ÌÅËÅÔÇ ÔÇÓ ÅÐÉÄÑÁÓÇÓ ÖÕÓÉÊÙÍ ÁÍÔÉÌÉÊÑÏÂÉÁÊÙÍ ÐÁÑÁÃÏÍÔÙÍ ÓÔÇ ÓÕÍÔÇÑÇÓÇ ÊÁÉ ÁÓÖÁËÅÉÁ ÇÌÉ- ÌÁÃÅÉÑÅÌÅÍÏÕ ÊÑÅÁÔÏÓ ÐÏÕËÅÑÉÊÙÍ

Transcript

1 ÐÁÍÅÐÉÓÔÇÌÉÏ ÉÙÁÍÍÉÍÙÍ Ó ÏËÇ ÈÅÔÉÊÙÍ ÅÐÉÓÔÇÌÙÍ ÔÌÇÌÁ ÇÌÅÉÁÓ ÌÅËÅÔÇ ÔÇÓ ÅÐÉÄÑÁÓÇÓ ÖÕÓÉÊÙÍ ÁÍÔÉÌÉÊÑÏÂÉÁÊÙÍ ÐÁÑÁÃÏÍÔÙÍ ÓÔÇ ÓÕÍÔÇÑÇÓÇ ÊÁÉ ÁÓÖÁËÅÉÁ ÇÌÉ- ÌÁÃÅÉÑÅÌÅÍÏÕ ÊÑÅÁÔÏÓ ÐÏÕËÅÑÉÊÙÍ ÁÈÇÍÁ Ã. ÍÔÆÉÌÁÍÇ ÄÉÄÁÊÔÏÑÉÊÇ ÄÉÁÔÑÉÂÇ ÉÙÁÍÍÉÍÁ 2010

2

3 Ημερομηνία αίτησης της κα. Ντζιμάνη Αθηνάς: Ημερομηνία ορισμού Τιμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής Γ.Σ.Ε.Σ: 661 Α / Μέλη Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής: Επιβλέπων: Ι. Ν. Σαββαΐδης, Αν. Καθηγητής Τμήματος Χημείας Παν/ μίου Ιωαννίνων Μέλη: Μ. Γ. Κοντομηνάς, Καθηγητής Τμήματος Χημείας Παν/ μίου Ιωαννίνων Ε. Μπεζιρτζόγλου, Καθηγήτρια Δημοκρίτειου Παν/ μίου Θράκης Ημερομηνία ορισμού θέματος: Θέμα: «Μελέτη της επίδρασης φυσικών αντιμικροβιακών παραγόντων στη συντήρηση και ασφάλεια ημι-μαγειρεμένου κρέατος πουλερικών» ΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΕΠΤΑΜΕΛΟΥΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ Γ.Σ.Ε.Σ.: 797 / Μιχάλης Γ. Κοντομηνάς Καθηγητής Τμήματος Χημείας Παν/ μιο Ιωαννίνων 2. Ευγενία Μπεζιρτζόγλου Καθηγήτρια Μικροβιολογίας Δημοκρίτειο Πανμιο Θράκης 3. Ιωάννης Αρβανιτογιάννης Αν. Καθηγητής Τμήματος Γεωπονίας Ιχθυολογίας & Υδάτινου Περιβάλλοντος Παν/μιο Θεσσαλίας 4. Ελένη Ιωσηφίδου Αν. Καθηγήτρια Κτηνιατρικής Αριστοτέλειο Παν/μιο Θες/κης 5. Ιωάννης Ν. Σαββαΐδης Αν. Καθηγητής Τμήματος Χημείας Παν/μιο Ιωαννίνων 6. Ρηγανάκος Κυριάκος Αν. Καθηγητής Τμήματος Χημείας Παν/μιο Ιωαννίνων 7. Αικατερίνη Παπαβέργου Επ. Καθηγήτρια Κτηνιατρικής Αριστοτέλειο Παν/μιο Θες/κης Έγκριση Διδακτορικής Διατριβής με βαθμό «ΑΡΙΣΤΑ» στις

4

5 Αφιερώνεται στους γονείς μου, Γιώργο και Ελένη, τον αδερφό μου Βαγγέλη και το Χρήστο μου

6

7 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού Προγράμματος με κωδικό έργου και τίτλο «Τεχνολογία Υγιεινών Γευμάτων Έτοιμων προς Κατανάλωση, DOUBLE FRESH», για το χρονικό διάστημα Η ερευνητική εργασία έλαβε χώρα στο Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Με την ολοκλήρωση της εργασίας αυτής, αισθάνομαι την ανάγκη να ευχαριστήσω όλους όσους με βοήθησαν και με στήριξαν στην προσπάθεια αυτή. Θερμά ευχαριστώ τον Αναπληρωτή Καθηγητή Μικροβιολογίας Τροφίμων του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, κ. Ιωάννη Ν. Σαββαΐδη, για την ανάθεση του θέματος της εργασίας, για τη διαρκή υποστήριξη, την εποικοδομητική συνεργασία, τον κριτικό διάλογο και τη συνεχή καθοδήγησή του σε όλο το διάστημα της ερευνητικής μου πορείας. Θα ήθελα επίσης, να ευχαριστήσω για τις πολύτιμες συμβουλές και την καθοδήγησή τους, τα δύο υπόλοιπα μέλη της τριμελούς επιτροπής, τον Καθηγητή Χημείας Τροφίμων του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων κ. Μ. Γ. Κοντομηνά και την Καθηγήτρια Μικροβιολογίας του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης κ. Ε. Μπερζιτζόγλου. Πολλές και θερμές ευχαριστίες οφείλω και στα υπόλοιπα μέλη της επταμελούς επιτροπής, τον Επίκουρο Καθηγητή του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων κ. Κ. Ρηγανάκο, τον Αναπληρωτή Καθηγητή του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας κ. Ι. Αρβανιτογιάννη, την Επίκουρο Καθηγήτρια κ. Α. Παπαβέργου και την Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε. Ιωσηφίδου, της Κτηνιατρικής Σχολής του ΑΠΘ, για τις συμβουλές και το χρόνο που αφιέρωσαν στη μελέτη της διδακτορικής διατριβής. Επιθυμώ επίσης, να εκφράσω ειλικρινείς ευχαριστίες στον Καθηγητή M. H. Zwietering του Πανεπιστημίου του Wageningen, καθώς επίσης και τον μεταδιδακτορικό φοιτητή Zeus Mejia Sosa, για την εκπαίδευσή μου, η οποία πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Ασφάλειας Τροφίμων του Πανεπιστημίου Waganingen, στους παθογόνους μικροοργανισμούς που εξετάστηκαν στην παρούσα μελέτη. Ευχαριστώ επίσης τους υποψήφιους μεταπτυχιακούς και διδάκτορες του Εργαστηρίου Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων για το ευχάριστο κλίμα 7

8 συνεργασίας κατά την παραμονή μου στο εργαστήριο και ιδιαίτερα την Β. Γιατράκου, η οποία συνέβαλε ηθικά και έμπρακτα στη διεξαγωγή των πειραμάτων μου. Τέλος, οφείλω ένα μεγάλο ευχαριστώ σε όλη την οικογένειά μου για την ηθική και οικονομική στήριξη που μου παρείχαν, καθώς επίσης και τον αρραβωνιαστικό μου για την υπομονή, την κατανόηση και τη στήριξή του, σε όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της διδακτορικής μου διατριβής. 8

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα ΠΡΟΛΟΓΟΣ 7-8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 9-13 ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΠΙΝΑΚΩΝ 20 ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΚΟΤΟΠΟΥΛΟΥ Σύσταση κρέατος κοτόπουλου Παραγωγή νωπού κρέατος κοτόπουλου Παραγωγή ημι-μαγειρεμένων προϊόντων κοτόπουλου έτοιμων προς κατανάλωση (RTE) 3. ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΠΟΥ ΥΦΙΣΤΑΝΤΑΙ ΤΑ ΠΟΥΛΕΡΙΚΑ ΚΑΤΑ ΤΗ 33 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ 3.1. Οξείδωση λιπιδίων Μεταβολές στο Άρωμα και τη Γεύση των πουλερικών Μεταβολές στο Χρώμα των πουλερικών ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΡΕΑΤΟΣ ΚΟΤΟΠΟΥΛΟΥ Αλλοιογόνοι μικροοργανισμοί νωπού και συσκευασμένου κρέατος κοτόπουλου 4.2. Μικροβιακή αλλοίωση του κοτόπουλου Πιθανές πηγές μόλυνσης κατά την επεξεργασία και τυποποίηση του κοτόπουλου 4.4. Παθογόνοι μικροοργανισμοί κρέατος κοτόπουλου Listeria spp Salmonella spp Campylobacter spp Clostridium spp Staphylococcus spp Escherichia coli Bacillus spp ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΚΡΕΑΤΟΣ ΚΟΤΟΠΟΥΛΟΥ ΚΑΙ 57 ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ 5.1. Γενικά στοιχεία για τις μεθόδους συντήρησης των τροφίμων Φυσικοί αντιμικροβιακοί παράγοντες Ένζυμα- Γενικά χαρακτηριστικά Λυσοζύμη Αντιβακτηριακή δράση και μηχανισμός λυσοζύμης Συνεργιστική δράση και ανταγωνιστικότητα 64 λυσοζύμης Αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA) 65 9

10 Γενικά χαρακτηριστικά Αντιβακτηριακή δράση και μηχανισμός του EDTA Αιθέρια έλαια- Γενικά χαρακτηριστικά Χρήση και σύσταση αιθέριων ελαίων Αντιβακτηριακή δράση αιθέριων ελαίων και μηχανισμός Μελέτες αντιβακτηριακής δράσης των αιθέριων ελαίων στα τρόφιμα Συνεργιστική δράση και ανταγωνιστικότητα των συστατικών των αιθέριων ελαίων μεταξύ τους και με τις μεθόδους συντήρησης 5.3. Συσκευασία υπό κενό και εφαρμογή της στα τρόφιμα Συντήρηση με ακτινοβολία με τη χρήση μικροκυμάτων Γενικά στοιχεία για τα μικροκύματα Μικροκύματα και τρόπος δράσης Επίδραση μικροκυμάτων στη δομή των τροφίμων Επίδραση μικροκυμάτων στους μικροοργανισμούς ΟΡΓΑΝΟΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΚΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ 93 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Παρασκευή ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου (RTE) Συσκευασία δειγμάτων Προετοιμασία και προσθήκη των διαλυμάτων των 96 αντιμικροβιακών παραγόντων 8.4. Πειραματικές περιπτώσεις Πειραματική περίπτωση Ι Προσδιορισμός παραμέτρων ποιότητας και χρόνος ζωής ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου στους 4 ο C Πειραματική περίπτωση ΙΙ Μελέτη επιβίωσης/ ανάπτυξης παθογόνων βακτηρίων σε δύο πληθυσμούς σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου στους 4 ο C Πειραματική περίπτωση ΙΙΙ Επίδραση αντιμικροβιακών παραγόντων στην επιβίωση/ ανάπτυξη παθογόνων βακτηρίων σε ημιμαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων σε συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 και 8 ο C Πειραματική περίπτωση ΙV Επίδραση των μικροκυμάτων στην επιβίωση/ ανάπτυξη παθογόνων βακτηρίων σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων σε συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 και 8 ο C 8.5. Μέθοδοι Ανάλυσης Μικροβιολογική ανάλυση Καταμέτρηση βακτηρίων αλλοίωσης (APHA 1984)

11 Ανάπτυξη και καταμέτρηση των παθογόνων 105 βακτηρίων Προετοιμασία ενοφθαλμίσματος των Listeria monocytogenes και Salmonella Montevideo Προετοιμασία ενοφθαλμίσματος των Bacillus cereus Ενοφθαλμισμός παθογόνων βακτηρίων Φυσικοχημική ανάλυση Μέτρηση του ph Μέτρηση του χρώματος Μέτρηση της οξείδωσης του λίπους, προσδιορισμός θειοβαρβιτουρικού οξέος (TBA-test) 8.7. Οργανοληπτική ανάλυση Στατιστική επεξεργασία ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ- ΣΥΖΗΤΗΣΗ Πειραματική περίπτωση Ι Προσδιορισμός παραμέτρων ποιότητας και χρόνος 113 ζωής ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου στους 4 ο C Μικροβιολογικές αναλύσεις Ολική Μεσόφιλη Χλωρίδα (ΟΜΧ) Ψευδομονάδες (Pseudomonas spp.) Brochothrix thermosphacta Οξυγαλακτικά βακτήρια (LAB) Εντεροβακτηριοειδή Ζύμες/ Μύκητες Χημικές αναλύσεις ph TBA Χρώμα Οργανοληπτική αξιολόγηση Συμπεράσματα πειραματικής περίπτωσης Ι Πειραματική περίπτωση ΙΙ Μελέτη επιβίωσης/ ανάπτυξης παθογόνων βακτηρίων 151 σε δύο συγκεντρώσεις σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες στους 4 ο C Προσδιορισμός μικροχλωρίδας αλλοίωσης και ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων στους 4 ο C Επιβίωση/ ανάπτυξη των μικροοργανισμών Listeria monocytogenes, Salmonella Montevideo και Bacillus cereus σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων στους 4 ºC Συμπεράσματα πειραματικής περίπτωσης ΙΙ 9.3. Πειραματική περίπτωση ΙΙΙ Επίδραση αντιμικροβιακών παραγόντων στην 163 επιβίωση/ ανάπτυξη παθογόνων βακτηρίων σε ημιμαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό κενό 11

12 και διατηρημένων στους 4 και 8 ο C Προσδιορισμός μικροχλωρίδας αλλοίωσης, ph και Listeria monocytogenes ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου Προσδιορισμός μικροχλωρίδας αλλοίωσης, ph και Salmonella Montevideo, ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου Προσδιορισμός μικροχλωρίδας αλλοίωσης, ph και Bacillus cereus ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου Συμπεράσματα πειραματικής περίπτωσης ΙΙΙ Πειραματική περίπτωση ΙV Επίδραση των μικροκυμάτων στην επιβίωση/ 212 ανάπτυξη παθογόνων βακτηρίων σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, διατηρημένων υπό κενό στους 4 και 8 ο C Προσδιορισμός εσωτερικής θερμοκρασίας, Listeria 213 monocytogenes, Ολικής Μεσόφιλης Χλωρίδας και ph ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου Επίδραση μικροκυμάτων στην εσωτερική θερμοκρασία ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με L. monocytogenes Επίδραση μικροκυμάτων στην L monocytogenes που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένα υπό κενό Επίδραση μικροκυμάτων στην Ολική Μεσόφιλη Χλωρίδα αλλοίωσης ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με L. monocytogenes Επίδραση μικροκυμάτων στο ph ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με L. monocytogenes Προσδιορισμός εσωτερικής θερμοκρασίας, 228 Salmonella Montevideo, Ολικής Μεσόφιλης Χλωρίδας και ph ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου Επίδραση μικροκυμάτων στην εσωτερική θερμοκρασία ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με S. Montevideo Επίδραση μικροκυμάτων στην S. Montevideo που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένα υπό κενό Επίδραση μικροκυμάτων στην Ολική Μεσόφιλη Χλωρίδα αλλοίωσης ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με S. Montevideo Επίδραση μικροκυμάτων στο ph ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με S. Montevideo Προσδιορισμός εσωτερικής θερμοκρασίας, Bacillus

13 cereus, Ολικής Μεσόφιλης Χλωρίδας και ph ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου Επίδραση μικροκυμάτων στην εσωτερική θερμοκρασία ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με B. cereus Επίδραση μικροκυμάτων στον B. cereus που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένα υπό κενό Επίδραση μικροκυμάτων στην Ολική Μεσόφιλη Χλωρίδα αλλοίωσης ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με B. cereus Επίδραση μικροκυμάτων στο ph ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου διατηρημένων υπό κενό και εμβολιασμένων με B. cereus Συμπεράσματα πειραματικής περίπτωσης ΙV ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ABSTRACT ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ξένη βιβλιογραφία Ελληνική βιβλιογραφία Χρήσιμοι Σύνδεσμοι (internet) ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΧΗΜΑΤΩΝ Σχήμα 1. Διάγραμμα ροής ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 31 Σχήμα 2. Απεικόνιση της L. monocytogenes 49 Σχήμα 3. Απεικόνιση της S. enterica 51 Σχήμα 4. Απεικόνιση του B. cereus 55 Σχήμα 5. Δομή λυσοζύμης 61 Σχήμα 6. Δομή EDTA 65 Σχήμα 7. Παραγωγή αιθέριων ελαίων με απόσταξη μεθ υδρατμών 68 Σχήμα 8. Δομές βασικών συστατικών κάποιων αιθέριων ελαίων 70 Σχήμα 9. Μέρη φούρνου μικροκυμάτων 84 Σχήμα 10. Επίδραση μικροκυμάτων 102 Σχήμα 11. Προετοιμασία ενοφθαλμίσματος και καταμέτρηση των κυττάρων των L. monocytogenes και S. Montevideo 106 Σχήμα 12. Προετοιμασία ενοφθαλμίσματος και καταμέτρηση των κυττάρων του B. cereus 108 Σχήμα 13. Ενοφθαλμισμός παθογόνων βακτηρίων 109 Σχήμα 14α. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της Ολικής Μεσόφιλης Χλωρίδας των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C

14 Σχήμα 14β. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της Ολικής Μεσόφιλης Χλωρίδας των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό κενό και διατηρημένων στους 4 o C. Σχήμα 15α. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό 119 αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C. Σχήμα 15β. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων 119 υπό κενό και διατηρημένων στους 4 o C. Σχήμα 16α. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων 124 στους 4 o C. Σχήμα 16β. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 124 συσκευασμένα υπό κενό και αποθηκευμένα στους 4 o C. Σχήμα 17α. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C. 127 Σχήμα 17β. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 127 συσκευασμένων υπό κενό και διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Σχήμα 18α. Εντεροβακτηριοειδών των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και 130 διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Σχήμα 18β. Εντεροβακτηριοειδών των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό κενό και διατηρημένων 130 στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ζυμών/ Σχήμα 19α. Μυκήτων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων 133 στους 4 o C. Σχήμα 19β. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ζυμών/ Μυκήτων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 134 συσκευασμένων υπό κενό και διατηρημένων στους 4 o C. Σχήμα 20α. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων 136 στους 4 o C. Σχήμα 20β. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό κενό και διατηρημένων στους 4 o C. 136 Σχήμα 21α. Μεταβολές των mg MDA/ kg των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και 140 διατηρημένων στους 4 o C. Σχήμα 21β. Μεταβολές των mg MDA/ kg των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό κενό και διατηρημένων 140 στους 4 o C. Σχήμα 22α. Μεταβολές της παραμέτρου L* του χρώματος των ημι

