ميكروبيلوجيا اللحوم_meat microbiology
بسم الله الرحمن الرحيم
ميكروبيلوجيا اللحوم
1- مقدمة:
تدرس ميكروبيولوجيا المجازر من اجل ضمان أن أعداد الكائنات الحية الدقيقة في اللحوم قليله بقدر الإمكان عند خروجها للمستهلك ومن اجل هذا الغرض من الضروري معرفة سلوك هذه الكائنات الحية الدقيقة ومعرفة كيفية التحكم بها
التعريف:
علم الميكروبيولوجي هو علم دراسة الكائنات الحية الدقيقة والتي يمكن أن تتواجد علي هيئة خلايا وحيده أو علي هيئة تجمعات عنقودية وهي غالبا ما تعيش حرة (الخلايا الميكروبية تختلف عن الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية التي لا تستطيع أن تعيش حرة في الطبيعة ولكنها تتواجد فقط كجزء من نسيج عضو يتكون من العديد من الخلايا)
وميكروبيولوجيا الأغذية هو العلم الذي يهتم بدراسة الكائنات الحية الدقيقة التي تتواجد في الغذاء
2- أنواع الكائنات الحية الدقيقة:
هناك عدد من الكائنات الحية الدقيقة الهامة التي يمكن أن تتواجد في الغذاء
·البكتيريا
·الخمائر والأعفان (الفطريات)
·الفيروسات
·البروتوزوا
3- أهمية البكتيريا:
البكتيريا هي أهم مجموعات الكائنات الحية الدقيقة التي يتصادف وجودها أثناء عملية إنتاج اللحوم الحمراء والدواجن كما أنها الأكثر أهمية من وجهة نظر فساد الأغذية وأمراض العدوى الغذائية علي حد سواء, قد تسبب الفطريات بعض المشاكل إلا أنها ليست ذات أهمية كبيرة , بينما الفيروسات والبروتوزوا أكثر أهمية من الفطريات إلا أنها يصعب التعرف عليها من خلال الاختبارات الميكروبيولوجية الروتينية ولذا سوف ينصب الاهتمام خلال هذه الدراسة علي البكتيريا .
4- علم البكتيريولوجي
– أشكال وأحجام وسلوك البكتيريا
البكتيريا كائنات حية دقيقة صغيرة للغاية مفردة الخلايا لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ويمكن رؤيتها بواسطة الميكروسكوب
وفي نفس الوقت يمكن رؤية المستعمرات البكتيرية بالعين المجردة حيث أنها تتكون من العديد (أكثر من بليون ) من الخلايا في المستعمرة الواحدة
وتتواجد البكتيريا في المجازر علي الأسطح الملامسة للحوم وعلي اللحوم نفسها وإذا تمكنا من رؤية هذه المستعمرات يكون اللحم في هذا الوقت ذو ملمس مخاطي وفاسد بالمرة
أنواع البكتيريا المختلفة تختلف فيما بينها في الحجم والشكل يمكن أن تكون دائرية أو بيضاوية أو عصوية الشكل كما يمكن أن تكون صغيرة أو كبيرة الحجم , وعادة شكل وحجم البكتيريا يمكنان غير المختصين من معرفة أي شيء عن نوع الكائن الحي الدقيق الموجود.
تتواجد البكتيريا في كل مكان باستثناء تلك الأماكن التي يتوفر بها ظروفا مدمرة لخلاياها , وبممارسة الاشتراطات الصحية الخاصة بالمجازر وكذلك الأمور الفنية الجيدة المتعلقة بالذبح يمكن خفض الحمل الميكروبي من علي جسم الحيوان بعد الذبح
- متطلبات نمو البكتيريا
من المهم تذكر أنها كجميع الكائنات الحية تحتاج البكتيريا للرطوبة وبعض المغذيات كي تنمو خلاياها واللحوم بأنواعها غنية في محتواها بهذه المغذيات وبالرطوبة ولذا فهي بيئة مثالية لنمو عدد كبير من أنواع البكتيريا بالإضافة إلي عوامل بيئية أخري تؤثر علي قدرة البكتيريا علي النمو والبقاء حية :
,مثل درجة الحرارة , الغازات والغلاف الجوي المحيط ,الحموضة PH ,والتحكم في هذه الظروف يمكننا من التحكم في نمو البكتيريا في مجازر اللحوم
ــ طريقة نمو البكتيريا (النمو الاسي اللوغارتمي)
عندما نذكر نمو البكتيريا نعني تضاعف البكتيريا حيث تتضاعف خلاياها في عملية تعرف بالانقسام الخلوي بمعني أن خلية أبوية واحده تعطي عند انقسامها خليتين بنويتين (الجيل الأول) وكل خلية بنوية تنقسم بدورها منتجة خليتين إضافيتين وهكذا....
