Zanieczyszczenia mikrobiologiczne mięsa surowego.

[Maxell]

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne mięsa surowego

 

 

Świeże mięso i wyroby mięsne, są idealnym środowiskiem do rozwoju mikroflory. Ze względu na możliwość obecności bakterii chorobotwórczych, zapewnienie czystości mikrobiologicznej tych produktów jest niezwykle ważnym elementem produkcji, który dostarczać może wielu problemów, zwłaszcza w małych i średnich przedsiębiorstwach. W celu eliminacji zanieczyszczeń mikrobiologicznych i rozwoju ewentualnych drobnoustrojów chorobotwórczych, kluczowe jest zachowanie wysokiego i stałego stopnia higieny w całym łańcuchu przetwórstwa, poczynając od hodowli, przez produkcję, aż do dystrybucji produktu końcowego.

 

Mięso surowe jest bardzo dobrym źródłem substancji energetycznych oraz składników mineralnych niezbędnych dla rozwoju drobnoustrojów. Mikroflora obecna w mięsie odpowiedzialna jest za powstawanie niepożądanych cech sensorycznych, potocznie nazywanych psuciem się mięsa. W czasie przechowywania na skutek zwiększającej się liczby drobnoustrojów obniża się również wartość odżywcza mięsa, a także pojawia się wysokie ryzyko obecności mikroflory chorobotwórczej oraz toksyn, które mogą być niebezpieczne dla zdrowia konsumentów.

Na mikroflorę obecną w mięsie świeżym ściśle wpływa środowisko bytowania zwierząt. Najczęściej izolowaną z mięsa grupą drobnoustrojów są bakterie, rzadziej pleśnie oraz drożdże. Mięso zwierząt rzeźnych charakteryzuje się stosunkowo niską zawartością drobnoustrojów w głębszych warstwach. Na powierzchni mięsa, ilość drobnoustrojów przy zachowaniu odpowiedniego stopnia higieny produkcji wynosi 102-105 jtk/cm³. Przy braku odpowiedniej higieny ich ilość może wzrosnąć do 108 jtk/cm³. Są to głównie drobnoustroje występujące na powierzchni skóry oraz w przewodzie pokarmowym zwierząt.

Ważnym elementem, który definiuje poziom mikrobiologicznego zanieczyszczenia mięsa, jest zatem sposób żywienia zwierząt, warunki hodowli, transportu oraz postępowanie przedubojowe i higiena uboju. Nie bez znaczenia są także ich cechy fizjologiczne takie jak wiek, płeć oraz genotyp.

Ze względu na źródła zanieczyszczeń mikrobiologicznych mięsa, można podzielić je na dwie grupy: pierwotne - pochodzące ze środowiska oraz na wtórne - związane z higieną procesu produkcyjnego, o którym mówi Rozporządzenie 1441/2007. Podział zanieczyszczeń i gatunki drobnoustrojów przedstawiono w tabeli 1.

 

 

Jednym z pierwotnych źródeł zanieczyszczeń mikrobiologicznych mięsa jest sposób żywienia zwierząt, a zwłaszcza jakość mikrobiologiczna stosowanych pasz. Mogą one zawierać bakterie z rodzaju Salmonella, laseczki jadu kiełbasianego, baterie tlenowe oraz pleśnie. Pleśnie są zdolne do wytwarzania mykotoksyn, które kumulują się w narządach wewnętrznych zwierząt hodowlanych. Najczęściej gromadzą się one w nerkach, wątrobie oraz w mniejszym stopniu w mięśniach. Bakterie w paszach obecne są na skutek nieprawidłowego doboru surowców niskiej jakości, ich niepoprawnej obróbki (produkcji) oraz nieprawidłowego przechowywania (zanieczyszczenia wtórne).

Bardzo ważnym elementem, który jest ściśle związany z jakością mikrobiologiczną surowców mięsnych jest poziom higieny zakładów, w których dokonano procesów produkcyjnych. Ogromne znaczenie ma higiena procesu uboju oraz rozbioru. Jej brak lub jej niski poziom, może spowodować zanieczyszczenia wtórne mięsa. Najbardziej wrażliwe są etapy związanie z otwarciem jamy brzusznej zwierząt oraz wytrzewianie. Podczas tych procesów może dojść do zanieczyszczenia powierzchni tuszy treścią pokarmową lub/i kałem, na skutek czego istnieje wysokie prawdopodobieństwo przenoszenia drobnoustrojów. Ważne jest także zachowanie wysokiego stopnia higieny nie tylko w zakładzie produkcyjnym, zgodnie z Rozporządzeniem 1441/2007, ale w całym łańcuchu dystrybucyjnym począwszy od transportu (wewnętrznego i zewnętrznego), dystrybutora, aż do sklepów detalicznych, które oferują wyrób gotowy klientowi finalnemu.

