Τί πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών

πρωτοσέλιδο - Τι πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών – Μέρος 2ο

Τί θα πρέπει οπωσδήποτε εγώ να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Δείτε με ποιό τρόπο αναπτύσσονται οι μικροοργανισμοί μέσα στο γάλα

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Ο πληθυσμός των μικροοργανισμών, μέσα στο γάλα, θα αυξάνει διαρκώς?

ανάπτυξη μικροοργανισμών — Σχήμα 1. Μεταβολή, του πληθυσμού, των μικροοργανισμών με τον χρόνο. Η καμπύλη ανάπτυξης μικροοργανισμών αποτελείται από 4 στάδια ή φάσεις. 1. Lag phase (φάση προσαρμογής), 2. Exponential phase (εκθετική φάση ανάπτυξης), 3. Stationary phase (στάσιμη φάση), 4. Death phase (φάση θανάτου.

Ας σκεφτούμε το φρέσκο παστεριωμένο γάλα, το οποίο, εμείς αφήσαμε, σε ένα ποτήρι στην κουζίνα μας.

Οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι θα βρεθούν, (με οποιοδήποτε τρόπο), μέσα στο γάλα αυτό, θα αρχίσουν να πολλαπλασιάζονται.

Εμείς είδαμε ότι οι μικροργανισμοί, τα βακτήρια, πολλαπλασιάζονται με εκθετικό ρυθμό.

Όμως, ο πληθυσμός, αυτών, των μικροοργανισμών, θα αυξάνει διαρκώς?

Εμείς θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε αυτήν την εύλογη απορία.

Η ανάπτυξη των μικροοργανισμών, στο γάλα, υπακούει κάποιους κανόνες

Η ανάπτυξη, των μικροοργανισμών, στο γάλα, ή, γενικότερα, σε ένα γαλακτοκομικό προϊόν, ακολουθεί το γράφημα του Σχήματος 1.

Η καμπύλη της ανάπτυξης, των μικροοργανισμών, αποτελείται από, 4 στάδια, ή 4 φάσεις.

Εμείς ας δούμε περισσότερο, αναλυτικά, αυτά τα στάδια.

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Φάση προσαρμογής ή υστέρησης (Lag phase)

Τι πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών – Μέρος 2ο — Προσθήκη γαλακτοκομικής καλλιέργειας τυροκόμησης στο γάλα, με την μορφή DVS. Η προσθήκη γίνεται, περίπου, 15 με 20 λεπτά πριν την προσθήκη πυτιάς. Γιατί, άραγε? Διότι, οι μικροοργανισμοί στην καλλιέργεια βρίσκονται σε λήθαργο. Όταν, βρεθούν στο γάλα, θα χρειαστούν ένα χρονικό διάστημα για να προσαρμοσθούν, σε αυτό, το νέο περιβάλλον. Δηλαδή, όταν, οι μικροοργανισμοί εισέρχονται στο γάλα βρίσκονται στην Φάση Προσαρμογής, (Lag phase). Βέβαια, ουσιαστικά, η ανάπτυξη των μικροοργανισμών θα ξεκινήσει πολύ αργότερα. Πότε? Όταν, εμείς θα δούμε να ελαττώνεται η τιμή του pH στο πήγμα μας.

Όταν, οι μικροοργανισμοί εισέρχονται σε ένα νέο ”γαλακτοκομικό” περιβάλλον, αρχικά, αυτοί, οι μικροοργανισμοί, προσπαθούν να προσαρμοστούν.

Αυτή η φάση προσαρμογής διαρκεί κάποιο χρονικό διάστημα.

Η διάρκεια, της φάσης προσαρμογής, εξαρτάται, κυρίως, από το είδος του μικροοργανισμού, και από την θερμοκρασία του μέσου, (γάλα, οξεόγαλα, κλπ.) στο οποίο εισέρχονται, αυτοί, οι μικροοργανισμοί.

