میکروبیولوژی غلات

غلات

غلات همگی به خانواده گرامینه یا خانواده چمن تعلق دارند و یکی از مهم ترین منابع کربوهیدرات در رژیم غذایی انسان می باشند. بر اساس تناژ تولید جهانی گندم، برنج و ذرت به مراتب مهم ترین محصولات غله ای می باشند و سالانه از هر یک از آن ها بالغ بر 300 میلیون تن در دنیا تولید می شود. به هر حال، هر گونه غله جهت رشد در محدوده خاصی از شرایط آب و هوایی آداپته شده است، هر چند برنامه های اصلاح نژاد گیاهی دامنه کشت برخی از آن ها را گسترش داده است. گندم محصول عمده مناطق معتدله دنیا است و به صورت گسترده در نیمکره شمالی و جنوبی کشت می شود، در حالی که گندم دروم به صورت گسترده در مناطق مدیترانه ای و در مناطق گرم و خشک تر آسیا، آمریکای شمالی و جنوبی کشت داده می شود. چاودار در مناطق سردتر دنیا کشت می شود و محصول مهم اروپای مرکزی و روسیه است. مشاء ذرت آمریکا است و اکنون به صورت گسترده در سراسر مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری در نیمکره های شمالی و جنوبی کشت می شود. به صورت مشابه، هر چند منشاء برنج از آسیا است، اما این محصول در برخی نقاط دیگر دنیا نیز کشت می شود. با وجود اینکه سورگوم و برخی از ارزن ها از جنبه تناژ تولید جهانی چندان مهم نیستند، اما این محصولات به خوبی با رشد در آب و هوای گرم و خشک آداپته شده اند و ممکن است از نظر محلی مهم ترین غلات تولیدی در مناطقی نظیر حاشیه جنوبی بیابان صحرا باشند.

فلور میکروبی

فلور میکروبی غلات در حین رشد، برداشت و نگهداری غالبا شامل کپک ها است. بسیار ضروری و مرسوم است که در این زمینه دو گروه از قارچ ها را مورد ارزیابی قرار دهیم. قارچ های مزرعه ای به خوبی با شرایط سریعا متغییر روی سطوح مواد گیاهی در حال پیر شدن در مزرعه به خوبی آداپته شده اند. هر چند این کپک ها جهت رشد مناسب نیازمند فعالیت آبی نسبتا بالایی هستند اما جنس هایی مانند کلادوسپوریوم، آلترناریا و اپیکوکوم قادرند از تغییرات سریعی که در نتیجه تغییر شرایط از یک روز گرم آفتابی به یک شب سرد و مرطوب به وجود می آید، جان سالم بدر برند. جنس فوزاریوم شامل گونه هایی است که هم دارای فعالیت پاتوژنی و هم فعالیت ساپروفیتی هستند. از این رو فوزاریوم کولموروم و فوزاریوم گرامیناروم می توانند در مزرعه سبب ایجاد stem rot (فساد ایجاد شده در ساقه) و head blight (زنگ باکتریایی) در گندم و جو شوند و در صورتی که این محصولات بعد از برداشت در فعالیت آبی خیلی بالاتر نگهداری شوند ممکن است این عفونت های مزرعه ای منجر به فساد گسترده تر این دو محصول شوند. بر خلاف قارچ های مزرعه ای به نظر می رسد که قارچ های انباری به خوبی با شرایط ثابت تر غلات در انبار آداپته شده اند و عموما در فعالیت های آبی پایین تر رشد می کنند. مهم ترین جنس های قارچ های انباری پنی سیلیوم ها و آسپرژیلوس ها هستند اما زمانی که غلات تحت شرایط مرطوب نگهداری شوند گونه های فوزاریوم نیز ممکن است موجب ایجاد فساد شوند.

stem rot در ساقه برنج

stem rot در ساقه برنج

فعالیت آبی و درجه حرارت مهم ترین فاکتورهای محیطی هستند که بر روی فساد کپکی غلات و تولید احتمالی مایکوتوکسین ها تاثیر می گذارند. هرچند کپک های خشکی دوست مانند گونه های مختلف ایوروتیوم و آسپرژیلوس رستریکتوس ممکن است به صورت خیلی کند در محدوده ی پایین تر دامنه فعالیت آبی رشد نمایند (71% که در گندم در دمای 25 درجه سانتی گراد معادل میزان آب حدود 14% است)، اما به محض شروع رشد و انجام فعالیت های متابولیکی این کپک ها در نتیجه در نتیجه تنفس آب تولید نموده و بنابراین فعالیت آبی به صورت پیوسته افزایش می یابد و بنابراین اجازه رشد سریع تر به کپک ها داده می شود. این افزایش فعالیت آبی می تواند تا حدی صورت گیرد که اسپورهای کپک های مزوفیل اجازه جوانه زنی و رشد پیدا می کنند، که این فرایند به نام اتوکاتالیز نامیده می شود. در اثر رشد کپک بر روی غلات یک سلسله نتایج قابل مشاهده ایجاد می شود که با کاهش قدرت جوانه زنی غله آغاز می شود. به دنبال آن مسائل بعدی عبارتند از بی رنگ شدن، تولید متابولیت های کپکی از جمله مایکوتوکسین ها، افزایش قابل ملاحضه در درجه حرارت (گرم شدن خود به خودی)، تولید بوی کپک زدگی، کلوخه ای شدن و افزایش سریع در فعالیت آبی، که در نهایت با رشد انواع مختلف میکروارگانیسم ها به پوسیدگی کامل محصول منتهی می شود.

نگهداری غلات حاوی رطوبت بالا

وجود غلات با رطوبت بالا مثل جو، هرچند که به صورت مستقیم به مصرف انسانی نمی رسد اما یک جیره غذایی مغذی را جهت تغذیه زمستانه دام ها فراهم می نماید. نگهداری طولانی مدت چنین مواد غذایی به وسیله تخمیر لاکتیکی (که با تولید سیلاژ (علوفه سبز انباری) قابل مقایسه است) و یا به وسیله افزودن دقیق اسیدهای چربی نظیر اسید پروپیونیک قابل حصول است. اگر این فرایند با دقت صورت نگیرد، در نتیجه ممکن است میزان اسید پروپیونیک جهت جلوگیری از رشد کپک های معمول که در شرایط آب و هوایی معتدل موجب فساد غلات می شوند، کافی باشد اما جهت جلوگیری از رشد آسپرژیلوس فلاوس کفایت نکند. نشان داده شده است که حتی در صورتی که رشد این کپک به صورتی محدود شود، باز این کپک می تواند مقادیر بالایی از آفلاتوکسین B1 را تولید نماید. اگر چنین موادی جهت تغذیه گاوهای شیری مورد استفاده قرار گیرند، امکان ترشح آفلاتوکسین M1 در شیر آن ها وجود دارد و در نتیجه این سم موجب ایجاد خطراتی در مواد غذایی مصرفی انسان می شود و دیگر مسئله فقط مربوط به تغذیه حیوانات نیست.

منبع: کتاب میکروبیولوژی غذایی تالیف: ام.آر.آدامز-ام.ا.موس

ترجمه:سید علی مرتضوی - علیرضا صادقی ماهونک



clickMe برای سفارش تبلیغات کلیک کنید...