مقاله کامل اثر فشار بالا روی Listeria spp در مورد خصوصیات ریز ساختاری و بافت ماهی دودی

باسمه تعالی
اثر فشار بالا روی Listeria spp در مورد خصوصیات ریز ساختاری و بافت ماهی دودی
چکیده:
تحقیق بر روی اثر پردازش فشار بالا ( HPP) بصورت کوتاه مدت بر روی غیر فعالسازی Listeria
innocua بخوبی اثر روی بافت و ریز ساختارها صورت پذیرفت. اکسیداسیون چربی، رنگ و فلور باکتریایی بخوبی مطالعه شده است. HPP در فشار 900-700 برای 10 ثانیه غیر فعالسازی Listeria innocua را در ماهی دودی از 4500 cfu/g تا سطح غیر قابل تشخیص افزایش داد.
Listeria innocua حساس تر بود به HPP نسبت به فلور مورد آزمون قرار گرفته. کیفیت تولید از لحاظ میکروبیولوژی ارایه گردید و هیچ علامتی مبنی بر اکسیداسیون چربی وجود نداشت. اثر HPP بر روی قرمزی محصولات مشاهده نشد، گر چه فورا بر روی روشنایی اثر کرد و ماهی دودی روشن تر گردید. بسته به فعالیت و نقش زمان و فشار اثرات روی ریز ساختارها با فشار و زمان و معنی دار شدن در فشار 900 مگا پاسکال و زمان 60 ثانیه افزایش یافت. اثر روی ریز ساختار ها با کاهش باکتری منطبق بود. هدف از این مطالعه گردآوری اطلاعاتی برای صنعت روی توسعه HPP در فشار 900-400 مگا پاسکال با زمان فشار کمتر از 60 ثانیه می باشد.
مقدمه:
در سالهای اخیر تولید جهانی آبزیان افزایش یافته است و اکنون با سرعت بیشتر از بخش تولیدات غذایی حیوانی در حال رشد می باشد. عمده ای از مزارع آتلانتیک به تولید ماهی دودی و عرضه آن به بازار جهانی مشغول می باشند. اما دود ی کردن یکی از قدیمی ترین روش های پردازش است که برای توسعه غذایی مورد استفاده قرار گرفته است. زمانی که تولیدات جهانی افزایش یافت مشکلاتی از قبیل آلودگی های باکتریایی در ماهی دودی نیز افزایش یافت (Gombas, Chen, Clavero, & Scott, 2003; Gram, 2001; Gudmundsdottir
et al., 2005).
حقیقت این است که دما در خلال دودی کردن هرگز از 28 درجه افزایش نمی یابد این هیچگونه اثر معنی داری روی Listeria monocytogenes همچون ترکیب نمک و دمای پایین، سایر محافظ ها نداشته و بوسیله استفاده از کشت های میکروبی حفاظتی که می تواند جلوگیری کند از رشد در دماهای سرد صورت می پذیرد ( Fonnesbeh Vogel, Yin, Hyldig, Mohr & Gram 2006, Huss, Jorgensen & Fonnesbed Vogel, 2000; Gram 2001, Trone, teixeira& Gibbs,2006; Yoon, Burnette, Abou-Zied & Whiting 2004).
این روشها نمی توانست از رشد این باکتری جلوگیری کند. اگر ارگانیسم نتواند حذف یا کند شود و با توجه به اینکه مراحل توقف رشد معرفی و شناسایی نشده است. لذا خطرات احتمالی لازم است توسط محدودیت تاریخ مصرف در دمای 4 درجه سانتی گراد برای اطمینان از اینکه بیشتر از 100 سلول وجود نداشته باشد کنترل گردد. ممکن است جهت ترفیع محدودیت زمانی در خصوص انبار کردن نیاز به استقرار و ثبات پردازشگرهایی باشد. زیرا آن نسبت به سطح اولیه ارگانیسم در تولید تولیدات تازه واکنش نشان می دهد. و این مطلب در جهت مواجه شدن با درخواست های مشتری درباره سلامت غذا با تاریخ مصرف قدیمی می باشد. لازم است تا یک روش پردازش جدید برای ماهی دودی نیز توسعه یابد. در دهه اخیر محققان امکانات استفاده و کاربرد تعدادی از تکنولوژی های جدید در برابر این پاتوژن کشف کرده بودند.
