Universitatea Transilvania Braov

Facultatea de Alimentaie i Turism

Controlul Fitosanitar al produselor alimentarede origine vegetalDr. PUCHIANU Gheorghe

Medic Primar Veterinar

Doctor n tiine Medicale Veterinare

2010

MICROBIOLOGIA PRODUSELOR ALIMENTARE DE ORIGINE VEGETALA Implicatiile in mbolnavirile omului ale microorganismelor care contamineaza produsele alimentare de origine vegetalaProdusele vegetale constituie o sursa abundenta de alimente. Natura partii comestibile de la fiecare plant difera de la specie la specie: radacina, tuberculii, bulbii, tupina, frunzele, fructul, grauntele, floarea. Unele din acestea se consuma in stare bruta crude sau fierte), altele numai dupa procesare i transformare n alimente sau includerea ca ingrediente n unele alimente.Controlul fitosanitar al acestor produse este foarte complex si el intereseaza in primul rand starea de sanatate a plantelor, alterarea lor si a produselor rezultate din ele, si intr-o msur mai mica sanatatea consumatorilor. In general, majoritatea microorganismelor care contamineaza in mod obisnuit plantele sunt inofensive pentru plante, altele le pot produce alterarea sau pot deranja procesele de prelucrare la care sunt supuse.Faptul ca plantele nu sunt sensibile la microorganismele patogene pentru om i animale, este unul din motivele pentru care microbiologia vegetalelor a fost mai putin studiata de specialistii in microbiologia alimentelor, decat aceea a produselor de origine animala. Ea s-a dezvoltat mai mult in directia cunoasterii microorganismelor capabile s produca imbolnaviri la plantele in viata sau alterarea celor recoltate, precum si a celor implicate in prelucrarea produselor de origine vegetala.Vegetalele proaspete contin o microflora diversa in functie de conditiile n care se dezvolta, se transport si sunt manipulate. Microorganismele care le polueaza pot fi in numar mai mic sau mai mare si sunt reprezentate de speciile care se gasesc in solul, apa, aerul in care se dezvolta plantele. Cele care vin in contact direct cu solul sunt contaminate cu un numar mai mare de microorganisme.Microflora vegetalelor se poate imparti in doua mari grupe:

a) microflora naturala epifit a plantelor;

b) microflora adaugata.

In prima grupa sunt incluse microorganismele saproflte, inofensive pentru plante si pentru consumatorii lor; in a doua grup pe langa unele microorganisme saproflte sunt incluse si unele patogene pentru plante sau pentru consumatorii lor. Irigarea terenurilor pe care se cultiva plantele cu ape reziduale fecaloide, menajere sau folosirea ingrasamintelor naturale nesterilizate termic fac posibila atingerea pe vegetale sau pe fructele care cad pe sol a unor germeni patogeni pentru om (bacterii, virusuri, oochisti de protozoare, oua de helminti). Manipularea i pastrarea n conditii defectuoase pot contribui, de asemenea la contaminarea produselor vegetale cu microorganisme patogene.In decursul timpului s-au descris numeroase episoade de imbolnaviri la om produse in urma consumului de vegetale sau a produselor de origine vegetala. Bacteriile i virusurile patogene pentru om pot supravietui pe plante perioade de timp destul de mari. Astfel, S.typhi poate rezista timp de o luna pe frunzele plantelor cultivate pe soluri contaminate, nefiind indepartata de ploi. Aceeasi bacterie a putut fi izolata de pe ridichi dupa 37 zile, iar de pe laptuci dupa 41 zile de la contaminarea experimental a solului pe care au fost cultivate.In Germania, in 1954, G.Muller a cercetat vegetatia unui teren irigat, prin stropire - ploaie cu ape reziduale si a constatat ca, imediat dupa stropire, pe o distanta de 50 m in jurul sursei de stropire, iarba este contaminata (100% din probe) cu salmonele de numeroase si diferite serotipuri: S.paratypy A, S.typhi, S.newport, S.barelly S. oranienburg. Dupa 3 saptamani de la stropire existau inca 84 % din probele examinate contaminate cu unul sau mai multe din serotipurile mentionate. La 6 saptamani de la stropire, titrul coli al apei de spalare a ierbii a scazut de la 107 la 105/ml, ceea ce indic posibilitatea prezentei i a salmonelelor sau a altor microorganisme patogene de origine fecala.Un episod extins de listerioza de origine alimentara prin consumul de salata de varza cruda a aparut la om in 1981 in Canada si in Maritime Provincens din Noua Scoie. Listerioza perinatala a interesat 1,3% din nasterile de la maternitatea din Halifax si s-an inregistrat 18 (44%) cazuri mortale in perioada 1 martie - 1 septembrie. Boala aparea la mamele gravide care faceau forme clinice uoare, dar care o transmiteau la noi-nascui Acetia se imbolnaveau grav si mureau in procent ridicat. S-a demonstrat ca sursa de infectie pentru mame a fost salata de varza de aceeai provenienta. Din salata si din toate materialele clinice s-a izolat serovarul b de L.monocytogenes. Vanzatorul de salat procurase varza de la un fermier care o cultivase pe un teren fertilizat cu balegar de la oi la care evoluase listerioza. Pe varza stocata la rece mai multe luni in sopron, avusese loc multiplicarea listeriilor. Unele vegetale contaminate pot, de asemenea, sa stea la originea gravelor infectii ca E.coli O157H7. Salata a fost implicata de mai multe ori in aparitia unor episoade de toxiinfectii alimentare date de aceasta bacterie. Un prim episod este cel aparut in Maine - SUA, si interesa membrii unei familii ale caror obiceiuri culinare constau in a nu consuma decat legume din gradina proprie care era fertilizata cu balegar de la vaca i vitelul propriu. Din solul gradinii s-a izolat E.coli O157H7, iar animalele fermierului posedau titruri ridicate de anticorpi fata de aceasta bacterie. In vara anului 1995, 30 laboratoare din SAU au raportat 100 cazuri de imbolnavire cu E.coli O157H7 la persoane din zona Montana, a caror sursa de infectie a fost salata irigata cu apa contaminata din fecalele unei cirezi de vite din apropiere, iar in Angola de Est s-a descris un episod de colita hemoragica cu 24 cazuri si un mort, alimentul incriminat fiind cartofii.In Japonia, in iulie 1996, a aparut cea mai mare epidemie de origine alimentar produsa de O157H7, cunoscuta pana astazi. Ea a afectat 9000 persoane din care 6000 copii scolari din oraul Sakai si 2000 copii din cresele din Habikino de langa Osaka, restul de 1000 bolnavi reprezentand episoade familiale. In aceasta epidemie au murit 9 copii si o femeie de 84 ani, in urma contractarii sindromului uremic si hemoragic.

