Επιβίωση των παθογόνων µικροοργανισµών, Staphylococcus aureus & Salmonella Enteritidis σε παραδοσιακά αλλαντικά ζυµώσεως

Transcript

1 Επιβίωση των παθογόνων µικροοργανισµών, Staphylococcus aureus & Salmonella Enteritidis σε παραδοσιακά αλλαντικά ζυµώσεως ΓΟΥΝΑ ΑΚΗ Α., ΣΚΑΝ ΑΜΗΣ Π., ΡΟΣΙΝΟΣ Ε.Χ, & ΝΥΧΑΣ Γ-Ι.Ε. Εργαστήριο Μικροβιολογίας & Βιοτεχνολογίας Τροφίµων, και Εργαστήριο Ποιοτικού Ελέγχου & Υγιεινής Τροφίµων και Ποτών, Τµήµα Επιστήµης & Τεχνολογίας Τροφίµων, Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών, Ιερά Οδός Βοτανικός, Αθήνα, Ε-mail: Τα αλλαντικά αέρος είναι από τα πλέον διαδεδοµένα ζυµούµενα αλλαντικά στον χώρο της ελληνικής αλλαντοβιοµηχανίας. Το χαµηλό ph σε συνδυασµό µε την χαµηλή ενεργότητα νερού (a w ) είναι καθοριστικοί παράγοντες για την εγγενή ασφάλεια αυτών των προϊόντων Eντούτοις, παθογόνοι µικροοργανισµοί όπως οι Staphylococcus aureus και Salmonella Enteritidis, µπορούν να επιβιώσουν για µεγάλο διάστηµα ανάλογα µε τις συνθήκες συντήρησης αυτών των τροφίµων. Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η µελέτη της συµπεριφοράς των παθογόνων µικροοργανισµών S. aureus και S. Enteritidis σε τεµάχια αλλαντικού αέρος κατά την συντήρηση τους σε διαφορετικές θερµοκρασίες και τύπους συσκευασίας. Τεµάχια αλλαντικού «σαλάµι αέρος τύπου Θάσου» ενοφθαλµίστηκαν µε στελέχη των παθογόνων µικροοργανισµών S. aureus και S. Enteritidis ( log cfu/g), συσκευάστηκαν σε πλαστικούς περιέκτες και συντηρήθηκαν είτε υπό κενό ή υπό αερόβιες συνθήκες, σε θερµοκρασίες, και ο C για ηµέρες. Σε τακτά χρονικά διαστήµατα, έγινε απαρίθµηση των πληθυσµών των S. aureus και S. Enteritidis στην επιφάνεια Baird-Parker άγαρ ( C, h) και XLD άγαρ ( C, h), αντίστοιχα. Η θερµοκρασία συντήρησης επέδρασε ισχυρότερα στην µείωση των πληθυσµών και των δύο παθογόνων σε σύγκριση µε το είδος της συσκευασίας. Στην υψηλότερη θερµοκρασία συντήρησης ( ο C) παρατηρήθηκε µεγαλύτερος ρυθµός µείωσης των παθογόνων συγκριτικά µε τις χαµηλότερες θερµοκρασίες ( και ο C). Συγκεκριµένα, παρατηρήθηκε απουσία του πληθυσµού της S. Enteritidis κατά το τέλος της συντήρησης σε θερµοκρασία ο C (D C ~. d), παρουσία σε µη µετρήσιµα επίπεδα (< cfu/g) κατά την συντήρηση στους ο C (D C ~ d), ενώ παρέµεινε σε µετρήσιµα επίπεδα (> cfu/g) µέχρι και το τέλος της συντήρησης στους ο C (D C ~-9 d), και στα δύο είδη συσκευασίας. Αντίθετα µε την S. Enteritidis, κατά την αερόβια συντήρηση, ο πληθυσµός του S. aureus µειώθηκε σε µη-ανιχνεύσιµα επίπεδα (< cfu/g) µέσα στις πρώτες ηµέρες, και παρέµεινε σταθερός µέχρι το τέλος της συντήρησης σε όλες τις θερµοκρασίες. Στα υπό κενό συσκευασµένα δείγµατα, ο S. αureus παρέµεινε σε υψηλότερα επίπεδα και η συνολική µείωση του πληθυσµού του δεν ξεπέρασε τους λογαριθµικούς κύκλους κατά το τέλος της συντήρησης. Ο συνδυασµός της αερόβιας συσκευασίας και συντήρησης σε υψηλές θερµοκρασίες συµβάλλει δραστικότερα στη µείωση των παθογόνων σε σύγκριση µε το συνδυασµό συσκευασίας υπό κενό και συντήρησης σε χαµηλότερες θερµοκρασίες. