أساسيات ميكروبيولوجي الأغذية

ميكروبيولوجي أساسياتاألغذية

Dr Yousef Elshrek

األغذية • ميكروبيولوجي علم األحياء: تعريف دراسة علم هورؤيتها يمكن والتي ، المجردة بالعين ترى ال التي الدقيقةوتضم بالمجهر، المختلفة أشكالها وعلى عليها والتعرف. والفيروسات والبروتوزوا والطحالب والفطريات البكتيريا

• ، جدا مهما الدقيقة األحياء علم دراسة أصبحت فقد هذاوالتسمم األمراض تسبب ألنها األغذية، مجال في وخاصة

. وتسببفسادها ، والحيوان لإلنسان الغذائيبواسطة • األغذية في الدقيقة األحياء نمو في التحكم يمكن

العامة معاييرالنظافة لمنع High hygienic standardsتطبيق ،المياه وبواسطة بواسطتها إنتشارها

ميكروبيولوجي • مجال في الهائلة التطورات أدت قد هذافي والممارسات االختبارات طرق توحيد في األغذية

. الفحص مختبراتالميكروبيولوجية • السالمة ضمان حالياعلى التركيز ويتم

نتائج على للحصول المعتمدة، المختبرات استخدام علىمستوى على المختبرات في االختبارات من بها الموثوق

العالم

ميكروبيولوجي • أساسياتاألغذية

ميكروبيولوجي • أسياسيات تضم-: التالية النقاط األغذية

البكتيريا.1.

المجهر.2.

.3. الخلية وحيد

التجمع 4. وطرق الشكلمتراصة،) لولبية ، ،عصوية كروية

) واوية أو متقوسة ، مسننة نهاياتمختلفة( 1شكل)(1وشكل( )2و 1جدول ) البكتيرية من أشكال

الممرضة الكروية Food Borne Pathogensالبكتيريا هيالشكل والعصوية

البكتيريا • النمو أو Bacterial Reproduction تكاثر•: التالية البكتيريا تكاثر طرق من عدد هناكالبسيط • الثنائي بواسطةاإلنقسام البكتيريا تنمو أو تتكاتر

متطابقتين: خليتين إلى الواحدة الخلية تنقسم حيث ( عدد يتضاعف والتكاثر العدد زيادة لغرض األم للخلية

كل ( )20البكتيريا شكل (.2وجدول( )2دقيقة

البكتيريا( 2شكل ) في البسيط الثنائي التكاثر

وعدد( 3جدول) النمو ولوغارثم أجيال عددجيل فيكل الخاليا

تزاوج اإلقتران:- • هوبحيث ، بكتيرتين خليتينالمادة إنتقال فيها يتم

إلى مانحة الوراثيةعبر مستقبلة أخرى

والغرض ، مجوف هدبعلى للحصول منه

جديدة، وراثية جيناتتنتقل التى البكتيرياالوراثية المادة منهاالبكتيريا باسم تعرف

التى والبكتيريا الذكريةالوراثية المادة تستقبلاألنثوية البكتيريـا باسم

البكتيريا( 3شكل )(. 3شكل) في التزاوجي التكاثر

الكونيدية • الجراثيم بتكوين التكاثرConidia : فصائل في النوع هذا يحدث

تعـرف الخيطيـة البكتيريا من خاصة( الفطريات( Streptomycetaceaeبفصـيلة

الفطريـات تشـبه بأنهـا وتتميز ، السبحيةولكنها ، حقيقية كونها في الحقيقيةيسهل محددة او نو لوجود تفتقر

طريق عن التكاثر ويتم ، عليها االستداللتنشأ التي الكونيدية الجراثيم من سلسلةاألجزاء في فاصلة جدر لظهور نتيجةهذه الى وينتمى ، للخيوط الطرفية

الفطـرة جـنس الفصـيلة( Streptomycesاالستربتومايســين)

أنــواع بعــض تنــتج التــي الســبحيةوغيرهـا مـن Mycenicوالكلورومايستين

الحيويـة .Antibioticsالمضـادات األخرى

للبكتيريا • النمو منحنيبدرجة • وحضنت غذائي وسط في واحدة بكتيرية خلية لقحت اذا

النمو منحني خواص تبدي الخلية فان للنمو المثالية الحرارة-: وهي مراحل اربعة من يتكون الذي