پردازش فشار بالا یکی از این تکنولوژی های نوید بخش می باشد. این یک تکنیک نگهداری بدون دمایی ( گرمایی) می باشد که وابسته به فشار، زمان، دما و خصوصیات تولید است و آن به میکروارگانیسم ها اجازه می دهد تا با تغییرات دمایی در بافت، رنگ و طعم بعنوان مقایسه با تکنولوژی های متفاوت مرسوم غیر فعال شوند ( Carpi, Gola, Maggi, rovere & Buzzoni, 1995; Cheftel 1995;Knorr, 1993; Torres & Velazquez 2005).
اولین بار پردازش فشار بالا در مورد غذاها توسط Hite که در سال 1899 که استفاده کرد این تکنولوژی را برای افزایش تاریخ مصرف شیر گزارش شد و سپس چندین مطالعه روی غذاهای متفاوت منتشر شد. اکثر مطالعات به کاربرد HPP بر روی غذاهای دریایی که روی اثرات آن روی
پروتئین ها از جمله ( Angsupanich, Edde & Ledward, 1999) رنگ ماهیچه (Amanatida et al,2000, Ohshima, Ushio &Koizumi, 1993) چربی ها ( Chevalier, Bail & Ghoul,2001;Ohshima, Nakagwa & Koizumi 1992) و باکتری ها ( Amanatidou et al 2000, Smelt 1998) اجرا شده است ، مربوط می باشد.
اثر HPP روی L.monocytogenes در خصوص اثر تیمار زمان (Patterson, Quinn, Simpson & Gilmour, 1995; Simpson & Gilmour 1997)، فشار (Shigehisa, Ohmori, Saito, Taji & Hayashi 1991) و حداقل شرایط 3 پارامتر ( فشار- زمان – دما) برای افزایش کاهش حیات سلول ( Ritz et al) بسیار مطالعه شده است.
Lakshmanan و Dalgaard در سال 2004 نشان دادند که فشار در 250 مگا پاسکال غیر فعال نکرد. L.monocytogenes اما فازهای تاخیری در روزهای 17 و 10 و در دمای 5 و 10 درجه به ترتیب مشاهده شدند. فشار در 200 مگا پاسکال اثراتی روی دما و بافت ماهی دودی سرد داشت.
مطالعه دیگر نشان داد که تیمار فشار بالا بر روی ماهی دودی منجر به توسعه تاریخ مصرف از 60 به 180 روز در 3 یا 8 درجه بدون تغییرات حسی، میکروبیولوژی، شیمیایی گردید و حضور پاتوژن را در نمونه های تلقیح شده بصورت معنی داری و بصورت کامل غیر فعال کرده بود ( Garpi et al, 1995).
Montero, Gomes –Estaca و Gonez-Guillen در سال 2007 ارایه کردند که ماهی دلفینی دودی سرد تحت شرایط شوری زیاد و دودی شدن ( 93/2 % نمک و فنل 82ppm) پردازش شد و در ترکیب با تنظیم فشار در 300 مگا پاسکال در دمای 20 درجه به مدت 15 دقیقه تعدادی از L.monocytogenes به مدت صد روز در انبار نگهداری شدند. مقاومت میکروارگانیسم ها به فشارهای مختلف وابسته به فشار، زمان و دما می باشد.
با افزایش تیمار فشار و زمان برخی از L.monocytogenes در فرآورده های پنیری، گوشتی و آب میوه کاهش یافت (Fonberg – Broczek et al 2005).
L.monocytogenes مشخص گردید که به تغییرات فشار بسیار حساس هستند و منجر به هزینه های HPP می شود که آن باید با افزایش تیمار فشار و نگهداشتن تیمار زمان مرغوب شود ( Chen,
Guan & Hoover 2006). اکثر مطالعات مربوط است به کاربرد HPP غذاهای دریایی که بکار بردند فشار 700-200 مگا پاسکال را برای 3، 5،10،15 یا 20 دقیقه (Torres & Velazquez 2005).
اگرچه توسعه های جدید در تکنولوژی فشار بالا این امکان را فراهم نموده است که فشار بالا را تا 10 ثانیه تحمل نمایند. هدف این تحقیق برای مطالعه اثر HPP ( 400-900 مگا پاسکال) روی بقایای Listeria innocua و خصوصیات ( ریز ساختاری، بافت و رنگ) ماهی دودی سرد در خلال 10-20-30 و 60 ثانیه می باشد. تغییرات در تعداد کلی باکتری های زنده، باکتری های اسید لاکتیک و اسپورهای باسیلوس تحقیق گردیده است.
2- مواد و روش:
آماده سازی محیط باکتری:
به منظور انتخاب نوع استرین دراین تحقیق یکسری مطالعه قبلی بر روی 6 استرین L.monocytogenes و 2 استرین L.innocua صورت گرفته است.
