بنام خدا
عنوان درس :میکروبیولوژی عمومی
قارچ ها fungi
کپک ها Molds : رشد کپک ها در روی مواد غذایی ظاهری کرکی یا پنبه ای و گاهی اوقات رنگی دارد. کپک ها در فساد مواد غذایی ، در عمل اوری بعضی از مواد غذایی (پنیرابی) ،تولید محصولاتی همچون امیلاز و اسید سیتریک و تولید میکو توکسین ها نقش دارند. اصطلاح کپک برای قارچ های چند سلولی نواری به کار میرود که رشد انها روی مواد غذایی به شکل کرکی و پنبه ای است و به طور معمول به اسانی قابل تشخیص میباشد .قسمت اصلی معمولا سفید رنگ است ولی ممکن است دودی رنگ یا تیره نیز باشد.
خصوصیات شکل و ساختمان : قارچ ها بر اساس شکل ظاهری و میکروسکوپی تشخیص داده میشوند. کلنی ایجاد شده در کشت از مجموعه ای رشته های نواری مشبک بنام هیف hyphae تشکیل شده اند که به کل توده هیف ، میسیلیوم گفته میشود. هیف ها در تغذیه و تکثیر کپک ها نقش دارد.
کپک ها به دو گروه تقسیم میشوند:
– انهای که هیف هایشان دارای دیواره عرضی است ،این نوع با تقسیم سلولی در نوک هیف رشد میکنند
انهای که هیف هایشان فاقد دیواره عرضی است ،رشد شان با تقسیم هسته و افزایش طول نوار ها همراه است.
– ساختمان های تولید مثل :
– عمدا به صورت غیر جنسی تولید مثل میکنند ولی بعضی مواقع اسپور جنسی عامل تکثیر است.
– اسپورهای غیرجنسی :Asexual spores
– اسپور های غیر جنسی به تعداد زیاد تولید شده و کوچک ،سبک و مقاوم به خشکی است انها به اسانی در هوا پخش میشود و به سهولت هر جا که شرایط مطلوب باشد ،توده کپک جدیدی را تشکیل میدهد.
سه نوع اصلی اسپورغیر جنسی عبارتند از:
1- کونیدیا conidia 2- ارترو اسپورها یا اویدیا arthrospores or oidia 3- اسپورانژیواسپورها sporangiospores 4- کلامیدوسپورها dospores chlamy کونیدیا از یک نوع هیف زایشی به نام کونیدیوفور جدا شده یا جوانه می زنند و فاقد غلاف است . اسپورانژیواسپرها داخل اسپورانژیوم است که در نوک یک هیف زایشی به نام اسپورانژیوفورقرار دارد. ارترو اسپورها از تقسیم هیف تشکیل میشوند ، بنابر این سلولهای یک هیف ، ارترو اسپور را تشکیل میدهند. کلامیدوسپورها هنگامی که یک سلول در هر جای میسیلیوم مواد غذایی ذخیره میکند ،متورم میشود و یک دیواره ضخیم تر از دیواره اطراف سلول تشکیل میدهد که درگونه های مختلفی از کپک ها تشکیل میشود ،انها نسبت به شرایط نامناسب از قسمت های دیگر کپک مقاوم تر هستند و در شرایط مناسب ،رشد نموده و یک قارچ جدید ایجاد میکند.
اسپور های جنسی sexual spores :
1- اووسپورها oospores: از الحاق یک گامت نرکوچک ویک گامت ماده بزرگ تشکیل میشود
2- زیگوسپور ها zygospores : زیگومیست ها به وسیله ترکیب نوکهای دو هیفی که اغلب ظاهری مشابه دارند و ممکن است از همان میسیلیوم یا میسیلسوم های مختلف باشند زیگوسپورهایی را تشکیل میدهند
3- اسکواسپورها ascospores : اسپور اسکومیست ها، اسکواسپورنامیده میشود و از ترکیب دو سلول از همان میسیلیوم یا از دو میسیلسوم جداگانه تشکیل میشود . اسکواسپورها در نتیجه تقسیم سلولی بعد از ترکیب دو سلول در یک کیسه ascus معمولا با 8 اسپور در هر کیسه تشکیل میشود
4- بازیدیو سپور ها basidiospores : که در قارچ های خوراکی مطرح است
خصوصیات محیط کشت : شکل ظاهری انها در حین رشد میتواند به شکل مخملی،پودری، ژلاتینی و پنبه ای باشد، میسیلیوم انها میتواند رنگی باشد. از نظر اندازه کلنی درشت هستند ،بعضی محدود و بعضی نامحدود هستند.
خصوصیات فیزیولوژیک:
– رطوبت : میزان نیاز کپک به اب ازاد نسبت به باکتری و مخمر کمتراست . اب ازاد زیر 14-15 درصد میتواند جلوی رشد انها را بگیرد
– دمای مورد نیاز: اکثرشان مزوفیل هستند ودمای مطلوب انها 30-25 درجه است ،با این وجود در دمای بالاتر و پایین تر نیز قادر به رشد هستند.
– اکسیژن و PH مورد نیاز: کپک ها هوازی هستند و برای رشد شان به اکسیژن نیاز دارند .PH مورد نیاز 5/8 – 2 میباشد ولی در PHاسیدی بهتر رشد میکنند.
– مواد غذایی مورد نیاز: کپک ها میتوانند از غذاهای ساده و پیچیده استفاده کنند بسیاری از کپک ها انزیمهای هیدرولیتیک متنوعی دارند و بعضی از انها را برای امیلاز ،پکتیناز و پروتئاز کشت میدهند.
– ممانعت کننده ها: کپک ها میتواند ترکیبات ممانعت کننده ای تولید کنند همچون پنی سیلین ،مایکواستاتیک (اسید اسکوربیک پروپیونات ها) و یا قارچ کش ها
* طبقه بندی و تشخیص کپک ها :
مخمر ها Yeasts : مخمر ها قارچ هایی هستند تک سلولی ،بیضی شکل یا دایره ای که به وسیله جوانه زدن یا تقسیم دوتایی تولید مثل میکنند.مخمرها ممکن است در مواد غذایی مضر یا مفید باشند. تخمیر مخمر ها در نان ،سرکه ،پنیر سازی بکار میرود.
خصوصیات عمومی مخمرها: به طور عمده بر اساس خصوصیات شکل سلولی طبقه بندی شده اند.
خصوصیات مورفولوژیکی : این خصوصیات به وسیله ازمایشات میکروسکوپی مشخص میشود.
– شکل و ساختمان: ممکن است کروی،بیضی، استوانه ای و… باشد
– تولید مثل : از طریق جنسی و یا غیر جنسی است در غیرجنسی از طریق تقسیم دوتایی ،جوانه زدن و تولید تیوپ و یا امیخته ای از انها صورت میگیرد. تولید مثل جنسی مخمر ها به تولید اسکواسپور ها منجر میشود و سلول مخمر به عنوان کیسه عمل میکند ،تعداد اسکوسپور ها در اسک در شناسایی مخمرها نقش دارد.
خصوصیات کشت : در بیشتر مواقع شکل ظاهری توده مخمر ها برای تشخیص نوع مخمر مفید نیست تنها راه تشخیص ازمایش میکروسکوپی میکروارگانیسم ها است.
خصوصیات فیزیولوژیکی : اکثرا در محیط مرطوب رشد میکنند بعض از انها اسموفیل هستند . درجه حرارت مطلوب انها 30-25 درجه است ولی میتوانند در درجه حرارت های بالاتر و پایین تر ان هم رشد کنند. بیشتر مخمرها در PH اسیدی حدود 5/4 -4 خیلی خوب رشد میکنند و در محیط های قلیایی خوب رشد نمیکنند مگر عادت کنند .مخمرها در شرایط هوازی بهتر رشد میکنند اما انواع تخمیر کننده میتوانند در شرایط بی هوازی به اهستگی رشد کنند. مخمرها میتواند از مواد ساده تا پیچیده غذایی را استفاده کنند ،بعضی از انها برای رشد خود نیاز به فاکتورهای خاصی میباشند.
مقدمه: حیوانات و گیاهان ،منابع اصلی غذای انسان را تشکیل میدهند. میکروارگانیسم های موجود در سطح انها ممکن باعث فساد منابع غذایی شود در صورتی که هدف انها جز تحکیم بقا خود نیست.انها برای تامین انرژی خود مواد الی را تبدیل به ترکیبات غیر الی همچون نیترات ها و سولفاتها میکنند که این چرخه به طور طبیعی در طبیعت وجود دارد.
× منابع عمده میکروارگانیسم های یافت شده در مواد غذایی:
– خاک و آب: میکروارگانیسم های اب و خاک اغلب مشابه هم هستند . مخمرها درمحیط ابی کمتر دیده میشود. باکتریهای مطرح شامل: Acinetobacter , Alcaligenes , Bacillus , Clostridium Corynebacterium , Enterobacter , Micrococc Pseudomonas , Serratia – گیاهان و فراورده های گیاهی: اکثر ارگانیسم های موجود در اب و خاک در گیاهان یافت میشود. Acetobacter , Erwinia , Flavobacterium , Lactobacillus , Listeria , pediococcus , Streptococcus
– ظروف غذا: – ناحیه روده ای انسان و حیوان : باکتریهای خانواده انتروباکتریاسه در ناحیه روده ای بیشتر از خاک و اب هستند. کپک ها از این طریق انتقال نمی یابند. – افراد در تماس با مواد غذایی : دو جنس مطرح در این نوع انتقال میکروکوکوس و استافیلوکوکوس میباشد. – هوا و گرد و غبار – خوراک حیوانات – پوست حیوانات
×مروری بر عمومی ترین باکتری های مواد غذایی:
1- استو باکتر (Acetobacter): گرم منفی ، میله ای شکل و بشدت هوازی .- در صنایع سرکه سازی به دلیل تبدیل اتانول به اسید استیک (اکسید کردن) مطرح است.- در میوه،سبزیجات و میوه جات در حال ترش شدن یافت میشود.