Numai diagnosticarea la timp a bolii si ingrijirea ireprosabila a bolnavilor au limitat proportiile dezastrului. Sursa principal de infectie au constituit-o ridichile de luna cultivate intr-o ferma din Habikino, si in unele cazuri, salata si ficatul de vita, consumate in stare crud intr-o familie.Vegetalele reprezinta deseori alimente prin care se transmit la om numeroase boli produse de virusuri. O sursa potential de contaminare primara cu virusuri o reprezint irigarea si fertilizarea plantelor fructifere sau a legumelor cu ape uzate din aglomerarile umane. Virusurile pot contamina direct partile aeriene ale plantelor sau unele pot ajunge in plante prin radacini odata cu absorbtia apei. Salata implicat in gastroenterita virala, se contamineaza deseori in timpul prepararii ei de persoanele bolnave sau purtatoare de virusuri.Literatura de specialitate semnaleaza numeroase cazuri de imbolnavire cu virusuri, in special cele ale poliomelitei si hepatitei epidemice, prin consumul unor vegetale crude contaminate.Agentii multor boli parazitare la om se transmit prin consumul unor legume si fructe contaminate cu dejectii umane si animale. Exemple: giardiaza, amibiaza, criptosporidiaza, diferite teniaze, ascaridioza s.a.In prezent se consider ca sursa principal de infectie in criptosporidiaza omului o constituie numeroase specii de animale domestice si salbatice care contract aceasta boal ca si omul. Dup vindecare animalele raman purttoare si eliminatoare de oochisti de Cryptosporidium parvum timp de cateva saptmani. Dejectiile lor pot ajunge pe soluri cultivabile sau direct pe prtile aeriene comestibile ale plantelor prin consumul crora omul se infecteaza. Viteii si mieii au fost incriminati cel mai des ca surs principal de infectare a omului, prin contact direct sau prin intermediul plantelor contaminate.O alta grupa important de microorganisme care contamineaza plantele ca microflora adugata, sunt bacteriile coliforme care reprezint, de altfel, si un indicator important de contaminare fecal. Prin numeroase lucrari s-a demonstrat c pe suprafata plantelor crescute pe soluri irigate cu ape reziduale pot fi gasite 100 - 10.000.000 bacterii coliforme la 100 g plante. Aproximativ 30% din bacteriile coliforme gasite pe plante sunt reprezentate de Escherichia coli, ceea ce reprezinta un indicator important al contaminarii fecale, lsnd la o parte faptul ca numeroase serotipuri de E.coli sunt patogene de temut pentru om. Rezultatele cercetarilor comunicate de diferiti autori demonstreaz, de asemenea, ca aceste bacterii au o rezistenta foarte mare pe plantele verzi, ca si pe cele pastrate prin uscare sau prin frig. Ploile torentiale reusesc sa spele majoritatea bacteriilor de pe plante, dar nu le ndeparteaza in totalitate. In acelasi sens mentionam ca spalarea de catre om a legumelor si fructelor crude contaminate, nu ndeprteaza toate microorganismele, dar numarul ramas, deseori, este nensemnat, sub dozele minime infectante pentru om. De aceea afirmaia c o splare bun a legumelor i fructelor echivaleaz cu o adevarat desinfecie, trebuie luat n considerate i aplicat de consumatori.Nu putem incheia cele de mai sus far a cita datele lui Milojcic'M. care examinnd 673 probe de diferite legume si fructe recoltate de pe pieele agroalimentare din Belgrad, a demonstrat posibilitatea ca acestea sa serveasc drept cale de transmitere la om a diferitelor enterobacterii patogene. Cu ocazia acestei investigatii, autorul a reusit sa izoleze 3 tulpini de S.paratyphi B de pe laptuci i sparanghel, 5 tulpini de Shigella flexneri de pe tomate, fragi i ciree i 3 tulpini de Shigella sonnei de pe ceapa i ciree. Escherichia coli a fost prezent n toate probele, iar Morganella morgani n 10,4% probe, ceea ce arat o contaminare fecala de 100%. Datorit faptului ca E.coli supravieuiete n sol mai mult decat majoritatea enterobacteriilor patogene, unii cercetatori consider ca a absolutiza valoarea de indicator al contaminarii fecale a acestei specii bacteriene ar fi un test prea exagerat. Consideram ca acesti cercetatori au dreptate, numai daca avem in vedere ca germenii patogeni ajunsi pe plante, nu patrund in profunzimea tesuturilor lor si nu se pot multiplica. In acest fel, numarul lor se va micora treptat si de cele mai multe ori nu va putea asigura dozele minime infecte pentru om. in cazul produselor de origine animala, acestea favorizeaza multiplicarea enterobacteriilor patogene, iar indicatorul E.coli capata o mai mare semnificatie.Totusi pentru a se evita orice surpriza din partea unor produse vegetale, organismele internationale de profil acorda bacteriei E.coli semnificatia de indicator al contaminarii fecale si in cazul produselor vegetale sau de origine vegetala, mai ales al celor care se consuma in stare cruda (legume, fructe). Aceasta cu atat mai mult cu cat multiplicarea patogenilor devine posibila pe partile plantelor zdrobite sau cu diferite leziuni care le afecteaza integritatea suprafetelor lor.Microbiologia cerealelor i a fainii de gruBoli ale plantelor de cereale care pot afecta salubritatea, randamentul i calitatea grauntelor pe care le produc.

Cerealele de cultura cu semnificatie mare pentru alimentatia omului sunt reprezentate, in principal, de cateva graminee: graul, porumbul, orezul, orzul, ovazul, secara si sorgul. Fructul (graunte, boabe) acestor graminee este partea care intra in alimentatia omului. Dintre cerealele mentionate numai boabele de orez se consuma in stare brut, celelalte fiind consumate de om numai dupa prelucrare - transformare.

Grunele acestor cereale sunt sarace in apa si in zaharuri libere, dar bogate in amidon si n proteine.

Deoarece calitatea microbiologic si toxicologic a grauntelor de grau depinde in mare masura de starea de dezvoltare si de sanatate a plantelor care le produc, in cele ce rneaza vom mentiona cateva din bolile acestor cereale.Boli produse de bacterii

Aceste boli sunt importante prin frecventa si extinderea lor. Unele specii bacteriene fitopatogene pot afecta toate organele plantei sau numai o parte dintre acestea. .

Bacteriile fitopatogene, la inceputul infectiei produc modificari fiziologice locale, intensificand respiraia tesuturilor afectate, scazand continutul lor in glucide si determinand acumularea de acizi organici. Aceste modificari fiziologice sunt urmate de modificari morfologice manifestate prin hipertrofii, necroze tisulare, decolorari, ofilire si, in unele cazuri putrezirea radacinilor. Mentionam cateva din aceste boli bacteriene:a.Vetejirea bacteriana a porumbului este produsa de Pseudomonas stewarti care se transmite de la an la an prin seminte, iar in timpul vegetatiei se extinde de la plant la planta prin insecte. Ea se manifest prin aparitia pe frunzele infectate a unor dungi necrotice, caracteristice, incetinirea dezvoltarii plantei care ramane pitica, se vetejete, iar stiuletii sunt mici si au boabe sistave. Productia si calitatea nutritiva si microbiologica a grauntelor sunt nesatisfacatoare.b.Patarea porumbului produsa de Pseudomonas halei cuprinde intreaga planta, careia ii scade capacitatea de asimilare si de productie.c.Bacterioza cenuie a boabelor de porumb este produsa de unele specii din genul Bacillus. Ea se manifest prin aparitia pe suprafata boabelor a unor pete de culoare cenusie sau cenusie-galbuie. Boabele sunt mai usoare si poseda o capacitate redusa de germinare.d.Bacterioza neagra a grului, secarei i orzului este o boala grava produsa de Pseudomonas translucens. Ea se transmite prin semintele infestate si netratate, care contin bacteria pe suprafata sau in interiorul lor. Infectia se dezvolta in semintele introduse in sol si odata cu dezvoltarea plantei se extinde la frunze si la spice. Boala se transmite de la planta la planta prin insecte care inoculeaza bacteria prin inteparea esturilor profunde. Daca infectia evolueaza in prima faza de crestere a plantei, aceasta se distruge; daca infectia apare mai tarziu, pe spicele plantei apar pete negre, frunzele se decoloreaza partial si prezinta zone sau benzi de culoare neagra. Infecia cuprinde si boabele care se zbarcesc si au pe suprafata pete sau benzi negre bogate in bacterii. Acestea folosesc substantele nutritive din bob i i distrug embrionul. In lanurile cuprinse de aceasta boala recolta scade cu 20-60%.Boli produse de virusuriSe cunosc 25 viroze la plantele cerealiere. Ele se transmit de la an la an prin semintele netratate, iar in perioada de vegetatie, de la plant la planta, prin insecte. Virozele se manifesta prin incetinirea dezvoltarii plantelor, degenerarea acestora si flori sterile, ceea ce determina o scadere a recoltei i o reducere semnificativa a calitii tehnologice a boabelor.Principalele boli virotice ale plantelor se manifesta sub forma de mozaic, necroze si deformatii.Boli produse de mucegaiuriBolile cerealelor produse de mucegaiuri au implicatiile cele mai mari in privinta recoltelor obtinute, proprietatilor tehnologice ale grauntelor si a nocivitatii pentru om i animale. Nocivitatea grauntelor si a derivatelor din prelucrarea lor este determinata in cea mai mare parte de prezenta in ele a micotoxinelor i a altor produsi toxici produsi de unele mucegaiuri, care imbolnavesc plantele in timpul vegetatiei si care se transmit la boabe si produsele prelucrate pentru consum.

