أساسيات ميكروبيولوجي األغذية

Dr Yousef Elshrek

يقةالدقاألحياءدراسةعلمهو:األغذيةميكروبيولوجيعلمتعريف•يهاعلوالتعرفرؤيتهايمكنوالتي،المجردةبالعينترىالالتي

والفطرياتالبكتيرياوتضمبالمجهر،المختلفةأشكالهاوعلى.والفيروساتوالبروتوزواوالطحالب

يفوخاصة،جدامهماالدقيقةاألحياءعلمدراسةأصبحتفقدهذا•لإلنسانالغذائيوالتسمماألمراضتسببألنهااألغذية،مجال

.فسادهاوتسبب،والحيوان

بيقتطبواسطةاألغذيةفيالدقيقةاألحياءنموفيالتحكميمكن•Highالعامةمعاييرالنظافة hygienic standards،إنتشارهالمنع

المياهوبواسطةبواسطتها

فياألغذيةميكروبيولوجيمجالفيالهائلةالتطوراتأدتقدهذا•.الفحصمختبراتفيوالممارساتاالختباراتطرقتوحيد

علىالميكروبيولوجيةالسالمةضمانحالياعلىالتركيزويتم•منابهالموثوقنتائجعلىللحصولالمعتمدة،المختبراتاستخدام

العالممستوىعلىالمختبراتفياالختبارات

األغذيةميكروبيولوجيأساسيات•

ةاألغذيميكروبيولوجيأسياسياتتضم•-:التاليةالنقاط

.البكتيريا1.

.المجهر2.

.الخليةوحيد3.

،،عصويةكروية)التجمعوطرقالشكل4.ةمتقوس،مسننةنهاياتمتراصة،لولبية

أشكال من البكتيرية مختلفة( 1)شكل(1)وشكل(2و1)جدول(واويةأو

الكروية والعصوية الشكلهي Food Borne Pathogensالبكتيريا الممرضة

Bacterial Reproductionتكاثر أو النمو البكتيريا •:هناك عدد من طرق تكاثر البكتيريا التالية•

حيث:يطالبسالثنائيبواسطةاإلنقسامالبكتيرياتنموأوتتكاتر•لغرضاألمللخليةمتطابقتينخليتينإلىالواحدةالخليةتنقسمشكل(دقيقة20كلالبكتيرياعدديتضاعف)والتكاثرالعددزيادة

.(2)وجدول(2)

التكاثر الثنائي البسيط في البكتيريا( 2)شكل

عدد أجيال ولوغارثم النمو وعدد الخاليا في كل جيل( 3)جدول

نخليتيتزاوجهو-:اإلقتران•

يهافيتمبحيث،بكتيرتين

ةمانحالوراثيةالمادةإنتقال

عبرمستقبلةأخرىإلى

منهوالغرض،مجوفهدب

ةوراثيجيناتعلىللحصول

لتنتقالتىالبكتيرياجديدة،

تعرفالوراثيةالمادةمنها

الذكريةالبكتيرياباسم

المادةلتستقبالتىوالبكتيريا

اـالبكتيريباسمالوراثية

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

هذايحدث:Conidiaالكونيديةالجراثيمبتكوينالتكاثر•

يلةـبفصرفـتعةـالخيطيالبكتيريامنخاصةلفصائفيالنوع

(Streptomycetaceae)اـبأنهوتتميز،السبحيةالفطريات

تفتقرولكنها،حقيقيةكونهافيالحقيقيةاتـالفطريبهـتش

عنالتكاثرويتم،عليهالاالستدالليسهمحددةوانولوجود

لظهورنتيجةتنشأالتيالكونيديةالجراثيممنسلسلةطريق

هذهالىوينتمى،للخيوطالطرفيةاألجزاءفيفاصلةجدر

ينــاالستربتومايس)رةـالفطنسـجيلةـالفص

Streptomyces)واعــأنضــبعتجــتنيــالتبحيةــالس

اداتـالمضنـمMycenicاـهروغيوالكلورومايستين

.األخرىAntibioticsةـالحيوي

للبكتيرياالنمومنحني•

الحرارةبدرجةوحضنتغذائيوسطفيواحدةبكتيريةخليةلقحتاذا•ربعةامنيتكونالذيالنمومنحنيخواصتبديالخليةفانللنموالمثالية-:وهيمراحل