15 Σχήμα 22β. Σχήμα 23α. Σχήμα 23β. Σχήμα 24α. Σχήμα 24β. Σχήμα 24γ. Σχήμα 24δ. Σχήμα 25α. Σχήμα 26α. Σχήμα 26β. Σχήμα 26γ. Σχήμα 26δ. μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές της παραμέτρου L* του χρώματος των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό κενό 144 και διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές της βαθμολογίας της γεύσης των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό 147 αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές της βαθμολογίας της γεύσης των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό κενό 148 και διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των μικροοργανισμών αλλοίωσης των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες, διατηρημένων στους 4 C και εμβολιασμένων με πληθυσμούς 1(10 3 ) και 2(10 6 ) CFU/ g Listeria monocytogenes. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των μικροοργανισμών αλλοίωσης των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες, διατηρημένων στους 4 C και εμβολιασμένων με πληθυσμούς 1(10 3 ) και 2(10 6 ) CFU/ g Salmonella Montevideo. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των μικροοργανισμών αλλοίωσης των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες, 153 διατηρημένων στους 4 C και εμβολιασμένων με 2 πληθυσμούς 1(10 3 ) και 2(10 6 ) CFU/ g Bacillus cereus. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες, διατηρημένων στους 4 o C και εμβολιασμένων με 2 πληθυσμούς 1(10 3 ) και 154 2(10 6 ) CFU/ g Listeria monocytogenes, Salmonella Montevideo και Bacillus cereus. Μεταβολές (log CFU/ g) των πληθυσμών των Listeria monocytogenes, Salmonella Montevideo και Bacillus cereus 158 των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, 164 διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, 164 διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, 166 διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων

16 Σχήμα 26ε. Σχήμα26στ. Σχήμα 26ζ. Σχήμα 26η. Σχήμα 26θ. Σχήμα 26ι. Σχήμα 27α. Σχήμα 27β. Σχήμα 28α. Σχήμα 28β. Σχήμα 28γ. Σχήμα 28δ. Σχήμα 28ε. με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της L. monocytogenes που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένα υπό συνθήκες κενού, διατηρημένα στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της L. monocytogenes που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένα υπό συνθήκες κενού, διατηρημένα στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 και 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό

17 Σχήμα 28στ. Σχήμα 28ζ. Σχήμα 28η. Σχήμα 28θ. Σχήμα 28ι. Σχήμα 29α. Σχήμα 29β. Σχήμα 30α. Σχήμα 30β. Σχήμα 30γ. Σχήμα 30δ. Σχήμα 30ε. Σχήμα 30στ. Σχήμα 30ζ. συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 186 εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 188 εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 189 εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό 191 συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό 192 συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της S. Montevideo που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου 193 συσκευασμένα υπό συνθήκες κενού, διατηρημένα στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της S. Montevideo που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου 193 συσκευασμένα υπό συνθήκες κενού, διατηρημένα στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. 196 cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. 197 cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων 199 με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Ψευδομονάδων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων 199 με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 201 εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του Brochothrix thermosphacta των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 201 εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου

18 Σχήμα 30η. Σχήμα 30θ. Σχήμα 30ι. Σχήμα 31α. Σχήμα 31β. Σχήμα 32α. Σχήμα 32β. Σχήμα 32γ. Σχήμα 32δ. Σχήμα 32ε. Σχήμα 32στ. Σχήμα 32ζ. Σχήμα 32η. εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού των Οξυγαλακτικών βακτηρίων των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 203 εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες 205 κενού, διατηρημένων στους 4 o C. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες 206 κενού, διατηρημένων στους 8 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του B. cereus που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου 207 συσκευασμένα υπό συνθήκες κενού, διατηρημένα στους 4 o C. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού του B. cereus που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου 208 συσκευασμένα υπό συνθήκες κενού, διατηρημένα στους 8 o C. Μεταβολές της εσωτερικής θερμοκρασίας των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. 213 monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές της εσωτερικής θερμοκρασίας των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. 214 monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της L. monocytogenes που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, διατηρημένων στους 4 o C και 216 συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της L. monocytogenes που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, διατηρημένων στους 8 o C και 217 συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. 222 monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. 223 monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η 226 ημέρα διατήρησης. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με L. monocytogenes, συσκευασμένων υπό 227 συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η 18

19 Σχήμα 33α. Σχήμα 33β. Σχήμα 33γ. Σχήμα 33δ. Σχήμα 33ε. Σχήμα 33στ. Σχήμα 33ζ. Σχήμα 33η. Σχήμα 34α. Σχήμα 34β. Σχήμα 34γ. Σχήμα 34δ. Σχήμα 34ε. ημέρα διατήρησης. Μεταβολές της εσωτερικής θερμοκρασίας των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. 229 Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές της εσωτερικής θερμοκρασίας των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. 229 Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της S. Montevideo που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, διατηρημένων στους 4 o 232 C και συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της S. Montevideo που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, διατηρημένων στους 8 o 233 C και συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. 238 Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. 239 Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η 242 ημέρα διατήρησης. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με S. Montevideo, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η 242 ημέρα διατήρησης. Μεταβολές της εσωτερικής θερμοκρασίας των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. 244 cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές της εσωτερικής θερμοκρασίας των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. 244 cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της B. cereus που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, διατηρημένων στους 4 o 247 C και συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της B. cereus που ενοφθαλμίστηκε σε ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου, διατηρημένων στους 8 o 248 C και συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B

20 Σχήμα 34στ. Σχήμα 34ζ. Σχήμα 34η. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές (log CFU/ g) του πληθυσμού της ΟΜΧ των ημιμαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 4 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένων με B. cereus, συσκευασμένων υπό συνθήκες κενού και διατηρημένων στους 8 o C, την 1 η και 13 η ημέρα διατήρησης ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1. Χημική σύσταση κρέατος κοτόπουλου (ανά 100 g) 26 Πίνακας 2. Αμινοξέα κρέατος κοτόπουλου 27 Πίνακας 3. Ανεπιθύμητες μεταβολές που υφίστανται τα πουλερικά 33 Πίνακας 4. Απαιτήσεις σε οξυγόνο κάποιων μικροοργανισμών που 43 απαντώνται στην συσκευασία υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα Πίνακας 5. Κύρια συστατικά κάποιων αιθέριων ελαίων που εμφανίζουν αντιμικροβιακές ιδιότητες 71 Πίνακας 6. Συνήθη πλαστικά υλικά που χρησιμοποιούνται για 79 συσκευασίες σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα και υπό κενό Πίνακας 7. Οι κύριες οσμές και οι ενώσεις που τις αναδίδουν 91 Πίνακας 8. Κλίμακα οργανοληπτικής αξιολόγησης 112 Πίνακας 9. Πίνακας 10. Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C Μεταβολές του ph των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένων υπό αερόβιες συνθήκες και διατηρημένων στους 4 o C Α AR AO AE ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΙ Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 0,2 % (v/ wt) ριγανέλαιο συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C 20

21 AL Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C AEL Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA και 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C AELR Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C AELO Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) ριγανέλαιο συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C VP Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPR Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPO Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 0,2 % (v/ wt) ριγανέλαιο συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPEL Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA και 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELR Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELO Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) ριγανέλαιο συσκευασμένα σε υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C ΑL m1 Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Listeria monocytogenes συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C ΑL m2 Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 6 CFU/ g Listeria monocytogenes συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C ΑS 1 Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Salmonella Montevideo συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C ΑS 2 Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 6 CFU/ g Salmonella Montevideo συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C ΑB 1 Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Bacillus cereus (cocktail) συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C ΑB 2 Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 6 CFU/ g Bacillus cereus (cocktail) συσκευασμένα υπό αερόβιες συνθήκες διατηρημένα στους 4 o C VPL m Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Listeria monocytogenes συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPS Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g 21

22 Salmonella Montevideo συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPB Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Bacillus cereus (cocktail) συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPRL m Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Listeria monocytogenes με προσθήκη 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELRL Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g m Listeria monocytogenes με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELOL m Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Listeria monocytogenes με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) ριγανέλαιο συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPRS Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Salmonella Montevideo με προσθήκη 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELRS Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Salmonella Montevideo με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELOS Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Salmonella Montevideo με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) ριγανέλαιο συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPRB Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Bacillus cereus (cocktail) με προσθήκη 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELRB Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Bacillus cereus (cocktail) με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) έλαιο δενδρολίβανου συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C VPELRB Ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου εμβολιασμένα με 10 3 CFU/ g Bacillus cereus (cocktail) με προσθήκη 1,5 % (wt/ wt) EDTA, 1,5 % (wt/ wt) λυσοζύμη και 0,2 % (v/ wt) ριγανέλαιο συσκευασμένα υπό κενό διατηρημένα στους 4 o C MDA ΤΜΤ NAG NAM EDTA Μηλονική δι(αλδεΰδη) Σύμπλοκο που σχηματίζεται από τα προϊόντα οξείδωσης των ακόρεστων λιπαρών συστατικών των πουλερικών και του διαλύματος TBA. Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη Ν-ακετυλομουραμικό Αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ 22

23 ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η μεγάλη διάδοση της κατανάλωσης του κοτόπουλου συμπίπτει ιστορικά με τα έτη μετά από τον 2 ο Παγκόσμιο Πόλεμο, όταν άκμασε η βιομηχανία πουλερικών. Τα τελευταία όμως 40 χρόνια η κατανάλωση του κοτόπουλου έχει αυξηθεί σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό στις περισσότερες αναπτυγμένες χώρες. Μάλιστα έχει παρατηρηθεί ότι ορισμένες ομάδες του πληθυσμού, όπως τα παιδιά και άτομα ηλικίας 55 ετών και άνω, έχουν την τάση να τρώνε πολύ περισσότερο κοτόπουλο σε σχέση με τις υπόλοιπες ομάδες πληθυσμού ( Έχει καταγραφεί ότι κάθε χρόνο η παραγωγή κρέατος κοτόπουλου πιστεύεται ότι αγγίζει τους 38 εκατ. τόνους, ενώ θεωρείται ότι θα φτάσει τους 55 εκατ. τόνους μέχρι το 2010 (ICMSF, 2000). Η κατανάλωση κοτόπουλου αυξήθηκε, διότι έχει αποδειχθεί ότι το άσπρο κρέας είναι υγιεινότερο από το κόκκινο κρέας, εξαιτίας του χαμηλότερου ποσοστού λίπους ( Επιπλέον, τα ημι-μαγειρεμένα και έτοιμα προς κατανάλωση προϊόντα κοτόπουλου κερδίζουν αυξανόμενο ενδιαφέρον από τους καταναλωτές, οι οποίοι επιθυμούν τρόφιμα τα οποία δεν απαιτούν πολύ χρόνο προετοιμασίας (Bragangolo et al., 2007). Συγχρόνως, οι καταναλωτές τα τελευταία χρόνια έχουν στραφεί σε πιο υγιεινή διατροφή και επιθυμούν να καταναλώνουν ελάχιστα επεξεργασμένα τρόφιμα χωρίς χημικά συντηρητικά τα οποία έχουν οργανοληπτικά χαρακτηριστικά που μοιάζουν με τα σπιτικά τρόφιμα (Brul and Coote, 1999). Είναι γνωστό ότι το κοτόπουλο ανήκει στην κατηγορία των ευαλλοίωτων τροφίμων (Barbut, 2002) και γι αυτό το λόγο είναι επιτακτική η ανάγκη για δημιουργία νέων μεθόδων συντήρησης που θα είναι ήπιες και φιλικές προς το περιβάλλον, ενώ ταυτόχρονα θα εξασφαλίζουν άριστη οργανοληπτική ποιότητα και ασφάλεια στο προϊόν. Τέτοιες μέθοδοι, οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως από τις βιομηχανίες τροφίμων τα τελευταία χρόνια είναι: η συσκευασία σε τροποποιημένες ατμόσφαιρες και κυρίως VP/ MAP (Patsias et al., 2006), η χρήση αιθέριων ελαίων (Chouliara et al., 2008), η χρήση ενζύμων και χηλικών ενώσεων (Gill and Holley, 2000), των μικροκυμάτων (Huang and Sites, 2007), της ψύξης/ κατάψυξης (Patsias et al., 2008) και η ακτινοβόληση (γ), (Balamatsia et al., 2006) Οι προαναφερόμενες μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί είτε μεμονωμένες είτε σε συνδυασμό και η εφαρμογή τους έχει σαν στόχο την παράταση του χρόνου ζωής 23

24 των προϊόντων στα οποία προστίθενται, καθώς επίσης τον έλεγχο ή/ και την πλήρη αδρανοποίηση των παθογόνων, αλλά και αλλοιογόνων μικροοργανισμών που αποτελούν πιθανούς κινδύνους για τα τρόφιμα. Στη διεθνή βιβλιογραφία υπάρχει ελάχιστος έως και μηδαμινός αριθμός καταγεγραμμένων μελετών που αφορούν στην επίδραση της συσκευασίας υπό αερόβιες και κενό συνθήκες σε συνδυασμό με φυσικούς αντιμικροβιακούς παράγοντες (EDTA, λυσοζύμη και αιθέρια έλαια δενδρολίβανου ή ρίγανης) ή την τεχνολογία των μικροκυμάτων, στη συντήρηση και ασφάλεια νωπού κοτόπουλου, ή/ και προϊόντων του, συνεπώς και ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου. Ο σκοπός της παρούσας διατριβής, ήταν η διερεύνηση/ μελέτη των προαναφερθεισών μεθόδων και "φυσικών" αντιμικροβιακών παραγόντων στην παράταση του χρόνου ζωής και την ασφάλεια των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου. 24

25 2. ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΚΟΤΟΠΟΥΛΟΥ Το κρέας του κοτόπουλου αποτελεί πολύ καλή πηγή υψηλής ποιότητας πρωτεϊνών και ανόργανων συστατικών. Το γεγονός ότι το κρέας τους θεωρείται ως μια καλή πηγή άπαχου κρέατος έχει ως αποτέλεσμα την σημαντική αύξηση της κατανάλωσής τους (Barbut, 2002). Η σύνθεση του κρέατος του κοτόπουλου εξαρτάται από το είδος, την οικογένεια, το φύλο, την ηλικία και την δίαιτα που έχουν ακολουθήσει τα πουλερικά. Η λέξη "κοτόπουλο" χρησιμοποιείται για να δείξει και τα αρσενικά και τα θηλυκά αυτού του είδους που συνήθως είναι 45 ημερών. Οι άνθρωποι άρχισαν να εκτρέφουν αυτόν τον τύπο πουλιού πριν από 4000 έτη στην κοιλάδα Indo, στη νότια Ασία, και σίγουρα ήταν τροφή στην αρχαία Αίγυπτο γύρω στον 14 ο αιώνα π.χ. Είναι πτηνά που είναι εύκολο να αναπτυχθούν επειδή μπορούν να καταναλώσουν οτιδήποτε βρίσκουν στο έδαφος ( Τα προϊόντα κοτόπουλου διακρίνονται σε νωπά και ημι-μαγειρεμένα ή πλήρως μαγειρεμένα. Επιπλέον, χωρίζονται σε προϊόντα προερχόμενα από διάφορα τμήματα του σφαγίου, όπως στήθος, φτερούγες, πόδια, λαιμός, εδώδιμα εντόσθια (ήπαρ, καρδιά, μυώδης στόμαχος) ή προϊόντα από κοτόπουλο όπως μπιφτέκι, ρολό, σνίτσελ, αλλαντικά, λουκάνικα, κ.α. (Silva and Glória, 2002; Capita et al., 2003) Σύσταση κρέατος κοτόπουλου Το κρέας του κοτόπουλου θεωρείται στις μέρες μας πιο υγιεινό κρέας σε σχέση με το κόκκινο κρέας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το λευκό κρέας έχει χαμηλότερα ποσοστά λίπους και χοληστερόλης, με μεγαλύτερη αναλογία ακόρεστων λιπαρών οξέων σε σχέση με το κόκκινο κρέας, καθώς επίσης κι στο ότι είναι πολύ καλή πηγή πρωτεϊνών υψηλής βιολογικής αξίας ( Η χημική σύσταση του κρέατος κοτόπουλου φαίνεται στον Πίνακα 1. 25

26 Πίνακας 1. Χημική σύσταση κρέατος κοτόπουλου (ανά 100 g) Συστατικό Νωπό στήθος κοτόπουλου με δέρμα Νωπό στήθος κοτόπουλου χωρίς δέρμα Ψημένο στήθος κοτόπουλου με δέρμα Νωπά πόδια κοτόπουλου με δέρμα Ψημένα πόδια κοτόπουλου με δέρμα Υγρασία (g) 69,46 74,76 62,44 69,91 60,92 Πρωτεΐνες (g) 20,85 23,09 29,80 18,15 25,96 Υδατάνθρακες (g) Λίπος (g) Κορεσμένο Μονοακόρεστο Πολυακόρεστο 9,25 2,66 3,82 1,96 1,24 0,33 0,30 0,28 7,78 2,19 3,03 1,66 12,12 3,41 4,89 2,65 13,46 3,72 5,24 3,00 Τέφρα (g) 1,01 1,02 0,99 0,85 0,92 Νάτριο (mg) Ενέργεια (kj) (Posati, 1979) Η περιεκτικότητα του λίπους στο κοτόπουλο σε κορεσμένα λιπαρά οξέα είναι %, σε μονοακόρεστα λιπαρά οξέα % και σε πολυακόρεστα λιπαρά οξέα 22 % (Γεωργάκης, 2002). Επιπλέον, έχει αναφερθεί ότι στην περίπτωση όπου απ το κρέας κοτόπουλου δεν έχει αφαιρεθεί το δέρμα, τα επίπεδα λίπους είναι υψηλότερα, γιατί το δέρμα έχει υποδερμικό λίπος (Barbut, 2002). Κατά κανόνα, το λίπος στους ιστούς εκείνους που παρουσιάζουν υψηλή μεταβολική δραστηριότητα αποτελείται περισσότερο από ακόρεστα λιπαρά οξέα που είναι αποθηκευμένα για μελλοντικές ανάγκες του οργανισμού. Τα ακόρεστα λίπη οξειδώνονται ευκολότερα από τα κορεσμένα και μεταβολίζονται γρηγορότερα (Ραμαντάνης, 1999). Επίσης, η σύσταση του κρέατος σε λιπαρά οξέα επηρεάζεται από το είδος του ζώου, τον ιστό, τη διατροφή του ζώου και από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η μεγαλύτερη ποσότητα των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων στο κρέας εμφανίζεται στο μυϊκό ιστό με τη μορφή φωσφολιπιδίων (Einchhorn et al., 1986). Όταν το ποσοστό λίπους αυξάνει, η υγρασία ελαττώνεται, επομένως υπάρχει μια αντιστρόφως ανάλογη σχέση μεταξύ λίπους και υγρασίας, ενώ το ποσοστό των πρωτεϊνών αυξάνεται. Υψηλό ποσοστό λίπους σημαίνει και υψηλή θερμιδική 26

