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Die Wirkung der Anwendung von Thymian ätherisches Öl auf mikrobielle Belastung während der Trocknung von Fleisch

Published: March 14, 2018 doi: 10.3791/57054
Automatic Translation
1, 2, 2, 1
1Department of Sustainable Technologies, Faculty of Tropical AgriSciences, Czech University of Life Sciences Prague, 2Department of Quality of Agricultural Products, Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources, Czech University of Life Sciences Prague

Summary

Mikroorganismen wie Escherichia coli , die Fleischprodukte verunreinigen verursachen lebensmittelbedingten Erkrankungen. Die Verwendung von ätherischen Ölen in der Trocknung von Fleisch wurde nicht tief untersucht. Hier präsentieren wir Ihnen eine neuartige Methode der Anwendung von Thymian ätherisches Öl auf Fleisch während der Trocknung zur Verringerung der Keimbelastung in Trockenfleisch.

Abstract

Fleisch ist eine proteinreiche Mahlzeit, die verwendet wird, bei der Vorbereitung von ruckartigen, eine beliebte Speise-Snack, denen Schutz und Sicherheit wichtig sind. Um Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten und zur Verlängerung der Haltbarkeit von Fleisch und Fleischprodukten, der Einsatz von synthetischen oder natürlichen Konservierungsstoffen angewandt worden, um Kontrolle und durch Lebensmittel übertragene Bakterien beseitigen. Ein wachsendes Interesse an der Anwendung von natürlichen Zusatzstoffen für Fleisch hat zugenommen. Mikroorganismen, wie Escherichia coli, verunreinigen Fleisch und Fleischwaren, verursacht durch Lebensmittel übertragene Krankheiten. Daher ist es notwendig, den Fleisch-Erhaltung-Prozess zu verbessern. Jedoch wurde die Verwendung von ätherischen Ölen, wenn das Fleisch getrocknet ist nicht tief untersucht. In diesem Zusammenhang gibt es eine Möglichkeit, erhöhen Sie den Wert von getrocknetem Fleisch und das Risiko von lebensmittelbedingten Erkrankungen durch die Anwendung von ätherischen Ölen bei der Trocknung. In diesem Protokoll präsentieren wir eine neuartige Methode zur Anwendung von Thymian ätherisches Öl (TEO) während Fleisch trocknen, insbesondere in Form der Dampf direkt in einer Trockenkammer. Für die Bewertung verwenden wir minimalen inhibitorischen Konzentration (MIC), um die Zahl der schädlichen Bakterien in den behandelten Proben im Vergleich zum raw-Proben zu erkennen. Die vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass diese Methode eine tragfähige und alternative Möglichkeit, synthetischen Konservierungsmitteln und es senkt die Keimbelastung in Trockenfleisch.

Introduction

Trocknen als eine traditionelle Methode, um Lebensmittel zu bewahren hat seit der Antike verwendet wurde. Heutzutage gibt es ein wachsendes Interesse an trocknen als eine wirksame Methode für Lebensmittel Erhaltung1,2,3. Es wird verwendet, um eine Vielzahl von speziell verarbeitetes Fleisch machen. Eines der bekanntesten ist holprig.

Ruckartige, eine der ältesten Methoden zur Konservierung von Fleisch, basiert auf Härtung und Trocknung auf niedrigere Wasseraktivität und damit seine Haltbarkeit4zu verlängern. Heutzutage sind ruckartige, da eine erhaltene Wurst immer noch sehr beliebt ist, wo Lebensmittelsicherheit, Geschmack und Textur. Ruckartige Vorbereitung eignet sich für fast jede Art von Fleisch, wie Rind, Schwein, Geflügel oder Spiel5, und es erfordert das Fleisch in mageren Streifen schneiden und trocknen. In der Regel marinieren das Fleisch in einer heilenden Lösung oder Rauchen dienen zusammen mit Trocknen der ruckartige seinen charakteristischen Geschmack6geben.