التأقلم 1. الخاليا Lag phaseمرحلة عدد في زيادة أي هناك ليسفي ولكنها ، سبات حالة في ليست ولكنها ، مرحلة هذه فيالنووية االحماض وتصنيع على والعمل للنمو، إستعداد حالة

االنزيم . ومرافقات واالنزيماتاللوغارتمي 2. النمو Exponential or Logarithmic phaseمرحلة

الظروف تحت عال وبمعدل اسية، زيادة الخاليا عدد يزدادالخاليا وتكون ، الغذاء الحرارة،وتوفر درجة من المثالية

الكيميائي التركيب حيث من متماثلة الطور، هذا في البكتيريةفي المرحلة هذا في تستخدم هذا وعلى الحيوية، والفعالية

. الغذائي تصنيع وفي الميكروبيولوجية االختبارات اجراءاألزمة 3. مرحلة أو الثبات معدل: Stationary phaseمرحلة يتباطا

النمو خط فيها ويبقى ، المرحلة هذه في الخاليا تكاثرالنمو معدل في زيادة وليسهناك مستقيما،

•: التالية العوامل الى ذلك يسببفي ويرجعالغذائية • المادة نفاذ قربالخاليا • عمر كبرفي • وتغير سامة ايضية مواد انتاج احتمالية

النمو، نتيجة الهيدروجيني األس درجةويتساوى سبق لما نتيجة االنقسام فيتوقف

النمو معدل مع الموت معدلالموت 4. المرحلة، Death phaseمرحلة هذه في

انتاج معدل من اعلى الخاليا موت معدل يكونالمواد نفاذ الى تعود الحالة وهذه جديدة، خالياالمواد ،وتراكم الوسط من االساسية الغذائية

، المرحلة هذه نهاية وفي للنمو، المثبطة السامةقلة الى يعود ذلك وسبب الخاليا موت معدل يقلالمواد باقي يجل مما المتبقية الحية الخاليا اعدادنشاطها الستمرار يكفي الوسط في الغذائيةغذائيا مصدرا الوسط في الميتة الخاليا وتصبح

األشكال ) الحية للخاليا ( .6و 5و 4جديدا

البكتيريا( 4شكل ) نمو وفي( 5شكل )منحنى التأقلم مرحلة في الخاليا عدد. السريع النمو مرحلة

بين( 6شكل) ما زمنية فترة خالل الخاليا وعدد النمو 10 - 0زمنساعات

نمو • لمنحنى التطبيقية األهميةالميكروبات

قصوى • اهمية ذات ، المنحنى هذا يعتبرفي بالذات البكتريا مع التعامل فياإلصابات البكتريا، مقاومة مجاالت

الخ ... الميكروبي األغذية فساد ، المرضيةفي تكون عندما الخاليا فان عامة بصفة ،عرضة اكثر تكون فانها ، نشاطها أعلىتعطيل الى تؤدي التي بالعوامل للتاثر ، الخلية في والتكاثر االيض، عملياتفي الخاليا فان ، المرضية الناحية ومن

ضراوة اكثر تكون النشاط مرحلةالمراحل في بتلك مقارنة ، ومرضيةصبغ عمليات تتم ان ويفضل المتاخرة،مرحلة في لدراستها ، البكتيرية الخاليا

الجراثيم ) (. صبغ باستثناء النشاط

الخضرية ) ( • والخاليا السبورات األبواغ بين الفرقوظائف • بحميع تقوم نشطة حية الخضرية الخلية تعتبر

التكاتر من من الحياة التخلص عمليات إلى الغذاء وهضم. األيض مخلفات

•-: بالتالي الخضرية الخلية عن تتميز فهى األبواغ أما

في 1. البكتيريا وتبقى للتكاثر، وسيلة ليست األبواغغير الظروف استمرت طالما سكون، حالة