27 αξία, αλλά σε γενικές γραμμές το κοτόπουλο θεωρείται ως άπαχο κρέας, ιδίως όταν συγκρίνεται με τις πηγές κόκκινου κρέατος (Barbut, 2002). Άλλη μια σημαντική διαφορά είναι ότι λίπος του κοτόπουλου, είναι λιγότερο κορεσμένο από το λίπος του χοιρινού και του βοδινού κρέατος. Επιπλέον, υψηλό ποσοστό ακόρεστου λίπους έχει σαν αποτέλεσμα χαμηλότερο σημείο τήξης του λίπους, καθώς και χαμηλότερη σταθερότητα λίπους στην οξείδωση (Barbut, 2002). Το κρέας του κοτόπουλου είναι επίσης πλούσιο σε αμινοξέα τα οποία παρατίθενται στον Πίνακα 2. Πίνακας 2. Αμινοξέα κρέατος κοτόπουλου Αμινοξέα g/ 100 g κοτόπουλου Θρυπτοφάνη * 0,28 Θρεονίνη * 1,02 Ισολευκίνη * 1,23 Λευκίνη * 1,80 Λυσίνη * 2,01 Μεθειονίνη * 0,66 Κυστεΐνη 0,33 Φαινυλαλανίνη * 0,96 Τυροσίνη 0,80 Βαλίνη * 1,20 Αργινίνη * 1,55 * δεν συνθέτονται στον οργανισμό του ανθρώπου ( Το κρέας του κοτόπουλου περιέχει μεγάλη ποσότητα νερού και επίσης έχει την ικανότητα να προσλαμβάνει και επιπλέον ποσότητα νερού. Με την ποσότητα αυτή συνδέεται το "χυμώδες", δηλαδή η ικανότητα του κρέατος να δημιουργεί κατά τη μάσηση μετά το ψήσιμο την αίσθηση της πληρότητας της στοματικής κοιλότητας με το παχύρευστο περιεχόμενό του (Mead, 1989). Τέλος, όσον αφορά το ph του κρέατος κοτόπουλου η τιμή του είναι περίπου ίση με 7 πριν τη σφαγή του πουλερικού. Μετά τη σφαγή το ph του σφάγιου μειώνεται εξαιτίας διαφόρων παραγόντων, όπως την παραγωγή γαλακτικού οξέος 27

28 από την αναερόβια διάσπαση του γλυκογόνου, τη συσσώρευση CO 2 που παράγεται από τους ιστούς και όχι από το αναπνευστικό σύστημα του πουλερικού και την απελευθέρωση φωσφορικών ιόντων (PO 4 ) -3 (Barbut, 2002) Παραγωγή νωπού κρέατος κοτόπουλου Η σφαγή και η επεξεργασία του κοτόπουλου έχουν εξελιχθεί σε υπερσύγχρονες και αυτοματοποιημένες διαδικασίες, σύμφωνα με τις οποίες πλέον οι βιομηχανίες παραγωγής μπορούν να επεξεργάζονται τουλάχιστον όρνιθες την ώρα (Mead, 1989). Η μετατροπή ενός ζωντανού πουλερικού σε έτοιμο προς κατανάλωση τρόφιμο περιλαμβάνει τη μεταφορά του στη μονάδα παραγωγής, την επιθεώρησή του από κτηνιάτρους, την ανάρτηση του σε ειδικά άγκιστρα, την αναισθητοποίησή του, τη σφαγή και αφαίμαξη, το ζεμάτισμα, την αποπτίλωση (αφαίρεση φτερών), την επιθεώρηση, τον εκσπλαχνισμό, τον τεμαχισμό, τη συσκευασία και τη διανομή (Mead, 1989). Τα στάδια αυτά περιγράφονται συνοπτικά και είναι τα εξής (Πατσιάς ΜΔΕ, 2005): 1. Η μετατροπή του ζωντανού πουλερικού σε τρόφιμο ξεκινά με την παραλαβή των πουλερικών, την κτηνιατρική επιθεώρηση πριν τη σφαγή των κοτόπουλων και η ξεκούρασή τους για 6 h πριν τη σφαγή. 2. Στη συνέχεια τα κοτόπουλα αναρτώνται από τα πόδια σε ειδικά άγκιστρα και αναισθητοποιούνται με εμβάπτισή του κεφαλιού τους σε δεξαμενή με νερό και την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος V για 4 sec ή με τη χρήση μίγματος αέρα, CO 2 και N 2, όπου η μέγιστη περιεκτικότητα σε CO 2 η οποία δεν πρέπει να ξεπερνά το 30 %, διότι σε μεγαλύτερη περιεκτικότητα το μίγμα αερίων θεωρείται ερεθιστικό (Mead, 2004). Η αναισθητοποίηση του πουλερικού είναι πολύ σημαντικό στάδιο, διότι αν δεν γίνει σωστά υπάρχει κίνδυνος αναρρόφησης νερού κατά την αφαίμαξη και μόλυνσης των αναπνευστικών οργάνων, εξαιτίας του ότι το πτηνό έχει τα αντανακλαστικά του. 3. Το επόμενο στάδιο περιλαμβάνει τη σφαγή και αφαίμαξη. Η σφαγή πραγματοποιείται με τη χρήση περιστροφικού μαχαιριού και την αποκοπή των τραχηλικών αγγείων. 4. Εν συνεχεία, πραγματοποιείται το ζεμάτισμα, δηλαδή τα σφάγια εμβαπτίζονται σε δεξαμενή με ζεστό νερό. Η θερμοκρασία του νερού δεν πρέπει να ξεπερνά τους 60 o C, τόσο διότι υπάρχει κίνδυνος πρόκλησης οπτικής υποβάθμισης του 28

29 σφάγιου (αλλαγή χρώματος), όσο και η πιθανότητα ελάττωσης της διάρκειας ζωής του προϊόντος εξαιτίας της ανάπτυξης βακτηρίων. 5. Ακολουθεί το στάδιο της αποπτίλωσης, δηλαδή της αφαίρεσης των φτερών με τη βοήθεια μικρών περιστρεφόμενων κώνων. Στο σημείο αυτό εφαρμόζεται και ψεκασμός με χλωριωμένο νερό (Η.Π.Α., ενώ η χρήση του στην ΕΕ είναι υπό συζήτηση), για την αποφυγή μικροβιακής επιμόλυνσης, ενώ επίσης αφαιρείται το κεφάλι, το οποίο και απορρίπτεται. 6. Στα επόμενα στάδια ανοίγεται η κοιλιακή χώρα και αφού πραγματοποιηθεί και πάλι επιθεώρηση, αφαιρούνται τα σπλάχνα και το σφάγιο πλένεται καλά εσωτερικά και εξωτερικά με τη χρήση νερού υπό πίεση. 7. Ακολουθεί η ψύξη του σφάγιου με αέρα. 8. Τελικά, τα σφάγια τεμαχίζονται μηχανικά, συσκευάζονται σε κλιματιζόμενο χώρο και τελικά διανέμονται στους χώρους διάθεσης Παραγωγή ημι-μαγειρεμένων προϊόντων κοτόπουλου έτοιμων προς κατανάλωση (RTE) Η παραγωγή των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα διατριβή ακολούθησε τα στάδια 1-6 όπως αναφέρθηκαν στο υποκεφάλαιο 2.2. Κατόπιν, ακολούθησε ο τεμαχισμός στήθους κοτόπουλου σε φιλέτα ποσότητας 100 ± 10 g, η επικάλυψη των φιλέτων αυτών σε μίγμα αποτελούμενο από φρυγανιά: ηλιέλαιο σε αναλογία 1:1 v/ v και το προτηγάνισμα των σνίτσελ στους 180 o C για 2 min σε βαθύ σκεύος τηγανίσματος. Τέλος, τα ημι-μαγειρεμένα σνίτσελ κοτόπουλου συσκευάστηκαν και συντηρήθηκαν υπό ψύξη μέχρι την τελική τους διάθεση. Πρόκειται για προϊόντα κοτόπουλου τα οποία έχουν υποστεί θερμική επεξεργασία και προτού καταναλωθούν πρέπει να μαγειρευτούν είτε σε συμβατικό φούρνο είτε σε φούρνο μικροκυμάτων, ώστε η εσωτερική θερμοκρασία του προϊόντος να φτάσει τουλάχιστον τους o C, για να θεωρηθεί το τρόφιμο ασφαλές για κατανάλωση (σύμφωνα με τις προδιαγραφές ψησίματος που ορίζει η βιομηχανία). Στο Σχήμα 1, απεικονίζεται το διάγραμμα ροής των ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου, το οποίο βασίστηκε στο HACCP του Πτηνοτροφικού Συνεταιρισμού Ηπείρου (Πίνδος Ο.Ε., Ροδοτόπι, Ιωάννινα, Ελλάδα). Στο διάγραμμα αυτό έγιναν 29

30 τροποποιήσεις από το Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα με κωδικό έργου και τίτλο "Τεχνολογία υγιεινών γευμάτων έτοιμων προς κατανάλωση, DOUBLE FRESH", που υλοποιήθηκε το χρονικό διάστημα

31 Παραλαβή ζωντανών κοτόπουλων στο σφαγείο του εργοστασίου Ξεκούραση των ζωντανών κοτόπουλων για 6h πριν τη σφαγή Αναισθητοποίηση ζώου ό ή Θανάτωση ζώου και αφαίμαξη Εμβάπτιση στη δεξαμενή ζεστού νερού Μάδημα κοτόπουλων Αφαίρεση σπλάχνων (CCP1) Πλύσιμο Σφάγιου Ψύξη Σφάγιου με Αέρα Ποιοτική Αξιολόγηση των Σφάγιων Αποστέωση (CCP2) Τεμαχισμός Φιλέτων (CCP3) Επικάλυψη Φιλέτων (Πανάρισμα) Τηγάνισμα (ημι-μαγειρεμένα) στους C (CCP4) Συσκευασία Υπό κενό Συντήρηση υπό ψύξη στους 4 0 C (CCP5) Σχήμα 1. Διάγραμμα ροής ημι-μαγειρεμένων σνίτσελ κοτόπουλου 31

32

33 3. ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΠΟΥ ΥΦΙΣΤΑΝΤΑΙ ΤΑ ΠΟΥΛΕΡΙΚΑ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ Η ποιότητα των τροφίμων αφορά εκείνα τα χαρακτηριστικά του τα οποία τα καθιστούν αποδεκτά από τον καταναλωτή. Η ποιότητα των τροφίμων γενικότερα, άρα και του κοτόπουλου, μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου με αποτέλεσμα την υποβάθμισή τους. Οι μεταβολές τις οποίες υφίστανται τα πουλερικά κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας και αποθήκευσής τους είναι βιοχημικές (ένζυμα), χημικές, φυσικές και μικροβιολογικές μεταβολές, οι οποίες σε συνδυασμό επιδρούν στην ποιότητα και ασφάλεια των τροφίμων. Οι ανεπιθύμητες μεταβολές που μπορεί να υποστούν τα χαρακτηριστικά ποιότητας των πουλερικών, δηλαδή η υφή, το άρωμα, το χρώμα, η εμφάνιση και η θρεπτική αξία, κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας και αποθήκευσης φαίνονται στον Πίνακα 3. (Μπαδέκα, 2004). Πίνακας 3. Ανεπιθύμητες μεταβολές που υφίστανται τα πουλερικά Χαρακτηριστικό Ανεπιθύμητη αλλαγή Υφή α) Διαλυτότητα πρωτεϊνών β) Απώλεια της ικανότητας συγκράτησης νερού γ) Σκλήρυνση δ) Μαλάκωμα Άρωμα Ανάπτυξη α) Τάγγισης (υδρολυτική ή οξειδωτική) β) Ανεπιθύμητες οσμές πχ. σάπιου Χρώμα Αποχρωματισμός Θρεπτική αξία Απώλεια ή υποβάθμιση των α) Βιταμινών β) Ανόργανων υλών γ) Πρωτεϊνών δ) Λιπιδίων (Μπαδέκα, 2004) 3.1. Οξείδωση λιπιδίων Το λίπος δεν παρουσιάζει την ίδια σύνθεση στους διάφορους ιστούς του σώματος των ζώων και έχει βρεθεί ότι στους ιστούς που παρουσιάζουν υψηλή μεταβολική δραστηριότητα αποτελείται περισσότερο από ακόρεστα λιπαρά οξέα, τα οποία είναι αποθηκευμένα για μελλοντικές ανάγκες του οργανισμού. Τα ακόρεστα λίπη οξειδώνονται ευκολότερα από τα κορεσμένα και μεταβολίζονται γρηγορότερα (Ραμαντάνης,1999). Ιδιαιτέρως, το κρέας των πουλερικών είναι πολύ ευαίσθητο στην οξείδωση, εξαιτίας της υψηλής συγκέντρωσης σε πολυακόρεστα 33

34 λιπαρά οξέα (Cortinas et al., 2005). Η οξείδωση έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση ή την απώλεια απαραίτητων λιπαρών οξέων, όπως λινελαϊκό και λινολενικό, απώλεια των λιποδιαλυτών βιταμινών και γενικότερα μείωση της θρεπτικής αξίας των λιπαρών ουσιών. Η οξείδωση είναι η αντίδραση του μοριακού οξυγόνου, στην απλή διηγερμένη του κατάσταση, με υδατάνθρακες και άλλες ενώσεις. Ο μηχανισμός της αντίδρασης αυτής είναι σχηματισμός ελεύθερων ριζών. Επειδή τα λιπίδια περιέχουν πολλούς διπλούς δεσμούς, όπως τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα και τα φωσφολιπίδια, είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην αυτοοξείδωση, η οποία έχει ως επακόλουθο το σχηματισμό ενώσεων όπως αλδεϋδες (π.χ. μηλονική δι(αλδεΰδη)), κετόνες και άλλες ενώσεις, οι οποίες θεωρούνται υπεύθυνες για την ανάπτυξη ανεπιθύμητων αρωμάτων και οσμών και αποτελεί την κυριότερη αιτία υποβάθμισης των τροφίμων (Wong, 1989, Bou et al., 2001, Costinas et al., 2005). Η μηλονική δι(αλδεΰδη), (MDA), αποτελεί ένα από τα κυριότερα προϊόντα αποδόμησης κατά την υπεροξείδωση των λιπών και αποτελεί δείκτη του βαθμού οξείδωσης τους (Botsoglou, 2003). Πρόκειται για μια δι(αλδεΰδη) με τρία άτομα άνθρακα και δύο καρβονυλικές ομάδες στις θέσεις C-1 και C-3. Ο σχηματισμός της προέρχεται από υπεροξείδια τα οποία έχουν α και β ακόρεστες θέσεις, μέσω των οποίων μπορούν να σχηματίσουν δακτυλίους προς σχηματισμό της MDA (Fernández et al., 1997). Το είδος της επεξεργασίας των τροφίμων, ο χρόνος και η θερμοκρασία επεξεργασίας μπορούν να επηρεάσουν το ποσοστό της μηλονικής δι(αλδεΰδης), (Fernández et al., 1997). Η οξείδωση των λιπών μπορεί να προσδιοριστεί με διάφορες μεθόδους, όπως με μέτρηση του αριθμού υπεροξειδίων, με προσδιορισμό του περιεχομένου της εξανάλης και με προσδιορισμό της μηλονικής δι(αλδεΰδης). Ο προσδιορισμός της τελευταίας, μπορεί να γίνει με υπεριώδη φασματοφωτομετρία, με HPLC, με το TBA-test και με αέρια χρωματογραφία. Η σημαντικότερη και ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι ο προσδιορισμός της μηλονικής δι(αλδεΰδης) με την μέθοδο του 2-θειοβαρβιτουρικού οξέος (TBA- test), (Harset, 2004). Με το TBA-test μετρείται ο βαθμός της οξείδωσης των λιπιδίων στα πουλερικά. Πρόκειται για μια χρωματομετρική τεχνική, στην οποία μετρείται φασματοφωτομετρικά το χρώμα του κόκκινου συμπλόκου (ΤΜΤ), που σχηματίζεται από τα προϊόντα οξείδωσης των ακόρεστων λιπαρών συστατικών 34

35 των πουλερικών και του διαλύματος TBA. Η μηλονική δι(αλδεΰδη), ως προϊόν οξείδωσης των λιπών, είναι η κυριότερη ένωση που αντιδρά με το TBA. Το κόκκινο σύμπλοκο απορροφά ακτινοβολία στα nm (Fernández et al., 1997). Η αντίδραση που λαμβάνει χώρα απεικονίζεται ως εξής: HO N N SH O OH + O O NH OH S N OH O N H NH S + 2H 2 O TBA MDA TMT Στην προσπάθεια προσδιορισμού της MDA με το TBA-test, ενδέχεται, να εμφανιστούν κάποιες παρεμποδίσεις. Μια από τις σημαντικότερες παρεμποδίσεις είναι ένα κίτρινο σύμπλοκο ( nm), το οποίο καλύπτει το κόκκινο χρώμα του TMT και δίνει υψηλότερες τιμές TBA από τις αναμενόμενες. Το κίτρινο χρώμα σχηματίζεται από μια ποικιλία αλδεϋδικών συστατικών που αντιδρούν με το TBA. Άλλες παρεμποδίσεις μπορεί να προέρχονται από ένα πλήθος προϊόντων όπως πρωτεϊνών, φορμαλδεΰδης, σιδήρου κ.α. (Fernández et al., 1997) Μεταβολές στο Άρωμα και τη Γεύση των πουλερικών Ο όρος flavor` αποτελεί μια από τις παραμέτρους της ποιότητας του κρέατος κοτόπουλου. Τόσο η γεύση όσο και η οσμή συνεισφέρουν στον όρο flavor` του κοτόπουλου. Ο συνδυασμός των αισθήσεων όπως γλυκό, ξινό, αλμυρό, πικρό, δημιουργεί άρωμα του προϊόντος. Τα λίπη και έλαια προκαλούν δυσοσμία εξαιτίας της αυτοξείδωσής τους. Οι αλδεΰδες και οι κετόνες είναι τα κύρια προϊόντα της αυτοξείδωσης και παρουσία αυτών των ενώσεων, κυρίως όταν οι συγκεντρώσεις τους είναι σημαντικά υψηλές, τα τρόφιμα εμφανίζουν οσμές που θυμίζουν μπογιά, λίπος, μέταλλο, χαρτί και κερί. Όμως, πολλά από τα επιθυμητά αρώματα των μαγειρεμένων και επεξεργασμένων τροφίμων προέρχονται από μέτριες συγκεντρώσεις των παραπάνω ενώσεων (Μπαδέκα, 2004). Συστατικά, όπως οι πρωτεΐνες, τα πεπτίδια, τα αμινοξέα και τα νουκλεοτίδια, συνεισφέρουν στην γεύση του κρέατος των πουλερικών. Τα περισσότερα βρίσκονται συνήθως σε συγκεντρώσεις χαμηλότερες από την ελάχιστη 35