Lagالتأقلممرحلة1. phaseهذهفيالخالياعددفيزيادةأيهناكليسمو،للنإستعدادحالةفيولكنها،سباتحالةفيليستولكنها،مرحلة.االنزيمومرافقاتواالنزيماتالنوويةاالحماضوتصنيععلىوالعمل

Exponentialاللوغارتميالنمومرحلة2. or Logarithmic phaseةدرجمنالمثاليةالظروفتحتعالوبمعدلاسية،زيادةالخالياعدديزداد

منلةمتماثالطور،هذافيالبكتيريةالخالياوتكون،الغذاءالحرارة،وتوفرهذافيتستخدمهذاوعلىالحيوية،والفعاليةالكيميائيالتركيبحيث

.يالغذائتصنيعوفيالميكروبيولوجيةاالختباراتاجراءفيالمرحلة

Stationaryاألزمةمرحلةأوالثباتمرحلة3. phase:تكاثرمعدليتباطااكهنوليسمستقيما،النموخطفيهاويبقى،المرحلةهذهفيالخالياالنمومعدلفيزيادة

:التاليةالعواملالىذلكفييسببويرجع•

الغذائيةالمادةنفاذقرب•

الخالياعمركبر•

األسدرجةفيوتغيرسامةايضيةموادانتاجاحتمالية•

بقسلمانتيجةاالنقسامفيتوقفالنمو،نتيجةالهيدروجينيالنمومعدلمعالموتمعدلويتساوى

Deathالموتمرحلة4. phaseموتمعدليكونالمرحلة،هذهفي

اذنفالىتعودالحالةوهذهجديدة،خالياانتاجمعدلمناعلىالخاليا

المثبطةالسامةالمواد،وتراكمالوسطمناالساسيةالغذائيةالمواد

ذلكوسببالخالياموتمعدليقل،المرحلةهذهنهايةوفيللنمو،

غذائيةالالموادباقييجلمماالمتبقيةالحيةالخاليااعدادقلةالىيعود

لوسطافيالميتةالخالياوتصبحنشاطهاالستمراريكفيالوسطفي.(6و5و4األشكال)الحيةللخالياجديداغذائيامصدرا

.ععدد الخاليا في مرحلة التأقلم وفي مرحلة النمو السري( 5)شكل منحنى نمو البكتيريا( 4)شكل

ساعات10-0زمن النمو وعدد الخاليا خالل فترة زمنية ما بين ( 6)شكل

الميكروباتنمولمنحنىالتطبيقيةاألهمية•

معالتعاملفيقصوىاهميةذات،المنحنىهذايعتبر•

اإلصاباتالبكتريا،مقاومةمجاالتفيبالذاتالبكتريا

ةعامبصفة،الخ...الميكروبياألغذيةفساد،المرضية

اكثرتكونفانها،نشاطهاأعلىفيتكونعندماالخاليافان

عملياتتعطيلالىتؤديالتيبالعواملللتاثرعرضة

فان،المرضيةالناحيةومن،الخليةفيوالتكاثرااليض،

،ومرضيةضراوةاكثرتكونالنشاطمرحلةفيالخاليا

ياتعملتتمانويفضلالمتاخرة،المراحلفيبتلكمقارنة

النشاطمرحلةفيلدراستها،البكتيريةالخالياصبغ.(الجراثيمصبغباستثناء)

ةالخضريوالخاليا(السبورات)األبواغبينالفرق•الحياةوظائفبحميعتقومنشطةحيةالخضريةالخليةتعتبر•

مخلفاتمنالتخلصعملياتإلىالغذاءوهضمالتكاترمن.األيض

-:بالتاليالخضريةالخليةعنتتميزفهىاألبواغأما•

حالةفياالبكتيريوتبقىللتكاثر،وسيلةليستاألبواغ1..مواتيةغيرالظروفاستمرتطالماسكون،

رغيللظروفومقاومةنشطة،غيرالبكتيريةاألبواغ2.أو،الكيماوياتأوالحرارةمنسواءللبكتيريا،مناسبة

.أخرىبيئةظروفأي

.البكتيرياتصنيفعمليةفياألبواغتستخدم3.

.الصبغاتلمعظممنفذةغيراألبواغ4.

.الصباغاتلتثبيتالحرارةتستعمل5.

