גרסה מ־00:51, 27 בינואר 2022

מיקרוביולוגיה של מזון

הגדרת מיקרוביולוגיה של מזון

מיקרוביולוגיה של מזון הוא תחום מדעי העוסק בחוקר המיקרואורגניזמים, הן במזון והן המשמשים לייצורו. מאות שנים לפני תגלית המיקרוביולוגיה, שנחשבת למדע בן 100 שנים בלבד, בני אדם כבר גילו שיטות שונות לניצול מיקרואורגניזמים לשימוש במזון, גם שיטות שימור מזון כמו המלחה וייבוש.^[1]

ישנם יישומים רבים של מיקרואורגניזמים בתעשיית המזון והם משמשים לייצור מרכיבים ומזונות כמו יין, לחם, וגבינות. הם משפיעים על איכות, זמינות וכמות המזון. בנוסף, מיקרואורגניזמים מהווים אתגר מרכזי לבריאות הציבור בשל יכולתם לגרום למחלות בקרב בני האדם,^[2] ואתגר מרכזי ליצרניות המזון שעלולות לחוות הפסדים כלכליים עקב קלקול המוצרים והשמדתם.^[3] לפיכך, נעשים מאמצים מתמשכים בקרב תעשיות המזון, הממשלות והחברה לשפר כלי דגימה סטטסטיים ושיטות מיקרוביאליות על מנת להבין את המנגנונים המשפיעים על גורלם של מיקרואורגניזמים במזון.^[4]

סוגי מיקרואורגניזמים העלולים להימצא במזון

מזונות מכילים תרכובות אורגניות טבעיות ונדיר מאוד שיהיו סטריליים ללא נוכחות כלשהיא של מיקרואורגניזמים. למזונות שונים אוכלוסייה מעורבת של מיקרואורגניזמים שמקורם במיקרו-פלורה (אוכלוסיית המיקרואורגניזמים) הטבעית של סביבת המקור של המזון. עבור גידולים חקלאיים, מיקרואורגניזמים מאכלסים את המזון משלב הגידול והקטיף ועד להכנה והצריכה. המיקרו-פלורה של המזון תלויה בעיקר בסוג החיידקים, במאפיינים של סוג המזון, בזיהום אפשרי ובתנאי הגידול, העיבוד והאחסון. הקבוצות המיקרוביאליות הקשורות למזונות הן חיידקים, פטריות, שמרים, עובשים, פרוטואזה, אצות ווירוסים.

השפעת המיקרואורגניזמים על המזון (לטוב ולרע)

מיקרוביולוגיה חשובה לבטיחות, לייצור, לעיבוד, לשימור ולאחסון מזון. מיקרואורגניזמים כמו חיידקים, שמרים ועובשים משמשים לייצור מזון ומרכיביו כגון יין, בירה, מאפים ומוצרי חלב. מצד שני, קלקול מזון וזיהום של מיקרואורגיזמים פתוגניים נחשבים כאחד הגורמים העיקריים לאובדן מוצרי מזון בימינו. למרות התפתחויות בתחום (טכנולוגיות, ארגוניות, היגייניות) שמהוות גורמים חשובים למניעה ולעיכוב של גידול וזיהום חיידקים, מוצרי מזון רבים נשארו רגישים לקלקול ולפעילות של מיקרואורגניזמים פתוגניים.[3]

למיקרואורגניזמים יש חשיבות רבה למזון מהסיבות הבאות:

מיקרואורגניזמים עלולים לגרום לקלקול מזון: הטעם, הריח והמרקם הבלתי רצויים הם חלק מהמאפיינים של מזון מקולקל.[2] מזון יכול להיחשב כמצעדיום אופטימלי לגידול חיידקים ומיקרואורגניזמים נוספים. בהתחשב במגוון העצום של מקורות האספקה, החומרים והשיטות שבאמצעותן מיוצר המזון כיום, כמעט כל סוג של מיקרואורגניזם הוא מזהם פוטנציאלי. בהינתן הזדמנות לגידול, מיקרואורגניזמים ינצלו זאת וייתכן כי יגרמו לשינויים במראה, בטעם, בריח, ובאיכויות אחרות של המזון. השינויים משתנים בהתאם לסוג המזון המתקלקל, אך ניתן לסכם אותם על ידי בחינת הפירוק של רכיבי התזונה העיקריים המצויים במזון: חלבונים, פחמימות ושומנים.

