גורמים המשפיעים על גידול מיקרואורגניזמים

Question 1

במה תלוי הרכב אוכלוסיית המיקרואורגניזמים במזון?

Answer 1

1. אילו מיקרואורגניזמים הצליחו להגיע למזון.
2. אילו תנאים נחוצים לגדילת מיקרואורגניזמים אלו.
3. איך הם שורדים ומגיבים המזון לאורך זמן.

Question 2

זמן דור

Answer 2

כמה זמן לוקח לאוכלוסייה להכפיל את עצמה.
ככל שהזמן דור קצר יותר האורגניזם מתרבה מהר יותר.

g=t/n

g - זמן דור
t - משך הגידול האקספוננציאלי
n - מספר הדורות במשך הגידול האקספוננציאלי.

Question 3

מה מספר החיידקים לאחר זמן גידול מסוים?

Answer 3

N=N0*(2^n)

n - מספר הדורות במשך הגידול האקספוננציאלי.

Question 4

מה מספר החיידקים לאחר זמן גידול מסוים?

Answer 4

N=N0*(2^n)

n - מספר הדורות במשך הגידול האקספוננציאלי.

Question 5

עקומת הגידול של מיקרואורגניזמים

Answer 5

1. Lag - התאקלמות, הבנת המשטח והנוטריינטים.
2. אקספוננציאלי - מוכן וגדל. יש לו את כל המרכיבים שהוא צריך.
3. סטציונרי - גדילה ותמותה. נגמר האוכל.
4. תמותה גדולה מהתרבות.

Question 6

מה הגורמים הפנימיים שמשפיעים על התרבות המיקרואורגניזמים במזון?

Answer 6

1. כמות נוטריינטים.
2. pH
3. פוטנציאל חיזור.
4. רכיבים ומבנים אנטימיקרוביאלים.
5. פעילות מים

Question 7

מי הכי מפונק מבחינת מחסור בנוטריינטים?

Answer 7

עובשים הכי פחות מפונקים (יודעים לייצר בעצמם).
אחריהם גרם שלילי.
הכי מפונקים זה גרם חיובי.

כשיש מזון שיש בו דלות נוטריינטים סביר יותר שיתפתחו בו עובשים.

Question 8

מה הם מקורות האנרגיה של מיקרואורגניזמים?

Answer 8

מיקרואורגניזמים במזון יכולים להשתמש בסוכרים, אלכוהולים וחומצות אמינו.
יש כאלה שיידעו לנצל פחמימות מורכבות אחרי שפורקו לסוכרים פשוטים.

מעט מאוד מיקרואורגניזמים במזון ישתמשו בשומן כמקור אנרגיה.

Question 9

מה הוא מקור החנקן של מיקרואורגניזמים?

Answer 9

המקור העיקרי הוא חומצות אמינו חופשיות.

ישנם חיידקים שיודעים לנצל נוקלאוטידים או לפרק פפטידים וחלבונים אבל לרוב ינצלו מקורות פשוטים קודם (חומצות אמינו).

Question 10

מה המקור לויטמינים של מיקרואורגניזמים?

Answer 10

חלק מהמיקרואורגניזמים צריכים ויטמינים מקבוצת B.
בדרך כלל גרם חיובי יודעים לסנתז מגוון הכי קטן של ויטמינים ויצטרכו אספקה חיצונית.

גרם שלילי ועובשים יודעים לסנתז את רוב הויטמינים, גם מקבוצת B, ולכן יהיו נפוצים יותר במזון דל ויטמינים.

זו הסיבה שבדרך כלל בפירות יש יותר קלקול של עובשים ובבשר יש הרבה ויטמינים מקבוצת B.

Question 11

באיזה pH חיידקים יגדלו הכי מהר?

Answer 11

pH = 6-8

ישנם יוצאים מהכלל, בעיקר חיידקים היוצרים חומצה לצורך ייצור אנרגיה.
למשל חיידקי חומצה אצטית (actobacilli) שגדלים ב-pH = 5-6.

