ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΧΑΛΚΙΑ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΖΩΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΜΕ ΒΙΟ- ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ-ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΦΙΛΕΤΑ ΠΕΣΤΡΟΦΑΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΚΑΤΣΑΝΙΔΗΣ Ε. ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ
Συσκευασία Τροποποιημένης Ατμόσφαιρας (ΜΑP) Η συσκευασία ενός ευπαθούς προϊόντος σε μία ατμόσφαιρα με διαφορετική σύνθεση από αυτή του αέρα με σκοπό την διατήρηση της ποιότητας και της ασφάλειας των τροφίμων Αέρια: Ο 2 Επηρεάζει την ανάπτυξη των αερόβιων μικροοργανισμών, την οξείδωση του λίπους και τον ρυθμό των βιοχημικών αντιδράσεων CΟ 2 Βακτηριοστατική και Μυκητοστατική δράση Ν 2 Αδρανές αέριο Εφαρμογές: Κρέας, Ψάρια, Σαλάτες
Συσκευασία Τροποποιημένης Ατμόσφαιρας (ΜΑP) Σημαντικότεροι μικροβιολογικοί κίνδυνοι: Αναερόβιες συνθήκες - σπάσιμο ψυκτικής αλυσίδας Μη πρωτεολυτικά στελέχη του βακτηρίου Clostridium botulinum Αναερόβιες συνθήκες - θερμοκρασίες ψύξης Listeria monocytogenes
Γαλακτικά Βακτήρια (LAB) Gram +, μη σπορογόνα, αρνητικά στην καταλάση, μη αναπνευστικά, αναερόβια, αλλά αεράντοχα και ανθεκτικά σε όξινες συνθήκες βακτήρια, τα οποία παράγουν ως τελικό προϊόν της ζύμωσης των υδατανθράκων γαλακτικό οξύ Γένη γαλακτικών βακτηρίων: Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus, Streptococcus, Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Oenococcus, Tetragenococcus, Vagonococcus, Weisella
Προϊόντα μεταβολισμού γαλακτικών βακτηρίων Τα γαλακτικά βακτήρια παράγουν ουσίες με αναχαιτιστικές ιδιότητες έναντι άλλων μικροοργανισμών Μη πεπτιδικής μορφής: Οργανικά οξέα (γαλακτικό και οξικό οξύ), Η 2 Ο 2, CO 2, διακετύλιο Πεπτιδικής μορφής: Βακτηριοσίνες Λόγω της παραγωγής των παραπάνω αναχαιτιστικών ουσιών τα γαλακτικά βακτήρια χρησιμοποιούνται σαν προστατευτικές καλλιέργειες με σκοπό την διατήρηση της ασφάλειας των τροφίμων
Ιδιότητες Βακτηριοσινών Ασφαλείς, μη τοξικές ουσίες Μικρή επίδραση στην μικροχλωρίδα του εντέρου Ανθεκτικότητα σε διάφορες τιμές θερμοκρασίας και ph Αντιμικροβιακή δράση έναντι παθογόνων μικροοργανισμών Νισίνη Πρόσθετο τροφίμων Ε234
Γαλακτικά Βακτήρια-Προστατευτικές καλλιέργειες Οι προστατευτικές καλλιέργειες διακρίνονται σε 2 κατηγορίες: Καλλιέργειες, οι οποίες παράγουν βακτηριοσίνες: Αντιμικροβιακή δράση Βακτηριοσίνες Καλλιέργειες, οι οποίες δεν παράγουν βακτηριοσίνες: Αντιμικροβιακή δράση Παραγωγή γαλακτικού οξέος Οξίνιση