1. Cornul secarei este o boala a secarei si a altor graminee, produsa de micetul Claviceps purpurea care paraziteaza spicele. In spicele infectate, in locul boabelor se formeaza sclerontii (reprezinta forma de rezistenta a mucegaiului) sau ergotii de culoare neagra sau brun-violeta de forma unui corn, cu aspect de carbune sfaramicios, cu dimensiuni de 10-30 mm sau mai mari. In timpul seceratului, o parte din sporii din scleronti se scutura, infesteaza solul unde rezista peste iarna, iar primavara germineaza, formeaza pedunculi cu mai multe ingroari la capete, de culoare roz-purpurie, cu periteci cu asci de forma cilindrica care contin ascospori de forma filamentoasa. Ascosporii sunt antrenati de vant i ajung pe planta de secara in perioada de inflorire, cad pe stigmatele spicelor, germineaza, patrund in ovar i se substituie embrionului. Formeaza conidiospori pe care insectele ii transfer la alte spice , extinzand infectia. La sfarsitul perioadei de vegetatie in locul boabelor se formeaza scleronti i se reia ciclul de dezvoltare. Aceasta boala scade mult recolta, iar cea obtinuta este puternic contaminata cu scleronti care contin alcaloizi foarte toxici numiti ergotina. In timpul prelucrarii boabelor de secara contaminata, ergotina ajunge in faina i in paine care consumata de om determina aparitia unei intoxicatii, uneori foarte grave, numita ergotism.In secolele din urma ergotismul era destul de frecvent si deseori evolua sub forma unor adevarate epidemii. !n prezent, in tarile dezvoltate, ergotismul natural a disparut datorita cunoaterii cauzei lui i progreselor agrotehnice, care a facut posibil ca, prin tratamentele aplicate, sa se evite contaminarea gramineelor cu Claviceps purpurea.Cel mai important efect toxic al alcoizilor ergotului pentru om si animale este vasospasmul care poate interesa orice vas sanguin, inclusiv arterelor coronare si circulatia splahnica. Vasospasmul prelungit se exprima clinic ca ergotism, fie de tip gangrenes, fie de tip convulsiv, sau rareori, ca ergotism mixt. Se apreciaza ca o concentrate de 1% ergot in boabele de secara este suficienta sa provoace simptome de ergotism gangrenos tipic la om .

2. Fuzariozele cerealelor sunt produse de diferite specii din genul Fusarium care cuprinde ciuperci microscopice cu miceliu septat, cu hife putin colorate in roz, transparente si care formeaza spori alungiti multicelulari (microconidii). Genul Fusarium cuprinde numeroase specii repartizate in 12 sectiuni sau grupe, dintre care numai 4 contin specii toxigene. Unele din aceste specii paraziteaza frecvent cerealele la care provoaca fuzariozele. Speciile cu semnificatie toxicologica sunt: F. tricinctum, F.equiseti, F.graminearum (roseum) - foarte patogena pentru cereale la care produce diferite boli- F.moniliforme si F.proliferatum.Fuzariozele apar mai frecvent la grau, secar si porumb din regiunile cu climat umed. Aceste mucegaiuri fitopatogene produc putrezirea plantelor abia iesite din pamant, modificari ale tulpinii si spicului, in functie de gradul de infectie si stadiul de dezvoltare a plantei in momentul infectarii. Sporii acestor miceti ajunsi pe diferite organe ale plantei formeaza micelii ale caror hife patrund in tesuturi. Cei ajunsi pe sol pot forma micelii la nivelul acestuia si infecteaza radacina plantei. Daca UR a aerului este mai mare de 75%, nucegaiul se poate dezvolta si pe tulpina care se ingalbeneste si deseori se acopera cu un miceliu roz pe care se formeaza conidiospori in forma de secera, septati. Boabele afectate raman mici, zbarcite si isi pierd capacitatea de germinare. Daca infectarea boabelor se face in perioada de coacere, acestea nu difera de cele neinfectate. Boabele infectate insamantate germineaza dar odata cu planta se dezvolta i mucegaiul care determin uscarea si moartea plantei.Fuzariozele determina o scadere a recoltei de boabe si reduc calitatile tehnologice s nutritive ale acestora, deoarece mucegaiul patruns in boabe le modifica compozitia modific prin degradarea partiala a glucidelor si protidelor. Odata cu actiunea lor asupra boabelor, aceste mucegaiuri produc o serie de micotoxine care ajung in faina, in paine sau in alte produse de panificatie si pot determina imbolnaviri grave la om. Aceasta cu att mai mult cu cat micotoxinele produse de fuzarii nu sunt inactivate de tratamentele termice care se aplica in mod obisnuit acestor produse in timpul procesarii lor. Pentru a reduce in mod semnificativ efectul nociv asupra omului si animalelor al acestor micotoxine sunt necesare tratamente termice de 80C timp de mai multe ore, ceea ce nu este posibil din punct de vedere tehnologic si nici economic.Datorita semnificatiei mari pe care aceste micotoxine o au pentru sanatatea publica, prezentam cateva dintre ele.Principalele fusariotoxine cunoscute si cu importanta medicala sunt: toxine-2, nivalenolul, desoxinivalenolul (DON), cunoscut si sub denumirea de vomitoxina, diacetoxinpenolul, neosolaniolul, diacetoxiscirpenolul (DAS) si zearalenona. Mult timp o parte din aceste toxine au fost denumite trichotecene.Structura lor chimica de baza, excluzand zearalenona, consta dintr-un compus parental - scirpena - (12, 13 epoci) si din grupari hidroxi, epoxi, ceto, compusi inruditi chimic, dar diferiti in privinta unor proprietati fizico-chimice si biologice. Aceste toxine au stabilitate remarcabila, in conditii de mediu cu variatii moderate de temperatura si pH. Oxigenul si lumina nu le influenteaza activitatea. Datorita acestor proprietai ele nu sunt inactivate in procesarea grauntelor de cereale. Mentionam cateva din efectele lor biologice asupra organismului uman si animal.Imunotoxicitatea este unul din aceste efecte. Ea exercita asupra sistemului imun doua tipuri de efecte adverse. Un prim tip supreseaza una sau mai multe functii ale sistemului imun, ceea ce provoaca o crestere a sensibilitatii organismului fata de bolile neoplazice. Un al doilea tip de imunotoxicitate consta in stimularea de catre fusariotoxina a unei functii imune care determina tulburari autoimune. Deoxinivalenolul si nivalenolul pot manifesta ambele tipuri de efecte in functie de doza si durata expunerii.Superinductia productiei de citoxina de catre celulele helper T si activarea macrofagelor si celulelor T sa produca citoxine proinflamatorii, asemanatoare cu cele observate in socul provocat de lipopolizaharide, este un alt efect biologic al acestor toxine.

