Mikrobit ja ruokamyrkytykset

Mikrobi kategoriat

Mikrobit voidaan jakaa seuraaviin kategorioihin:

• Bakteerit
• Virukset
• Sienet (homeet ja hiivat)
• Alkueläimet

Mikrobit ovat hyvin pieniä organismeja, jotka ovat ihmissilmälle näkymättömiä. Silti niitä on joka puolella ympärillämme. Mikrobeja löytyy vedestä, ilmasta, maaperästä, ihmisistä ja eläimistä, sekä syömästämme ruoasta. Kaikki mikrobit eivät ole haitallisia (itse asiassa, jotkut mikrobit ovat hyödyllisiä ihmisille ja niitä käytetään elintarvikealalla), mutta elintarvikealan toimijalle on tärkeää olla tietoinen mikrobien kasvuolosuhteista ja ruokamyrkytyksistä, joita kontaminaatio (saastuminen) voi aiheuttaa.

• Bakteerit
  Baktreerit ovat yksisoluisia mikrobeja, jotka lisääntyvät jakautumalla kahtia. Erityyppiset bakteerit vaativat erilaisia elinolosuhteita pärjätäkseen. Bakteereiden lisääntymisnopeus riippuu ympäristöolosuhteista, pääasiassa lämpötilasta, kosteudesta ja happamuudesta. Jotkut bakteerit voivat tarvita happea selvitäkseen (aerobi), toiset selviävät ilman happea (anaerobi). Jotkut bakteerit voivat tuottaa epäsuotuisampia olosuhteita kestäviä itiöitä, jotka myöhemmin, olosuhteiden muuttuessa suotuisammiksi, kehittyvät jälleen jakautumiskykyisiksi bakteerisoluiksi. Itiöt kestävät bakteerisoluja paremmin ympäristön olosuhteita, etenkin kuivuutta, kuumuutta ja kemiallisia aineita. Parhaiten bakteerit kasvavat happamuudeltaan neutraalissa (pH 6-8) ympäristössä.

Elintarvikkeissa lisääntyvät bakteerit voidaan tappaa riittävällä kuumennuksella/kypsennyksellä, mutta bakteeri-itiöiden tappaminen vaatii vahvempia kuumennusmenetelmiä (kuten kuumennus yli 100 asteeseen höyrykeittimessä purkituksen aikana tai kuumennus yli 135 asteeseen maidon sterilointiprosessin aikana).

• Psykrotrofi on kylmiin oloihin sopeutunut bakteeri. 
  • Lisääntyvät 0 - +20 celsiusasteessa
  • Käyttävät ravinnokseen proteiinia (elintarvikkeista)
  • Yleinen elintarvikkeiden pilaajamikrobi
• Mesofiiliset bakteerit ovat esimerkiksi ruokamyrkytysbakteereita.
  • Lisääntyvät tasalämpöisten ihmisten ja eläinten elimistön lämpötilassa
  • Lisääntymislämpötila +30 - +37 celsiusastetta
• Termofiileiksi kutsutaan lämpimiin oloihin sopeutuvia bakteereita
  • Lisääntyvät +45 - +65 celsiusasteessa

 

 

• Virukset
  Virukset ovat bakteereita pienempiä mikrobeja. Virukset koostuvat yhdestä tai useammasta molekyylistä ja tarvitsevat elävän isäntäsolun lisääntyäkseen. Virukset voivat selvitä kylmissä ympäristöissä yhtä lailla kuin hyvin happamissa ympäristöissä, mutta ne voidaan tappaa kuumuudella (yli +60 celsiusasteen lämpötilassa). 
  • Voivat selvitä alle +10 celsius asteen lämpötilassa viikkoja tai kuukausia
  • Säilyvät elossa pH-alueella 5-9 (Rota, noro ja enterovirukset kestävät jopa pH- 3)

 