2-آئروموناس (Aeromonas) گرم منفی ، میله ای شکل،بی هوازی اختیاری،پروتئولتیک- قادر به تخمیر مواد قندی و تولید گاز – اپتیمم درجه رشد 22-28 ، میتواند سرمادوست باشد ،در محیط های آبی یافت میشود. گونه A. Hydrophila سبب بروز بیماری در انسان میشود.
3-آلکالیجنس (Alcaligenes)- گرم منفی (مثبت)، میله ای شکل – قادر به تخمیر مواد قندی نیستند.
در محیط کشت در اثر رشد واکنش قلیایی ایجاد میکند.- گونه A. Viscolactis عامل فساد Ropy milk در شیر است.- در کلیه مواد در حال تجزیه ،شیر خام،فراورده های ماکیان،ناحیه روده ای ،خاک ،آب وجود دارد.
4- آلتروموناس (Alteromonas)- گرم منفی (مثبت)، میله ای راست یا خمیده،دارای حرکت ،هوازی
قادر به تخمیر مواد قندی نیستند.بیشترشان برای رشد به سدیم نیاز دارند .- این باکتری عموما در ماهیهای دریایی یافت میشود.
5- آرتروباکتر(Arthrobacter) در خاک فراوان است ، گونه های از این باکتری در 5 درجه قادر به رشد هستند که به این دلیل میتواند در فساد مواد یخچالی مطرح است
6- باسیلوس (Bacillus میله ای کوتاه یا بلند ، اسپور دار ،گرم مثبت، هوازی،بی هوازی اختیاری
مزوفیلیک یا ترموفیلیک – پروتئولتیک و لیپولتیک-میتوانند تولید گازکنند- انواع ترموفیل در صنعت کنسرو سازی اهمیت زیادی دارند.- در تولید اسید لاکتیک از قند در صنایع تخمیری گونه B.coagulans مطرح است.
گونه B. Pumilusدر تعیین عملکرد استرلیزاسیون توسط اشعه گاما به عنوان شاخص عمل میکنند.
گونه B. Stearothermophilusدر استرلیزاسیون توسط بخار به عنوان شاخص مطرح است.
گونه B. subtilisدر استرلیزاسیون توسط بخار و برای تست باقی مانده پنی سیلین در شیر به عنوان شاخص مطرح است. گونه B. varnigenدر استرلیزاسیون توسط اتیلن اکسید به عنوان شاخص مطرح است. انواع غیر بیماری زا ،بطور گسترده ای در طبیعت پراکنده هستند . باسیلوس ها در درجه حرارت های بالای یخچال منجر به فساد بسیاری از مواد غذایی میشود.
7- کلستریدیوم Clostridium- خانواده باسیلاسه ، گرم مثبت ،میله ای، بی هوازی گونه های ترموفیل اهمیت زیادی در صنعت کنسرو سازی دارند. در آب ، خاک، ناحیه روده ای انسان -حیوانات یافت میشود.
8- بروکوتریکس Brochothrix گرم مثبت ،میله ای، بی هوازی -هوازی اختیاری ،
سرما دوست،تحمل نمک بالا، دامنه رشد 45-0 باعث فساد گوشت هایی که به صورت باز و وکیوم در یخچال نگهداری میشوند ،میشود. گونه مطرح B.thermosphacta
9-کورینه باکتریوم Corynebacterium گرم مثبت ،میله ای، هوازی گونه های مطرح C. Phtheriae عامل دیفتری ، C. Bovis عامل ورم پستان در گاو
10- د سولفوتوماکولوم Desulfotomaculum گرم مثبت ،میله ای، بی هوازی اجباری ،اسپورزا در فساد و گندیدگی کنسرو نقش دارد و SH2 تولید میکند. در خاک ،آب شیرین و معده نشخوار کنندگان یافت میشود.گونه مطرح D. nigrificans
11-انتروباکتر Enterobacter خانواده انتروباکتریاسه ، میله ای کوتاه ،گرم منفی ،بی هوازی اختیاری این جنس همانند اشریشیا یکی از جنس های کلی فرمی است و تحت عنوان آئروباکترنیز نامیده میشود. پراکندگی ان در طبیعت گسترده است خصوصا در گیاهان ،حبوبات،اب و ناحیه رودهای.
12- اروینیا Ervinia خانواده انتروباکتریاسه ، میله ای کوتاه ،گرم منفی ،متحرک – در خاک یافت میشود و به عنوان پاتوژن گیاه مطرح است.پکتینولتیک است ، نوع مطرح E. carotovora که عامل soft rot در سبزیجات و میوه است این نوع فساد بیشتر توسط قارچ ها ایجاد میشود.
13- اشریشیا Escherichia خانواده انتروباکتریاسه ، میله ای کوتاه،گرم منفی ، بی هوازی اختیاری
به عنوان شاخص بهداشتی و بیماری مطرح است محل استقرار اصلی این باکتری ،ناحیه رودهای انسان و سایر حیوانات ،اب و خاک هم دیده شده است.
14 – فلاوباکتریوم Flavobacterium میله ای ، گرم منفی ،هوازی ،ایجاد پگمان زرد تا نارنجی میکنندکه باعث تغییر رنگ سطح گوشت میشود. در فساد محصولاتی مثل کره ،شیر، تخم مرغ ، صدف و سبزیجات که در حال خروج از انجماد هستند ، نقش دارد در خاک ،اب ،ماهی و گیاهان یافت میشود.
15 – گلوکونوباکتر Gluconobacter همانند استو باکتر قادر به اکسید کردن اتانول و تبدیل ان به اسید استیک میباشد. گونه مطرح G. Oxydans که در ابجو باعث طنابی شدن ان میشود . (bear ropines )
16- هالو باکتریوم Halobacterium هوازی- میله ای یا گرد – متحرک – نمک دوست است و در دریاچه های نمک زندگی میکند. رنگدانه ای به رنگ قرمز ایجاد میکند. درفساد فراورده های شور با ایجاد رنگدانه نقش دارد.
17 -کلبسیلا Klebsiella خانواده انتروباکتریاسه، گرم منفی- میله ای- غیر متحرک -اکسیداز منفی – از طریق مواد غذایی ممکن در انسان ایجاد بیماری و یا مسمومیت کند.
19-لاکتو باسیلوس Lactobacillus خانواده لاکتوباسیلاسه،میله ای بلند، گرم مثبت،میکرو ائروفیل و یا بیهوازی اختیار این جنس جزاصلی گروه Lactic acid bacteria است گونه های مختلف این جنس بطور گسترده ای در گیاهان و فراورده های لبنی پراکنده اند. خصوصیات مهم: – با تخمیر قند تولید اسید لاکتیک میکنند.(Homo -Hetero fermentative) – قدرت سنتز اغلب ویتامین ها را ندارند. – خصوصیات ترمودیوریک دارند.(در شیر پاستوریزه یافت میشوند) – دامنه حرارتی رشد وسیع است.(در سوسیس نگهداری شده در یخچال ایجاد فساد میکنند)
20- لوکونستک Leuconostoc گرم مثبت، کروی تا بیضوی، هتروفرمانتاتیو ، این جنس به همراه جنس pediococcus جز گروه Lactic acid bacteria است. بطور گسترده ای بر روی گیاهان پراکنده اند که از این طریق باعث الودگی شیر و فراورده های لبنی میشوند. دو گونه L. cremoris , L.dextranicum در صنایع تخمیری شیر(پنیر،دوغ،کره) مورد استفاده قرار میگیرند . این دو اسید سیتریک شیر را به ماده معطر دی استیل تبدیل میکند. خصوصیات مهم: – تولید diacetil – تحمل غلظت های بالای نمک (گونه مطرح L. Mesenteroides در ترشی ج – تحمل غلظت های بالای قند – در محیط های حاوی ساکاروز ماده لزج اسلایم (slime) تولید میکند
21- مایکوباکتریوم Mycobacterium هوازی ،غیر متحرک ، گرم مثبت- بسیار مقاوم به حرارت (ترمودیوریک- عامل بیماری سل است ،قابل انتقال از شیر
22- میکروکوکوس Micrococcus کروی ،گرم مثبت ،کاتالاز مثبت، هوازی،اکثرا مزوفیل هستند به طور گسترده در محیط وجود دارد .اب،خاک،گردو غبار خصوصیات مهم: – تحمل غلظت های بالای نمک (در گوشت نمک زده ایجاد فساد میکنند) – ترمودیوریک – تولید رنگدانه در سطح مواد غذایی میکنند.M.luteus – برخی قادر به رشد در دمای 10 درجه هستند – برخی قادر به تولید ازت از تجزیه ترکیبات ازته ساده هستند
26 – پزدوموناس pseudomonas گرم منفی ، هوازی ، میله ای ، متحرک ، قدرت تخمیر ندارد مهم ترین گونه ها در ایجاد فساد در مواد غذایی: – p.fluorescens در اب و خاک موجود است و در مواد غذایی باعث فساد سبز رنگ میشود – p. Fragi در شیر ایجاد فساد میکند که با بو توت فرنگی همراه اس p.putrefacien این گونه بی هوازی اختیاری است و در خاک و محیط های دریایی مشاهده میشود و باعث فساد در ماهی همراه با بوی گندیدگی میشود. خصوصیات مهم :از مواد غیر کربنه جهت تولید انرژی استفاده میکند- در ضمن رشد ،باعث تغییر طعم در غذا میشود -توانایی استفاده از مواد ازته ساده را دارند قدرت سنتز فاکتور رشد و ویتامین مورد نیاز خود را دارند لیپولتیک و پروتئولیتک اند – هوازی هستند و میتوانند در مواد غذایی ایجاد slime کنند. در حرارت پایین میتوانند رشد کنند بعضی از گونه ها در مواد غذایی در نتیجه رشد ایجاد رنگدانه میکنند.به بسیاری از ضدعفونی ها مقاوم هستند
باکتری های بیماریزای مواد غذایی:
گروه اول: باکتری های گرم منفی:
1- سالمونلا Salmonella : میله ای شکل،متحرک ،بی هوازی اختیاری- از نظر میزبان به سه سروتیپ تقسیم میشوند – سرو تیپ هایی که به میزبان انسان عادت دارند مثل سالمونلا تایفی و پارا تایفی – سروتیپ های همه جایی که به انسان و حیوانات مختلف عادت دارند مثل تایفی موریوم – سروتیپ های که به حیوانات مختلف عادت دارند مثل سالمونلا آبورتویس- نحوه انتقال از طریق غذا ،اب و فرد میباشد.
