Bekjemper bakterievekst i ferdigretter

Måten ferdigmåltider i butikken er varmebehandlet på kan øke risikoen for helsefarlige, sporedannende bakterier. Nå tror forskerne at de har funnet en behandling som løser problemet.

Publisert
Spiring av Bacillus pumilus-sporer observert i et fasekontrastmikroskop. De lysende sporene er i en dvaletilstand hvor de er spesielt motstandsyktige mot varme. Når sporene spirer blir de mørke på fargen, samtidig som de blir mer varmesenitive. (Foto: Irene S. Løvdal)
Spiring av Bacillus pumilus-sporer observert i et fasekontrastmikroskop. De lysende sporene er i en dvaletilstand hvor de er spesielt motstandsyktige mot varme. Når sporene spirer blir de mørke på fargen, samtidig som de blir mer varmesenitive. (Foto: Irene S. Løvdal)

Moderne forbrukere krever at mat skal være enkel å tilberede, se fersk og innbydende ut og ellers ha høy kvalitet. Dette har ført til utvikling av et stort utvalg kjølte ferdigretter beregnet for supermarkeder, cateringselskaper og institusjoner.

Kjølte ferdigretter med forlenget holdbarhet er varmebehandlet ved relativt lave temperaturer, vanligvis 65–95 °C.

Produktet vil da beholde et innbydende utseende og optimale sensoriske egenskaper, som lukt og smak, i tillegg til at sykdomsfremkallende bakterier drepes.

Noen bakteriesporer er imidlertid spesielt motstandsdyktige mot varme, og disse vil ikke bli drept i en slik varmebehandlingsprosess.

Sporene utgjør ingen risiko så lenge de er i dvaletilstand, men hvis de spirer og vokser ut til ferdige bakterier i løpet av holdbarhetstiden, kan det føre til kvalitetsforringelse av produktet og i verste fall matforgiftning.

Varmebehandling kan fremme spiring

Faktisk er det slik at varmebehandling kan forbedre vekstmulighetene til sporedannende bakterier fordi varmen dreper konkurrerende bakterieflora og aktiverer de overlevende sporene slik at de spirer raskere.

For å forbedre produktenes helsemessige sikkerhet, må næringsmiddelindustrien ha mer kunnskap om aktiverings- og spiringsegenskapene til ulike bakteriesporer både på arts- og stammenivå.

Irene Stranden Løvdal disputerte nylig med doktorgrad om emnet, ved Norges veterinærhøgskole. Hun har undersøkt hvordan varmebehandling påvirker spiringsegenskapene til sporer hos fire ulike Bacillus-arter, for å skaffe til veie data om aktivering og spiring av sporer hos disse bakteriene.

Disse dataene kan senere brukes til å utvikle produksjonsrutiner som langt på vei fjerner sporedannende bakterier i langtidsholdbare matvarer, mener hun.

Varmebehandlingen kan øke risikoen

Løvdal gjorde forsøk som viste at sporer som var blitt oppbevart i én uke ved temperaturer i området 30–33 °C ble aktivert og spirte raskere enn sporer som var oppbevart kaldere - ved 3–8 °C.

Fenomenet ble observert hos alle de fire Bacillus- artene, men graden av sporeaktivering varierte mellom artene.

- Vi regner det som sannsynlig at sporer kan bli utsatt for temperaturer på cirka 30 grader i visse ingredienser og råvarer, og det betyr at sporene allerede kan være aktivert når de kommer inn i en produksjonslinje, sier Løvdal.

Hun dokumenterte også at temperaturer i området 65–80 °C kan aktivere sporer, mens temperaturer i området 80–90 °C forsinker påfølgende spiring.

Temperaturområdet 65–95 °C som benyttes til varmebehandling av ferdigretter som selges som kjølevare, kan følgelig både øke og redusere risikoen for spiring av overlevende sporer, avhengig av benyttet temperatur og hvilken sporedanner som er til stede.

Dobbel varmebehandling virker

Irene Løvdal prøver ut forskjellige næringsstoffer for å få Bacillus-sporer til å spire raskere. (Foto: Jan Thomas Rosnes)
Irene Løvdal prøver ut forskjellige næringsstoffer for å få Bacillus-sporer til å spire raskere. (Foto: Jan Thomas Rosnes)

Løvdal benyttet disse funnene i forsøk hvor hun ved hjelp av varmeaktivering og tilsetting av spiringsfremmende komponenter, også kalt germinanter, induserte spiring av B. cereus-sporer.

Når matvaren så ble varmet opp på nytt, ble de sporene som hadde spirt, drept.

Metoden kalles dobbel varmebehandling: Først varmes maten opp for å aktivere eventuelle sporer. Deretter senkes temperaturen for at aktiverte sporer skal spire raskere, og til slutt økes temperaturen igjen for å drepe spirte sporer.

Denne metoden kan redusere sporenivået uten å øke den totale varmebehandlingen av produktet.

- Effekten av denne prosedyren varierte for ulik mat, men i enkelte tilfeller ble sporenivået redusert med mer enn 99,9 %, sier Løvdal.

Spesielle gener fremmer spiring

Løvdal har også studert noen av de mer grunnleggende genetiske elementene som er knyttet til spiring av sporer fra bakterien Bacillus licheniformis.

Nært beslektede sporedannende bakterier har et genområde som kalles gerA. Dette genområdet koder for en reseptor som registrerer at spesifikke næringsstoffer som kan fremme spiring, er til stede.

Hun fant at dette genområdet hos B. licheniformis er viktig for spiringsprosesser som settes i gang av aminosyrer. Ved å ødelegge dette genet hos bakterien, mistet sporene evnen til å spire selv om de riktige næringsstoffene var til stede.

Funnene i disse studiene har gitt verdifull kunnskap som kan benyttes til å komponere oppvarmingsprosedyrer for å redusere innholdet av Bacillus-sporer i lett varmebehandlede kjølte ferdigretter. Men det er nødvendig med videre studier for å videreutvikle og forbedre metodene.

- For å finne ut hvilke sporer som representerer størst risiko for matforgiftning og kvalitetsforringelse, trengs mer kunnskap om ulike bakteriesporers oppførsel under ulike temperaturforhold og ved tilsetning av ulike spiringsfremmende komponenter, avslutter Løvdal.

Bakgrunn:

Irene Stranden Løvdal disputerte nylig for doktorgraden ved Norges veterinærhøgskole med avhandlingen “Germination of Bacillus species related to food spoilage and safety”.