36 συγκέντρωση που απαιτείται για να προσδώσουν την αντιληπτή γεύση, γεγονός που δείχνει ότι απαιτείται να υπάρξει συνεργιστική δράση μεταξύ των παραπάνω ενώσεων για το επιθυμητό αποτέλεσμα. Σε διάφορες μελέτες, όπου έγινε προσπάθεια απομόνωσης των συστατικών, βρέθηκε ότι τα σημαντικότερα συστατικά υπεύθυνα για την αλμυρή γεύση ήταν το γλουταμινικό οξύ, ενώ για την αίσθηση αλμυρού, πικρού και γλυκού υπεύθυνα ήταν τα ιόντα καλίου. Κατά το μαγείρεμα των πουλερικών, η συγκέντρωση των σακχάρων, των αμινοξέων και των νουκλεοτιδίων μειώνεται, με αποτέλεσμα τις μεταβολές στην γεύση και την οσμή των πουλερικών (Barbut, 2002). Τα περισσότερα συστατικά που συνεισφέρουν στο άρωμα/ γεύση των πουλερικών, σχηματίζονται κατά την διάρκεια της επεξεργασίας τους. Αυτό είναι εμφανές από το γεγονός ότι τα φρέσκα πουλερικά έχουν διαφορετικό άρωμα/ γεύση από τα επεξεργασμένα. Περισσότερα από 500 τέτοια συστατικά έχουν ανιχνευτεί. Από τις σημαντικότερες αντιδράσεις που συνεισφέρουν στην ανάπτυξη αρώματος στα πουλερικά είναι η αντίδραση Maillard και την οξείδωση των λιπών. Η αντίδραση Maillard, είναι η αντίδραση μεταξύ των αμινοξέων (δομικό συστατικών των πρωτεϊνών) και σακχάρων (γλυκόζη, φρουκτόζη ή λακτόζη). Η αντίδραση αυτή έχει σαν αποτέλεσμα τον σχηματισμό περισσότερων από 100 πτητικών προϊόντων. Η οξείδωση των λιπαρών οξέων συνεισφέρει στην ανάπτυξη επιθυμητών αρωμάτων και γεύσεων, αλλά μπορεί να προκαλέσει και τη δημιουργία δυσάρεστων οσμών (Barbut, 2002). Συνολικά, η γεύση και το άρωμα των πουλερικών επηρεάζονται από ένα πλήθος ενώσεων, όπως αμινοξέων, σακχάρων, λιπιδίων, καθώς και άλλων παραγόντων (θερμοκρασίας επεξεργασίας, pη κλπ.). Επιπλέον, οι μέθοδοι μαγειρέματος έχουν σημαντική επίδραση στο άρωμα και την γεύση των πουλερικών (Barbut, 2002) Μεταβολές στο Χρώμα των πουλερικών Το χρώμα ενός προϊόντος κρέατος είναι μία από τις βασικότερες παραμέτρους από την οποία εξαρτάται η καταναλωτική αποδοχή και η ποιότητά του (Hunt and Kropf, 1987). Ο αποχρωματισμός του κρέατος μπορεί να οφείλεται σε φυσικές, μικροβιολογικές και χημικές μεταβολές (Reid, 1999). Η κυριότερη φυσική μεταβολή 36

37 είναι η υποβάθμιση του προϊόντος ως αποτέλεσμα της κατάψυξης/ απόψυξης. Είναι επίσης δυνατό να προκληθεί αποχρωματισμός ως αποτέλεσμα της μικροβιακής ανάπτυξης των αερόβιων βακτηρίων (Ψευδομονάδες), τα οποία έχουν συνδεθεί με την αμαύρωση του ακατέργαστου κρέατος, όταν βρίσκονται στη λογαριθμική φάση ανάπτυξης (Hunt and Kropf, 1987). Χημικές μεταβολές στο ακατέργαστο κρέας, όπως η πρωτεόλυση, η οξείδωση, η υδρόλυση, οι μεταβολές στο ph και η ενζυμική δράση είναι επίσης σημαντικοί παράγοντες που έχουν επιπτώσεις στο χρώμα του ακατέργαστου κρέατος (Reid, 1999). Το κόκκινο/ καφέ χρώμα του κρέατος οφείλεται στην μυογλοβίνη και τα παράγωγά της. Δύο είναι οι κυριότερες χρωστικές, η αιμογλοβίνη και η μυογλοβίνη. Η πρώτη βρίσκεται στα κύτταρα του αίματος και γι αυτό καλείται χρωστική του αίματος, ενώ η δεύτερη είναι μικρότερο μόριο και βρίσκεται στον μυϊκό ιστό. Η μυογλοβίνη ενεργεί ως προσωρινή αποθήκη για το οξυγόνο που φέρεται από την αιμογλοβίνη. Η αιμογλοβίνη αποτελείται από τέσσερις βασικές υπομονάδες μυογλοβίνης. Η μυογλοβίνη είναι ένα σύνθετο μόριο το οποίο αποτελείται από δύο κύρια μέρη: το πρωτεϊνικό τμήμα το οποίο καλείται γλοβίνη και το μη-πρωτεϊνικό τμήμα που καλείται δακτύλιος της αίμης. Το τελευταίο έχει ένα άτομο σιδήρου στο κέντρο του και είναι υπεύθυνο για τον δεσμό με διάφορα συστατικά, όπως είναι το οξυγόνο. Η κατάσταση του σιδήρου και το είδος των στοιχείων που προσδένονται στον δακτύλιο, επηρεάζουν το χρώμα των κρεάτων (Barbut, 2002). Ο κύκλος χρώματος των φρέσκων κρεάτων περιλαμβάνει τρεις χρωστικές: την οξυμυογλοβίνη, την μυογλοβίνη και την μεταμυογλοβίνη, οι οποίες συνεχώς αλλληλομετατρέπονται. Στην βιομηχανία το κόκκινο, ζωηρό χρώμα που δίνει την αίσθηση του φρέσκου κρέατος, έχει ιδιαίτερη σημασία. Στην κατάσταση αυτή η χρωστική που συνδέεται με το οξυγόνο καλείται οξυμυογλοβίνη. Το εσωτερικό ενός κομματιού κρέατος είναι καφέ χρώματος, ως αποτέλεσμα της οξειδωμένης κατάστασης της χρωστικής, η οποία στην περίπτωση αυτή καλείται μεταμυογλοβίνη και στην οποία το άτομο του Fe βρίσκεται στην τρισθενή μορφή Fe 3 +. Αυτό οφείλεται στην έλλειψη οξυγόνου στους μύες, αλλά μπορεί να αντιστραφεί όταν το κρέας εκτίθεται στον αέρα, με βασική προϋπόθεση οι μικροβιακοί πληθυσμοί να μην είναι ιδιαίτερα υψηλοί. Η μεταβολή μεταξύ της μεταμυογλοβίνης και της οξυμυογλοβίνης είναι αντιστρεπτή σε κανονικές 37

38 συνθήκες. Ωστόσο, όταν οι μικροβιακοί πληθυσμοί είναι υψηλοί, η μετατροπή στην κατάσταση της οξυμυογλοβίνης δεν είναι δυνατή γιατί οι μικροοργανισμοί καταναλώνουν το μεγαλύτερο ποσοστό οξυγόνου και μπορούν να οδηγήσουν σε αποικοδόμηση της χρωστικής. Το συνολικό ποσοστό της μυογλοβίνης στους μύες ποικίλει και αυτό εξαρτάται από το είδος, το φύλο και την ηλικία των πουλερικών (Barbut, 2002). Πολλά προβλήματα μπορούν να προκύψουν με το χρώμα στα φρέσκα και επεξεργασμένα πουλερικά. Στα φρέσκα κρέατα, ποικίλουν από κηλίδες αίματος σε πρασίνισμα των μυών. Επιπλέον, αρνητική θεωρείται για τον καταναλωτή η διαφορά στο χρώμα φιλέτων τα οποία είναι συσκευασμένα σε "skin" (συσκευασία κατά την οποία παράγεται μια λεπτή μεμβράνη από το υλικό συσκευασίας η οποία μαλακώνει, θερμοσυγκολλάται με θέρμανση πριν την εφαρμογή κενού με άλλο υλικό συσκευασίας το οποίο αποτελεί την βάση, και τελικά σφραγίζεται παρέχοντας στο τρόφιμο αναερόβιες συνθήκες, Robertson, 1993), η οποία οφείλεται σε διαφορετική έκθεση των φιλέτων. Σε επεξεργασμένα πουλερικά παρατηρείται ξεθώριασμα του χρώματος ή κάποιος άλλος αποχρωματισμός. Για τον προσδιορισμό του χρώματος χρησιμοποιούνται οι τιμές της παραμέτρου φωτεινότητα L * (lightness), οι οποίες κυμαίνονται σε μια κλίμακα από 0 έως 100. Η τιμή 0 αντιστοιχεί στο σκούρο χρώμα ενώ το 100 της κλίμακας στο φωτεινό (άσπρο). Οι κηλίδες αίματος σχετίζονται με τραυματισμό των μυών (Barbut, 2002). Η απώλεια ικανότητας κατακράτησης νερού έχει σαν αποτέλεσμα την πρόκληση ανοιχτού χρώματος στο κρέας των πουλερικών (Barbut, 2002). Σε ακραία περίπτωση, το κρέας της γαλοπούλας θα είναι πιο ανοιχτόχρωμο από το κανονικό χρώμα με τιμές L* 55 και 45, αντίστοιχα. Έχει παρατηρηθεί ότι κατά τις περιόδους με υψηλή θερμοκρασία (καλοκαίρι), οι τιμές L* είναι υψηλότερες από τις αντίστοιχες κατά την διάρκεια των υπόλοιπων εποχών, με χαμηλότερες αυτές κατά τη διάρκεια του χειμώνα (Barbut, 2002). Οι τιμές L*> 50 σχετίζονται με την απώλεια ικανότητας κατακράτησης νερού που εμφανίζει η γαλοπούλα σ αυτή την περιοχή τιμών. Το ξεθώριασμα του χρώματος προκαλείται από την έκθεση των πουλερικών στο φως και οδηγεί στην οξείδωση των χρωστικών και τον σχηματισμό οξειδωμένης πορφυρίνης. Το πρόβλημα αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές σε επεξεργασμένα πουλερικά τα οποία είναι συσκευασμένα σε διαφανή συσκευασία. 38

39 Το προϊόν στην περίπτωση αυτή γίνεται πιο φωτεινό (L* τιμές υψηλές) και λιγότερο κόκκινο λόγω της μερικής οξείδωσης των χρωστικών (Barbut, 2002). Προστασία από την οξείδωση επιτυγχάνεται είτε με χρήση κατάλληλης συσκευασίας, είτε με την χρήση αντιοξειδωτικών ενώσεων. Ο δυσχρωματισμός (πρασίνισμα, κιτρίνισμα κ.α.) μπορεί να προκληθεί από μικροοργανισμούς που βρίσκονται στο τρόφιμο. Σε κάποιες περιπτώσεις μικροοργανισμοί, όπως ο Streptococcus faecium, μπορούν να παράγουν κίτρινη χρωστική, η οποία αρχικά εμφανίζεται ως μικρές κίτρινες κηλίδες, αλλά στη συνέχεια καλύπτει με ένα κίτρινο χρώμα όλη την επιφάνεια του πουλερικού. Στην περίπτωση των Streptococci, συνήθως η επιμόλυνση παρουσιάζεται μετά το μαγείρεμα των πουλερικών. Μικροοργανισμοί, όπως η Pseudomonas fluorescens, ενδέχεται να προκαλέσουν την ανάπτυξη ενός φωτεινού πράσινου χρώματος. Η παρουσία πράσινων τμημάτων στην επιφάνεια των πουλερικών, αποτελεί ένδειξη ότι η επιθυμητή ψύξη στο εσωτερικό του κρέατος δεν έχει επιτευχθεί, καθώς και ότι οι μικροοργανισμοί οι οποίοι οξειδώνουν τις χρωστικές, εξακολουθούν να είναι ενεργοί (Barbut, 2002). 39

40

41 4. ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΡΕΑΤΟΣ ΚΟΤΟΠΟΥΛΟΥ 4.1. Αλλοιογόνοι μικροοργανισμοί νωπού και συσκευασμένου κρέατος κοτόπουλου Η μικροχλωρίδα των νωπών κοτόπουλων αποτελείται κυρίως από βακτήρια των γενών Pseudomonas, τα οποία είναι οι επικρατέστεροι μικροοργανισμοί, Acinetobacter, Flavobacterium, Corynebacterium, Vagococcus και ζύμες των γενών Candida και Rhodotorula, ενώ τελευταία έχουν αναφερθεί και Arcobacteria. Ο αριθμός των βακτηρίων της οικογένειας Enterobacteriaceae, τα οποία μολύνουν το κρέας των πουλερικών γενικότερα στη διάρκεια του εκσπλαχνισμού, μειώνεται σημαντικά στην διάρκεια της ψύξης (Jay, 1996). Όταν το σφάγιο κοτόπουλου είναι ολόκληρο, το μικροβιακό φορτίο είναι χαμηλότερο σε σχέση με την περίπτωση όπου το σφάγιο έχει τεμαχιστεί σε κομμάτια. Τα περισσότερα βακτήρια στα προϊόντα που είναι κομμάτια βρίσκονται στην επιφάνειά τους (Jay, 1996). Νωπά πουλερικά που διατηρούνται σε χαμηλές θερμοκρασίες υφίστανται αλλοίωση κυρίως από ψυχρότροφα βακτήρια των γενών Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium, Corynebacterium και σε χαμηλότερο βαθμό από ζύμες και βακτήρια της οικογένειας Enterobacteriaceae (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Όταν τα πουλερικά βρεθούν σε περιβάλλον με υψηλή υγρασία στην επιφάνειά τους αναπτύσσονται αερόβια βακτήρια, όπως οι Ψευδομονάδες. Οι μικροοργανισμοί αυτοί σχηματίζουν αρχικά μικροσκοπικές αποικίες οι οποίες αργότερα ενώνονται για να παράγουν την χαρακτηριστική γλοιώδη ουσία των αλλοιωμένων πουλερικών (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Οι μικροοργανισμοί που απαντούν στο κρέας κοτόπουλου διακρίνονται σε μικροοργανισμούς που υπάρχουν φυσιολογικά στο δέρμα του κοτόπουλου, στα βακτήρια που έχουν μεταφερθεί στα φτερά ή το δέρμα πριν τη σφαγή και σε βακτήρια τα οποία μπορεί να επιμολύνουν το κρέας κατά τη διάρκεια της σφαγής και επεξεργασίας του σφάγιου. Η επιμόλυνση αυτή του κρέατος κοτόπουλου γίνεται με τους εξής τρόπους (Χουλιάρα, 2006): Με δέσμευση βακτηρίων στην επιφάνεια του δέρματος του κοτόπουλου, εξαιτίας της επαφής του με νερό το οποίο δεν είναι αποστειρωμένο και έχει υψηλό πληθυσμό βακτηρίων, 41

42 Με εγκλωβισμό βακτηρίων που μπορεί να πραγματοποιηθεί κατά την επεξεργασία του σφάγιου, διαδικασία κατά την οποία τα βακτήρια παγιδεύονται σε κοιλότητες που γεμίζουν με νερό. Όσοι περισσότεροι τραυματισμοί συμβούν κατά το ζεμάτισμα και την αποπτίλωση, τόσο μεγαλύτερος αριθμός βακτηρίων μπορεί να εγκλωβιστεί, Με προσκόλληση βακτηρίων. Γίνεται μόνο από ορισμένα βακτήρια (E. coli) τα οποία έχουν την ικανότητα να προσκολλώνται στους επιφανειακούς ιστούς του κρέατος κοτόπουλου. Δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως ο μηχανισμός αλλά το ουδέτερο ph και η εμβάπτιση σε νερό δημιουργούν ευνοϊκές συνθήκες. Όσον αφορά τη συσκευασία των τροφίμων, οι περισσότερες μελέτες έχουν δείξει ότι στοχεύει και επιτυγχάνει την παράταση του χρόνου ζωής τους, κυρίως μέσω της επιβράδυνσης της ανάπτυξης (φάση προσαρμογής) των μικροοργανισμών. Η συσκευασία των πουλερικών υπό κενό συνεισφέρει στην παράταση του χρόνου ζωής τους, ιδιαίτερα όταν διατηρούνται σε συνθήκες ψύξης. Έχει επίσης παρατηρηθεί ότι στην συσκευασία υπό κενό, οι ανεπιθύμητες μεταβολές στην γεύση προηγούνται της ανάπτυξης ανεπιθύμητων οσμών (Robertson, 1993). Στην περίπτωση όπου, νωπό ή επεξεργασμένο κοτόπουλο συσκευαστεί υπό συνθήκες κενού, οι Ψευδομονάδες δεν είναι ικανές να επιβιώσουν απουσία Ο 2 ως αυστηρά αερόβιοι μικροοργανισμοί, ενώ τα Οξυγαλακτικά βακτήρια και ο Brochothrix thermosphacta στις περισσότερες περιπτώσεις ευνοούνται από τα αυξημένα επίπεδα CO 2 (μειωμένα επίπεδα Ο 2 ). Τα τελευταία μειώνουν το ph με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός περιβάλλοντος το οποίο δεν είναι ευνοϊκό για την επιβίωση και ανάπτυξη παθογόνων και Gram-αρνητικών βακτηρίων (Jay, 1996). Η απομάκρυνση του Ο 2, όπως συμβαίνει στη συσκευασία υπό κενό, περιορίζει την ανάπτυξη των αερόβιων βακτηρίων αλλοίωσης και επομένως συντελεί στην παράταση του χρόνου ζωής του προϊόντος. Πάρα ταύτα, υπάρχουν άλλοι μικροοργανισμοί οι οποίοι μπορούν να αναπτυχθούν σ αυτές τις συνθήκες, όπως τα παθογόνα E. coli και A. hydrophila (Mullan and McDowell, 2003). Κανονικά τα επίπεδα του Ο 2 στην ατμόσφαιρα της συσκευασίας, αν δεν χρησιμοποιηθούν από τους μικροοργανισμούς ή το προϊόν, δεν μεταβάλλονται με την πάροδο του χρόνου αποθήκευσης (Ooraikul, 2003). Τα βακτήρια, οι ζύμες και οι μύκητες έχουν 42

43 διαφορετικές μεταβολικές ανάγκες και ανάλογα με τις ανάγκες τους σε οξυγόνο μπορούν να χωριστούν στις παρακάτω κατηγορίες, όπως φαίνεται στον Πίνακα 4. Lactobacillus spp. Πίνακας 4. Απαιτήσεις σε οξυγόνο κάποιων μικροοργανισμών που απαντώνται στην συσκευασία υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα Κατηγορία Αλλοιογόνοι Μικροοργανισμοί Παθογόνα Αερόβια: απαιτούν Ο 2 για την Micrococcus spp. ανάπτυξή τους. Pseudomonas spp. Μύκητες Μικροαερόφιλα: αναπτύσσονται Campylobacter jejuni σε χαμηλές συγκεντρώσεις Ο 2. Enterobacteriaceae Προαιρετικά αναερόβια: γενικά Brochothrix thermosphacta Aeromonas hydrophilia αναπτύσσονται καλύτερα όταν Shewanella putrefaciens Bacillus cereus υπάρχει Ο 2, αλλά μπορούν να αναπτυχθούν και δίχως αυτό. Ζύμες Escherichia coli Listeria monocytogenes Salmonella spp. Staphylococcus spp. Αναερόβια: παρεμποδίζεται η ανάπτυξή τους ή θανατώνονται παρουσία Ο 2. Clostridium sporogens Clostridium tyrobutyricum Yersinia enterocolitica Clostridium botulinum Clostridium perfringens (Mullan and McDowell, 2003) 4.2. Μικροβιακή αλλοίωση του κοτόπουλου Χαρακτηριστικό των αλλοιωμένων πουλερικών, συμπεριλαμβανομένου του κοτόπουλου, είναι η εμφάνιση γλοιώδους ουσίας στην επιφάνειά τους, ενώ από την εντερική κοιλότητα αναδύεται μια όξινη οσμή που οφείλεται εκτός από την ανάπτυξη των παραπάνω βακτηρίων και στην ανάπτυξη εντερόκοκκων (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Έχει βρεθεί ότι όταν τα προϊόντα αυτά αλλοιώνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι επικρατέστεροι μικροοργανισμοί αλλοίωσης ανήκουν στο γένος των Pseudomonas. Σε μια έρευνα στην οποία εξετάστηκαν σφάγια κοτόπουλου, οι Pseudomonas αποτελούσαν το 30,5 %, τα Acinetobacter το 22,7 %, τα Flavobacterium το 13,9 %, τα Corynebacterium το 12,7 %, ενώ οι ζύμες και τα Enterobacteriaceae κατείχαν χαμηλότερα ποσοστά (Lahellec et al., 1975). Οι Ζύμες/ Μύκητες έχουν πολύ μικρότερη σημασία για την αλλοίωση των πουλερικών, εκτός από την περίπτωση που χρησιμοποιούνται αντιβιοτικά για να μειώσουν την μικροβιακή ανάπτυξη. Τα γένη Candida, Rhodotorula και Torula είναι από τις σημαντικότερες ζύμες που απαντούν στα πουλερικά (Jay, 1996). 43