■ מזונות המכילים חלבון, במיוחד בשר, נרקבים על ידי מיקרואורגניזמים כמו חיידקי פרוטאוס, פסאודומונאס וקלסטרידיום, המפרקים את שרשראות הפפטידים הארוכות של החלבונים לחומצות אמינו ותרכובות בעלות ריח לא נעים כמו אמינים, אמוניה ומימן גפרתי.

■ פחמימות (סוכרים ועמילנים) מותססות לחומצות, אלכוהול וגזים (פחמן דו חמצני).

■ מזונות המכילים שומן כמו מוצרי חלב מתקלקלים על ידי חיידקים שמפרקים שומנים לחומצות שומן וגליצרול. [6]

זיהום מיקרוביאלי יכול להתרחש בכל נקודה בתהליך ייצור המזון: גידול, קציר, הובלה, אחסון או הכנה סופית.[7]

2. מיקרואורגניזמים משמשים לייצור מגוון רחב של מוצרי מזון: למיקרואורגניזמים תפקיד חשוב בייצור של מוצרי מזון רבים הן בהכנות ביתיות והן בתעשיית המזון. מיקרואורגניזמים משמשים לייצור מוצרי חלב ומשקאות אלכוהוליים. יוגרט, שמנת חמוצה, יין, בירה, מלפפונים חמוצים וגבינה הם הדוגמאות הבסיסיות למוצרים שבהם מיקרואורגניזמים משמשים כחומר הכרחי לייצורם. חומרי הגלם המשמשים לייצור מוצרים אלו מאכלסים מיקרואורגניזמים הידועים כגורמים לשינויים הנדרשים על מנת לקבל את להמוצר הרצוי. לעתים קרובות יצרני מזון משתמשים ב"תרבית התחלה"- (סטרטר)", אוכלוסייה מסחרית של מיקרואורגניזמים ידועים ומוגדרים, על מנת לקבל הדירות במוצר הסופי.[6]

3. מחלות מיקרוביאליות יכולות להיות מועברות על ידי מזון: ישנם שישה סוגים של מיקרואורגניזמים שעלולים לגרום למחלות הנישאות במזון והם חיידקים, וירוסים, טפילים, פרוטואזות, פטריות ופריונים.[8]

הבדיקות שנעשות לזיהוי הימצאות מיקרואורגניזמים במזון

השכיחות של מחלות הנישאות במזון גדלה עם השנים והביאה לבעיות בריאות ציבוריות גדולות ברחבי העולם. ניתן למצוא פתוגנים הנישאים במזון במזונות שונים וחשוב לזהות אותם כדי לאפשר אספקת מזון בטוחה ולמנוע הפצה של מחלות הנישאות במזון.[9] שיטות מסורתיות כוללות תרבות חיידקים תוך שימוש במגוון שיטות העשרה לא סלקטיביות וסלקטיביות. [10] השיטות הקונבנציונליות והנפוצות כיום המשמשות לאיתור פתוגן הנישא במזון גוזלות זמן רב ומאמץ ניכר. לפיכך, פותחו מגוון שיטות לזיהוי מהיר של פתוגנים הנישאים במזון. ניתן לסווג שיטות זיהוי מהיר לשיטות מבוססות חומצת גרעין, מבוססות חיישן ביולוגי ושיטות מבוססות אימונולוגיה.