علي سبيل المثال إذا كان لدينا 1000 خلية بكتيرية لكل جرام من اللحم وجميعها تكاثرت علي النحو السابق تصل أعدادها لمليون
1000000 (1x 6"10 ) خلية / جرام لحم في عشرة أجيال فقط
وذلك في متوالية أسية كالتالي (32000,16000,8000,4000,2000,1000) وعلي هذا النحو معرفة أعداد الحمل الميكروبي الأولي بالاعتماد علي معطيات تضاعف الخلايا بالطريقة اللوغاريتمية السابقة يمكن تحديد أعداد الحمل النهائي الذي تحمله اللحوم ,ويجب الحفاظ علي الحمل الميكروبي سواء الأولي أو النهائي في اقل مستوي له في لحم الحيوان خلال مراحل التصنيع المختلفة
عمر الجيل :
عمر الجيل هو الوقت اللازم لازدواج الخلية الميكروبية وإنتاجها لخلية أخري بنوية وهو عامل محدد في ميكروبيولوجيا المجازر, بعض أنواع البكتيريا عمر الجيل لأفرادها قصير جدا (دقائق معدودة ) والبعض الأخر عمر الجيل الخاص بها طويل جدا(عدة ساعات) , ودرجة الحرارة عامل هام ومؤثر في عمر الجيل حيث أن خفض درجة الحرارة بواسطة عملية التبريد يطيل من عمر جيل البكتيريا الغير مرغوب فيها مثل البكتيريا المسببة للفساد وبالتالي نستطيع إبطاء عملية تضاعف الخلايا وهو العامل المشترك والأكثر أهمية لإطالة عمر صلاحية المنتجات ذات الطبيعة البروتينية سريع التلف والفساد مثل اللحوم بأنواعها
-ـ دورة حياة البكتيريا
يتكون منحني نمو البكتيريا من فترة قصيرة يكون التكاثر فيها بسيط جدا أو غير موجود بالمرة وهو ما يعرف بالطور اللاجي (طور الركود) ثم تزيد أعدادها بسرعة من خلال الطور اللوغاريتمي أو طور التضاعف الاسي ويستمر حتي الوصول لأقصي أعداد يمكن للوسط أن يتحملها وهو ما يعرف بطور الثبات ثم تموت الخلايا بمعدل سريع فيما يعرف بطور الهلاك أو الهبوط
أثناء الطور التمهيدي (lag phase) تتأقلم الخلايا مع البيئة المحيطة بها ويكون معدل التخليق الخلوي (بناء البروتوبلازم ) كبير جدا
بينما انقسام الخلايا يكون بمعدل ضئيل للغاية بمعني انه يكون هناك زيادة في حجم الخلايا وليس في أعدادها , ولذا توفير الحد الادني من العوامل المعوقة يطيل من الوقت اللازم للطور التمهيدي ,وعند دخول منحني النمو في الطوراللوغاريتمي (log) تنقسم الخلايا بسرعة بطريقة أسية وبمعدل ثابت وذلك حتي الدخول في طور الثبات (stationary) حيث يتساوي معدل هلاك الخلايا مع معدل انقسام الخلايا وذلك عند أقصي حد لأعداد الخلايا في بيئة النمو ثم يعقب ذلك الدخول في طور الهلاك (decline) ويكون فيه معدل هلاك الخلايا اعلي بكثير من معدل الانقسام , حيث تتأثر خلايا البكتيريا بعوامل كثيرة من أبرزها تراكم مخلفات تمثيلها الغذائي (المثبطة لها ) ونفاذ العناصر المغذية
