Klordioxidrenat sköljvatten
och skalad rödlök
Institutionen för livsmedelsteknik
Livsmedelsteknisk högskoleutbildning vid Campus Helsingborg
Liselotte Olsson
Examensarbete 2009
Copyright Liselotte Olsson
Institutionen för livsmedelsteknik
Lunds universitet
Box 882
251 08 Helsingborg
Department of Technology, Engineering and Nutrition
Lund University
Box 882
SE-251 08 Helsingborg
Sweden
Sammanfattning
En ny metod för livsmedelshållbarhet
Tekniken med klordioxidrenat vatten inom livsmedelsindustrin har sitt ursprung från
USA, patentet har köpts in av ett företag som heter Johnson Diversey. Tillsammans med
3N Produkter, ett skaleri för lök och rotfrukter, har man byggt och installerat en
desinfektionsanläggning intill sin lökproduktion. En kostnadseffektiv metod eftersom
klordioxiden framställs efter behov under produktionstiden. Tillvägagångssättet innebär
att man i ett vattenbad som innehåller en låg klordioxidhalt, 0,1 – 0,2 parts per
million(ppm), doppar en behandlad livsmedelsprodukt. Klordioxid är ett ämne som har
påvisats hämma mikroorganismtillväxten och kan därmed ge en förbättrad situation av
bakteriefloran under hållbarhetstiden. Produkten som testas är rödlök, den skalas och
doppas i ett vattenbad med klordioxidrenat vatten innan den förpackas hel i fem
kilosförpackning eller transporteras, via ett transportband, vidare till ett verktyg som
skivar eller hackar rödlöken. I den naturliga bakteriefloran hos rödlök ingår bland annat
Enterobacteriaceae och jästsvamp. Målet med tekniken är att halterna utav dessa ska
ligga på en så låg nivå som möjligt hållbarhetstiden ut i de kylförvarade (+3-4°C)
produkterna. Rödlök är en god kolhydratkälla vilket kan leda till ett snabbt
förruttnelseförlopp om jäst- och mögelsvamp angriper. Problemen är dels risken för
återkontaminering i skivverktyget efter vattenbadet och dels att rödlöken blir en mer
utsatt produkt tack vare sina större ytor som skivad.
Provtagningar har blivit utförda på fyra olika rödlöksprodukter under två olika
provtagningstillfällen. För varje rödlöksprodukt har fyra olika förpackningar testats för
att nå ett så representativt resultat som möjligt. Resultaten visar en generell förbättring,
med några få undantag, av mikroorganismhalterna hos de produkter som har blivit
sköljda med det klordioxidrenade vattnet. Den största skillnaden mellan osköljd och
sköljd rödlök representeras av den skivade produkten.
Syftet med att utveckla nya metoder för hållbarhet och kvalitet är att kraven ökar från
kunder och användare. Konkurrensen kräver hållbara lösningar för
livsmedelsproducenterna vilket leder till engagemang och större kunskap inom
branschen. En pålitlig teknik gör att användningsområdena kan bli fler hos företaget 3N
Produkter i framtiden.
Nyckelord: rödlök, hållbarhet, kvalitet, klordioxidrening, kylförvaring,
mikroorganismer.
Abstract
A new method to increase food durability
The disinfection technique based on chloride dioxide, used to preserve food, originates
from the US. In Sweden, the technique patent has been purchased by the company
Johnson Diversey. The company has, together with 3N Produkter, another company
working with peeling of onion and root vegetables, built and installed a disinfection
factory included in the onion production line. The method is cheap since the chloride
dioxide is produced to match the exact demand during production, with no surplus. The
usability connotes a bath with low content of chloride dioxide, 0,1 – 0,2 ppm, where the
rinse of a treated foodproduct will occur. Chloride dioxide is a compound that reduces
bacterial growth, thereby increasing the durability of food products. The product tested
in the present study was red onion. In the production the red onion is peeled and rinsed
in water with chloride dioxide. Thereafter the red onion is either packaged whole or
transported to a device for either chopping or slicing. Among the microorganisms found
on red onion are Enterobacteriaceae and yeast. The purpose of the disinfection
technique is to inhibit growth of these bacteria during cool storage at 3-4°C. Red onion
contains a high amount of carbohydrates, which fastens the process of rotting if the
onion is contaminated by either yeast or mould. When sliced, the onion is a higher risk
of infection, since the surface area increases.
Samples were taken at two different occasions from red onions that had been exposed to
different treatments. Four samples from every treatment at both occasions have been
sampled to increase the number of replicates, thereby making the sampling more
reliable. The treatment resulted in a general improvement, with few exceptions,
meaning that the rinsed onions contained lower concentrations of bacteria whereas the
onions without treatment had higher concentrations.
The purpose of developing new methods for improved preservation and quality
assurance is the increased demand from food customers and consumers. The higher
level of competition between companies requires sustainable methods, which in turn
lead to an increased interest and knowledge within the food industry. The use of a
method found reliable might be expanded in the future at the 3N Produkter.
Keywords: red onion, sustainability, quality, chloride dioxide, cool storage,
microorganisms.