44 Επιπλέον, από διάφορους μελετητές έχει αναφερθεί ότι η χλωρίδα αλλοίωσης του κοτόπουλου περιορίζεται στην επιφάνεια και το δέρμα και αυξάνει με τον χειρισμό και την επεξεργασία. Η επιφάνεια των φρέσκων πουλερικών, που είναι αποθηκευμένα σε περιβάλλον με υψηλή υγρασία, είναι ευαίσθητη στην ανάπτυξη αερόβιων βακτηρίων όπως είναι τα Pseudomonas spp. Έχει αποδειχθεί ότι το δέρμα των πουλερικών ευνοεί περισσότερο την ανάπτυξη των αερόβιων βακτηρίων απ ότι ο μυϊκός ιστός (May et al., 1961). Σε προχωρημένο στάδιο αλλοίωσης των πουλερικών, οι επιφάνειες συνήθως φθορίζουν κάτω από υπεριώδη ακτινοβολία εξαιτίας του υψηλού πληθυσμού Pseudomonas. Oι δυσάρεστες οσμές εμφανίζονται πριν την παραγωγή βλέννας και γίνονται αισθητές όταν ο πληθυσμός των μικροοργανισμών ανά cm 2 επιφάνειας του κοτόπουλου φτάσει τους 7,2-8 log CFU/ g. Η βλέννα εμφανίζεται αμέσως μετά τη δημιουργία των δυσάρεστων οσμών, όταν ο λογάριθμος του αριθμού των αποικιών ανά cm 2 επιφάνειας είναι 8. Στην αρχή η ανάπτυξη των μικροοργανισμών περιορίζεται στην επιφάνεια των πουλερικών, ενώ ο ιστός κάτω από την επιδερμίδα παραμένει για ένα χρονικό διάστημα ελεύθερος βακτηρίων. Βαθμιαία όμως τα βακτήρια διεισδύουν στο εσωτερικό των ιστών, επιφέροντας μεγάλη ενυδάτωση των πρωτεϊνών του μυός (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Οι κυριότεροι μικροοργανισμοί που παράγουν δυσάρεστες οσμές στα πουλερικά είναι οι Ψευδομονάδες, τα βακτήρια των γενών Acinetobacter και Moraxella και το είδος Shewanella putrefaciens. Το βακτήριο S. putrefaciens αναπτύσσεται καλά σε θερμοκρασία 5 C και παράγει δυσάρεστες οσμές, εντός 7 ημερών, οι οποίες αποδίδονται στην παραγωγή H 2 S, μεθυλομερκαμπτάνης και διμεθυλοσουλφιδίου (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Η Ολική Μεσόφιλη Χλωρίδα της επιφάνειας όταν εμφανίζεται βλέννα σπάνια ξεπερνά τους 9,5 log CFU/ cm 2. Το γεγονός ότι η επιφάνεια των πουλερικών είναι πλούσια σε βακτήρια, έχει σαν αποτέλεσμα να προστατεύεται ο ιστός κάτω από το δέρμα και να παραμένει ελεύθερος βακτηρίων για μικρό χρονικό διάστημα. Σταδιακά όμως τα βακτήρια εισχωρούν βαθιά στους ιστούς και μολύνεται και το εσωτερικό (Jay, 1996). Η αλλοίωση των επιπλέον επεξεργασμένων, μαγειρεμένων προϊόντων πουλερικών είναι απόρροια υψηλών μικροβιακών φορτίων στο φρέσκο κρέας και τα μπαχαρικά. Όταν χρησιμοποιούνται ακατάλληλες διαδικασίες παραγωγής, ο 44

45 χρόνος ζωής των προϊόντων μπορεί να ελαττωθεί σημαντικά. Κάποια από τα σημαντικότερα είδη αλλοίωσης που προκαλούνται είναι τα εξής (Barbut, 2002): Δημιουργία ανεπιθύμητων οσμών: βακτήρια όπως τα Pseudomonads και Lactic Acid Bacteria προσδίδουν στο τρόφιμο οσμή σάπιου. Σχηματισμός βλέννας: οι μικροοργανισμοί που σχηματίζουν βλέννα είναι τα Lactic Acid Bacteria και κυρίως τα γένη Lactobacillus, Enterococcus, Weissela και Br. thermosphacta. Δημιουργία πράσινου χρώματος: προκαλείται συνήθως από την παραγωγή H 2 O 2 και H 2 S στα φρέσκα και επεξεργασμένα προϊόντα από τα βακτήρια, Weisella viridescens, Leuconostoc, Enterococcus faecium και Enterococcus faecalis. Είναι αποτέλεσμα της οξείδωσης των δακτυλίων της πορφυρίνης, το οποίο οδηγεί σε αλλαγή του χρώματος από κόκκινο σε πράσινο. Τότε σχηματίζεται ένα πράσινο τμήμα είτε στην επιφάνεια του τροφίμου είτε σ όλο το τρόφιμο. Κιτρίνισμα: εμφανίζεται σε κοτόπουλα που είναι επιμολυσμένα με το βακτήριο Enterococcus casseliflavus. Αυτό το είδος αποχρωματισμού ξεκινά με την μορφή μικρών κίτρινων κηλίδων σε προϊόντα αποθηκευμένα σε συνθήκες ψύξης και συνήθως γίνεται εμφανής μετά από 3 με 4 ημέρες αποθήκευσης. Ο μικροοργανισμός που τον προκαλεί δεν μπορεί να επιβιώσει στους 71 C για 30 min, γεγονός που δείχνει ότι μη επαρκείς συνθήκες θερμικής επεξεργασίας ενδέχεται να αποτελέσουν πρόβλημα. Οξύνιση: προκαλείται σε αποθηκευμένα, επεξεργασμένα κρέατα εξαιτίας της ανάπτυξης βακτηρίων όπως τα Lactobacilli, Br. thermosphacta ή Enterococci, που προκαλούν ζύμωση διαφόρων σακχάρων. Οι μικροοργανισμοί αυτοί χρησιμοποιούν τους υδατάνθρακες ως πηγή ενέργειας και τους μετατρέπουν σε οξέα, τα οποία προκαλούν την οξύνιση. Παραγωγή αερίων: σε φέτες κρέατος συσκευασμένων σε κενό αναπτύσσονται συνήθως τα βακτήρια της οικογένειας των Clostridium. 45

46 4.3. Πιθανές πηγές μόλυνσης κατά την επεξεργασία και τυποποίηση του κοτόπουλου Κατά τη μετατροπή του ζωντανού κοτόπουλου σε τελικό προϊόν υπάρχει πιθανότητα επιμόλυνσης σε διάφορα στάδια επεξεργασίας και τυποποίησης. Οι κίνδυνοι αυτοί οι οποίοι πρέπει να ληφθούν υπόψη και να εξαλειφθούν με διάφορα μέτρα είτε με το σύστημα του HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point), είτε με GHP (Good Handling Practices) είτε με GMP (Good Manufacturing Practices), είναι οι εξής (Barbut, 2002; ICMSF, 2000): Ανάπτυξη πουλερικών Τα ζωντανά πουλερικά τα οποία φθάνουν στην βιομηχανία αποτελούν φορείς "φυσικής" μικροχλωρίδας, από την οποία τα περισσότερα βακτήρια δεν είναι παθογόνα για τον άνθρωπο, αλλά ενδέχεται να μεταφέρουν και παθογόνα. Στην περίπτωση που κάποιο πουλερικό βρεθεί ότι είναι φορέας παθογόνων, σφάζεται κάτω από ειδικές συνθήκες με σκοπό την μείωση της ανάπτυξης των βακτηρίων αυτών. Σκοπός της κάθε βιομηχανίας είναι να μειωθεί το αρχικό μικροβιακό φορτίο των πουλερικών, έτσι ώστε να διασφαλιστεί η υγιεινή και ο μεγαλύτερος χρόνος ζωής κατά τη διάρκεια της διανομής, καθώς και η ελάττωση της επιμόλυνσης. Μεταφορά Κατά τη μεταφορά επιδιώκεται ο περιορισμός της επιμόλυνσης των πουλερικών. Η αποφυγή του τραυματισμού των πουλερικών, κατά τις διαδικασίες φόρτωσης και εκφόρτωσης, είναι ένα πολύ σημαντικό στάδιο για να μειωθεί η επιμόλυνση μεταξύ των πουλερικών τα οποία βρίσκονται σε κατάσταση στρες. Το στρες κατά την μεταφορά προκαλεί μεταβολές στις απεκκρίσεις, με αποτέλεσμα την αποβολή παθογόνων, όπως Salmonella, που προκαλεί επιμόλυνση μεταξύ των πουλερικών που βρίσκονται στο ίδιο κελί ή σε κελιά που είναι τοποθετημένα κάτω από αυτό. Για την αποφυγή των παραπάνω θα πρέπει να γίνεται σωστός σχεδιασμός των κελιών και καλός καθαρισμός (Barbut, 2002). Αναισθητοποίηση και σφαγή Τα στάδια της αναισθητοποίησης και της σφαγής δεν επηρεάζουν ιδιαίτερα την τελική ποιότητα του τελικού προϊόντος. Ζεμάτισμα Κατά τη διαδικασία του ζεματίσματος πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη σημασία στην ποιότητα του νερού που χρησιμοποιείται, διότι μπορεί να μην είναι αποστειρωμένο 46

47 και να υπάρχουν μικροοργανισμοί οι οποίοι προέρχονται από ακαθαρσίες στα πόδια, τα φτερά, το δέρμα και το πεπτικό σύστημα. Η θερμοκρασία του νερού (< 100 o C) και ο χρόνος ζεματίσματος μπορεί να επηρεάσουν το είδος και τον αριθμό των μικροοργανισμών. Κατά τη διαδικασία αυτή καταγράφεται συνήθως στην αρχή μια αύξηση της Ολικής Μεσόφιλης Χλωρίδας (ΟΜΧ) του νερού η οποία στη συνέχεια σταθεροποιείται σε τιμή όση με 5 x 10 4 CFU/ ml, ενώ η ΟΜΧ του κοτόπουλου μετά το ζεμάτισμα κυμαίνεται περίπου ίση με 10 4 CFU/ ml. Η διατήρηση της καθαρότητας του νερού μπορεί ενδεχομένως να επιτευχθεί με τη χρήση διαδοχικών ανεξάρτητων δεξαμενών έκπλυσης. Αποπτίλωση Ένα στάδιο το οποίο χρήζει προσοχής είναι και η αποπτίλωση. Στο σημείο αυτό υπάρχει πιθανότητα επιμόλυνσης του ενός σφάγιου από το άλλο. Για την αποφυγή του ενδεχόμενου αυτού κινδύνου γίνεται ψεκασμός με χλωριωμένο νερό (επιτρέπεται στις Η.Π.Α., ενώ είναι υπό συζήτηση στην ΕΕ). Εκσπλαχνισμός Με σκοπό την αποφυγή επιμολύνσεων στο στάδιο αυτό γίνεται χρήση σύγχρονων μηχανικών συστημάτων. Η μεταφορά του σφάγιου από τη γραμμή σφαγής στη γραμμή εκσπλαχνισμού και κατόπιν στη γραμμή ψύξης, έχει σημασία για τη μικροβιολογική ποιότητα του σφάγιου. Ο εκσπλαχνισμός πρέπει να γίνει με άμεση απομάκρυνση των σπλάχνων από το τα σφάγια και πριν την ψύξη του προϊόντος γίνεται πλύσιμο με καθαρό πόσιμο νερό. Έχει βρεθεί ότι ο ψεκασμός ελαττώνει τον πληθυσμό των Enterobacteriaceae, των Salmonella spp. και της ΟΜΧ. Κοπή, αποθήκευση και διανομή Στα στάδια αυτά η πιθανότητα επιμόλυνσης μπορεί να αποφευχθεί με την εφαρμογή κανόνων υγιεινής που αφορούν κυρίως στον εξοπλισμό και το προσωπικό. Τα φρέσκα πουλερικά συνήθως διατίθενται είτε ολόκληρα, είτε με την μορφή κομματιών, είτε ως κιμάς. Ο χρόνος συντήρησης των πουλερικών εξαρτάται από την θερμοκρασία και το αρχικό μικροβιακό φορτίο. Η αρχική μικροχλωρίδα του κρέατος που διατηρείται στον 1 C, αποτελείται από μεσόφιλα βακτήρια όπως μικρόκοκκοι, Gram-θετικές ράβδους, ενώ επικρατούν και ψυχρότροφα στελέχη όπως Pseudomonas, τα οποία τελικά προκαλούν αλλοίωση. Όταν το κρέας διατηρείται στους 10 C, τα βακτήρια Pseudomonas, Acinetobacter και 47

48 Enterobacteriaceae spp. πολλαπλασιάζονται πολύ γρήγορα. Στους 15 C τα βακτήρια Acinetobacter και Enterobacteriaceae spp. είναι αυτά τα οποία επικρατούν, γιατί οι βέλτιστες θερμοκρασίες ανάπτυξής τους είναι υψηλότερες από τις αντίστοιχες των Pseudomonas spp.. Παρόλο που τα βακτήρια αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες ψύξης, ο ρυθμός πολλαπλασιασμού τους είναι πιο αργός σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Τα περισσότερα μεσόφιλα βακτήρια ενδέχεται να επιβιώσουν, αλλά όχι και να πολλαπλασιαστούν, σε θερμοκρασίες ψύξης Παθογόνοι μικροοργανισμοί κρέατος κοτόπουλου Το κρέας του κοτόπουλου, και γενικότερα τα πουλερικά, είναι σημαντικοί φορείς Salmonella, τα είδη της οποίας μπορούν να εξαπλωθούν κατά την επεξεργασία, ακόμη και μετά το ψήσιμο του κρέατος. Ο κυριότερος βιότοπος των Σαλμονελλών είναι ο εντερικός σωλήνας των κοτόπουλων. Οι Σαλμονέλλες δεν αποτελούν μέρος της "φυσικής" μικροχλωρίδας των πουλερικών, αλλά μεταδίδονται σ` αυτά μέσω των πτηνοτροφών. Άλλοι παθογόνοι μικροοργανισμοί που ενδέχεται να βρεθούν στο κρέας κοτόπουλου είναι συνήθως Campylobacter spp., Staphylococcus spp., Escherichia coli, Clostridium botulinum, Listeria spp. (Robertson, 1993). Έχει επίσης αναφερθεί στη διεθνή βιβλιογραφία ότι τα Bacillus spp. απαντώνται στο κρέας του κοτόπουλου, σε μικρότερη συχνότητα σε σχέση με το υπόλοιπα παθογόνα που προαναφέρθηκαν (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Όλα τα πουλερικά, όπως και τα κοτόπουλα, αποτελούν σημαντική πηγή Σαλμονελλών για τον άνθρωπο. Άλλοι μικροοργανισμοί που μπορεί να απαντώνται στα κοτόπουλα είναι τα κολοβακτηριοειδή και Escherichia coli, τα οποία βρίσκονται στον πεπτικό σωλήνα και τα Clostridium perfringens και Staphylococcus aureus, τα οποία βρίσκεται στο δέρμα των κοτόπουλων. Για να εξασφαλιστεί η υγιεινή των προϊόντων και να διασφαλιστεί η υγεία των καταναλωτών από ασθένειες που οφείλονται στα παραπάνω βακτήρια, οι βιομηχανίες επεξεργασίας πρέπει να δίνουν ιδιαίτερη σημασία στην αποστείρωση και την καθαριότητα του μηχανολογικού εξοπλισμού (Barbut, 2002). Το Campylobacter jejuni απαντάται λιγότερο σε σχέση με τα είδη της Salmonella. 48

49 Listeria spp. Το γένος της Listeria (Σχ. 2.) αποτελεί ένα από τα βασικότερα βακτήρια που απασχολούν Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (WHO, 2002). Τα είδη που ανήκουν στο γένος Listeria είναι Gram-θετικά βακτήρια, τα οποία σε θερμοκρασία περιβάλλοντος παρουσιάζουν χαρακτηριστική στροβιλώδη κίνηση, δεν σχηματίζουν σπόρους και έχουν σχήμα ράβδου. Επιπλέον, πρόκειται για βακτήρια τα οποία είναι θετικά στην αντίδραση της καταλάσης και αρνητικά στην αντίδραση της οξειδάσης, ενώ μεταβολίζουν τη γλυκόζη παράγοντας οξύ και όχι αέριο (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Η Listeria monocytogenes είναι το είδος εκείνο το οποίο έχει αναφερθεί και μελετηθεί περισσότερο στη βιβλιογραφία, έχει συνδεθεί με πάρα πολλές περιπτώσεις τροφολοίμωξης και θεωρείται παθογόνος μικροοργανισμός για τον άνθρωπο. Σχήμα 2. Απεικόνιση της L. monocytogenes ( Η Listeria monocytogenes είναι ένα παθογόνο βακτήριο το οποίο απασχολεί ιδιαίτερα τους παραγωγούς των ημι-μαγειρεμένων και έτοιμων προς κατανάλωση τροφίμων που διατηρούνται υπό ψύξη, επειδή απαντάται παντού στο περιβάλλον και έχει την ικανότητα να αναπτύσσεται σε θερμοκρασίες ψύξης αλλά και σε χαμηλά επίπεδα Ο 2 που χρησιμοποιούνται με σκοπό την επιμήκυνση του χρόνου ζωής των παραπάνω προϊόντων (Szabo et al., 2003). Ο μικροοργανισμός είναι ιδιαίτερα διαδεδομένος στη φύση και απαντάται στα φυτά, το έδαφος, στα κόπρανα των ζώων, στις αποχετεύσεις, στο νερό και στις ζωοτροφές (Rogga et al., 2005). Από μελέτες που έγιναν σε 14 χώρες για την παρουσία της L. monocytogenes στα τρόφιμα διαπιστώθηκε ότι ο μικροοργανισμός υπάρχει στο 45 % των δειγμάτων του νωπού γάλακτος, στο 95 % δειγμάτων χοιρινού κρέατος, στο 49