Rezultatele multor lucrari demonstreaza ca imunotoxicitatea are semnificatia cea mai mare asupra sanatatii omului, pentru ca ele apar si dupa expuneri la doze mici de toxine, asa cum se intampla in practica.In afara acestor doua efecte, fusariotoxinele au si altele. Unul din acestea este inducerea tulburarilor hematologice cum sunt neutropenia, trombopenia si anemia la om i animale.Fumosinele produse de unele specii de Fusarium, in special de F.moniliforme, cu o structura asemanatoare cu aceea a sfingosinei, un fosfolipid esential din membranele celulelor, isi desfasoara activitatea asupra organismului afectand metabolismul sfingolipidic. Ceramidele derivate din metabolizarea sfingosinei regleaza sinteza ADN. Fumosina bi, cea mai importanta toxina din grup care se absoarbe la nivelul tubului digestiv, interfereaza biosinteza ceramidei, factor regulator, ceea ce explica proprietatile cancerigene a fumosinei bi. Fumosinele sunt elaborate, in principal, in boabele de porumb infectate cu F.moniliforme, i sunt implicate in cancerul esofagian al omului din unele zone ale Africii de Sud, in encefalomalacia ecvina, in cancerul hepatic la sobolani, edemul pulmonar la porci si in unele leziuni hepato i nefrotoxice.Toxina-2 si DON (fusariotoxine) afecteaza activitatea mitogena a limfocitelor B i T, ceea ce mareste sensibilitatea omului fata de infectiile cu Candida, Listeria, Salmonella, Mycobacterium i Ctyptococcus.Fumosinele sunt implicate deseori in imbolnaviri ale omului cu aspect de toxiinfectie alimentara , aparute in urma consumului de produse facute din cereale contaminate si inhiba asimilarea vitaminelor de catre organism.Mentionam cateva din bolile omului produse de fusariotoxine: cancerul esofagian, sindromul estrogenic micotoxic (entrogenismul).Din cauza incidentei naturale a fumosinelor B1; B2 i B3 in porumbul comercial, in orez, grau, sorg, in furaje i in alimentele prelucrate din aceste cereale in multe tari ale lumii ca Argentina, Australia, Brazilia, Botswana, Bulgaria, Canada, China, Egipt, Franta , Italia, SUA, Zimbabwe s.a., ca i datorita efectelor lor nefavorabile asupra sanatatii omului i animalelor, unele organisme internationale au impus ca fumosinele sa fie cautate in alimente si furaje si sa se stabileasca nivelele lor de toleranta.

3. Taciunele cerealelor. Aceasta boala a plantelor i semintelor de cereale este produsa de basidiomiceti din genul Ustilago.

La gru boala numita si taciunele zburator este provocata de specia Ustilago tritici si determina pagube foarte mari. Ea afecteaza si planta si spicul. Plantele infectate nu se dezvolta normal, raman aici si formeaza spicul inaintea celor sanatoase. Dupa inspicare, mucegaiul distruge ovarele, staminele si celelalte parti ale spicului, in afara axei principale. Spicul de grau parazitat are aspectul unei mase negricioase, pulverulente, formate din chlamidospori si seamana cu unul ars de foc. Chlamidosporii plantelor bolnave sunt luati de vant si se depun pe spicele plantelor sanatoase, unde se dezvolta pe stigmatele florilor de grau, formeaza miceliu care patrunde prin peretii ovarului si ajunge in ovule, unde un timp se dezvolta impreuna cu embrionul si endospermul. Samanta se dezvolta normal, incat in momentul recoltarii boabele infectate nu se deosebesc de cele sanatoase. Aceste boabe cu aspect normal, cand sunt insamantate, germineaza, formeaza plantula de grau, dar odata cu aceasta se dezvolta si miceliul de mucegai. Miceliul invadeaza tulpina si ajunge in florile spicului. Miceliul se fragmenteaza in celule care se transform n spori negri, iar din spic ramane intreg numai rahisul.Pentru combaterea acestei boli este necesar distrugerea miceliului din interiorul boabelor prin tratare termica (50-53C timp de 7 minute). Semintele tratate astfel nu-si pierd capacitatea de germinare.La porumb boala este produsa de specia Ustilago maydis . Pe plantele parazitate apar tumorete de diferite dimensiuni, localizate de obicei pe stiulete, pe care micetul il distruge in totalitate. In locul boabelor se dezvolta niste formatiuni globuloase alb-cenusii pline cu o masa pulverulenta de chlamidospori sferici negriciosi. Tumoretele negricioase pline cu spori se pot forma si pe spicul tulpinii, nodurile si radacinile plantei de porumb. Ele ating dimensiuni de 10-15 cm diametru, sunt acoperite de o membrana subtire care se rupe usor si pun in libertate Chlamidosporii care urmeaza un ciclu de dezvoltare ca cel descris la grau.Taciunele apare si la orz, ovaz si la unele ierburi furajere. Este o boala grava a cerealelor si produce pierderi mari de recolta.

4.Rugina se intalneste la grau, secara, porumb, ovaz, unele plante industriale, medicinale si la arbori. Ea este produsa de basidiomiceti din genul Puccinia. Boala se manifesta prin pierderi importante la productia de cereale. Plantele atacate deagentii ruginii pierd multa apa prin transpiratie si prezint o crestere a permeabilitatii celulare si o scadere a intensitatii procesului de fotosinteza, nct substantele nutritive din boala se reduc. Modificarile fiziologice influenteaza negativ dezvoltarea plantelor,tulpinile si spicele sunt mai mici, ca si numarul boabelor din spic. Boabele sunt mai usoare, contin cantitati mai reduse de proteine glutenice si de poliglucide, devin sistave, au o culoare galben-deschisa, dau o faina de calitate inferioara, cu proprietati tehnologicenesatisfacatoare.

5. Malura este produsa de specii de basidiomiceti din genul Tilletia , dintre care cea mai importanta este Tiletia tritici, agentul etiologic al malurii graului si secarei. Acest micet se inmulete prin chlamidospori care se raspandesc pe calea vantului de laplantele bolnave la cele sanatoase sau sunt adusi in sol odata cu boabele de grau contaminate si insamantate. Ei germineaza odata cu semintele. Din chlamidospori ia nastere un tub germinativ pe care se dezvolta o bazidie care elibereaza 4-12 bazidospori.Dupa copulare formeaza filamente de infectie care patrund in tanara planta, se dezvolta odata cu aceasta si invadeaza tulpina. Ajunse la spic, patrund in ovar, unde se dezvolta intens in timpul infloririi. In cavitatea ovarului, hifele miceliului se divid in celuleseparate care cresc in volum, se rotunjesc, se inconjoara cu o membran groasa si se transform in chlamidospori. Dezvoltarea normala a bobului este oprita, iar ntreaga cariopsa este plina cu spori. Pericorpul ramane intact, ceea ce face ca boabele contaminate sa nu se diferentieze de cele sanatoase. La zdrobirea unui bob contaminat apare un praf negru format din cateva milioane de chlamidospori, cu miros de peste alterat, dat de trimetilamina pe care o contin sporii.Boabele mlurate sunt mai uoare decat cele normale ceea ce face posibila separarea lor prin introducerea in bai de apa. Boabele malurate plutesc la suprafata apei si se pot indeparta. Daca boabele bolnave nu se inlatura de cele sanatoase, in timpul macinarii sporii ajung in faina careia i imprima o culoare inchisa si un gust neplacut. Asemenea faina nu se admite pentru procesare in paine sau alte produse destinate consumului uman, deoarece sporii de malura excita glanda salivara si determina tulburari gastrointestinale la om.Microorganismele care pot afecta boabele de cereale i evolutia lor n timpul depozitarii acestora.Boabele de cereale sunt in mod obinuit contaminate cu microorganisme, in special bacterii si mucegaiuri, care pot influenta calitatea lor tehnologica, agrotehnica si sanitara. Uneori numarul acestor microorganisme este asa de mare incat produc modificari grave in compozitia si structura biologica a boabelor si le fac improprii pentru procesarea lor in produse alimentare pentru om sau devin necorespunzatoare si pentru hrana animalelor. Datele din literatura de specialitate arata ca numarul mediu al acestor microorganisme pe 1 g de graunte normale de cereale este de ordinul a 3-4 milioane. Ele sunt reprezentate de bacterii si spori de mucegaiuri. Imediat dupa recoltare si in timpul depozitarii corespunzatoare, numarul de bacterii este mult mai mare (milioane), decat cel al sporilor de mucegai (zeci de mii-sute de mii). Se intelege ca boabele provenite de la plante puternic parazitate, sau cele depozitate necorespunzator sunt contaminate cu un numar de microorganisme mult mai mare. Numarul de microorganisme contaminate depinde si de conditiile climatice din momentul recoltarii, ca si de structura anatomica a boabelor.Surse de contaminare si structura microflorei de contaminareMicroorganismele de pe suprafata si din interiorul boabelor de cereale provin din microflora din rizosfera, microflora epifita a plantelor sau cea de pe obiectele de recoltare, transport si depozitare.Microflora din rizosfera Acest sol din jurul radacinilor este imbogatit cu compusi nutritivi pentru bacterii prin substantele organice eliberate de radacini. . Acestea apartin mai ales genurilor: Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus, Leuconostoc, Bifidobacterium . Propionibacterium si Eubacterium.Microflora epifita, reprezinta microorganismele de pe tulpina, frunzele si florile plantelor. Cea mai mare parte dintre ele provin din microflora rizosferei. Alta parte din microorganismele epifite ajung pe plante prin intermediul insectelor, curentilor de aer sau prin contacte ocazionale cu diferite vietuitoare sau obiecte. O sursa importanta de contaminare masiva cu microorganisme a boabelor de cereale o reprezinta recoltarea. In timpul recoltarii microorganismele ajung pe boabe prin praful antrenat din sol si care se ataseaza de suprafata boabelor. O alta sursa de contaminare a boabelor de cereale o reprezinta transportul efectuat n conditii neigienice, cu mijloace puternic contaminate de la transporturile anterioare. Contaminarea prin mijloace de transport neigienice implica deseori si microorganisme patogene pentru om i animale.