Förord
Jag studerar på programmet Livsmedelsteknisk högskoleutbildning, som tillhör LTH,
Lunds universitet, och är förlagd till Campus Helsingborg. Programmet omfattar två års
heltidsstudier, dvs. 120 hp.
I programmet ingår ett examensarbete som ett avslutande moment på utbildningen,
tiden för arbetet är tio veckor.
Jag vill tacka företaget 3N Produkter och min handledare där, Mirja Flygare Lönnqvist,
för stödet vid genomförandet av mitt arbete. Jag vill även tacka Bo-Göran Börjesson,
Johnson Diversey, som har delgett mig information kring det projekt arbetet har
omfattat. För konsultering av vilka mikroorganismer som har kommit fram under
provtagningen har jag vänt mig till min f.d mikrobiologilärare Ingrid Blomqvist och
riktar ett tack till henne samt till min handledare på utbildningen, Crister Olsson, för ett
stort stöd hela vägen.
Helsingborg våren 2009
Liselotte Olsson
Innehållsförteckning
Inledning ............................................................................ 1
Bakgrund ....................................................................................................... 1
Mål och syfte med tekniken ......................................................................... 1
Presentation av röd lök .................................................... 2
Lökens innehåll ............................................................................................. 2
Jästsvamp ................................................................................................... 2
Enterobacteriaceae……………………………………………………………….3
Patogener i vegetabilier ............................................................................... 3
Utformning och funktion av anläggningen ..................... 4
Konstruktionen.............................................................................................. 4
Vad är klordioxid? ........................................................................................ 4
Metod (studiens metod och förfarande) ......................... 6
Mikroskopering ............................................................................................. 7
Resultat .............................................................................. 7
Koliforma bakterier ....................................................................................... 7
Mögelsvamp och jästsvamp......................................................................... 8
Diskussion ......................................................................... 9
Slutsats ............................................................................ 11
Källförteckning ................................................................ 12
Inledning
Tekniken att använda klordioxidrening av vatten som hämmande av bakterietillväxt
inom livsmedelsproduktion vilket denna studie undersöker, är ett patent som från början
har sitt ursprung i USA. Där har man använt sig av metoden vid kycklingslakt för att
hämma tillväxt av Salmonella och Campylobacter. Ett skaleriföretag som 3N Produkter
har valt att försöka uppnå en lägre bakteriehaltnivå under hållbarhetstiden av rödlök
med denna teknik. Tillvägagångssättet innebär att man i ett vattenbad som innehåller en
låg klordioxidhalt, 0,1 – 0,2 parts per million (ppm), doppar en behandlad
livsmedelsprodukt. Med behandlad menas i detta fall skalad rödlök och den ska
vakuumförpackas hel i fem kilos-förpackning eller skivas för att läggas i förpackningar
av olika storlek.
Tanken är att den naturliga organismfloran som finns i rödlök, huvudsakligen
Enterobacteriaceae och jästsvamp, ska hålla sig på samma nivå, eller ännu hellre lägre,
bakteriehalt från ”jord till bord”. Klordioxid minskar risken för tillväxt av
mikroorganismer och kan i bästa fall även reducera den befintliga halten av bakterier i
produkten som gör att en god hållbarhet uppnås.
Bakgrund
Företaget Johnson Diversey har tagit fasta på idén att använda klordioxidrening av
sköljvatten som färska grönsaker doppas i innan förpackning. Patentet från USA har
företaget köpt in för att kunna bygga en desinfektionsanläggning. Syftet med
desinfektionsanläggningen är att på plats i en produktion tillverka klordioxiden som ska
brukas till vattenreningen. Klordioxid är en radikal gas som är lättlöslig i vatten och
kraftigt oxiderande. Oxidation hos mikroorganismer gör att energirika ämnen blir
fattigare på energi. Förmågan att hämma tillväxt av mikroorganismer är god, främst de
heterotrofa, vilket betyder att de är celler som livnär sig på organiskt kol som de
utvinner ur växtrester.
Den färdigbildade klordioxiden doseras genom ledningar till en stor vattenbehållare
som finns intill produktionslinjen med lök. Doseringen klordioxid är från början fem
ppm (parts per million) för att sedan i vattenbadet där löken doppas hålla en
klordioxidnivå av 0,1 – 0,2 ppm. Vattnets organiska partiklar och bakterier reducerar
halten klordioxid. Klordioxidmetoden ska inte jämföras med klorrening eftersom den
bland annat inte ger en cancerogen biprodukt efter desinficering. Biprodukten som är
cancerogen och som klor kan bilda heter THM, trihalometan.
Mål och syfte med tekniken
En ökad medvetenhet om vår livsmedelshållbarhet och kvalitet är något som blir mer
och mer utbrett. Konsumenterna och storhushållsbranschen i synnerhet har större krav
än tidigare. Ett företag som handskas med färska grönsaker bör regelbundet se över sina
metoder och hitta hållbara lösningar. För att utveckla och upprätthålla hållbarhet krävs
engagemang och projektutvecklande. 3N Produkter ser möjligheter med klordioxidrenat
sköljvatten och är ännu i teknikens inledningsfas. Syftet är förhoppningar om att
användningsområdena kan bli fler med tekniken, potatis och rotfrukter till exempel, om
metoden visar sig vara tillförlitlig. Målet är en hög och jämn kvalitet hela vägen under
förutsättning att kylkedja och kyllagring fungerar tillfredsställande.