للميكروباتالنموعوامل•

:األتيةالعواملاانموالميكروباتتحتاج•

Foodالغذاء1.

pHالهيدروجينياألس2.

Timeالوقت3.

Temperatureالحرارةدرجة4.

Oxygenاألكسجين5±.

Moistureالرطوبة6.

Waterالمائيالنشاط7. activity

Acronymللميكروباتالنموعواملإختصار• – FAT TOMFoodالغذاء1. (F)

علىيحتويالذيالنموعلىلتساعدهاغذائيةموادإلىالميكروباتتحتاج•والسكرياتبروتينيات

Acidityالحموضة• (A)

و4.6بينمالأليونتركيزفيجيدا للمرضالمسببةالميكروباتتنمو•7.5

Timeالزمن.2 (T)

الةحفيهائلةأعدادإلىالتكاثرللمرضالمسببةالميكروباتتستطيع•60إلىم5º)ساعاتاربعةعلىتزيدلمدةالخطرةالحرارةبمنطقةبقائها

ºم).

Temperatureالحرارةدرجة.3 (T)

مئويةدرجة60إلىمئويةدرجات5بينما:الخطرةالحرارةدرجة–

الخطرةالحرارةدرجةفيجيدا الميكروباتمعظمتنمو–

الخطرةالحرارةدرجةمجالخارجالنموعلىقادرالميكروباتمنالقليل–

Oxygenاألكسجين.4 (O)

موللناألكسجينمنمختلفةمتطلباتإلىالميكروباتتحتاج–

للنمواألكسجينإلىتحتاجالهوائيةالبكتريا–

األكسجينغيابفيفقطالنمويمكنهاالالهوائيةالبكتريا–

وجودعدمأووجودفيالنمويمكنهااإلختياريةالبكتريا–

األكسجين

Moistureالرطوبة.5 (M)

نعيقلاللمائينشاطإلىخطورةاألكثراألغذيةأغلبتحتاج–0.85

المتاحةالجزيئات–

(المقددلحم)الملحأو(المربات)السكرمنبالمحتوىتتأثر–

Intrinsicللنمواألساسيةالعوامل• FactorspHالهيدروجينياألسدرجة•:علىالهيدروجينياألسدرجةتأثير•

اإلنزيميةالتفاعالت–

التغذية–

4.6منأقلالهيدروجينياألسدرجةعندتنموكلوستريديومبكتيريا–

أخريبيئةعوامل•

الحرارةدرجة•

األمالح•

العمر•

Extrinsicالخارجيةالعوامل• Factors

الحرارةدرجة–

المائيالنشاطتغيرتستطيع،النسبيةالرطوبة–

زاتوالغاواألزونالكربونأكسيدثانيغازوجودالبيئةفيالغازان–.المغلفةاألغذيةأغلفةداخلالمعدلة

الميكروباتمنأخرونمنافسونوجود–

الحرارةدرجة•

بدرجة،الدقيقةاألحياءلنموالحرارةدرجاتانسبتسمى•

ين،عاملتحديدهاعنداالعتبارفييؤخذأنويجب،المثلىالحرارة

رةكبيبسرعةبكتيرياتنموقد:مثلوالوقت،الحرارةدرجةوهما

سرعانولكنهامرتفعة،حرارةدرجةعندالزمنمنقصيرةولمدة

ندعالبيئةنفسوفيالميكروباتنفسحضنتإذاأما،تموتما

عددا ،أكثروخالياهاأبطأ،تنموفقدارتفاعا،أقلحرارةدرجة-:إلىالنموحرارةدرجاتتقسيمويمكنأطول،مدةوتعيش

ةسرعبالنموتسمحالتيالحرارةدرجةهي:المثلىالحرارةدرجة1..للخالياإنتاجأغزرذلكيصحبأنعلىممكنة،

يحدثأنيمكنحرارةدرجةأعلىفهي:القصوىالحرارةدرجة2.