Question 12

באיזה pH שמרים יגדלו הכי מהר?

Answer 12

pH = 4.5-6

Question 13

באיזה pH עובשים יגדלו הכי מהר?

Answer 13

pH = 3.5-4

Question 14

מי החיידקים היוצאי דופן שיגדלו ב-pH יותר נמוך?

Answer 14

בעיקר חיידקים היוצרים חומצה לצורך ייצור אנרגיה.

למשל חיידקי חומצה אצטית (actobacilli) שגדלים ב-pH = 5-6.

Question 15

מנגנון הפרוטונציה

Answer 15

רוב החומצות במזון הן חלשות, כלומר נמצאות בשיווי משקל בין המצב המיונן ללא מיונן שלהן.

בשביל שחומצה תקטול חיידק לגמרי ולא סתם תפריע לגדילה שלו היא צריכה להיכנס לתא. יכולה להיכנס רק במצב הלא מיונן שלה (כשהיא לא טעונה היא יכולה לעבור את הממברנה).

כשה-pH של המזון נמוך ויש הרבה מהצורה הלא מיוננת של החומצה אז היא נכנסת לתא. לרוב בתוך התא ה-pH ניטרלי. כשהיא נכנסת לתא אז נוצרים בתוך התא פרוטונים שמשבשים את הביוכימיה של התא.

כשהחומציות בתוך התא עולה הוא רוצה להוציא פרוטונים והוא צריך להשקיע אנרגיה בשביל זה. חיידק אירובי מכניס פרוטונים לתא בשביל לייצר אנרגיה וכשמשבשים את מפל הפרוטונים שלו אז יש לו פחות דרך להפיק אנרגיה והוא מת.

Question 16

איך מיקרואורגניזמים יכולים להשפיע על הסביבה שלהם?

Answer 16

הם יכולים לנסות לשפר את הסביבה שלהם אם לא מתאימה להם. כשיש הצטברות של מיקרואורגניזמים הם יכולים להשפיע.

למשל, אם חיידקי חומצת חלב יצליחו להתרבות בחלב הם יפרישו חומצה והחלב יחמיץ.

Question 17

Eh

Answer 17

פוטנציאל חימצון חיזור של מערכת.
מגע של מזון עם חמצן (אויר) הוא הגורם המשפיע ביותר על ה-Eh.

הגדלת המגע עם החמצן מגדילה את ה-Eh.

Question 18

פוטנציאל חיובי

Answer 18

חומר מחומצן - יש הרבה חמצן בסביבת המזון, אז הפוטנציאל חיובי ויתאים יותר למיקרואורגניזמים אירוביים.

Question 19

פוטנציאל שלילי

Answer 19

חומר מחוזר - יש פחות מגע של מזון עם חמצן, אז הפוטנציאל שלילי ויתאים יותר למיקרואורגניזמים אנאירוביים.

Question 20

מזונות עם פוטנציאל חמצון חיזור חיובי שמתאימים לאירוביים

Answer 20

מזונות צמחיים, מיצי פירות.
בשר טחון.
קמח

Question 21

מזונות עם פוטנציאל חמצון חיזור שלילי שמתאימים לאנאירוביים

Answer 21

בשר
חיטה
גבינות

Question 22

מיקרואירופיליים

Answer 22

מיקרואורגניזמים שאוהבים חמצן אבל פחות ממה שיש באטמוספירה.

Question 23

מדוע השכבה החיצונית מהווה קו הגנה ראשון מפני מיקרואורגניזמים?

Answer 23

השכבה החיצונית (עור, קונכייה, קליפה, קרום) מהווה מחסום פיזי מפני זיהום.
מורכבת מקרו-מולקולות העמידות בפני פירוק. בעלת פעילות מים נמוכה ומיעוט נוטריינטים. יכולה להכיל חומרים אנטימיקרוביאלים.

Question 24

מה קו ההגנה השני מפני מיקרואורגניזמים?

