Faktorer som främjar mikrobernas tillväxt

I mikrobernas livsmiljö skall finnas lämpliga mängder värme, näring, fukt, syre och surhet. Mikrobernas förökning förhindras eller hämmas, om någon av dessa faktorer helt saknas eller ligger långt från normalvärdet. Livsmedlen erbjuder så gott som alla mikrober lämpliga näringsämnen och tjänar därför bra växtunderlag för mikroberna. I praktiken kan man bäst begränsa mikrobernas tillväxt i livsmedlen genom att påverka temperaturen. Livsmedlens fukthalt, mängden syre och surhetsgraden kan påverkas endast i begränsad utsträckning.

Temperatur
Varje mikrob har sin egen optimala temperatur dvs. bästa möjliga temperatur, i vilken tillväxten och förökningen är snabbast. Det är ändå viktigt att hålla i minnet att flera mikrober kan föröka sig också mycket långt från sin optimala temperatur, även om förökningen då sker betydligt långsammare än i den optimala temperaturen. Av sjukdomsalstrarbakterierna som förökar sig i livsmedel är listeria och yersinia sådana som trivs i kallt. En del av deras stammar förmår föröka sig rentav i 0 grader celsius.

Den viktigaste metoden att hämma eller förhindra att mikrober förökar sig i livsmedlen är att hålla tillräckligt höga eller låga temperaturer. Tillräcklig upphettning förintar mikroberna. En tillräckligt låg temperatur hämmar mikrobernas tillväxt, men förintar dem inte. Maten skall upphettas till minst +70 grader celsius, fjäderfäkött till minst +75 grader celsius. Färdig mat skall före serveringen hållas i en temperatur på över +60 grader celsius eller så snabbt som möjligt, inom högst fyra timmar, kylas ned till en temperatur på under +6 grader celsius och därefter förvaras i kylskåpstemperatur, helst i +2–+5 grader celsius. Mat som värms upp på nytt skall upphettas till en temperatur på över +70 grader celsius.

Syre
De flesta mikrober kräver syre. De vanligaste bakterierna som förskämmer livsmedlen är till exempel sådana som kräver syre dvs. aeroba bakterier. Anaeroba bakterier som trivs i syrefria förhållanden är bakterierna av släktet Clostridium som kan orsaka rentav allvarliga matförgiftningar. Vissa bakterier förmår föröka sig i såväl syrehaltig som syrefri miljö och de kallas därför fakultativt anaeroba bakterier. Många matförgiftningsbakterier hör till denna grupp. Mikroaerofila bakterier kräver syre, men i mindre mängder än syrehalten i atmosfären.

Möglen kräver absolut syre för sin tillväxt. Därför växer möglen också på ytan till livsmedlen. Jästerna kräver likaså syre för att förökas, men de kan fungera också i syrefria förhållanden och bildar då bl.a. alkohol som en följd av jäsning i en anaerob miljö.

Ett livsmedels hållbarhet kan förbättras genom att livsmedlet förpackas i vakuum dvs. så, att luften avlägsnas från förpackningen. Efter att luften tagits bort kan olika blandningar av koldioxid, syre, kväve och/eller kolmonoxid tillsättas i förpackningen som en så kallad skyddande atmosfär. Att avlägsna syret och/eller sätta till koldioxid i ett livsmedels förpackning minskar effektivt de aeroba förskämningsmikrobernas tillväxt i livsmedlet, särskilt i kött- och fiskprodukter. Vakuumförpackningar och förpackningar med en skyddande atmosfär skall ändå omsorgsfullt förvaras kallt, eftersom förskämningsmikrober eller matförgiftningsalstrare som tål syrefria och syrefattiga förhållanden kan föröka sig i dem.

Fukthalt
Torkning av livsmedlen är en av de äldsta konserveringsmetoderna. Vid torkning minskar mängden av det vatten, som är oumbärligt för mikrobernas tillväxt. Alla mikrober kräver en viss mängd fukt. Mikrobernas funktion är ändå inte beroende av totalhalten vatten i livsmedlet utan av det, hur lätt vattnet i livsmedlet är tillgängligt dvs. vattenaktiviteten. Med vattenaktiviteten (a w) avses mängden fritt eller tillgängligt vatten.

Ju större mängder olika kemiska ämnen, såsom salter eller sockerarter, lösts upp i vattnet, desto mindre är vattenaktiviteten. Hos rent vatten är vattenaktiviteten 1,0. De flesta färska livsmedel har en vattenaktivitet på 0,79–0,99. Aktiviteten är störst i rått kött och rå fisk. Hos starkt sockrade eller saltade livsmedel är a w-värdet cirka 0,80 och hos torkade livsmedel 0,70 eller mindre, hos torkad spannmål till exempel 0,10. I starkt saltade, sockrade eller torkade produkter kan mikroberna inte växa. Ett undantag till detta utgör de saltälskande dvs. halofila bakterierna, som förmår växa i en salt miljö. Sådana bakterier är bland annat vibrionerna. Bakterien Listeria monocytogenes kan också föröka sig i en salthalt på hela 10 %.

De flesta bakterierna som orsakar matförgiftningar kräver en hög vattenaktivitet i miljön, i allmänhet över 0,95, för att föröka sig och de flesta bakterierna som förskämmer livsmedlen minst 0,90. Möglen kräver mindre mängder fritt vatten än de övriga mikroberna och möglen förökar sig även i torra förhållanden, rentav i värdet 0,80. Jästerna kräver mer fukt än möglen, minst 0,88.

Surhetsgrad
Surheten i mikrobernas livsmiljö påverkar deras tillväxt. Ett ämnes surhetsgrad beskrivs med hjälp av pH-skalan 1–14. pH 7 är neutralt och ju längre ner man går på skalan (ju lägre talvärden man går till) desto surare. Då man går uppåt på skalan ökar åter alkaliteten.

De flesta mikrober, särskilt de som orsakar matförgiftningar, växer bäst i en neutral miljö, inom pH-området 6,6–7,5. I fråga om tillväxten är bakterierna känsligare för pH-värdet än jästerna och möglen. Endast få bakterier växer i miljöer, där värdet är under pH 4. Möglen trivs väl i sura förhållanden och deras populäraste tillväxtområde är pH 3–5. Jästerna trivs bäst i pH-värdet 5.

Största delen av livsmedlen är neutrala till sin surhetsgrad. Hos kött, fisk och kräftdjur är pH-värdet i allmänhet minst 5,6 och hos mjölk cirka 6. Frukter, safter, ättika och viner håller sig bra uttryckligen tack vare sin surhet. Dessa produkter förskäms främst av mögel som växer till och med då pH-värdet understiger 3,5. Hos grönsaker är pH-värdet betydligt högre än hos frukter och de förskäms förutom av jäster och mögel också av bakterier. Surhetsgraden inverkar också på den mikrobiologiska kvaliteten hos kött och fisk. Om köttets pH blir för högt efter slakten, försvagas köttets kvalitet och hållbarhet.

En del av livsmedlen är sura av naturen, medan surheten i en del åter åstadkoms som en följd av mikrobverksamhet. Sådan biologisk surhet åstadkommen av mikrobverksamhet förekommer till exempel i surmjölksprodukter, surkål och medvurst. Syra kan också tillsättas i ett livsmedel i avsikt att förbättra hållbarheten och som exempel på det kan nämnas ättikskonserverna.