تمامی استرین ها از ifl بعد از جداسازی از تولید یا پردازش محیط در خلال دودی کردن بدست آمده اند. استرین ها کشت شدند بصورت شبانه در Tryptic Soy Broth با 6/0 گرم عصاره مخمر در 35 درجه و دوباره زیر کشت شدند. تمامی این استرین ها با یک تکنیک ژنتیکی الکتروفورزی مقایسه گردیدند( Gudmundsdottir et al, 2005).
استرین ها برای تاثیر HPP روی کاهش تعداد باکتری تست شدند:
L.innocua, strain Eu2173/E-34, Eu 2172/E-33; L.monocytogenes, strain E1, E5, H-01-170, L-327,L-435, L-462).
2-2: ماهی دودی سرد
ماهی قزل آلای آتلانتیک ( Salmo salar) پرورش داده شد و ذبح شد در Rifosht شمال ایسلند.
بعنوان یک نمونه، 50 ماهی 4-3 کیلوگرمی که بصورت تصادفی از یک جمعیت بزرگ انتخاب شده بودن در ابتدا ذبح و سپس بر روی یخ نگهداری شدند. دو روز بعد ماهی در اتاق دود در
ناحیه Reykjavik دودی شد. لایه های ماهی در آب شور، شامل 8 گرم Na Cl در 100 سی سی آب برای 24 ساعت نمک زده شدند و در طول 24 ساعت در دمای 20-18 درجه سانتی گراد دودی شدند. هر لایه ماهی خالی شد و فورا برای آزمایشگاه ماه های ایسلند ( IFL) ارسال گردید. روز بعد لایه ها بریده شدند به قطعات 50-30 گرمی (6*4 سانتی متر) و بسته بندی شدند با Magic Vac TM Champion.
قبل از بسته بندی نصف نمونه ها با یک سی سی از سوسپانسیون باکتری (2*105 cfu/ml) از باکتری ( L.innocua,E-34) برای بدست آوردن یک غلظت نهایی 103-104 cfu/g در نمونه ماهی آلوده شدند و در بافر مخصوص رقیق سازی انجام شد.
نصف دیگر آلوده نشدند اما با فشار بالا پردازش شد و برای آنالیز بافت و ریز ساختار استفاده شد. روز بعد نمونه ها به دانشگاه برلین، بخش مهندسی پرداذش غذا و بیوتکنولوژی غذا منتقل شدند.
روز ششم و هفتم نمونه های ماهی ها با فشار بالا در 400، 500، 600، 700، 800 و 900 برای 10، 20، 30 و 60 ثانیه پردازش شدند. روز هشتم نمونه ها به ایسلند برای میکروبیولوژی در IFL و محتویات نمک و تیو باربیوتیک اسید جهت آزمایش، و تعیین خصوصیات مواد استفاده شده برای این تحقیق ارسال گردید. نمونه ها برای این آنالیز ها از مواد خام و در مراحل مختلف پردازش بدست آمدند.
2-3: حجم آب، چربی و نمک، اکسیداسیون چربی، فعالیت آب و آنالیز pH:
حجم آب مطابق با ISO 6496 (1999). اندازه گیری شد. سپس نمونه ها در یک اون در دمای 103+_2 برای 4 ساعت حرارت داده شدند. حجم آب مطابق با کاهش وزن بود. اسید چرب آن با روش عصاره گیری با استفاده از یک ماشین عصاره گیری سیستم اتوماتیکی 2050 Soxtec Avanti( Aocs, 1998 با نفت خام، در دمای 60-40 درجه سانتی گراد جوشانده شد.
حجم نمک مطابق با AoAc(2000) اندازه گیری شد ، محلول کلرید از نمونه ها با آب شامل اسید نیتریک عصاره گیری شد. حجم کلرید محلول با نیترات نقره تیتر شد و به منظور تعیین پتانسیل آن رقیق گردید.
اکسیداسون لیپید: واکنش تیوباربیتیک اسید با یک مدل اصلاح شده تعیین شد (Soensen, Jorgensen 1996). روش عصاره گیری توسط( Vyncke 1970,1975)البته با مقداری تغییرات شرح داده شده است.
اندازه نمونه ها کاهش یافت تا 15 گرم و با 300 سی سی از 5/7 گرم در 100 گرم تری کلرواستیک اسید شامل 1/0 گرم در 100 گرم از EDTA و Propyl gullate هموژنیزه شد. جذب نمونه ها و استاندارد ها در 530 نانومتر اندازه گیری شد ،میزان malondialdehyde در هر کیلوگرم از نمونه ها با استفاده از malondiadehy-bis(diethyl acetate) بعنوان استاندارد محاسبه شد.