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ζύµωση και ξήρανση, είναι πιθανόν οι αρχαιότερες µέθοδοι συντήρησης του κρέατος (Incze 99). Η παρουσία παρεµποδιστικών παραγόντων όπως το χαµηλό ph, χαµηλή ενεργότητα νερού, προσθήκη οργανικών οξέων, αλάτων και η παρουσία φυσικών αντιµικροβιακών ουσιών καθιστά τα ζυµούµενα αλλαντικά ασφαλή προς κατανάλωση (Chikthimmah και Knabel ). Παρόλα αυτά, η παρουσία παθογόνων µικροοργανισµών όπως Staphylococcus aureus και Salmonella Enteritidis έχουν αναφερθεί στην βιβλιογραφία (Arkoudelos και συν. 99, Chikthimmah και Knabel ). Η παραγόµενη ποσότητα των ζυµούµενων αλλαντικών εκτιµάται στους τόνους ετησίως, είναι από τα πλέον διαδεδοµένα προϊόντα στον χώρο της ελληνικής αλλαντοποιίας (Ανώνυµος 99). Ενώ κατά το παρελθόν η παραγωγή αλλαντικών ζυµώσεως στηριζόταν στις αγροτικές οικογένειες και λάµβανε µέρος κυρίως κατά την περίοδο των

2 Χριστουγέννων, σήµερα, ζυµούµενα αλλαντικά παράγονται από τα αλλαντοποιεία καθόλη τη διάρκεια του χρόνου (Papadima και συν. 999). Ο βασικός τρόπος παρασκευής παραµένει κοινός σε αρκετές περιοχές της Ελλάδας, ενώ η χρήση διαφορετικών συστατικών κατά περιοχή, όπως µπαχαρικά, κρασί, ξύδι, ζάχαρη, τα διαφοροποιεί ελαφρώς. Το αλλαντικό τύπου Θάσου παρασκευάζεται µε βάση το χοιρινό κρέας και την χρήση διαφόρων µπαχαρικών. Η ενθήκευση του µείγµατος σε φυσικές θήκες (έντερο) µπορεί να αποβεί σηµαντική εστία µίανσης των προϊόντων µε παθογόνους µικροοργανισµούς. Η διάρκεια της ζύµωσης, είναι γνωστό ότι µπορεί να µειωθεί σηµαντικά µε την παρουσία ορισµένων βακτηρίων που είτε αποτελούν τα µέλη της µικροβιακής κοινότητας του κρέατος, είτε έχουν προστεθεί για να επιταχύνουν τη διαδικασία µετατροπής της νωπής µάζας κρέατος σε βρώσιµη (Nychas και Arkoudelos 99). Στη χώρα µας εργασίες που αφορούν την επιβίωση παθογόνων µικροοργανισµών σε ζυµούµενα αλλαντικά υπάρχουν σε περιορισµένη έκταση, σε αντίθεση µε τις σχετικά πλούσιες βιβλιογραφικές πηγές για αντίστοιχα προϊόντα του εξωτερικού. Η έλλειψη τέτοιων στοιχείων γίνεται εξαιρετικά σηµαντική, επειδή πρόσφατη καταγραφή της θερµοκρασίας των οικιακών συσκευών ψύξης, αλλά και των αντίστοιχων ψυγείων στις υπεραγορές κατέδειξε την µεγάλη διακύµανση της θερµοκρασίας τους (- C). Άλλοι παράγοντες που επιτείνουν την ανάγκη της παρούσας µελέτης, δηλαδή της συµπεριφοράς των παθογόνων µικροοργανισµών στα ζυµούµενα αλλαντικά, είναι η καταγραφή της υπάρχουσας κατάστασης όσον αφορά την λανθασµένη µεταχείριση των προϊόντων από τον τελικό καταναλωτή, η οποία οδηγεί σε διακύβευση της υγιεινής των προϊόντων. Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η µελέτη της συµπεριφοράς των παθογόνων µικροοργανισµών S. aureus και S. Enteritidis σε τεµάχια ζυµούµενου αλλαντικού τύπου Θάσου κατά την συντήρηση τους σε διαφορετικές θερµοκρασίες και τύπους συσκευασίας. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΙ Αλλαντικά Τα αλλαντικά που χρησιµοποιήθηκαν ήταν τύπου Θάσου, τα οποία παρασκευάζονται από αλλαντοποιία στο Νοµό Αττικής. Τα αλλαντικά τεµαχίστηκαν στον χώρο της αλλαντοβιοµηχανίας και µεταφέρθηκαν στο Εργαστήριο αυθηµερόν. Ενοφθαλισµός, συσκευασία και συντήρηση δειγµάτων Οι παθογόνοι µικροοργανισµοί Staphylococcus aureus και Salmonella Enteritidis, που χρησιµοποιήθηκαν για τον ενοφθαλµισµό των αλλαντικών ανήκουν στην συλλογή του Εργαστηρίου Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας Τροφίµων του Γεωπονικού Πανεπιστηµίου Αθηνών. Οι µικροοργανισµοί ανακαλλιεργήθηκαν δύο φορές σε ζωµό Tryptone Soya, ml (Merck), ο οποίος επωάστηκε, χωρίς ανάδευση, σε θερµοκρασία ο C για h. Η τελευταία ανακαλλιέργεια φυγοκεντρήθηκε στις. στροφές/λεπτό σε θερµοκρασία ο C για λεπτά. Η υπερκείµενη φάση αποµακρύνθηκε και ακολούθησε πλύση του ιζήµατος των κυττάρων µε αποστειρωµένο αλατούχο διάλυµα (,%). Ακολούθησε ανάδευση του ιζήµατος και επανάληψη της φυγοκέντρησης. Η παραπάνω διαδικασία επαναλήφθηκε δύο φορές για την αποµάκρυνση υπολειµµάτων θρεπτικού υλικού από τα κύτταρα. Ακολούθησε επαναιώρηση των κυττάρων σε κατάλληλο όγκο αποστειρωµένου διαλύµατος φυσιολογικού ορού. Ο ενοφθαλµισµός των τεµαχίων µε τα παθογόνα βακτήρια έγινε µε την επιφανειακή επίστρωση, ml ενοφθαλµίσµατος στην κάθε πλευρά του τεµαχίου. Τα ενοφθαλµισµένα τεµάχια αλλαντικού (έξι έως οκτώ τεµάχια, βάρους γραµµ. το

3 καθένα) µεταφέρθηκαν ασηπτικά, συσκευάστηκαν σε πλαστικό περιέκτη και συντηρήθηκαν είτε υπό κενό ή υπό αερόβιες συνθήκες, σε θερµοκρασίες, και ο C για ηµέρες. Για τη µελέτη της συµπεριφοράς του κάθε µικροοργανισµού, παρασκευάστηκαν συνολικά ενενήντα µονάδες συσκευασίας και από την κάθε συσκευασία τοποθετήθηκαν σε κάθε θερµοκρασία. Απαρίθµηση µικροβιακού πληθυσµού Από κάθε µονάδα συσκευασίας ζυγίζονταν ασηπτικά γραµµ σε πλαστικό περιέκτη οµογενοποίησης και προσθέτονταν ml πεπτονούχου υδατικού διαλύµατος και οµογενοποιούνταν για λεπτό, σε θερµοκρασία περιβάλλοντος, σε οµογενοποιητή τ. Stomacher (lab Blender, Seward Medical, London). Ακολουθούσε παρασκευή διαδοχικών δεκαδικών αραιώσεων µε µεταφορά ml δείγµατος προηγούµενης αραίωσης σε 9 ml διαλύµατος Ringer, οι οποίες χρησιµοποιήθηκαν για τον ενοφθαλµισµό των τριβλίων. Για τον προσδιορισµό του S. aureus, ποσότητα, ml ενοφθαλµίζονταν µε την τεχνική της επιφανειακής εξάπλωσης στο επιλεκτικό υπόστρωµα Βaird-Parker (Merck). Ακολουθούσε