Επίδραση βιοπροστατευτικών καλλιεργειών στη συντήρηση του νωπού κρέατος

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΚΤΗΝΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΥΓΙΕΙΝΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΖΩΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΕΩΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΖΩΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΕΩΣ Επίδραση βιοπροστατευτικών καλλιεργειών στη συντήρηση του νωπού κρέατος Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ Της Κτηνιάτρου (MSc) Παναγιώτας Κατίκου ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2006

2 ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Οµότιµος Καθηγητής Σπυρίδων Α. Γεωργάκης επιβλέπων Καθηγητής Στέφανος Λέκκας Αναπ. Καθηγητής Ιωάννης Αµβροσιάδης ii

3 ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Καθηγητής Παύλος Κοΐδης Μέλος εξετ. επιτροπής Καθηγητής Στέφανος Λέκκας Μέλος συµβ. επιτροπής Καθηγητής Ιωάννης Μπλούκας Μέλος εξετ. επιτροπής Αναπ. Καθηγητής Ιωάννης Αµβροσιάδης Μέλος συµβ. επιτροπής Επικ. Καθηγητής Αµπραχίµ Αµίν Μέλος εξετ. επιτροπής Επικ. Καθηγήτρια Αικατερίνη Παπαβέργου Μέλος εξετ. επιτροπής Επικ. Καθηγητής ηµήτριος Φλετούρης Μέλος εξετ. επιτροπής «Η έγκρισις της διδακτορικής διατριβής υπό της Κτηνιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλοί αποδοχήν των γνωµών του συγγραφέως» (Νόµος 5343/1932, άρθρο 202, παράγραφος 2) iii

4 Στην οικογένειά µου και στους αγαπηµένους µου φίλους που µε στήριξαν και µε ανέχτηκαν κατά την εκπόνηση της διατριβής αυτής iv

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ σελ. 1 ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 1. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΟΥ ΝΩΠΟΥ ΚΡΕΑΤΟΣ σελ Γενικά περί συντήρησης του νωπού κρέατος» Παράγοντες που επηρεάζουν το χρόνο συντήρησης του νωπού κρέατος» Το είδος του ζώου» Εποχή του έτους και τόπος διαβίωσης του ζώου» Συνθήκες υγιεινής κατά την παραγωγή του κρέατος» Έλεγχος της θερµοκρασίας» Συσκευασία» Μεταβολές κατά τη διάρκεια της συντήρησης του νωπού κρέατος» Χηµικές µεταβολές» Μικροβιακές µεταβολές» Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΒΙΟΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΩΣ ΜΕΘΟ ΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΚΡΕΑΤΟΣ» Γενικά περί βιοπροστασίας» Τα οξυγαλακτικά βακτήρια ως προστατευτικές καλλιέργειες» Γενικά» Μεταβολισµός των σακχάρων από τα οξυγαλακτικά βακτήρια» Ταξινόµηση Γένη των οξυγαλακτικών βακτηρίων» Παραγωγή αντιµικροβιακών ουσιών από τα οξυγαλακτικά βακτήρια» Βακτηριοσίνες των οξυγαλακτικών βακτηρίων» Πρωτεολυτικά συστήµατα των οξυγαλακτικών βακτηρίων» Αντιοξειδωτικές ιδιότητες των οξυγαλακτικών βακτηρίων» Παράγοντες που επιδρούν στην επίδοση των οξυγαλακτικών βακτηρίων ως προστατευτικών καλλιεργειών σε νωπό κρέας» Εφαρµογές των οξυγαλακτικών βακτηρίων ως προστατευτικών καλλιεργειών σε νωπό κρέας» Lactobacillus sakei CECT 4808 και Lactobacillus curvatus CECT 904 T» 57 v

6 ΜΕΡΟΣ ΕΥΤΕΡΟ Η ΙΚΗ ΜΑΣ ΕΡΕΥΝΑ 1. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΙ σελ Πρώτη ύλη» Πρώτος πειραµατισµός» εύτερος πειραµατισµός» Προστατευτικές καλλιέργειες» Ταυτότητα καλλιεργειών» Ικανότητα ανάπτυξης στους 4 ο C» Παραγωγή ουσιών παρόµοιων µε τις βακτηριοσίνες» Ικανότητα παραγωγής οξέων» Προετοιµασία καλλιεργειών για τον ενοφθαλµισµό στα δείγµατα» Τρόπος παρασκευής δειγµάτων, συντήρηση και περιοδικοί έλεγχοι» Πρώτος πειραµατισµός» Προετοιµασία και τυποποίηση της πρώτης ύλης» Ενοφθαλµισµός των δειγµάτων Συσκευασία Συντήρηση» Περιοδικοί έλεγχοι των δειγµάτων» εύτερος πειραµατισµός» Προετοιµασία και τυποποίηση της πρώτης ύλης» Ενοφθαλµισµός των δειγµάτων Συσκευασία - Συντήρηση» Περιοδικοί έλεγχοι των δειγµάτων» Μέθοδοι αξιολόγησης της συντήρησης» Χηµικές αναλύσεις» Βασική χηµική σύσταση» Προσδιορισµός της υγρασίας» Προσδιορισµός των ολικών λιπαρών ουσιών» Προσδιορισµός των πρωτεϊνών» Προσδιορισµός της τέφρας» Προσδιορισµός της κατανοµής των λιπαρών οξέων» Προσδιορισµός της µηλονικής διαλδεΰδης (MDA)» Προσδιορισµός του βαθµού υδρόλυσης των πρωτεϊνών» Προσδιορισµός του ολικού πτητικού βασικού αζώτου (TVB-N)» Προσδιορισµός των βιογενών αµινών» Μέτρηση της ενεργού οξύτητας (ph)» 73 vi

7 1.4.2 Μικροβιολογικές εξετάσεις σελ ειγµατοληψία Γενικά» Προσδιορισµοί µικροβιακών οµάδων» Οξυγαλακτικά βακτήρια» Εντεροβακτηριοειδή» Ψευδοµονάδες» Brochothrix thermosphacta» Ζύµες Μύκητες» Θειοαναγωγικά βακτήρια» Εκτίµηση της ανεπιθύµητης οσµής» Μέτρηση του χρώµατος» Στατιστική ανάλυση» ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ» Μελέτη των ιδιοτήτων των καλλιεργειών» Ικανότητα ανάπτυξης στους 4 ο C» Παραγωγή ουσιών παρόµοιων µε τις βακτηριοσίνες» Ικανότητα παραγωγής οξέων» Πρώτος πειραµατισµός» Ποιοτική αξιολόγηση των πρώτων υλών» Βασική χηµική σύσταση του νωπού βοείου κρέατος» Κατανοµή των λιπαρών οξέων στο ενδοµυϊκό λίπος του νωπού βοείου κρέατος» Μικροβιολογική κατάσταση του νωπού βοείου κρέατος» Χηµικές παράµετροι αξιολόγησης του νωπού βοείου κρέατος» Οσµή και χρώµα του νωπού βοείου κρέατος» Εναιωρήµατα καλλιεργειών» Ποιοτική αξιολόγηση των µεταχειρίσεων κατά τη διάρκεια της συντήρησης» Μικροβιολογικές εξετάσεις» Χηµικές αναλύσεις» Ενεργός οξύτητα» Οξείδωση λιπών» Βαθµός υδρόλυσης των πρωτεϊνών» Οσµή του νωπού βοείου κρέατος» Χρώµα του νωπού βοείου κρέατος» 104 vii

8 2.2.4 Συσχετίσεις µεταξύ των διαφόρων παραµέτρων ποιοτικής αξιολόγησης των δειγµάτων βοείου κρέατος σελ Χρόνος ζωής των δειγµάτων των πειραµατικών µεταχειρίσεων του βοείου κρέατος» εύτερος πειραµατισµός» Ποιοτική αξιολόγηση των πρώτων υλών» Βασική χηµική σύσταση του νωπού φιλέτου πέστροφας» Κατανοµή των λιπαρών οξέων στο ενδοµυϊκό λίπος του νωπού φιλέτου πέστροφας» Μικροβιολογική κατάσταση του νωπού φιλέτου πέστροφας» Χηµικές παράµετροι αξιολόγησης του νωπού φιλέτου πέστροφας» Οσµή του νωπού φιλέτου πέστροφας» Εναιωρήµατα καλλιεργειών» Ποιοτική αξιολόγηση των µεταχειρίσεων κατά τη διάρκεια της συντήρησης» Μικροβιολογικές εξετάσεις» Χηµικές αναλύσεις» Ενεργός οξύτητα» Οξείδωση λιπών» Ολικό πτητικό βασικό άζωτο (TVB-N)» Βιογενείς αµίνες» Οσµή του νωπού φιλέτου πέστροφας» Συσχετίσεις µεταξύ των διαφόρων παραµέτρων ποιοτικής αξιολόγησης των δειγµάτων φιλέτων πέστροφας» Χρόνος ζωής των δειγµάτων των πειραµατικών µεταχειρίσεων των φιλέτων πέστροφας» 152 viii

9 ΜΕΡΟΣ ΤΡΙΤΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ 1. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ» Συµπεράσµατα σχετικά µε το χρόνο ζωής των δειγµάτων» Συµπεράσµατα σχετικά µε την υγιεινή κατάσταση των δειγµάτων» Συµπεράσµατα σχετικά µε τη µεθοδολογία εξέτασης και την αξιοπιστία των παραµέτρων της συντήρησης για την εκτίµηση του χρόνου ζωής της νωπής πέστροφας» ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ» 159 Περίληψη Abstract ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ» 161» 163» 165 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ» 200 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι» 200 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙ» 202 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙΙΙ» 206 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΙV» 208 ix