Spożywanie mięsa oraz wyrobów mięsnych poddanych niedokładnej obróbce cieplnej, jest częstą przyczyną występowania zatruć pokarmowych wywoływanych przez bakterie należące do rodzaju Salmonella, Yersinia, Campylobacter, Escherichia oraz Listeria. Występowanie w mięsie i wyrobach mięsnych patogenów bakteryjnych waha się w granicach 1-10% próbek mięsa. Ze względu na konieczność ochrony życia i zdrowia konsumentów, konieczne jest monitorowanie obecności drobnoustrojów chorobotwórczych od momentu hodowli, aż po sam produkt gotowy. Najważniejszą grupą drobnoustrojów, która podlega ścisłej kontroli są bakterie kałowe.

Rozporządzeniem, które reguluje wymagania mikrobiologiczne odnoszące się do środków spożywczych pochodzenia zwierzęcego jest rozporządzenie Komisji (WE) nr 1441/2007 w sprawie kryteriów mikrobiologicznych. W wymienionym dokumencie zdefiniowano kryteria mikrobiologiczne z podziałem na kryterium bezpieczeństwa żywności oraz kryterium higieny procesu. Określone kryteria mikrobiologiczne powołane w/w aktem prawnym, pozwalają na akceptację produktu lub partii środków spożywczych wprowadzanych i wprowadzonych na rynek oraz na zatwierdzenie obecnego procesu produkcji środków spożywczych. Kryteria higieny procesu nie mają zastosowania dla produktów spożywczych, a dotyczą jedynie higieny zakładów. Określone w rozporządzaniu kryteria mikrobiologiczne powinny być ściśle związane z funkcjonującymi systemami jakości w zakładzie. Kryteria mikrobiologiczne dotyczące bezpieczeństwa żywności dotyczą wyłącznie obecności bakterii chorobotwórczych tj. Listeria monocytogenes, Salmonella sp., Escherichia coli, Enterobacter Sakazakii.

Normy dotyczące bezpieczeństwa mięsa oraz produktów mięsnych ustalone zostały jedynie dla mięsa mielonego oraz wyrobów spożywanych na surowo, a także dla mięsa drobiowego poddanego obróbce cieplnej i mięsa oddzielonego mechanicznie (MOM). Nie określono zatem maksymalnego dopuszczalnego zanieczyszczenia drobnoustrojami mięsa surowego (Rozdział 1. Kryteria bezpieczeństwa żywności). Dodatkowo, w rozdziale 2 pkt. 2.1 „mięso i produkty mięsne” określono kryteria higieny procesu. Wyróżniono 8 rodzajów żywności, w których należy ściśle kontrolować obecność mikroorganizmów chorobotwórczych. Limity odnoszące się do higieny produkcji uwzględniają jedynie mięso mielone (liczba bakterii tlenowych, E.coli), mięso oddzielone mechanicznie (MOM) (liczba bakterii tlenowych, E.coli) oraz wyroby mięsne (E.coli). W mięsie mielonym i mięsie odkostnionym mechanicznie liczba bakterii E.coli nie może być większa niż m = 50 do M = 500 jtk/g, a w wyrobach mięsnych m = 500 do M = 5000 jtk/g, przy czym na 5 pobranych prób, tylko w dwóch mogą być obecne te bakterie w zakresie od m do M (n=5, c=2). W mięsie mielonym i MOM ogólna liczba bakterii tlenowych nie powinna być większa niż m = 5x10⁵ do M = 5x10⁶ jtk/g (n=5, c=2). Pozostałe wytyczne Unii Europejskiej w zakresie higieny procesu w przypadku mięsa i produktów mięsnych przedstawia tabela 2.

 

 