ومثال ذلك تراكم حمض الللاكتيك في حالة منتجات اللحوم المتخمرة
-----||-- الدمج الآلي للمشاركات المتعاقبة - المشاركة التالية أضيفت الساعة 09:36 PM -----||----- المشاركة السابقة أضيفت الساعة 09:32 PM --||-----
ــ العلاقة بين درجة الحرارة ونمو البكتيريا
معظم أنواع البكتيريا لها درجة حرارة مثلي وصغري وكبري لعملية التكاثر
* البكتيريا المحبة للبرودة
تتمكن من النمو علي درجات حرارة التبريد التجاري وأغلبها أفضل نمو لها
علي درجة حرارة 15-25° م وعلي درجات حرارة اقل في التخزين المبرد وهذا النوع الأكثر أهمية حيث أن أكثر أنواع البكتيريا المسببة لفساد اللحوم الحمراء والدواجن محبة لدرجات الحرارة المنخفضة
* البكتيريا المحبة لدرجات الحرارة المتوسطة
أفضل نمو لها بين 25-40°م واغلب البكتيريا التي تعيش في القناة الهضمية للحيوان
هي بكتيريا محبة للحرارة المتوسطة
* البكتيريا الحبة لدرجات الحرارة المرتفعة
أفضل نمو لها علي درجة حرارة أعلي من 45°م والعديد من أنواعها لا يستطيع النمو علي درجة حرارة اقل من 40°م
* البكتيريا المقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة
قادرة علي البقاء حية مع درجات حرارة المعاملات الحرارية المعتدلة مثل البسترة
ــ العلاقة بين الغازات ونمو البكتيريا
*البكتيريا الهوائية تنمو فقط في وجود الأكسجين
* البكتيريا اللاهوائية تنمو فقط في غياب الأكسجين
* البكتيريا اللاهوائية اختيارا تنمو في وجود أو غياب الأكسجين
* البكتيريا قليلة الاحتياج للأكسجين تنمو في وسط يحتوي علي نسبة أكسجين
اقل من نسبة تواجده في الهواء الجوي العادي
في الحقيقة
للبكتيريا مدي واسع من الظروف البيئية المتعلقة بمتطلباتها من الغازات وهو أمر ذو أهمية بالغة في مجال صناعة اللحوم الحمراء والدواجن , فهي عادة ما تغلف في أنواع من البلاستيك المنفذ للأكسجين وهنا نتوقع نمو البكتيريا الهوائية المحبة للبرودة وعلي أي حال,مع ظروف تعبئة اللحوم تحت التفريغ (cry-o-vac) تنمو جيدا الأنواع الاخري من البكتيريا مثل البكتيريا قليلة الاحتياج للأكسجين أو تلك البكتيريا اختيارية التهوية المحبة للبرودة حيث أن الخامة المخصوصة التي تستخدم في التعبئة تحت التفريغ غير منفذة للأكسجين
5ـ المجموعات البكتيرية
كما ذكرنا مسبقا توجد البكتيريا في كل البيئات الطبيعية فنحن نتنفس أعداد لاتحصي مع شهيقنا حتي في أنقي هواء علي وعلي أعلي الجبال, وأغلب هذه البكتيريا غير ضارة وبعضها يستغل لتأثيرها النافع والقليل منها ضار
ــ البكتيريا المستغلة في الإنتاج الغذائي
