Mikrobiyoloji, mikroorganizmaları inceleyen biyolojinin alt dallarından biridir. Mikro; gözle görülemeyecek kadar küçük, -biyo; canlı ve -loji; bilim anlamına gelmektedir. Mikrobiyoloji; mikroorganizmaların yapısı, çeşitliliği ve bunların toprak, su, bitki, gıda, hayvan ve insan vücudundaki faaliyetleriyle ilgilenmektedir.Gıda mikrobiyolojisi ise, gıdayı inhibe eden (gelişimini engelleyen), oluşturan veya kontamine (bulaşma) eden mikroorganizmaların incelenmesini esas almaktadır. Gıdaların doğal yapısında bulunan ve bir süre sonra bozulmaya neden olan mikroorganizmalar; uygun pişirme ve saklama sağlanamayan gıdalardaki hastalık yapıcı patojenler; peynir, yoğurt, ekmek, bira ve şarap gibi fermente gıdalar üretmek için kullanılan mikroplar ve probiyotik üretmek gibi diğer yararlı rollere sahip mikroplar gıda mikrobiyolojisi çatısı altında incelenmektedir.Gıdalardaki bakterilerin incelenmesinde önemli gruplar belirli özelliklere göre alt gruplara ayrılmışlardır. Bu gruplandırmalar taksonomik (canlı sınıflandırmasındaki ) öneme sahip değildirLaktik asit bakterileri, laktik asit üretmek için karbonhidratları kullanan bakterilerdir. Ana cinsler Lactococcus (laktakok), Leuconostoc (Lökonostok), Pediococcus (Pediokok), Lactobacillus (Laktobasil) ve Streptococcus thermophilus bakterileridir.Acetobacter aceti (Asetobakter) gibi asetik asit bakterileri alkolü, asetik asite çeviren bakteri türleridir.Propiyonik asit üreten Propionibacterium freudenreichii gibi bakteriler, süt ürünlerini fermente etmek için kullanılmaktadır.Clostridium butyricum gibi bazı Clostridium türleri bütirik asit üretmektedir.Proteolitik bakteriler (mikroorganizmalar), ekstraselüler proteinazları (proteazları) üreterek proteinleri hidrolize etmektedir. Bu grup, Micrococcus, Staphylococcus (Stafilokok), Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Alteromonas, Flavobacterium (Flavo bakterisi) ve Alcaligenes cinslerini içermektedir. Daha sınırlı olarak da Entereobacteriaceae ve Brevibacterium bakteri türlerini içermektedir.Lipolitik bakteriler (yağ parçalıyıcı bakteriler), hücre dışı lipazlar üreterek trigliseritleri hidrolize etmektedir. Bu grup, Micrococcus, Staphylococcus, Pseudomonas, Alteromonas ve Flavobacterium cinslerinden bakteri türlerini içermektedir.Sakkarolitik bakteriler kompleks karbonhidratları hidrolize eder. Bu grup, Bacillus, Clostridium, Aeromonas, Pseudomonas ve Enterobacter cinslerinden bakteri türlerini içermektedir.Gıdalarda mikroorganizma üremesini etkileyen faktörlerGıdaları etkileyen farklı değişkenler, faktörler mikroorganizma üremesini etkilemektedir. Bu faktörler: Gıdaların yapısında doğal olarak bulunan ve bu nedenle üremeyi arttırıp azaltan maddelerGıdalarda, gıda koruyucusu olarak eklenen maddelerGıdanın oksidasyon (yükseltgeme) - redüksiyon (indirgeme) potansiyeliGıdada bulunan su aktivitesiGıdada bulunan "hidrojen iyonu aktivitesi" (pH)Ortam sıcaklığıOrtamda bulunan gazların bileşimi ve yoğunluğu olarak sıralanabilmektedir.Gıda güvenliğiGıda güvenliği, gıda mikrobiyolojisinin ana odak noktasıdır. Çok sayıda hastalık ve patojenler, bakteri ve virüsleri içeren gıdalar yoluyla kolayca bulaşabilmektedir.Mikrobiyal toksinler bakteriler ve mantarlar dahil olmak üzere mikroorganizmalar tarafından üretilmektedir. Mikrobiyal toksinler, doğrudan konak dokulara zarar vererek ve bağışıklık sistemini devre dışı bırakarak enfeksiyonu ve hastalığı teşvik etmektedir.Mikrobiyal toksinler ayrıca gıdaların olası kirleticileridir. Ancak mikroorganizmalar ve ürünleri de bu patojenik mikroplarla savaşmak için kullanılabilmektedir.Bakteriyosin üretenler de dahil olmak üzere probiyotik bakteriler patojenleri öldürebilir ve inhibe edebilmektedir. Alternatif olarak, nisin gibi saflaştırılmış bakteriyosinler doğrudan gıda ürünlerine eklenebilmektedir. Son olarak bakteriyofajlar, sadece bakterileri bulaştıran virüsler, bakteriyel patojenleri öldürmek için kullanılabilmektedir.Doğru pişirme de dahil olmak üzere, yiyeceklerin kapsamlı bir şekilde hazırlanması çoğu bakteri ve virüsü ortadan kaldırmaktadır. Bununla birlikte, kontaminantlar tarafından üretilen toksinler, diğer güvenlik koşulları nedeniyle kontamine gıdanın ısıtılması veya pişirilmesiyle toksik olmayan formlara dönüşmeye meyilli olmayabilmektedir.FermantasyonFermantasyon, gıdaları koruma ve kalitesini değiştirme yöntemlerinden biri olma özelliğini taşımaktadır. Maya, özellikle Saccharomyces cerevisiae, ekmek mayalamak, bira yapmak ve şarap yapmak için kullanılmaktadır. Laktik asit bakterileri de dahil olmak üzere belirli bakteriler, yoğurt, peynir, acı sos, turşu, fermente sosis ve kimchi (kimçi) gibi yemekler yapmak için kullanılmaktadır. Bu fermantasyonların ortak bir etkisi, gıda ürününün patojenler ve bozulmaya neden olan mikroorganizmalar dahil olmak üzere diğer mikroorganizmalara karşı daha az konuksever olması ve böylece gıdanın raf ömrünün uzamasıdır. Bazı peynir çeşitlerinin olgunlaşması ve karakteristik lezzetlerini geliştirmesi için küflere ihtiyaç duymaktadır.