2-شیگلا Shigella : خانواده انتروباکتریاسه ،میلهای غیر متحرک- عامل بیماری شیگلوزیس یا اسهال باسیلی ،- محل زندگی در روده انسان و پریماتها میباشد.- نحوه انتقال از طریق اب ،غذا و فرد میباشد
2- اشریشیاکولای Escherichia col: میله ای شکل،متحرک ،بی هوازی اختیاری- فلور میکروبی طبیعی روده انسان و حیوانات میباشد.- عامل مهم اسهال در کشور های در حال توسعه و مکانهای با فقر بهداشتی میباشد- به عنوان شاخص الودگی مدفوعی در غذا و اب مطرح میباشد
گروه دوم: باکتری های گرم مثبت:
1- استافیلوکوکوس Staphylococcus : میکروکوکاسه ،غیر متحرک ،هوازی یا بیهوازی اختیاری،کروی – گونه ارئوس میتواند نمک 20 تا10 درصد و قند ساکاروز 60 تا 50 در صد را تحمل کند. همچنین به نیتریت و aw پایین هم مقاوم است. ارئوس بطور طبیعی در بینی ،گلو ،مو و پوست وجود دارد و از این طریق باعث الودگی ثانویه مواد غذایی فراوری شده میشود(حرارت دیده
2- لیستریا Listeria : کوکو باسیل، متحرک- این باکتری در همه جای طبیعت از جمله خاک،اب و گیاهان یافت میشود . انسان از طریق سبزیجات ،اب، فراورده های حیوانی و لبنی به این باکتری الوده میشود. میکرب قادر است به مدت طولانی در خاک و وسایل کارخانه های غذایی زنده بماند . این باکتری از طریق سیلو باعث الودگی شیر میشود. همچنین میتوان در لجن فاضلاب کارخانجات زنده بماند و از این طریق با ابیاری مزارع با این اب باعث الودگی سبزیجات شود.
گروه قارچ ها:
– کپک ها Molds : تمام گونه های قارچ های میکروسکوپی شامل میشود که با رشد فیلامان های چند سلولی به نام هیف(hyphae) تشکیل توده در هم پیچیدهای را میدهند بنام میسلیوم (mycelium). کپک ها علاوه بر فساد غذایی و تولید مایکو توکسین ،در تولید غذاها و نوشابه های مختلف،انتی بیوتیک هاو انزیم ها نقش دارند.
1- موکور Mucor : این کپک معمولا در خاک ، سیستم گوارش ،سطح گیاه و سبزیجات فاسد دیده میشود. رشد سریعی دارد و کلنی ان سفید تا خاکستری رنگ است. تولید کلامیدواسپور میکند گونه racemosus در فساد سبزیجات و پنیر مطرح است. پاتوژن گیاه و الرژی در انسان است .
2- رایزوپوس Rhizopus : این کپک در سطح وسیعی در طبیعت منتشر است ( میوه ، سبزیجات ،مدفوی، شربت ها،نان،چرم و تنباکو) گونه هایی از ان در انسان ایجاد بیماری پوستی می کنند(دیابت). اسپور گونه R.oligosporus در تولید Tempeh نقش دارد ( ابتدا دانه سویا را خورد کرده و بعد از کاهش pH توسط سرکه اسپور را به ان اضافه کرده و در دمای 30 درجه به مدت 36 ساعت نگه میداریم ) . R.arrhizus در فساد سیب و R.nigricans در نان نقش دارد . R.stolonifor در فساد توت فرنگی نقش دارد همچنین در تولید صنعتی اسید فرمیک و هورمون کورتیزون نقش دارد
3- آسپرژیلوس Aspergillus: در محیط بطور وسیعی پراکنده است،از خانواده Trichocomacea است و در مواد غذایی که ازلحاظ نشاسته غنی است مثل نان و سیب زمینی بهتر رشد میکند. در انسان میتواند در ناحیه گوش خارجی و پوست ایجاد بیماری کند A. niger در پیاز و انگور و بادام زمینی سبب بیماریblack mold میشود- در صنعت این گونه تولید اسید سیتریک و گلوکونیک میکند- A. flavus تولید افلا توکسین در غله انبار شده میکند
2- رایزوپوس Rhizopus : گونه مطرح R. Nigricans که به کپک نان معروف است. در خاک یافت میشود و از طریق جنسی و غیر جنسی تولید مثل میکند. در سبزیجات و میوه ها ایجاد فساد میکند .جز کپک های مایکوتوکسین زا است. درتولید غذاهای همچون Tempeh نقش دارد .
3- آسپرژیلوس Aspergillus: گونه مطرح A. Niger که در تولید انزیم (گلوکز اکسیدازو لیزوزیم)و اسید سیتریک نقش دارد. گونه های A. flavus, parasiticus تولید افلاتوکسین میکنند
4- پنی سیلیوم Penicillium : اسپور ان بسرعت در هوا پخش میشود. بیشتر گونه ها روی مواد داخل سیلو رشد کرده و تولید مایکوتوکسین میکند . این قارچ بهمراه اسپرژیلوس در صنعت در تولید انزیمهای لیپاز ، پکتیناز، سلولاز، پروتئاز،امیلاز و اسید سیتریک ،تارتاریک ، و گلوتامیک نقش داردو داروی گریزوفولوین نیز توسط این کپک تولید میشود.گونه مطرح p.chrysogenum که در تولیدپنی سیلین نقش دارد. گونه P. Expansumدر اب سیب تولید مایکوتوکسین پاچولین میکند همچنین در فساد میوه جات نقش دارد soft rot- گونه P. Roqueforti در ساخت پنیر رکفورت فرانسه نقش دارد.
4- پنی سیلیوم Penicillium گونه مطرح p.chrysogenum که در تولید پنی سیلین نقش دارد.
گونه P. Expansumدر اب سیب تولید مایکوتوکسین پاچولین میکند همچنین در فساد میوه جات نقش دارد. گونه P. Roqueforti در ساخت پنیر رکفورت فرانسه نقش دارد.
5 – جئوتریشوم Geotrichum عده ای ان را کپک و عده ای ان را کپک مخمرمانند گویند .در فساد میوه و سبزیجات نقش دارند و در انها ایجاد فساد از نوع soft rot, sour rot میکند. این کپک در ماشین الات مستقر در کارخانجات غذایی نیز میتوانند رشد کنند (mold (moldmachinery – Thamnidium – گونه مطرح T.elegans که در گوشت سردخانه فسادی به نام whiskers ایجاد میکند. – Monilia گونه مطرح M. Sitophila که کپک خاص نان که به ان red bread mold میگویند.
مخمر yeast :
1- ساکارومایسس Saccharomyces : گونه S. Cerevisiae تولید میسلیوم کاذب میکند .در تهیه نان با تولید co2 باعث پف کردن نان میشود. تولید مثل به طریق جوانه زدن و اسکوسپور میباشد. این مخمر با همزیستی با باکتری ها در تولید کفیر میتواند نقش داشته باشد. این جنس از طریق تخمیر کربوهیدرات باعث فساد مواد غذایی حاوی شکر مثل اب میوه غلیظ میشود. – کلویورومایسس Kluyveromyces گونه K.fragilis لاکتوز بشدت تخمیر میکند . این گونه در محصولات لبنی ایجاد فساد میکند. تولید مثل به طریق جوانه زدن و اسکوسپور میباشد
3- کاندیا :Candida : گونه C. Utilisدر تهیه single cell protein مطرح است این جنس تولید میسیلیوم کاذب میکند و تولید مثل به طریق جوانه زدن و اسکوسپور میباشد. – دباریومایسس Debaryomyces گونه D. Hansenii توانایی تحمل نمک را دارد و به این دلیل میتواند در زیتون و خیار شور با تشکیل فیلم سطحی در انها ایجاد فساد میکند.
خصوصیات درونی و عوامل خارجی موثر بر فعالیت باکتریها در مواد غذایی:
میکروارگانیسم ها بجز مواد غذایی استریل در غذا وجود دارند بنابر این خطر رشد میکروب در غذا اگر شرایط زیست برای انها مناسب باشد وجود دارد. در غذا فاکتور هایی وجود دارند که روی رشد میکروب موثر است که با کنترل انها میتوان از رشد میکروب ها جلوگیری کرد. این فاکتور ها دو دسته هستند: – فاکتور های داخلی Intrinsic factor
ا pH- : هر میکروارگانیسمی یک PH حاقل، یک PH حاکثر و یک PH مناسب رشد دارد .تاثیر PH مواد غذایی بر روی سلول ها ی میکروبی بسیار مهم است ،زیرا این سلول ها مکانیسمی برای تنظیم PH درونی خود ندارند و اثرات منفی PH راحداقل بر دو جنبه از فعالیت سلولهای میکروبی میتوان مشاهده کرد. 1- فعالیت های ویژه انزیمی 2- انتقال ترکیبات مغذی در داخل سلول
بهترین pH برای رشد میکروب حدود هفت است و با کاهش pH تعداد میکروب ها یی که میتواند در ان محیط رشد کند، کم میشود. باکتری ها نسبت به قارچ ها و مخمرها حساسیت بیشتری در مقابل تغییرات PH نشان میدهند و این خصوصیت در باکتریهای پاتوژن نمود بیشتری دارد. مواد غذایی با منشا دامی دارای pH بالا هستند(حدود هفت) بنابر این باکتریها به دلیل رشد سریع در فساد انها نقش بیشتری دارند. میوه ها از سبزیجات دارای pH پایین تری هستند بنابر این قارچ ها و مخمرها در فساد انها نقش بیشتری دارند.