بعض أنواع البكتيريا تستغل في إنتاج القوام والنكهة المرغوبة في بعض الأغذية والأمثله علي ذلك كثيرة منها السجق المتخمر وصناعة المخلالات , والجبن والزبادي والخل والبيرة والخبز كما تستخدم الخميرة لإنتاج الخبز
التقليدي والمشروبات الكحولية مثل النبيذ والأنواع الاخري من البيرة
ـ بكتيريا فساد الأغذية
تضم هذه المجموعة تلك البكتيريا المسببة لتدهور وفساد خواص الغذاء عن طريق تحليلها لمكوناته أو نتيجة لتراكم نواتج تمثيلها الغذائي الغير مرغوبة ,وحتى لو تم إنتاج اللحوم والدواجن تحت ظروف صحية وتم تخزينها مبرده ستصبح في النهاية غير مقبولة بسبب نمو بكتيريا الفساد المحبة للبرودة
ــ بكتيريا العدوى الغذائية
قادرة علي التسبب في إصابة الأشخاص المستهلكين للغذاء بأمراض العدوى الغذائية ومن أكثر الأمثلة أهمية بالنسبة للحوم Salmonella, Campylobacter, Yersinia enterocolitica,
Staphylococcus aureus,Listeria monocytogenes, Clostridium perfringens
,Clostridium botulinum وهذا النوع الأخير يسبب التسمم البوتشوليني
حيث ينتج أكثر أنواع السموم البيولوجية المعروفة خطورة علي الإطلاق
6ــ الجراثيم البكتيرية
القليل من أنواع البكتيريا مثل (Bacillus and Clostridium) قادرة علي إنتاج أجسام في خلاياها تعرف بالجراثيم لها وظيفة مماثلة لوظيفة البذور في النبات وهذه الجراثيم مقاومة للظروف البيئية غير الملائمة أكثر من الخلية المنتجة لها ولذا يمكن أن تموت الخلية الخضرية وتبقي جراثيمها حية
من ضمن هذه البكتيريا المنتجة للجراثيم
* الأنواع النموذجية المسببة لفساد الأغذية المعلبة المعاملة بالحرارة
bacillus steareothermophillus
flat sour bacteria
* الأنواع الاخري القادرة علي التسبب في الإصابة بأمراض العدوى الغذائية
B. cereus Cl.perfringens Cl.butlinum
7ــ البكتيريا التي تم عزلها من اللحوم الحمراء والدواجن
عزلت أفراد هذه الأنواع من البكتيريا من اللحوم الحمراء والدواجن ومنتجاتهم
-----||-- الدمج الآلي للمشاركات المتعاقبة - المشاركة التالية أضيفت الساعة 09:37 PM -----||----- المشاركة السابقة أضيفت الساعة 09:36 PM --||-----
8- ميكروبيولوجيا إنتاج اللحوم
إذا احتوت الأنسجة العضلية العميقة للماشية الخالية من الأمراض علي كائنات حية دقيقة فإنها تحتوي علي عدد قليل جدا منها ,إلا أن السطح الخارجي للحيوان نفسه (الرأس ,الشعر ,الجلد ,الريش) ملوث بطبيعة الحال بالعديد من أنواع الميكروبات و القناة الهضمية بما تحمله من ميكروبات سبب آخر لهذا التلوث
,وذلك من لحظة ذبح الحيوان وفي كل مرحلة من مراحل التصنيع بداية من الجسم الخارجي (الأكثر أهمية ) مرورا بالأدوات والمعدات كل ذلك يزيد من فرص تعرض اللحم للتلوث والفساد .
