میکروارگانیزم های مهم در میکروبیولوژی مواد غذایی:
قارچ ها (Fungi):
قارچ ها یا بیماری زا هستند یا ساپروفیت (انگل) می باشند که انگل ها بر روی ماده غذایی رشد می کنند و بیماری زا که باعث ایجاد بیماری می باشند. همه ی قارچ ها اعم از بیماری زا یا ساپروفیت را می توان روی محیط کشت سنتتیک کشت داد.
بعضی از قارچ ها همه چیز خوارند مانند آسپرژیلوس که می تواند در مناطق مختلفی اعم از مناطق حاره یا سردسیر و معتدل وجود داشته باشد و مواد اولیه مختلفی را مورد حمله قرار می دهد و بعضی از قارچ ها اختصاصی هستند و واریته ی خاص برای میزبانی خاص دارند.
به طور کلی قارچ ها از نظر نیاز حرارتی مزوفیل هستند و اپتیمم درجه حرارت رشد آن ها 30 درجه سانتی گراد است. قارچ هایی هم هستند که می توانند درجه حرارت بسیار پایین را تحمل کنند و در ان درجه رشد داشته باشند به عنوان مثال بعضی از قارچ ها درجه حرارت -196 درجه ازت مایع را به مدت چند ساعت تحمل می کنند.
از نظر PH قارچ ها محیط اسیدی را ترجیچ می دهند ولی اکثر آن ها قادر به رشد در PH دود 2-8 می باشند.
قارچ ها به دو دسته ی مخمرها ((Mold) از یک سلول واحد تشکیل شده اند و از باکتری ها بزرگتر هستند) و کپک ها ((Yeast) که از ریشه هایی به نام هیف تشکیل شده اند که به مجموعه ی هیف ها میسیلیوم می گویند) تقسیم می شوند.
هیف ها را می توان به دو گروه تقسیم کرد:
الف) هیف های غذایی: که به ماده ی غذایی می چسبند و با ترشحات آنزیمی ماده غذایی را هضم می کنند (یعنی می توانند با ترشح این آنزیم ها ترکیبات غذایی را تجزیه کنند).
ب) هیف های هوایی: که حاوی اندام های زایشی یا بارزا هستند.
هیف ها می تواند دارای دیواره عرضی (septate) یا بدون دیواره عرضی (Non-septate) باشند.
تولید مثل قارچ:
تولید مثل به دو صورت جنسی و غیر جنسی انجام می شود:
در چرخه یا سیکل زندگی قارچ ها تولید مثل غیر جنسی دارای اهمیت بیشتری است، بدلیل این که تولید مثل غیر جنسی می تواند در شرایط نه چندان مساعد صورت بگیرد و چندین بار در طول سال تکرار شود در صورتی که تولید مثل جنسی باید تحت شرایط بهینه صورت بگیرد و فقط یک بار در سال انجام می شود.
تولید مثل غیرجنسی: به چندین روش انجام می شود:
1. قطعه قطعه شدن (Fragmentation): در این روش اندام های رویشی به صورت قطعه قطعه در می آیند، هر کدام از این قطعات را آرتروسپور (Arthrospor) یا اویدیا (OIdia) می نامند. در صورت قرار گرفتن آرتروسپور بر روی محیط کشت، قارچ مشابه تولید می شود. در برخی از قارچ ها در اطراف آرتروسپور دیواره ی ضخیمی ایجاد می شود که کلامیدوسپور (Clamydospor) نام دارد. کلامیدوسپور دارای رنگ تیره است و در مقابل عوامل خارجی نسبت به آرتروسپور مقاوم تر می باشد. به طور کلی آرتروسپور به دلیل مقاومت در برابر عوامل فیزیکی و شیمیایی و کلامیدوسپور به دلیل داشتن دیواره ی خارجی مقاوم به عوامل خارجی در صنایع غذایی مسئله ساز می باشد.
2. تقسیم مستقیم: در این روش نظیر تقسیم سلول دو باکتری، هر سلول به دو سلول تقسیم می شود.
3. جوانه زدن: در این روش سلول مادر از بین نمی رود، هسته تقسیم می شود و قسمتی از سیتوپلاسم وارد جوانه ی حاصل می گردد، ممکن است بعد از جوانه زدن، جوانه به سلول مادر متصل بماند یا از آن جدا شود.
4. اسپورزایی: مهم ترین روش تولید مثل غیر جنسی است. اسپورها از نظر رنگ، شکل، اندازه متفاوت هستند، یعنی ممکن است بیضی شکل، کروی، مستطیل یا داسی شکل باشند. ممکن است در یک اسپور، چند سلول موجود باشد. محل استقرار اسپورها در قارچ های مختلف متفاوت است. در برخی از قارچ ها یک کیسه یا محفظه در راس اندام بارزا ایجاد می شود که هاگ ها (اسپور) درون آن قرار می گیرند. در راس اسپورانژیوفور زایده ای رشد می کند و کلوملا (Columella) می گویند. بعد از پاره شدن اسپورانژیوم، اسپورها به صورت گرد خشکی در فضا پراکنده می شوند. در برخی از کپک ها اسپورها توسط یک ماده ی لزج به کلوملا می چسبند. اسپور بعضی از قارچ ها داخل محفظه قرار ندارد و ممکن است به صورت های گوناگون روی اندام بارزا قرار گرفته باشند که در این حالت به این اسپورها کونیدیا (Conidia) می گویند.