2- اب در رابطه با ذرات کلوئیدی: بخش مهمی از سیستمهای غذایی به صورت کلوئیدی است و وضعیت و ارتباط اب با ذرات کلوئیدی در این سیستم ها در خور تامل است . بطور کلی تحت این شرایط اب به سه صورت وجود دارد.
الف- لایه جذبی Absorption Layer : این لایه به شکل محکمی به ذرات کلوئیدی چسبیده است ،به این اب ،اب متصل Bound waterگویند. از خصوصیات ان : قادر به حل نمک نیست – به سادگی تبخیر نمیشود – در حرارت های عادی انجماد ،منجمد نمیشود و در هیچ حرارتی تبدیل به کریستال نمیشود.
ب – لایه منتشرDiffusion layer : به لایه جذبی با قدرت اتصالی ضعیف تری متصل است.
ج- لایه اب ازادFree water layer : این اب دارای تمام خصوصیات اب معمولی میباشد ودر واکنشهای شیمیایی و فساد میکروبی نقش دارد.این اب تحت عنوان آب فعال water activity معروف است. طبق تعریف نسبت فشار بخار اب در مواد غذایی به فشار بخار خالص در حرارت مشابه ،است که مانندpH قابل اندازه گیری با استفاده از دستگاه های مخصوص میباشد. بین aw ومیزان رطوبت نسبی محیط Relative humidity معادله RH=100x aw بر قرار میباشد.
امروزه یکی از طرق نگهداری مواد غذایی کاهش aw ان است که به دو طریق صورت میگیرد.:
* استفاده از مواد جذب کننده رطوبت مانند نمک ، قند ، گلیسرول و پروپلین گلیکول
* استفاده از حرارت و خشک کردن
فعالیت میکروبی در کمتر از aw= 0/6 متوقف میشود همچنین فعالیت های انزیمی و شیمیایی نیز با کاهش aw کاهش مییابد اکثر انزیمها درفعالیت ابی کمتر از 85/.بی اثرهستند مانند واکنش میلارد
2- رطوبت activity of water (aw): یکی از روش های قدیمی نگهداری مواد غذایی خشک کردن ان ماده غذایی است. چون میکروب برای رشد خود نیاز به اب ازاد غیر متصل دارد.البته انواع مختلف میکروارگانیسم ها دارای نیاز های رطوبتی متفاوتی هستند ،که به این نیاز رطوبتی "آب فعال " میگویند:
( نسبت فشار بخار اب در ماده غذایی و در دمای معین ، به فشار بخار اب خالص در همان دما.)
بین رطوبت نسبی و اب فعال یک رابطه مستقیم وجود دارد. میزان اب فعال برای اکثر مواد غذایی خام و تازه حدود 99/0 است باکتریها در مقایسه با کپک ها به اب فعال بیشتری نیاز دارند،اکثر باکتریها ی مولد فساد در کمتر از 91/0 قادر به رشد نیستند ولی کپک ها حتی در 8/0 نیز میتوانند رشد کنند. برای مثال aw محلول اشباع نمک 75/0 و اب خالص 1 میباشد.
3 – پتانسیل اکسیداسیون واحیا (O/R , Eh)Oxidation – Reduction Potential
تعریف :توانایی یک ماده در کسب یا از دست دادن الکترون.- ماده ای که به اسانی الکترون از دست میدهد ،یک احیا کننده خوب محسوب میشود و ترکیبی که براحتی الکترون میگیرد ،یک اکسید کننده خوب خوانده میشود. زمانی که الکترون از یک جسم به جسم دیگری منتقل میشود ،بین ان دو ماده اختلاف پتانسیلی بوجود میاید که مقدار ان ،بر حسب میلی ولت(mv ) با استفاده از دستگاه های مناسب ،قابل اندازه گیری است . هر سیستمی دارای پتانسیل O/R مشخصی است که ان را با نماد (Eh) نشان میدهند. در محیطی همچون غذا الکترون در حال تبادل است و برایند این تبادلات به صورت Eh منفی یا مثبت و یا صفر نشان داده میشود . در محیط هایی که Eh مثبت است مواد احیاکننده غالب هستند در این محیط میکروب های هوازی رشد خوبی را دارند. بر عکس میکروب های بی هوازی محیط احیا را بیشتر دوست دارند.انهایی که بی هوازی اختیاری هستند Eh محیط برایشان مطرح نیست.
4- مواد مغذی: برای رشد میکروب ها نیازمند اب ، منابع انرژی، منابع ازت ، موادمعدنی و ویتامین ها میباشند .
در رابطه با نیاز ،قارچ ها دارای حداقل احتیاجات بوده ،پس از ان به ترتیب ،مخمر ها ،باکتریهای گرم منفی و باکتریهای گرم مثبت قرار دارند. از نظر منبع انرژی ،میکروارگانیسم ها ،میتوانند از قندها ،الکلها و اسیدهای امینه استفاده نمایند .بعضی از انها میتواند از نشاسته ، سلولز و چربی احتیاجات انرژی خود را مرتفع کنند. اسید های امینه ،منابع اولیه ازت هستند که توسط ارگانیسم ها مورد استفاده قرار میگیرند، همچنین عده ای از ارگانیسم ها میتواند از پپتید ها و پروتئین ها نیز استفاده کنند. بطور کلی میکروب ها در ابتدا ترکیبات ساده غذا را استفاده میکنند و بعد به سمت ترکیبات پیچیده متمایل میشوند. بطور کلی باکتری ها نسبت به فقر غذایی حساس تر هستند.
مواد غذایی انرژی زا : کربوهیدرات های ساده مثل قندها معمولی ترین منبع انرژی برای ارگانیسم ها هستند وکربوهیدرات های مرکب مثل سلولز و نشاسته ابتدا باید توسط انزیم به قندهای ساده تبدیل و بعد مورد استفاده قرار گیرند به این دلیل بوسیله تعداد معدودی از ارگانیسم ها که این انزیم ها را دارند میتواند مورد استفاده قرار گیرند. در مواردی که قند در مواد غذایی موجود نباشد ،تعداد معدودی از میکروارگانیسم ها میتوانند از چربی و پروتئین به عنوان منبع انرژی استفاده کنند.
مواد غذایی برای رشد: ترکیبات ساده نیتروژنه مثل پپتیدها ، اسیدهای امینه ، اوره ،امونیاک ، برای استفاده میکروارگانیسم به عنوان منبع نیتروژن نسبت به پروتئین ها قابل استفاده تر میباشد وفقط ارگانیسم هایی که دارای انزیم پروتئولیتک هستند میتوانند از پروتئین استفاده کنند بدین ترتیب که اول انها را توسط انزیم پروتئولتیک به ترکیبات ساده نیتروژنه تبدیل میکنند و بعد از انها در ساختن پروتئین های خود استفاده میکنند.
موادغذایی کمک کننده رشد یا ویتامین ها: بعضی از میکروارگانیسم ها قادر نیستند تعدادی و یا کل ویتامین های مورد نیاز خود را بسازند و باید این ویتامین ها برای انها تهیه و تامین شوند
5- ساختمان بیولوژیکی: پوشش طبیعی برخی از مواد خوراکی ،محافظ بسیار خوبی در مقابل میکروارگانیسم ها بوده ،و از ورود انها به درون نسوج و بافت های داخلی جلوگیری به عمل میاورد مثل پوست سیب ، گردو ،تخم مرغ
6- مواد ممانعت کننده : مواد ممانعت کننده از ابتدا در مواد غذایی وجود دارند . انها یا به صورت تصادفی یا در اثر رشد میکروارگانیسم ها یا روش های تهیه مواد غذایی ، ایجاد میشوند و یا به منظور خاصی به مواد غذایی اضافه میشود و ممکن است از رشد همه میکروارگانیسم ها و یا اغلب انها و یا انواع خاصی از انها ممانعت کنند. نمونه هایی از مواد ممانعت کننده طبیعی موجود عبارتند ازتیمل وکارواکرل در روغنهای اسانسی برخی گونه های گیاهی – لاکتو فرین و سیستم لاکتو پراکسیداز در شیر – لیزوزیم در تخم مرغ – ترکیباتی چون مشتقات هیدروکسی سینامیک اسید در میوه ،سبزی ها ،چای،ملاس وجود دارد که دارای خواص ضد باکتریایی و ضد قارچی هستند- اسید پروپیونیک تولید شده بوسیله پروپیونی باکتریا در پنیر سوئیسی یک ماده ممانعت کننده برای کپک ها است
7- تداخل میکروبی Microbial interaction: فلور میکروبی موجود در غذا از انواع میکروب ها تشکیل شده است در جایی که شرایط برای رشد هر سه وجود دارد باکتری ، میکروب غالب ان محیط است و بعد مخمر ها و در درجه سوم قارچها رشد میکنند. وقتی شرایط طوری باشد که یک گروه مورد حمایت قرار گیرد ان گروه غالب محیط میشود .برای مثال رشد کپک در pH پایین در مواقعی نیز میکروب های مختلف محیط را برای رشد هم دیگر مناسب میکنند برای مثال لاکتو کوکوس لاکتیس با کاهش pH زمینه را برای رشد لاکتوباسیلوس مهیا میکند و بعد مخمر با اکسید کردن اسید و افزایش pH محیط را برای رشد اشریشیا مهیا میکند.