وعند تقطيع جسم الحيوان تستخدم الأدوات والمعدات المخصصة لذلك وينتج عن ذلك تلوث سطح القطعيات الناتجة , ومن الناحية النظرية عملية إزالة الجلد تقوم بالكشف عن السطح المعقم الخالي من الميكروبات في العضلات ولكن عمليا نجد أن عملية تداول اللحم تساعد بشكل ملحوظ في زيادة الحمل الميكروبي لسطح اللحم وهذا يحدث سواء تم إزالة الجلد مبكرا اثناء عمليات الذبح كما في البقر والضأن أو أزيل لاحقا كما يحدث في بعض قطعيات لحم الخنزير أو مجزئات الدجاج منزوعة الجلد
أمثلة للعوامل المسببة لتلوث جسم الحيوان المذبوح بالكائنات الحية الدقيقة :
* السطح الخارجي للحيوان
* محتويات القناة الهضمية
* الأدوات والمعدات والماكينات
* المجزر (الهواء ,فتحات الصرف,قطرات الماء المتكاثفة علي الأسطح )
* المواد المضافة (التوابل في حالة المنتجات المصنعة )
ولذا نحتاج للتحكم في مثل هذه العوامل بواسطة
· استخدام أدوات مطهرة جيدا
· التأكد من كون المجزر نظيف ومطهر جيدا
· استخدام طرق صحية في عمليات نزع الجلد والأحشاء
· تنظيف الأدوات والمعدات من آن لآخر اثناء عملية التشغيل
· تطبيق اعلي مستويات النظافة الشخصية للعاملين
حتي يكون للحم عمر صلاحية طويل يجب أن يكون الحمل الميكروبي له (102 - 104 ) ميكروب / سم2 ولكي نحدد مجالا لإعداد هذه الميكروبات ينبغي أن تنسب أعدادها إلي مصدر التلوث بها ,وفي حالة سطح الجسم الخارجي للحيوانات والطيور السليمة فأنها ملوثة بعدد كبير جدا من مختلف الكائنات الحية الدقيقة ,
في دراسة للحمل الميكروبي للمواشي الحية وجد أن الرأس يحمل 107 ميكروب/سم 2 ووجد أن كل جرام من التربة يحمل نفس الرقم بينما المواد البرازية تحمل أكثر من مائة ضعف ولذا تعد القناة الهضمية الأكثر تلوثا وخاصة بأنواع الكوليفورم حيث تحمل 109 و108 ميكروب / جرام مواد برازية
ويعد جلد الحيوان وصوفه اكبر مصادر تلوث جسم الحيوان المذبوح (البكتيريا المرضية والبكتيريا المسببة للفساد ) ولذا يجب مراعاة منع تلامسه هذه المناطق مع سطح اللحم اثناء عملية نزع الجلدحيث انه عند تلامس الجلد لسطح اللحم يلوث اللحم بعدد لا يستهان به من الميكروبات وعلي نفس المنوال يجب علي العاملين في هذه المرحلة عدم الاتصال المباشر مع اللحم إلا بعد غسيل وتطهير الأيدي والأدوات بطريقة كاملة
من الصعب جدا الحصول علي لحم صحي وسليم من طيور وحيوانات قذرة ,لذا من الهام جدا أن تكون الحيوانات المقدمة للذبح هي تلك الحيوانات النظيفة نسبيا إلا أن ذلك يتوقف علي طريقة وأماكن التربية وطريقة النقل (يسبب الإجهاد عدم تحكم الحيوان في خروج البول والبراز) والطقس والمناخ السائد (جاف , ممطر) وظروف المنطقة المعدة للحيوانات في انتظار دورها في عملية الذبح ,والحيوانات المراباة في مزارع التسمين علي أحواض التغذية ربما تحمل ميكروبات من نوع الكوليفورم بصورة اكبر من ميكروبات التربة والتي تحملها حيوانات المراعي المفتوحة , ومن الاتجاهات الحديثة المتبعة حاليا أنه لا يتم تقديم الحيوانات شديدة القذارة إلا بعد اتخاذ تدابير نظافة تضمن تخفيف الأوساخ من سطح الجسم الخارجي ,بالإضافة إلي استراتيجيات بعيدة المدى يتم إتباعها في أماكن التربية لتقليل أعداد مثل هذه الحيوانات عند أعدادها للذبح