10 Επιστηµονικές δηµοσιεύσεις Αποτελέσµατα της έρευνας στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής δηµοσιεύτηκαν ή έχουν υποβληθεί προς δηµοσίευση στα παρακάτω διεθνή επιστηµονικά περιοδικά µε κριτές: 1) Katikou P., Ambrosiadis I., Georgantelis D., Koidis P. and Georgakis S.A. (2005). Effect of Lactobacillus protective cultures with bacteriocin-like inhibitory substances producing ability on microbiological, chemical and sensory changes during storage of refrigerated vacuum-packaged sliced beef. Journal of Applied Microbiology, 99, ) Katikou P., Ambrosiadis I., Georgantelis D., Koidis P. and Georgakis S.A. (2006). Effect of Lactobacillus cultures on microbiological, chemical and odour changes during storage of rainbow trout fillets. Journal of the Science of Food and Agriculture (accepted). 3) Katikou P., Georgantelis D., Paleologos E.K., Ambrosiadis I. and Kontominas M.G. (2006). Biogenic amines formation and its relation with microbiological and sensory attributes in vacuum-packed filleted rainbow trout (Oncorrynchus mykiss) inoculated with Lactobacillus cultures. Journal of Agricultural and Food Chemistry (submitted). x

11 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα τελευταία χρόνια σε παγκόσµιο επίπεδο ο κλάδος των τροφίµων καλείται να αντιµετωπίσει ιδιαίτερα αυξηµένες απαιτήσεις από τους καταναλωτές των ανεπτυγµένων χωρών αλλά και των υπό ανάπτυξη χωρών. Για τις ανεπτυγµένες χώρες οι απαιτήσεις αυτές αφορούν στην ποιότητα και την ασφάλεια των τροφίµων, ενώ στις υπό ανάπτυξη αφορούν κυρίως στην ποσότητα και στην ασφάλεια των τροφίµων και πολύ λιγότερο στην ποιότητα. Και στις δύο περιπτώσεις ο παράγοντας κόστος είναι αποφασιστικής σηµασίας για την παραγωγή των προϊόντων και λαµβάνεται σοβαρά υπόψη. Οι περισσότεροι καταναλωτές δείχνουν προτίµηση προς τα νωπά τρόφιµα, θεωρώντας τα κατεψυγµένα υποδεέστερης ποιότητας και θρεπτικής αξίας. Ο χρόνος συντήρησης των τροφίµων και η ευκολία χρήσης τους αποτελούν επίσης παράγοντες που λαµβάνονται σοβαρά υπόψη κατά την αγορά των τροφίµων, κυρίως επειδή ο σηµερινός τρόπος ζωής δεν επιτρέπει τη σπατάλη πολύτιµου χρόνου για συχνό εφοδιασµό σε τρόφιµα ή για περαιτέρω επεξεργασία τους (Lücke 2000). Ειδικά για το κρέας, ένα ευαλλοίωτο αλλά υψηλής βιολογικής αξίας τρόφιµο, οι σύγχρονοι καταναλωτές διατυπώνουν επιφυλάξεις τόσο για την ορθή εκτροφή και την ευζωία των παραγωγικών ζώων όσο και για θέµατα ασφάλειας των παραγόµενων από αυτά τροφίµων (Claus 1990). Είναι χαρακτηριστικό ότι σε δύο από τις µεγαλύτερες διατροφικές κρίσεις της τελευταίας δεκαετίας, όπως αυτές της σπογγώδους εγκεφαλοπάθειας των βοοειδών και των διοξινών, το εµπλεκόµενο τρόφιµο ήταν το κρέας. Στον αντίποδα της παραγωγής βρίσκονται η βιοµηχανία και η εµπορία των τροφίµων, οι οποίες καλούνται να αντεπεξέλθουν στο µέγιστο δυνατό βαθµό στις απαιτήσεις των καταναλωτών, αποκοµίζοντας παράλληλα και κέρδη ώστε να µπορούν να εξακολουθούν τη δραστηριότητά τους. Στρατηγικούς στόχους για τον περιορισµό του κόστους αλλά και την εξασφάλιση της προτίµησης του καταναλωτή, αποτελούν µεταξύ άλλων η επιµήκυνση του χρόνου συντήρησης των τροφίµων, η βελτίωση του ελέγχου της ασφάλειάς τους, η διατήρηση της θρεπτικής τους αξίας και παράλληλα η ευκολία της χρήσης τους. Για την επίτευξη αυτών των στόχων στην περίπτωση του νωπού κρέατος θηλαστικών, πουλερικών και ιχθύων, η τάση της βιοµηχανίας σταδιακά διαµορφώνεται στην πώληση του κρέατος τεµαχισµένου σε µερίδες ή σε φιλέτα και συσκευασµένου σε περιέκτες, µε δυνατότητα διατήρησης υπό απλή ψύξη. Κατά συνέπεια, υπάρχει αυξηµένο ενδιαφέρον για την εξεύρεση νέων µεθόδων συντήρησης του νωπού κρέατος σε κατάλληλες συσκευασίες, όπως π.χ. η συσκευασία υπό κενό. Η συσκευασία υπό κενό δεν αποτελεί νέο τρόπο συντήρησης του κρέατος. Χρησιµοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια από τη βιοµηχανία του κρέατος για τη συσκευασία τόσο εµπορικών τεµαχίων κρέατος όσο και µικρότερων ποσοτήτων για λιανική πώληση 1

12 διευκολύνοντας έτσι την εµπορία και αποθήκευση, τη διακίνηση του κρέατος αλλά και την κατανάλωση. Το συσκευασµένο µε διαπερατή στον αέρα µεµβράνη νωπό κρέας έχει περιορισµένη δυνατότητα συντήρησης και ο χρόνος εµπορευσιµότητάς του είναι της τάξης των 1-2 ηµερών, χρόνος που δεν επαρκεί για την προετοιµασία και διανοµή του από κεντρικά τεµαχιστήρια. Είναι γενικά αποδεκτό ότι το κεντρικά συσκευασµένο κρέας πρέπει να έχει χρόνο διατήρησης τουλάχιστο µίας εβδοµάδας, ώστε να αρκεί για τη διανοµή του και για ένα λογικό χρονικό διάστηµα παράθεσης προς πώληση στο κατάστηµα (Taylor 1996). Σε ότι αφορά τους ιχθύς, τα τελευταία χρόνια η συσκευασία τους σε φιλετοποιηµένη µορφή κερδίζει διαρκώς έδαφος. Ένας από τους κυριότερους λόγους γι αυτό είναι η εξοικονόµηση κόστους κατά τη µεταφορά και αποθήκευση, αφού περιορίζεται η µάζα των χρησιµοποιούµενων προϊόντων µόνο στο εδώδιµο τµήµα τους. Επιπλέον, η αναγκαιότητα για παραγωγή νέων προϊόντων και προϊόντων προστιθέµενης αξίας µε σκοπό την προσέλκυση του καταναλωτή είναι πλέον δεδοµένη, και η φιλετοποίηση των νωπών ιχθύων µπορεί να εξυπηρετήσει αυτήν την τάση (Rørå et al. 2000). Η φιλετοποίηση όµως είναι µια επεξεργασία που εκθέτει τη σάρκα των ιχθύων στην επίδραση του οξυγόνου, προάγοντας την οξείδωση των λιπών, συντελεί στην επιµόλυνση ενός προηγουµένως στείρου περιβάλλοντος µε µικροοργανισµούς που µπορεί να προκαλέσουν αλλοίωση και ευνοεί την ανάπτυξή τους, αφού αυτοί αποκτούν πρόσβαση σε αφθονία θρεπτικών συστατικών. Η συσκευασία επιλογής εποµένως πρέπει να συντελεί στην επιβράδυνση αυτών των φαινοµένων (Day 2000, Undeland 2000). Σε συνδυασµό αφενός µε την εφαρµογή των κανόνων ορθής υγιεινής πρακτικής, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η καλή υγιεινή κατάσταση του κρέατος κατά την έναρξη του χρόνου συντήρησής του και αφετέρου µε το σωστό έλεγχο της ψύξης, η επιµήκυνση του χρόνου ζωής του συσκευασµένου νωπού κρέατος θηλαστικών ή ιχθύων µπορεί να επιτευχθεί µε τροποποίηση της ατµόσφαιρας αερίων που επικρατεί στη συσκευασία, δηλαδή µε συσκευασία υπό κενό ή σε τροποποιηµένες ατµόσφαιρες (Taylor 1996, Day 2000). Η χρήση χηµικών συντηρητικών στα τρόφιµα έχει ευαισθητοποιήσει τους καταναλωτές, οι οποίοι τα τελευταία χρόνια έχουν στραφεί προς προϊόντα που παράγονται και συντηρούνται µε φυσικές µεθόδους. Μία «φυσική» προσέγγιση στο θέµα της συντήρησης αποτελεί η βιοπροστασία, η οποία περιλαµβάνει τη χρήση ζώντων µικροοργανισµών ή/και αντιµικροβιακών ουσιών παραγόµενων από φυτά, ζώα ή µικροοργανισµούς, µε σκοπό τη βελτίωση της υγιεινής ή/και του χρόνου συντήρησης χωρίς να προκύπτει µεταβολή των οργανοληπτικών ιδιοτήτων των τροφίµων (Nilsson & Gram 2002). Τα οξυγαλακτικά βακτήρια θεωρούνται ίσως οι πιο δηµοφιλείς βιοπροστατευτικοί µικροοργανισµοί, λόγω της από αρχαιοτάτων χρόνων χρήσης τους στα τρόφιµα ως καλλιεργειών εκκίνησης για την παραγωγή 2