مجموعه اثرات فاکتور های موثر بر رشد: هر یک از فاکتور های موجود در مواد غذایی مثل PH و aw پتانسیل O-R و مواد مغذی میتواند بطور عمده روی فلور میکروبی موثر باشند . بسیاری از فاکتور ها روی یکدیگر موثر بوده و بنابر این هر کس باید به ارتباط کل مواد غذایی توجه داشته باشد . برای مثال یک میکروارگانیسم در حال رشد در PH نزدیک به PH مناسب خود به تغییراتaw بسیار مقاوم تر است تا اینکه در PH مینیمم یا ماکزیمم خود باشد . بنابراین باید به ترکیبی از عوامل ممانعت کننده مثل PH و aw نامناسب توجه شود و برای جلوگیری یا تاخیر در رشد به جای یک عامل ، چند عامل را در نظر گرفت و به کار برد تا از رشد به خوبی ممانعت شود.
– عوامل خارجی Extrinsic factor : شامل خصوصیات محیط نگهداری و انبار داری مواد غذایی میشود. این خصوصیات هم ماده غذایی را تحت تاثیر قرار میدهد و هم بر روی میکرو ارگانیسم های موجود در مواد خوراکی تاثیر میگذارد
1- درجه حرارت: پایین ترین درجه حرارتی که برای میکروب ها گزارش شده حدود 34- و بالاترین ان 90 درجه است میکروب ها از نظر حرارتی سه گروه را تشکیل میدهند . سایکروفیل – مزوفیل – ترموفیل
گروه اول درجه حرارت های زیر 20 را بخوبی تحمل میکنند و گروه دوم 45-20 درجه را ، و گروه سوم که دمای 45 یا بالا تر را به خوبی تحمل میکند. باکتری ها در دامنه وسیعی از دما قادر به رشد هستند مثلا انواعی از باسیلوس ها و کلستریدیوم ها در دمای بالا میتوانند رشد کنند ، پزودوموناس در شرایط یخچالی قادر به رشد میباشد. قارچ ها نسبت به باکتری ها در دامنه وسیعتی از حرارت رشد میکنند. قارچ اسپرژیلوس میتواند در دمای یخچال بر روی میوه گوشت خورد شده رشد نماید. مخمر ها بیشتر سرما و شرایط معتدل را برای رشد دوست دارند و شرایط گرم برای رشد انها مناسب نمیباشد.
2- رطوبت نسبی Relative humidity (RH) : رطوبت نسبی محیط انبار از دو جنبه حائز اهمیت است :
– ثبات aw در سطح مواد غذایی – تکثیر و رشد میکروارگانیسم ها در سطح مواد غذایی
هنگامی که aw یک محصول غذایی مثلا 6/0 است ، لازم است ان فراورده در شرایطی نگهداری شود که نتواند از محیط رطوبت جذب نماید و در نتیجه مانع از افزایش aw سطحی وتحت سطحی ان شویم و برعکس مثال ، در یخچال رطوبت نسبی زیاد و دارای اکسیژن است
3- حضور و غلظت گازها در محیط: با استفاده از گازهایی همچون co2 وo3 (اوزون)میتوان جلوی رشد قارچ ها را گرفت. مثال کنترل رشد قارچ ها در انبار های میوه
میکروبیولوژی و سالم سازی شیر:
ترکیب شیر : ترکیب اصلی شیر را موادی مانند اب (5/87درصد) ،پروتئین ها (4/3درصد) ،قند شیر یا لاکتوز(8/4 درصد) ،مواد معدنی (8/0درصد) و ماده خشک (13درصد) تشکیل میدهد.همچنین شیر حاوی موادی به مقادیر بسیار کم مثل رنگدانه ،انزیم،ویتامین ها، فسفو لیپید و گازها نیز میباشد.
راههای الودگی شیرخام : غدد پستانی- سطوح خارجی پستان – تجهیزات شیر دوشی
میکروبیولوژی شیر: میکروبیولوژی شیرخام: شیر دربهترین شرایط نگهداری در زمان تحویل به کارخانه دارای 10000 میکروارگانیسم در هر میلی لیتر میباشد . در حال حاضر 100000 میکروارگانیسم در هر میلی لیترمورد قبول کارخانه میباشد. فلور میکروبی شیر در نقاط مختلف یکی است ولی تعداد انها متغیر میباشد. فلور میکروبی شیر در 24 ساعت اول هنگامی که در دمای 4 در جه نگهداری شود تغییری پیدا نمیکند
فلور میکروبی شیر: – مزوفیل ها
1- میکروکوک ها از خانواده میکروکوکاسه ،همچون میکروکوکوس و استافیلوکوکوس 2- استرپتوکوک ها 3- گرم مثبت میله ای شکل ،بدون اسپور،همچون مایکوباکتریوم و کورینه باکتریوم 4- گرم منفی ،میله ای شکل بدون اسپور، همچون پزدوموناس ، کلیفرم و استنوباکتر 5- 5- میکروارگانیسم های متفرقه ، شامل کپک و مخمر
– سرمادوست ها : همچون پزودوموناس و الکالیجنس
– میکروب های مقاوم به حرارت: استرپتوکوکوس – اسپور باسیلوس و کلستریدیوم – الکالیجنس – میکروکوکوس -لاکتوباسیلوس
* تعداد باسیلوس ها و کلستریدیوم ها در شیر در زمستان بیشتر است. تعداد باکتریهای گرم منفی سرمادوست در شیر کم است اینها از طریق انزیم های خود ایجاد فساد در شیر میکنند.
میکروارگانیسم های بیماریزا قابل انتقال از شیر: – ویروس ها مثل تب برفکی – باکتریها مثل بروسلوز(تب مالت) – کوکسیلا بورنتی ( تب کیو) – مایکوباکتریوم بویس ( سل )
شیر پاستوریزه با کیفیت عالی دارای مشخصات زیر است:
1- شیر خام اولیه آن دارای کمتر از 500 میکروب در هر میلی لیتر باشد.
2- شرایط پاستوریزاسیون منجر به نابودی فسفاتاز شود اما پراکسیداز لطمه ای نبیند.
3- مدت زمان بین تولید و مصرف حداکثر 7 روز است.
4- در گاوداری به هیچ وجه میکروب سل نباید وجود داشته باشد.
5- در موقع تحویل شیر به کارخانه نباید معرف آبی متیلن در کمتر از 5 ساعت بیرنگ کند.
6- شیر دریافتی فاقد آنتی بیوتیک و آنتی سپتیک باشد.
7- بعد از حرارت دیدن علاوه بر اینکه شیر نباید دارای میکروب بیماریزا باشد( آلودگی ثانویه از طریق کنترل بهداشتی پرسنل و سایر شرایط منفی باشد) تعداد کل میکروبها در هر میلی لیتر شیر نباید بیش از 30000 میکروب وجود داشته باشد.
8- تعداد کلی فرم های این شیر بعد از بسته بندی نباید از یک عدد در موقع تحویل به مصرف کننده نباید از 10 عدد تجاوز کنند.
9- تا موقع تحویل به مصرف کننده، شیر نباید در بیش از 10 درجه سانتیگراد نگهداری شود.
10- کلیفرم های آن نباید منشا مدفوعی داشته باشد.
شیر استریلیزه:شیر استریلیزه نباید حاوی جرمهای(germ) قابل تکثیر باشد. شیر استریلیزه مطلقاً حاوی هیچ نوع میکروبی نمی باشد و همه میکروبهای پاتوژن و غیر پاتوژن از بین می رود ولی حصول استریلیزاسیون مطلق غیر ممکن است.
روش های متداول سالم سازی شیر: 1- پاستوریزه کردن 2-استریلیزاسیون
شیر باید به گونه ای سالم سازی شود که تمام میکروارگانیسمهای بیماریزا ی موجود در ان از بین بروند.
بطور کلی اعمال زیر در کارخانه بر روی شیر صورت میگیرد. – صاف کردن شیر و جدا کردن ذرات خارجی ان – استاندارد کردن چربی شیر – سالم کردن شیر با روش خارج کردن باکتریها(Bactofugation) – یکنواخت کردن گویچه های چربی در شیر – خارج کردن هوا و گازهای بد بو و فرار از شیر
1- پاستوریزه کردن شیر: هدف اول از این عمل از بین بردن میکروارگانیسم هایی است که موجب بیماری میشود و هدف دوم از پاستوریزاسیون تا حد امکان از بین بردن میکروارگانیسم های غیر بیماریزا و انزیم ها است.
روش متداول پاستوریزاسیون: – روش مداوم (HTST): در این روش شیر به مدت 15 ثانیه در فضای بسته ،حرارت 75-72 درجه را تحمل میکند. انزیم فسفاتاز موجود در شیر در این زمان و درجه حرارت از بین میرود.
در زمانی که بخواهند شیر به مدت بیشتر در سیلو ها در انتظار پاستوریزاسیون بماند از روش ترمیزاسیون برای کاهش فعالیت میکروارگانیسم ها استفاده میشود.(مدت15 ثانیه/حرارت 65-63درجه)
نحوه انتقال متداول حرارت در صنایع شیر: – روش حرارت غیر مستقیم: حرارت دادن و سرد کردن شیر در این روش بر اثر انتقال حرارت و سرما از جدار حایلی که بین دو ماده قرار گرفته است، انجام میپذیرد.به این منظور از صفحات و لوله های فلزی از جنس فولاد زنگ نزن استفاده میگردد که جریان انها بر خلاف یکدیگر میباشد.
