U.S.A.M.V BUCURESTI FILIALA CALARASI

1

AN UNIVERSITAR 2012-2013

INTRODUCERE

Cerealele reprezinta inca principala sursa alimentara pentru om si animale.Sunt produse de origine vegetala care, datorita compozitiei lor, au o microflora foarte

variata, care depinde de diversi factori.Microflora poate fi originala si de contaminare. Microflora originala este in general de

natura saprofita, iar cea de contaminare apare in special din sol, apa de irigare, manipulari, rozatoare, insecte.

Boabele de cereale sunt sarace in apa, zaharuri libere, dar sunt bogate in amidon si proteine.

Cerealele au un metabolism foarte lent. Cand conditiile devin favorabile, ritmul vital se accelereaza pentru boabe si se produce germinarea.

Prezinta sisteme naturale de conservare, fiind protejate de agresiunea factorilor externi prin invelisuri si alti compusi, cum sunt unele proteine, care au actiune antifungica, sau

de compusi volatili, cu actiune bactericida si fungicida. Boabele atacate, fisurate sau zdrobite sunt foarte vulnerabile la atacul microorganismelor. Din momentul recoltarii si

pana la macinare, ele sunt susceptibile la contaminari produse de bacterii, drojdii si mucegaiuri parazite sau saprofite.

Principalele surse de contaminare a cerealelor sunt:-solul care este principalul rezervor de microorganisme. Prin intermediul solului are loc

contaminarea radacinilor plantelor(microflora saprofita);-curentii de aer(microflora epifita);

-insecte si rozatoare(microflora epifita).In functie de provenienta microorganismelor si de perioada de dezvoltare poate exista:

-microflora epifita primara, de camp;-microflora epifita secundara, de depozitare.

In functie de repartizarea microorganismelor pe boabe, exista:-microflora interna;-microflora externa.

Aceasta microflora este foarte eterogena-bacterii, drojdii, mucegaiuri, ea fiind influentata de diferiti factori.

La cultivarea si pastrarea cerealelor pot sa apara diferite procese microbiologice.Conditiile climaterice in perioada de recoltare influenteaza considerabil natura si numarul

de microorganisme. Operatiile de treierare si eventual de uscare modifica natura contaminantilor.

In timpul conservarii, microflora cerealelor si a produselor destinate macinarii se modifica. Microflora cerealelor reprezinta un potential pericol, atat din punct de vedere

economic cat si sanitar.

2

CUPRINS----------------------------------------------------------------------------------------------------------Introducere_____________________________________________________________________pag. 3----------------------------------------------------------------------------------------------------------Capitolul I_______________________________________________________________________pag. 4-6--------------------------------------------------------------------------------------------------

Tipuri de microorganisme daunatoare cerealelor:Bacterii:____________________________________________________ pag. 4Drojdii:_____________________________________________________ pag. 5Mucegaiuri:________________________________________________ pag. 5--------------------------------------------------------------------------------------------------

Factorii care influenteaza modificarea microflorei cerealelor:______ pag. 6---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Capitolul II______________________________________________________________________pag. 7-11---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Boli fitopatogene ale cerealelor produse de microorganisme:________ pag. 7-10Modificari produse de microorganisme asupra cerealelor:____________pag. 11---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Capitolul III_____________________________________________________________________pag. 12-16---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Controlul biologic si masuri de prevenire a bolilor cauzate de microorg.----------------------------------------------------------------------------------------------------------Concluzii. _______________________________________________________________________pag. 17----------------------------------------------------------------------------------------------------------Bibliografie_____________________________________________________________________pag. 18----------------------------------------------------------------------------------------------------------

3

Capitolul I

Tipuri de microorganisme daunatoare cerealelor

1. BACTERIILE

Provin in cea mai mare parte din sol. Principalele grupe de bacterii intalnite in cereale sunt:

-familia Pseudomonadaceae cu genurile Pseudomonas, Xanthomonas, Aeromonas. Din genul Pseudomonas principalele specii care constituie

microflora epifita a cerealelor sunt Pseudomonas herbicola si Pseudomonas fluorescens.

-familia Micrococaceae cu genurile Micrococcus speciile M.candidus, caseolyticus, zeae, si genurile Pediococcus si Sarcina.

-familia Achromobacteriaceae cu genul Flavobacterium.-familia Bacillaceae cu genurile Bacillus subtilis, cereus, pumilus,

Clostridium butyricum, perfringens.-familia Enterobacteriaceae cu genurile Aerobacter, Erwinia,

Escherichia coli, Proteus.-familia Lactobacteriaceae cu genurile Leuconostoc, Streptococcus,

Lactobacillus delbrueckii, Lb. plantarum. Cerealele si derivatele acestora nu constituie un mediu favorabil

pentru dezvoltarea microorganismelor patogene sau toxicogene ca:

4

Salmonella, Clostridium, Staphilococcus. Acestea pot fi prezente numai in cazuri accidentale, cand sunt contaminate de rozatoare sau insecte.