Trotz des großen Interesses der Trocknung um wirklich Nahrungsmittel zu konservieren das Risiko von lebensmittelbedingten Ausbrüchen von E. Coli aus schlecht getrocknetes Fleisch ist von entscheidender Bedeutung und muss kontrolliert werden. Es gibt einige Studien berichten von lebensmittelbedingten Gastroenteritis-Ausbrüche besonders mit E. Coli O157: H7, zurückzuführen auf unzureichende Wärme Verarbeitung in der Wohnung trocknen. Auch in kommerziell vorbereitet ruckartig7,8,9ähnliche Fälle aufgetreten. Levine Et Al. 10 vorgeschlagen, dass lebensmittelbedingten Mikroorganismen moderate Trocknungsbedingungen (ca. 60 ° C) von gewerblichen ruckartig Hersteller verwendet überleben können. E. Coli O157: H7 Ausbrüche von lebensmittelbedingten Erkrankungen in der Mitte der 1990er Jahre wurden Boden getrocknete Fleisch Produkte6,11zugeschrieben. In den früheren Fällen verursacht das Hauptrisiko interessanterweise durch bakterielle Erreger als lebensfähig aber nicht kultivierbarer (VBNC) anerkannt. Unter verschiedenen Belastungen wie z.B. Temperaturschwankungen oder Hunger könnte die E. Coli -Zellen einen bestimmten Zustand bekannt als VBNC Zustand12,13eingeben. Die VBNC Zellen können dann durch die Einwirkung von geeigneten Bedingungen zurück zu kultivierbaren Zellen reanimiert und dann stellen eine Bedrohung für die menschliche Gesundheit aufgrund von lebensmittelbedingten Kontamination14,15. Dies bedeutet, dass das Fleisch konsumiert wird, sofort nach dem Trocknen des Produkts sicher ist. Im Falle von unzureichender Speicher, z. B. erhöhte Luftfeuchtigkeit, ist jedoch ein hohes Risiko einer Reaktivierung von Krankheitserregern und mikrobiellen Wachstums.

Neben der Trocknung und Marinade Methoden gibt es eine hohe Nachfrage seitens der Verbraucher natürliche Produkte als Alternative zu Zusatzstoffe zu verwenden, um Lebensmittel Qualität16,17zu verbessern. Es wurde ein besonderes Interesse an der Anwendung von natürlichen Zusatzstoffen für Fleisch anstelle von klassischen synthetischen Konservierungsmitteln18,19,20,21. Obwohl es an genügend experimentelle Beweise bei der Verwendung von ätherischen Ölen, fehlt wenn das Fleisch zu trocknen, zeigt frühe Forschung auf diesem Gebiet bereits positive Ergebnisse22,23.

Seit dem Mittelalter haben Menschen für ihre antimikrobiellen, Insektizide und Tierärztl Chracteristics24,25,26ätherisches Öl Verbindungen (EOCs) anerkannt. Heute gehören EOCs eines der wichtigsten Gruppe von bioaktiven Naturstoffen. Unter den verschiedenen EOCs ist Thymol eines der bekanntesten. Es besteht aus mehr als 85 % der TEO-23. Diese Phenol verhindert eine mikrobielle und chemische Verschlechterung bei Lebensmitteln zugesetzt. Darüber hinaus könnte seine antibakteriellen Eigenschaften in Kombination mit anderen natürlichen Konservierungsmittel2,27,28,29,30verbessert werden. Heute, Thymian (Thymus Vulgaris), eine Kraut, das gehört zur Familie der Lamiaceae , als ein Aromastoff sowie eine sehr effektive Fleisch Konservierungsmittel31erkannt wurde. Eine Studie von García-Díez Et Al. 30 auf Fleischprodukten festgestellt, dass TEO eine breitere Hemmung Muster vor lebensmittelbedingten Krankheitserregern im Vergleich zu anderen ätherischen Ölen angezeigt. Daher gibt es die Möglichkeit, erhöhen Sie den Wert von getrocknetem Fleisch und das Risiko von lebensmittelbedingten Erkrankungen durch die Anwendung von ätherischen Ölen bei der Trocknung.