1
Presentation av rödlök
Lökens innehåll
Rödlök är en växtart i familjen lökväxter, som på latin heter Allium cepa vilket betyder
matlök. Den är en krydda och inte en grönsak. Smaken är mildare än hos gul lök, och
löken ska vara fast och hård när den är fräsch. När den börjar mjukna sker ett snabbt
förlopp med mögelangrepp och löken ruttnar. Löken innehåller många nyttiga ämnen
som antioxidanter, proteiner, flavonoider, C-vitamin, A-vitamin, svavel, selen och järn.1
En stor del, cirka 10 %, består av kolhydrater, nämligen naturligt sammansatta
sockerarter som kallas oligosackarider. Monosackariderna glukos, fruktos och sackaros
bildar dessa kedjor och är odigererbara för människor, och de tas inte upp i mag- och
tarmkanalen. Sockerarterna bildar cellulosa och stärkelse i löken och är energikälla för
att bilda bland annat protein. Vattenaktiviteten (aw) hos rödlök, aw-intervall 1,00 – 0,95,
sänks av sockerarterna som har en konserverande verkan. Detta är en positiv egenskap
med tanke på att jästsvampar trivs där det finns kolhydrater, men behöver en hög aw (>
0,85) för att trivas och tillväxa.2
Jästsvamp
Jästsvampar finns i naturen, framförallt i jord och ingår därför i lökens naturliga
bakterieflora. Mikroorganismerna är encelliga och föredrar lättillgängliga
kolhydratkällor. Ett jästsläkte som är mycket vanlig i jord heter Candida, de flesta
arterna förekommer utbrett i naturen och är förruttnelsesvampar. Arten Candida
albicans är den enda som kan vara patogen och framkalla infektioner. Typiskt för en
jästsvamps utseende är rund eller cylindrisk separat cell, men för det här släktet är det
annorlunda. Vissa av Candida-arterna bildar ett pseudomycel, på gränsen till ett äkta
mycel. Mycel är ett nätverk av trådar så kallade hyfer, och mögelsvampar är uppbyggda
av sådana. Det gör ju att just denna jästsvamp är lättare att identifiera.
Angrepp från jästsvamp kan bli betydande om man med någon metod i produktionen
försöker hämma bakterietillväxt.Mikroorganismernas mognadsförlopp gör att
mögelsvamp kan få fäste och leda till mögeltoxiner (gifter) som är direkt ohälsosamma
och kan utgöra fara för oss människor. Mögelsvamp är mer tolerant för lägre aw och
lägre pH. Både jäst- och mögelsvampar har en förmåga att anpassa sig till
lagringstemperaturen, och de kan tillväxa ända ner till -10°C. Vid kyllagring 0-5°C
växer vissa bra om bara fuktigheten är den optimala. De förökar sig via sporer som är
fortplantningskroppar och landar på ett näringsrikt ställe där de bildar kolonier.3
1 Wikipedia 090422 sökord rödlök
2 lexicon.dansukker: com 090422
3 Thougaard H. “Grundläggande mikrobiologi” s.152, 168-170
2
Enterobacteriaceae
En annan grupp mikroorganismer som kan finnas i lökens naturliga flora är arter
tillhörande bakteriefamiljen Enterobacteriaceae. Bakteriernas naturliga miljö är främst
tarmkanalen, men vissa släkten förekommer som förruttnelsebakterier i jord och vatten.
Inom Enterobacteriaceae finns flera patogener som till exempel Yersinia, Salmonella
och stammar av Escherichia coli. Övriga arter av denna familj kan alla betraktas som
opportunistiska patogener. Koliforma (laktosjäsande) bakterier har stor betydelse vid
livsmedelskontroll, och vid en sådan används begreppet koliformer. Släktet Escherichia
har arten Escherichia coli även kallad kolibakterien, vars förekomst i livsmedel kan
bero på fekal förorening. Fåglar och djur lämnar sin spillning i naturen, vilket förorenar
jord och odlingar. E. coli används som indikator för fekal förorening och kan indikera
förekomst av andra patogena mikroorganismer, till exempel Salmonella och norovirus.4
Patogener i vegetabilier
Vegetabilier kan kontamineras av mänskliga patogener i vilken del av näringslivskedjan
som helst, och det kan innebära en reell hälsofara för konsumenter. Grupper av
patogener som kan förekomma på vegetabilier är Salmonella, Escherichia coli, norvirus
och protozoer. Nödvändigtvis behöver det inte vara Salmonella som är huvudpatogen.
Det kan vara svårt att undersöka vilka typer av vegetabilier som är mer utsatta för smitta
än andra. Ett sätt kan vara att kartlägga vegetabilierna som kopplas ihop med sjukdom
och utbrott där livsmedel finns som upphov. Faktorer att tänka på här är
produktionsmängd och odlingssätt, viktigt är hur stor marknadsvolym det finns, ju mer
som säljs desto större risk att det är just den grönsaken som orsakar bekymmer. Därmed
inte sagt att den innehåller flest bakterier. Till vegetabiliernas favör talar ett klart
opinionsmässigt överseende om att de skulle vara en källa för färre patogener jämfört
med kött. Ofta underskattar man vegetabilier som en hälsorisk.