13 ζυµούµενων προϊόντων και της εδραιωµένης αντίληψης ότι η χρήση τους είναι ασφαλής. Υπάρχουν πολυάριθµες αναφορές για την επιτυχή εφαρµογή τους στη συντήρηση του κρέατος, τόσο για τον έλεγχο παθογόνων, όπως της Listeria monocytogenes, όσο και για την παρεµπόδιση της ανάπτυξης αλλοιογόνων µικροοργανισµών. Μάλιστα σε ορισµένες οµάδες προϊόντων, όπως τα γαλακτοκοµικά, η χρήση των οξυγαλακτικών καλλιεργειών έχει αναφερθεί ότι έχει και ευεργετικές επιδράσεις στην υγεία του καταναλωτή. Οι ευεργετικές επιδράσεις των καλλιεργειών αυτών, θεωρείται ότι οφείλονται στο γεγονός ότι αποικίζουν το γαστρεντερικό σωλήνα του ανθρώπου και έτσι σταθεροποιούν ή βελτιώνουν τη φυσιολογική χλωρίδα (Fernandes et al. 1992). Κάποια στελέχη οξυγαλακτικών βακτηρίων έχουν συνδεθεί ακόµη και µε αντικαρκινική δράση και περιορισµό των όγκων (Adachi 1992). Επιπλέον, ορισµένα στελέχη οξυγαλακτικών βακτηρίων διαθέτουν πρωτεολυτικούς ή/και αντιοξειδωτικούς µηχανισµούς οι οποίοι θα µπορούσαν να βελτιώσουν την ποιότητα των τροφίµων κατά τη διάρκεια της συντήρησής τους. Όλες αυτές οι δράσεις είναι επιθυµητές τόσο από τους καταναλωτές όσο και από τη βιοµηχανία των τροφίµων και ενισχύουν την τάση για πρακτική εφαρµογή των οξυγαλακτικών βακτηρίων ως βιοπροστατευτικών παραγόντων. Η δυνατότητα επιµήκυνσης του χρόνου συντήρησης του νωπού κρέατος θηλαστικών µε τη µέθοδο της βιοπροστασίας έχει διερευνηθεί σε ικανοποιητικό βαθµό στο παρελθόν, όσον αφορά κυρίως στις αντιµικροβιακές επιδράσεις των βιοπροστατευτικών καλλιεργειών, ενώ στην περίπτωση του κρέατος των ιχθύων οι βιβλιογραφικές αναφορές είναι ιδιαίτερα περιορισµένες και αφορούν κυρίως το σολοµό. Επιπλέον, πολύ περιορισµένες είναι και οι αναφορές σχετικά µε την επίδραση των πρωτεολυτικών και αντιοξειδωτικών ιδιοτήτων των οξυγαλακτικών βακτηρίων στη συντήρηση του νωπού κρέατος. Πρέπει τέλος να τονιστεί ότι οι οποιεσδήποτε επιδράσεις των οξυγαλακτικών βακτηρίων στο κρέας αλλά και στα λοιπά τρόφιµα είναι στενά συνδεδεµένες µε τις ιδιότητες του στελέχους και όχι του είδους που χρησιµοποιείται ως βιοπροστατευτική καλλιέργεια, αλλά και µε την αλληλεπίδρασή του µε το υπόστρωµα. Γι αυτόν το λόγο η διερεύνηση των επιδράσεων κάθε διαφορετικού οξυγαλακτικού στελέχους έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον αφού οι ιδιότητές τους µπορεί να διαφέρουν σηµαντικά ακόµη και µεταξύ στελεχών που ανήκουν στο ίδιο είδος και έχουν µεγάλο ποσοστό γενετικής οµοιότητας. Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η διερεύνηση της επίδρασης δύο στελεχών βακτηρίων του γένους Lactobacillus, µεµονωµένων ή σε συνδυασµό, σε διάφορες παραµέτρους (µικροβιολογικές, χηµικές, οργανοληπτικές) σχετικές µε τη συντήρηση νωπού βοείου κρέατος και νωπών φιλέτων πέστροφας συσκευασµένων υπό κενό. Οι συνθήκες και τα υλικά των πειραµατισµών επιλέχθηκαν µετά από προσεκτική ανασκόπηση της βιβλιογραφίας και προκαταρκτικούς πειραµατισµούς ώστε να ικανοποιούνται οι εξής προϋποθέσεις: 3

14 Το βόειο κρέας και τα φιλέτα πέστροφας θεωρήθηκαν ως καταλληλότερες πρώτες ύλες καταρχήν λόγω της δυνατότητας οµοιογένειας των δειγµάτων σε κάθε επανάληψη του πειραµατισµού. Η µεγάλη µάζα του ηµιτενοντώδους µυός των βοοειδών είναι επαρκής ώστε όλα τα δείγµατα του κάθε πειραµατισµού να προέρχονται από το ίδιο ζώο, ενώ οι συνθήκες σφαγής των βοοειδών προκαλούν περιορισµένη επιµόλυνση του σφαγίου σε σχέση µε άλλα είδη, ώστε να µην υπάρχουν µεγάλες διακυµάνσεις του αρχικού µικροβιακού φορτίου µεταξύ των διαφορετικών επαναλήψεων των πειραµατισµών. Τα φιλέτα πέστροφας προέρχονταν από ζώα της ίδιας εκτροφής, η οποία έχει σχεδόν σταθερή θερµοκρασία νερού (12,5 ο C στην πηγή της) καθ όλη τη διάρκεια του έτους, ενώ λήφθηκε ιδιαίτερη µέριµνα ώστε οι ιχθύες να µην παρουσιάζουν µεγάλη διακύµανση ως προς το βάρος και το µέγεθός τους. Οι ιχθύες παραλαµβάνονταν ζωντανοί και θανατώνονταν µε τέτοιες συνθήκες ώστε να αποφευχθούν οι επιµολύνσεις. Ο τεµαχισµός του βόειου κρέατος και η φιλετοποίηση της πέστροφας γίνονταν µε αυστηρές συνθήκες υγιεινής και προτιµήθηκαν ώστε το νωπό κρέας να είναι σε µορφή παράθεσης προς λιανική πώληση. Τέλος, επειδή το βόειο κρέας και το κρέας των ιχθυηρών παρουσιάζουν µεγάλη διαφορά µεταξύ τους τόσο ως προς το τελικό ph όσο και στη σύσταση του λίπους τους σε λιπαρά οξέα, θεωρήθηκαν ιδανικά ώστε να µελετηθεί η επίδραση των οξυγαλακτικών καλλιεργειών σε δύο όσο το δυνατόν πιο ακραία µικροπεριβάλλοντα και να εξαχθούν πιο ασφαλή συµπεράσµατα. Τα οξυγαλακτικά στελέχη Lactobacillus sakei CECT 4808 και Lactobacillus curvatus CECT 904 T στο µέτρο που είναι δυνατό να γνωρίζουµε δεν έχουν χρησιµοποιηθεί σε άλλη έρευνα ως βιοπροστατευτικές καλλιέργειες. Η αρχική τους επιλογή βασίστηκε στο κριτήριο της πρωτεολυτικής τους δράσης επί των πρωτεϊνών των µυϊκών ινιδίων (υψηλή για τον Lb. sakei 4808 και χαµηλή για τον Lb. curvatus 904 T ) και επίσης λόγω στο γεγονός ότι στα δύο αυτά είδη λακτοβακίλλων συγκαταλέγονται οι πιο δηµοφιλείς καλλιέργειες εκκινητές για το κρέας στην Ευρώπη (Hugas 1998). Η συσκευασία υπό κενό σε συνδυασµό µε τη χρήση περιεκτών που δεν είχαν µηδενική διαπερατότητα σε οξυγόνο επιλέχθηκαν µε σκοπό να ευνοηθεί η ανάπτυξη των οξυγαλακτικών βακτηρίων µε τη δηµιουργία µικροαερόφιλου περιβάλλοντος και παράλληλα να προληφθεί ο σχηµατισµός θειούχων ενώσεων από τα στελέχη Lactobacillus, ο οποίος µπορεί να παρατηρηθεί σε περιπτώσεις πλήρους απουσίας οξυγόνου (Egan et al. 1989) προσδίδοντας δυσάρεστη οσµή στο κρέας. Άλλωστε, στην περίπτωση της συσκευασίας του νωπού κρέατος συνιστάται τα υλικά συσκευασίας να έχουν µία µέση διαπερατότητα στο οξυγόνο, ώστε στην επιφάνεια του κρέατος να διατηρείται µια λεπτή στιβάδα από οξυµυοσφαιρίνη η οποία του προσδίδει τον επιθυµητό από τους καταναλωτές ζωηρό ερυθρό χρωµατισµό (Γεωργάκης 1986). Επιπλέον, η ύπαρξη µιας µικρής διαπερατότητας σε οξυγόνο επιτρέπει την έστω και 4