In diesem Protokoll präsentieren wir eine neuartige Methode zur Anwendung von TEO während Fleisch trocknen, speziell mit es in Dampf Form direkt in Kammer eine Trocknung. Für die Bewertung verwenden wir das MIC um zu bestimmen, das Fehlen von pathogenen Bakterien im behandelten Proben im Vergleich zu roh. Die vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass diese Methode eine wirksame Alternative zu synthetischen Konservierungsmitteln und es senkt die Keimbelastung in Trockenfleisch.

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Protocol

1. die Fleischzubereitung

  1. Erhalten Sie eine kurze Lende vom Rind (frisches Rindfleisch aus Bizeps Femoris) von einer lokalen Metzgerei und überträgt es auf das Labor.
    Hinweis: Es wird empfohlen die Lende von Rindfleisch bei Raumtemperatur (20-25 ° C), Transport für einen Zeitraum von nicht mehr als 20 min in einem hermetisch versiegelten Beutel.
  2. Um die äußere Oberfläche des Muskels Rindfleisch, in einer laminaren Sicherheitsschrank zu sterilisieren waschen den Muskel durch Besprühen mit 70 % (V/V) Ethanol für 10 s mit einem Squeeze-Flasche von 500 mL. 0,025 g Ethanol pro 1 cm2 Muskel Oberfläche anzuwenden.
  3. Entfernen Sie die äußere Oberfläche des Fleisches aseptisch mit einem Messer, Ethanol verbleiben im Inneren Muskel zu vermeiden. Entfernen Sie etwa 3 mm des Muskel inneren Oberfläche Einheitlichkeit des Muskels zu halten.
  4. Den Muskel in einem versiegelten Plastikbeutel verpacken und überträgt es auf eine Tiefkühltruhe.
  5. Speichern Sie den Muskel bei-18 ° C für 1 Tag. Dann tauen Sie die gefrorenen Muskel bei 4 ° C für 6 h.
    Hinweis: Zum Auftauen, wird empfohlen, den Muskel aus dem Gefrierfach in den Kühlschrank stellen zu verschieben.
  6. Schneiden Sie in eine laminare Sicherheitsschrank jeder Muskel in 0,5 cm dicke Scheiben mit einem Fleisch-Cutter. Dann schneiden mit einem Messer es in kleine 5 × 2,5 cm2 rechteckige Muster.
  7. Die rechteckigen Fleischproben in Plastiktüten verpacken und in der Tiefkühltruhe bei-18 ° C für die spätere Verwendung zu speichern.