επώαση σε θερµοκρασία ο C, για - h. Για τον προσδιορισµό της S. Enteritidis ποσότητα, ml ενοφθαλµίζονταν µε την τεχνική της επιφανειακής εξάπλωσης στο επιλεκτικό υπόστρωµα ξυλόζης, λακτόζης και δεοξυχολικού νατρίου (XLD, Merck). Ακολουθούσε επώαση σε θερµοκρασία o C για h. Ύστερα από την ζύγιση της αναλυτικής µονάδας για την απαρίθµηση του µικροβιακού πληθυσµού ακολουθούσε η µέτρηση της τιµής του ph του προϊόντος κάθε µονάδας συσκευασίας µε πεχάµετρο (Russel, Model RL). ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η θερµοκρασία συντήρησης επέδρασε ισχυρότερα στην µείωση των πληθυσµών και των δύο παθογόνων σε σύγκριση µε το είδος της συσκευασίας (Duffy και συν. ). Η υψηλή θερµοκρασία συντήρησης ( o C) έδειξε να επιταχύνει τον ρυθµό θανάτωσης των παθογόνων συγκριτικά µε τις χαµηλότερες θερµοκρασίες συντήρησης ( και o C). Συγκεκριµένα, για την S. Εnteritidis (Σχήµα ),, παρατηρήθηκε απουσία του πληθυσµού της S. Εnteritidis κατά το τέλος της συντήρησης σε θερµοκρασία ο C (D C ~. d), ενώ µειώθηκε σε µη-ανιχνεύσιµα επίπεδα (< cfu/g) κατά την διάρκεια του χρόνου συντήρησης σε θερµοκρασία o C (D C ~ d), σε αντίθεση µε τα δείγµατα που συντηρήθηκαν σε θερµοκρασία o C (D C ~-9 d), στα οποία ο µικροοργανισµός παρουσίασε µείωση της τάξης των log και επιβίωσε σε ανιχνεύσιµα επίπεδα(> cfu/g) έως το πέρας της συντήρησης των δειγµάτων, και στα δύο είδη συσκευασίας. Αντίθετα µε την S. Enteritidis, κατά την αερόβια συντήρηση, ο πληθυσµός του S. Aureus (Σχήµα ), µειώθηκε σε µη-ανιχνεύσιµα επίπεδα (< cfu/g) µέσα στις πρώτες ηµέρες και παρέµεινε σταθερός µέχρι το τέλος της συντήρησης σε όλες τις θερµοκρασίες. Στα υπό κενό συσκευασµένα δείγµατα, ο S. αureus παρέµεινε σε υψηλότερα επίπεδα και η συνολική µείωση του πληθυσµού του δεν ξεπέρασε τους λογαριθµικούς κύκλους κατά το τέλος της συντήρησης. Το χαµηλό ph σε συνδυασµό µε την χαµηλή ενεργότητα νερού (a w ) είναι καθοριστικοί παράγοντες για την εγγενή ασφάλεια των ζυµούµενων αλλαντικών. Ο Sameshima και συν. (99) αναφέρουν ότι η διαδεδοµένη χρήση των γαλακτικών

4 βακτηρίων ως εκκινητών στην παραγωγή ζυµούµενων αλλαντικών, εκτός από την δράση τους στη βελτίωση των οργανοληπτικών ιδιοτήτων, στοχεύει στην παρεµποδιστική τους δράση στoν έλεγχο των µικροοργανισµών. Παρόµοια αποτελέσµατα έχουν αναφερθεί στο ενοφθαλισµένο µε παθογόνους µικροοργανισµούς ζυµούµενο αλλαντικό τ. Lebanon bologna, όπου παρατηρήθηκε µείωση της L. monocytogenes κατά την διάρκεια της συντήρησης και επιβίωση της Salmonella Τyphimurium στον ίδιο χρόνο συντήρησης (Chikthimmah και Knabel ). Η θερµοκρασία συντήρησης είναι ένας από τους κύριους παρεµποδιστικούς παράγοντες που αντιµετωπίζουν οι παθογόνοι µικροοργανισµοί σε τρόφιµα µε χαµηλό ph. Ο Ellajosyula και συν. (99) παρατήρησαν την