50 60 % δειγμάτων πουλερικών, στο 79 % των δειγμάτων κιμά και στο 30 % των δειγμάτων ορισμένων λαχανικών (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Ο παθογόνος αυτός μικροοργανισμός βρίσκεται σε τιμές 10 4 / g στα περιττώματα (2-6 %) του ανθρώπου (ICMSF, 1996). Αναπτύσσεται σε θερμοκρασίες με εύρος -1,5 έως 45 ο C. Η βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης κυμαίνεται από ο C. Κάτω των 5 ο C η ανάπτυξη είναι ιδιαίτερα αργή (Wilkins et al., 1972). Το άριστο pη για την ανάπτυξη της L. monocytogenes κυμαίνεται μεταξύ 6-8. Για την ίδια τιμή pη, η αντιμικροβιακή δραστηριότητα ακολουθεί την παρακάτω σειρά: οξικό οξύ> γαλακτικό οξύ> κιτρικό οξύ> μηλικό οξύ> ΗCl. Οι τιμές pη, όπου αναπτύσσεται ο μικροοργανισμός κυμαίνονται από 4,4-9,4. Το είδος L. monocytogenes είναι ανθεκτικό ως προς το αλάτι, μπορεί να αναπτυχθεί έως 10 % NaCl και να επιβιώσει σε 16 % NaCl σε pη 6,0. Αναπτύσσεται επίσης σε τιμές α w < 0,93. Το βακτήριο είναι θερμοανθεκτικό, αφού το NaCl, τα νιτρώδη άλατα, η γλυκόζη και η λακτόζη δρουν προστατευτικά στα κύτταρα του μικροοργανισμού κατά τη θερμική επεξεργασία, ενώ στις συνήθεις συνθήκες μαγειρέματος καταστρέφεται (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Η τροφολοίμωξη που προκαλείται από τα Listeria spp. καλείται Λιστερίωση (listeriosis) και έχει υψηλό ποσοστό θνησιμότητας (20 %) και ο ρυθμός αυτός μπορεί να διπλασιαστεί μεταξύ των ευπαθών ομάδων του πληθυσμού (Rogga et al., 2005). Η λιστερίωση είναι μια ασθένεια παρόμοια με τη μηνιγγίτιδα, που σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύονται από εμετό, κοιλιακούς πόνους και διάρροια. Τα συμπτώματα δεν είναι τα ίδια σε όλους τους ανθρώπους, επειδή η πορεία της ασθένειας εξαρτάται από τη γενική κατάσταση του ξενιστή. Η περίοδος επώασής της ποικίλει από 1 έως 90 ημέρες. Υγιή άτομα (εκτός από τα νεογέννητα), που δεν έχουν υποβληθεί σε ανοσοκαταστολή είναι πολύ ανθεκτικά σε μολύνσεις από L. monocytogenes και δεν υπάρχουν πληροφορίες ότι τέτοια άτομα έχουν νοσήσει από λιστερίωση. Άτομα σε ανοσοκαταστολή, άτομα που έχουν υποβληθεί σε θεραπεία με κορτικοστεροειδή, αλκοολικοί, διαβητικοί, καρδιοπαθείς, άτομα που πάσχουν από AIDS, άτομα που έχουν υποβληθεί σε μεταμοσχεύσεις, ηλικιωμένοι και νεογέννητα μπορεί να προσβληθούν από L. monocytogenes και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και αν καταναλώσουν τρόφιμα, που μπορεί να φέρουν 1 κύτταρο του μικροοργανισμού/ g (Κοτζεκίδου- Ρουκά, 1993). Τα νεογέννητα μολύνονται με λιστερίωση κατά τη διάρκεια γέννησής τους και είναι πιθανόν να 50

51 εμφανίσουν πνευμονία, σηψαιμία έως και μηνιγγοεγκεφαλίτιδα. Παράγοντες που ευνοούν τη Λιστερίωση αποτελούν η νεφρική ανεπάρκεια, ο αλκοολισμός, ο διαβήτης, η κίρρωση του ήπατος κ.α. (ICMSF, 1996) Salmonella spp. Το γένος Salmonella (Σχ. 3) ανήκει στην οικογένεια Enterobacteriaceae και αποτελείται από Gram-αρνητικά βακτήρια, τα οποία είναι θετικά στην αντίδραση της καταλάσης και αρνητικά στην αντίδραση της οξειδάσης. Επιπλέον, τα βακτήρια αυτά έχουν σχήμα ράβδου και είναι δυνητικά αναερόβια. Το γένος Salmonella χωρίζεται σε δύο είδη, S. enterica και S. bongori (Rao et al., 2004). Σχήμα 3. Απεικόνιση της S. enterica ( Παρόλο που η Salmonella τυπικά σχετίζεται με νωπό ή ατελώς ψημένο κρέας κοτόπουλου, ο παθογόνος αυτός μικροοργανισμός έχει βρεθεί σε μεγάλη ποικιλία τροφίμων όπως νωπό μοσχαρίσιο κρέας, γάλα και γαλακτοκομικά προϊόντα, ψάρια και γαρίδες, σάλτσες για σαλάτες, μίγματα για κέικ, κακάο, σοκολάτες και ζωοτροφές ( Οι Salmonella spp. αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες από 7 έως 49,5 o C, με βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης τους o C. Η διατήρηση των τροφίμων σε θερμοκρασίες ψύξης καθυστερεί την ανάπτυξή τους αλλά δεν θανατώνει τον παθογόνο μικροοργανισμό. Θέρμανση στους o C έχει σαν αποτέλεσμα την πλήρη αδρανοποίηση του βακτηρίου (Rao et al., 2004). Το άριστο pη για την ανάπτυξη της S. enterica κυμαίνεται από 7-7,5, ενώ η βέλτιστη a w είναι 0,99 (Jay et al., 1997). 51

52 Η τροφοδηλητηρίαση που προκαλείται από τα είδη της Salmonella ονομάζεται σαλμονέλλωση (salmonellosis). Οι ορότυποι, S. typhi, S. paratyphi και S. sendai, είναι προσαρμοσμένοι στον άνθρωπο και προκαλούν σύνδρομο τυφοειδούς σηψαιμίας, δηλαδή τον τύφο και παράτυφο. Τα υπόλοιπα στελέχη, π.χ. S. enteritidis και S. typhimurium, προκαλούν απλά γαστρεντερίτιδα στον άνθρωπο και προσλαμβάνονται μέσω επιμολυσμένων τροφών. Σε πολλές υποανάπτυκτες χώρες ο τυφοειδής πυρετός είναι συνήθης, σε αντίθεση με τις ανεπτυγμένες χώρες όπου παρατηρείται σπάνια, ενώ πιο συνηθισμένη μορφή της τροφοδηλητηρίασης είναι η γαστρεντερίτιδα. Οι περισσότεροι θάνατοι που έχουν καταγραφεί αφορούν αποκλειστικά ηλικιωμένους ανθρώπους (ICMSF, 1998). Τα έντονα συμπτώματα περιλαμβάνουν ζαλάδες, εμετούς διάρροια, κράμπες, πυρετό και πονοκεφάλους. Ο χρόνος επώασης διαρκεί από 12 έως 36 h. Παρόλο που για να προκληθεί η τροφοδηλητηρίαση απαιτείται η κατανάλωση μικρού αριθμού βακτηρίων, ουσιαστικά ο αριθμός αυτός εξαρτάται από την ηλικία και τη φυσική κατάσταση του καταναλωτή ( Campylobacter spp. Το γένος Campylobacter αποτελείται από Gram-αρνητικά βακτήρια, μικροαερόφιλα, τα οποία απαιτούν για την ανάπτυξή τους Ο 2 σε ποσοστό 3-15 % και CO 2 σε ποσοστό 3-5 %. Τα είδη αυτού του παθογόνου βακτηρίου είναι υπεύθυνα για τροφοδηλητηριάσεις στον άνθρωπο. Στις Η.Π.Α. οι περισσότερες ασθένειες που είχαν ως σύμπτωμά τους διάρροια και έχουν καταγραφεί, έχουν αποδοθεί στο είδος C. jejuni του παραπάνω μικροοργανισμού ( Η πλειοψηφία των καταγεγραμμένων περιστατικών καμπυλοβακτηρίωσης (campylobacteriosis) έχει συνδεθεί με κατανάλωση νωπού ή ατελώς μαγειρεμένου κρέατος κοτόπουλου, γεγονός το οποίο οφείλεται στο ότι το κοτόπουλου είναι φορέας του βακτηρίου. Τα συμπτώματα της ασθένειας είναι διάρροια, πόνοι, κράμπες και πυρετός. Η θνησιμότητα εξαιτίας της καμπυλοβακτηρίωσης είναι χαμηλή (0,1 %) και συχνά καταγράφεται για τις ευπαθείς ομάδες του πληθυσμού, όπως ηλικιωμένοι, νέοι ή ανοσοκατεσταλμένοι οργανισμοί (FDA/ CFSAN, 2003). Μελέτες έχουν δείξει ότι το % των πουλερικών, το % των αιγοπροβάτων και περίπου το 76 % των χοίρων μεταφέρουν C. jejuni ή E. coli στα εντόσθιά τους (Beach et al., 2002). Για το λόγο αυτό ο μικροοργανισμός τις 52

53 περισσότερες φορές συνδέεται με προϊόντα ζωικής προέλευσης που έχουν μαγειρευτεί ατελώς. Για να αποφευχθεί η επιμόλυνση των τροφίμων και κυρίως του κοτόπουλου, θα πρέπει να μαγειρεύονται πολύ καλά και πλήρως. Επιπλέον, όλα τα σκεύη και οι επιφάνειες που έρχονται σε επαφή με τα τρόφιμα θα πρέπει να καθαρίζονται πάρα πολύ καλά. Όλα τα πουλερικά θα πρέπει να μαγειρεύονται τόσο όσο απαιτείται ώστε η εσωτερική θερμοκρασία τους μετά το μαγείρεμα να φτάσει τους 74 o C (IFT, 2004) Clostridium spp. Τα είδη που ανήκουν στο γένος Clostridium είναι Gram-θετικά βακτήρια, υποχρεωτικά αναερόβια, σε σχήμα ράβδου, τα οποία έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν σπόρους που είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές μορφές (Wells and Wilkins, 1996). Η πιθανότητα ανάπτυξης του Clostridium botulinum στο κρέας και τα προϊόντα του είναι πολύ μικρή. Τα προϊόντα τύπου "sous-vide", δηλαδή προϊόντα που μαγειρεύονται, αφού συσκευαστούν σε συνθήκες κενού, για μεγάλο χρονικό διάστημα σε θερμοκρασίες της τάξης των 60 o C, θεωρούνται πολύ καλό υπόστρωμα για την ανάπτυξη του παραπάνω μικροοργανισμού (Hauschild and Hilsheimer, 1980). Τα συμπτώματα της τροφικής τοξίνωσης που προκαλεί το Clostridium botulinum είναι διπλή και θολή όραση, πτώση των βλεφαρίδων, δυσκολία στην κατάποση, στοματική ξηρότητα και αδυναμία των μυών. Η πιο επικίνδυνη μορφή είναι οι σπόροι που σχηματίζονται, οι οποίοι έχει καταγραφεί ότι καταστρέφονται όταν τα τρόφιμα θερμαίνονται στους 80 o C για τουλάχιστον 10 min ή 85 o C για 15 min (IFT, 2004) Staphylococcus spp. Το γένος Staphylococcus περιλαμβάνει βακτήρια τα οποία είναι Gram-θετικά, σφαιρικά (κόκκοι) που συνήθως εμφανίζονται ως ζεύγη, αλυσίδες σαν τσαμπιά σταφυλιού. Πρόκειται για έναν παθογόνο μικροοργανισμό ο οποίος έχει χαρακτηριστεί ως σημαντικό παθογόνο για τον άνθρωπο βακτήριο εδώ και

54 χρόνια περίπου (Tang and Stratton, 2010). Ο Staphylococcus aureus παράγει θερμοανθεκτικές τοξίνες οι οποίες προκαλούν τροφοδηλητηρίαση ( Βρίσκονται στον αέρα, τη σκόνη, το νερό, τα τρόφιμα, τον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται για τα τρόφιμα, τα ζώα, κυρίως το νωπό κοτόπουλο, και τον άνθρωπο. Συνήθως απαντάται σε τρόφιμα τα οποία δεν διατηρούνται όσο ζεστά (60 o C) ή όσο κρύα (7 o C) απαιτείται. Ο μικροοργανισμός αναπτύσσεται καλύτερα σε θερμοκρασίες των C (Bergdoll, 1979). Τα συμπτώματα εξαρτώνται από το είδος και την ποσότητα της τοξίνης που καταναλώνεται μέσω της τροφής από τον άνθρωπο. Οι εντεροτοξίνες του σταφυλόκοκκου παράγονται και αναεροβίως, με τις αερόβιες συνθήκες να είναι απλά οι ευνοϊκότερες. Το βακτήριο είναι προαιρετικά αναερόβιο. (IFT, 2004) Escherichia coli Ο παθογόνος μικροοργανισμός Escherichia coli ανήκει στην οικογένεια των Enterobacteriaceae και έχει όλα τα τυπικά χαρακτηριστικά αυτή της οικογένειας. Σε αντίθεση με τη Salmonella και τη Shingella, τα περισσότερα είδη της Escherichia coli μεταβολίζουν τη γλυκόζη παράγοντας οξύ και αέριο (Doyle and Scoemi, 1987). Η E. coli βρίσκεται στον εντερικό σωλήνα του ανθρώπου αλλά και όλων των θερμόαιμων ζώων. Κάποια στελέχη της είναι παθογόνα για τον άνθρωπο όπως π.χ. η E. coli Ο157:Η7, η οποία έχει συσχετιστεί με πολλά περιστατικά τροφολοιμώξεων εξαιτίας της κατανάλωσης χοιρινού κρέατος και κοτόπουλου (Doyle and Scoemi, 1987). Η E. coli O157:H7 παράγει τοξίνες οι οποίες προκαλούν αιμορραγική κολίτιδα και αιμολυτικό ουραιμικό σύνδρομο και θρομβοτική θρομβοπενική πορφύρα. Ατελώς μαγειρεμένα ή ωμά χάμπουργκερ από βοδινό κρέας, νερό, ωμό σπανάκι, λαχανάκια, μαλακά τυριά, πουλερικά, χοίροι κ.α. έχουν θεωρηθεί υπεύθυνα για τροφοδηλητηριάσεις εξαιτίας του παραπάνω στελέχους ( Για να αποφευχθεί η πρόκληση τροφολοίμωξης από το βακτήριο αυτό θα πρέπει να επιλέγουμε τρόφιμα από ασφαλείς πηγές, να διατηρούμε τα ευαλλοίωτα τρόφιμα υπό συνθήκες ψύξης ή κατάψυξης, να πλένουμε πολύ καλά τα φρούτα και λαχανικά και να μην καταναλώνουμε όσα έχουν κατεστραμμένους ιστούς. Επιπλέον, τα τρόφιμα τα οποία έχουν μαγειρευτεί και δεν καταναλωθούν άμεσα θα πρέπει να ψυχθούν γρήγορα στους 5 o C. Για να θεωρηθεί το κρέας είτε 54

55 κόκκινο είτε λευκό ασφαλές για κατανάλωση θα πρέπει να μαγειρευτεί τουλάχιστον στους 74 o C (Doyle and Scoemi, 1987) Bacillus spp. Το γένος Bacillus (Σχ. 4.) περιλαμβάνει Gram-θετικά, δυνητικά αναερόβια βακτήρια, σχήματος ράβδου, τα οποία σχηματίζουν σπόρους. Τα είδη του Bacillus βρίσκονται στο έδαφος, ενώ σπάνια επιμολύνουν τα τρόφιμα όπως γαλακτοκομικά, κρέατα, λαχανικά, παιδικές τροφές, μπαχαρικά και δημητριακά (Christiansson et al., 1999). Η ικανότητα των ειδών του Bacillus να σχηματίζουν σπόρους, τους επιτρέπει να επιβιώνουν κατά τη διάρκεια των διαδικασιών της επεξεργασίας των τροφίμων και οι μορφές αυτές μπορούν και βλαστάνουν όταν το τρόφιμο διατηρηθεί σε θερμοκρασία δωματίου ή ακόμη και σε θερμοκρασίες ψύξης (Iurlina et al., 2006). Σχήμα 4. Απεικόνιση του B. cereus ( Πολλά ψυχρότροφα στελέχη του Bacillus μπορούν να αναπτυχθούν σε θερμοκρασίες χαμηλές, της τάξης των 4-6 o C (Granum et al., 1993). Τα μαγειρεμένα τρόφιμα είναι συνήθως επεξεργασμένα σε σχετικά ήπια θερμοκρασία (80 o C για min) και διατηρούνται μεταξύ 2 και 4 o C για μερικές ημέρες έως και εβδομάδες. Στα τρόφιμα αυτά η θέρμανση κατορθώνει να θανατώσει τα βλαστικά κύτταρα, αλλά όχι τους σπόρους του Bacillus (Choma et al., 2000). Το είδος Bacillus cereus ήταν το πρώτο το οποίο σχετίστηκε με την πρόκληση τροφοδηλητηρίασης στο άνθρωπο το 1950 εξαιτίας κατανάλωσης 55

56 σάλτσας από βανίλια (ICMSF, 1996). O Bacillus cereus είναι ένα σπορογόνο βακτήριο ευρύτατα διαδεδομένο στο περιβάλλον. Τα περισσότερα στελέχη του αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες μεταξύ 10 και 42 ο C, κυρίως σε αερόβιες συνθήκες, αλλά μπορεί να αναπτυχθούν και σε αναερόβιες συνθήκες. Το βακτήριο αυτό παράγει τουλάχιστον πέντε διαφορετικές εντεροτοξίνες (HBL, Nhe, CytΚ, BceT και FM) και μια εμετική τοξίνη. Οι εντεροτοξίνες HBL, Nhe και CytΚ είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες στην πρόκληση της διαρροϊκής νόσου. Οι εντεροτοξίνες είναι ευαίσθητες στη θερμική επεξεργασία και αδρανοποιούνται με θέρμανση στους 56 ο C για 5 min. Επίσης, είναι ευαίσθητες σε χαμηλές τιμές ph, στη δράση των πρωτεολυτικών ενζύμων και αδρανοποιούνται στο όξινο περιβάλλον του στομάχου (Πεξαρά και Γκόβαρης). O B. cereus προκαλεί μια διαρροϊκή και μια εμετική μορφή τροφιμογενούς νόσου. Η πρώτη μορφή προκαλείται από τις εντεροτοξίνες του παθογόνου βακτηρίου που παράγονται στον εντερικό σωλήνα μετά τη βλάστηση των σπόρων και την ανάπτυξη των βλαστικών μορφών του βακτηρίου, με κύρια συμπτώματα τα υδαρή κόπρανα και το κοιλιακό άλγος. Η δεύτερη μορφή προκαλείται από την πρόσληψη της προσχηματισμένης στα τρόφιμα τοξίνης (Πεξαρά και Γκόβαρης). Τα συμπτώματα είναι ναυτία και έμετος που περιστασιακά συνοδεύονται από κοιλιακό άλγος ή διάρροια. Οι τροφιμογενείς λοιμώξεις που προκλήθηκαν από τον B. cereus έχουν συσχετιστεί με διάφορα είδη τροφίμων. Η εμετική μορφή συχνότερα έχει συσχετιστεί με την κατανάλωση ρυζιού, ζυμαρικών και άλλων αμυλούχων τροφίμων, ενώ η διαρροϊκή με την κατανάλωση γαλακτοκομικών προϊόντων, λαχανικών και κρέατος (Πεξαρά και Γκόβαρης). Τα τρόφιμα που συχνότερα εμπλέκονται στην πρόκληση νόσου από το B. cereus είναι το γάλα και τα γαλακτοκομικά προϊόντα. Τα περισσότερα κρούσματα τροφιμογενούς νόσου από τον B. cereus έχουν συσχετιστεί με την κατανάλωση μαγειρεμένων τροφίμων που ψύχθηκαν αργά και διατηρήθηκαν σε ακατάλληλες συνθήκες ψύξης. Η εφαρμογή μέτρων, όπως η τήρηση των αρχών της Ορθής Βιομηχανικής Πρακτικής (Good Manufacturing Practice, GMP) και του Συστήματος Ανάλυσης των Κρίσιμων Σημείων Ελέγχου (Hazard Analysis Critical Control Points System, HACCP), στην παρασκευή των τροφίμων μπορούν να αποτρέψουν τη μόλυνση των τροφίμων με παθογόνα βακτήρια, όπως είναι ο B. cereus (Πεξαρά και Γκόβαρης). 56