– از طریق صفحات تبادل حرارت:در این روش از یک مجموعه صفحات فولاد زنگ نزن استفاده میشود که در یک قاب و چهار چوب قرار گرفته اند. صفحات در این دستگاه با فاصله کمئ کنار یکدیگر قرار گرفته اند و حرارت به نحوه مطلوب منتقل میشود. هر صفحه حاوی شیر در دو طرف خود با صفحات حاوی ماده گرم کننده یا سرد کننده مجاور است.
2- استریلیزاسیون تعریف: یک فراورده استریلیزه تجاری محصولی است که عاری از اجرام میکروبی قادر به رشد میباشد و در نتیجه این حرارت مزه و طعم شیر تغییر نمی نماید.
روش متداول استریلیزاسیون شیر: – روش UHT (Ultra High Temperature): دراین سیستم شیر در یک مدار بسته حرارت 150-135 درجه برای چند ثانیه دریافت میکند. کیفیت ماده خام: شیر مورد استفاده باید دارای کیفیت بالای بهداشتی باشد. پروتئین های موجود در شیر باید در مقابل حرارت مقاوم باشند تا باعث ایجاد سوختگی بر روی صفحات تبادل حرارت نشود.همچنین انزیم های مقاوم به حرارت در شیرهای بی کیفیت باعث کاهش ماندگاری شیر استریلیزه میشوند.
فرایند استریلیزاسیون UHT: روش غیر مستقیم: در این روش از اب داغ به طور غیر مستقیم برای استریلیزه کردن شیر استفاده میشود. سیستم شستشودر جا یا CIP(cleaning -in place). مراحل مختلف CIP شامل ابکشی اولیه ،شستشو با سود،اب کشی با اب داغ،نظافت با اسید و اب کشی نهایی میباشد.طول زمان شستشو CIP حدود 90 تا 70 دقیقه است. این عمل جهت سترون کردن تجهیزات و رسوب زدایی اعمال میشود.
میکروبیولوژی مواد سیلوئی:
– ترکیب شیمیایی علوفه – پروتئین خام – فیبر خام (شامل کربوهیدرات محلول )- چربی خام- مواد معدنی- رطوبت
– مواد سیلوئی: مواد سیلوئی از تخمیر کنترل شده محصولات زراعی مرطوب که شامل غلات و بقولات علوفه ای ،بذور غلات و بقایای میوه ها تولید میشود. به عمل مذبور سیلو کردن و به مخزن مواد ، سیلو گویند . عمل تخمیر با تشویق تولید اسید لاکتیک توسط باکتری های موجود در علوفه تازه ،یا با محدود نمودن تخمیر بکمک پلاساندن گیاه و یا مستقیما با افزودن مواد شیمیایی کنترل میشود.
روش سیلو کردن: با قطعه قطعه کردن محصول در زمان برداشت ، پر کردن سریع سیلو ، کوبیدن مواد و پوشاندن سیلو بنحوی که هوا بداخل ان راه نیابد تهیه مواد سیلویی انجام میپذیرد. ارزش غذایی مواد سیلوئی بستگی به گونه گیاه- مرحله رشد ان در زمان برداشت و به تغییراتی که در اثر تخمیر میکروبی در سیلو اتفاق میافتد ، دارد.
– میکروبیولوژی مواد سیلوئی: باکتریها و قارچ های هوازی میکروارگانیسم های عمده و غالب در علوفه تازه بوده اما با ایجاد و توسعه شرایط بی هوازی ، باکتریهای باسیلوس ،کلستریدیوم ، استرپتوکوکوس ،لوکونوستوک ، لاکتوباسیلوس ، پدیوکوکوس و مخمرها جایگزین میشوند. بمحض قرار گرفتن مواد در سیلو باکتریهای مولد اسید لاکتیک بسرعت افزایش یافته و کربوهیدرات های محلول در اب ،گیاه را تخمیر و تبدیل به اسید های الی ،عمدا اسید لاکتیک میکند که باعث کاهش pH توده سیلوئی میشود. با کاهش pH به 8/3 تا4 فعالیت میکروبها متوقف میشود و تا زمانی که شرایط بیهوازی حفظ شود تغییر دیگری در سیلو اتفاق نمی افتد . اگر pH مواد سیلوئی به دلایلی به میزان فوق کاهش نیابد( رطوبت بالای محصول ،کاهش کربوهیدرات محلول در اب) اسپور کلستریدیوم های ساکارولتیک (هیدرولیز کننده ساکاروز) فعال شده و اسید لاکتیک و کربوهیدراتهای محلول موجود را به اسید بوتیریک تبدیل میکند. این عمل باعث افزایش pH توده میشود . که این خود محرک رشد کلستریدیوم های پروتئولتیک میشود که انها با هیدرولیز پروتئین و تولید امونیاک باعث افزایش بیشتر pH توده میشود
میکروبیولوژی آب :مقدمه: میکروارگانیسم ها میتوانند تقریبا در تمامی ابها زندگی نمایند .ولی به دلیل شرایط فیزیکی و شیمیایی خاص هر کدام از انها از میکرو فلور خاصی تشکیل شده اند.
تقسیم بندی منابع ابی :
الف – ابهای زیرزمینی : حاصل تجمع نزولات جوی ،اب دریاچه ها و رودخانه ها است که از لایه های مختلف خاک عبور کرده و در قسمتی از لایه زمین که غیر قابل نفوذ است جمع میشود.این ابها به دلیل عبور از لایه های خاک از لحاظ داشتن ترکیبات غذایی بسیار فقیر میباشند.
ب – آبهای سطحی شامل : چشمه ها : نوعی اب زیر زمینی میباشند که به سطح میرسند. تفاوت چشمه ها در درجه حرارت و ترکیبات معدنی موجود در انها است . بر اساس درجه حرارت به چشمه های ،اب سرد ،اب گرم و اب داغ تقسیم میشوند
بر اساس ترکیبات معدنی به چشمه های نمکی ،اسیدی و کربناتی ترکیب اصلی میکرو فلور چشمه ها به ترکیب شیمیایی و درجه حرارت ان بستگی دارد. (منبع : میرزا کوچک – میکروبیولوژی محیط های ابی)
رودخانه ها: میکروارگانیسم های رودخانه ها و نهر ها توسط فاکتورهای جغرافیایی و نیز شرایط اقلیمی تعیین میشود. میزان ان نسبت به ابهای زیر زمینی به دلیل وجود ترکیبات غذایی بیشتر است.
– دریاچه ها: تجمع اب در حفره ها سبب تشکیل دریاچه ها میگردد . دریاچه ها به دلیل اختلاف در عمق و منابع تامین اب در میزان و نوع میکروارگانیسم با هم متفاوت هستند.
– دریاها: این ابها غالبا دارای دو ویژگی هستند : وسیع و شور هستند.
خصوصیات کلی باکتریهای آب: ترکیب فلور باکتریایی در زیستگاههای مختلف اب به میزان ترکیبات الی و غیر الی ، pH ،کدورت و درجه حرارت بستگی دارد.
– باکتریهای ابهای زیر زمینی: به دلیل کمبود مواد غذایی در اب های زیر زمینی و نیزبه دلیل فیلتراسیون خاک تعداد باکتری کم و بیشتر از نوع گرم منفی ،بدون اسپور و میله ای هستند و عمدا به جنس های فلاوباکتریوم متعلق دارند . تعداد کمی از باکتریها ی میله ای گرم مثبت از جنس میکروکوکوس و نوکاردیا نیز در این ابها وجود دارد.- باکتریهایی از جنس ویبریو ،کورینه باکتریوم و مایکوباکتریوم بطور کلی در این ابها وجود ندارند.
– باکتریهای چشمه ها: میکروارگانیسم های موجود در این اب ،رابطه مستقیمی با ترکیبات معدنی اب دارد. از طرفی در چشمه هایی که از لحاظ مواد غذایی ضعیف هستند باکتری های گرم منفی بدون اسپور میله ای غالب هستند مثل سودوموناس ها- اسنتوباکتر – فلاوباکتریوم – موراکسلا
– رودخانه ها: در رودخانه ها میزان باکتری های با منشا خاک زیاد میباشدبه طوری که باکتری های تجزیه کننده نیتروژن مانند نیتروزوموناس و ازتوباکتر بطور طبیعی در رودخانه دیده میشوند. جنس های ویبریو ، تیو باسیلوس ، نوکاردیا ، سارسینا ، میکروکوکوس ، اسپیروکت ها نیز علاوه بر موارد فوق در رودخانه ها مشاهده شده است. در مکان هایی که فاضلاب به رودخانه ها ریخته میشود ،مقادیر متفاوتی از باکتریهای فاضلاب در ان دیده میشود از جمله انها ،کلی فرم ،اشریشیا کلی و سالمونلا میباشد که در ابهای الوده میتوانند به مدت طولانی به شکل پاتوژن زنده بمانند. کلستریدیوم ها هم در اب به دو شکل اسپور و رویشی وجود دارد.
– دریاچه ها: فلور میکروبی دریاچه ها رابطه مستقیم با منبع تامین کننده اب ان دارد. برای مثال دریاچه هایی که اب انها از اب زیر زمینی تامین میشود شامل تعداد زیادی از باکتریهای اب های زیر زمینی است. در بیشتر دریاچه ها ، باکتریهای غالب عمدتا باکتری های گرم منفی می باشند . باکتری های جنس های اکروموباکتر ،فلاوباکتریوم، ویبریو ، سودوموناس ، میکروکوکوس ، سارسینا ، باسیلوس به طور وسیعی در دریاچه ها یافت میشود. جمعیت باکتریایی دریاچه ها همچنین در فصول مختلف متفاوت میباشد . یعنی علاوه بر جمعیت پایه در هر فصل گروه خاصی از باکتری ها تحت شرایط فصلی و اکولوژیک پدید می ایند. در دریاچه های نمک باکتری های زندگی میکنند که تحمل 20تا30 در صد نمک را دارند همگی انها دارای پیگمان های قرمز است که عمدتا متعلق به جنس های هالو باکتریوم و هالوکوکوس می باشند.