La recoltare produsele cerealiere sunt putin contaminate de Actinomycete, cunoscute datorita capacitatii lor de a produce

antibiotice. Principalele specii de Actinomycete care se pot intalni pe cereale sunt: Streptomyces albus si griseus.

2. DROJDIILE

Numarul si variabilitatea drojdiilor depinde de conditiile climaterice din momentul recoltarii. Principalele genuri de drojdii intalnite sunt: Saccharomyces, Hansenula, Candida, Pichia. Numarul lor creste

considerabil in conditii de umiditate ridicata la recoltare sau prestocare inainte de uscare.

3. MUCEGAIURILE

Se pot dezvolta in conditii foarte bune pe cereale. Marea majoritate a mucegaiurilor sunt de origine telurica si sunt xerofite, mezofile si

hidrofile.Xerofitele au nevoie pentru crestere si dezvoltare de o umezeala relative a aerului de aproximativ 70%. Ele se inmultesc pe boabe la umiditati de 13,5-14,5%. Principalele genuri de mucegaiuri care se pot dezvolta pe cereale fac parte din subdiviziunile: Zygomycotina, Ascomycotina,

Deuteromycotina. Microflora externa este considerate ca o microflora de poluare si

apartine de obicei subdiviziunii Deuteromycotina. Microflora interna este constituita din diferite specii fitopatogene: Fusarium nivale si roseum, genurile Helminthosporum, Ustilago, si de genurile saprofite: Alternaria, Cladosporium, Penicillium, Aspergillus.

5

Din punct de vedere ecofiziologic, se poate realiza o clasificare a mucegaiurilor in functie de etapele de contaminare a cerealelor astfel:

-specii care contamineaza cerealele in camp inainte de recoltare, incapabile de a se dezvolta ulterior in timpul conservarii. Acestea

formeaza microflora de camp ce cuprinde genurile Alternaria, Cladosporium, Verticillium si genurile cu tendinte parazitare: Septoria,

Fusarium;-specii care sunt predominante in perioada de depozitare: Aspergillus,

Penicillium, Eurotium. Sunt specii de contaminare secundara care produc diferite transformari cerealelor. Sunt capabile sa se dezvolte pe

cereale cu umiditate de 15-16% si pot sintetiza micotoxine. Alte specii din genurile Absidia, Rhizopus, Mucor sau Cladosporium se intalnesc in cantitati mici. In cazul in care aceste mucegaiuri se gasesc in cantitati mari, pastrarea se realizeaza in conditii necorespunzatoare si

arata o alterare avansata.

Factorii care influenteaza modificarea microflorei cerealelor

Acestia sunt:-factori extrinseci: umiditatea relative a aerului, temperature,

continutul de oxygen(aerarea);-factori intrinseci: structura boabelor, gradul de integritate, calitatea

masei de cereale.

6

CAPITOLUL II

BOLI FITOPATOGENE ALE CEREALELOR PRODUSE DE MICROORGANISME

Pot fi de natura diferita: micoze, bacterioze, viroze.

Micozele sunt produse de mucegaiuri fitopatogene. Mai importante sunt rugina, malura, taciunele, cornul secarei, fusariozele.

Rugina este data de mucegaiuri din genul Puccina. Efectul consta in reducerea continutului proteic, a cantitatii de polizaharide. Boabele

afectate sunt zbarcite, de culoare galben deschisa. Exista trei tipuri de rugina: bruna, neagra si galbena.

Malura apare la grau si secara si este produsa de mucegaiul din genul Tilletia tritici.

Taciunele este boala produsa de mucegaiul din genul Ustilago. Pe grau se dezvolta U. tritici, iar pe porumb U. maydis.

Cornul secarei(Claviceps purpurea). Faina provenita din boabe contaminate este necorespunzatoare, contine substante toxice-ergotina-

care produce boala ergotism. Fusariozele sunt date de genul Fusarium, in special la grau, secara,

porumb. Bacteriozele la cereale sunt produse de diferite specii de

Pseudomonas, care produce vestejirea bacteriana, bacterioza cenusie, bacterioza neagra.

7

Virozele la plante sunt produse de diferite virusuri care dau diferite boli: cloroza manifestata prin patarea si decolorarea frunzelor,

mozaicul, necroze, deformatii.

Virozele la plante sunt produse de diferite virusuri care dau diferite boli: cloroza manifestata prin patarea si decolorarea frunzelor, mozaicul, necroze, deformatii.