تولید مثل جنسی: در این تولید مثل خارج از آمیخته شدن، سلول های جنسی نر و ماده بوجود می آیند. لازم به ذکر است که قارچ های ناقص (Imperfect) فاقد تولید مثل جنسی می باشند.
قارچ هایی که از نظر صنایع غذایی حائز اهمیت می باشند:
تاکنون بیش از 4300 نوع قارچ شناسایی شده اند. قارچ هایی که از نظر صنایع غذایی حائز اهمیت می باشند در شاخه ی مایکوتا (Mycota) زیر شاخه ی یومایکوتینیا (Eumycotinia) و رده ی یومیست (Eumycetes) قرار دارند. این رده خود به 4 گروه تقسیم می شود:
1. فیکومیست ها (Phycomycetes)
2. آسکومیست ها (Ascomycetes)
3. بازیدیومیست ها (Basidiomycetes)
4. دوترومیست ها (Deutromycetes)
در میان 4 گروه مذکور فیکومیست ها به عنوان قارچ های پست و 3 گروه دیگر به عنوان قارچ های عالی شناخته می شوند. علت نامگذاری فیکومیست ها به عنوان قارچ های پست آن است که ریسه ها و میسیلیوم آن ها فاقد دیواره عرضی است در حالی که سایر قارچ ها میسیلیومی با دیواره عرضی دارند. جنس های موکور، رایزوپوس، تامنیدیوم از فیکومیست ها هستند.
هم چنین گروه دوترومیست ها به عنوان قارچ های ناقص معروف هستند، علت نامگذاری این است که فاقد تکثیر به روش جنسی هستند یا اینکه مرحله تولید مثل جنسی هنوز در آن ها شناسایی نشده است. اکثر کپک های مهم در مواد غذایی در این گروه قرار دارند که از آن جمله می توان به آلترناریا، آسپرژیلوس، فوزاریوم، ژئوتریکم، کلادوسپوریوم و پنی سیلیوم و ... اشاره کرد.
مخمرها (Yeast):
مخمرها تک سلولی دارای گونه های ناقص یا کامل هستند و در محل رشد ایجاد فساد می کنند. قابلیت تخمیر کربوهیدارت ها را دارند و در شرایط نامطلوب رشد می کنند. PH مناسب آن ها اسیدی است و مخمر ها تنها میکروارگانیزم هایی هستند که در 18% الکل و PH کمتر از 1/5 قادر به رشد هستند، از الکل به عنوان منبع کربن استفاده می کنند. در ویسکوزیته بالا (غلظت بالای نمک و قند) قادر به رشد هستند. بعضی ها به شدت اسموفیل هستند و در محیط حاوی 55 % ساکاروز به خوبی رشد می کنند.
شکل مخمر گرد، بیضی یا تخم مرغی است و ممکن است به صورت فیلم (لایه) سفید به نام پلیکل (Pellicle) روی سطح رشد کنند که به آن ها Top yeast گفته می شود مانند کاندیدا و هانزنولا. این مخمرها هم اکسیداتیو (Oxidative) و هم فرمنتاتیو (Fermentative) هستند. حالت دیگر رشد آن ها به صورت رسوب (Sediment) می باشد که به آن ها Botton yeast گفته می شود و اکثر آن ها فرمنتاتیو هستند. این مخمر ها در نوشابه های غیرالکلی یافت می شوند. در انواع Top yeast مخمرها در بخش های بالایی سطح فعالیت کرده و قند را به الکل تبدیل می کنند اما در انواع Botton yeast همین عمل در ته ظرف و با حضور مقدار اکسیژن کم انجام می شود.
تجمع مخمر بر روی غذا ایجاد اسلایم می کند. مخمر روی غذا از اسید لاکتیک و سوکسیفیت با توجه به قدرت آنزیمی زیاد خود آلدهید و کتون تولید گرده و ایجاد بوی نامطبوع می کند.
روش عمده تکثیر مخمرها، روش های غیرجنسی است که از طریق جوانه زدن زیاد می شود. مخمرها بعد از تکثیر از هم جدا نمی شوند و میسیلیوم کاذب تولید می کنند، هر چه سلول مخمر مسن تر باشد، کوچکتر می گردد، از خصوصیات دیگر مخمرها تولید پیگمان است که رنگ قرمز آن رایج ترین است. در صورت وجود اسپور غیرجنسی، لین اسپور عمدتا کلامیدوسپور است. در صورت تقسیم جنسی به آن ها مخمرهای کامل یا حقیقی (True yeast) می گویند که به خانواده ی آسکومیست ها تعلق دارند. تولید مثل جنسی یک روش غیر معمول در مخمرهاست. مخمرهای ناقص (False yeast) تولید اسپور حقیقی و جنسی نمی کنند.
تقسیم بندی مخمرها: بر چند اساس صورت می گیرد:
1. بر اساس نوع تولید مثل: 1- جنسی 2- غیرجنسی
2. بر اساس انجام فعالیت: مثلا در تولید فراورده های نانوایی، آبجو و ...
3. بر اساس محل فعالیت: 1- Top yeast -2 Botton yeas