Mimo określenia i przestrzegania narzuconych przez prawodawstwo limitów, żaden z zakładów produkcyjnych nie jest w stanie całkowicie wykluczyć zanieczyszczeń mikrobiologicznych w oferowanych przez siebie wyrobach. Zachowanie stałych, wysokich standardów higieny nie zawsze pozwala na otrzymanie tych samych efektów w odniesieniu do czystości mikrobiologicznej wyrobu. Jest to w głównej mierze zależne również od gatunku zwierzęcia, z jakiego pozyskujemy mięso. Najmniej zanieczyszczona jest powierzchnia skóry bydła - średnio 10¹-10⁴ jtk/cm², powierzchnia skóry trzody chlewnej charakteryzuje się zanieczyszczeniem na poziomie 10³-10⁵ jtk/cm², drób wykazuje najwyższy stopień kontaminacji drobnoustrojami ≥ 10⁵ jtk/cm². Istotne są również wady mięsa – ich występowanie zwiększa podatność na rozwój drobnoustrojów. W przypadku mięsa DFD (ang. dark, firm, dry - ciemne, twarde, suche) zanieczyszczenie mikrobiologiczne jest wyższe, niż mięsa o normalnej jakości. Tłumaczy to inna wartość pH dla mięsa DFD (>6,3) w porównaniu z mięsem wolnym od wad (5,5-5,7), gdzie im bliżej wartości obojętnej, tym rozwój mikroflory jest szybszy, ze względu na bardziej przyjazne dla rozwoju mikroorganizmów warunki środowiska. Z drugiej strony, do momentu wykorzystania przez drobnoustroje całej glukozy jako źródła energii, w mięsie nie będą powstawały niepożądane zmiany organoleptyczne. Dopiero po wyczerpaniu się cukru ze środowiska, organizmy będą zmuszone do czerpania energii z aminokwasów i zaczną pojawiać się gwałtowane zmiany w jakości surowca. Początkową, najszybciej wyczuwalną zmianą jest nieswoisty zapach. Według danych literaturowych dodatek glukozy do mięsa w stężeniu 2-10% wydłuża jego trwałość z 5 do 8-10 dni, ze względu na obniżenie wartości pH. Mięso DFD posiada mniejszą ilość glukozy, dlatego zmiany te będą w nim pojawiać się szybciej, nawet pomimo mniejszej liczby drobnoustrojów na jego powierzchni. Mięso PSE (ang. pale, soft, exudative - jasne, miękkie, wodniste-cieknące) mimo tego, iż posiada niższą wartość pH co wskazywałoby na powolniejszy rozwój drobnoustrojów, ze względu na znaczną wilgotność będzie bardziej podatne na procesy psucia niż mięso wolne od wad.

Najważniejszym czynnikiem warunkującym wzrost i rozwój mikroflory w mięsie surowym, jest temperatura przechowywania. Czynnik ten wpływa na drobnoustroje warunkując szybkość ich wzrostu, aktywność wytwarzanych przez nie enzymów, skład chemiczny komórek, a także wymagania względem pożywienia. Pośrednio wpływa także na rozpuszczalność związków wewnątrzkomórkowych, transport jonów, przenikanie substancji chemicznych. Ma również znaczący wpływ na przenikalność błon komórkowych. Mięso przechowywane w temperaturze 5°C psuje się trzykrotnie szybciej niż to, przechowywane w 0°C.

Każdy gatunek drobnoustrojów posiada dla siebie optymalną temperaturę wzrostu. Jest to taka temperatura, w której dane organizmy rozmnażają się najszybciej, a czas trwania jednej generacji jest najkrótszy. Wraz z obniżaniem się temperatury czas generacji (czas potrzebny do podwojenia się liczby komórek) będzie się wydłużał, a prędkość rozmnażania będzie sukcesywnie spadać, aż do całkowitego zahamowania na skutek zahamowania możliwości poboru wody ze środowiska, mimo jej obecności (tzw. susza fizjologiczna). W przypadku wzrostu temperatury powyżej temperatury optymalnej dla drobnoustrojów, ich wzrost i rozwój ulegnie zahamowaniu, ze względu na zmianę w budowie białek, również enzymów, które są odpowiedzialne za większość reakcji niezbędnych do funkcjonowania komórki

Ze względu na optymalne warunki temperaturowe dla rozwoju mikroorganizmów, dzielimy je na: psychrofile, psychrotrofy, mezofile i termofile. Dla przemysłu mięsnego, najistotniejszą grupą drobnoustrojów są te, które są zdolne do rozwoju w niskich temperaturach – psychrofile i psychrotrofy. Psychrofile są bakteriami ,dla których optymalna temperatura wzrostu nie przekracza 15°C i zdolne są do wzrostu w temperaturze 0°C i niższej. Psychrotrofy natomiast mimo optymalnej temperatury wzrostu w granicach 20-25°C, są zdolne do adaptacji w warunkach zmiennych i bardzo często rozwijają się w warunkach chłodniczych. Ich minimalną temperaturą wzrostu jest 0°C.

