LIVSMEDELS
MIKROBIOLOGI
Sven-Olof Enfors
Institutionen för Bioteknologi
KTH
Stockholm 2003
Innehåll
Kap 1
Introduktion.......................................................................... 1
Kap 2. Kemiska reaktioner vid förskämning av livsmedel ..................... 4
2.1 Förutsättningar för mikrobiellt angrepp ............................... 4
2.2 De kemiska reaktionerna ................................................. 13
Kap 3. Förskämning av olika typer av livsmedel ....................................
Kap 4. Patogena organismer i livsmedel................................................
3.1 Mikrobiell livsmedelsintoxikation ........................................
3.2 Livsmedelsburna infektioner................................................
3.3 Hygienregler för livsmedelshantering....................................
Kap 5
Sterilisering ............................................................................
Kap 6. Konservering ..........................................................................
4.1 Värme...............................................................................
4.2 Strålning ...........................................................................
4.3 Högtryckskonservering. ......................................................
4.4 Djupfrysning .....................................................................
4.5 Sänkning av vattenaktiviteten...............................................
4.6 Kemisk konservering ..........................................................
4.7 Fermentering .....................................................................
Kap 7
Kontroll och lagstiftning...........................................................
1
Kap 1
Introduktion
Vanligen indelas de levande organismerna i djur, växter, svampar, alger,
protozoer och bakterier. Till mikroorganismerna räknas alla bakterier och
protozoer samt de encelliga algerna och vissa svampar s.k. mikrosvampar.
Dessutom räknas också virus till mikroorganismerna, men virus skiljer sig från
de levande organismerna genom att de inte kan föröka sig själva utan kräver
andra cellers metabolism samt protein- och nukleinsyrasyntes för sin
förökning. Mikrosvamparna kan vidare delas in i jäst och mögel, en
klassificering som är baserad på cellens morfologi. Under de senaste
årtiondena har man dessutom, på basis av DNA-analyser, funnit att den grupp
som kallas bakterier bör delas upp i eubakterier och archae. Archae utgörs av
de utvecklingsmässigt mest primitiva av de levande organismerna. De flesta
organismer vi kommer i kontakt med under beteckningen ”bakterier”, t.ex. de
bakterier som nämns i denna bok, hör enligt denna nomenklatur till
eubakterierna, medan archae innefattar bl.a. de organismer som tidigare kallats
”blågröna alger” eller ”blågröna bakterier” . Många ”extremofila bakterier”
ingår i gruppen archae. I denna bok används genomgående ordet bakterie, men
i de flesta fall är det frågan om eubakterier.
Denna diskussion belyser ett problem som i högsta grad berör
livsmedelsmikrobiologin, nämligen att namnen på mikroorganismerna är
årgångsberoende på grund av att nomenklaturreglerna gradvis modifieras. Ett
exempel på detta är
de mjölksyrabakterier som tidigare kallades
Streptococcus
lactis,
Streptococcus
cremoris,
m.fl.
Dessa
”mjölkstreptokocker” kallas nu Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris, etc.
När det gäller de patogena mikroorganismerna tillkommer ett annat problem,
nämligen att underlaget för klassificering i arter ofta är diffust. Många gånger
kan en art delas upp i patogena och apatogena stammar.
I denna bok är det framför allt bakterier (eubakterier) som behandlas, och i
viss mån jäst och mögelsvampar, då det är dessa mikroorganismer som svarar
för huvuddelen av de hygieniska problemen i livsmedelshanteringen. När det
gäller livsmedelsburna sjukdomar tillkommer i viss mån virus , protozoer och
archae som via förorenat vatten kan ge upphov livsmedelsburna sjukdomar.
Ett artnamn består alltid av två delar: släktnamnet (eng. genus) plus
artbeteckningen (eng. species). I vissa fall är släktena grupperade i familjer.