2. Vorbereitung des standardisierten Inoculum und Impfung Verfahren in eine laminare Sicherheitsschrank

  1. Bereiten Sie standardisierte Inokulum (1,5 × 108 KBE/mL) von E. Coli ATCC 25922 die Fleischproben impfen.
    1. Vorbereitung auf das Lager Inokulum zuerst verzichten Sie die lyophilisierte Bakterienkultur (vom Lieferanten gelieferten) in eine sterilisierte 15-mL-Tube vorausgefüllt mit 10 mL der sterilisierten gepuffert Mueller Hinton Brühe (BMHB). Pflegen Sie diese Suspension 24 h bei 37 ° C.
      1. Bakterielle Vorratslösung wie folgt vorbereiten: nehmen Sie ca. 0,1 - 0,2 mL Bakteriensuspension und verdünnt in einen 20-mL-Fläschchen geschlossen mit einem Gummistopfen mit einer Aluminium-Kappe vorausgefüllt mit 15 mL der sterilisierten BMHB. Pflegen Sie diese Suspension 24 h bei 37 ° C.
      2. Bewahren Sie im Kühlschrank bei 4 ° C für die Vorbereitung des standardisierten Inokulums.
    2. Aus der Stammlösung (siehe Schritt 2.1.1) von E-coli nehmen etwa 0,1 - 0,2 mL Bakteriensuspension und verdünnt in einem 15 mL Kunststoff sterilisiert Rohr vorausgefüllt mit 10 mL der sterilisierten gepuffert Mueller Hinton Brühe (BMHB). Inkubieren Sie die Röhrchen bei 37 ° C für 24 h.
    3. Fügen Sie für die Zubereitung von standardisierten Inokulum (1,5 × 108 KBE/mL) kleine Mengen dieser Suspension in einem 15 mL sterilisiert Rohr vorausgefüllt mit 10 mL der sterilisierten BMHB hinzu
    4. Gründlich die Mischung Wirbel und messen die optische Dichte (OD) bei 600 nm mit einem Densitometer32.
    5. Wiederholen Sie die Schritte 2.1.3 - 2.1.4 bis die OD, ausgedrückt in der McFarland Wert um 0,5 gegenüber dem Wert des sauberen BMHB erhöht ist.
  2. Die rechteckigen Fleischproben Platz für die Impfung Verfahren in zwei verschiedenen Aluminium-Folien (20 x 30 cm), eine für die Kontrollproben und die zweite für die beimpften Fleischproben.
    1. Impfen Sie über die zweite Aluminiumfolie die rohen rechteckige Fleischproben mit 800 µL der Bakterien Aussetzung des ausgewählten Stamm (das entspricht 1,2 × 108 KBE pro Fleisch Probe) durch das Inokulum auf der Oberfläche gleichmäßig zu verteilen.
      1. Pipette 400 µL auf der einen Seite der Probe und sanft verteilt mit einem sterilen Zelle Spreader auf der Oberfläche. Für 10 min. Wiederholen Sie das gleiche Verfahren für den Rest der Suspension auf der anderen Seite der Probe trocknen lassen.

3. Trocknung und TEO Anwendung

  1. Übertragen von beiden Aluminium-Folien mit den rechteckigen Fleischproben aus der laminaren Sicherheitsschrank zum Trockner: jeweils mit Alufolie bedecken, und platzieren Sie die Proben innerhalb des Trockners.
  2. Das Trocknen im Trockner standard Labor durchführen.
    Hinweis: Zuerst Backofen Sie den auf 55 ° C. Dieses Verfahren kann für 20 min dauern.
    1. Trocknen Sie die Kontrollproben 6 h bei 55 ° C, mit trocknen Luft Relative Luftfeuchte Werte im Bereich von 30-45 %.
      Hinweis: Trocknung Luft Relative Luftfeuchte Werte variieren in Abhängigkeit von der Rate von Verdampfung der Flüssigkeit aus dem Fleisch.
  3. Berechnen Sie das Volumen des TEO angewendet, und drücken Sie die ätherische Öl-Konzentration als ein Volumen von TEO pro Trockner Volumen (mL/L Luft). Beispielsweise führt die Dosis von 1,5 mL TEO in 53 L (Inhalt des Trockners) in einer Konzentration von 0,028 mL/L Luft. Verwenden Sie Dosen von 1,5 mL (0,028 mL/L Luft), 1 mL (0,019 mL/L Luft) und 0,75 mL (0,014 mL/L Luft), um festzustellen, das MIC von TEO für E. Coli.
  4. Vor dem Trocknen, für die Anwendung der TEO Dämpfe (mit Thymol als die wichtigsten zusammengesetzten 79 %), Tränken Sie ein Filterpapier (12 x 20 cm) mit einer 1,5 mL Dosis von TEO und Platz in den Trockner vor dem Ventilator.
  5. Trocknen Sie die TEO behandelt Fleischproben nach dem gleichen Verfahren wie für die Kontrollproben (Schritt 3.1 und 3.2).
    Hinweis: Nachdem die trocknenden Prozess endet und Proben entfernt sind, schalten Sie den Ofen für 3 h bei 80 ° C und stellen Sie die Luft-Ventil-Anzeige zu 100 % um die ätherische Öl-Rückstände aus dem Ofen zu reinigen.