Depozitarea in spatii neigienizate, in care anterior au fost depozitate boabe de cereale puternic infestate sau alte materiale contaminate, este o alta sursa de contaminare.

Contaminarea cu microflora rizosferei si cu cea epifita se consider contaminare primar, pe cand cea realizata in timpul recoltarii, transportului si depozitarii, contaminare secundara. Spre deosebire de contaminarea primara, contaminarea secundara presupune i prezenta unor germeni patogeni pentru om si animale (stafilococi, streptococi, enterococi, enterobacterii, unele specii de bacili si clostridii, de Penicillium, Aspergillus s.a. sau a microorganismelor indicatoare ale lipsei de igiena sau ale contaminarii fecale (bacterii coliforme, Escherichia coli).Asa cum am menionat, majoritatea microorganismelor care contamineaza boabele se gasesc pe suprafata acestora si formeaza microbiota extern, iar o mica parte dintre ele patrund in continutul boabelor si formeaza microbiota intern.

Microbiota externa a boabelor este formata mai ales din microorganisme saprofite si numai in mica masura de microorganisme patogene pentru plante, om si animale. O mare semnificaie pentru salubritatea si proprietatile agrotehnice si de procesare ale boabelor, au mucegaiurile si levurile care apartin la cele mai diverse grupe taxonomice: Alternaria, Chladosporium, Dematium, Aspergillus (A.flavus, A.niger, A.fumigatus, A.repens, A.versicolor, s.a.), Fusarium, Trichoderma, Penicillium (P.chrysogenum, P.terestre, P.purpurogenum, P.rugulosum, P.expansion s.a.), Manilla, Geotrichwn, Helmintosporium, Saccharomyces, Candida, Pichia, Hansenula.Unele din genurile mentionate contin specii producatoare de micotoxine cu multe implicatii in patologia omului i animalelor sau capabile sa paraziteze boabele si plantele, determinand mari pierderi economice. Aceasta se intampla cand acesti miceti gasesc conditii de multiplicare favorabile pe boabele depozitate.

Dintre bacteriile gasite mai frecvent pe suprafata boabelor de cereale mentionam pe cele din genurile: Pseudomonas, Acetobacter, Micrococcm, Pediococcus, Streptococcus, Enterococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Proteus, Providencia, Serratia, Bacillus, Clostridium, Streptomyces, Actinomyces, Corynebacterium, Arthrobacter, Brevibacterium s.a.Microbiota interna a boabelor de cereale cuprinde microorganisme saprofite si parazite. Patrunderea lor in bob depinde de specia microorganismului si de conditiile oferite de bob. Bobul ofera conditii favorabile patrunderii microorganismelor in perioada de maturizare cand ploile alterneaza cu zilele insorite. Microorganismele capabile sa intre in bob i uneori sa se multiplice apartin genurilor: Claviceps, Fusarium, Tilletia, Ustilago, Helmintosporium, Penicillium, Aspergillus. Bacteriile, in special actinomicetele si levurile pot de asemenea parazita interiorul boabelor de cereale, dar mult mai rar.Evolutia microorganismelor in timpul depozitarii boabelor de cerealeIn timpul depozitarii numarul de microorganisme care le contamineaza poate sa scada sau sa creasca, in functie de mai multi factori extrinseci si intrinseci.

Influenta umiditaii boabelor i a temperaturii din spaiile de depozitare. Pentru dezvoltare, microorganismele au nevoie de apa. Boabele cu procent mic de apa devin un mediu neprielnic multiplicarii microorganismelor. Din aceasta cauza prima masura care se ia inainte de depozitarea cerealelor este aceea de a le reduce procentul de apa. Aceasta se realizeaza in mod dirijat in depozitele (silozurile) mari, moderne, prin deshidratari mecanizate si prin asigurarea unei UR a aerului din depozite la nivele cat mai mici posibile. Din nefericire aceasta UR a aerului nu se poate reduce sub o anumita limita - 65%. La aceast UR a aerului, graul are un continut de apa de aproximativ 13% la 25C. La acest nivel de umiditate a boabelor de grau, acestea nu mai sufera modificari biologice la pastrare indelungata, exceptand compozitia lipidelor care poate fi influentata de activitatea lipazelor. In aceste conditii de umiditate, microorganismele care contamineaza cerealele nu se mai pot multiplica si actiona defavorabil asupra boabelor. Exista unele microorganisme, in special mucegaiuri xerotolerante, care se pot multiplica si la asemenea procent de umiditate, dar frecventa lor pe cereale este foarte mica, iar ritmul lor de multiplicare foarte lent incat numarul lor nu atinge valori mari si nu reusesc sa formeze micotoxine la nivele daunatoare consumatorilor si nici sa determine modificari semnificative ale calitatii nutritive sau alterarea cerealelor pe care se dezvolta.

Limita umiditatii de alterabilitate este diferita de la o cereala la alta. La grau, secara si orz aceasta limita este de 14,5-15,5%, iar pentru porumb de 13-14%.In mod obisnuit, cerealele cu umiditate de 14-15% se pot pastra in vrac pana la un indice cu umiditate de 16% maxim 6 luni. La umiditati mai mari de 16% cerealele devin neconservabile, iar la cele mai mari de 18% apare mucegairea evidenta si alterarea rapida a lor.Pe langa umiditate, conservarea cerealelor depinde si de temperatura de depozitare. Majoritatea microorganismelor care contamineaza cerealele sunt mezofile, ceea ce sugereaza ca pentru o conservare convenabila a lor temperatura din depozite trebuie sa fie cat mai mica posibil. De subliniat insa, ca majoritatea mucegaiurilor care polueaza cerealele sunt psihrotrofe si se multiplic si actioneaza chiar si la temperaturile obisnuite i depozitare (20-25C). De aceea, conservarea cerealelor trebuie sa aiba in vedere si alti factori care inhiba dezvoltarea microorganismelor, cum este umiditatea cerealelor sau tratarea lor preventiva cu substante fungicide dau fungistatice.In legatura cu importanta temperaturii de depozitare pentru conservare, mentionam c intre diferite genuri (specii) de microorganisme exista diferente. Astfel, mucegaiurile din genul Penicillium se dezvolta si produc micotoxine la nivel optim la temperatura de 5C sau mai mica, in timp ce cele din genul Aspergillus (in special A.fumigatus), numai it temperaturi de 30C sau mai mari.Influenta temperaturii de depozitare depinde si de umiditatea cerealelor. Astfel, cu ct cerealele au procent mai mare de umiditate, cu atat zona de temperatura la care se pot multiplica microorganismele este mai extinsa. La o umiditate de 18% boabele de orz mucegaiesc in 14 zile daca se depoziteaza la 15C, pe cand la o umiditate de 15,5% mucegairea apare in 77 zile la o temperatura de 15C.