15 περιορισµένη µελέτη της επίδρασης των καλλιεργειών στην οξείδωση του λίπους του κρέατος, ενώ αποτελεί και ένα εµπόδιο για την ανάπτυξη των αναερόβιων παθογόνων µικροοργανισµών, οι οποίοι αποτελούν ένα δυνητικό κίνδυνο σε µια πλήρως αναερόβια συσκευασία. Η θερµοκρασία των 4 ο C που χρησιµοποιήθηκε κατά την αποθήκευση και συντήρηση του νωπού κρέατος θεωρήθηκε µία αντιπροσωπευτική µέση θερµοκρασία που θα µπορούσε να επικρατεί τόσο στον ψυχόµενο θάλαµο παράθεσης προς πώληση ενός καταστήµατος όσο και σε ένα οικιακό ψυγείο. Η πειραµατική αυτή έρευνα εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Τεχνολογίας Προϊόντων Ζωικής Προελεύσεως της Κτηνιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης και είναι δοµηµένη σε τρία µέρη: - Το πρώτο αφορά στη βιβλιογραφική ανασκόπηση τη σχετική µε τη συντήρηση του νωπού κρέατος, τους κυριότερους παράγοντες που την επηρεάζουν, τις µεταβολές που το κρέας υφίσταται κατά τη διάρκεια της συντήρησής του, τη χρήση της βιοπροστασίας ως µεθόδου συντήρησης, τις ιδιότητες των οξυγαλακτικών βακτηρίων που αποτελούν τις πιο δηµοφιλείς βιοπροστατευτικές καλλιέργειες, τους παράγοντες που επιδρούν στην επίδοσή τους και τις κυριότερες εφαρµογές τους σε νωπό κρέας και τέλος βιβλιογραφικά δεδοµένα σχετικά µε τα στελέχη Lactobacillus που χρησιµοποιήθηκαν στην παρούσα έρευνα. - Το δεύτερο αφορά στο κύριο πειραµατικό στάδιο της έρευνας µε αναλυτική αναφορά στα υλικά και τις µεθόδους που χρησιµοποιήθηκαν κατά τη διεξαγωγή της, στις µεθόδους στατιστικής ανάλυσης που χρησιµοποιήθηκαν για την αξιολόγηση των αποτελεσµάτων, στα αποτελέσµατα που προέκυψαν από την έρευνα και στην τεκµηρίωση και αξιολόγησή τους µε βάση την υπάρχουσα βιβλιογραφία. - Το τρίτο και τελευταίο µέρος αφορά στα συµπεράσµατα της έρευνας και στις προτάσεις που προκύπτουν από αυτά. Στη συνέχεια παρατίθενται η περίληψη της έρευνας στην Ελληνική και Αγγλική γλώσσα, η σχετική βιβλιογραφία και τα παραρτήµατα. Θεωρώ υποχρέωσή µου να ευχαριστήσω θερµά τον επιβλέποντα της διατριβής µου οµότιµο καθηγητή της Τεχνολογίας Προϊόντων Ζωικής Προελεύσεως κ. Σπυρίδωνα Γεωργάκη για την έµπειρη καθοδήγησή του τόσο κατά τη διάρκεια του πειραµατικού µέρους της διατριβής όσο και κατά τη συγγραφή της. Θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες µου στο διευθυντή του Εργαστηρίου Τεχνολογίας Προϊόντων Ζωικής Προελεύσεως αναπληρωτή καθηγητή κ. Ιωάννη Αµβροσιάδη για τις εποικοδοµητικές παρατηρήσεις του και τη συµπαράστασή του σε όλες τις φάσεις της εκπόνησης της παρούσας διατριβής. Επίσης, ευχαριστώ ιδιαίτερα τον καθηγητή της Παθολογικής Ανατοµικής κ. Στέφανο Λέκκα για τις διακριτικές και θετικές παρεµβάσεις του 5

16 στο έργο µου. Ευχαριστώ ακόµη το διευθυντή του Εργαστηρίου Υγιεινής Τροφίµων Ζωικής Προελεύσεως καθηγητή κ. Παύλο Κοΐδη για την καθοδήγησή του σχετικά µε τις µικροβιολογικές αναλύσεις και την εκτίµηση των αποτελεσµάτων τους. Το διευθυντή του Εργαστηρίου Χηµείας Τροφίµων του Τµήµατος Χηµείας του Πανεπιστηµίου Ιωαννίνων, καθηγητή κ. Μιχάλη Κοντοµηνά καθώς και τον αναλυτικό χηµικό Dr. Ευάγγελο Παλαιολόγο ευχαριστώ θερµά για τη βοήθεια και συµβολή τους στον προσδιορισµό των βιογενών αµινών στα δείγµατα πέστροφας. Ευχαριστώ ιδιαίτερα τον επίκουρο καθηγητή κ. ηµήτριο Φλετούρη για τη βοήθειά του όσον αφορά στον προσδιορισµό της µηλονικής διαλδεΰδης των δειγµάτων και την κα Φανή Ζέτου, µέλος Ε.Τ.Ε.Π. για τη βοήθειά της στη βασική χηµική ανάλυση των δειγµάτων. Επίσης, οφείλω να ευχαριστήσω τον καθηγητή Στατιστικής του Τµήµατος Τεχνολογίας Τροφίµων του ΤΕΙ Θεσσαλονίκης κ. ηµήτριο Πετρίδη για τις συµβουλές και υποδείξεις του στη στατιστική ανάλυση των αποτελεσµάτων της έρευνας. Ευχαριστώ επίσης τον κ. Γεώργιο Τάσση, ιδιοκτήτη της ιχθυοκαλλιέργειας ΠΕΚΑΜ Α.Ε. για την προσφορά των πεστρόφων του πειραµατισµού. Θερµές ευχαριστίες οφείλω στους προϊσταµένους µου στην υπηρεσία όπου εργάζοµαι, την υπεύθυνη του Εθνικού Εργαστηρίου Αναφοράς Θαλασσίων Βιοτοξινών Dr. Ιγνατία Κανιού-Γρηγοριάδου, τη διευθύντρια του Ινστιτούτου Υγιεινής Τροφίµων Θεσσαλονίκης κα. Αδαµαντία Παπαδοπούλου και το διευθυντή του Κέντρου Κτηνιατρικών Ιδρυµάτων Θεσσαλονίκης κ. Παναγιώτη Στεφάνου, για την αµέριστη συµπαράσταση και ανοχή που έδειξαν από το διορισµό µου έως την περάτωση της διατριβής µου. Τέλος, ευχαριστώ την οικογένειά µου και τους φίλους µου για την υποµονή που έδειξαν καθ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της διατριβής µου. Ιδιαίτερα ευχαριστώ το φίλο και συνυποψήφιο διδάκτορα χηµικό κ. ηµήτριο Γεωργαντέλη για τις αµέτρητες ώρες εργαστηριακής βοήθειας, εποικοδοµητικής συζήτησης και διαφωνίας αλλά και ηθικής συµπαράστασης που µου πρόσφερε από την πρώτη έως την τελευταία ηµέρα αυτής της διατριβής. 6

17 ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 1. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΟΥ ΝΩΠΟΥ ΚΡΕΑΤΟΣ 1.1 Γενικά περί συντήρησης του νωπού κρέατος Η έννοια του κρέατος είναι ιδιαίτερα ευρεία και περιλαµβάνει όλα τα εδώδιµα µυϊκά µέρη των κρεατοπαραγωγών θηλαστικών, πουλερικών και ιχθύων. Το κρέας, εξαιτίας της υψηλής θερµοκρασίας του (αµέσως µετά τη σφαγή, η θερµοκρασία του κρέατος των οµοιόθερµων ζώων είναι περίπου 40 ο C) και της χηµικής του σύνθεσης (υψηλή περιεκτικότητα σε νερό, πλούσιο σε πρωτεΐνες, βιταµίνες, ανόργανα άλατα και ιχνοστοιχεία) είναι ένα ιδιαίτερα ευαλλοίωτο προϊόν. Γι αυτό το λόγο πρέπει αµέσως µετά τη λήψη του (σφαγή ζώων ή εξαλίευση ιχθύων) να υποστεί µία οποιαδήποτε επεξεργασία η οποία να επιβραδύνει σηµαντικά ή να παρεµποδίσει τη δράση των παραγόντων που προκαλούν την αλλοίωσή του (Πολυµενίδης 1977). Μία από τις σπουδαιότερες επεξεργασίες για τη συντήρηση του κρέατος και τη διατήρηση του «νωπού» χαρακτήρα του αποτελεί η ψύξη. Σύµφωνα άλλωστε και µε την Ελληνική νοµοθεσία (Προεδρικό ιάταγµα 410/94), ως «νωπό κρέας» ορίζεται «το κρέας, συµπεριλαµβανοµένου του κρέατος που έχει συσκευαστεί σε πρώτη συσκευασία υπό κενό ή υπό ελεγχόµενη ατµόσφαιρα, το οποίο δεν έχει υποστεί καµία άλλη επεξεργασία για να εξασφαλιστεί η συντήρησή του, εκτός από την ψύξη». Η ψύξη έχει αναγνωριστεί ως η περισσότερο αποτελεσµατική µέθοδος για τη βραχυχρόνια συντήρηση του νωπού κρέατος και των προϊόντων του (και όλων των νωπών τροφίµων γενικότερα) χωρίς σηµαντική µεταβολή των χαρακτηριστικών τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ψύξη επιβραδύνει την ανάπτυξη των µικροοργανισµών, τις µετά τη σφαγή µεταβολικές δραστηριότητες των ζωικών ιστών, τις χηµικές αντιδράσεις που έχουν ως αποτέλεσµα την υποβάθµιση της ποιότητας και της θρεπτικής αξίας του κρέατος (π.χ. οξείδωση των λιπών, αυτόλυση των ιχθύων) και την εν µέρει απώλεια βάρους (Ρόδης 1995, Γεωργάκης και συν. 2000). Ως ψύξη του κρέατος χαρακτηρίζεται η επεξεργασία εκείνη µε την οποία αφαιρείται θερµότητα από το κρέας ύστερα από την έκθεσή του σε χαµηλές θερµοκρασίες, ακόµη και λίγο κάτω από το µηδέν, χωρίς όµως να θίγονται τα όρια της κρυστάλλωσης του οπού του (Πολυµενίδης 1977), η οποία συµβαίνει σε θερµοκρασίες µικρότερες του -1,5 ο C (Borch et al. 1996, Miles et al. 1997). Κατά την Ελληνική νοµοθεσία ως ψύξη χαρακτηρίζεται «η διαδικασία που συνίσταται σε µείωση της θερµοκρασίας της µάζας των προϊόντων ώστε να προσεγγίζει τη θερµοκρασία του τηκόµενου πάγου» (Προεδρικό ιάταγµα 412/94), δηλαδή µεταξύ 0 ο και 4 ο C. Η θερµοκρασία αυτή έχει καθοριστεί µε γνώµονα τη συντήρηση της 7