Διάρκεια φάσης προσαρμογής

Πόσο χρονικό διάστημα διαρκεί η φάση προσαρμογής?

Ενδεικτικά, αναφέρεται ότι, στους 37°C, η φάση προσαρμογής διαρκεί 3 ώρες, ενώ, στους 4°C, η φάση προσαρμογής διαρκεί 15 ώρες.

Τί ζητούμε εμείς?

Εμείς, επιζητούμε να δημιουργήσουμε, εκείνες τις συνθήκες, ώστε:

— η διάρκεια της φάσης προσαρμογής να είναι μικρή, όταν, εμείς θέλουμε την ανάπτυξη, των ωφέλιμων μικροοργανισμών της ”Μαγιάς”μας, οι οποίοι θα επιτελέσουν τις επιθυμητές ζυμώσεις, και,

— η διάρκεια της φάσης προσαρμογής να είναι μεγάλη, όταν, εμείς θέλουμε να αναστείλουμε την ανάπτυξη, αλλοιογόνων μικροοργανισμών, οι οποίοι, θα προκαλέσουν ανεπιθύμητες ζυμώσεις στα γαλακτοκομικά προϊόντα.

Δείτε: Ψύξη & Θέρμανση γάλακτος, τα αρχέγονα όπλα στον πόλεμο με τους μικροοργανισμούς

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Λογαριθμική ή εκθετική φάση ανάπτυξης (Log phase ή exponential phase)

Φτιάχνω σπιτικό γιαούρτι με πέτσα – Να η καλύτερη συνταγή για παραδοσιακό γιαούρτι με τσίπα — Φτιάχνω γιαούρτι χρησιμοποιώντας μια μικρή ποσότητα από γιαούρτι του εμπορίου. Εγώ ρίχνω την γιαουρτομαγιά στο γάλα. Τί, όμως, θα πρέπει εγώ να ξέρω? Οι μικροοργανισμοί στην γιαουρτομαγιά θα πρέπει να βρίσκονται στην εκθετική φάση ανάπτυξης. Τί σημαίνει αυτό? Τί τιμή pH θα πρέπει να έχει το γιαούρτι, ώστε, εγώ να χρησιμοποιήσω, αυτό, το γιαούρτι για μαγιά?

Η φάση προσαρμογής, των μικροοργανισμών, έχει ολοκληρωθεί.

Οι μικροοργανισμοί έχουν, πλέον, προσαρμοσθεί στο, νέο, για αυτούς, ”γαλακτοκομικό” περιβάλλον.

Αυτοί, οι μικροοργανισμοί είναι, τώρα, έτοιμοι για πολλαπλασιασμό.

Έτσι, λοιπόν, μικροοργανισμοί εισέρχονται στην εκθετική φάση ανάπτυξης.

Οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται, με ταχύ ρυθμό, κατά την διάρκεια της εκθετικής φάσης.

Ο ρυθμός ανάπτυξης (growth rate) είναι μέγιστος.

Ισχύει η σχέση: N = N₀ e^μt

Όπου, το Ν αντιπροσωπεύει τον αριθμό, των μικροοργανισμών, μετά από χρόνο t.

το N₀ εκφράζει τον αριθμό, των μικροοργανισμών, την χρονική στιγμή, t = 0.

το μ είναι ο ρυθμός ανάπτυξης.

Θυμηθείτε ότι, μ = 1 / g

Οικιακή γαλακτοκομική καλλιέργεια τυροκομίας για την παρασκευή γιαουρτιού. Αυτή, η καλλιέργεια περιέχει, περισσότερους από 1 δισεκατομμύριο ωφέλιμους μικροργανισμούς, ανά γραμ. Παρόλα αυτά, αυτοί, οι μικροοργανισμοί, θα πρέπει να πολλαπλασιαστούν πολλές φορές, μέσα στο γάλα, ώστε, τελικά, το γιαούρτι, το οποίο, εμείς θα φτιάξουμε, να περιέχει περισσότερους από 10 εκατομμύρια ωφέλιμους μικροοργανισμούς ανά γραμ.