Figura 1. Mozaicul dungat al grâului Figura 2. Tăciunele zburător al grâului:

8

Figura 3. Malura comuna Figura 4. Rugina bruna

Figura 5. Rugina neagra (dreapta) si galbena(stanga)

9

Figura 6. Patarea bruna a frunzelor Figura 7. Innegrirea spicelor

Figura 8. Taciunele imbracat al orzului

Figura 9. Arsura frunzelor

10

Figura 10. Cornul secarei Figura 11. Inflorirea alba a boabelor

MODIFICARI PRODUSE DE MICROORGANISMEASUPRA CEREALELOR

Incingerea cerealelor: se realizeaza prin cresterea temperaturii in masa de boabe, datorita activitatii fiziologice a boabelor, a microflorei

specifice din timpul depozitarii si datorita prezentei insectelor.

Reducerea masei de cereale are loc datorita activitatii metabolice a microorganismelor, prin consumul substantelor nutritive si reducerea

cantitatii de substanta uscata.

11

Alterarea cerealelor: -dezvoltarea mucegaiurilor din genul Aspergillus si Penicillium

diminueaza facultatea germinativa a boabelor;-modificarea culorii boabelor se datoreaza dezvoltarii mucegaiurilor si a

unor specii de bacterii;-modificarea mirosului prin aparitia mirosului de mucegai, de incins, de

putrezit, de fermentat;-aciditatea titrabila a boabelor stocate creste in acelasi timp cu cresterea

si propagarea microorganismelor;-modificarea proprietatilor reologice ale fainurilor destinate

panificatiei;-alergii, micoze, micotoxicoze care pot fi induse de microflora cerealiera;

-riscul formarii micotoxinelor cum ar fi: aflatoxinele, ochratoxina, thricotecene, zearalenona, fumonizinele este mare in cazul cerealelor

contaminate cu mucegaiuri toxicogene.

CAPITOLUL III CONTROLUL MICROBIOLOGIC SI MASURI DE PREVENIRE A BOLILOR CAUZATE

DE MICROORGANISME.

Principiile moderne de evaluare a calitatii microbiologice în industria alimentara vizeaza în principal trei categorii de proceduri analitice:-tehnici de evaluare calitativa, pentru evidentierea selectiva a unor

microorganisme indicatori, prin teste care sa ateste prezenta sau absenta acestora;

12

-tehnici de evaluare cantitativa, pentru determinarea încarcaturii microbiene, care sa reflecte microbiota totala sau pe grupe specifice de microorganisme;-tehnici de izolare si caracterizare a unor microorganisme din microbiota

nespecifica, în special pentru evidentierea potentialului patogen, toxicogen sau de alterare.

Literatura de specialitate prezinta numeroase posibilitati de evaluare rapida a parametrilor microbiologici recomandati pentru aprecierea calitatii materiilor prime, pe faze de fabricatie, precum si a produselor finite.

În general, în alegerea celei mai adecvate metode de analiza trebuie sa se tina seama de urmatoarele criterii:

– sensibilitate înalta pentru concentratii reduse de celule;– acuratete şi precizie;

– rapiditate;– sa implice o metodologie de lucru simpla, ieftina, nelaborioasa, universal

aplicabila;– sa ofere un raspuns prompt, usor interpretabil si reproductibil.

Singurele metode care asigura conditii pentru evaluarea simultana din punct de vedere cantitativ, calitativ si caracterizare a microbiotei sunt

cele bazate pe examen cultural. Evaluarile de acest tip prevad stabilirea gradului de contaminare microbiana, prin determinarea numarului de unitati formatoare de colonii (ufc), cand examenul cultural este corelat

cu studii calitative de izolare si caracterizare a microorganismelor contaminante.

Metodele culturale sunt în prezent mult simplificate prin utilizarea unor sisteme comerciale, denumite Petrifilme, în care mediul de cultura

specific (în general, un mediu selectiv), deshidratat este fixat pe un suport adeziv si acoperit cu o folie din plastic. Prin inocularea

suspensiei de celule, lichidul hidrateaza mediul si prin termostatare este posibila dezvoltarea microorganismelor.

Ofera numeroase avantaje, care se regasesc în reducerea timpului de analiza, reducerea pretului de cost al analizei per proba, cresterea numarului

de probe analizate, asigurarea inocuitatii alimentelor si îmbunatatirea substantiala a productivitatii.

Analiza calitativa: Etape:

13

-repartizarea mediului de cultura(MMA) in placi Petri;-solidificarea mediului de cultura;

-repartizarea boabelor de cereale pe mediul de cultura( cca. 5 boabe la distante aproximativ egale)

-termostatare la 25°C

Analiza cantitativa: 5 boabe de cereale se introduc in 45 ml ser fiziologic steril(dilutia 1).