الحرارةعندرجاتبضعتزيدالعادةفيوهيالنمو،عندها

ةوكميقصيرة،ولمدةسريعا عندهاالنمومعدلويكونالمثلى،.المثلىالحرارةبدرجةمقارنتهاعندقليلةالنمو

حرارةاللدرجةطبقا مختلفة،مجموعاتإلىالدقيقةاألحياءقسمت•:كالتاليالمثلى

تستطيعالتي،Psychrophilesللبرودةالمحبةالدقيقةاألحياء1.ذلكوبالرغمأقل،أوالمئوي،الصفرالحرارةدرجةعندالنمو

.م°20-15بينماتنموأنتستطيع

أحسنأنوجدفقد:Mesophilesالحرارةوسطيةالبكتيريا2.25بينمادرجةهي،البكتيريامنالنوعهذالنموحرارةدرجة

.م40°–

حرارةدرجةأحسنأنوجدقد:للحرارةالمحبةالدقيقةاألحياء3.وقدم،°60-45بينماحرارةدرجةهيلنموها،مناسبة:وهمامجموعتينإلىقسمت

وقد،وعاليةوسطيةحرارةدرجةعنتنمو:األولىالمجموعة•Facultativeسميت thermopiles.

،م°60منأعلىحرارةدرجاتعندتنمو:الثانيةالمجموعة•Obligateباسمسميتوقد thermopiles

Moistureالرطوبيالمحتوى• Content.الرطوبةربطأو(تجفيف)أزالة1.

Humectantsللرطوبةالرابطةالمواد2.

.التجفيف3.

المائيالنشاط•

1=النقيللماءالمائيالنشاط1.

0.99منأعلىاألغذيةلمعظمالمائيالنشاطمعظم2.

0.75للملوحةالمحبةبكتيريا3.

0.65للجفافالمقاومةالفطريات4.

0.61اإلسموزيللضغطالمقاومةالخميرة5.

0.86(الذهبيةالعنقةدية)الممرضةللبكتيرياالمائيللنشاطقيمةأقل6.

Nutrientالغذائيالمحتوى• Content

النموعلىلتساعدهاغذائيةموادإلىالميكروباتتحتاج•

بروتينيات–

سكريات–

Antimicrobialالميكروبيةالمضاداتمكونات• Constituents

Biological Structuresالبيولوجي التركيب •

األغذيةفيللميكروباتنموشروط•

:اليةالتوهيالميكروباتنموفيتتحكمالتيالعوائقأهم•

.الحرارةدرجةخفضأوزيادة1.

.الحرجةالمنطقةفيالزمنتقليل2.

ريدالتبأوالسكرأوالملحبواسطةالمائيالنشاطخفض3.والتجميد

.(الحموضةزيادة)الهيدروجينياألسدرجةخفض4.

البيئةفيالتحكم•

بالملحالمعالجة1.

بالسكرالمعالجة2.

.الهيدروجينياألسدرجةخفضأوالحمضيةزيادة3.

الهوائيبالتفريغالتعبئة4.

التجفيف5.

الوقت6.

المائيالنشاط7.

pHالهيدروجينياأليون8.

الهواء9.

الحرارة10.

العناصر قابلة للتحكم•

الحفاظ على األغذية خارج منطقة الحرجة الخطرة-الحرارة •

الوقت •

:الوقت كالتاليالتحكم في •

طبخ الغذاء بسرعة1.

تبريد الغذاء بسرعة2.

إعادة تسخين الغذاء بسرعة3.

الحرارةدرجةفيالتحكم•

الخطيرةالحرجةمنطقةخارجاألغذيةعلىحفاظ•

التسليم1.

التخزين2.

الطهي3.

((holdingالحرارةعلىالحفاظ4.

التبريد5.

التسخينإعادة6.

:الملوثةاألغذيةتسببهاالتياألمراض•

:التاليبواسطةإنتاجهاسبقسمومعلىتحتويأغذية•

مثل)الخطرةالحرجةالمنطقةفيالغذاءفيالبكتيريانمو1.مةالمقاوسمومهاوإنتاج،(الذهبيةالعنقوديةالبكتيرياخاللالتسممأعراضوتظهرفيه،الطبخحرارةلدرجات.بهاالملوثالغذاءهذاتناولمنساعات

.الكيمائيةبالمواداألغذيةتلوثنتيجة2.

.الغذائيللتسمممسببةطبيعيةمكوناتوجود3.

التي(بالسالمونيال)بكتيرياملوثةاألغذيةتناولنتيجة4.بعدالتسممعالماتوتظهرالجسمداخلسمومهاتنتج.بهاالملوثالغذاءتناولبعدأيامثالثإلىتمددأيام