen voor bederf. Conservenblikken die bederven, zie je vaak bol staan door de gassen die bij het bederf vrijkomen. Deze vorm van bederf heet bombage.

vergisten 5 Vergisten: in producten met veel suiker kunnen gisten de suiker omzetten in alcohol. De alcohol kun je dan goed ruiken en proeven. Voorbeelden van producten die kunnen vergisten zijn jam, limonade en fruit.

 6 Beschimmelen: aan het oppervlak van verschillende producten kunnen schimmels goed leven. Je ziet de schimmel heel snel als een schimmeldek op het product, maar je kunt schimmel ook ruiken. De geur is muf. Het gevolg is dat het product niet meer smakelijk is. We zullen het product weggooien. Voorbeelden van producten die kunnen beschimmelen zijn brood, jam en kaas. Daarnaast kunnen sommige schimmels toxines vormen. Deze stoffen zijn giftig en niet uit producten te verwijderen.

Microbiologisch bederf

• Verrotten (eiwitten worden afgebroken, bv vlees, vis en ei)
• Verzuren (suikers omgezet in zuur, bv melk) 
• Verslijmen (melkzuurbacterien kunnen slijmprop vormen in bv vruchtensappen)

De groei van micro-organismen zorgt voor omzettingen in het voedsel, waardoor dit voedsel niet meer eetbaar wordt. Omdat levensmiddelen niet altijd op dezelfde wijze bederven, kan een aantal vormen van microbiologisch bederf onderscheiden worden:

- Verrotten

- Verzuren

- Verslijmen

- Bombage

- Vergisten

- Beschimmelen

verrotten 1 Verrotten: sommige bacteriën kunnen eiwitten in een product afbreken. Het product ruikt dan ‘rot’, doordat er sterk ruikende componenten zoals zwavelwaterstof, sulfiden en ammoniak ontstaan. Voorbeelden van producten die kunnen verrotten zijn vlees, vis en eieren.

verzuren 2 Verzuren: een groot aantal bacteriën kan suiker omzetten in zuur. Het product smaakt en ruikt dan zurig. Producten die kunnen verzuren zijn bijvoorbeeld bier en wijn.

verslijmen 3 Verslijmen: bepaalde bacteriesoorten kunnen producten verslijmen. In vruchtensappen produceren melkzuurbacteriën vaak een slijmachtige massa. Leuconostoc mesenteroides kan glucosesiroop verslijmen. De slijmproppen kunnen zelfs leidingen verstoppen.

bombage 4 Bombage: vlees- en groenteconserven zijn normaal gesproken twee jaar houdbaar. Bij een onvoldoende sterilisatie kunnen sporenvormende bacteriën zorgen voor bederf. Conservenblikken die bederven, zie je vaak bol staan door de gassen die bij het bederf vrijkomen. Deze vorm van bederf heet bombage.

vergisten 5 Vergisten: in producten met veel suiker kunnen gisten de suiker omzetten in alcohol. De alcohol kun je dan goed ruiken en proeven. Voorbeelden van producten die kunnen vergisten zijn jam, limonade en fruit.

 6 Beschimmelen: aan het oppervlak van verschillende producten kunnen schimmels goed leven. Je ziet de schimmel heel snel als een schimmeldek op het product, maar je kunt schimmel ook ruiken. De geur is muf. Het gevolg is dat het product niet meer smakelijk is. We zullen het product weggooien. Voorbeelden van producten die kunnen beschimmelen zijn brood, jam en kaas. Daarnaast kunnen sommige schimmels toxines vormen. Deze stoffen zijn giftig en niet uit producten te verwijderen.

Welke vorm van micro-biologisch bederf vind plaats bij eieren die te lang bewaard zijn?

1. Verzuren
2. Beschimmelen
3. Vergisten
4. Verrotten

Welke vorm van micro-biologisch bederf vind plaats bij kaas die geen goede korst heeft?