فعالیت آب با استفاده از کپسول Aw-Wert-Messer در 22 درجه سانتی گراد اندازه گیری شد و در انکوباتور برای حداقل 4 ساعت نگهداری شد. کالیبراسیون و اصلاح دما بر اساس دستورالعمل تولید تنظیم گردید.
آنالیز pH: تقریبا 5 گرم از بافت له شده با همان میزان از آب مخلوط شد و اندازه گیری pH با استفاده از PHM 80 portable Radiometer Analyted Copenhagen با یک الکترود غوطه ور مطابق با دستور العمل تولید بعمل آمد. تمامی آنالیزها بصورت دوتایی و سه تایی انجام شد.
2-4: آنالیز میکروبی: برای آنالیز میکروبی 25 گرم از نمونه های ماهی به 225 سی سی Maximum Recovery Diluent اضافه شد و در (Stomacher 400,A. J. seward, London. UK)stomacher برای دو دقیقه مخلوط شد. رقت های 10 تایی آماده شد بوسیله اضافه کردن یک میلی لیتر رقت های قبلی به 9 میلی لیتر MRD، Total Viable Psychrotrophic Count (TVC) و روی آگار مطابق با Van Spreekens (1974) با 1 گرم Na Cl/100gr ( 15 درجه سانتی گراد برای 7-5 روز)پخش گردید.
اسید لاکتیک باکتری تعیین شد با پخش شدن روی آگار Nitrite Actidione Polymyxin (NAP) برای 22 درجه سانتی گراد برای 5 روز. برای تایید وجود LAB، تست کاتالیز انجام شد. اکثر روشهای استاندارد برای شمارش Listeria و محیط و مراحل مطابق با روش USDA-FSIS استفاده شد (2002).
اساس غنی سازی مایع Listeria بعنوان مرحله پیش غنی سازی مطابق با تلقیح مایع Fraser با یک زیر کشت برای یک آگار اصلاح شده Oxford از تمام تیوب های سیاه استفاده شد. در این مورد 3 تیوب با 3 بار رقیق شدن استفاده گردید. محدودیت برای این روش MPN 0.3 cfu/gr (نمونه های جامد و مایع) می باشد. یک میلی لیتر از نمونه های هموژنیزه به اولین لوله منتقل شد. هر کدام شامل 10 میلی لیتر UVM در غلظت دو برابر. رقت سوم در یک غلظت از UVM ساخته شد. اندازه نمونه ها 1, 0.1 , 0.01 از ماهی در هر 10 میلی لیتر می باشد. برای شمارش اسپور باسیلوس 10 میلی لیتر از 10/1 ترکیب در 75 درجه سانتی گراد برای 30 دقیقه حرارت داده شد. تکنیک Pour Plate روی بشقابک شمارش انجام شد. بشقابک ها در 35 درجه سانتی گراد برای 2 روز انکوبه شدند. تمامی آنالیزها با دو تکرار انجام شد.
2-5: پردازش فشار بالا ( HPP).
2-5-1: اثر HPP روی کاهش Listeria spp :
مطالعه قبلی روی HPP در Ice Tec با استفاده از یک سیستم فشار بالای اتوکلاو مهندسی شده ( Erie, PA. USA) صورت گرفت. حداکثر فشار طراحی شده برای سیستم 500 مگا پاسکالی و در دمای اتاق بود. سایز نگهدارنده نمونه 41/2 بود. فشار عبور محیط 5 ml/100 ml روغن در محلول آبی بود. سوسپانسیون سلول 1میلی لیتر تلقیح شده به یک گاز که قرار گرفته در یک کیسه پلاستیکی و وکیوم شد توسط Magic VacTM Champion. استرین های باکتریایی در فشار بالای ( 350 مگا پاسکال برای 5 و 20 دقیقه در دمای 22 درجه سانتی گراد) تیمار شدند. مجموعا 5 دقیقه نیاز است تا به این فشار در حالیکه فشار به آرامی کم می شود در 30 ثانیه برسد.
2-5-2: پردازش فشار بالای ماهی دودی:
پردازش فشار بالای ماهی دودی در دانشگاه فنی برلین بخش مهندسی پردازش غذا و بیوتکنولوژی در آلمان در یک سیستم فشار بالای طراحی آزمایشگاهی بعمل آمد. حداکثر فشار طراحی شده برای سیستم در یک رنج دمای 100- 25- 1000 Mpa بود.

فایل : 27 صفحه

فرمت : Word