– باکتریهای دریایی: در حالی که فلور باکتری های ابهای سرزمینی ارتباط بسیار نزدیکی با فلور میکروبی خاک نشان می دهد ، فلور میکروبی ابهای ازاد ( دریاها) در نتیجه توسعه فلور باکتریهای دریایی بومی شده میباشد. بجز در مناطق ساحلی که باکتریهای خشکی میتوانند باعث الودگی ان ناحیه شوند.این باکتریها در اب شیرین میتوانند رشد کنند ولی در اب دریا برای مدت محدودی قادر به زندگی میباشند. غلظت نمک در دریا ها حدود 5/3 در صد است که در این محیط باکتریهای ابهای شیرین یا رشد نمیکنند ویا رشد شان ضعیف است. کلیه باکتریهای دریایی به یک میزان معین به یون سدیم نیاز دارند و بعضی نیز مضافا به یون کلر نیازمند میباشند. بیشتر باکتریهای دریایی دارای خصوصیات زیر میباشند: گرم منفی ، متحرک ، سرمادوست اختیاری و بی هوازی اختیاری هستند. همچنین انها بسیار اهسته تر از باکتریهای خاک رشد میکنند و قادر به رشد در محیط هایی با حداقل غذا میباشند ، اندازه انها نیز کوچکتر از نوع خاکی است. در نواحی لب شور باکتریهای میله ای کوتاه متعلق به جنس های سودوموناس ، ائروموناس ، ویبریو ، و الکالیجنس وجود دارد.
توزیع میکروارگانیسم ها و بیوماس انها: اگر چه باکتری ها و قارچ ها در تمامی ابها وجود دارند ،توزیع انها غالبا تفاوت های قابل ملاحظه ای را نشان میدهد . ترکیب و تعداد باکتریها ی انها به فاکتور های فیزیکی و شرایط شیمیایی محیط وابستگی کامل دارد.
– توزیع باکتری ها در چشمه ها و رودخانه ها: بطور کلی تعداد باکتریهایی که در چشمه ها وجود دارند به دلیل کم بودن غذا ،کم است بنابر این تعداد انها بین چند هزار تا چند صد هزار در هر میلی لیتر متغیر است. به دلیل فوق، کوکسئ های کوچک و باکتریها ی میله ای بسیار کوچک غالب میباشند. تعداد کلی باکتریها در رودخانه ها به درجه حرارت ان بستگی دارد که این موضوع در زمانی که اب رودخانه دچار الودگی است صدق نمیکند. در ابهای پاکیزه مخمر ها بندرت یافت میشوند امازمانی که فاضلاب ها به رودخانه ها وارد میشود تعداد مخمر ها و نیز اسپور ها افزایش مییابد. بنابراین کم بودن قارچ ها یکی از شاخص ها ی مهم الودگی در رودخانه ها میباشد.
– توزیع باکتریها در دریاچه ها: توزیع باکتریها در دریاچه ها به فاکتور های زیر بستگی دارد.
1- منبع تامین کننده اب ان 2- درجه حرارت 3- غذا 4- عمق اب 5- شرایط خاص منطقه
– توزیع باکتری ها در دریا ها: به عنوان یک قانون با افزایش عمق تعداد باکتریها کم میشود و در نزدیک رسوبات دوباره میزان ان افزایش مییابد. همچنین با دور شدن از ساحل نیز تعداد انها کاهش مییابد . ان نیز به دلیل وجود مواد الی در سواحل است.
– توزیع باکتریها در رسوبات ابهای سرزمینی: لایه فوقانی رسوبات در دریاچه ها حاوی مواد غذایی و ترکیبات الی بسیار زیاد میباشد و در نتیجه تعداد زیادی میکروارگانیسم در ان مناطق زندگی میکند. به طور کلی با دور شدن از ساحل تعداد باکتری در هر گرم رسوب کمتر میشود.
میکروبیولوژی سرکه: مقدمه : تعریف تخمیر (fermentation) : طبق تعریف ،به هر فرایندی که برای تولید محصولات مورد نظر از طریق کشت انبوه میکروارگانیسم ها در مقیاس صنعتی بکار گرفته شود ،تخمیر میگویند.
سرکه:vinegar :: کلمه vinegar مشتق از یک کلمه فرانسوی قدیم vin aigre به معنی شراب ترش sour wine) )گرفته شده است. این اسید از زمان های قدیم توسط انسان مورد استفاده قرار میگرفت.این محصول مایع بیرنگ و ابگونه است. محلول رقیق شده این اسید که حاوی 4 تا 6 در صد اسید استیک میباشد به نام سرکه است . سرکه تجارتی یک مایعی با بو و مزه ترش که بیرنگ یا کمی رنگی است که به عنوان چاشنی در غذا مصرف میشود. محلولهایی که بیش از 5/15 در صد اسید استیک داشته باشند جوهر سرکه می گویند. اسانس جوهر سرکه به جوهر سرکه که حاوی 80-60 در صد اسید استیک باشد ، گویند.
انواع سرکه : سرکه از کربوهیدرات های مختلف توسط باکتریهای مخصوص تهیه سرکه به نام استو باکتر ها تهیه میشود. در ابتدا توسط مخمر کربوهیدرات ها به الکل تبدیل و بعد الکل به دست امده توسط باکتری استو باکتر اکسید ه و به سرکه تبدیل میگردد.. بر حسب نوع کربوهیدرات مصرفی انواع سرکه تولید میشود برای مثال ، سرکه هایی که ماده اولیه انها سیب و یا انگور باشد بنام سرکه سیب و یا سرکه انگور نامیده میشود.
مکانیسم تخمیر اسید استیک: تهیه سرکه از مواد قندی در دو مرحله انجام میگیرد.
مرحله اول : تبدیل مواد قندی به الکل که این واکنش یک واکنش تخمیر غیر هوازی است و توسط مخمر ها انجام میگیرد .
مرحله دوم : تهیه اسید استیک از الکل است که توسط باکتریهای استو باکتر انجام میگیرد این مرحله تخمیر هوازی است ،چون باکتریهای تهیه سرکه هوازی هستند و با گرفتن اکسیژن هوا سبب اکسیداسیون الکل و تبدیل ان به اسید استیک میشود.
تهیه اسید استیک در صنعت : 1- تهیه سرکه به روش اهسته: سرکه هایی که در منازل تهیه میشوند ازاین طریق تهیه میشوند . روش تهیه : اب میوه مانند اب سیب یا انگور را اماده و در یک بشکه مخصوص تهیه سرکه ریخته که درب ظرف باز میماند ، ابتدا در اثر تخمیر الکلی از قند موجود در میوه الکل تهیه میشود . بعد از تخمیر الکلی باکتریهای مخصوص تهیه سرکه از هوا وارد محلول تخمیر شده گردیده و از الکل تغذیه میکنند و چون این باکتریها هوازی هستند توسط هوا الکل را اکسیده و به سرکه تبدیل میکنند که این واکنشها در مدت حدود یک ماه یا بیشتر و د ر حرارت 29-21 درجه انجام میگیرد.
2-متد سریع برای تهیه سرکه ،متد المانی: در این متد برای تهیه سرکه ، مایع الکلی را در داخل محفظه ای بنام ژنراتور وارد میکنند ، این محفظه از سه قسمت تشکیل شده است ،قسمت اول جایست که محلول الکلی در ان ریخته میشود ،قسمت دوم جایست که در ان مواد پر کننده شامل خاک اره ،ذغال سنگ ، کاکل ذرت و غیره قرار میدهند و قسمت سوم محفظه است که در ان سرکه تولید شده جمع میشود.
روش کار : ابتدا محلول الکلی وارد قسمت اول میکنند ، این محلول توسط پمپ به قسمت دوم که ماده پرکننده اغشته به باکتری قرار دارد ،منتقل میشود ، در این ناحیه الکل در تماس با باکتریهای مستقر در ماده پر کننده قرار میگیردو با توجه به حضور اکسیژن بالا در این ناحیه ،الکل به سرکه تبدیل و وارد محفظه سوم میشود . در این روش زمان تولید سرکه به یک تا سه روز کاهش مییابد.
3- روش سنتزی برای تهیه سرکه : در این روش الکل را توسط اکسید کننده های شیمیایی تبدیل به سرکه میکنند ، مانند اکسیداسیون الکل با مخلوط بیکرومات پتاسیم و اسید سولفوریک
میکروبیولوژی خاک:
تعریف خاک : مواد نرم پوسته زمین که روی سنگ بستر تشکیل میشود ، خاک نامیده میشود. اجزای اصلی خاک شامل مواد معدنی ،هوا ، مواد الی ، اب و موجودات زنده میباشد. در صد اجزا تشکیل دهنده خاک در مناطق مختلف و زمان های مختلف متفاوت هستند. مقدار مواد الی و معدنی در اکثر خاک ها نسبتا ثابت است در حالی که اب ، هوا و موجودات زنده دائما تحت تاثیر عوامل محیطی بوده و متغیر میباشند. بخش مواد معدنی خاک به علت تاثیر بر مواد غذایی قابل دسترس و نگهداری اب و هوا بیشترین تاثیر را بر موجودات زنده خاک دارد. وجود ریشه ، حیوانات کوچک و میکروارگانیسم ها و همچنین مواد الی که منبع تامین مواد غذایی برای میکروارگانیسم ها است ، باعث شده اند که لایه فوقانی خاک جز مهم ترین لایه بیولوژیک باشد.