مما سبق يتضح انه من الهام في الظروف العادية تلافي خطر تلوث لحم الحيوان بواسطة محتويات قناته الهضمية ولذا فان مقدار بسيط للغاية من محتوي القناة الهضمية كافي جدا للتسبب في تلوث اللحم بأعداد هائلة من بكتيريا الكوليفورم كما أن حدوث ثقب للأمعاء أو انسكاب جزء من محتوياتها ينتج عنه تلوث حاد للحم , ولهذا من الضروري إتباع الحيطة الكاملة اثناء نزع الأحشاء للحفاظ عليها سليمة
بالإضافة إلي الجلد والقناة الهضمية والقناة التنفسية بول ولبن الحيوانات هي أيضا مصادر هامه من مصادر تلوث اللحم ,تداول اللحوم وتجهيزها يتضمن ذلك اتصالها مع سكاكين وأيدي وملابس العاملين وأدوات التصنيع (مثل المناشير وخطافات التعليق وطاولات نزع العظام والسيور الناقلة ) والمياه المستخدمة في غسيل أجسام الحيوانات بعد الذبح كما ن الهواء الجوي ينقل الميكروبات المحمولة جوا بين أماكن التصنيع ,جميع هذه العوامل تسبب نقل الميكروبات الخطير بالفعل وتنقل التلوث للحم الحيوان المذبوح من البديهي أنه يجب مراعاة نظافة كل الأدوات المستخدمة مع توفير الماء المضاف إليه الكلور ومرافق غسيل الأيدي بالقرب من أماكن تمركز العمال بالإضافة إلي الطرق الاخري المتبعة في عمليات الذبحة الصحية
ومن الجدير بالذكرأن الميكروبات ترتبط بشدة بالجلد واللحم وهذه العملية غير مفهومه جيدا إلا أنها تبقي غير قابلة للنقض فمع بقاء الميكروبات علي اللحم لفترة طويلة تصبح عملية إزالتهم من الأمور الصعبة ,وأثناء تصنيع الدواجن مع طول الوقت الذي يمر علي اتصال جسم الطائر المذبوح مع الأسطح الملوثة الحاملة للميكروبات ,يمكن خفض المحتوي الميكروبي بواسطة الغسيل من خلال نقاط غسيل تتوسط العملية الإنتاجية وذلك قبل حدوث ذلك الارتباط بين الميكروب واللحم الملوث به
وهذا المبدأ غير قابل للتطبيق مع الأجسام الكبيرة للحيوانات المذبوحة حيث أن الرطوبة الزائدة تعمل علي انتشار الملوثات وليس علي إزالتها كما هو متوقع ,في الحقيقة نجد أن الأجزاء الضئيلة من فضلات الحيوان أو من محتوي قناته الهضمية أو بعض الطين أو التربة تنتشر علي باقي الجسم بواسطة عملية الشطف وتصبح الأماكن النظيفة أكثر تلوثا ولهذا السبب لا تفضل عملية الشطف ,فالأجسام المبللة تميل للفساد بسرعة اكبر وخاصة إذا كانت مبلله ولازالت ساخنة ,وأجسام الحيوانات المذبوحة غير المنصفة ( علي المحور الطولي للجسم ) يجب أن لا يتم غسيلها بالمرة والأجسام المنصفة تشطف بالماء جزئيا فقط تحت ضغط منخفض
إذا لم تقدم اللحوم المذبوحة للاستهلاك المباشر أو لعمليات تصنيعية أخري من البديهي تبريدها مباشرة لان ذلك يحدد الجودة الميكروبيولوجية لهذه اللحوم حيث يحد التبريد السريع من النمو الميكروبي ,وعلي أي حال يمكن أن يؤدي عملية التبريد السريع إلي ظاهرة انكماش ما قبل الدخول في التيبس الرمي للعضلات وبالتالي يفقد اللحم طراوته ,وللتوفيق بين هذه الظروف المتعارضة يجب ضبط الظروف المثلي لعملية التبريد .إلا انه خلال عملية التبريد يمكن حدوث التلوث وذلك عن طريق تلامس الأجسام مع بعضها البعض أو بالتلامس مع الأرضيات والجدران الغير نظيفة أو عن طريق مصدر الهواء البارد في المبرد air chiller )) وخاصة إذا لم تنظف المرشحات بطريقة دورية منتظمة
وأخيرا فان التحدي الرئيسي في صناعة اللحوم فيما يتعلق بنواحي النظافة هو خفض التلوث بالحمل الميكروبي الخارجي للحوم بواسطة الكائنات الحية الدقيقة خلا ل تسلسل جميع مراحل العملية الإنتاجية