18 σάρκας των ιχθύων. Σε ότι αφορά στο κρέας των κρεατοπαραγωγών θηλαστικών η νοµοθεσία απαιτεί µέγιστη εσωτερική θερµοκρασία κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, αποθήκευσης και µεταφοράς του υπό ψύξη όχι ανώτερη των 7 ο C (Π.. 410/94). 1.2 Παράγοντες που επηρεάζουν το χρόνο συντήρησης του νωπού κρέατος Ο χρόνος συντήρησης του νωπού κρέατος υπό ψύξη, δηλαδή το χρονικό διάστηµα κατά τον οποίο παραµένει κατάλληλο προς βρώση, εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, προ και µετά τη σφαγή του υγιούς ζώου. Οι κυριότεροι παράγοντες είναι το είδος του ζώου από το οποίο προέρχεται, η εποχή του έτους και ο τόπος διαβίωσης του ζώου, οι συνθήκες υγιεινής που επικρατούν κατά τη σφαγή του ζώου και τον τεµαχισµό του σφαγίου, ο έλεγχος της θερµοκρασίας του κρέατος σε όλες τις φάσεις της παραγωγής, η ύπαρξη ή όχι συσκευασίας και ο τύπος της. Οι παράγοντες αυτοί επηρεάζουν µεµονωµένα ή από κοινού το χρόνο συντήρησης του κρέατος. Η µεταβολή της φυσιολογικής κατάστασης του κρέατος, που σηµατοδοτεί και το πέρας του χρόνου συντήρησής του, οφείλεται σε µεταβολές µικροβιακής και χηµικής φύσεως. Οι µεταβολές αυτές επέρχονται σταδιακά, επηρεάζουν δυσµενώς τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του κρέατος και από κάποιο βαθµό και έπειτα το καθιστούν ακατάλληλο προς βρώση (βλ. 1.3) Το είδος του ζώου Το είδος του ζώου από το οποίο προέρχεται το κρέας είναι καθοριστικός παράγοντας για τη διάρκεια της συντήρησής του. Είναι γενικά παραδεκτό ότι το βόειο κρέας έχει µεγαλύτερη διάρκεια συντήρησης και ακολουθούν κατά σειρά το χοίρειο και το αιγοπρόβειο κρέας, µε τελευταία το κρέας πουλερικών και ιχθύων. Σχετικά µε τους ιχθύς µπορεί γενικά να λεχθεί ότι µεγαλύτερη διάρκεια συντήρησης έχουν οι ευµεγέθεις σε σχέση µε τους µικρότερους, οι επίπεδοι ιχθύες από ότι οι στρογγυλόσχηµοι, οι ισχνοί σε σχέση µε τους λιπαρούς και οι οστεϊχθύες έναντι των χονδριχθύων (Lawrie 1998, Gram 1995b). Στον πίνακα 1 φαίνεται η ενδεικτική διάρκεια συντήρησης υπό ψύξη διαφόρων ειδών κρέατος. Στενά συνυφασµένο µε το είδος του ζώου είναι και το τελικό pη του κρέατος (pη u ) το οποίο µετράται 24 ώρες µετά τη σφαγή του ζώου οπότε έχει επέλθει η αποδροµή της νεκρικής ακαµψίας,. Το φυσιολογικό pη u του κρέατος διαφόρων ειδών ζώων φαίνεται στον πίνακα 2. Από τα στοιχεία του πίνακα συµπεραίνεται ότι υπάρχει συσχέτιση µεταξύ χρόνου συντήρησης και pη u. Κρέας µε χαµηλό pη u φυσιολογικά έχει µεγαλύτερο χρόνο συντήρησης, γεγονός που συµφωνεί µε την προαναφερθείσα σειρά κατάταξης των ειδών κρέατος κατά φθίνοντα χρόνο συντήρησης (Lawrie 1998). Επιπλέον, το είδος του ζώου σχετίζεται και µε την ευαισθησία στην εκδήλωση των καταστάσεων της εξιδρωµατικής ή αποχρωµατικής µυοπάθειας (κρέας 8

19 PSE) και του σκοτεινόχρωµου και σκληρού κρέατος (DFD), καταστάσεις που σχετίζονται µε καταπόνηση των ζώων προ της σφαγής και οι οποίες διαταράσσουν το φυσιολογικό ph του κρέατος και επηρεάζουν δυσµενώς το χρόνο συντήρησής του και τις οργανοληπτικές του ιδιότητες. Είναι γενικά παραδεκτό ότι η κατάσταση PSE αφορά µόνο τους χοίρους, ενώ η κατάσταση DFD αφορά κυρίως τα βοοειδή (Γεωργάκης και συν. 2000). Στην περίπτωση των ιχθύων, η καταπόνηση που υφίστανται κατά την εξαλίευσή τους έχει σηµαντικό αντίκτυπο στο χρόνο συντήρησής τους, εξαιτίας της αποδόµησης των ενεργειακών τους αποθεµάτων (ΑΤΡ και γλυκογόνου), πιο ταχείας αποδροµής της νεκρικής ακαµψίας και υψηλότερου pη u (Sikorski & Pan 1994). Επίσης στους ιχθύς που περιέχουν µεγάλες ποσότητες ερυθρού µυϊκού ιστού, όπως ο τόνος και το σκουµπρί, η τιµή του pη u µπορεί να είναι περίπου 5,5, ενώ στους λευκόσαρκους κυµαίνεται συνήθως µεταξύ 6,2-6,6 (Foegeding et al. 1996). Πίνακας 1. ιάρκεια συντήρησης υπό ψύξη σφαγίων (µη συσκευασµένων) και κρέατος. Είδος σφαγίου και κρέατος ιάρκεια συντήρησης σε θερµοκρασία -1 έως 0 ο C και σχετική υγρασία 85-90% ιάρκεια συντήρησης σε θερµοκρασία 2 έως 4 ο C και σχετική υγρασία 85-90% Βοοειδή (ηµιµόρια και τεταρτηµόρια) 3-4 εβδοµάδες 2 εβδοµάδες Τεµάχια βοείου κρέατος 1-2 εβδοµάδες Μιττωτός βοείου κρέατος 1 ηµέρα 12 ώρες Βόειο κρέας σε κενό (συσκευασία ωρίµανσης) 3-5 εβδοµάδες 3 εβδοµάδες Χοίροι (ηµιµόρια) 1-3 εβδοµάδες 1 εβδοµάδα Τεµάχια χοίρειου κρέατος 1 εβδοµάδα 5-6 ηµέρες Μόσχοι γάλακτος 1-3 εβδοµάδες 1 εβδοµάδα Πρόβατα 1-2 εβδοµάδες 1 εβδοµάδα Πουλερικά ενήλικα εκσπλαχνισµένα ηµέρες 7 ηµέρες Κοτόπουλα εκσπλαχνισµένα 8-12 ηµέρες 6 ηµέρες Βρώσιµα παραπροϊόντα 3-4 ηµέρες Σολοµός ηµέρες 8 ηµέρες Βακαλάος συσκευασµένος 14 ηµέρες 6 ηµέρες (Πηγή: Πολυµενίδης 1977, Dalgaard 1995b, Γεωργάκης και συν. 2000). Πίνακας 2. Φυσιολογικό pη u του κρέατος διαφόρων ειδών ζώων. Είδος ζώου Τιµή ph u Ενήλικα βοοειδή και µόσχοι 5,4-6,0 Χοίροι 5,5-6,2 Πρόβατα 5,8-6,3 Κοτόπουλα (broilers): µυϊκές µάζες στήθους µυϊκές µάζες µηρών 5,8-6,0 6,0-6,6 Πέστροφες 6,2-6,4 Τσιπούρες 6,1-6,5 Λαβράκια 6,4-6,6 (Πηγή: Γεωργάκης και συν. 2000, Orban et al. 2001, Grigorakis et al. 2003, Arashisar et al. 2004). 9

20 Το είδος του ζώου πολλές φορές συνδέεται και µε τα είδη που απαρτίζουν τη µικροβιακή χλωρίδα του κρέατος ή και µε συγκεκριµένες χηµικές µεταβολές. Η παρουσία των σαλµονελλών είναι ιδιαίτερα συνήθης στα πουλερικά (Mead 1989, Jay 2000). Στους θαλάσσιους ιχθύς οι ειδικοί αλλοιογόνοι µικροοργανισµοί (Specific Spoilage Organisms, SSO) είναι τα βακτήρια Shewanella putrefaciens και Photobacterium phosphoreum (Gram 1995a, Βαρελτζής 1999), µε το δεύτερο να µην ανευρίσκεται συνήθως στους ιχθύς του γλυκού νερού (Gram & Huss 1996). Η συσσώρευση ισταµίνης, του αιτιολογικού παράγοντα της δηλητηρίασης από σκοµβροειδή, είναι χαρακτηριστική σε ιχθύς της οικογένειας των σκοµβροειδών, τα οποία είναι πλούσια σε ελεύθερη ιστιδίνη, όταν αυτά µολύνονται από µεσόφιλα βακτήρια µε υψηλή δραστηριότητα αποκαρβοξυλάσης της ιστιδίνης (Sikorski & Pan 1994). Τέλος, το είδος του ζώου σχετίζεται µε τη λιποπεριεκτικότητα και την αναλογία ακόρεστων/κορεσµένων λιπαρών οξέων του λίπους του κρέατος. Υψηλή λιποπεριεκτικότητα και αυξηµένη περιεκτικότητα σε ακόρεστα λιπαρά οξέα, όπως στην περίπτωση των λιπαρών ιχθύων, υποβαθµίζουν την ποιότητα και µειώνουν γενικά το χρόνο συντήρησης του κρέατός τους λόγω τάγγισης των λιπών (Hultin, 1994). Παρόµοια τάση παρατηρείται και στο κρέας των χοίρων και των πουλερικών, το οποίο για το λόγο αυτό είναι πιο επιρρεπές στην τάγγιση από ότι των βοοειδών και των αιγοπροβάτων, το λίπος των οποίων περιέχει µικρότερο ποσοστό ακόρεστων λιπαρών οξέων (Wood et al. 2003) Εποχή του έτους και τόπος διαβίωσης του ζώου Η εποχή του έτους και ο τόπος διαβίωσης του ζώου επηρεάζουν το χρόνο συντήρησης του νωπού κρέατος θηλαστικών και ιχθύων. Έχει παρατηρηθεί ότι σε ιχθύς που διαβιούν ή εκτρέφονται σε θερµές και τροπικές περιοχές ο χρόνος συντήρησής τους υπό ψύξη είναι σηµαντικά αυξηµένος σε σχέση µε τους ιχθύς των ψυχρών και εύκρατων περιοχών (Gram 1995b). Παρόµοιο φαινόµενο παρατηρήθηκε και σε βοοειδή που εκτρέφονται σε τροπικές περιοχές (Lawrie 1998). Αντίστοιχα, τσιπούρες και λαβράκια που εξαλιεύτηκαν σε θερινούς µήνες διατηρήθηκαν για περισσότερο χρόνο υπό ψύξη από αυτά που συλλέχθηκαν τους χειµερινούς µήνες (Grigorakis et al. 2003, 2004). Οι διαφορές αυτές, στην περίπτωση των ιχθύων, θεωρείται ότι οφείλονται στην προσαρµογή της φυσιολογικής χλωρίδας τους στη θερµοκρασία του νερού της περιοχής που διαβιώνουν και όχι στο είδος και τον αριθµό των αλλοιογόνων µικροοργανισµών που φέρουν οι ιχθύες. Αν και µεγάλο ποσοστό των µικροοργανισµών των τροπικών υδάτων έχει δυνατότητα ανάπτυξης σε θερµοκρασίες ψύξης, η φάση προσαρµογής τους στις χαµηλές θερµοκρασίες διαρκεί περίπου 1-2 εβδοµάδες, εφόσον προηγουµένως δεν είχε χρειαστεί να αναπτυχθούν σε τέτοιο περιβάλλον (Gram 1995b), γεγονός που συνηγορεί στην επιµήκυνση του χρόνου συντήρησης υπό ψύξη των ιχθύων που 10

