Microbiologie in voedsel: een inleiding

Micro-organismen zijn eencellige organismen, en we vinden ze overal. Onder de verschillende organismen onderscheiden we: bacteriën, gisten, schimmels en protozoën. Een bacterie heeft een prokaryote cel, gisten, schimmels en protozoën hebben een eukaryote cel. Een prokaryote cel heeft los kernmateriaal zonder membraan en geen organellen. De eukaryote cel heeft een kern met kern membraan en organellen. Bacteriën hebben verschillen de vormen: zo zijn “Coccen” kogelvormig en“Staphylococcen” trosjes. Schimmels bestaan uit draadvormige structuren “hyfen, schimmels hebben eivormig/hoekig uiterlijk en protozoën hebben allerlei vormen doordat zij geen celwand hebben.

Sporenvorming en toxinen

Er zijn twee bacteriegeslachten die in staat zijn om sporen te vormen, dit zijn Bacillus en Clostridium. Ook zijn de meeste schimmelsoorten in staat om sporen te vormen. Sporen kunnen zeer goed bestand zijn tegen hitte, uitdroging en desinfectiemiddelen. Maar een temperatuur boven de honderd graden Celsius is vaak noodzakelijk om de sporen te vernietigen.
Een ander voorbeeld van vernietigen van sporen, is het inblikken van voedsel met een laag zuurgehalte.

Toxinen zijn gifstoffen die bacteriën en schimmels kunnen uitscheiden, sommige hebben de dood tot gevolg. Exotoxinen zijn zeer giftige stoffen die geproduceerd worden door vermenigvuldiging of sporenvorming van grampositieve bacteriën. Als schimmels toxinen produceren noemt men ze “mycotoxinen”. Sommige bacteriën zijn echter ongevoelig voor extreme verhitting waardoor de bacteriën vernietigd zijn maar de sporen in het voedsel blijven zitten. Endotoxinen zijn onderdeel van de celwand van gramnegatieve bacteriën. Doordat de bacterie zich aan de darmwand hecht, wordt een ontsteking met gevolg een bloederige diarree veroorzaakt. Daarna dringt de bacterie door de darmwand heen en komt in de bloedbaan terecht, bloedlichaampjes proberen de lichaamsvreemde bacteriën uit te schakelen: er ontstaat koorts. Enterotoxinen hechten zich aan de darmwand en verstoort de zouthuishouding in de darm: er ontstaat waterige diarree.

Telling van micro-organismen

Micro-organimen worden geteld op oppervlakte of in producten in de levensmiddelenmicrobiologie. Er zijn verschillende methoden om deze te tellen. Er zijn alternatieve methoden maar ook de standaard plaattelling worden nog gebruikt.

Gramkleuring is de manier om te bepalen of de bacteriën grampositief of gramnegatief zijn. Grampositieve bacteriën houden kristalviolet/jodiumkleurstof na toevoeging van alcohol vast, gramnegatieve bacteriën niet. Grampositief krijgt een paarse kleur en gramnegatief kleurt roze. Dit proces heeft te maken met de opbouw van de cel.

De groei van bacteriën
Bacteriën planten zichzelf aseksueel voort door tweedeling. Na de celdeling groeit iedere dochter-cel uit tot een volwassen organisme. De tijd tussen twee celdelingen wordt de generatietijd genoemd en verschilt per soort. Onder optimale omstandigheden is dit vaak ongeveer twintig minuten.

Factoren die de groei van bacteriën beïnvloeden.

Om te kunnen leven hebben bacteriën koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof en een klein beetje zwavel en fosfor nodig. Deze nutriënten worden in opgeloste vorm opgenomen en omgezet in bestanddelen van het cytoplasma. Dit omzettingsproces wordt de metabolische reactie genoemd. Bacteriën halen de voedingsstoffen uit suikers, aminozuren, vetten, mineralen. Een te hoog gehalte aan zout of zoet is vaak ongeschikt voor de groei van bacteriën.

De minimale, maximale, en de optimale PH-waarde kunnen per bacteriesoort verschillen. De meeste bacteriesoorten groeien echter niet onder een pH-waarde onder de 4,5.

Ook hebben bacteriën vocht nodig voor de toevoer van voedingsstoffen en afvoer van afvalstoffen in en uit de cel. Droge voedingsmiddelen zijn dus niet geschikt voor de groei van bacteriën.

De hoeveelheid vocht in voedsel dat beschikbaar is voor bacteriën noemt men de wateractiviteit. De meeste bacteriën hebben een optimale wateractiviteit van ongeveer 0,99 en groeien niet onder een wateractiviteit van 0,95.

Verder hebben bacteriën een minimum, maximum en optimale temperatuur waaronder zij kunnen groeien. Dit verschilt per soort.

Bacteriën kunnen wel of niet zuurstof nodig hebben om te kunnen groeien. Als bacteriën zuurstof nodig hebben om te groeien zijn deze aeroob, als bacteriën geen zuurstof nodig hebben zijn de anaeroob. Bacteriesoorten die zowel met en zonder water kunnen leven zijn facultatief anaeroob.