مواتية. للظروف 2. ومقاومة نشطة، غير البكتيرية األبواغ

أو الحرارة من سواء للبكتيريا، مناسبة غير . أخرى بيئة ظروف أي أو ، الكيماويات

.3. البكتيريا تصنيف عملية في األبواغ تستخدم

.4. الصبغات لمعظم منفذة غير األبواغ

.5. الصباغات لتثبيت الحرارة تستعمل

للميكروبات • النمو عوامل•: األتية العوامل اانمو الميكروبات تحتاج

Foodالغذاء 1. pHاألسالهيدروجيني 2. Timeالوقت 3.الحرارة 4. Temperatureدرجةاألكسجين 5. ±Oxygen Moistureالرطوبة 6.المائي 7. Water activityالنشاط

للميكروبات • النمو عوامل Acronym – FATإختصارTOM

Food (F)الغذاء 1.الذي • النمو على لتساعدها غذائية مواد إلى الميكروبات تحتاج

والسكريات بروتينيات على يحتوي Acidity (A)الحموضة •ما • لأليون تركيز في جيدا� للمرض المسببة الميكروبات تنمو

7.5و 4.6بين Time (T)الزمن . 2هائلة • أعداد إلى التكاثر للمرض المسببة الميكروبات تستطيع

على تزيد لمدة الخطرة الحرارة بمنطقة بقائها حالة فيساعات إلى º 5 )اربعة . م(º 60م

الحرارة . 3 Temperature (T)درجة

الخطرة – الحرارة بين : درجة إلى 5ما مئوية مئوية 60درجات درجةالخطرة – الحرارة درجة في جيدا� الميكروبات معظم تنموالحرارة – درجة مجال خارج النمو على قادر الميكروبات من القليل

الخطرة

Oxygen (O) األكسجين. 4من – مختلفة متطلبات إلى الميكروبات تحتاج

للنمو األكسجينللنمو – األكسجين إلى تحتاج الهوائية البكترياغياب – في فقط النمو يمكنها الالهوائية البكتريا

األكسجين عدم – أو وجود في النمو يمكنها اإلختيارية البكتريا

األكسجين وجود

Moisture (M)الرطوبة . 5نشاط – إلى خطورة األكثر األغذية أغلب تحتاج

عن يقل 0.85مائياللالمتاحة – الجزيئات– ) ( أو المربات السكر من بالمحتوى تتأثر

) المقدد) لحم الملح

للنمو • األساسية Intrinsic Factorsالعواملاألسالهيدروجيني • pHدرجة•: على األسالهيدروجيني درجة تأثير

اإلنزيمية – التفاعالتالتغذية–من – أقل األسالهيدروجيني درجة عند تنمو كلوستريديوم 4.6بكتيرياأخري • بيئة عواملالحرارة • درجةاألمالح•العمر•الخارجية • Extrinsic Factorsالعوامل

الحرارة – درجةالمائي – النشاط تغير تستطيع ، النسبية الرطوبةالكربون – أكسيد ثاني غاز وجود البيئة في الغازان

المغلفة األغذية أغلفة داخل المعدلة والغازات واألزون.الميكروبات – من أخرون منافسون وجود

الحرارة • درجةاألحياء • لنمو الحرارة درجات انسب تسمى

أن ويجب ، المثلى الحرارة بدرجة ، الدقيقةوهما عاملين، تحديدها عند االعتبار في يؤخذ : بكتيريا تنمو قد مثل والوقت، الحرارة درجةعند الزمن من قصيرة ولمدة كبيرة بسرعةما سرعان ولكنها مرتفعة، حرارة درجة

وفي الميكروبات نفس حضنت إذا أما ، تموتفقد ارتفاعا، أقل حرارة درجة عند البيئة نفسمدة وتعيش عددا�، أكثر وخالياها أبطأ، تنموالنمو حرارة درجات تقسيم ويمكن أطول،

إلى:-.1 : التي الحرارة درجة هي المثلى الحرارة درجة

يصحب أن على ممكنة، سرعة بالنمو تسمح. للخاليا إنتاج أغزر ذلك

.2 : درجة أعلى فهي القصوى الحرارة درجةفي وهي النمو، عندها يحدث أن يمكن حرارةالمثلى، الحرارة عن درجات بضع تزيد العادةولمدة سريعا� عندها النمو معدل ويكونمقارنتها عند قليلة النمو وكمية قصيرة،