21 προέρχονται από θερµές περιοχές. Οµοίως τα βοοειδή των τροπικών περιοχών έχουν πολύ µικρότερο αριθµό µικροοργανισµών που είναι προσαρµοσµένοι για ανάπτυξη σε χαµηλές θερµοκρασίες, αφού η χλωρίδα επιµόλυνσής τους προέρχεται από το θερµό περιβάλλον στο οποίο διαβιούν (Lawrie 1998) Συνθήκες υγιεινής κατά την παραγωγή του κρέατος Ο χρόνος συντήρησης του κρέατος εξαρτάται άµεσα τόσο από το αρχικό µικροβιακό του φορτίο όσο και από το είδος της µικροβιακής χλωρίδας του. Το κρέας των υγιών ζώων, τόσο των οµοιόθερµων (θηλαστικών, πουλερικών) όσο και των ποικιλόθερµων (ιχθύων) είναι µικροβιολογικά στείρο όσο αυτά βρίσκονται εν ζωή ή αµέσως µετά το θάνατό τους (Gram 1995a, Lawrie 1998). Η επιµόλυνση του νωπού κρέατος µε παθογόνους και αλλοιογόνους µικροοργανισµούς ή/και η ανάπτυξή τους λαµβάνει χώρα κατά κανόνα στα διάφορα στάδια της σφαγής ή εξαλίευσης και επεξεργασίας τους, την ψύξη και τον τεµαχισµό τους. Ο έλεγχος της θερµοκρασίας, ως ιδιαίτερα σηµαντικός παράγοντας µικροβιολογικής επιβάρυνσης του νωπού κρέατος θα αναπτυχθεί ξεχωριστά στην επόµενη ενότητα. Η σοβαρότητα της προκαλούµενης επιµόλυνσης κατά τη σφαγή των θηλαστικών και πουλερικών σχετίζεται άµεσα µε την τεχνολογία σφαγής των διαφόρων ειδών ζώων. Την επιµόλυνση αυτή επηρεάζει το επίπεδο εφαρµογής των κανόνων ορθής υγιεινής πρακτικής, είτε αυτό αφορά στο σχεδιασµό και την υποδοµή του σφαγείου ή στους χειρισµούς του προσωπικού. Σε έρευνα που διεξήχθη στη Μεγάλη Βρετανία σε σφαγεία βοοειδών χρησιµοποιώντας το επίσηµο σύστηµα αποτίµησης της υγιεινής των σφαγείων (Hygiene Assessment System, HAS) διαπιστώθηκε ότι το µικροβιολογικό φορτίο των σφαγίων βοοειδών παρουσίαζε σηµαντική αρνητική συσχέτιση µε τη βαθµολογία του σφαγείου κατά HAS (Hudson et al. 1996), και µάλιστα οι κυριότεροι παράγοντες που την επηρέαζαν ήταν η προετοιµασία του σφαγίου και η ορθή υγιεινή πρακτική του προσωπικού. Στο στάδιο της αναισθητοποίησης κίνδυνος επιµόλυνσης υπάρχει µόνο σε ζώα που υφίστανται τραυµατική αναισθητοποίηση, όπως τα ενήλικα βοοειδή, κατά την οποία µπορεί µικροοργανισµοί από το πιστόλι αναισθητοποίησης να εισέλθουν µέσω του τραύµατος στην κυκλοφορία του αίµατος και να µολύνουν τους ιστούς του ζώου. Έχει αναφερθεί ότι το έµβολο του πιστολιού αναισθητοποίησης µπορεί να φέρει έως και µικροοργανισµούς/cm 2. Επιµόλυνση µέσω της αιµατικής κυκλοφορίας µπορεί να συµβεί και κατά το στάδιο της αφαίµαξης, είτε εξαιτίας της χρήσης µολυσµένου εργαλείου ή από το δάπεδο του χώρου σφαγής στην περίπτωση αφαίµαξης σε κατάκλιση, όπως συµβαίνει στην περίπτωση των αιγοπροβάτων (Lawrie 1998, Γεωργάκης και συν. 2000). 11

22 Επιµόλυνση του σφαγίου µπορεί να λάβει χώρα κατά την εκδορά του ζώου. Το δέρµα των βοοειδών και ιδιαιτέρως των προβάτων µε το λιπώδες στρώµα του ερίου τους, φέρει παντός είδους και είναι ιδιαίτερα επιβαρυµένο µε αλλοιογόνους κυρίως µικροοργανισµούς που προέρχονται από το περιβάλλον διαβίωσης του ζώου και οι οποίοι κατά την εκδορά µπορεί να µολύνουν το κρέας. Είναι χαρακτηριστικό ότι σε ένα γραµµάριο σκόνης του δέρµατος περιέχονται τουλάχιστο 200 εκατοµµύρια µικροοργανισµών ενώ σε ένα γραµµάριο ξηρής κόπρου πολλά δισεκατοµµύρια (Varnam & Sutherland 1995, Γεωργάκης και συν. 2000). Σε έρευνα των Hadley et al. (1997) σε πρόβατα, διαπιστώθηκε ότι η καθαριότητα του δέρµατος και του ερίου επηρέαζε σηµαντικά το ολικό µικροβιολογικό φορτίο και την επιµόλυνση του σφαγίου τους µε εντεροβακτηριοειδή, µε τη µέγιστη διαφορά να ξεπερνά τους 3 και 2 log 10 cfu/cm 2, αντίστοιχα. Η επιµόλυνση των σφαγίων κατά τον εκσπλαχνισµό µπορεί να συµβεί λόγω εξόδου περιεχοµένου του γαστρεντερικού σωλήνα από τον οισοφάγο, τον πρωκτό ή σε περίπτωση τρώσης των στοµάχων των βοοειδών και των εντέρων (Mackey & Roberts 1993). Σε έρευνα που διεξήχθη κατά τον εκσπλαχνισµό σφαγίων χοίρων (Gerats et al. 1981) παρατηρήθηκε ότι το ποσοστό µολυσµένων µε εντεροβακτηριοειδή σφαγίων ήταν 40% όταν ο εκσπλαχνισµός γινόταν µε καλές συνθήκες υγιεινής, 84% όταν τα εργαλεία και τα χέρια του προσωπικού δεν καθαρίζονταν τακτικά και 100% σε περίπτωση τραυµατισµού των εντέρων. Στις ανωτέρω καταστάσεις διέφερε και το επίπεδο της επιµόλυνσης, µε τους µέσους αριθµούς των εντεροβακτηριοειδών να ανέρχονται σε 60, 100 και 1250 cfu/cm 2, αντίστοιχα. Σε ορισµένα είδη ζώων, όπως οι χοίροι και τα πουλερικά, το αρχικό µικροβιακό φορτίο των σφαγίων τους είναι γενικά πιο αυξηµένο από ότι άλλων ειδών ζώων όπως των βοοειδών, γεγονός που συσχετίζεται και µε το χρόνο συντήρησής τους (βλ. και πίνακα 1). Η διαφορά αυτή οφείλεται κατά κύριο λόγο στον τρόπο σφαγής των ζώων αυτών, η οποία περιλαµβάνει ορισµένα στάδια όπως το ζεµάτισµα, την αποτρίχωση, την αποπτίλωση και την υδρόψυξη, στα οποία η πιθανότητα διασταυρούµενης επιµόλυνσης είναι αυξηµένη, συντελώντας έτσι στη µικροβιολογική επιβάρυνση των σφαγίων (Mead 1989, Varnam & Sutherland 1995). Η διαφορά αυτή αντικατοπτρίζεται και στα µικροβιολογικά όρια που έχουν τεθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση µε την Απόφαση 2001/471/ΕΚ για την εξωτερική επιφάνεια των σφαγίων των θηλαστικών, και τα οποία είναι κάπως υψηλότερα για τους χοίρους από ότι για τα βοοειδή και τα αιγοπρόβατα. Το κυριότερο στάδιο στο οποίο µπορεί να προκληθεί επιµόλυνση κατά την εξαλίευση και προετοιµασία των ιχθύων είναι ο εκσπλαχνισµός, όταν βέβαια διενεργείται απρόσεκτα και υπάρξει τρώση των εσωτερικών οργάνων. Ο εκσπλαχνισµός στους ιχθύς, ιδιαίτερα στους µικρού µεγέθους, δεν είναι απαραίτητος για τη µετέπειτα διάθεσή τους. Είναι όµως µια 12