Influenta aerarii asupra microorganismelor de pe cereale

Majoritatea microorganismelor care polueaza cerealele sunt aerobe si sunt reprezentate de bacterii si mucegaiuri. Cand concentratia de oxigen a aerului din depozit i din spatiile intergranulare scade foarte mult, multiplicarea aerobilor este inhibata. In acest caz , in conditii convenabile de umiditate si temperatura isi reia activitatea microflora anaeroba sau facultativ anaeroba formata din unele bacterii, levuri si mucegaiuri. Anaerobioza determina o scadere a activitatii respiratorii a boabelor si pot apare procese de fermentare anaeroba a glucidelor cu formare de alcooli care inactiveaza total sau partial embrionul din boabe, cea ce nu este de dorit. In depozitele de cereale ermetic inchise s-ar putea produce in timp o autoconservare. La inceputul depozitarii datorit oxigenului din aerul dintre boabe este favorizata dezvoltarea microorganismelor aerobe. Datorita acestui fapt si a respiratiei boabelor, oxigenul se consuma si creste concentraia de CO2 din aer. Pe masura cresterii concentratiei de CO2 , boabele trec la o respiraie anaeroba si numarul de microorganisme aerobe scade. La concentratii de 5-10% CO2 , sunt inhibate majoritatea bacteriilor si mucegaiurilor din genurile Penicillium i Aspergillus.

n depozitele deschise acest fenomen de autoconservare nu are loc, pentru ca oxigenul este totdeauna accesibil cel putin in straturile superficiale, ceea ce face posibil multiplicarea mucegaiurilor cu producere de caldura, umiditate si o intensificare a activitii microbiene. Pentru a evita aparitia proceselor alterative, singurul mijloc in asemenea situatii, este indepartarea caldurii si umiditaii prin ventilatie fortata n depozit si miscarea masei de boabe.Influenta altor factori asupra microorganismelor de pe cereale

Structura esuturilor de acoperire a grauntelor nu este uniforma pe intreaga suprafata. Tesuturile de acoperire din regiunea embrionului sunt reprezentate din straturi mai subtiri de celuloza si pot fi perforate de microorganisme mult mai usor. Aceasta explica de ce embrionii sunt invadati primii si cad victima proceselor de degradare biologica.Integritatea grauntelor de cereale este de asemenea un factor care le apr de atacul microorganismelor. Grauntele sparte sau zdrobite in timpul recoltarii sau cu ocazia diferitelor manipulari sunt primele invadate de microorganisme, pentru ca suprafeele de spartura sunt lipsite de tesutul de acoperire, respira mai intens si absorb cu usurin apa din apa de respiratie, avand un proces mai mare de umiditate. Microorganismele se multiplica mai activ in sparturi si datorita faptului ca, in acest caz, au acces direct la substraturile nutritive pe care isi desfasoar procesele metabolice.Gradul de puritate a masei de cereale. In masa de cereale recoltate necorespunztor sau de pe lanuri puternic invadate cu buruieni, exista si semintele acestora ca si granule de pamant de diferite marimi. Acestea au o capacitate de absorbtie a apei mai mare. De asemenea, daca in momentul recoltarii culturii de cereale semintele buruienilor nu sunt maturizate, contineau un grad mare de umiditate. Ele pot ceda din umiditatea lor i grauntelor de cereale invecinate facandu-le mai sensibile la atacul microorganismelor. Din acest motiv, inainte de depozitare si de normalizare a umiditatii, masa boabelor de cereale trebuie purificata prin inlaturarea corpilor straini.Consecinte ale multiplicarii microbiene in masa de cereale Incingerea cerealelor

Incingerea cerealelor este un proces nedorit, grav al masei de cereale, care apre n timpul depozitarii necorespunzatoare. Ea se caracterizeaza printr-o crestere a temperaturii masei de cereale determinate de o activitate enzimatica microbiana si fiziologica intens cu eliberare de caldura. Rezultatul final al incingerii este, de cele mai multe ori dezastruos, ducand la compromiterea lotului de cereale pentru prelucrarea in produse alimentare pentru om si, uneori, si pentru folosirea lor in hrana animalelor. El ese consecinta direct a multiplicarii microorganismelor prezente in cereale, insoite i de intensificarea proceselor enzimatice fiziologice din boabele de cereale. Caldura generata de procesele de respiratie a boabelor de cereale si a semintelor straine, de multiplicarea activa a microorganismelor si de activitatea insectelor eventual prezente, se raspandete greu in straturile superficial ale masei de cereale si in mediul inconjurator datorit termoconductibilitatii slabe a acesteia. In asemenea conditii cantitatea de caldura produs este mai mare decat cea transmisa mediului inconjurator si se cumuleaza in straturile profunde de cereale, atingand temperaturi de 60-70C sau mai mari si determin modificari importante ale calitatii cerealelor incinse sau uneori chiar aprinderi.La baza aparitiei si dezvoltarii procesului de incingere stau trei factori principali

activitatea fiziologica a masei de cereale, numarul si tipurile de microorganisme contaminante , umiditatea cerealelor si temperatura de depozitare.Activitatea fiziologica a masei de cereale depinde de gradul de maturare a boabelor la recoltare, de gradul lor de puritate si de conditiile de depozitare. Cerealele proaspt recoltate, insuficient maturate, pe langa un procent mare de umiditate, au o respiraie maiintensa si o microflora epifita mai activa, ceea ce le predispune mai mult la incingere decat cele recoltate intr-un stadiu avansat de maturare.Incingerea incepe sub forma unor focare dispersate in diferite parti ale depozitului, sau sub forma unor incingeri in straturi. In cazul incingerii in focare, aceasta se datoreaza neuniformitatii masei de cereale, in anumite locuri ale acesteia existand boabe mai umede si numar mai mare de corpi straini care sunt mai higroscopici, pe cand incingerea in straturi apare ca urmare a diferentei intre temperatura masei de cereale si aceea a mediului ambiant, ceea ce determina formarea apei de condens si a unor straturi de cereale cu umiditate crescuta, situate la inceput in straturile superficiale. In masa de cereale, in asemenea cazuri, are loc un proces de migrare a umiditatii spre straturile mai reci din interiorul masei, unde se creeaza conditii favorabile multiplicarii microorganismelor si intensificarii proceselor fiziologice din boabe. Trebuie retinut insa ca rolul predominant in producerea incingerii il au microorganismele, in primul rand mucegaiurile. Acestea in timpul multiplicarii folosesc ca substrat nutritiv glucidele si lipidele din boabele de cereale, le metabolizeaza si produc CO2 , apa si caldura. Consecinta activitatii metabolice a mucegaiurilor este deci, cresterea umiditatii si a temperaturii cerealelor. Spre deosebire de bacterii sau de respiratia fiziologica a cerealelor, prin activitatea lor metabolica, mucegaiurile pun in libertate cantitati de CO2 de cateva sute de mii de ori mai mari. In plus, mucegaiurile poseda si alte insusiri care explica implicarea lor ca agent principal in producerea incingerii, cum sunt: capacitatea de a se dezvolta in substraturi cu umiditate mai mica prin comparatie cu bacteriile si levurile, capacitatea de a se dezvolta in conditii optime la temperatura la care se depoziteaza in mod obisnuit cerealele, capacitatea de a se dezvolta in conditii aerobe prezente in masa de cereale la inceputul perioadei de depozitare si posedarea unor echipamente enzimatice complexe care le fac capabile sa actioneze si asupra tesuturilor de protectie a boabelor, sa le degradeze in compusi intermediari mai simpli care pot servi ca substrat nutritiv si altor microorganisme cu echipamente enzimatice deficitare.