57 5. ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΚΡΕΑΤΟΣ ΚΟΤΟΠΟΥΛΟΥ ΚΑΙ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ 5.1. Γενικά στοιχεία για τις μεθόδους συντήρησης των τροφίμων Η συντήρηση των τροφίμων έχει σαν στόχο την παράταση του χρόνου ζωής τους. Ο χρόνος ζωής ενός τροφίμου, είναι η περίοδος μεταξύ της συγκομιδής ή της παραγωγής μέχρι την κατανάλωση, κατά την οποία το τρόφιμο παραμένει ασφαλές και υγιεινό. Ο χρόνος ζωής καθορίζεται από παράγοντες όπως το ίδιο το προϊόν και οι συνθήκες παραγωγής και αποθήκευσης. (Ooraikul, 2003). Συνήθως, η ανάπτυξη είτε των μικροοργανισμών αλλοίωσης είτε των παθογόνων μικροοργανισμών που προκαλούν τροφοδηλητηριάσεις, περιορίζει τη διάρκεια του χρόνου που ένα τρόφιμο μπορεί να διατηρηθεί και γι αυτό το λόγο όλες οι μέθοδοι συντήρησης έχουν σαν κύριο στόχο τους τη μείωση ή την αναστολή της ανάπτυξης αυτής. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλοι παράγοντες οι οποίοι περιορίζουν το χρόνο ζωής των τροφίμων, εκτός από τους μικροοργανισμούς, όπως η δράση των "φυσικών" ενζύμων που σχηματίζονται στα τρόφιμα ή κάποιες φυσικοχημικές αλληλεπιδράσεις που πραγματοποιούνται μεταξύ των συστατικών των τροφίμων, που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη (Tucker, 2003). Έχουν αναπτυχθεί λοιπόν μέθοδοι συντήρησης, οι οποίες συνήθως χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό. Η εφαρμογή αυτή των συνδυασμών των μεθόδων αυτών χαρακτηρίζεται ως "Τεχνολογία Εμποδίων". Στις περιπτώσεις όπου χρησιμοποιείται συνδυασμός των εμποδίων είναι εξαιρετικά δύσκολο να καθοριστεί η συμβολή του κάθε παράγοντα εξαιτίας της συνεργιστικής επίδρασης των διαφόρων μεθόδων (Tucker, 2003). Κάποιες από τις μεθόδους συντήρησης που συνήθως χρησιμοποιούνται είναι οι εξής (Tucker, 2003): Επίδραση υψηλής θερμοκρασίας (Αποστείρωση, Θερμική επεξεργασίαασηπτική, Παστερίωση) Επίδραση χαμηλής θερμοκρασίας (Κατάψυξη και Ψύξη) Αφυδάτωση Συντήρηση με χρήση χημικών ουσιών (Χρήση τροποποιημένης ατμόσφαιρας, Κάπνιση, Προσθήκη άλμης, Συντήρηση σε οξέα και Ζύμωση) Επεξεργασία με υψηλή πίεση (HPP) 57

58 Ακτινοβόληση και Επεξεργασία με μικροκύματα Συντήρηση με χρήση φυσικών αντιμικροβιακών παραγόντων Εκ των παραπάνω μεθόδων συντήρησης στη συνέχεια θα περιγραφούν οι "φυσικοί" αντιμικροβιακοί παράγοντες και οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη Φυσικοί αντιμικροβιακοί παράγοντες Τα τελευταία χρόνια οι καταναλωτές δείχνουν συνεχώς αυξανόμενο ενδιαφέρον για προϊόντα τροφίμων στα οποία έχουν προστεθεί αντιμικροβιακοί και αντιοξειδωτικοί παράγοντες, οι οποίοι χαρακτηρίζονται ως φυσικοί, σε αντίθεση με τα χημικά συντηρητικά και πρόσθετα που χρησιμοποιούν οι βιομηχανίες τροφίμων (Rybka-Rodgers, 2001). Ωστόσο, οι φυσικοί αντιμικροβιακοί έχουν περιορισμένο φάσμα δράσης και είναι ιδιαίτερα δραστικοί όταν προστεθούν σε υψηλές συγκεντρώσεις, για το λόγο αυτό είναι αποτελεσματικότεροι όταν χρησιμοποιούνται σε συνδυασμούς (Sofos et al., 1998). Τα ημι-μαγειρεμένα ή έτοιμα προς κατανάλωση τρόφιμα στις μέρες μας σχεδιάζονται έτσι ώστε να έχουν "πράσινη εικόνα", να έχουν μεγαλύτερο χρόνο ζωής και να είναι πιο ποιοτικά και ασφαλή για κατανάλωση (Bautista- Banos et al., 2006). Οι αντιμικροβιακοί παράγοντες συνεισφέρουν στην συντήρηση των τροφίμων, είτε αναστέλλοντας την ανάπτυξη των μικροοργανισμών (βακτηριοστατικοί) είτε καταστρέφοντας όλους τους μικροοργανισμούς (βακτηριοκτόνοι), (Robertson, 1993). Ο τρόπος δράσης των αντιμικροβιακών συνήθως ανήκει σε μια από τις τρεις κατηγορίες: α) επίδραση των αντιμικροβιακών επί της κυτταρικής μεμβράνης, με αποτέλεσμα την αύξηση της διαπερατότητάς της και την απώλεια των συστατικών της, β) απενεργοποίηση της δράσης των σημαντικών ενζύμων και γ) καταστροφή ή απενεργοποίηση του γενετικού υλικού. Υπάρχουν δύο μεγάλες κατηγορίες αντιμικροβιακών παραγόντων που χρησιμοποιούνται για την συντήρηση των τροφίμων: αντιμικροβιακοί i) ανόργανης και ii) οργανικής φύσης (Robertson, 1993). Στους αντιμικροβιακούς παράγοντες ανόργανης φύσης ανήκουν τα άλατα, ενώ οργανικής φύσης είναι τα σάκχαχα. Σε υψηλές συγκεντρώσεις τα σάκχαρα ασκούν αντιμικροβιακή δράση και επηρεάζουν τόσο το τρόφιμο όσο και τους μικροοργανισμούς. Αντιμικροβιακοί παράγοντες 58

59 οργανικής φύσης είναι τα διάφορα οργανικά οξέα όπως το γαλακτικό και το οξικό οξύ. Πολλές μελέτες έχουν αποδείξει στο παρελθόν τα πολλά πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τη χρήση των φυσικών αντιμικροβιακών παραγόντων μεμονωμένων ή σε συνδυασμό (Murcia et al., 2003) Ένζυμα- Γενικά χαρακτηριστικά Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες οι οποίες δρουν σαν βιολογικοί καταλύτες. Χωρίς τα ένζυμα, τα οποία επιταχύνουν τις βιολογικές αντιδράσεις, η ζωή δε θα ήταν δυνατή. Η ζωή ενός οποιουδήποτε κυττάρου στηρίζεται στο γεγονός ότι την ίδια στιγμή συμβαίνουν εκατοντάδες βιοχημικές αντιδράσεις που πρέπει να γίνουν γρήγορα κάτω από ήπιες συνθήκες, όπως στη θερμοκρασία σώματος των 37 o C και απουσία ισχυρών οξέων. Τα κύτταρα χρησιμοποιούν τα ένζυμα που επιτρέπουν στις βιοχημικές αντιδράσεις να πραγματοποιούνται κάτω από τις παραπάνω συνθήκες. Κάθε κύτταρο περιέχει χιλιάδες διαφορετικά τέτοια μόρια καθένα από τα οποία είναι σημαντικό για τη λειτουργία του. Τα ένζυμα βρίσκονται υπό μορφή διαλύματος μέσα και έξω από τα κύτταρα, ενώ παράγονται και καταστρέφονται από το κύτταρο ανάλογα με τις ανάγκες του (Caret et al., 2000). Τα ένζυμα είναι σύνθετες σφαιρικές πρωτεΐνες, οι οποίες βρίσκονται σε ζωντανούς οργανισμούς και λειτουργούν σαν καταλύτες ώστε να επιταχύνεται ο ρυθμός των βιοχημικών αντιδράσεων. Είναι ενώσεις οι οποίες απαντώνται στα τρόφιμα και επομένως μπορούν να συνεισφέρουν στην ποιότητα και στην αλλοίωση των τροφίμων (Tucker, 2003). Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τη βιομηχανία τροφίμων για την παραγωγή προϊόντων τροφίμων, όπως π.χ. χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τυριών. Ωστόσο, συνήθως είναι απαραίτητο να απενεργοποιούνται τα ένζυμα (π.χ. μετουσίωση πρωτεϊνών) που είναι παρόντα στα τρόφιμα και στην επιφάνεια των υλικών συσκευασίας με τη χρήση θερμότητας ή χημικών μέσων ώστε να διατηρείται ή να επιμηκύνεται ο χρόνος ζωής των τροφίμων. Το θέμα αυτό συνδέεται κυρίως με κονσερβοποιημένα τρόφιμα. Τα ένζυμα τα οποία παράγονται κατά τη διάρκεια της μικροβιολογικής αλλοίωσης των τροφίμων συνήθως σχετίζονται με τη καταστροφή της δομής τους (Tucker, 2003). Αρχικά χρησιμοποιούνταν για χιλιάδες χρόνια, εξαιτίας του ρόλου των βακτηρίων στην παραγωγή τροφίμων και οινοπνεύματος. Η αποτελεσματικότητα, 59

60 η εξειδίκευση και η φιλικότητα αυτών προς το περιβάλλον οδήγησαν στην αυξημένη χρήση τους στην επεξεργασία των τροφίμων, καθώς επίσης και σε πολλούς άλλους κλάδους της βιομηχανίας. Πρόσφατα, η εμφάνιση της Βιοτεχνολογίας επέτρεψε την περαιτέρω βελτίωση της χρήσης των ενζύμων στην επεξεργασία τροφίμων, προσφέροντας λύσεις σε πολλά επίμονα προβλήματα, καθώς επίσης και πολλές νέες συναρπαστικές δυνατότητες. Σήμερα χρησιμοποιείται ένα ευρύ φάσμα καθαρών ενζύμων. Ίσως το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα των πλεονεκτημάτων της σύγχρονης τεχνολογίας των ενζύμων είναι η διάσπαση του αμύλου σε σάκχαρα. Αυτή η διαδικασία περιλάμβανε αρχικά βράσιμο του αμύλου με οξύ, που απαιτούσε μεγάλη ενεργειακή κατανάλωση και παρήγαγε ανεπιθύμητα παραπροϊόντα. Αντίθετα, η ενζυμική διαδικασία πραγματοποιείται σε ήπιες συνθήκες, εξοικονομώντας ενέργεια και αποτρέποντας τη ρύπανση ( Ήταν περίπου στα μέσα της δεκαετίας του '50 όταν καταγράφηκε ταχύτατη ανάπτυξη στην ενζυμική τεχνολογία. Η ανάπτυξη της Βιοχημείας οδήγησε σε πληρέστερη κατανόηση του ευρέος φάσματος των ενζύμων που υπάρχουν στα ζωντανά κύτταρα και του τρόπου δράσης τους. Η απομόνωση των ενζύμων από τα μικρόβια αύξησε την αποτελεσματικότητά τους ( Τα ένζυμα έχουν πολλές ακόμα εφαρμογές στη σύγχρονη επεξεργασία τροφίμων. Οι ιδιότητές τους ωφελούν και τη βιομηχανία τροφίμων και τον καταναλωτή. Η εξειδίκευσή τους προσφέρει στους παραγωγούς τροφίμων πολύ ακριβέστερο έλεγχο της παραγωγής, ενώ η αποτελεσματικότητα τους, που απαιτεί χαμηλή ενεργειακή παροχή και ήπιες συνθήκες, έχει προφανή περιβαλλοντικά πλεονεκτήματα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία βιολογικών απόβλητων, όπου προέρχονται από την επεξεργασία τροφίμων και είναι και τα ίδια βιοδιασπώμενα και εύκολα απορροφούμενα πίσω στη φύση. Είναι υποδειγματικά παραδείγματα της πράσινης τεχνολογίας ( Η χρήση των ενζύμων δεν είναι εκτενής εξαιτίας οικονομικών παραγόντων, του περιορισμένου φάσματος δράσης και της αδρανοποίησης που προκαλούν σε άλλα συστατικά των τροφίμων (Dillon and Board, 1994). 60

61 Λυσοζύμη Η λυσοζύμη ανακαλύφθηκε από τον Alexander Fleming, το 1922, ο οποίος είχε κρυολόγημα και το θεώρησε ως μια ευκαιρία για να κάνει ένα πείραμα. Άφησε να στάξουν μερικές σταγόνες από την μύτη του σε ένα τρυβλίο καλλιέργειας βακτηρίων. Λίγη ώρα αργότερα παρατήρησε ότι τα βακτήρια κοντά στη βλέννα είχαν διαλυθεί και σκέφτηκε ότι η βλέννα μπορεί να περιέχει το γενικό αντιβιοτικό που έψαχνε. Ο Fleming έδειξε ότι η αντιβακτηριακή ουσία ήταν ένα ένζυμο το οποίο ονόμασε λυσοζύμη- λυσο λόγω της ικανότητας να λύει βακτήρια και ζύμη γιατί ήταν ένα ένζυμο. Βρήκε επίσης ότι τα δάκρυα είναι μια πλούσια πηγή λυσοζύμης (Stryer, 1988). Η λυσοζύμη (EC ) είναι 1,4-β-Ν-ακετυλομουραμιδάση (Nakimbugwe et al., 2006). Πρόκειται για ένα συμπαγές, σχετικά μικρό ένζυμο με ΜΒ 14.6 kda, με ελλειψοειδές σχήμα και με διαστάσεις Å (Σχ. 5). Σχήμα 5. Δομή λυσοζύμης Τα ένζυμα αυτά βρίσκονται στα φυτά και στα ζώα ως φυσικά προϊόντα, τα οποία συνιστούν ένα φυσικό αμυντικό μηχανισμό έναντι των μικροοργανισμών (Nakimbugwe et al., 2006). Η λυσοζύμη υπάρχει και σε πολλά τρόφιμα. Μελέτες έχουν δείξει ότι υπάρχει σε αφθονία στο λεύκωμα των αυγών και στο αγελαδινό 61

62 γάλα (Conner, 1993), στο ανθρώπινο πρωτόγαλα (Mathur et al., 1990), στο κουνουπίδι και το λάχανο (Proctor and Cunningham, 1988). Το ένζυμο από το ασπράδι του αυγού της κότας, που είναι μια πλούσια πηγή λυσοζύμης, είναι ένα πολυπεπτίδιο που αποτελείται από 129 αμινοξέα (Stryer, 1997). Η λυσοζύμη που απομονώνεται από το λεύκωμα αυγού από κοτόπουλο είναι η μοναδική μορφή που επιτρέπεται να χρησιμοποιείται από τις βιομηχανίες παραγωγής τροφίμων πάντα σε συμφωνία με τους παραγωγούς (WHO, 1993). Στην Ευρωπαϊκή Ένωση προστίθεται σε συγκεκριμένα προϊόντα όπως σε ημίσκληρα και σκληρά τυριά, με σκοπό τον έλεγχο της ζύμωσης του γαλακτικού οξέος από το μικροοργανισμό Clostridium tyrobutyricum, καθώς επίσης και κατά την παραγωγή κρασιών, με σκοπό τον έλεγχο των μολύνσεων. Παγκοσμίως χρησιμοποιείται ως συντηρητικό στα τυριά, τα θαλασσινά, τα φρούτα και τα λαχανικά, τη μπύρα και τα κρασιά, καθώς επίσης και στην παρασκευή φαρμάκων (Losso et al., 2000). Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα της λυσοζύμης από ασπράδι αυγού κοτόπουλου είναι περιορισμένη διότι Gram-αρνητικά βακτήρια είναι ανθεκτικά και μπορούν και αναπτύσσονται σε υψηλά επίπεδα (Bera et al., 2005). Επιπλέον, η λυσοζύμη είναι το ένζυμο το οποίο συνήθως προστίθεται στα υλικά συσκευασίας των τροφίμων ως αντιμικροβιακός παράγοντας (Han, 2000; Mecitoğlu et al., 2006; Park et al., 2004). Η λυσοζύμη αυτή η οποία προαναφέρθηκε και χρησιμοποιείται ευρέως είναι καθαρή σε πολύ μεγάλο βαθμό. Έχει αναφερθεί ότι περιέχει συνήθως μόνο 1-6 % w/ w προσμίξεις πρωτεϊνών και έχει υψηλή ενζυμική δραστηριότητα μεταξύ με IU/ mg (Judge et al., 1998) Αντιβακτηριακή δράση και μηχανισμός λυσοζύμης Η λυσοζύμη ανήκει σε μια κατηγορία ενζύμων τα οποία έχουν την ικανότητα να λύουν τα κυτταρικά τοιχώματα των Gram-θετικών βακτηρίων. Παρόλο που υπάρχει έλλειψη αποδείξεων, πιστεύεται ότι η αντιμικροβιακή δράση της λυσοζύμης αποδίδεται κυρίως στην καταλυτική λειτουργία των βακτηριακών κυττάρων (Ibrahim et al., 2001). Η πεπτιδογλυκάνη είναι ο πολυσακχαρίτης των κυτταρικών τοιχωμάτων, ο οποίος είναι φτιαγμένος από δύο είδη σακχάρων: την Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη (NAG) και το Ν-ακετυλομουραμικό (NAM). Η NAG και το NAM είναι παράγωγα της 62

63 γλυκοζαμίνης. Στα κυτταρικά τοιχώματα των βακτηρίων, η NAG και το NAM συνδέονται με γλυκοζιτικό δεσμό μεταξύ του C-1 του ενός σακχάρου και του C-4 του άλλου. Στην λυσοζύμη των κυτταρικών τοιχωμάτων τα παραπάνω σάκχαρα σχηματίζουν γλυκοζιτικό δεσμό με διαμόρφωση β, δηλαδή ο δεσμός είναι τοποθετημένος πάνω από το επίπεδο του δακτυλίου του σακχάρου. Η NAG και το NAM εναλλάσσονται στην αλληλουχία. Έτσι, ο πολυσακχαρίτης του κυτταρικού τοιχώματος είναι ένα εναλλασσόμενο πολυμερές από κατάλοιπα NAG και NAM ενωμένα με γλυκοζιτικούς δεσμούς β1 4 (Johnson, 1994; Taylor and Leach, 1995). Η πεπτιδογλυκάνη ένα από τα κυριότερα συστατικά των κυτταρικών τοιχωμάτων τόσο των Gram-θετικών όσο και των Gram-αρνητικών βακτηρίων (Gill and Holley, 2000), η οποία εξασφαλίζει στα βακτήρια το σχήμα τους και παρέχει αντίσταση στην ώσμωση (Masschalck and Michiels, 2003). Η λυσοζύμη διασπά τα πολυσακχαριτικά συστατικά των κυτταρικών τοιχωμάτων των βακτηρίων και λύει τα κύτταρα μέσω της καταστροφής της πεπτιδογλυκάνης, η οποία είναι επαρκής ώστε να προκληθεί ο θάνατος κάποιων κυττάρων. Αυτό συμβαίνει διότι η λυσοζύμη είναι γλυκοζιτάση, δηλαδή ένζυμο το οποίο υδρολύει το γλυκοζιτικό δεσμό μεταξύ του C-1 του NAM και του C-4 της NAG που βρίσκονται στην πεπτιδογλυκάνη (Mecitoğlu et al., 2007). Το εσωτερικό της λυσοζύμης είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου μη πολικό. Οι υδρόφιλες αλληλεπιδράσεις παίζουν ρόλο στην αναδίπλωση της λυσοζύμης όπως συμβαίνει και στις περισσότερες πρωτεΐνες. Στα βακτήρια η λειτουργία του κυτταρικού τοιχώματος είναι να παρέχει μηχανική υποστήριξη. Ένα βακτηριακό κύτταρο που στερείται κυτταρικού τοιχώματος συνήθως σπάει λόγω της υψηλής ωσμωτικής πίεσης μέσα στο κύτταρο (Masschalck and Michiels, 2003). Στην περίπτωση όπου η συγκέντρωση της λυσοζύμης είναι πολύ υψηλή, καταγράφεται μη ενζυματική αντιμικροβιακή δράση, η οποία εξαρτάται από την κατιονική φύση του μορίου. Σ αυτό το μη ενζυματικό ρόλο, η λυσοζύμη, είτε διαταράσσει την ακεραιότητα της κυτταρικής μεμβράνης, είτε απελευθερώνει αυτολυτικά ένζυμα των βακτηρίων που χρησιμοποιούνται από το κυτταρικό τοίχωμα όταν τα βακτήρια αναπτύσσονται και διαιρούνται (Masschalck and Michiels, 2003). 63