US Food and Drug Administration (FDA) den amerikanska motsvarigheten till Sveriges
livsmedelsverk har utfört granskningar av olika frukt och grönt. Undersökningarna har
granskat produktionen av både inhemska och importerade produkter. Forskningen
visade att odlingar som levererat kontaminerade produkter hade bristfällig jordbrukssed
och det illustrerar en begränsad pålitlighet. Opportunister, mikroorganismer som kräver
speciella förutsättningar för att tillväxa, och sporbildare får en gynnsam miljö att
tillväxa i om man slarvar med kvalitet och säkerhet. Lök tillhör de grupper som löper en
stor risk att kontamineras av mänskliga patogener. Ett vidsträckt begrepp är att
vegetabilier som växer i jord kontamineras fortare och lättare än odlingar ovan jord.
Dock säger de reella siffrorna att sjukdomstillstånd med mat som källa representeras av
sallat oftare än exempelvis morot. Fakta enligt denna artikel säger att matförgiftningar
som orsakas av vegetabilier är spannmål det som utgör den största andelen.
Temperaturen, den mänskliga hanteringen och fekal överföring via bevattning är troliga
faktorer som påverkar kontamineringar. Salmonella främst men även stammar av E.coli
åstadkommer problem i form av sjukdomssymptomen diarréer, kräkningar, feber.
Exempel på dessa är EHEC (Enterohemorragisk E. coli), EIEC (Enteroinvasive E.coli),
ETEC (Enterotoxinbildande E.coli) och EAggEC (Enteroaggregativa E.coli). Dosen för
infektion varierar från 2-100 bakterier upp till >108 - EHEC är den mest aggressiva som
har en låg infektionsdos och kan bilda ett potent toxin.5
4 Thougaard H. “Grundläggande mikrobiologi” s.131, 145
5”Pathogens in vegetables” –“ Improving the safety of fresh fruit and vegetables”
3
Utformning och funktion av anläggningen
Konstruktionen
Klordioxidanläggningen är en CE-certifierad metod och den erkänt effektivaste
antimikrobiella desinfektionen av vatten. Med CE-certifiering menas att utrustningen
uppfyller EU:s säkerhetskrav och produktdirektiv för att kunna säljas. Effektiviteten
består i att låg koncentration klordioxid används för vattenreningen och att det inte stör
funktionen för avloppsrening. Vattenförbrukningen är låg och anläggningen kräver
marginellt underhåll. Komponenterna är beprövade och finns i låsbara skåp vilket ger
säkerhet. Utgångskemikalierna är en klorförening och saltsyra som omvandlas med
hjälp av jonbytare och katalysator. Efter framställningen av klordioxid är kapaciteten för
rening 100 – 450 g/h som används till 200 – 900 m3 vatten/h, om doseringen är 0,5
ppm.6
pH-halt har ingen betydelse för effektiviteten, den är lika god vid högt som lågt pH.
Klordioxid är en produkt som är virucid, vilket innebär att den inaktiverar vissa
virustyper som exempelvis polio. Den rår också på klorresistenta patogener, som
exempelvis parasiten Giardia, och fungerar även vid hög organisk belastning. En gas i
lösning som klordioxid släpps igenom bättre hos cellmembranen än lösningar och lösta
ämnen. Bakteriesporernas cellväggar är ogenomträngliga för lösningar/lösta ämnen men
en gas i lösning har större permeabilitet (genomträngningsförmåga). Den miljömässiga
aspekten är bra eftersom befintlig biofilm i vatten kan avlägsnas av klordioxidens egen
kraft, brukligt annars är att extra rengöring kan behövas. Biofilm är ett aggregat av
mikroorganismer, till exempel bakterier, som bildar en skyddande yta och samarbetar
för utbyte av näring och tillväxt. Klordioxidens uppgift är att rena det sköljvatten som
rödlöken doppas i och sannolikt minska mikroorganismnivån. En mycket låg
koncentration på 0,1 – 0,2 ppm klordioxid finns i vattenbadet som används. Positivt
med anläggningen är att kostnaden blir gynnsam tack vare att alla desinfektionsbehov
täcks och kemikaliehanteringen minskar. Gasen produceras på plats efter behov och
kräver ingen lagerhållning. Företaget slipper dessutom investeringskostnader eftersom
man har ett funktionshyresavtal med fast månadskostnad.6
Vad är klordioxid?
Beteckningen på klordioxid är ClO2 och är som tidigare nämnts en gas som är lättlöslig i
vatten. Klordioxidmolekylen är liten och opolär (oladdad) så den repelleras (stöts ifrån)
inte av den negativt laddade cellväggen hos bakterierna utan tränger igenom med
lätthet. Viktiga enzymer och fettsyror oxideras i membranen och bakterierna dödas. Den
upptäcktes år 1811 av Sir Humphrey Davy när han surgjorde kaliumklorat med
svavelsyra och det uppstod en gulgrön gas. Första rapporterade användningen är år 1944
i Niagara Falls, USA, för behandling av dricksvatten med kontroll på smak och lukt.
Globalt sett är det den vanligaste metoden idag för vattenrening.