Din diluatia 1 se ia 1 ml si se introduce in 9ml ser fiziologic steril.(dilutia 2). Se realizeaza mai multe dilutii si se fac inoculari din ultimele 2 dilutii

succesivepe MMA si BCA. In functie de coloniile care se dezvolta se realizeaza

frotiuri pentru determinarea grupelor din care fac parte microorganismele prezente in cerealele analizate.

Tehnica de utilizare a Petrifilmelor în analiza microbiologica este extrem de simpla si presupune parcurgerea urmatoarelor etape (fig.1):

-se dilueaza proba prin tehnica dilutiilor decimale pana la o concentratie de celule de aproximativ 10000 celule per ml;

-se ridica filmul superior;-se inoculează 1 ml suspensie dintr-o dilutie corespunzatoare în centrul

Petrifilmului asezat pe un suport special;-se elibereaza filmul superior, care se lasa sa cada liber;

-cu ajutorul dispozitivului de raspandire se preseaza usor deasupra zonei inoculate pentru distributia uniforma a celulelor din suspensie pe toata

suprafata circulara a mediului de cultura;-se îndeparteaza dispozitivul de raspandire si se asteapta un minut pentru

solidificarea mediului;-se termostateaza (pachete de pana la 20 Petrifilme) în conditii optime, specifice pentru dezvoltarea microorganismelor analizate, în functie de

recomandarile din instructiunile de utilizare a Petrifilmului. Eficienta aplicarii Petrifilmelor a condus la extinderea utilizarii acestora pentru evaluarea calitatii microbiologice a numeroase alimente, precum:

lapte si produse lactate (branzeturi, iaurt, înghetata); carne si preparate din carne; peste si alte produse acvatice; oua; legume si fructe (cartofi,

14

soia, mere, cirese, alune, nuci); cereale si produse cerealiere (faina, cereale mic dejun, paste fainoase); condimente.

1.

2.

3.

Fig. 12. Etape de utilizare a Petrifilmelor în analiza microbiologica:

1 – inoculare; 2 – raspandire (etalare); 3 – termostatare; analiza

cantitativa si calitativa.

În concluzie, implementarea utilizarii Petrifilmelor în controlul calitatii microbiologice a alimentelor ofera numeroase facilitati care se reflecta în:

– simplitate în utilizare si interpretarea cu acuratete a rezultatelor, prin crearea unor conditii selective de crestere si de evaluare a

microorganismelor testate. Evaluarile cantitative sunt facilitate, chiar în cazul dezvoltarii unui numar mare de colonii, prin caroiajul tiparit pe filmul

inferior, care delimiteaza suprafete de 1 cm²;– reducerea semnificativa a costului manoperei per analiza;

– reducerea la jumatate a timpului necesar pentru realizarea analizelor microbiologice, cu impact pozitiv asupra: controlului eficient al punctelor critice, optimizarii strategiilor de control, cresterii numarului de analize

15

efectuate, eficientizarii procesarii, îmbunatatirii calitatii si asigurarii inocuitatii produselor finite;

– impact pozitiv asupra organizarii laboratorului de microbiologie, prin eliminarea operatiilor de pregatire si sterilizare a mediilor de cultura si a ustensilelor de laborator, impuse de metodele conventionale de analiza

microbiologica;– riscuri reduse pentru mediul înconjurator dupa utilizare;– economie de spatiu la transport, pastrare si termostatare.

Fig. 13. Dezvoltarea selectiva a microorganismelor, în functie de natura Petrifilmelor:

1 – drojdii si mucegaiuri; 2 – bacterii aerobe mezofile;

3 – enterobacterii; 4 – bacterii coliforme/ E. coli.

Tabelul 3. Normative nationale:

Nr. total de germeni aerobi mezofili/g

-

Bacterii coliforme absente

16

E. coli absentaSalmonella absenta

Stafilococi coagulazo-pozitivi absentiBacillus cereus 100/g

Vibrio parahaemolyticus absentBacterii sulfitoreducatoare absente

Drojdii si mucegaiuri 1000/g

CONCLUZII

Microflora cerealelor reprezinta un potential pericol, atat din punct de vedere economic cat si sanitar datorita:

-pericolului de acumulare a micotoxinelor;-pierderilor in greutate;

-posibilitatii de acumulare a substantelor toxice de tipul ergotinei;-modificarii culorii si mirosului cerealelor care pot determina

respingerea loturilor;-alergiilor, micotoxicozelor, micozelor induse de microflora cerealiera,

etc.

17

BIBLIOGRAFIE:

1. CLEMANSA TOFAN- “Microbiologie alimentara”, Ed. Agir, Bucuresti, 2004

2. Buletinul Agir nr. 3/2003- “Evaluarea calitatii microbiologice a alimentelor prin utilizarea petrifilmelor”

3. Maria Contoman- “Curs de fitopatologie” 4. Ordinul nr. 975 din 16 decembrie 1998 privind aprobarea normelor

igienico-sanitare pentru alimente.

18