שיטות הזיהוי המהיר הנפוצות:

■ תגובת שרשרת פולימראז פשוטה (PCR): אחת השיטות הנפוצות ביותר המבוססות מולקולריות לאיתור פתוגנים של חיידקים הנישאים במזון היא תגובת שרשרת פולימראז (PCR). השיטה מאפשרת זיהוי של פתוגן חיידקי יחיד הקיים במזון על ידי זיהוי רצף דנ"א ספציפי של המטרה.

■ בדיקת אימונוסורבנט מקושרת אנזים (ELISA): היא אחת השיטות האימונולוגיות הנפוצות ביותר לזיהוי פתוגנים הנישאים במזון. יכולה לזהות אנטיגנים הנמצאים על פני תא או רעלים המיוצרים על ידי פתוגן במזון.

■ בדיקת NASBA: היא תהליך הגברה אנזימטי בזמן אמת המסוגל להגביר ולזהות RNA.

■ בדיקת FISH: טכניקת מעבדה לאיתור ואיתור רצף דנ"א ספציפי על כרומוזום. הטכניקה מסתמכת על חשיפת כרומוזומים לרצף דנ"א קטן הנקרא פרופ שמחוברת אליו מולקולה פלואורסצנטית.

באופן כללי, שיטות זיהוי מהיר הן בדרך כלל יעילות בזמן, רגישות, ספציפיות וחוסכות עבודה. הפיתוחים של שיטות זיהוי מהירים חיוניים במניעה וטיפול במחלות הנישאות במזון.[9] עם זאת, שיטות אלו לא נמצאות תדיר במעבדות מיקרוביולוגיות בשל אופי העבודה ועלויות כלכליות גבוהות.

התקנים הישראליים לגבי מיקרואורגניזמים במזון ובטיחות מזון

התקינה הישראלית מהווה תשתית מקצועית ואיכותית לכל מגזרי המשק, והיא מסייעת בשמירה על הבטיחות, הבריאות ואיכות הסביבה.

התקנים הקשורים למזון ובטיחותו:[11]

■ FSSC 22000- תקן לניהול מערכות בטיחות מזון: התקן מיועד ליצרני מזון ואריזות ודן בניהול מערכת בטיחות מזון עם דגש על תשתיות.

■ ISO 22000:2018- תקן בטיחות מזון: דרישות לניהול מערכת בטיחות מזון לכל הארגונים בשרשרת המזון.

■ HACCP- עקרונות לבקרת בטיחות מזון: גישה שיטתית המבוססת על שבעה עקרונות מרכזיים לבקרת בטיחות מזון כפי שהוגדרו על ידי הקודקס אלמנטריוס.

■ BRC- תקן גלובאלי לבטיחות מזון: תקן בינלאומי לאיכות ובטיחות מזון עפ"י British Retail consortium ליצרני מזון ובתי אריזה.

■ BRC/IoP- תקן לייצור אריזות מזון: התקן מיועד ליצרני אריזות למזון ותחומים נוספים וחל על אריזות ראשוניות, שניוניות ושלישוניות. קימות שתי קטגוריות כאישור לעמידה בדרישות התקן.

■ אורגני – לשיווק בישראל PPIS

^ eufic, A short History of Microbiology in Food and Food Systems, Circles, ‏2021-03-08 (באנגלית אמריקאית)
^ Neegam Nain, Katoch Gunjan Kumari, Hridya Haridasan, Shiwani Guleria Sharma, Microbes in Food and Beverage Industry, Singapore: Springer Singapore, 2020, עמ' 249–258, ISBN 978-981-15-4098-1
^ Jose M. Lorenzo, Paulo E. Munekata, Ruben Dominguez, Mirian Pateiro, Main Groups of Microorganisms of Relevance for Food Safety and Stability, Elsevier, 2018, עמ' 53–107
^ H.M. Húngaro, W.E.L. Peña, N.B.M. Silva, R.V. Carvalho, Food Microbiology, Elsevier, 2014, עמ' 213–231