In evolutia procesului de incingere se disting mai multe faze: faza de inceput, cnd are loc o crestere a numarului de bacterii si mucegaiuri. Dintre bacteriile epifite care intervin in aceasta faza in mod evident sunt cele din genul Pseudomonas si bacteriile nesporogene cromogene. Numar lor scade la sfarsitul acestei faze; faza de dezvoltare a procesului, cand temperatura masei de cereale creste la 25- 40C, temperatura care favorizeaza dezvoltarea intensa a mucegaiurilor, actinomicetelor si a micrococilor. La sfarsitul acestei faze numarul microflorei epifite de cmp se reduce; faza de varf a incingerii, cnd temperatura masei de cereale create la 40 -50 C i atinge, in final, valori maxime de 55-65C. Ca urmare a acestor temperaturi inalte microflora epifita este inactivata, iar numarul celor care formeaza microflora externa aboabelor se reduce semnificativ. Rmn active mucegaiurile termofile cum sunt unele specii de Aspergillus si de Actinomyces si bacteriile termofile sau termotolerante (B.coagulans, C.thermosaccarolyticum, Bacterium coif actor, B.stearothermophilus S.a.); faza finala care urmeaza dupa atingerea apogeului termic de incingere, caracterizata prin reducerea in continuare a numarului de microorganisme, datorita temperaturii inalte si scaderii umiditatii boabelor incinse.

Modificarile cerealelor produse de microorganisme in timpul depozitarii. Modificari cantitative.

Masa cerealelor scade in timpul depozitarii ca urmare a dezvoltarii microorganismelor prin consumul unor substante nutritive din boabe. Aceste modificari sunt mai evidente dupa incingere sau dupa depozitari de lunga durata, in functie de temperatura de depozitare. Astfel, la grau cu o umiditate de 15% depozitat timp de 6 luni la 20C s-a constatat o pierdere in greutate, raportata la substanta uscata, de 0,38% si de 0,06% la o depozitare la 6C. In cazurile contaminarilor masive, pierderile in greutate sunt mai mari.Modificari ale indicilor de prospetime: aspect, culoare, miros, gust. Boabele asupra carora actioneaza microorganismele isi modifica aspectul. Ele isi pierd luciul de la suprafata. Suprafata devine rugoasa, iar alteori isi modifica forma caracteristica.Culoarea boabelor atacate de microorganisme se modifica treptat. La inceput isi pierd luciul, devin mate, iar treptat apar pe suprafata lor pete de diferite culori formate de colonii de bacterii si mucegaiuri. In cazul incingerii avansate, boabele se innegresc si au aspect de boabe carbonizate.Boabele asupra carora au actionat microorganismele prezinta diferite modificari de miros: de putred, de incins, de statut, de fermentat, de mucegai. Unele din aceste mirosuri sunt persistente, cum sunt cele de putrezit, de mucegai, de statut care nu dispar dupa aerare si se pastreaza si in faina rezultata din macinarea boabelor cu asemenea mirosuri. Mirosul de fermentat dispare dupa aerare prelungita. El apare datorita formarii alcoolului etilic in urma activitatii drojdiilor, care se absoarbe in boabe si le imprima mirosul de fermentat.Modificari ale unor compui din cereale i ale proprietilor tehnologice. Actiunea microorganismelor asupra boabelor de cereale are repercursiuni importante asupra unora din componentele lor si implicit le scade calitatea tehnologica. Gravitatea acestor modificari sunt direct proportionate cu intensitatea activitatii microbiene. Din cele mentionate mai sus se poate deduce cu usurinta, ca modificarile cele mai pronuntate sunt produse de incingere cand au loc schimbari ireversibile in compozitia cerealelor, gravitatea lor depinzand de faza de incingere si nivelul pana la care a ajuns procesul. La inceput aceste modificari intereseaza numai culoarea, luciul, mirosul si reducerea capacitatii de germinare a boabelor, pe cand in fazele avansate ele pierd toate calitatile de utilizare. Astfel, in procesul de incingere capacitatea de germinare scade de la 80-90% la 15% in a 30-a zi si ajunge la 0% in a 45-a zi, cand toate boabele sunt mucegaite, glutenul de la 28,5% scade la 22,1%, iar indicele de aciditate creste de la 45% la 66%, deoarece, odata cu scaderea glutenului, creste cantitatea de acizi grai liberi. Se subntelege ca din faina obtinuta din boabele de grau incinse, datorita scaderii cantitative si calitative a glutenului, rezulta o paine de calitate inferioara, cu miez lipicios, cu porozitate neuniforma, inchisa la culoare, cu miros de mucegai sau de statut si gust neplacut. Boabele de orz modificate de actiunea microorganismelor i reduc valoarea de materie prima pentru obtinerea maltului folosit pe scara larga in industria fermentativa.De mentionat ca pierderea capacitatii de germinare a boabelor nu are loc numai in procesul de incingere, dar i in alte situatii cand mucegaiurile sau alte microorganisme patrund activ in embrion, se dezvolta i distrug tesutul embrionar. De asemenea, unele mucegaiuri pot produce o contaminare ascunsa a boabelor, atacand embrionul la care produce modificari de culoare, pe care se observa sporii si miceliile caracteristice si in final distrugandu-1.Masuri de prevenire a contaminrii cu mucegaiuri a cerealelor si de inactivare a micotoxinelor prezente in ele.In prezent exist o multime de substante pentru tratarea semintelor si a plantelor pentru a distruge mucegaiurile prezente in ele. Din nefericire, din motive diverse, tratarea cu aceste substante nu se face de toata lumea sau procedeele de aplicare a lor deseori sunt deficitare. In tara noastra exista nc, partide de cereale poluate cu mucegaiuri si micotoxine daunatoare sanatatii omului si animalelor, ca si boabele de cereale. Din aceasta cauza trebuie luate si alte masuri pentru a preveni asemenea riscuri din care mentionam cateva.

Prevenirea infestrii cu mucegaiuri a plantelor i boabelor de cereale.a.O prima masura este limitarea infestarii cu miceti a plantelor nca din faza de vegetatie. Aceasta se poate obtine prin obtinerea unor soiuri de plante rezistente fata de micetii toxigeni si la seceta. Culturile sa fie bine intretinute si tratate la timp contramicetilor si diferitelor insecte care raspandesc infestarea sau favorizeaza dezvoltarea micetilor prin lezarea plantelor si a semintelor. Solurile acide sau slab acide, care favorizeaza dezvoltarea mucegaiurilor sa fie tratate cu amendamente alcaline, iar culturile sa se roteasca pentru intreruperea ciclului de dezvoltare a unor miceti specifici.b.Irigarea plantelor in apropierea maturarii trebuie evitata pentru a nu spori procentul de apa din seminte, iar recoltarea nu trebuie facuta in perioadele cu ploi abundente.c.Dupa recoltare grauntele cerealelor se vor usca imediat prin mijloace mecanizate rapide, iar grauntele sparte, favorabile dezvoltarii micetilor, se vor alege si indeparta. Spatiul de depozitare sa aiba umiditatea relativa a atmosferei controlata si mentinuta la valori mai mici de 75%.d.Spatiile de depozitare se vor dezinfecta si dezinsectiza inainte de folosire. Insectele prezente in asemenea spatii ataca grauntele, le inlatura coaja si lezeaza continutul facandu-le substraturi favorabile dezvoltarii micetilor. Manipularea cerealelor se va face prin metode inofensive pentru integritatea lor.e.Pentru a se evita ajungerea produselor facute din cerealele contaminate cu micotoxine in hrana omului, ele se vor tine permanent sub control prin programe de supraveghere adecvate. In aceste programe se fixeaza frecventa controalelor prin examene micotoxicologice specifice si limitele maxime de micotoxine admise. In prezent reglementarile din cele mai multe tari au fixat limite maxime pentru alimentele destinate omului de 1-10 ppm, iar pentru cele destinate hranirii animalelor de 5-50 ppm, indiferent de tipul de micotoxina.