Klordioxid är biocid, det vill säga, det kan döda levande organismer medan
desinfektionsmedel kallas för germicida eftersom dessa dödar ett brett spektrum av
mikroorganismer såsom bakterier, svampar, parasiter och virus.
6 Powerpointpresentation från Johnson Diversey
4
Man uppnår samma effekt som med klor och hypoklorit men med mycket lägre
koncentration då klordioxid är mer selektivt.
Här nedan följer den kemiska reaktionen:
Steg 1 NaClO2 + HCl → HClO2 + NaCl- + 2 H2O
jonbytare
Steg 2 5 ClO2-+ 4H+ → 4 ClO2 + Cl- + 2H2O Huvudreaktion
katalysator
+
4ClO2 + 2H → 2ClO2 + ClO3- + Cl- + H2O Bireaktion
I steg 2 bildas endast mycket små halter ClO3- på grund av en hög selektivitet.
När det kommer till hälsa och säkerhet så är högre halter klordioxid giftigt för
människan. Gasen är ett starkt oxidationsmedel med lågt pH. Den försvinner från
vätskan den är löst i men den processen sker väldigt långsamt, även i öppna kärl. Ett
takgränsvärde finns i luften på 0,3 ppm i max 15 minuter och ett nivågränsvärde finns
som ett snitt över åtta timmar på 0,1 ppm. Livsfarligt anses fem ppm i luften vara men
en god ventilation avhjälper problemet. För att minska eventuella risker installerar
företaget gasdetektorer vid användningsområdena.
Klordioxid reagerar i de flesta fall inte kemiskt med organiska material så risken är liten
för klororganiska föreningar i avlopp vid utsläpp. Dock kan ett oavsiktligt utsläpp
orsaka problem så när man installerar anläggningen bör man ha en avloppsventil som
kan öppnas och spolas med vatten eftersom utspädning åtgärdar.
Halten klordioxid skiljer sig för de olika användningssätten, dosering vid clean-inplace-disk (CIP) är 2 - 5 ppm, processvatten 0,2 – 1 ppm, dricksvatten upp till 0,8 ppm,
flasktvätt 0,5 – 1 ppm och grönsaker 3 – 5 ppm.7
7 Powerpointpresentation från Johnson Diversey
5
Metod (studiens metod och förfarande)
Råvaran som ska studeras och analyseras är rödlök som behandlats på olika sätt. För att
kunna jämföra skillnaden av klordioxidanvändning eller inte, så måste man ta ut prov på
både sköljd och osköljd produkt. Normalt i företagets lökproduktion är att den hela,
skalade rödlöken inte doppas i det klordioxidrenade vattnet innan den
konsumentförpackas . För studiens skull väljer vi att jämföra behandlad och obehandlad
hel skalad rödlök för att undersöka om hållbarhet och kvalitet förbättras för denna
produkt. Via ett transportband doppas den rödlök, som sedan ska vidare till ett
hackverktyg för att tärnas eller skivas, i ett vattenbad med klordioxidrenat vatten. Man
producerar också odoppad tärnad/skivad lök. Hållbarhetstiden i kylförvaring, +3-4°C, är
tio dagar.
Lökproverna består av skalad hel rödlök och skivad rödlök med och utan vattenbad av
klordioxidrenat sköljvatten. Av samtliga fyra prover tas det ut fyra förpackningar av
varje, för att få ett representativt urval. Dessa förpackningar förvaras sedan i +3-4°C i
nio dagar i företagets kyl innan analys. Proverna till laboratoriet Analycen – Eurofins
Lidköping, som företaget anlitar för sin kvalitetskontroll skickas samma dag som
uttagen av rödlöken och kylförvaras där på samma sätt. För att resultaten ska bli så
representativa som möjligt sker provtagningen för denna studien i två omgångar. På
dagen för provtagningarna har jag åkt ut till företaget och hämtat löken, transporterat
den i kylväskor till Campus och utfört testen.
En referens till mina resultatsvar blir analyser från Analycen – Eurofins i Lidköping.
Proverna kommer att analyseras på så närliggande sätt som möjligt. Studien avser att
undersöka förekomsten av Enterobacteriaceae och mögel- och jästsvamp. För detta
ändamål används Maltextraktagar (MA) för mögel- och jästsvamp och för
Enterobacteriaceae Violett-red-bile-agar (VRB). Fasta livsmedel vid bakteriologisk
spridning eller ingjutning måste sönderdelas och spädas i en spädningsserie, 10 g rödlök
läggs i 90 ml peptonlösning som homogeniseras med hjälp av en Stomacher. Spädning
sker i tre steg, 1:10 (homogenatet), 1:100 och 1:1 000. MA- substrat bereds enligt
fabrikantens anvisningar och tempereras i ett värmeskåp innan ingjutning. VRBsubstratet kokas upp och tempereras till ca 50°C i vattenbad i 45 minuter innan gjutning
av petriskålar. VRB-plattorna förbereds och kylförvaras i tre dagar innan användning.
I provsättningen av plattor för jästsvamp görs en ingjutning, 1 ml prov sätts till en
petriskål som gjuts in av MA. Inkuberingstiden är fem dygn i rumstemperatur. På VRBagarn görs en ytspridning med 0,1 ml och plattorna inkuberas i ca 24 timmar i 37°C.