• Homeet, ovat rihmastoina kasvavia mikrobeja
  • Viihtyvät parhaiten +20–+45 celsiusasteen lämpötilassa
  • Homeet ja niiden itiöt tuhoutuvat +70–+80 celsiusasteen lämpötilassa
  • Pystyvät kasvamaan jopa kuivien elintarvikkeiden pinnalla
  • Lisääntyvät rihmaston kappaleiden ja itiöiden avulla
  • Käyttävät ravinnokseen elintarvikkeita, puuta ja paperia
  • Sopivin kasvualue on pH 3–5
  • Happi on ehdoton edellytys homeiden kasvulle
  • Jotkut homeet tuottavat lisäksi aineenvaihdunnassaan homemyrkkyjä eli mykotoksiineja

 

• Hiivat

Tiettyjä hiivoja käytetään myös elintarvikealalla (esim. viinin ja oluen tuotantoon). Hiivat voivat kuitenkin aiheuttaa ruoan pilaantumisen. Hiivasolut kuolevat yli 45 asteen lämpötiloissa. Hiiva-itiöiden tappamiseen tarvitaan korkeampia lämpötiloja (+70- +80 °C).

• Lisääntyvät yleisimmin kuroutumalla mutta myös kahtia jakautumalla
• Tarvitsevat sokereita lisääntyäkseen
• Suotuisin lämpötila on +20–+35 celsiusastetta
• Tuhoutuvat yli +45 celsiusasteessa 
• Tarvitsevat enemmän kosteutta kuin homeet. 

 

• Alkueläimet
  Alkueläimet ovat yksisoluisia eliöitä, joita on kosteissa ympäristöissä, kuten meri- ja makeassa vedessä, sekä maaperässä. Alkueläimet tuottavat kystia, jotka kestävät epäsuotuisia ympäristöolosuhteita ja voivat selvitä pitkiä aikoja. Alkueläimiä esiintyy kahtena muotona, trofosoiitteina tai kystina.

Mikrobien lisääntyminen

Elintarviketuotannossa on tärkeää olla tietoinen mikrobien lisääntymisen edellytyksistä ja tavoista kontrolloida niitä. Tämä on tärkeää elintarvikkeiden säilyvyyden pidentämiseksi. Mikrobien lisääntymisen edellytykset vaihtelevat erityypisillä mikrobeilla. Jos yksikin mikrobin lisääntymiselle välttämätön edellytys ei täyty tai eroaa merkittävästi optimiarvosta, lisääntyminen hidastuu tai pysähtyy kokonaan.

Mikrobien kasvu riippuu tietystä yhdistelmästä seuraavia ympäristöolosuhteita: happi, ravinto, kosteus, happoisuus ja lämpötila.

1) Happi

Happi on yksi edellytys useantyyppisten mikrobien lisääntymiselle. Joillekin mikrobeille riittää matalakin happitaso, kun toiset voivat lisääntyä jopa hapettomassa ympäristössä (esim. salmonella, Bacillus cereus ja listeriabakteeri lisääntyvät sekä hapen kanssa että ilman). Mikrobeja, jotka voivat lisääntyä hapen puuttuessa (eli anaerobisissa olosuhteissa), kutsutaan anaerobeiksi.

2) Ravinto

Mikrobit tarvitsevat ravintoa voidakseen elää ja kasvaa. Ruoka ja ruokajäämät keittiölaitteissa, keittiövälineissä ja pinnoilla tarjoavat suotuisat olosuhteet mikrobeille syödä ja kasvaa.

3) Kosteus

Mikrobit tarvitsevat vähintään jonkin verran kosteutta lisääntyäkseen. Kosteat alueet, kuten kylpyhuoneet ja keittiön pinnat sopivat parhaiten bakteerien kasvuun. Elintarvikkeissa oleva vesi antaa myös sopivat olosuhteet mikrobien kasvulle. Mitä enemmän veteen on liuennut muita aineita, kuten sokeria tai suolaa, sitä vähemmän mikrobeille jää vapaata vettä. Elintarvikkeissa oleva vapaa vesi, joka ei ole sitoutunut ruokamolekyyleihin, määritellään vesiaktiviteetiksi. Vesiaktiviteetti ja kosteus eivät ole sama asia. Tietyillä ruoilla voi olla sama kosteustaso, mutta eri vesiaktiviteetti. Esimerkkejä elintarvikkeista, joilla on matala vesiaktiviteetti, joka estää mikrobeja lisääntymästä, ovat keksit, kuivatut hedelmät, soijakastikkeet ja hillot. Homeet ovat mikrobeja, jotka vaativat vähiten vetsiaktiviteettia elintarvikkeissa lisääntyäkseen. Siksi hometta saattaa joskus ilmestyä hillon pinnalle, vaikka hillolla on matala vesiaktiviteetti.