– مواد الی : مواد الی خاک شامل مواد الی موجود در خاک و مواد الی اضافه شده ( منشا این مواد بیشتر گیاهی و حیوانی است)میباشد . مقدار کل ماده الی در خاک بین0 1 تا 1 در صد وزن خاک خشک است.
– رطوبت خاک : اب موجود در خاک به سه دسته اب ثقلی ، اب زیر زمینی و ابی که بعد از خروج اب ثقلی در خاک باقی میماند تقسیم میشود. رطوبت خاک در تعداد میکرو ارگانیسم ها ی خاک نقش دارند.
– هوای خاک: موجودات زنده موجود در خاک اکسیژن خاک را مصرف و تولید دی اکسید کربن میکنند و دی اکسید کربن حاصله از خاک خارج و اکسیژن جایگزین ان میشود. در لایه سطحی خاک که غنی از مواد الی است مقدار دی اکسید کربن 5/. درصد بیشتر نیست و در چنین شرایطی فعالیت میکروبی تحت تاثیر قرار نمیگیرد. اما زمانی که مقدار دی اکسید کربن به 4-3 در صد برسد زندگی میکروب ها به خصوص قارچ ها تحت تاثیر قرار میگیرد.
– موجودات زنده خاک :شامل پنچ گروه باکتری ها ، اکتینومیست ها ، قارچ ها ، جلبک ها ، و پروتوزئر ها میباشد
باکتری ها : باکتریها کوچک ترین و فراوان ترین موجودات خاک هستند . باکتریها به علت شرکت در چرخه های کربن و نیتروژن و سایر تغییر و تبدیل ها در خاک از اهمیت ویژه ای بر خوردار هستند. جمعیت باکتر ی ها در زمان های مختلف و در نقاط مختلف یک خاک بسیار متفاوت است. به طور طبیعی تعداد باکتریها از یک میلیون تا حدود چند میلیون در هر گرم خاک متغیر است. (دو میلیارد)
– الگوی توزیع باکتری ها در خاک: برای توزیع باکتری ها در خاک الگوی مشخصی وجود ندارد. توزیع باکتری ها با مواد الی رابطه بسیار نزدیکی دارد ، به این دلیل در لایه فوقانی خاک که دارای مواد الی بیشتری است ،باکتری نیز زیاد تر است. باکتری های موجود در خاک تحت تاثیر اب ثقلی ، توسعه رشته های قارچی و ادوات کشاورزی به نقاط دیگر خاک منتقل میشوند.بعضی از باکتریها نیز خودشان را در لایه نازک اب اطراف ذرات خاک حرکت میدهند.
– باکتری های غالب در خاک : مطالعات نشان داده است که 65 در صد از کل باکتریها ی خاک زی ازخانواده کورینه باکتریاسه، 25 درصد باسیلاسه و 10 درصد از دیگر خانواده ها است . جنس های مطرح شامل Agrobacterium , Azotobacter , Nitrosomonas , Nitrobacter , Rhizobium , Pseudomonas , Achromobacter است. در کل بیشتر باکتری های موجود در خاک از نوع هتروتروف هستند که وابسته به مواد الی هستند
– عوامل موثر بر جمعیت باکتریها: شامل فاکتور های بیولوژیک ، فیزیکی و ذخایر غذایی میباشد.
مواد غذایی: مواد غذایی از مهم ترین عوامل رشد باکتری ها است.بطور کلی ذخیره غذایی خاک همیشه دچار تغییر و تحول است. در خاک های کشت نشده ، بقایای گیاهی ، مواد غذایی ضروری مورد نیاز باکتری ها را فراهم میکند. در خاک های کشت شده علاوه بر بقایای گیاهی ، مواد معدنی و الی خارجی اضافه شده به خاک نیز منبع تامین عناصر غذایی هستند.این مواد بطور ناگهانی جمعیت باکتری ها را در یک دوره افزایش میدهند و بعد از اتمام این مواد ، باکتری ها دوباره کاهش یافته و به حالت پایداری میرسد.
فیزیکی:
1- رطوبت: اب به دو دلیل از مهم ترین عوامل موثر در فعالیت باکتری ها است ،یکی اینکه اب از اجزا اصلی تشکیل دهنده سلول باکتری است و دوم اینکه اب موجود در خاک در تبادلات گازی خاک نقش موثری دارد . بیشترین تعداد باکتری در نواحی نسبتا مرطوب دیده شده ،و مطلوب ترین رطوبت برای باکتری ها 50 تا 70 درصد ظرفیت نگهداری رطوبت میباشد.
2- تهویه: باکتری ها در خاک هایی با تهویه خوب غالبند زیرا بیشتر گونه ها ی باکتری ها به مقدار زیادی اکسیژن نیاز دارند. بطور کلی اکسیژن در اکثر خاک ها بیشتر از 10 در صد میباشد و حرکت ان در منافذ موجود در خاک از طریق اختلاف فشار صورت میگیرد. در بارندگی های شدید یا ابیاری سنگین انتقال اکسیژن به خاک دچار اختلال میشود ،هر چند که اکسیژن موجود در خاک برای مدت چند روز تا چند هفته برای نیاز اکسیژنی فرایند های بیولوژیک خاک کافی است.
3- واکنش خاک : باکتری های خاک pH قلیایی به خنثی را ترجیح میدهند. بطور کلی pH خیلی اسیدی و خیلی قلیایی ، رشد باکتری ها را محدود میکند .
4- درجه حرارت: مطلوب ترین درجه حرارت برای باکتریها بین 35 تا 25 درجه است. سطح خاک بیشتر از قسمت های دیگر خاک تحت تاثیر درجه حرارت محیط قرار میگیرد. در بیشتر اوقات درجه حرارت نواحی ریشه گیاه برای باکتری ها مطلوب است. عوامل دیگری نیز بر تعداد و فعالیت باکتری ها ی خاک موثر است مثل استفاده از کود های معدنی ، اعمالی همچون شخم زدن ، تغییرات فصلی اب وهوا
– فعالیت بیولوژیک باکتری ها در خاک: در کل باکتری ها در حاصلخیزی خاک مفید هستند . نقش اصلی در خاک ،تجزیه ترکیبات نیتروژنی موجود در بقایای گیاهی و حیوانی و تبدیل انها به امونیم میباشد.باکتریهای نیتریفیکاتور قادرند امونیم را به نیترات تبدیل کنند. نقش دیگر باکتری ها در چرخه نیتروژن ، تثبیت نیتروژن ملکولی و تبدیل ان به یون امونیم است.باکتریها نیتروژن را یا یه صورت همزیستی یا به صورت ازاد ، تثبیت میکنند.در روش همزیستی ،باکتری به داخل سلول میزبان نفوذ کرده وگره تشکیل میدهد .گونه هایی از ریزوبیوم ها (باکتری گرم منفی ) در این روش نقش دارند. بعضی از اکتینومیست ها ، ازتو باکتر و کلستریدیوم به عنوان باکتری های تثبیت کننده ازاد زی شناخته شده اند. هر چند که مقدار ازت تثبیت شده در خاک در این روش کمتر از روش همزیستی است.
اکتینومیست ها : گروه حد واسط بین باکتریها و قارچ ها بوده که از نظر تعداد در خاک بعد از باکتری ها قرار دارند. مهمترین نقش انهادر خاک تجزیه مواد الی ، ایجاد بیماریهای گیاهی ، تولید انتی بیوتیک و ایجاد تعادل میکروبی است. اکتینومیست ها هتروتروف هستند در نتیجه با افزایش مواد الی تعداد انها افزایش مییابد.انها توانایی تجزیه سلولز و همی سلولز را دارند.بعضی از گونه های انها علاوه بر تولید متابولیت ها ،پروتئاز های خارج سلولی نیز تولید میکنند که در تعادل میکروبیولوژیک در خاک اهمیت دارد. اکثر انها هوازی هستند و pH کمتر از 5 را تحمل نمیکنند ، در سطح خاک فراوانی بیشتری دارند.
جلبک ها: بر خلاف باکتریها ، قارچ ها و اکتینو میست ها که هتروتروف هستند ، جلبک ها اتوتروف بوده و غالبا در سطح خاک که نور وجود دارد یافت میشود.رطوبت و نور از فاکتور های مهم برای توزیع انها در خاک است. انها مواد غذایی خود را از طریق فتوسنتز بدست میاورند.
پروتوزئر ها: پروتوزئر ها موجودات اولیه و تک سلولی هستند. انها یی که دارای کلروفیل هستند قادرند که از نور خورشید و دی اکسید کربن برای رشد و تکثیر خود استفاده کنند. گروهی دیگر وابسته به مواد الی هستند. ولی اکثریت از سلول های میکروبی بخصوص از باکتری ها تغذیه میکنند. تعداد انها با افزایش عمق کاهش مییابد که دلیل ان کم بودن باکتری در عمق خاک است .بطور کلی پروتوزئر ها هوازی میباشند.
قارچ ها: قارچ ها در خاک های کشت شده با تهویه خوب ،بیشترین بخش کل توده میکروبی را تشکیل میدهند.
از وظایف قارچ ها در خاک میتوان از نقش انها به عنوان پاتوژن گیاهی ، شرکت فعال در تجزیه بقایای گیاهی و جانوری و شرکت در روابط میکوریزی (همزیستی) را نام برد . عواملی همچون وضعیت مواد الی ،غلظت یون هیدروژن ، درجه حرارت ، رژیم رطوبتی ، تهویه ،فصل سالو نوع پوشش گیاهی در توزیع قارچ ها در خاک موثر است.