Alla proven sätts som dubbelprov.8
8 Blomqvist I ”Grundkompendium för laborationer i mikrobiologi”
6
Då det förekom endast få kolonier på VRB-agarn i provtagningsomgång 1 ökades
känsligheten i provtagningsomgång 2 genom att använda ingjutning istället för
ytspridning. VRB är ett medium som används för koliforma bakterier. För en jämförelse
med totalantalet av Enterobacteriaceae sätts ett fåtal VRBD (Violett-red-bile-dextroseagar)plattor.
Mikroskopering
Kolonierna som finns på MA-plattorna studeras i ljusmikroskop genom att prepareras
genom att en bit tejp sätts försiktigt mot den enskilda mögelkolonins topp som fångas
upp av tejpets klistret och fästes på ett objektglas. Preparat från en jästkoloni plockas av
en plastinös, sätts på ett objektglas, nigrosinfärgas och fixeras av gaslåga. Slumpvis
valda kolonier på VRB-plattorna studeras i ljusmikroskop, efter att ha preparerats på
samma sätt som jästsvampen efter nigrosinfärgning. En gramfärgning görs för att
säkerställa att det är gramnegativa bakterier.9
Resultat
Koliforma bakterier
3,5
3
2,5
Hel odop
2
Hel dopp
1,5
Skiv odop
1
Skiv dopp
0,5
Skiv odop
0
Prov 1
Hel odop
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Figur 1 Antal cfu/g av koliforma bakterier i alla proverna från provtagningsomgång 2
Medelvärdet för antal cfu/g av koliforma bakterier vid båda provtagningstillfällena
beräknades och redovisas i tabell 1. På de VRBD-plattor som visar totalantal för
Enterobacteriaceae finns inga siffror på skillnaden av kolonibildning mellan odoppad
och doppad rödlök. Men teorin följs även här, alltså en förbättring hos den doppade
rödlöken.
Tabell 1 Medelvärdet för koliforma bakterier i de fyra olika rödlöksprodukterna.
Enhet: log cfu/g
Provtagning 1
Provtagning 2
Hel odoppad
1,25
1,76
Hel doppad
1
2,14
Skivad odoppad
2,05
2,62
Skivad doppad
1,5
1,75
9 Blomqvist I.”Grundkompendium för laborationer i mikrobiologi”
7
Mögelsvamp och jästsvamp
Figur 2 Antal cfu/g av mögel- och jästsvamp i alla proverna från provtagningsomgång 2
3,5
3
2,5
Hel odop
2
Hel dopp
1,5
Skiv odop
1
Skiv dopp
Skiv odop
Hel dopp
0,5
0
Prov 1
Skiv dopp
Hel odop
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Medelvärdet av antal cfu/g mögel- och jästsvamp beräknades och redovisas i tabell 2.
Tabell 2. Medelvärdet för mögel- och jästsvampar för de olika rödlöksprodukterna tagna
vid båda provtagningstillfällena
Enhet: log cfu/g
Hel odoppad
Hel doppad
Skivad odoppad
Skivad doppad
Provtagning 1
3,09
2,72
3,17
3,07
Provtagning 2
2,25
2,37
2,23
2,26
8
Diskussion
Syftet med studien är att undersöka om bakteriehalterna minskar när råvaran behandlas
med klordioxidrenat vatten och i så fall om skillnaden är stor eller liten. Hel rödlök
doppad i det renade vattnet visar ett lägre antal koliforma bakterier jämfört med icke
doppad i första provtagningen medan antalet var högre vid den andra(Tabell 1). I
doppad skivad rödlök är halten koliforma bakterier mindre än hos odoppad skivad vid
båda provtagningarna. En förklaring kan vara att den skivade rödlöken har större ytor att
bli angripen på och att mer näringsämnen blir lättare tillgängliga när cellerna skadas.
Klordioxid som vattenrening är påvisat hämmande för bakterietillväxten och ger en
förbättrad situation åt den doppade rödlöken.
Även halterna för mögel- och jästsvamp påverkas av behandlingen med vattenbadet. En
förbättring har skett avseende mögel- och jästsvampen vid första provtagningen för
både hel och skivad lök som doppats (Tabell 2). Vid andra provtagningen var skillnaden
liten. Siffrornas värde från provtagning 1 och 2 säger inte så mycket om nivån för
mögelsvamp respektive jästsvamp, utan ger en summering av alla kolonierna på den
enskilda plattan. Laboratoriet Analycen har använt ett selektivt substrat för mögelsvamp
och ett annat för jästsvamp. När det gäller halten av jästsvamp så visar deras resultat att
tillväxten har ökat på den hela doppade rödlöken medan skillnaden är liten för den
skivade (Tabell 3 i bilaga 1).
Skillnaden i analyserna är marginell samtidigt som det ger en uppfattning om metodens
faktiska funktion. Man bör förhålla sig till omständigheterna kring tekniken genom att
vara medveten om hur allt fungerar och att dessa funktioner är beroende av varandra.