Δείτε: Τί πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών – Μέρος 1ο

Κατά την διάρκεια, της λογαριθμικής φάσης, ο χρόνος γενεάς (generation time), των μικροοργανισμών, ελαχιστοποιείται.

Άρα, ο ρυθμός ανάπτυξης (μ), των μικροοργανισμών, είναι μέγιστος.

Έτσι, το e^μt παίρνει την μέγιστη τιμή, και άρα, ο Ν, (πληθυσμός τωμ μικροοργανισμών), λαμβάνει την υψηλότερη τιμή, σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα t.

Ο χρόνος γενεάς, εξαρτάται, κυρίως, από τη φύση του μικροοργανισμού, και από την θερμοκρασία.

Για τα θερμόφιλα βακτήρια, και τα μεσόφιλα βακτήρια, ο χρόνος γενεάς παίρνει μικρές τιμές, (το οποίο σημαίνει ότι, η διαίρεση, αυτών, των μικροοργανισμών, διαρκεί μικρό χρονικό διάστημα).

Δείτε: Πώς η θερμοκρασία επιδρά καίρια στους μικροοργανισμούς του γάλακτος

Οι τιμές, του χρόνου γενεάς, είναι υψηλότερες για τα ψυχρόφιλα βακτήρια.

Γενικά, ο χρόνος γενεάς, κατά την διάρκεια της λογαριθμικής φάσης, κυμαίνεται από, 15, έως, 30 λεπτά.

Διάρκεια λογαριθμικής φάσης

Εγώ μπορεί να φτιάχνω τυρί Κατίκι, ή εγώ μπορεί να φτιάχνω ξινόγαλα, ή εγώ μπορεί να φτιάχνω γιαούρτι. Η τιμή pH του γάλακτος είναι 6.04. Οι μικροοργανισμοί της ”Μαγιάς” έχουν, ξεκινήσει και ”δουλεύουν”. Δηλαδή, αυτοί, οι μικροοργανισμοί έχουν, ήδη, εισέλθει στην φάση της λογαριθμικής ανάπτυξης.

Η διάρκεια, της λογαριθμικής φάσης, θα εξαρτηθεί από πολλούς παράγοντες.

Στο τέλος, της φάσης αυτής, ο πληθυσμός, των μικροοργανισμών, θα έχει φθάσει την μέγιστη τιμή του.

Δηλαδή, υπό τις δεδομένες συνθήκες, ο αριθμός, αυτών, των μικροοργανισμών, δεν μπορεί να αυξηθεί, περεταίρω.

Τί ζητούμε εμείς?

Εμείς, επιζητούμε να δημιουργήσουμε, εκείνες τις συνθήκες, ώστε:

— η εκθετική φάση ανάπτυξης να έχει, ως αποτέλεσμα, την δημιουργία, ενός πολύ υψηλού πληθυσμού, όταν, πρόκειται για τους ωφέλιμους μικροοργανισμούς της ”Μαγιάς” μας, οι οποίοι θα επιτελέσουν τις επιθυμητές ζυμώσεις, και, να,

— η εκθετική φάση ανάπτυξης να έχει, ως αποτέλεσμα, τον περιορισμό της δημιουργίας, ενός πολύ υψηλού πληθυσμού, όταν, πρόκειται για αλλοιογόνους μικροοργανισμούς, οι οποίοι θα προκαλέσουν ανεπιθύμητες ζυμώσεις, στα γαλακτοκομικά προϊόντα μας.