[1] ufic, A short History of Microbiology in Food and Food Systems, Circles, ‏2021-03-08 (באנגלית אמריקאית)

[2] Neegam Nain, Katoch Gunjan Kumari, Hridya Haridasan, Shiwani Guleria Sharma, Microbes in Food and Beverage Industry, Singapore: Springer Singapore, 2020, עמ' 249–258, ISBN 978-981-15-4098-1

[3] Jose M. Lorenzo, Paulo E. Munekata, Ruben Dominguez, Mirian Pateiro, Main Groups of Microorganisms of Relevance for Food Safety and Stability, Elsevier, 2018, עמ' 53–107

[4] H.M. Húngaro, W.E.L. Peña, N.B.M. Silva, R.V. Carvalho, Food Microbiology, Elsevier, 2014, עמ' 213–231

[1]

[2]

[3]

[4]

@@ שורה 2: / שורה 2: @@
 = הגדרת מיקרוביולוגיה של מזון =
-[[מיקרוביולוגיה]] של [[מזון]] הוא תחום מדעי העוסק בחוקר המיקרואורגניזמים, הן במזון והן המשמשים לייצורו. מאות שנים לפני תגלית [[מיקרוביולוגיה|המיקרוביולוגיה]], שנחשבת למדע בן 100 שנים בלבד, בני אדם כבר גילו שיטות שונות לניצול מיקרואורגניזמים לשימוש במזון, גם שיטות [[שימור מזון|שימור]] [[שימור מזון|מזון]] כמו המלחה [[ייבוש מזון|וייבוש]].[1]
+[[מיקרוביולוגיה]] של [[מזון]] הוא תחום מדעי העוסק בחוקר המיקרואורגניזמים, הן במזון והן המשמשים לייצורו. מאות שנים לפני תגלית [[מיקרוביולוגיה|המיקרוביולוגיה]], שנחשבת למדע בן 100 שנים בלבד, בני אדם כבר גילו שיטות שונות לניצול מיקרואורגניזמים לשימוש במזון, גם שיטות [[שימור מזון|שימור]] [[שימור מזון|מזון]] כמו המלחה [[ייבוש מזון|וייבוש]].<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://circlesproject.eu/a-short-history-of-microbiology-in-food-and-food-systems/|הכותב=eufic|כותרת=A short History of Microbiology in Food and Food Systems|אתר=Circles|תאריך=2021-03-08|שפה=en-US|תאריך_וידוא=2022-01-26}}</ref>
-ישנם יישומים רבים של מיקרואורגניזמים בתעשיית המזון והם משמשים לייצור מרכיבים ומזונות כמו [[יין]], [[לחם]], וגבינות. הם משפיעים על איכות, זמינות וכמות המזון. בנוסף, מיקרואורגניזמים מהווים אתגר מרכזי [[בריאות הציבור|לבריאות]] [[בריאות הציבור|הציבור]] בשל יכולתם לגרום למחלות בקרב בני האדם,[2] ואתגר מרכזי ליצרניות המזון שעלולות לחוות הפסדים כלכליים עקב קלקול המוצרים והשמדתם.[3] לפיכך, נעשים מאמצים מתמשכים בקרב תעשיות המזון, הממשלות והחברה לשפר כלי דגימה סטטסטיים ושיטות מיקרוביאליות על מנת להבין את המנגנונים המשפיעים על גורלם של מיקרואורגניזמים במזון.[4]
