Med termofila Bacillus-arter avses sådana som kan växa vid 55°C eller högre temperatur. Detta gäller i första hand Bacillus stearothermophilus, och i viss mån B. licheniformis. Dessa bakterier kan föröka sig i processer där hög temperatur råder, till exempel under industningssteg vid pulvertillverkning. Även i samband med ultrafiltreringsprocesser och vid termisering/ pastörisering uppnås temperaturer som kan gynna tillväxt vid långa driftstider.

Spridningsvägar

Samtliga arter kan påträffas i jord och livsmedel. De påträffas därför även i leverantörmjölk i varierande halter. Vanligast och i högst halter förekommer B. licheniformis. Denna bakterie är vanlig i stallmiljön, särskilt i liggmaterialet och kontaminerar därför lätt mjölken via smutsiga spenar. B. licheniformis och B. stearothermophilus kan även utgöra en del av husfloran i pulveranläggningar vid diskproblem.

Produktpåverkan

Dessa bakteriers eventuella produktskadlighet är beroende av de halter som de förekommer i. Det största problemet är ofta att de genom tillväxt i processen kan förekomma i halter som ligger över specifikationen som köparen anger. Detta innebär inte att de alltid är produktskadliga. Om de når höga halter (vanligen mer än 1 miljon/ml) under värmningsprocessen så kan det bildas enzymer, särskilt proteaser, som kan påverkar mjölkproteinet negativt. Exempel finns på försämrade funktionella egenskaper hos vasslepulver i samband med ökande halt termofila bakterier i UF-processer.

Förekomst i mjölk och mjölkprodukter

Opastöriserad mjölk: Samtliga arter finns i låga halter i opastöriserad mjölk, B. stearothermophilus ofta i mycket låga halter till exempel några få eller 100-tal sporer/l. B. licheniformis tillhör de mera vanliga, upp 10-100 sporer/ml. Alla B. licheniformis-stammar är dock inte termofila. Vissa är till och med psykrotrofa.

Pastöriserad mjölk: Sporhalten påverkas inte av pastörisering. Termofiler kan dock inte tillväxa under kylförvaring. Endast i samband med UHT-mjölk som förvaras över 30-40°C kan de undantagsvis växa till och bli produktskadliga.

Mjölkpulver: Sporerna i mjölken påverkas inte av indunstning eller torkning. De koncentreras cirka 10 gångeri pulvret. Ingen tillväxt kan ske i pulvret. Höga halter i pulver kan vara en riskfaktor vad gäller B. licheniformis, där vissa stammar kan bilda enterotoxiner, om pulvret används till känsliga produkter som barnmat.

Smör: Kan påträffas i smör via råvaran, men kan inte tillväxa vid kylförvaring.

Ost: Bacillus-arter kan i allmänhet inte tillväxa vid ystning på grund av. att mjölksyran och pH-sänkningen verkar hämmande. För B. stearothermophilus är ystningstemperaturen dessutom under tillväxtminimum.

Klassifikation

Familj:  Endosporbildande gram-positiva stavar

Släkte: Bacillus

Arter: Mer än 60 olika arter. Flertalet är ej patogena, men B. cereus, B. licheniformis, B. subtilis, B. pumilis och B. brevis har varit inblandade i matförgiftningar.

Karaktäristik

A. Bacillus stearothermophilus

Utseende: Grampositiva stavar, i genomsnitt 0,8 x 2,8 µm. Sporerna spanner ut cellen.

Tillväxtbetingelser:

  • Obligat aerob organism
  • Optimumtemperatur 55-60°C, minimum cirka 40°C, maximum 65-75°C
  • Växer ej under pH 5
  • Kräver vattenaktivtet aw> 0,95 för tillväxt

Fysiologi/biokemi: Utnyttjar glukos, fruktos, mannos, sackaros. Negativ för citrat och urea och VP. Växer ej anaerobt. Bryter ned gelatin och ibland kasein. Katalaspositiv.

Överlevnadsförmåga: Sporerna är mycket värmeresistenta D-värde vid 121°C 1-8 minuter. De kan i viss mån överleva UHT-behandling. Frysning avdödar ej.

B. Bacillus licheniformis

Utseende: Grampositiv rörlig stav, 0,6-0,8 x 1,5-3,0 µm ofta i kedjor. Sporer subterminala, svaller ej ut cellen. Bildar slemmiga kolonier som snabbt torkar in till ojämna kolonier av typiskt utseende.

Tillväxtbetingelser:

  • Aerob eller fakultativt anaerob organism
  • Optimumtemperatur 30-37°C, minimum varierar 7-15°C, maximum 50-57°C.   Stamberoende
  • pH: relativt syratolerant
  • Kräver vattenaktivitet > 0,95

Fysiologi/biokemi: Förjäser bland anant glukos, arabinos, xylos och mannitol under syrabildning. Kan växa anaerobt genom fermentation. VP-reaktion positiv, liksom citratförjäsning. Bryter ned kasein och gelatin. Vissa stammar är hemolytiska på blodagar. Dessa kan bilda ett eller flera toxiner som kan orsaka matförgiftning.

Överlevnadsförmåga: Sporerna är måttligt värmeresistenta. D-värde vid 100°C 3-14 minuter, z-värde 8°C. Vegetativa celler överlever inte lågpastörisering. Tål frysning.

Odling och identifikation

B. stearothermophilus är obligat termofil och kan enklast presumptivt räknas genom ingjutning i till exempel TGA/PCA med 0,1 % stärkelse eller skummjölk tillsatt och inkubering vid 60°C i 1 dygn. Störningar från B. licheniformis undviks då.

B. licheniformis är svårare att kvantifiera selektivt eftersom kolonimorfologin ej alltid kan skiljas från bland annat B. subtilis. Genom ytspridning på TGA/PCA med 0,1 % skummjölk och tillsats av FeSO4 och odling 1 dygn vid 37°C kan B. licheniformis identifieras som kolonier med rött centrum, på grund av. bildningen av färgpigmentet pulcherrimin. Konfirmering görs genom utstryk vid 55°C.

Referenser:

  • P.M. Murphy, D. Lynch &P.M. Kelly (1999). Growth of thermophilic spore forming bacilli in milk during the manufacture of low heat powders. International Journal of Dairy Technology 52: 45-50.
  • J. Stadhouders, G. Hup & H. Hassing (1982). The conceptions index and indicator organisms discussed on the basis of the bacteriology of spray-dried milk powder. Netherlands Milk and Dairy Journal 36: 231-260.
  • M.S. Salkinoja-Salonen, R. Vuori, R. M. Andersson, P. Kämpfer, M.C. Andersson, T. Honkanen-Buxalski & A.C. Scoging (1999). Toxigenic strains of Bacillus licheniformis related to food poisoning. Applied and Environmental Microbiology 65:4637-4645.
  • J. Östlund (2000) Analysmetod för bestämning av Bacillus licheniformis i skummjölkspulver. Examensarbete i bioteknologi med livsmedelskemi, Högskolan i Kalmar.

Kontakt

Anders Christiansson, Expert mikrobiologi
Telefon: 08-787 53 64
E-post: anders.christiansson@lrf.se