4) Happoisuus

Ympäristön pH on tärkeä tekijä mikrobien kasvulle. Happoisuus mitataan 1-14 pH:n asteikolla, jossa alle 7 arvot edustavat kasvavaa happoisuutta ja yli 7 menevät arvot lisääntyvää alkaalisuutta. 6-8 edustavat neutraalia pH-tasoa - olosuhteita, joissa suurin osa bakteereista mieluiten lisääntyy.

Tietyntyyppiset bakteerit voivat elää hapokkaammissa tai alkalisemmissa ympäristöissä, mutta vain muutama bakteeri voi lisääntyä tasoilla pH 4-5 tai pH 9-10. Homeet, toisin kuin bakteerit, voivat lisääntyä myös hapokkaissa ympäristöissä (hapokkuusasteikon tasolla pH 3-8). Puhdistusaineet ovat yleensä hyvin alkaalisia (astianpesukoneen pesujauhe, sooda) tai happoisia, eliminoidakseen bakteerit, jotka eivät selviä näissä ympäristöissä.

Bakteerien lisääntyminen hyvin hapokkaissa elintarvikkeissa tyypillisesti estyy, eikä niitä siksi voi säilyttää pidempään ilman, että ne pilaantuvat. Lisäksi elintarvikkeisiin voidaan lisätä säilöntäaineita, kuten viinietikkaa tai sitruunahappoa estämään bakteerien kasvua ja lisäämään säilyvyyttä.

Arimpia elintarvikkeita mikrobien kasvulle ovat pH-neutraalit elintarvikkeet, kuten maito, kananmunat, tuore liha ja kala, kypsennetty riisi, tuore voi ja maustamaton jogurtti.

5) Lämpötila

Mikrobit on jaettavissa lämpötilamieltymysten suhteen kolmeen kategoriaan: psykrofiileihin, mesofiileihin ja termofiileihin.

Psykrofiilit ovat mikrobeja, jotka pitävät suhteellisen matalista lämpötiloista kasvaakseen.

Psykrofiilieillä on taipumusta kasvaa 0 °C ja +35 - +40 °C välisissä lämpötiloissa. Psykrofiilien alaryhmää, joka voi elää yli 20 asteen lämpötiloissa, kutsutaan psykrotrofeiksi. Ne pitävät kylmemmistä ympäristöistä, mutta pärjäävät myös korkeammissa lämpötiloissa. Ihanteellinen lämpötila psykrofiileille on +10 °C, kun se on vastaavasti psykrotofeille +20°C.

Mesofiilit pitävät huoneen ja kehon lämpötiloista, välillä +25 - +40 °C, mutta voivat lisääntyä myös +15 ja +45°C välisissä lämpötiloissa. Näitä bakteereita löytyy ihmisistä ja eläimistä iholta ja sisäelimistä, sekä maaperästä.

Termofiilit ovat organismeja, jotka sietävät korkeita lämpötiloja aina +75°C saakka. Niiden optimaaliset kasvuolosuhteet ovat välillä +50 ja +70 °C.

 

Voidakseen hallita mikrobien kasvua ruoissa, on tarpeen säilyttää niitä tarpeeksi kylmissä tai korkeissa lämpötiloissa, jotka estävät mikrobien lisääntymisen. On paras välttää elintarvikkeiden säilyttämistä +6 ja +60 °C välisissä lämpötiloissa, jota usein kutsutaan ‘vaaravyöhykkeeksi’. Ruokien säilyttäminen alhaisissa lämpötiloissa (esim. jääkaapissa) hidastaa mikrobien lisääntymistä, muttei tapa niitä. Pakastaminen ja teollinen syväjäädyttäminenkään ei tapa mikrobeja, mutta estää niiden lisääntymisen.

Ph-asteikko