W mięsie najczęściej występują bakterie z rodzajów: Pseudomonas, Lactobacillusspp., Moraxellaspp., Corynebacterium, Aeromonasspp.,. Z mięsa izoluje się również groźne patogeny tj. Salmonella spp., Listeriamonocytogenes, Yersiniaenterocolitica, Bacillus Cereus, Escherichia coli. W mięsie pakowanym oraz w wyrobach mięsnych tj. konserwy izoluje się również groźne bakterie z rodzaju Clostridium spp., natomiast z mięsa surowego częściej izoluje się Clostridium perfringens. Warto zaznaczyć, że część z wyżej wymienionych rodzajów bakterii, zdolnych jest do wytwarzania w warunkach chłodniczych groźnych dla ludzi toksyn. Najbardziej znaną jest toksyna botulinowa, wytwarzana przez beztlenową bakterię Clostridium boltulinum. Nieco rzadziej na powierzchni mięsa rozwijają się pleśnie tj. Aspergillus, Cladosporium, Penicillium, oraz Mucor, a także drożdże: Candida spp., Torulaspp.

Na powierzchni mięsa przechowywanego w warunkach chłodniczych najczęściej izoluje się bakterie z rodzaju Pseudomonas. Bakterie te stanowić mogą do 90% ogólnej mikroflory mięsa przechowywanych w warunkach tlenowych. Według danych literaturowych, czas generacji tych bakterii w temperaturze 2,5°C wynosi 13,8 godziny. Bakterie te są zdolne do rozwoju w pH typowym dla mięsa – 5,5-7. Warto wspomnieć, że organizmy te wytwarzają aktywne enzymy odpowiedzialne za rozkład tłuszczy i białek. Aktywność tych związków jest zachowana nawet po śmierci drobnoustrojów.

Kolejną grupą bakterii rozwijającą się w mięsie przechowywanym w warunkach chłodniczych są bakterie z rodzaju Lactobacillus. Rozwijają się one w warunkach beztlenowych i odpowiedzialne są za wytwarzanie kwasu mlekowego oraz bakteriocyn (antybiotyki bakteryjne), przez co obniżają pH mięsa. W konsekwencji uniemożliwia to rozwój bakterii chorobotwórczych z rodzaju Listeria, ale przyczynia się również do powstania niepożądanego zapachu, określanego jako maślany. Jest to wyniki gromadzenia się metabolitów - kwasu masowego, bursztynowego, a także walerianowego. Dane literaturowe wskazują, że negatywne cechy zapachowe pojawiają się gdy liczba tych drobnoustrojów wynosi 10⁸ jtk/cm3 powierzchni mięsa. Takie nagromadzenie tych drobnoustrojów może wystąpić po 17 dniach przechowywania mięsa w temperaturze 4-6°C.

W warunkach chłodniczych mogą rozwijać się również bakterie należące do rodzaju Listeria, w tym Listeria monocytogenes groźna zwłaszcza dla kobiet ciężarnych, a popularnie występująca w 80% lodówek i chłodni. Rozwija się ona w szerokim zakresie temperatur -2-40°C i przy pH 5-9. Są również bakteriami opornymi na ciepło – 90% populacji przeżywa 30 minutowe ogrzewanie w temperaturze 63°C. Dodatkowo, cechują się opornością na zasolenie nawet do 30%. Bakterie te rozwijają się wyraźnie w temperaturze 5°C, zatem należą one do grupy drobnoustrojów psychrofilnych.

Również bakterie należące do rodzaju salmonella spp. są zdolne do rozwoju w niskich temperaturach. Najczęściej bakterie te izoluje się z mięsa drobiowego, wieprzowego oraz wołowego. Rozwijają się w pH od 4 do 8 i w temperaturze od 5 do 45°C, przy czym ich optymalną temperaturą wzrostu jest 37°C. Zatem obniżenie temperatury przechowywania mięsa poniżej 5°C hamuje proces rozmnażania tych bakterii. Posiadają one jednak zdolność do przeżycia w mięsie poddanym procesowi mrożenia. Ich źródłem w zanieczyszczeniu mięsa może być brak higieny produkcji – bytują w przewodzie pokarmowym bydła oraz ptaków, a ich obecność w żywności wskazuje na zanieczyszczenia fekalne. Zapewnienie wysokiej jakości mikrobiologicznej gotowego mięsa lub wyrobów mięsnych nie zależy wyłącznie od wysokiego stopnia higieny w ostatnim elemencie łańcucha dystrybucyjnego. Największy wpływ na ilość drobnoustrojów w mięsie ma proces produkcyjny, ale również elementy związane z bytowaniem zwierzęcia takie jak żywienie, higiena hodowli, czy transport żywca. W trakcie przechowywania mięsa niezwykle ważne jest zachowanie łańcucha chłodniczego – wahania temperatury nawet niewielkie, mogą spowodować rozwój mikroflory chorobotwórczej. Kluczowy jest tutaj również rozwój świadomości konsumentów o prawidłowym przechowywaniu produktów nietrwałych mikrobiologicznie.

 

Autor:

Wioletta Wiczuk