23 διαδικασία σχεδόν επιβεβληµένη από την άποψη της δυνατότητας συντήρησής τους, εξαιτίας του γεγονότος ότι τα σπλάχνα είναι η κυριότερη πηγή πρωτεολυτικών ενζύµων που προκαλούν τις αυτολυτικές διεργασίες που ευθύνονται για την έναρξη της αλλοίωσης των ιχθύων. Επιπλέον, ο γαστρεντερικός τους σωλήνας περιέχει πληθώρα µικροοργανισµών και παρασίτων, τα οποία µετά το θάνατο µπορούν να εισβάλουν και να αποικίσουν τους στείρους µυϊκούς ιστούς, µε ευνόητη επίδραση στο χρόνο συντήρησής τους (Rørå et al. 2000). Οι µικροοργανισµοί που επιµολύνουν τα σφάγια των ζώων ή τους ιχθύς βρίσκονται κυρίως στην εξωτερική τους επιφάνεια. Κατά το στάδιο της αποστέωσης και του τεµαχισµού των σφαγίων ή της αποδερµάτωσης και φιλετοποίησης των ιχθύων, επέρχεται απώλεια της στειρότητας του µυϊκού ιστού καθώς οι µικροοργανισµοί της εξωτερικής επιφάνειας έρχονται σε επαφή µε τις επιφάνειες τοµής του νωπού κρέατος. Οι επιφάνειες τοµής αποτελούν ένα νέο περιβάλλον ιδιαίτερα ευνοϊκό για την ανάπτυξη των µικροοργανισµών εξαιτίας της αφθονίας θρεπτικών ουσιών και της αυξηµένης υγρασίας, καθώς ο συντελεστής ενεργού ύδατος (a w ) του νωπού κρέατος, ασχέτως προέλευσης, είναι περίπου 0,99 (Lawrie 1998). Οι Chytiri et al. (2004a) παρατήρησαν ότι ο χρόνος ζωής ακέραιων µη εκσπλαχνισµένων πεστρόφων συντηρούµενων σε πάγο ήταν περίπου 18 ηµέρες, ενώ των φιλετοποιηµένων ήταν µόλις 10 ηµέρες. Συνεργιστικά επίσης µπορεί να δράσει και η πιθανή αύξηση της θερµοκρασίας του κρέατος κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας ή η πληµµελής εφαρµογή των κανόνων υγιεινής. εν θα ήταν υπερβολή να λεχθεί ίσως ότι πρακτικά η επιµόλυνση των επιφανειών τοµής είναι ο τελικός ρυθµιστής του χρόνου συντήρησης του τεµαχισµένου νωπού κρέατος (Borch et al. 1996). Η επιµόλυνση του νωπού κρέατος µε µικροοργανισµούς κατά τους σχετικούς µε τον τεµαχισµό χειρισµούς δεν µπορεί να αποτραπεί εντελώς µπορεί όµως ο αρχικός αριθµός τους και ο περαιτέρω πολλαπλασιασµός τους να περιοριστεί στο µικρότερο δυνατό βαθµό. Για το σκοπό αυτό έχει επιβληθεί νοµοθετικά η µέγιστη θερµοκρασία των 12 ο C στους χώρους τεµαχισµού του κρέατος των κρεατοπαραγωγών θηλαστικών, ενώ το κρέας τους πρέπει να διατηρείται σε συνεχή εσωτερική θερµοκρασία ίση ή κατώτερη των 7 ο C. Για την αποφυγή της διασταυρούµενης επιµόλυνσης είναι επιβεβληµένος ο συχνός καθαρισµός των εργαλείων µε νερό θερµοκρασίας τουλάχιστον 82 ο C και η συχνή πλύση και απολύµανση των χεριών του προσωπικού σε ποδοκίνητους νιπτήρες, ενώ τα υλικά κατασκευής των χώρων, των επιφανειών εργασίας και των εργαλείων πρέπει να είναι σύµφωνα µε τις αρχές της ορθής υγιεινής πρακτικής (Προεδρικό ιάταγµα 410/94). Στην περίπτωση των ιχθύων οι νοµοθετικές απαιτήσεις κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας τους περιορίζονται µόνο στην απρόσκοπτη εφαρµογή των κανόνων ορθής υγιεινής πρακτικής, δεδοµένου ότι η συνεχής διατήρηση της 13

24 θερµοκρασίας σε χαµηλά επίπεδα είναι αυτονόητη σε ένα τόσο ευαλλοίωτο τρόφιµο (Προεδρικό ιάταγµα 412/94) Έλεγχος της θερµοκρασίας Ο πιο σηµαντικός παράγοντας που επιδρά στο χρόνο συντήρησης του νωπού κρέατος είναι η θερµοκρασία και η διατήρησή της στα επιθυµητά επίπεδα, τόσο κατά την αρχική ψύξη όσο και κατά τη διάρκεια της περαιτέρω συντήρησής του υπό ψύξη. Το ψύχος είναι γνωστό ότι έχει ανασταλτική ή επιβραδυντική δράση τόσο στην ανάπτυξη των µικροοργανισµών, ανάλογα µε την ιδανική θερµοκρασία ανάπτυξής τους, όσο και σε κάποιες µεταβολές χηµικής φύσεως που σχετίζονται µε την αλλοίωση του κρέατος. Για το λόγο αυτό, το νωπό κρέας των κρεατοπαραγωγών θηλαστικών και αλιευµάτων επιβάλλεται νοµοθετικά να ψύχεται το συντοµότερο δυνατό µετά τη σφαγή ή εξαλίευσή τους. Το ίδιο ισχύει και για το κρέας που έχει τεµαχιστεί. εν πρέπει όµως να παραβλέπεται και το φαινόµενο της εν ψυχρώ συστολής των µυών εξαιτίας της υπέρµετρης πτώσης της θερµοκρασίας του κρέατος πριν την εγκατάσταση της νεκρικής ακαµψίας, που µπορεί να προκαλέσει υποβάθµιση της οργανοληπτικής του ποιότητας (Lawrie 1998). Η ταχύτητα µε την οποία ψύχεται το κρέας καθώς και η απόλυτη τιµή της τελικής θερµοκρασίας αποθήκευσής του είναι καθοριστικές παράµετροι για το χρόνο συντήρησής του. Οι αλλοιώσεις του νωπού κρέατος οφείλονται κατά κύριο λόγο σε ψυχρότροφους µικροοργανισµούς, οι οποίοι παρ όλο που έχουν ιδανικές θερµοκρασίες ανάπτυξης παρόµοιες µε των µεσόφιλων (10-45 ο C), εντούτοις αναπτύσσονται και σε θερµοκρασίες <7 ο C. Μάλιστα ενώ η χαµηλότερη δυνατή θερµοκρασία ψύξης για το κρέας είναι -1,5 ο C, η χαµηλότερη θερµοκρασία ανάπτυξης των ψυχρότροφων βακτηρίων είναι -3 ο C (Borch et al. 1996). Η ταχεία ψύξη του κρέατος είναι συνεπώς επιθυµητή διότι δύναται να περιορίσει την υπέρµετρη ανάπτυξη των µικροοργανισµών. Η ταχεία πτώση της θερµοκρασίας δεν επιτρέπει στους µικροοργανισµούς να παραµείνουν για µεγάλο χρονικό διάστηµα µέσα στο εύρος της ιδανικής θερµοκρασίας ανάπτυξής τους, όπου ο χρόνος προσαρµογής και διπλασιασµού τους είναι ασύγκριτα µικρότερος από ότι σε θερµοκρασίες ψύξης. Έτσι ελαττώνεται ο ρυθµός ανάπτυξης και συνεπώς και ο πληθυσµός των δυνητικά αλλοιογόνων ψυχρότροφων µικροοργανισµών στο κρέας. Η τιµή της θερµοκρασίας συντήρησης έχει ιδιαίτερα µεγάλη επίδραση στο χρόνο συντήρησης του κρέατος, όπως φαίνεται και στον πίνακα 1, τόσο εξαιτίας της επίδρασης που ασκεί στο ρυθµό ανάπτυξης των ψυχρότροφων µικροβίων όσο και λόγω της µεταβολής της σύνθεσης της µικροβιακής χλωρίδας που αυτή προκαλεί. Η διαφορά του χρόνου συντήρησης σε ιχθυηρά που συντηρήθηκαν στους 0 ο, 5 ο και 10 ο C φαίνεται στον πίνακα 3. Βόειο κρέας 14

25 συσκευασµένο υπό κενό, και συντηρούµενο στο -1,5 ο C είχε µικροβιακό πληθυσµό ύψους 10 7 cfu/cm 2 µετά από 14 εβδοµάδες, ενώ στους 4 ο C ο χρόνος αυτός ήταν µόλις 3 εβδοµάδες. Η ανάπτυξη των εντεροβακτηριοειδών µειώθηκε δραστικά στο -1,5 ο C, ενώ η µετάβαση στους 4 ο C προκάλεσε την έναρξή της. Μεταξύ των εντεροβακτηριοειδών, στους 4 ο C κυριαρχούσε η Hafnia alvei ενώ στο -1,5 ο C επικρατούσε η Serratia liquefaciens (Borch et al. 1996). Με τη θερµοκρασία αποθήκευσης µεταβάλλεται επίσης η σύνθεση της οξυγαλακτικής χλωρίδας του κρέατος. Σε χοιρινό κρέας συσκευασµένο σε 100% CO 2 το γένος Carnobacterium επικρατούσε στο -1,5 ο C, ενώ στους 4 ο και στους 7 ο C επικρατούσαν οι οµοιοζυµωτικοί λακτοβάκιλλοι (McMullen & Stiles 1994). Πίνακας 3. ιάρκεια συντήρησης διαφόρων ιχθυηρών υπό ψύξη (σε ηµέρες) σε διαφορετικές θερµοκρασίες. Προϊόν 0 ο C 5 ο C 10 ο C Καβουροδαγκάνες 10,1 5,5 2,6 Σολωµός 11,8 8,0 3,0 Τσιπούρα 32,0 8,0 Συσκευασµένος σολοµός 14,0 6,0 3,0 (Πηγή: Dalgaard 1995b). Εκτός από την απόλυτη τιµή της θερµοκρασίας κατά τη συντήρηση του κρέατος, ιδιαίτερα σηµαντική επίδραση στο χρόνο ζωής του έχει και η σταθερότητα της θερµοκρασίας διατήρησης. Μεγάλες διακυµάνσεις της θερµοκρασίας προς τα άνω από την επιθυµητή απόλυτη τιµή της, µειώνουν το χρόνο διπλασιασµού και συνεπώς υποβοηθούν την ανάπτυξη αλλοιογόνων και παθογόνων µικροοργανισµών ενώ παράλληλα επιταχύνουν τις χηµικές αντιδράσεις µε αποτέλεσµα να ελαττώνουν το χρόνο διατήρησης του κρέατος (James & James, 1997) Συσκευασία Η συσκευασία του νωπού κρέατος έχει ως πρωταρχικό σκοπό να αποτρέπει την επιµόλυνσή του από αλλοιογόνους ή/και παθογόνους µικροοργανισµούς κατά τη συντήρησή του, αλλά και να περιορίζει την απώλεια βάρους από την παραγωγή µέχρι την κατανάλωση. Η απώλεια βάρους λόγω εξάτµισης είναι σχεδόν βέβαιη όταν το νωπό κρέας συντηρείται ακάλυπτο λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε νερό. Η επακόλουθη αφυδάτωση της επιφάνειας του κρέατος επιδεινώνει επίσης την εµφάνισή του και εποµένως µπορεί να µειώσει την προτίµησή του από τον καταναλωτή. Ευτυχώς, τα περισσότερα διαθέσιµα πλαστικά υλικά συσκευασίας παρεµποδίζουν αποτελεσµατικά την απώλεια υγρασίας έτσι ώστε αυτή η παράµετρος να µην αποτελεί πλέον σοβαρό πρόβληµα για οποιοδήποτε συσκευασµένο προϊόν. 15

