7 апреля 2017 г.
Здесь мы описываем протокол применения нового продукта ClO2 с медленным высвобождением, который уменьшает порчу и продлевает срок хранения свежих фруктов. Продукт ClO2 с медленным высвобождением был добавлен в стандартную коммерческую упаковку виноградных помидоров и протестирован против кишечной палочки и альтернарии альтернары.
Общая цель этого эксперимента заключается в использовании нового продукта диоксида хлора с контролируемым высвобождением для снижения риска пищевых отравлений и порчи продуктов питания, а также для продления срока хранения свежих фруктов. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в сельскохозяйственной послеуборочной области о сохранении свежих фруктов и овощей. Основное преимущество этого метода заключается в том, что дозировка высвобождения и продолжительность обработки диоксидом хлора могут контролироваться на протяжении всего хранения и обработки упакованного продукта.
Хотя этот метод может дать представление о контролируемом высвобождении противомикробных агентов для сохранения продуктов, он также может быть применен к другим системам, таким как дезинфекция воды и дезодорация. Перед началом процедуры прикрепите мешочек с диоксидом хлора к крышке стеклянной камеры двусторонним скотчем, и заклейте камеру вазелином. Подсоедините вход и выход газоанализатора диоксида хлора к камере и включите входной и выходной поток газа.
Затем измерьте концентрацию диоксида хлора в камере в указанные моменты времени и контролируйте температуру и относительную влажность с помощью регистраторов данных температуры и относительной влажности. Затем оживите E.coli, разморозив замороженный бактериальный запас, и поместите суспензию на агар E.coli для 24-часовой инкубации при 35 градусах Цельсия. На следующий день повторно культивируйте организмы на новой тарелке для 24-часовой инкубации при температуре 35 градусов Цельсия.
Затем нанесите колонию на пластину эозин-метиленового синего агара Левина в течение еще 24 часов при температуре 35 градусов по Цельсию. Культуры, которые окрашиваются в отражающий металлический зеленый цвет, являются положительными для кишечной палочки. Соскребите идентифицированные клетки E.coli с их агаровой пластины в 50 миллилитров стерильной дистиллированной воды до тех пор, пока расчетная концентрация не достигнет девяти log КОЕ на миллилитр по сравнению со стандартами мутности, эквивалентной Макфарланду, а затем вылейте 50 миллилитров бактерий в 1950 миллилитров стерильной воды, содержащей 0,1% Tween 20 для бактерий, чтобы получить окончательный объем инокулята в два литра.
Для A.alternata культивируйте грибы на картофельной декстрозе при температуре 25 градусов Цельсия до появления спор и приготовьте образец инокулюма объемом два литра, как показано выше. Когда инокулюм будет готов, поместите семь килограммов помидоров в 10-литровую кастрюлю из нержавеющей стали, которая полностью заключена в автоклавируемый пакет. Переместите сумку и кастрюлю в защитный колпак и с помощью триггерного распылителя нанесите интересующий вас экспериментальный раствор инокулюма, осторожно помешивая фрукты рукой в перчатках.
Через пять минут выложите помидоры в один слой, на стерилизованную фольгу на два часа. Когда плоды высохнут, переложите 200 граммов помидоров в 24 отдельные перфорированные раковины моллюсков весом в один фунт. Аккуратно сложите загрязненную фольгу и поместите ее вместе с перчатками в кастрюлю для стерилизации в автоклаве.
Теперь прикрепите мешочки с диоксидом хлора к крышкам половины раковин моллюсков и взвесьте каждую целую раковину моллюска. Храните все раковины моллюсков при температуре 20 градусов Цельсия в течение 14 дней. Затем в соответствующие экспериментальные моменты времени вставьте входную и выходную трубки газоанализатора диоксида хлора в центр раковин моллюсков на расстоянии двух сантиметров между двумя концами и проведите измерение диоксида хлора.
Чтобы рассчитать потерю веса по сравнению с первоначальным весом, взвесьте всю скорлупу моллюска вместе с плодом. Для измерения микробной популяции, присутствующей на поверхности плодов в каждой временной точке, перемешайте пять плодов из каждой реплики с 99 миллилитрами стерильного фосфатного буферного раствора в стерилизованном пакете для отбора проб со скоростью 100 оборотов в минуту в течение одного часа на орбитальном шейкере. В конце перемешивания с помощью спиральной пластины высейте 50 микролитров последовательных разведений буфера, промываемых на соответствующей агаровой пластине в течение соответствующего инкубационного периода, и используйте считыватель оптических пластин для измерения количества микробных колоний.
Чтобы измерить твердость плодов, используйте тестер твердости фруктов в соответствии с инструкциями производителя для анализа 20 плодов из каждой реплики, не забывая продезинфицировать оборудование после использования, выражая результаты в виде силы давления, необходимой для сжатия фруктов на один миллиметр. Затем проанализируйте данные с помощью дисперсионного анализа и определите среднее расстояние с помощью теста Дункана на множественный диапазон. Выделение диоксида хлора первоначально демонстрирует линейную картину с увеличением концентрации примерно на 2,38 частей на миллион в час в течение первых четырех часов.
Скорость высвобождения замедляется в течение следующих 20 часов до концентрации диоксида хлора 25,4 частей на миллион, после чего концентрация газа, по-видимому, стабилизируется. Концентрация диоксида хлора в раковине моллюска виноградных томатов обычно составляет около четырех частей на миллион между 3 и 10 днями, после чего концентрация газа снижается до тех пор, пока не достигнет примерно двух частей на миллион на 14 день. Первоначальные концентрации бактериальной популяции на плодах после инокуляции составляют 4,3 логарифмических колониеобразующих единиц на грамм для E.coli и 3,4 логарифмических колониеобразующих единиц на грамм для A.alternata, которые снижаются на 3,08 и 2,85 логарифмических колониеобразующих единиц на грамм соответственно после 14 дней хранения в раковинах моллюсков, обработанных диоксидом хлора.
Кроме того, обработка диоксидом хлора не только сохраняет твердость и вес плодов по сравнению с контрольными необработанными томатами, но и эти эффекты, по-видимому, усиливаются с течением времени. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как использовать этот новый продукт на основе диоксида хлора для сохранения и продления срока годности свежих продуктов.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье представлен протокол использования нового продукта с медленным высвобождением диоксида хлора, предназначенного для снижения порчи и продления срока годности свежих фруктов. Метод ориентирован на его применение при коммерческой упаковке томатов сорта «виноград» и оценивает его эффективность против таких патогенов, как Escherichia coli и Alternaria alternata.
Данный метод решает проблемы послеуборочного микробиологического контроля в цепочках поставок свежих продуктов за счет обеспечения пролонгированного высвобождения противомикробных средств. Он позволяет с высокой степенью уверенности прогнозировать продление срока годности и эффективность мер по обеспечению безопасности без ущерба для качества продукции. Данный подход представляет собой масштабируемый нетермический метод снижения биологических рисков при транспортировке и хранении скоропортящихся товаров.
Данный метод применим в рамках начальных этапов разработки, когда эффективность и стабильность антимикробного препарата оцениваются до разработки рецептуры.