Answer 24

חומרים אנטימיקרוביאלים שעשויים להימצא בקמה או שפגיעה ברקמה מובילה לשחרורם. מטרתם להילחם במיקרואורגניזמים.

Question 25

אליצין

Answer 25

חומר פעיל שנוצר בשום ופוגע במיקרואורגניזמים.

מולקולת אליין ואנזים אלינאז נמצאים בבועיות בשום. כשיש פגיעה ברקמה הבועית נקרעת והתוכן נשפך החוצה. האליין פוגש את האלינאז ונוצר החומר הפעיל אליצין.

Question 26

ליזוזים

Answer 26

אנזים שגורם לפירוק הפפטידוגליקן בחיידקים וכך גורם לפיצוץ התא.
פעיל בעיקר נגד גרם חיובי שהשכבה החיצונית שלהם היא פפטידוגליקן.
יכול להרוג גם גרם שלילי אם הממברנה החיצונית נפגעה ויש לו גישה לפפטידוגליקן.

נמצא בביצים וחלב.

Question 27

אובוטרנספרין

Answer 27

חלבון שקושר ברזל מהסביבה וכך הברזל לא זמין למיקרואורגניזמים.

ברזל חשוב להתפתחות מיקרואורגניזמים.

נמצא בביצה.

Question 28

לקטופרין

Answer 28

חלבון שקושר ברזל מהסביבה וכך הברזל לא זמין למיקרואורגניזמים.

ברזל חשוב להתפתחות מיקרואורגניזמים.

נמצא בחלב.

Question 29

אבידין ואובופלבופרוטאין

Answer 29

חלבונים שנמצאים רק בביצה.
קושרים B2 ו-B7 מהסביבה וכך הם לא זמינים למיקרואורגניזמים.

Question 30

פעילות מים (aW)

Answer 30

כמות המים הזמינים (החופשיים) במוצר.
בניגוד לתכולת מים שזה כל המים שקיימים במוצר.

למים יש aW=1. זה הכי הרבה וזה רק הולך ויורד.

פעילות המים המרבית המזונות הטריים היא 0.99 (כמעט מלאה).

Question 31

מי הכי עמיד ליובש?

Answer 31

עובשים ושמרים הכי עמידים ליובש. יכולים לגדול גם בפעילות מים של 0.8.
אחריהם חיידקים גרם חיובי.
הכי רגישים ליובש הם גרם שלילי (צריכים הכי הרבה מים).

מרבית החיידקים גורמי הקלקול לא יגדלו בפעילות מים שקטנה מ-0.91 (כל פעילות מים מעל הם יכולים להתפתח).

Question 32

חיידקים הלופיליים

Answer 32

חיידקים אוהבי מלח.
יכולים לגדול גם בפעילות מים 0.75.
בלי מלח החיידקים האלה לא יכולים
להתרבות.

חיידקים יוצאי דופן מבחינת פעילות המים.

Question 33

חיידקים קסרופיליים

Answer 33

חיידקים אוהבי יובש.
גדלים גם בפעילות מים 0.64.

חיידקים יוצאי דופן מבחינת פעילות המים.

Question 34

שמרים אוסמופיליים

Answer 34

חיידקים שאוהבים ריכוז מומסים גבוה.
גדלים גם בפעילות מים של 0.61.
(גדלים למשל בסילאן שיש בו ריכוז סוכר גבוה).

חיידקים יוצאי דופן מבחינת פעילות המים.

Question 35

מה קורה למיקרואורגניזמים שכמורידים את פעילות המים?

Answer 35

ככל שמייבשים יותר את הסביבה קצב
הגידול של החיידקים מואט וגודל האוכלוסייה הסופית קטנה.

שלב ה-lag מתארך.

הורדת פעילות המים לא הורגת את המיקרואורגניזמים!
בדרך כלל הם יוכלו לשוב לגדול כשהתנאים ישתפרו.

Question 36

איך pH, Eh וטמפרטורה משפיעים על פעילות המים?