64 Τα περισσότερα βακτήρια δεν θανατώνονται αλλά κάποια γίνονται πιο ευαίσθητα σε άλλους αντιμικροβιακούς παράγοντες, καθώς επίσης και το ωσμωτικό στρες. Η λυσοζύμη είναι δραστική έναντι των Gram-θετικών βακτηρίων και ιδιαίτερα των θερμόφιλων βακτηρίων τα οποία σχηματίζουν σπορογόνες μορφές (James and Simpson, 1996). Τα Gram-αρνητικά βακτήρια είναι ανθεκτικά στη δράση της λυσοζύμης, εξαιτίας της εξωτερικής μεμβράνης που έχουν η οποία περιβάλλει τη στοιβάδα της πεπτιδογλυκάνης, ενώ τα Gram-θετικά βακτήρια είναι ευαίσθητα διότι η πεπτιδογλυκάνη του τοιχώματός τους, που υπάρχει σε ποσοστό 90 %, είναι εκτεθειμένη και έρχεται σε άμεση επαφή με τη λυσοζύμη κατά την προσθήκη της στα τρόφιμα (Mecitoğlu et al., 2006) Συνεργιστική δράση και ανταγωνιστικότητα λυσοζύμης Η αντιμικροβιακή δράση της λυσοζύμης έναντι της ανάπτυξης κάποιων παθογόνων μικροοργανισμών είναι ασθενής, ιδίως έναντι των Gram-αρνητικών βακτηρίων. Αλλά η δράση αυτή ενισχύεται από άλλες ουσίες όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου ή χηλικούς παράγοντες όπως το EDTA. Αυτοί οι συμπαράγοντες διαταράσσουν την κυτταρική μεμβράνη των Gram-αρνητικών βακτηρίων, ανοίγουν πόρους και επιτρέπουν στη λυσοζύμη να διεισδύσει στο κύτταρο, να έρθει σε επαφή με την πεπτιδογλυκάνη και να την καταστρέψει (Masschalck and Michiels, 2003). Η ευαισθησία των Gram-αρνητικών βακτηρίων μπορεί να επηρεαστεί και να αυξηθεί από το στρες που προκαλείται από το περιβάλλον όπου βρίσκονται και το οποίο μπορεί να αποδυναμώσει την εξωτερική τους μεμβράνη (Wilkins and Board, 1989), από το ph, τη θερμοκρασία και την απομάκρυνση ιόντων Ca 2+ ή Mg 2+ από την προσθήκη κάποιου χηλικού παράγοντα όπως το EDTA (Masschalck and Michiels, 2003). Οι σταφυλόκοκκοι έχουν τειχοϊκά οξέα και άλλα συστατικά του κυτταρικού τοιχώματος τα οποία σχηματίζουν δεσμούς με τη λυσοζύμη και αποτρέπουν τη διάχυση. Το παθογόνο βακτήριο Bacillus cereus είναι επίσης ανθεκτικό έναντι της δράσης της λυσοζύμης, επειδή οι γλυκοζαμίνες (η γλυκοζαμίνη είναι ένα αμινοσάκχαρο το οποίο προκύπτει φυσικά στο σώμα και συμβάλει στην παραγωγή, τη διατήρηση και την αποκατάσταση του χόνδρου των οστών) του δεν έχουν Ν-ακετυλομάδες (Dillon and Board, 1994). 64

65 Αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA) Γενικά χαρακτηριστικά Το αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ, EDTA (ethylene-diamino-tetra-acetic acid), είναι ένα χηλικό αντιδραστήριο, δηλαδή δρα ως βάση αντιδρώντας με μέταλλα που δρουν σαν οξέα. Τα χηλικά αντιδραστήρια έχουν χαρακτηριστεί ως ασφαλή και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετα τροφίμων (Russel, 1991) και δρουν ως παράγοντες που μεταβάλλουν τη διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών των Gram-αρνητικών βακτηρίων (Helander et al., 1997). Παίζουν επίσης πολύ σημαντικό ρόλο όσον αφορά την αντίσταση έναντι του Η 2 Ο 2 που είναι ενδιάμεσο του θανάτου. Είναι επίσης πιθανό ότι οι ενεργές ρίζες που σχηματίζονται στην περιοχή του κυττάρου είναι προσβάσιμες στα χηλικά αντιδραστήρια (Marquis et al., 1994). Το EDTA (Σχ. 6.) είναι ένα αμινοπολυκαρβονικό οξύ, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως σε μεγάλη ποικιλία προϊόντων τροφίμων (21 CFR ) ώστε να αποφευχθεί η οξείδωσή τους καθώς και άλλες αντιδράσεις αλλοίωσης οι οποίες καταλύονται από τα μεταλλικά ιόντα (Branen and Davidson, 2004). Έχει επίσης αντιμικροβιακές ιδιότητες και είναι γνωστό ότι αντικαθιστά αποτελεσματικά άλλα αντιμικροβιακά και αντιβιοτικά, ιδίως έναντι των Gramαρνητικών μικροοργανισμών (Hughey and Johnson, 1987; Stevens et al., 1991; Razavi-Rohani and Griffiths, 1994). Επιπλέον, το EDTA ενισχύει τη δράση των ασθενών οξέων που χρησιμοποιούνται ως πρόσθετα έναντι των Gram-αρνητικών βακτηρίων (Brul and Coote, 1999). Σχήμα 6. Δομή EDTA 65

66 Το EDTA είναι ένας παράγοντας ο οποίος σχηματίζει δεσμούς, σύμπλοκα, με μέταλλα, όπως το μόλυβδο, τον σίδηρο, το κάδμιο και το αργίλιο. Η ικανότητα του EDTA να σχηματίζει δεσμούς χρησιμοποιείται ευρέως με σκοπό είτε να ευνοεί και να προωθεί είτε να απαγορεύει χημικές αντιδράσεις, που εξαρτώνται από την προσθήκη. Επιπλέον, έχει χρησιμοποιηθεί πάρα πολύ στα τρόφιμα σαν πρόσθετο για να δεσμεύει ίχνη μετάλλων τα οποία καταλύουν την οξείδωση των λιπιδίων και των βιταμινών, γεγονός το οποίο οδηγεί στην τάγγιση, τις μεταβολές στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των τροφίμων και τον αποχρωματισμό (Delves- Broughton, 1990). Η επιτρεπόμενη ποσότητα του EDTA στα τρόφιμα κυμαίνεται από 25 έως 800 ppm, ενώ η ποσότητα που επιτρέπεται να καταναλώνεται καθημερινά από τον άνθρωπο είναι της τάξης των 2,5 mg/ kg, όπως αυτό καθορίζεται από το συνδυασμό της Επιτροπής Ειδικών στα Πρόσθετα των Τροφίμων των οργανισμών FAO και WHO (JECFA) το Το EDTA και τα άλατά του απομακρύνονται από τον ανθρώπινο οργανισμό κατά 95 % μέσω των νεφρών και 5 % μέσω της χολής Αντιβακτηριακή δράση και μηχανισμός του EDTA Τα χηλικά αντιδραστήρια όπως το EDTA, επιδρούν στην ανάπτυξη των βακτηρίων, μέσω του περιορισμού που προκαλεί στη διαθεσιμότητα των κατιόντων και επίσης μέσω της αποσταθεροποίησης της κυτταρικής μεμβράνης τους. Η αποσταθεροποίηση αυτή επιτυγχάνεται μέσω των συμπλόκων που σχηματίζει με τα κατιόντα τα οποία δρουν σαν γέφυρες άλατος μεταξύ των μακρομορίων της μεμβράνης, όπως είναι οι λιποπολυσακχαρίτες (Shelef and Seiter, 1993). Το EDTA λοιπόν, δεσμεύοντας τα κατιόντα σταθεροποίησης, δηλαδή τα Mg 2+ και Ca 2+ (κυρίως τα Mg 2+ ), από την εξωτερική μεμβράνη οδηγεί στη μερική απώλεια της λιποπολυσακχαριδικής στοιβάδας, δηλαδή την απελευθέρωση φωσφολιπιδίων και λιποπρωτεϊνών, με αποτέλεσμα η μεμβράνη των κυττάρων να μην λειτουργεί πλέον σαν φράγμα διείσδυσης ουσιών (Delves-Broughton, 1993). Η απώλεια αυτών των συστατικών της εξωτερικής μεμβράνης, έχει με τη σειρά της σαν αποτέλεσμα την αύξηση της διαπερατότητάς της και επιτρέπει στους αντιμικροβιακούς παράγοντες να επιδρούν στην κυτταροπλασματική μεμβράνη (Delves-Broughton, 1993). Επομένως, τα βακτήρια καθίστανται ευαίσθητα στα 66

67 υδρόφοβα αντιβιοτικά (Stevens et al., 1991; Delves-Broughton, 1993). Οι δεσμοί που δημιουργούνται με τα πολυκατιονικά μόρια έχει δειχθεί ότι έχουν σαν αποτέλεσμα τη διατάραξη της ακεραιότητας της κυτταρικής μεμβράνης των βακτηρίων (Helander et al., 2001). Το EDTA επομένως ενισχύει την επίδραση της νισίνης και της λυσοζύμης έναντι της ανάπτυξης των Gram-αρνητικών βακτηρίων (Hughey and Johnson, 1987; Stevens et al., 1991; Razavi-Rohani and Griffiths, 1994). Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφόρων αντιμικροβιακών παραγόντων μπορεί τελικά να είναι είτε συνεργιστική, συναγωνιστική ή ανταγωνιστική στη φύση. Η συνεργιστική αλληλεπίδραση ορίζεται ως η επίδραση η οποία οφείλεται στο συνδυασμό δράσεων των αντιμικροβιακών παραγόντων και είναι μεγαλύτερη από τη δράση του κάθε παράγοντα που χρησιμοποιείται μεμονωμένα (Barry, 1976) Αιθέρια έλαια- Γενικά χαρακτηριστικά Μεταξύ των μεθόδων που χρησιμοποιούνται για τη συντήρηση των τροφίμων είναι και η χρήση των αιθέριων ελαίων. Η μέθοδος αυτή αποτελεί μία από τις λεγόμενες "πράσινες", δηλαδή "φυσικών" παραγόντων (Burt, 2004). Τα αιθέρια έλαια είναι πτητικά, φυσικά, σύνθετα συστατικά, τα οποία χαρακτηρίζονται από ισχυρή γεύση και οσμή, ελαιώδη υγρά και παράγονται από αρωματικά φυτά ως δευτερεύοντες μεταβολίτες (Bakkali et al., 2008). Τέτοια φυτά είναι τα λουλούδια, ρίζες, φύλλα, βότανα, φρούτα, κλαράκια, φλούδες από φυτά, σπόροι, ξύλα, ρίζες (Burt, 2004). Συνήθως παράγονται από αρωματικά φυτά από χώρες της Μεσογείου ή/ και τροπικές χώρες (Bakkali et al., 2008). Τα αιθέρια έλαια μπορούν να παραχθούν με διάφορες μεθόδους όπως έκθλιψη, ζύμωση ή εκχύλιση. Η μέθοδος όμως η οποία χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή τους είναι η απόσταξη μεθ υδρατμών και χρησιμοποιήθηκε αρχικά κατά την περίοδο το Μεσαίωνα (12 ος -15 ος αιώνας) από τους Άραβες (Van de Braak and Leijten, 1999). Στο τέλος του 13 ου αιώνα, τα αιθέρια έλαια άρχισαν να χρησιμοποιούνται στη Φαρμακολογία (Bauer et al., 2001), ενώ στην Ευρώπη η χρήση τους διαδόθηκε περίπου το τέλος του 16 ου αιώνα (Crosthwaite, 1998). Η χρήση των αιθέριων ελαίων στην Ιατρική και τη Φαρμακολογία το 19 ο και 20 ο αιώνα άρχισε να δίνει τη 67

68 θέση της στη χρήση τους ως πρόσθετα για τη βελτίωση της γεύσης και του αρώματος των τροφίμων (Guenther, 1948). Στις μέρες μας είναι γνωστά περίπου 3000 αιθέρια έλαια, παρόλα αυτά μόνο τα 300 από αυτά χρησιμοποιούνται σε βιομηχανική κλίμακα (Van de Braak and Leijten, 1999). Η χρήση τους τα τελευταία χρόνια σαν συντηρητικά τροφίμων έχει αυξηθεί εξαιτίας των αντιμικροβιακών ιδιοτήτων τους (Guenther, 1948; Boyle, 1995), οι οποίες έχουν μελετηθεί στο παρελθόν (Shelef, 1983; Nychas, 1995), όπως επίσης και των μπαχαρικών (Shelef, 1983), και διότι συνδέονται άμεσα με την τάση που επικρατεί για χρήση "φυσικών", πιο "πράσινων" συστατικών στη συντήρηση των τροφίμων (Nychas, 1995). Εκτός από τις αντιβακτηριακές τους ιδιότητες τα αιθέρια έλαια ή τα συστατικά τους εμφανίζουν ιδιότητες έναντι της ανάπτυξης ιών, μυκήτων, παρασίτων, καθώς επίσης και έναντι των τοξινών που παράγουν κάποια βακτήρια (Burt, 2004) Χρήση και σύσταση αιθέριων ελαίων Στις μέρες μας τα αιθέρια έλαια στην Ευρωπαϊκή Ένωση βρίσκουν κυρίως χρήση στα τρόφιμα σαν αρωματικά και αντιμικροβιακά, ενώ ακολουθούν τα αρώματα, ανδρικές κολόνιες, προϊόντα για make-up, προϊόντα υγιεινής, στην Οδοντιατρική, στη Γεωργία και τα φάρμακα (για τις θεραπευτικές τους ιδιότητες), (Bakkali et al., 2008). Σχήμα 7. Παραγωγή αιθέριων ελαίων με απόσταξη μεθ υδρατμών 68

69 Στην περίπτωση όπου κατά την εκχύλιση χρησιμοποιείται υγρό CO 2, σε χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση, τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του ελαίου παρουσιάζουν πολύ καλό προφίλ, αλλά κατ αυτό τον τρόπο η μέθοδος είναι ακριβότερη (Moyler, 1998). Οι διαφορές στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των αιθέριων ελαίων υποδηλώνουν ότι υπάρχουν διαφορές στη σύστασή τους, όταν παράγονται με εκχύλιση σε σχέση με την περίπτωση της απόσταξης, γεγονός το οποίο μπορεί ενδεχομένως να έχει επίδραση στις αντιμικροβιακές τους ιδιότητες (Packiyasothy and Kyle, 2002). Τα αιθέρια έλαια είναι πτητικά και επομένως πρέπει να αποθηκεύονται σε αεροστεγείς συσκευασίες και στο σκοτάδι, ώστε να αποφεύγονται μεταβολές στη σύστασή τους (Bakkali et al., 2008). Στο παρελθόν έχουν καταγραφεί πολλές μελέτες που αφορούν τη μελέτη της σύστασης των αιθέριων ελαίων. Τα περισσότερα συστατικά τους έχουν εμπορικό ενδιαφέρον και συνοψίζονται στη μελέτη των Bauer et al. (2001). Τα αιθέρια έλαια είναι πολύπλοκα φυσικά μίγματα τα οποία περιέχουν τουλάχιστον συστατικά σε διάφορες συγκεντρώσεις (Bakkali et al., 2008). Όλα τα αιθέρια έλαια χαρακτηρίζονται από δύο ή τρία βασικά συστατικά σε αρκετά υψηλές συγκεντρώσεις της τάξης του % (πολλές φορές 85 %), ενώ και άλλα συστατικά είναι παρόντα αλλά σε μικρότερες συγκεντρώσεις (Bauer et al., 2001). Γενικά αυτά τα βασικά συστατικά καθορίζονται με βάση τις βιολογικές ιδιότητες των αιθέριων ελαίων. Τα συστατικά περιλαμβάνουν δύο ομάδες, με τη μία να αποτελείται από τερπένια και τερπενοειδή, ενώ η άλλη περιλαμβάνει άλλα αρωματικά και αλειφατικά συστατικά με χαμηλό μοριακό βάρος (Pichersky et al., 2006). Στο Σχήμα 8 φαίνονται οι δομές κάποιων βασικών συστατικών αιθέριων ελαίων με αντιμικροβιακή δράση. Καρβακρόλη Θυμόλη Ευγενόλη 69

70 Μενθόλη Καρβόνη α-πινένιο π-κυμένιο Λεμονένιο γ-τερπινένιο Σχήμα 8. Δομές βασικών συστατικών κάποιων αιθέριων ελαίων Τα τερπένια (π.χ. π-κυμένιο, μενθόλη, καρβόνη, καμφορά, θυμόλη, καρβακρόλη κ.α.) είναι μικρά οργανικά μόρια που εμφανίζουν τεράστια ποικιλομορφία ως προς τη δομή τους. Σήμερα γνωρίζουμε τη δομή χιλιάδων τερπενίων, μερικά από αυτά είναι υδρογονάνθρακες, άλλα περιέχουν άτομα οξυγόνου, άλλα είναι μόρια ανοιχτής αλυσίδας και άλλα περιέχουν δακτυλίους. Τα τερπένια μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχονται από συνένωση κεφαλής ουράς μονάδων ισοπρενίου (2-μεθυλο-1,3-βουταδιένιο). Ο άνθρακας 1, ονομάζεται κεφαλή της ισοπρενικής μονάδας, ενώ ο άνθρακας 4 θεωρείται η ουρά της. Άλλες αρωματικές ενώσεις είναι διάφορες αλκοόλες, κετόνες, φαινόλες, αλδεΰδες (Bakkali et al., 2008). Οι φαινολικές ενώσεις είναι κυρίως υπεύθυνες για τις αντιμικροβιακές ιδιότητες των αιθέριων ελαίων (Cosentino et al., 1999). Τα υπόλοιπα συστατικά τα οποία απαντούν σε ίχνη είναι εξίσου σημαντικά, διότι συνεισφέρουν στην αντιμικροβιακή δράση των αιθέριων ελαίων μέσω της συνεργιστικής δράσης μεταξύ των διαφόρων συστατικών τους που παράγουν. 70