+ישנם יישומים רבים של מיקרואורגניזמים בתעשיית המזון והם משמשים לייצור מרכיבים ומזונות כמו [[יין]], [[לחם]], וגבינות. הם משפיעים על איכות, זמינות וכמות המזון. בנוסף, מיקרואורגניזמים מהווים אתגר מרכזי [[בריאות הציבור|לבריאות]] [[בריאות הציבור|הציבור]] בשל יכולתם לגרום למחלות בקרב בני האדם,<ref>{{צ-ספר|שם=Microbes in Food and Beverage Industry|קישור=http://dx.doi.org/10.1007/978-981-15-4099-8_15|מו"ל=Springer Singapore|שנת הוצאה=2020|מקום הוצאה=Singapore|ISBN=978-981-15-4098-1|עמ=249–258|מחבר=Neegam Nain, Katoch Gunjan Kumari, Hridya Haridasan, Shiwani Guleria Sharma}}</ref> ואתגר מרכזי ליצרניות המזון שעלולות לחוות הפסדים כלכליים עקב קלקול המוצרים והשמדתם.<ref>{{צ-ספר|שם=Main Groups of Microorganisms of Relevance for Food Safety and Stability|קישור=http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-811031-7.00003-0|מו"ל=Elsevier|שנת הוצאה=2018|עמ=53–107|מחבר=Jose M. Lorenzo, Paulo E. Munekata, Ruben Dominguez, Mirian Pateiro}}</ref> לפיכך, נעשים מאמצים מתמשכים בקרב תעשיות המזון, הממשלות והחברה לשפר כלי דגימה סטטסטיים ושיטות מיקרוביאליות על מנת להבין את המנגנונים המשפיעים על גורלם של מיקרואורגניזמים במזון.<ref>{{צ-ספר|שם=Food Microbiology|קישור=http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-444-52512-3.00059-0|מו"ל=Elsevier|שנת הוצאה=2014|עמ=213–231|מחבר=H.M. Húngaro, W.E.L. Peña, N.B.M. Silva, R.V. Carvalho}}</ref>
 == סוגי מיקרואורגניזמים העלולים להימצא במזון ==
-מזונות מכילים תרכובות אורגניות טבעיות ונדיר מאוד שיהיו סטריליים ללא נוכחות כלשהיא של מיקרואורגניזמים. למזונות שונים [[אוכלוסייה]] מעורבת של מיקרואורגניזמים שמקורם במיקרו-פלורה (אוכלוסיית המיקרואורגניזמים) הטבעית של סביבת המקור של המזון. עבור גידולים חקלאיים, מיקרואורגניזמים מאכלסים את המזון משלב הגידול והקטיף ועד להכנה והצריכה. המיקרו-פלורה של המזון תלויה בעיקר בסוג [[חיידקים|החיידקים]], במאפיינים של סוג המזון, בזיהום אפשרי ובתנאי הגידול, העיבוד והאחסון. הקבוצות המיקרוביאליות הקשורות למזונות הן [[חיידקים]], [[פטריות]], [[שמרים]], עובשים, פרוטוזואה, [[אצות]] [[נבג|ווירוסים]]. [3][5]
+מזונות מכילים תרכובות אורגניות טבעיות ונדיר מאוד שיהיו סטריליים ללא נוכחות כלשהיא של מיקרואורגניזמים. למזונות שונים [[אוכלוסייה]] מעורבת של מיקרואורגניזמים שמקורם במיקרו-פלורה (אוכלוסיית המיקרואורגניזמים) הטבעית של סביבת המקור של המזון. עבור גידולים חקלאיים, מיקרואורגניזמים מאכלסים את המזון משלב הגידול והקטיף ועד להכנה והצריכה. המיקרו-פלורה של המזון תלויה בעיקר בסוג [[חיידקים|החיידקים]], במאפיינים של סוג המזון, בזיהום אפשרי ובתנאי הגידול, העיבוד והאחסון. הקבוצות המיקרוביאליות הקשורות למזונות הן [[חיידקים]], [[פטריות]], [[שמרים]], עובשים, [[פרוטאז|פרוטואזה]], [[אצות]] [[נבג|ווירוסים]].
 == 	השפעת המיקרואורגניזמים על המזון (לטוב ולרע) ==