Δείτε: Πώς επιδρά το αλάτι στους μικροοργανισμούς των γαλακτοκομικών

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Στάσιμη ή σταθερή φάση (Stationery phase)

Εμείς αφήσαμε πολύ καιρό ένα φρέσκο γάλα σε συνθήκες περιβάλλοντος. Μέσα, σε αυτό, το γάλα, αναπτύχθηκαν μικροοργανισμοί, οι οποίοι ζύμωσαν το γάλα και παρήγαγαν οξέα, με αποτέλεσμα το ξίνισμα του γάλακτος και την πτώση της τιμής του pH του. Τα ”ρυπογόνα”προϊόντα μεταβολισμού, δημιούργησαν εξαιρετικά δυσμενείς συνθήκες, στους ίδιους, τους μικροοργανισμούς. Το ότι το pH δεν ελαττώνεται περαιτέρω, σημαίνει ότι οι μικροοργανισμοί βρίσκονται στην φάση της στασιμότητας ή στην φάση του θανάτου.

Η εκθετική φάση, των μικροοργανισμών, έχει ολοκληρωθεί.

Ο πληθυσμός, των μικροοργανισμών, έχει φθάσει σε μια μέγιστη τιμή.

Η τιμή, αυτή, θα είναι η μέγιστη τιμή, του αριθμού, των μικροργανισμών, μέσα στο γάλα.

Οι μικροοργανισμοί, τώρα, εισέρχονται σε μια στάσιμη φάση.

Κατά την διάρκεια, της στάσιμης φάσης, αυτός, ο πληθυσμός, των μκροοργανισμών, θα παραμείνει σχεδόν σταθερός.

Δηλαδή, οι μικροοργανισμοί θα πολλαπλασιάζονται, αλλά, όσα κύτταρα δημιουργούνται, άλλα τόσα, θα πεθαίνουν.

Μη ευνοϊκές συνθήκες επικρατούν, πλέον, στο ”γαλακτοκομικό” μέσο, με αποτέλεσμα, οι θάνατοι να είναι τόσοι πολλοί, ώστε, ο αριθμός των θανάτων να ισούται με τον αριθμό των γεννήσεων.

Τί ζητούμε εμείς?

Εμείς, επιζητούμε να δημιουργήσουμε, εκείνες τις συνθήκες, ώστε:

— 1. η στάσιμη φάση να διαρκέσει όσο το δυνατόν μικρότερο χρονικό διάστημα, όταν, πρόκειται για αλλοιογόνους μικροοργανισμούς, οι οποίοι θα προκαλέσουν ανεπιθύμητες ζυμώσεις, στα γαλακτοκομικά μας. και,

— 2. η στάσιμη φάση να διαρκέσει όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, όταν, πρόκειται για τους ωφέλιμους μικροοργανισμούς της ”Μαγιάς” μας, οι οποίοι θα επιτελέσουν τις επιθυμητές ζυμώσεις.

Για παράδειγμα, κατά την ωρίμανση του τυριού Φέτα,

εμείς, θέλουμε, όσο το δυνατόν, να διατηρήσουμε, υψηλούς τους πληθυσμούς, όλων, εκείνων, των μικροοργανισμών, οι οποίοι ανήκουν σε είδη του γένους Lactococcus, τα οποία, είδη, χρησιμοποιούνται ως καλλιέργειες τυροκόμησης (starter cultures), στην παρασκευή του τυριού Φέτα.

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Φάση μείωσης ή παρακμής ή θανάτου (Death phase or reduction phase or dying-off phase)

Τί πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών – Μέρος 2ο — Αύξηση, της οξύτητας, περιορίζει την ανάπτυξη των μικροοργανισμών, οι οποίοι δεν αντέχουν την οξύτητα. Για παράδειγμα, τα είδη του γένους Lactococcus. Έτσι, αυτά τα είδη περιορίζουν ή αναστέλλουν την δράση τους. Ομως , θα επηρεαστεί, επίσης, και η αλληλεπίδραση, συνολικά, μεταξύ των μικροοργανισμών. Υπάρχει, όμως, και κάτι άλλο. Η παραγωγή πολλών αρωματικών ενώσεων, όπως της ακεταλδεΰδης, ξεκινά, όταν, η ποσότητα του γαλακτικού οξέος έχει αυξηθεί σημαντικά. Άρα, η παραγωγή πολλών αρωματικών ενώσεων ξεκινά, όταν, η οξύτητα, του κεφίρ έχει, ήδη, αυξηθεί.