Answer 36

ככל שהתנאים הראשונים פחות נוחים למיקרואורגניזמים כך פעילות המים המינימלית בו יתאפשר גידול תעלה.

Question 37

איך מיקרואורגניזמים מתמודדים עם פעילות מים נמוכה בסביבתם?

Answer 37

1. מכניסים מלחים או מומסים מתאימים לתוך התא (מבחוץ).
2. מייצרים מומסים מתאימים על ידי התא עצמו (ייצור פנימי).

מומסים מתאימים - מולקולות מסיסות, לא נקשרות או מגיבות עם מקרו-מולקולות בתא וחסרות מטען ב-pH פיזיולוגי.

Question 38

מה קורה לחיידק מתחת לטמפרטורה המינימלית שלו?

Answer 38

טמפרטורה מינימלית היא טמפרטורה שמתחתיה הוא לא מתרבה.
הוא לא ימות אבל יכנס לסוג של תרדמת וכשהטמפרטורה תעלה הוא יוכל לחזור לפעילות.

(אם נוצרים גבישי קרח הם יכולים לחורר אותו ואז הוא ימות מזה)

Question 39

חיידקים תרמופילים

Answer 39

אוהבי חום וטמפרטורה גבוהה.

פחות חשובים בתעשיית המזון פרט ל- Bacillus, Clostridium. יכולים להימצא בקופסאות שימורים.

Question 40

חיידקים מזופילים

Answer 40

רוב החיידקים הפתוגניים.
הטמפרטורה האופטימלית שלהם היא 37 מעלות.
לרוב הם ממקור הומני או בעל חיים ויכולים לגרום למחלה.

לא יכולים להתרבות במקרר.

למשל: Salmonella, Staphylococcus aureus, Ecoli.

Question 41

חיידקים פסיכופילים

Answer 41

חיידקים אוהבי קור וטמפרטורה נמוכה.

Question 42

חיידקים פסיכרוטרופים

Answer 42

כמו המזופילים אבל בטמפרטורה טיפה יותר נמוכה. כן יכולים להתרבות במקרר.
יכולים לגדול גם במזון מקורר וגם במזון קפוא.
לרוב לא יחוללו מחלה בבני אדם אבל יקלקלו מזון.

Question 43

לחות יחסית = RH

Answer 43

Relative Humidity
מתאר את ריכוז אדי המים באוויר.
טמפרטורה גבוהה תגרור RH נמוך ולהפך.

Question 44

מזון עם פעילות מים נמוכה ו-RH גבוה

Answer 44

מים יעברו למזון ויגדילו את פעילות המים בפני השטח. יקח שמן למים לחדור עמוק עד לרמה שמיקרואורגניזמים יכולים לגדול (למשל אחסון מזון במקרר).

במצב הפוך (פעילות מים גבוהה ו RH נמוך) המזון יאבד לחות ויתייבש.

Question 45

איך פחמן דו חמצני (CO2) משפיע על מיקרואורגניזמים?

Answer 45

מעכב גידול של מיקרואורגניזמים שונים.
משתמשים בו ב-MAP (אריזות שמשנים בהן את הרכב הגזים).

עובשים וחיידקים גרם שליליים הם הרגישים ביותר.
חיידקים גרם חיובי עמידים.

לרוב זה מעכב גדילה אך יש גם חיידקים שמתים מחשיפה ארוכה ל-CO2.
העיכוב גדול יותר בתנאים אירוביים ועולה עם ירידה בטמפרטורה כי המסיסות של CO2 עולה.

Question 46

MAP

Answer 46

modified atmosphere packing.
אריזה בה משנים את הרכב הגזים.
אריזות אטומות שמונעות מעבר חופשי של גזים.
משמש במשקאות מוגזים.

Question 47

איך משפיע אוזון (O3) על התפתחות מיקרואורגניזמים?

Answer 47

בעל פעילות אנטימיקרוביאלית.
משמש כאמצעי להארכת חיי מדף.