. المثلى الحرارة بدرجة

• � طبقا مختلفة، مجموعات إلى الدقيقة األحياء قسمت: كالتالي المثلى الحرارة لدرجة

للبرودة 1. المحبة الدقيقة التي Psychrophilesاألحياء ،أو المئوي، الصفر الحرارة درجة عند النمو تستطيع

بين ما تنمو أن تستطيع ذلك وبالرغم .20 - 15أقل، م °الحرارة 2. وسطية : Mesophilesالبكتيريا أن وجد فقد

هي ، البكتيريا من النوع هذا لنمو حرارة درجة أحسنبين ما .40 – 25درجة م °

.3 : أحسن أن وجد قد للحرارة المحبة الدقيقة األحياءبين ما حرارة درجة هي لنموها، مناسبة حرارة درجة

45 - 60: وهما مجموعتين إلى قسمت وقد م، °• : وسطية حرارة درجة عن تنمو األولى المجموعة

سميت وقد ، .Facultative thermopilesوعالية• : من أعلى حرارة درجات عند تنمو الثانية المجموعة

باسم 60 سميت وقد ، م °Obligate thermopiles

الرطوبي • Moisture Content المحتوى.1. ) الرطوبة ) ربط أو تجفيف أزالةللرطوبة 2. الرابطة Humectantsالموادالتجفيف.3.المائي • النشاط

النقي = 1. للماء المائي 1النشاط

من 2. أعلى األغذية لمعظم المائي النشاط معظم 0.99

للملوحة 3. المحبة 0.75بكتيريا

للجفاف 4. المقاومة الفطريات0.65

اإلسموزي 5. للضغط المقاومة الخميرة0.61

.6 ( العنقةدية الممرضة للبكتيريا المائي للنشاط قيمة أقل0.86الذهبية(

الغذائي • Nutrient Content المحتوىغذائية • مواد إلى الميكروبات تحتاج

النمو على لتساعدهابروتينيات –سكريات –

الميكروبية • المضادات Antimicrobial مكوناتConstituents

البيولوجي • Biological Structures التركيب

األغذية • في للميكروبات نمو شروطنمو • في تتحكم التي العوائق أهم

: التالية وهي الميكروبات.1. الحرارة خفضدرجة أو زيادةالحرجة .2. المنطقة في الزمن تقليلأو 3. الملح بواسطة المائي النشاط خفض

والتجميد التبريد أو السكر.4 ( زيادة الهيدروجيني األس درجة خفض

الحموضة(.

البيئة • في التحكمبالملح 1. المعالجةبالسكر 2. المعالجةاألس 3. درجة خفض أو الحمضية زيادة

الهيدروجيني.الهوائي 4. بالتفريغ التعبئةالتجفيف 5.الوقت 6.المائي 7. النشاطالهيدروجيني 8. pHاأليونالهواء9.

الحرارة10.

للتحكم • قابلة العناصرخارج - • األغذية على الحفاظ الحرارة

الخطرة الحرجة منطقةالوقت ••: كالتالي الوقت في التحكم

بسرعة 1. الغذاء طبخ

بسرعة 2. الغذاء تبريد

بسرعة 3. الغذاء تسخين إعادة

الحرارة • درجة في التحكمالحرجة • منطقة خارج األغذية على حفاظ

الخطيرة التسليم1.التخزين 2.الطهي 3.الحرارة 4. على ( ( holdingالحفاظالتبريد5.التسخين 6. إعادة

•: الملوثة األغذية تسببها األمراضالتيبواسطة • إنتاجها سبق سموم على تحتوي أغذية

التالي:الحرجة 1. المنطقة في الغذاء في البكتيريا نمو

) وإنتاج ) ، الذهبية العنقودية البكتيريا مثل الخطرةفيه، الطبخ حرارة لدرجات المقاومة سمومهاتناول من ساعات خالل التسمم أعراض وتظهر

. بها الملوث الغذاء هذاالكيمائية .2. بالمواد األغذية تلوث نتيجة.3. الغذائي للتسمم مسببة طبيعية مكونات وجود.4 ) ( بالسالمونيال بكتيريا ملوثة األغذية تناول نتيجة

عالمات وتظهر الجسم داخل سمومها تنتج التيتناول بعد أيام ثالث إلى تمدد أيام بعد التسمم

. بها الملوث الغذاء