Η στάσιμη φάση, των μικροοργανισμών, έχει ολοκληρωθεί.

Στο ”γαλακτοκομικό” μέσο επικρατούν δυσμενείς συνθήκες, οι οποίες, διαρκώς, χειροτερεύουν.

Οι μικροοργανισμοί, όλο αυτό, το χρονικό διάστημα, έχουν καταναλώσει τις θρεπτικά ουσίες, του ”γαλακτοκομικού” μέσου, και, παράλληλα,

Οι μικροοργανισμοί, όλο αυτό το χρονικό διάστημα, έχουν αποβάλλει, σε αυτό το ”γαλακτοκομικό” μέσο, τα προϊόντα του μεταβολισμού τους, (για παράδειγμα, το γαλακτικό οξύ), με αποτέλεσμα, οι συνθήκες διαβίωσης να είναι δραματικές.

Ως αποτέλεσμα, ο αριθμός, των θανάτων, είναι υψηλότερος από τον αριθμό των γεννήσεων.

Συνεπώς, καθόλη την διάρκεια της φάσης μείωσης, ο πληθυσμός, των μικροοργανισμών, ελαττώνεται.

Παρατηρείστε ότι, ο πληθυσμός φθάνει σε μια τέτοια τιμή, σχεδόν ίδια, (ή και μικρότερη), σε σχέση, με τον πληθυσμό, ο οποίος, αρχικά, εισήλθε, στο ”γαλακτοκομικό” μέσο.

Τί ζητούμε εμείς?

Εμείς, επιζητούμε να δημιουργήσουμε, εκείνες τις συνθήκες, ώστε:

— η φάση του θανάτου να οδηγήσει, όσο το δυνατόν, γρηγορότερα, στην μέγιστη ελάττωση, των αλλοιογόνων μικροοργανισμών, οι οποίοι θα προκαλέσουν ανεπιθύμητες ζυμώσεις, στα γαλακτοκομικά μας. και,

— η φάση του θανάτου να οδηγήσει με, όσο το δυνατόν, βραδύτερο ρυθμό, στην μικρότερη ελάττωση, των ωφέλιμων μικροοργανισμών, της ”Μαγιάς” μας, οι οποίοι θα επιτελέσουν τις επιθυμητές ζυμώσεις.

Δείτε περισσότερα:

Predictive modelling of the microbial lag phase: a review. WINNEN, I. A. M. et al. International Journal of Food Microbiology, v. 94, p. 137-159, 2004

The Microbiology of Raw Milk. Bramley AJ, McKinnon CH. (1990). In: R R.K. (eds). Dairy Microbiology: The Microbiology of Milk. England: Elsevier Science

Relationship Between Temperature and Growth Rate of Bacterial Cultures. RATKOWSKY, D. A. et al. Journal of Bacteriology, v. 154, n. 1, p. 1222-1226, 1982.

The relation between temperature and growth of bacteria in dairy products. Philips, J. D., and M. W. Griffiths.1987. Food Microbiol. 4:173-185.

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Ο πληθυσμός των μικροοργανισμών, μέσα στο γάλα, θα αυξάνει διαρκώς?

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Φάση προσαρμογής ή υστέρησης (Lag phase)

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Λογαριθμική ή εκθετική φάση ανάπτυξης (Log phase ή exponential phase)

Διάρκεια λογαριθμικής φάσης

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Στάσιμη ή σταθερή φάση (Stationery phase)

Ανάπτυξη των μικροοργανισμών στο γάλα – Φάση μείωσης ή παρακμής ή θανάτου (Death phase or reduction phase or dying-off phase)

Δείτε περισσότερα:

Facebook Comments