26 Η σηµασία της συσκευασίας του νωπού κρέατος ειναι καθοριστική για τη διατήρηση της ποιότητας κατά τη συντήρηση του, την επιµήκυνση του χρόνου της εµπορικής ζωής του και την προσέλκυση του καταναλωτή. Πρακτικά, για τη συντήρηση του νωπού κρέατος µπορούν να χρησιµοποιηθούν τρεις τύποι συσκευασιών: η διαπερατή στον αέρα µεµβράνη, το κενό και η τροποποιηµένη ατµόσφαιρα. Η επίδραση του τύπου της συσκευασίας στο χρόνο ζωής του νωπού κρέατος παρουσιάζεται στον πίνακα 4. Η επίδραση αυτή αποδίδεται στις µεταβολές µικροβιακής και χηµικής φύσεως, οι οποίες λαµβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια της συντήρησης και των οποίων η ταχύτητα και η πορεία είναι συνάρτηση του µικροπεριβάλλοντος του κρέατος, άρα και της συσκευασίας του. Οι µεταβολές αυτές αναλύονται εκτενώς στην επόµενη ενότητα. Πίνακας 4. Επίδραση του τύπου της συσκευασίας στο χρόνο συντήρησης διαφόρων ειδών νωπού κρέατος υπό ψύξη. Είδος προϊόντος Θερµοκρασία συντήρησης Χρόνος ζωής (εβδοµάδες) σε συσκευασία ιαπερατή σε αέρα Υπό κενό Τροποποιηµένη ατµόσφαιρα α Κρέας Βόειο, χοίρειο, πουλερικών 1,0-4,4 ο C Ισχνοί ιχθύες Βακαλάος, κοκκινόψαρο, κοκκάλι 0,0-4,0 ο C Λιπαροί ιχθύες Ρέγκα, σολοµός, πέστροφα 0,0-4,0 ο C Μαλάκια Καβούρια, καραβίδες, χτένια 0,0-4,0 ο C ½-2 ½-3 Ιχθύες τροπικών υδάτων Σαργός, ξιφίας, τιλάπια 2,0-4,0 ο C ½ α Τροποποιηµένη ατµόσφαιρα µε υψηλή συγκέντρωση σε CO 2 (25-100%) (Πηγή: Dalgaard 1995b). Σε γενικές γραµµές, η συσκευασία υπό κενό προσδίδει µεγαλύτερο χρόνο ζωής στο νωπό κρέας από ότι η συσκευασία του σε διαπερατή στον αέρα µεµβράνη. Η διαπερατότητα του περιέκτη σε οξυγόνο όµως επηρεάζει το µέγεθος της επιµήκυνσης του χρόνου ζωής, αφού ουσιαστικά διαµορφώνει τη σύσταση της µικροβιακής χλωρίδας του κρέατος, την ταχύτητα ανάπτυξης των ψυχρότροφων αερόβιων και αναερόβιων µικροοργανισµών και τις µεταξύ τους ισορροπίες. Οι Newton & Rigg (1979) µελέτησαν το χρόνο ζωής εµπορικών τεµαχίων βόειου κρέατος συσκευασµένων σε περιέκτες µε διαπερατότητα σε οξυγόνο από 0 έως και 920 ml/m 2 /24h (σε θερµοκρασία 25 ο C, πίεση 1 Atm και σχετική υγρασία 100%) και συντηρούµενων στους 0 ο C. Οι ερευνητές αυτοί κατέληξαν στο συµπέρασµα ότι ο χρόνος ζωής, εκτιµώµενος από την εµφάνιση ανεπιθύµητου χρωµατισµού και το σχηµατισµό οσµών σήψης, είναι αντιστρόφως ανάλογος µε τη διαπερατότητα, έτσι ώστε ο χρόνος ζωής να είναι 16

27 µεγαλύτερος των 15 εβδοµάδων στη µηδενική διαπερατότητα και 2-4 εβδοµάδες στη διαπερατότητα των 920 ml/m 2 /24h. Σύµφωνα επίσης µε τους Egan & Shay (1982), ο χρόνος ζωής τεµαχίων λιανικής πώλησης βόειου κρέατος συντηρούµενων στους 5 ο C, ήταν µικρότερος των 14 ηµερών σε περιέκτη µε διαπερατότητα σε οξυγόνο 1000 ml/m 2 /24h και µεγαλύτερος των 27 ηµερών σε περιέκτες µε διαπερατότητα 1 ml/m 2 /24h. Παρ όλα αυτά, η µηδενική διαπερατότητα σε οξυγόνο στην περίπτωση των τεµαχίων βοείου κρέατος που προορίζονται για λιανική πώληση δεν είναι ιδιαίτερα επιθυµητή επειδή δεν επιτρέπει το σχηµατισµό στρώµατος οξυµυοσφαιρίνης στην επιφάνειά τους επηρεάζοντας έτσι δυσµενώς το χρώµα του κρέατος και κατ επέκταση την προτίµηση του καταναλωτή (Γεωργάκης 1986, Taylor 1996). Στην περίπτωση της τροποποιηµένης ατµόσφαιρας, η παράταση ή µη του χρόνου ζωής εξαρτάται άµεσα από το είδος και την αναλογία των επιλεχθέντων αερίων. Συσκευασίες τροποποιηµένης ατµόσφαιρας που περιέχουν µέχρι 80% Ο 2 και 20% CO 2 µειώνουν την µεταβολή του χρώµατος σε τεµάχια λιανικής πώλησης κρέατος κρεατοπαραγωγών θηλαστικών αλλά ελάχιστα αυξάνουν το χρόνο ζωής του σε σχέση µε τη διαπερατή στον αέρα συσκευασία. Χωρίς να είναι απόλυτο, ο χρόνος ζωής του νωπού κρέατος σε σχέση µε τη συσκευασία αυξάνει κατά την ακόλουθη σειρά: διαπερατή στον αέρα, τροποποιηµένη ατµόσφαιρα µε υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο, υπό κενό, τροποποιηµένη ατµόσφαιρα χωρίς οξυγόνο και ατµόσφαιρα µε 100% CO 2 (Borch et al. 1992). Σε έρευνα των Corbo et al. (2005) διαπιστώθηκε ότι ο χρόνος ζωής φιλέτων µπακαλιάρου στους 4 ο C ήταν 6,00 ηµέρες σε συσκευασία υπό κενό, 5,42 ηµέρες σε τροποποιηµένη ατµόσφαιρα µε 5%Ο 2, 2,62 ηµέρες σε τροποποιηµένη ατµόσφαιρα µε 80% Ο 2 και 1,96 ηµέρες σε συσκευασία διαπερατή στον αέρα. Φιλέτα ιριδίζουσας πέστροφας που συντηρήθηκαν στον 1±1 ο C είχαν χρόνο ζωής 6 ηµέρες σε συσκευασία µε διαπερατή στον αέρα µεµβράνη, 10 ηµέρες σε κενό και ηµέρες σε τροποποιηµένες ατµόσφαιρες διαφορετικής σύστασης οι οποίες δεν περιείχαν περισσότερο από 30% οξυγόνο (Giménez et al. 2002). 1.3 Μεταβολές κατά τη διάρκεια της συντήρησης του νωπού κρέατος Η υποβάθµιση της ποιότητας του νωπού κρέατος κατά τη διάρκεια της συντήρησης είναι αποτέλεσµα µιας σειράς χηµικών και µικροβιακών µεταβολών, οι οποίες επηρεάζουν δυσµενώς τα οργανοληπτικά του χαρακτηριστικά. Η διάκριση των µεταβολών αυτών στις προαναφερθείσες κατηγορίες δεν είναι απόλυτη, διότι υπάρχει ισχυρή αλληλεπίδραση µεταξύ τους, π.χ. η δράση µικροβιακών ενζύµων ή η παραγωγή µεταβολικών προϊόντων από την υπάρχουσα µικροβιακή χλωρίδα είναι υπεύθυνη για τη συσσώρευση χηµικών ενώσεων που συνιστούν συγκεκριµένες χηµικές µεταβολές και προσδίδουν ανεπιθύµητες οργανοληπτικές ιδιότητες στο κρέας. Παρά ταύτα, επιχειρείται ο διαχωρισµός αυτός τόσο για λόγους δοµής της 17