Den rödlök som klordioxidmetoden används mest till är skivad eller tärnad och
förpackas utan vakuum. Här finns faktorer som påverkar bakterietillväxten hos den
färdiga produkten. Efter vattenbad med klordioxidrenat vatten går rödlöken via ett
transportband till verktyget som utför skivningen, efter det momentet vidare med
transportband till vågskålar som portionerar och förpackar den skivade löken. Risken
för återkontaminering är mycket stor, både av transportband och av verktyg. Det ställer
stora krav på rätt skötsel och kunskap av produktionspersonalen för att minimera
riskerna. Luften i produktionslokalen kan också vara en felkälla. Störst nytta, det vill
säga - störst reduktion av bakterier, verkar tekniken ge åt den skivade rödlöken som är
mer utsatt tack vare sina större ytor.
Hel rödlök har ett bättre utgångsläge just för att den är hel och det yttersta skiktet har en
skyddande uppgift. Påverkan av klordioxidrenat vatten blir inte lika tydlig här,
obehandlad eller behandlad så visar båda en likvärdig jämn kvalitet under
hållbarhetstiden. Det viktiga är att ytan på löken håller sig oskadad eftersom
förruttnelsen börjar där. En fråga som dyker upp då blir: när man har en teknik som ska
hämma bakterietillväxt av Enterobacteriaceae gynnar det då jäst- och mögeltillväxten?
Faktum är att ju mer plats som lämnas för jäst och mögel att tillväxa desto större risk för
utbredning. Rödlök är en produkt med god kolhydratkälla och då trivs jästsvamp ännu
bättre. Dessa mikroorganismer har en högre tolerans för tillväxtmiljön med avseende på
9
vattenaktivitet och temperatur. Teorin styrks av Anlycens resultatsvar som visar en
tydlig ökning av jästsvamp hos doppad hel rödlök jämfört med odoppad.
En viktig del som måste belysas är kylförvaringen. När rödlöken lagerhålls som färdig
produkt hos 3N Produkter finns den i kylrum som håller +3-4°C. Grönsaksförvaring hos
konsumenter sker, i de flesta fall, i för hög temperatur. Storhushållskökens
grönsakskylar har ofta fler plusgrader än deras mejeri- och köttkylar har. Anledningen
till det är troligtvis att man använder samma kyl till samtliga frukt- och gröntprodukter,
och vissa produkter vill hellre ha en sval miljö än kall. Temperaturen har en väsentlig
roll för produkter som kräver det. För en jämn kvalitet under hållbarhetstiden på tio
dagar bör en låg kylförvaringstemperatur vara tillgänglig.
Substratet VRB är en god indikator för Escherichia coli och kan vara den bakterie som
visar sig på plattorna. Kolonierna är lila i sin färgnyans och tydliga i sin kolonibildning.
Mikroskopets studier visar på stavar och gramfärgning klargör att dessa är
gramnegativa. En artbestämning är inte av intresse utan mer ett faktum av att det är
gruppen Enterobacteriaceae som det handlar om och i vilken omfattning de
förekommer. VRBD-plattorna visar även de att tillväxten minskar av klordioxidrenat
vatten och är större på odoppad än doppad. 3N Produkters gränsvärde för halten av
E.coli är <1 log cfu/g och för Enterobacteriaceae <4 log cfu/g. Provtagningarnas
medelvärde visar resultat under dessa gränsvärden. Se figur 1 och 2 och tabell 1 och 2
under resultat.
Jästsvamparnas kolonier är inte så lätt att urskilja eftersom dessa gärna breder ut sig på
hela plattan och skapar en blank och beige yta som har den karaktäristiska lukten av
jäst. I mikroskopet syns det tydligt att det är jästceller, både stora och små cylindriska
celler som knoppar av sig.
Mögelsvamparna som observerats i studien tillväxer på två olika sätt. Det första sättet är
ett vitt bomullsliknande utbrett växtsätt med små svarta knoppar i toppen. Det som
ligger närmst i utseende är troligen Rhizopus-släktet. Efterhand som denna mögelsvamp
får mogna och tillväxa bildas det små svarta sporangier (knopparna i toppen).
Sporangier är en liten sporkropp med sporer vars antal kan variera från en till flera
hundra, och som sprids om sporkroppen skulle brista.
Det andra växtsättet för mögel är tydliga kolonier som har vit botten, cirka 6 mm, med
en grön mittpunkt och den är cirka 3 mm. Utseendet är typiskt för ett Penicillium-släkte
och med stor sannolikhet tyder resultatet på det.
10
Lite kommentarer som berör provresultaten är att planeringen som föregick studien
hade för avsikt att provomgångarna skulle vara två för Analycen och två för
studieprovtagningen. Lök plockades ut vid två olika produktionstillfällen för att ge en så
representativ summering som möjligt i resultatet. Vid det sista tillfället höll lökproverna
en för hög temperatur när de anlände till Analycen och var därmed inte dugliga för
provtagning. Studiens provomgångar är alltså tre stycken istället för fyra.
När 3N Produkter förpackar sin rödlök, den hela, till storhushåll så sker det i vakuum.
Inför provtagningarna har vi valt bort denna vakuumförpackning eftersom den skivade
inte förpackas på det sättet. Testen av hel respektive skivad rödlök blir mer jämförbara
med samma miljö i förpackningen. Viktigt att klargöra är också att den skivade
rödlöken doppas som hel rödlök i vattenbadet innan den går vidare till verktyget som
skivar.