Distrugerea micotoxinelor din cerealePana in prezent s-au incercat diferite tehnici fizice, chimice si biologice pentru decontaminarea cerealelor de micotoxine. Ele trebuie sa raspunda mai multor deziderate principale si anume: sa extraga, sa distruga sau sa inactiveze micotoxinele prezente in cereale; sa nu produca reziduuri toxice; sa nu scada valoarea nutritiva si biologica a semintelor de cereale; s nu le modifice caracteristicile organoleptice si tehnologice; sa aiba proprietati fungicide si sporicide. Mentionam cateva din aceste metode.a.Tratarea termica este o metoda care inactiveaza numai partial micotoxinele, in functie de nivelul si durata ei, ca si de gradul de contaminare a cerealelor.b.O degradare partiala a micotoxinelor din cereale se realizeaza, de asemenea, prin expunerea lor la razele UV i gama, ca si prin extractia cu solveni organici sau prin absorbia pe carbune sau pe silicat Toate aceste metode sunt neaplicabile in practica larga.c.Detoxificarea cerealelor prin folosirea alumosilicatilor i zeolitilor pare o metoda promitatoare. Ea s-a folosit pe scara larga in Rusia si se bazeaza pe proprietatile absorbante si cea de schimbatori de ioni ca si pe compozitia chimica, stabilitatea fizica si chimica si pe particularitatile structurale ale acestor substante. Alumosilicatii au pori cu proprietati de cernere moleculara si sunt buni absorbanti ai multor substante organice si anorganice. Dintre alumosilicati, vormiculina se pare ca da rezultate mai bune decat kiselgurul, pegasina si perlita.d.Una din cele mai folosite i mai eficiente metode chimice de degradare a micotoxinelor din cereale este tratarea acestora cu amoniac. Ea se foloseste de mai multi animale in SUA si in unele tarii din Europa si Africa si asigura o decontaminare de 99%.Un inconvenient al acestei metode este ca cerealele tratate administrate animalelor o perioada mai lunga de timp, le poate cauza intarzieri in cretere.e.Tratarea cu apa oxigenat este foarte eficienta daca se aplica 30 min. la pH 9,5 i daca se asociaza cu o temperatura de 80C. Nu este aplicabila grauntelor de cereale deoarece le distruge capacitatea de germinare. S-a aplicat cu eficienta maxima (detoxifiere completa) la faina de arahide.f.Dintre metodele biologice mentionam contaminarea controlata a cerealelor cu bacteria Flavobacterium auranticum. Aceste metode necesita investigatii in continuareMicrobiologia fainii de grauMicroorganisme care contamineaza fainaFaina proaspat macinata contine o microflora a carei compozitie este asemenea cu aceea a cerealelor din care provine, la care se adauga unele microorganisme in timpu! macinarii $i depozitarii, provenite de pe suprafata utilajelor, microaeroflora, contactul cu unele rozatoare si insecte sau cu mainile operatorilor. Numarul total de microorganisme pe un gram de faina oscileaza intre limite foarte largi: de la cateva sute de mii la cateva milioane. In esenta microflora fainii este constituita din spori de Bacillus, bacte:: coliforme, unele specii din genurile Achromobacter, Flavobacterium, Micrococ\ Lactobacillus, Propionibacterium, Serratia, Alcaligenes si numeroase specii de muceg_ si levuri apartinand mai ales genurilor Penicillium, Aspergillus, Saccharomyces. Un faina poate contine i germeni patogeni pentru om cum sunt salmonelele i stafilococii.Cele mai multe dintre microorganismele contaminate sunt inofensive fata de fair. I altele insa pot determina, in anumite conditii, alterarea fainii si produselor derivate sau imbolnavirea consumatorilor. In sfarsit alte microorganisme pot interveni in procesul de fermentare de la fabricarea painii, formand asa numita maia (aluat) naturala.Numarul de microorganisme din cereale si cel din faina obtinuta poate fi diferit, de cele mai multe ori cel din faina fiind mai mic datorit proceselor de curatire si de extracie la care sunt supuse boabele de grau inainte si in timpul macerarii.

Curatirea care se face cerealelor inainte de macinare poate fi uscata si umeda. Curirea uscata consta in separarea diferitelor corpuri straine si se realizeaza prin cernerea prin site si aspiratia energic a aerului incarcat cu particule si microorganisme. Cu aceasta ocazie se indeparteaz o mare cantitate din praful de pe suprafata boabelor.

Curirea umeda este un proces mai complex si implic, pe langa operatiunea de separare i idepartare a corpilor straini, spalarea boabelor, ceea ce asigura o indepartare mai eficient a prafului bacteriilor si sporilor de mucegai de pe suprafata lor.

Dupa curatire urmeaza macinarea propriu- zis in care o parte din microorganismele de pe invelisul boabelor se inlatura odata cu acesta, iar alta parte trece in faina obtinuta. Gradul de extracie al finii influeneaz numarul de microorganisme care trec de pe nveli in faina. Cu ct creste randamentul in faina cu atat aceasta va conine mai multe particule din straturile superioare ale boabelor si deci un numar mai mare de microorganisme.

Tipurile de alterare a fainii determinate de microorganisme

Faina este un produs mai putin stabil din punct de vedere microbiologic decat boabele, deoarece ea este lipsita de elementele structurale de aparare. In cazul fainii agentii microbieni poluanti vin in contact direct cu substantele nutritive necesare dezvoltarii lor. Ei isi reiau activitatea, se multiplic si produc modificri alterative produsului ori de cate ori apar conditii convenabile de umiditate si temperatura.Faina cu umiditate de 14%, pastrat in conditii normale de UR in spaiul de depozitare nu se va altera, microorganismele din ea nu se multiplic, din contr numarul lor scade treptat in timpul depozitarii. Daca UR a spatiului de depozitare este mai mare de 70%, umiditatea fainii creste cu cateva procente si microorganismele isi reiau activitatea. Umiditatea fainii poate creste si in cazurile in care intre temperatura ei si cea a mediului in care se afl sunt diferente semnificative. In asemenea cazuri are loc fenomenul de termohidrodifuzie, incalzirea unor straturi ale fainii determinand transferul umiditii catre straturile mai reci. Principalele tipuri de alterare a fainii sunt mucegirea, ncingerea si acrirea.a.Mucegairea este tipul de alterare cel mai frecvent intalnit la faina. Ea apare cnd umiditatea fainii depaseste 15%. In aceste conditii sporii de miceti prezenti germineaz, hifele de mucegai cuprind masa de fain, imprima acesteia mirosul caracteristic de mucegai si gustul de amar, care este transmis si produselor realizate din ea.

In acelasi timp componentele finii si insusirile ei tehnologice sufera diferite modificari. Astfel, cantitatea si elasticitatea glutenului scad, iar culoarea lui se inchide. Aciditatea fainii creste datorita hidrolizei lipidelor si formarea acizilor organici din glucidele metabolizate de enzimele micetilor dezvoltati.b.Incingerea apare si se dezvolta ca si in cazul boabelor de cereale, dar urmrile sunt mult mai grave, modificrile fizice si biochimice fiind mai pronuntate. Faina isi pierde pulverulenta si se poate transforma intr-o masa compact, aproape pietrificata. In asemenea conditii ea nu se mai poate folosi in transformarea in produse de panificatie destinate omului, iar administrarea ei in hrana animalelor se admite numai daca nu contine micotoxine peste anumite limite maxime.

c. Acrirea se dezvolta la faina de grau si de porumb lipsita de spori de mucegai ceea ce se intampla foarte rar. Din aceasta cauza acest tip de alterare apare numai n cazuri exceptionale si este consecinta dezvoltarii bacteriilor acidifiante prezente care metabolizand glucidele, formeaza acizi organici (specii din genul Lactobacillus) Depozitarea bacteriilor lactice este, de regula precedata de multiplicarea speciilor de Bacillus capabile sa metabolizeze amidonul in glucide simple. Se subntelege ca si n acest caz, aparitia acririi este conditionata de creterea umiditatii fainii si a temperaturii de depozitare.Din cele mentionate mai sus rezulta ca cele trei tipuri de alterare pot fi evitate dac faina are umiditatea mai mica de 15% si se depoziteaza in spatii cu temperatura