ισχυρή παρεµποδιστική δράση του χαµηλού ph και των υψηλών θερµοκρασιών στην αύξηση των παθογόνων µικροοργανισµών. Η παρούσα µελέτη έδειξε, ότι ο συνδυασµός της αερόβιας συσκευασίας και συντήρησης σε υψηλές θερµοκρασίες συµβάλλει δραστικότερα στη µείωση των παθογόνων σε σύγκριση µε το συνδυασµό συσκευασίας υπό κενό και συντήρησης σε χαµηλότερες θερµοκρασίες (< ο C; Chikthimmah and Knabel, ). Η εργασία καταδεικνύει επίσης την ανάγκη για συστηµατικούς µικροβιολογικούς ελέγχους καθόλη την διάρκεια της παραγωγής των ζυµούµενων αλλαντικών. Η χρήση ορθών κανόνων υγιεινής, η εφαρµογή του συστήµατος HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) και νοµοθετικών ρυθµίσεων για τη διασφάλιση της υγιεινής των τροφίµων πρέπει να εφαρµόζονται κατά την παραγωγή, την µεταφορά, την διανοµή, την συντήρηση και την µεταχείριση κατά την πώληση και την κατανάλωση.

5 Σχήµα. Συµπεριφορά της Salmonella Enteritidis κατά την υπό κενό (Α) και στον αέρα (Β) συντήρηση σε θερµοκρασίες διατήρησης (), ( ) και C( ). Πληθυσµός S. Enteritidis (log A B ιάρκεια συντήρησης σε ηµέρες Σχήµα. Συµπεριφορά του Staphylococcus aureus κατά την υπό κενό (Α) και στον αέρα (Β) συντήρηση σε θερµοκρασίες διατήρησης (), ( ) και C( ). Πληθυσµός S. aureus (log cfu/g ιάρκεια συντήρησης σε ηµέρες

6 ΑΝΑΦΟΡΕΣ Anonymous (99) The Greek meat Industry, COMETT-AGROSPEK, Agricultural Bank of Greece. Arkoudelos JS, Nychas GJE, Samaras F (99) The occurrence of staphylococci on Greek fermented sausages, Fleischwirtscaft, :-. Chikthimmah N, Knabel SJ () Survival of Escherichia coli :H, Salmonella Typhimurium, and Listeria monocytogenes in and on Vacuum packaged Lebanon Bologna stored at, and o C, J Food Prot, :9-9. Duffy G, Walsh D, Sheridan JJ, Longue CM, Harrington D, Blair IS, McDowell DA () Behaviour of Listeria monocytogenes in the presence of Listeria innocua during storage of minced beef under vacuum or in air at o C and o C. Food Microbiol., :-. Ellajosyula KR, Doores S, Mills EW, Wilson RA, Anantheswaran RC, Knabel SJ (99) Destruction of Escherichia coli :H and Salmonella Typhimuriumin Lebanon bologna by interaction of fermentation ph, heating temperature and time, J Food Prot, :-. Incze K (99) Dry fermented sausages, Meat Sci, 9:S9-S. Nychas GJE and Arkoudelos JS (99) Microbiological and physicochemical changes of minced meat under carbon dioxide, nitrogen or air at C, Int J Food Technol, :9-9. Papadima SN, Arvanitoyannis I, Bloukas JG, Fournitzis GC (999) Chemometric model for describing Greek traditional sausages, Meat Sci, :-. Sameschima T, Magone C, Takeshita K, Arihara K, Itoh M, Kondo Y (99) Effect of intestinal Lactobacillus starter cultures on the behaviour of Staphylococcus aureus in fermented sausage, Int J Food Microbiol, :-.