Slutsats
Om man når syftet med en minskande mikroorganismtillväxt under hållbarhetstiden
med hjälp av klordioxidrenat sköljvatten är inte helt övertygande. En förbättring av
mikroorganismhalten sker i de flesta provresultaten men är sannolikt med en för liten
marginal för att tydliggöra den. Påverkan av det renade vattnet har störst positiv effekt
hos dem koliforma bakterierna. Jäst-och mögelsvampar tar för sig av utrymmet på
produkten och tenderar att breda ut sig ännu mer om de koliforma hämmas i sin tillväxt.
Vill man satsa tid och pengar på fler studier och undersökningar så får man underlag till
utrustningens vara eller icke vara, vilket tekniken absolut förtjänar. Det leder kanske till
att fler användningsområden blir aktuella och ger förhoppningsvis en ny syn på andra
funktioner för ett så ”farligt” ord som kemikalier.
11
Källförteckning
1
http://sv.wikipedia.org/wiki/Wikipedia 090422 sökord rödlök
1Wikipedia 090422
2
http://lexicon.dansukker.com/?lang=5 090422
2 lexicon.dansukker: com 090422
3
Thougaard H, 2007, Grundläggande mikrobiologi med livsmedelsapplikationer,
Studentlitteratur s. 152, 168 – 170 och s. 131, 145.
3 Thougaard H. “Grundläggande mikrobiologi” s.168-170
4 Thougaard H. “Grundläggande mikrobiologi” s.131, 145
4
Jongen W., 2005,”Improving the safety of fresh fruit and vegetables”,
Woodhead, kapitel “Pathogens in vegetables” av Warriner K., University of
Guelph, Kanada. 090406
5”Pathogens in vegetables” –“ Improving the safety of fresh fruit and vegetables
5
Presentation av klordioxidanläggning – material från Bo-Göran Börjesson,
försäljningsingenjör på Johnson Diversey 090402.
6 Powerpointpresentation från Johnson Diversey
7 Powerpointpresentation från Johnson Diversey
6
Blomqvist I, 2007, Grundkompendium för laborationer i mikrobiologi,
Helsingborg.
8 Blomqvist I ”Grundkompendium för laborationer i mikrobiologi”
9 Blomqvist I.”Grundkompendium för laborationer i mikrobiologi”
7
http://www.analycen.se/pdf/miljo/analyspaket- Laboratoriet Analycen
med provtagningssvar.
12
Bilaga 1
Tabell 3. Beräknade medelvärden för Analycens provtagningsresultat.
Enhet: log
cfu/g
Escherichia
coli
Enterobacteriaceae
Mögelsvamp
Jästsvamp
Hel
odoppad
<1
3,2
3,2
4,8
Hel doppad
<1
2,9
2,8
5,4
Skivad
odoppad
<1
4,5
2,9
5,1
Skivad
doppad
<1
2,8
2,8
5
Tabell 4. Analycens resultat för de enskilda proverna.
Enhet log cfu/g
Hel odopp 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Hel dopp 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Skiv odopp 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Skiv dopp 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
E. coli
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Enterobact.
2
3
2,9
4,9
3,2
3,2
3,4
2
4,1
4,9
4,6
4,5
3,5
2,3
2,6
3
Mögelsvamp
2,5
3
3,7
3,6
2,5
3,5
2,8
2,5
2,7
2,9
3,2
2,7
3,1
2,7
2,5
3,1
Jästsvamp
4,7
4,8
4,8
5,1
5
>6
5,5
5,3
5
5,2
5,2
5,3
5,1
5,5
4,6
5
3N Produkters gränsvärde för mikroorganismhalten är:
E. coli <1 log cfu/g, Enterobacteriaceae <4 log cfu/g, mögelsvamp <3 log cfu/g och
jästsvamp <4 log cfu/g.
13
Bilaga 2
Diagram 3 Escherichia coli
1
0,8
Hel odopp
0,6
Hel dopp
0,4
Skiv odopp
Skiv dopp
0,2
0
Prov 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Resultat på samtliga prover är <1 log cfu/g på diagram 3.
Diagram 4 Enterobacteriaceae
5
4
Hel odopp
3
Hel dopp
2
Skiv odopp
Skiv dopp
1
0
Prov 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Enheten är log cfu/g
Diagram 3 och 4 som illustrerar provresultat för E. coli och Enterobacteriaceae är
Analycens resultat. Laboratoriets provtagning gjordes på lökprover uttagna vid samma
tillfälle som till studieprovtagning 1.
14
Bilaga 3
Diagram 5 Mögelsvamp
4
3,5
3
2,5
Hel odopp
Hel dopp
2
Skiv odopp
1,5
1
Skiv dopp
0,5
0
Prov 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Diagram 6 Jästsvamp
6
5
4
Hel odopp
3
Hel dopp
Skiv odopp
2
Skiv dopp
1
0
Prov 1
Prov 2
Prov 3
Prov 4
Diagram 5 och 6 illustrerar provresultat på mögelsvamp och jästsvamp och är
Analycens resultat. Laboratoriets provtagning gjordes på lökprover uttagna vid samma
tillfälle som till studieprovtagning 1.
15