1. Verzuren
2. Beschimmelen
3. Vergisten
4. Verrotten

Scheikundig/chemisch bederf

• Stoffen reageren met elkaar tot ongewenste stoffen.
• Oxidatie (bv boter: vet reageert met zuurstof)
• Aanwezigheid van reinigingsmiddel

Scheikundig bederf wordt niet veroorzaakt door de vermeerdering van micro-organismen maar door scheikundige processen. De voedingsstoffen in een product ondergaan veranderingen, als stoffen met elkaar reageren tot ongewenste stoffen. oxidatie of hydrolyse. Je kunt chemisch bederf metern aan de hand van zogenoemde ranzigheidsparameters zoals bijvoorbeeld het peroxide getal, de vrije vetzuren (FFA), hexanal en TBARS.

 Voorbeelden van chemisch bederf zijn: – het ranzig worden van boter (oxidatie van vet); anzig worden als het vet reageert (oxideert) met de lucht waardoor vrije vetzuren zoals boterzuur ontstaan. Hierdoor gaat boter stinken en vies smaken. – verontreiniging met koelvloeistof uit bijvoorbeeld de koelinstallatie; – verontreiniging met reinigingsmiddelen. Maar ook enzymen kunnen chemisch bederf veroorzaken/versnellen.

Natuurkundig/fysisch bederf

• Minst erg, product verandert niet qua chemische struktuur
• Eenvoudig te voorkomen/op te lossen

• Uitdrogen van kaas
• Slof worden van koekjes 

 Natuurkundig bederf treedt op als het product in chemisch opzicht niet verandert. Oud worden van brood (zonder beschimmeling), slof worden van koekjes en het uitdrogen van fruit vallen hieronder. Met wat kunst en vliegwerk zijn deze producten ‘op te knappen’.

Veranderingen veroorzaakt door natuurkundige processen zijn in het algemeen het minst belangrijk. Meestal zijn ze op een eenvoudige manier te voorkomen. Vaak leiden deze veranderingen ook niet tot wat men echt bederf kan noemen. Enkele voorbeelden van fysisch bederf zijn: – het uitdrogen van kaas; – harde boter bij een lage temperatuur; – het versuikeren van honing; – het opromen van melk.

Bederf door andere oorzaken

• Product vreemde delen (fysisch)
• Ongedierte
• Overname van vreemde geuren

 

Microbiologisch onderzoek

• Aanwezig/niet aanwezig
• Ziekteverwekkers

• Aantal
• Duplo

Kwalitatief

Kwantitatief

Microbiologische monstername

• Steriel medium/potjes/swabs
  
• Schone monstername materialen
• Hygiënisch werken

Het microbiologisch onderzoek wordt gepland op basis van het jaarplan. Hierin is de minimale frequentie beschreven van de verschillende onderzoeken. Het microbiologisch onderzoek kan worden opgesplitst in productonderzoek (materialen; grondstof, halffabricaat of eindproduct), omgevingsonderzoek (materieel, lucht, ruimten) en onderzoek van handen en handschoenen (mens). Al het microbiologische en chemisch onderzoek wordt uitbesteed. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een extern laboratorium. Hiervoor wordt jaarlijks een bemonsterins- en onderzoekschema opgesteld door de QA-manager en zijn medewerkers.EU Verordening (EG) 2073/2005

Het kan zijn jij ook monsters moet gaan nemen, maar hoe neem je nu een microbiologisch monster, en wanneer doe je dit goed?

Microbiologische monsters weggooien

• Speciale afvalbak 
• Steriliseren

mag niet zomaar overal vanwege de gevaarlijke mo die kunnen groeien.

Na de bebroeding van de agar contact plaatjes kan het medium een aanzienlijke hoeveelheid

kiemen bevatten. Naast onschadelijke flora kunnen zich ook ziekteverwekkende bacteriën, zoals Salmonella of Listeria, op het oppervlak bevinden. Raak het oppervlak van de agar contact

plaatjes dan ook niet aan. Zorg, dat de (bebroede) agar contact plaatjes direct gesteriliseerd

worden, voordat ze met het huishoudelijk afval kunnen worden verwijderd.

Op een eenvoudige manier kunnen de agar contact plaatjes worden gesteriliseerd door ze in

een plastic zak te doen met een scheut bleekwater. Sluit de zak goed af! 

Praktijkopdrachten

-Micro-organismen in jullie productieproces

-Levensvoorwaarden van diverse producten