Γαλακτικά Βακτήρια-Προστατευτικές καλλιέργειες Εφαρμογές Lactobacillus alimentarius φέτες ζαμπόν (υπό κενό στους 4 ο C) επέκταση της διάρκειας ζωής κατά 7 ημέρες (Kotzekidou and Bloukas, 1996) Lactobacillus sakei σολομό (υπό κενό στους 4 ο C) ανασταλτική δράση έναντι του βακτηρίου Listeria spp (Weiss and Hammes, 2006)
Συσκευασία Τροποποιημένης Ατμόσφαιρας-Γαλακτικά Βακτήρια Εάν σπάσει η ψυκτική αλυσίδα, η συσκευασία τροποποιημένης ατμόσφαιρας δεν μπορεί να εμποδίσει την ανάπτυξη ανεπιθύμητων μικροοργανισμών και έτσι ελλοχεύει ο κίνδυνος ανάπτυξης παθογόνων μικροοργανισμών Απαιτείται μία συμπληρωματική μέθοδος διατήρησης των τροφίμων Η χρήση προστατευτικών καλλιεργειών μπορεί να προστατέψει τα τρόφιμα από την ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών
Συσκευασία Τροποποιημένης Ατμόσφαιρας-Γαλακτικά Βακτήρια Εφαρμογές Lactobacillus alimentarius πάριζα (υπό κενό στους 6 ο C- 8 ο C) επέκταση της διάρκειας ζωής κατά 19 και κατά 28 ημέρες (Kotzekidou and Bloukas, 1998) Lactobacillus sakei φιλέτα πέστροφας (υπό κενό σε θερμοκρασίες ψύξης) επέκταση της διάρκειας ζωής κατά 5 ημέρες (Katikou et al., 2007)
Listeria monocytogenes Gram +, οξυανθεκτικό, ψυχροανθεκτικό, αλατοανθεκτικό, μη σπορογόνο, δυνητικά αναερόβιο βακτήριο Φυσικό περιβάλλον (έδαφος, νερό) Πηγές μόλυνσης: Μεταποιημένα τρόφιμα άμεσης κατανάλωσης (κρέας, ψάρια, σαλάτες, γαλακτοκομικά προϊόντα) Ασθένειες: οξείες γαστρεντερίτιδες, σηψαιμία, μηνιγγίτιδα, αποβολές Νομοθεσία: 100 cfu/g
Σκοπός έρευνας Μελέτη της αποτελεσματικότητας του συνδυασμού της συσκευασίας τροποποιημένης ατμόσφαιρας και των προστατευτικών καλλιεργειών Αναστολή ανάπτυξης παθογόνων μικροοργανισμών σε τρόφιμα ζωικής προέλευσης Νωπά και ψημένα φιλέτα πέστροφας, τα οποία διατηρήθηκαν σε θερμοκρασίες ψύξης Με σκοπό την αναστολή της ανάπτυξης του παθογόνου βακτηρίου Listeria monocytogenes
Υλικά και Μέθοδοι Εμβόλιο Lactobacillus sakei LQC Εμβόλιο Listeria monocytogenes FSL R2-500 (ορότυπος 4b) Πέστροφες Συσκευασίες από πολυαιθυλένιο και πολυεστέρα Συσκευαστική μηχανή με δυνατότητα τροποπ. ατμόσφαιρας (60% Ν 2 και 40% CO 2 )
Υλικά και Μέθοδοι Μικροβιολογικές αναλύσεις: L. monocytogenes: PALCAM AGAR Επίστρωση Επώαση στους 30 ο C για 48 ώρες Γαλακτικά Βακτήρια: ΜRS AGAR Ενσωμάτωση Επώαση στους 30 ο C για 72 ώρες Ολική Μεσόφιλη Χλωρίδα: PCA Επίστρωση Επώαση στους 30 ο C για 72 ώρες
Πειραματικό μέρος Νωπά φιλέτα πέστροφας Φιλετοποίηση ψαριών Εμβολιασμός φιλέτων Τα μισά φιλέτα μόνο με L.monocytogenes Παραμονή των φιλέτων στους 5 ο C για 30 λεπτά Τα μισά φιλέτα με L.monocytogenes και με γαλακτικά βακτήρια Συσκευασία σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα (60% Ν 2 και 40% CO 2 ) Συντήρηση υπό ψύξη στους 4 ο C