הוא מחמצן חזק ולכן לא יעיל במוצרים עם תכולת שומן גבוהה (כמו דגים). יגרום לריח רע.

Question 48

מי גדל יותר מהר - חיידקים או שמרים ועובשים?

Answer 48

מי שקטן יותר גדל מהר יותר כי המולקולות צריכות לעשות פחות מרחק בשביל לבצע ביוכימיה.

חיידקים קטנים משמרים ועובשים ולכן גדלים מהר יותר.

מי שגדל מהר יותר משתלט על הסביבה מהר יותר. אבל תלוי גם בתנאים שנוצרים.

Question 49

מתי המיקרואורגניזמים רגישים יותר?

Answer 49

בשלב הגידול, כשהם מתחלקים.
לכן מי שגדל מהר יותר רגיש יותר.

Question 50

מדוע חשוב לא לחשוף חיידקים למצב ביניים?

Answer 50

מיקרואורגניזמים צריך להסתגל לסביבה שלו ולכן מי שנחשף לרמה תת-קטלנית (שלא הורגת) של סטרס עשוי להיות עמיד יותר בחשיפה הבאה.

Question 51

יחסי הדדיות בין מיקרואורגניזמים

Answer 51

גדילה של מיקרואורגניזם אחד מעודדת גדילה של אחחר.

Question 52

איך פעילות מים משפיעה על היחסים בין המיקרואורגניזמים עצמם?

Answer 52

למשל, בגרעין חיטה יש פעילות מים נמוכה שמאפשרת התפתחות של עובשים קסרופיליים (חיים בסביבה יבשה). הם מעלים את פעילות המים בכך שהם מבצעים נשימה וזה מאפשר התפתחות של עובשים פחות קסרופיליים.

Question 53

יחסי יריבות בין מיקרואורגניזמים

Answer 53

גדילה של מיקרואורגניזם אחד מעכב גדילה של אחר.

Question 54

מדוע יוגורט יותר בטוח מיקרוביאלית מחלב רגיל?

Answer 54

מכוון שביוגורט יש חיידקי חומצת חלב שמורידים את ה-pH ומונעים גדילה של חיידקים אחרים. יחסי יריבות.

Question 55

מה האיברים המאוכלסים ביותר במיקרואורגניזמים בחיה?

Answer 55

העור ומערכת העיכול.

הרכב המיקרואורגניזמים תלוי בפלורה הטבעית של החיה ובתנאי הגידול.

Question 56

מה הגורם הפנימי שמשפיע על מיקרואורגניזמים במיקרופלורה בבשר?

Answer 56

בבשר יש הרבה נוטיריינטים. בשריר פעיל יש פירוק של גליקוגן לגלוקוז וגליקוליזה ונשימה.
אחרי המוות חמצן לא מגיע אבל עדיין יש פירוק גליקוגן וגליקוליזה ונוצרת חומצה לקטית.
ה-pH של הבשר יורד בעקבות היווצרות החומצה מ-7 ל-5.4 ואז האנזימים עוברים דנטורציה.

אם החיה הייתה במאמץ לפני והיה פחות מאגרים של גליקוגן אז ה-pH ירד פחות.

ב-pH גבוה יותר מיקרואורגניזמים יגדלו מהר יותר.

Question 57

מה סוג המיקרואורגניזמים שיגדלו על פירות?

Answer 57

לפירות pH חומצי יותר (בהשוואה לירקות) וזה מונע גדילת חיידקים.
לכן לרוב יתקלקלו משמרים ועובשים.

Question 58

מה סוג המיקרואורגניזמים שיגדלו על ירקות?

Answer 58

לירקות pH מעט חומצי (פחות חומצי מפירות) ולכן זה מתאים לחיידקים.

Question 59

מתי CO2 יותר מסיס?

Answer 59

יותר מסיס ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר.

Question 60

אפקט בקטריוסטטי

Answer 60

מעכב את הגדילה.