Detta illustreras i Tabell 1.1. Observera att släktnamnet skrivs med stor första
bokstav medan artnamnstillägget skrivs med liten första bokstav. Båda orden
skall skrivas med kursiva bokstäver: Escherichia coli, Penicillium
chrysogenum. Ofta är en organism endast specificerad till släkte men ej till art.
Man skriver då t.ex. Bacillus sp. (en ospecificerad Bacillus-art). Salmonella
spp. betyder ospecificerade Salmonella-arter i pluralis.
Introduktion
2
Tabell 1.1. Exempel på familjenamn, släktnamn och artnamn
Familj
Enterobacteriacae
Släkte (eng. genus)
Escherichia
Salmonella
Bacillacae
Bacillus
Artnamn (eng. species)
Escherichia coli
Salmonella typhimurium
Salmonella enteritis
Bacillus subtilis
Bacillus cereus
Bacillus anthrax
Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology delar in bakterierna i 35
grupper. De grupper och ingående släkten eller arter som är mest relevanta för
livsmedelsmikrobiologin listas i Tabell 2.1.
Inom bakteriesystematiken spelar cellens form, syreberoende och Gramfärgning stor roll. Gram-reaktionen hänför sig till hur cellen reagerar på en s.k.
Gram-färgning. Gram-negativa celler har ett yttre cellmembran (outer
membrane) utanför cellväggen, vilket gör att Gram-färgningen inte färgar
cellen. De Gram-positiva cellerna saknar detta yttre membran och reagerar
positivt på färgningen.
Obligat aeroba celler kräver syre för sin energimetabolism (aerob respiration).
Anaeroba celler har energimetabolism som inte kräver syre (t.ex fermentation
eller sulfatrespiration). Syre är ofta toxiskt för dessa celler. Ett undantag är
mjölksyrabakterierna, som har anaerob metabolism men ändå tål syre. Detta
spelar stor roll för den mikrobiella ekologin i livsmedel. Fakultativt anaeroba
celler använder syre om det finns tillgängligt men kan annars använda sig av
anaerob energimetabolism (t.ex fermentation eller nitratrespiration).
Mikroaerofila celler kräver syre i låga koncentrationer för sin tillväxt men
hämmas av normal luftsyrehalt.
De vanligaste morfologiska typerna är stavar, kocker (sfäriska celler) samt
vibrioformer (korta krökta stavar).
Introduktion
3
Tabell 2.1. Några grupper av bakterier (enl. nomenklaturen i Bergey’s Manual
of Determinative Bacteriology) som är aktuella inom livsmedelmikrobiologin.
Grupp Beskrivning
2
Gram-neg., aeroba, rörliga,
skruv/vibrio-formade
Exempel
Campylobacter
4
Gran-neg., aeroba stavar/kocker Pseudomonas, Shewanella,
Legionella
5
Gram-neg., fak. anaeroba stavar Familjen Enterobacteriacae (med
bl.a. Escherichia, Enterobacter,
Salmonella, Shigella, Yersinia,
Erwinia)
Vibrio
17
Gram-pos. kocker
18
Gram-pos sporbildare
aeroba eller fak. anaeroba:
obligat anaeroba:
19
Gram-pos, icke-sporbildande
stavar
Staphylococcus, Streptococcus,
Lactococcus, Enterococcus,
Micrococcus, Leuconostoc
Bacillus
Clostridium
Lactobacillus
Brochothrix
Listeria
Det finns vanliga namn på grupper av mikroorganismer som inte är entydiga
med ovanstående nomenklatur. Några livsmedelsrelevanta exempel är:
”Gram-negativa psykrotrofa stavar”: Hit hör bl.a. Pseudomonas,
Achromobacter Alcaligenes, Acinetobacter och Flavobacterium.
”Mjölksyrabakterier”: Här ingår många livsmedelsrelaterade organismer:
Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus och Leuconostoc.
”Koliforma bakterier”; Escherichia coli, Enterobacter.