Πειραματικό μέρος Ψημένα φιλέτα πέστροφας Φιλετοποίηση ψαριών Θερμική επεξεργασία στους 90 ο C για 1 ώρα Εμβολιασμός φιλέτων Τα μισά φιλέτα μόνο με L.monocytogenes Τα μισά φιλέτα με L.monocytogenes και με γαλακτικά βακτήρια Συντήρηση υπό ψύξη στους 4 ο C και στους 8 ο C Συσκευασία σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα (60% N 2, 40% CO 2 ) Παραμονή των φιλέτων στους 5 ο C για 30 λεπτά
Αποτελέσματα
Αποτελέσματα Νωπά και Ψημένα φιλέτα πέστροφας στους 4 ο C L.monocytogenes (Νωπά φιλέτα 4 C) 5 4.5 4 3.5 L.monocytogenes (Ψημένα φιλέτα 4 C) 7 6 5 log(cfu/g) 3 2.5 2 log(cfu/g) 4 3 1.5 2 1 0.5 1 0 0 5 10 15 Χρόνος (ημέρες) 0 0 5 10 15 Χρόνος (ημέρες) Δείγμα L1 Δείγμα L2 Δείγμα L1 Δείγμα L2 L1: εμβολιασμένο με Listeria L2: εμβολιασμένο με Listeria και προστατευτική καλλιέργεια LAB
Αποτελέσματα Νωπά και Ψημένα φιλέτα πέστροφας στους 4 ο C LAB (Νωπά φιλέτα στους 4 ο C) LAB (Ψημένα φιλέτα στους 4 ο C) 10 10 9 9 8 8 7 7 6 6 log (cfu/g) 5 log (cfu/g) 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 2 4 6 8 10 12 0 0 5 10 15 Χρόνος (ημέρες) Χρόνος (ημέρες)
Αποτελέσματα Ψημένα φιλέτα πέστροφας στους 8 ο C L.monocytogenes (Ψημένα φιλέτα 8 C) LAB (Ψημένα φιλέτα στους 8 ο C) 6 5 4 9 8 7 6 log(cfu/g) 3 2 log (cfu/g) 5 4 3 1 2 0 0 5 10 15 Χρόνος (ημέρες) Δείγμα L1 Δείγμα L2 1 0 0 5 10 15 Χρόνος (ημέρες) L1: εμβολιασμένο με Listeria L2: εμβολιασμένο με Listeria και προστατευτική καλλιέργεια LAB
Αποτελέσματα Ψημένα φιλέτα πέστροφας στους 4 ο C και στους 8 ο C L.monocytogenes (Ψημένα φιλέτα) 5 4.5 4 3.5 3 log(cfu/g) 2.5 2 1.5 1 0.5 4 C 8 C 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Χρόνος (ημέρες)
Αποτελέσματα Νωπά και Ψημένα φιλέτα πέστροφας στους 4 ο C 5 4.5 4 3.5 3 L.monocytogenes στους 4 ο C log(cfu/g) 2.5 2 1.5 1 0.5 Νωπά Φιλέτα Ψημένα Φιλέτα 0 0 4 7 11 13 Χρόνος (ημέρες)
Συμπεράσματα Η χρήση προστατευτικών καλλιεργειών μπορεί να περιορίσει την ανάπτυξη του βακτηρίου L.monocytogenes κατά την συντήρηση των νωπών φιλέτων πέστροφας στους 4 ο C Η χρήση προστατευτικών καλλιεργειών μπορεί να περιορίσει την ανάπτυξη του βακτηρίου L.monocytogenes κατά την συντήρηση των ψημένων φιλέτων πέστροφας στους 4 ο C και στους 8 ο C Ο πληθυσμός του βακτηρίου L.monocytogenes ήταν υψηλότερος στα ψημένα φιλέτα πέστροφας που συντηρήθηκαν στους 4 ο C σε σχέση με τα νωπά φιλέτα που συντηρήθηκαν στους 4 ο C
Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας!!