(4) mikrobiellen Analyse

  1. Untersuchen Sie bevor das Fleisch Inokulation mit Bakterien die Fleischproben für jede Verfälschung. Das Auftreten von Schleim und die Erkennung von starken und scharfen Gerüche sind kennzeichnend für Fleisch verderben. Fühlt sich die Textur "schleimig" an, die Bakterien möglicherweise gestartet, auf der Oberfläche des Fleisches zu multiplizieren.
  2. Um die Wirksamkeit der Impfung zu beurteilen, testen Sie die rohen inokulierten Proben auf das Vorhandensein von E. Coli ATCC 25922 und vergleichen sie mit nicht geimpft Kontrollproben vor dem Trocknen Eingriff. Zu diesem Zweck:
    1. Waschen Sie jedes Fleisch Sample (2 Kontrollproben und 2 inokulierte Proben). Jedes Fleisch-Probe in eine sterilisierte Flasche mit gepufferten Peptonwasser (8,5 g NaCl, 1 g Pepton, 5 Tabletten von Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung und 1 g Polysorbat 80 in 1 L Wasser) in einem Verhältnis von 01:10 (w/V) mit einem pH-Bereich von 7-7,3 auszusetzen. Schütteln Sie mit einem Shaker bei 140 u/min für 10 min bei Raumtemperatur.
      Hinweis: Wäsche sofort nach dem Eingriff Inokulation.
    2. Bewerten Sie die Anzahl der Bakterien durch eine angepasste 6 × 6 Tropfen Platte Verfahren von Chen, Nace und Irwin33 auf Platte-Count-Agar (PCA) und MacConkey Agar (MCA) zusammengefasst.
      Hinweis: Die 6 × 6-Drop-Methode verwendet die Brühe Mikro Verdünnungsmethode, 10-divisibel serielle Verdünnungen der untersuchten Probe mit einer Mehrkanal-Pipette, vorzubereiten, das ist weniger Arbeit, die intensive und sparsamer im Vergleich zu der konventionellen Methode33, 34.
    3. Pflegen Sie die 10-divisibel serielle Probe Verdünnungen durch die 6 × 6 Tropfen Platte Verfahren für die Bewertung von E. Coli.
      Hinweis: Besonders für die 6 × 6-Drop-Methode, für Anbau Verwendung sechs 5 µL-Tropfen, ausgewählt von sechs Verdünnungen der untersuchten Probe mit einer Mehrkanal-Pipette. Auf entsprechend getrocknete Petrischalen die Tropfen in den Agar schnell aufnehmen und die Pflanzen durch diese Methode ist sehr praktisch und handlich34.
    4. Inkubieren Sie die Petrischalen bei 37 ° C für 24 h. Nach Ablauf der Anbau bewerten Sie die Anzahl der Kolonien von E. Coli in den Petrischalen (CFU g-1 von getrocknetem Fleisch) wie in Abschnitt 5 beschrieben.
  3. Nehmen Sie nach dem Trocknen zwei beimpfte getrockneten Proben und vergleichen sie mit zwei getrocknete nicht geimpft Kontrollproben für lebensfähige Escherichia Coli, beziehungsweise. Um das Vorhandensein oder Fehlen von E. Coli von diesen vier ssind zu bestimmen, vornehmen Sie den Voranreicherung der Samples Fleisch wie folgt:
    1. Jedes Fleisch-Probe in eine sterilisierte Flasche mit gepufferten Peptonwasser auszusetzen (siehe Schritt 4.2.1) und schütteln mit einem Shaker bei 140 u/min für 10 min bei Raumtemperatur. Dann inkubieren Sie jedem Kolben bei 37 ° C während 6 h für Voranreicherung.
    2. Folgen Sie für die Bewertung und die Kultivierung von Bakterien das gleiche Verfahren wie in 4.2.2 - 4.2.4 beschrieben.

5. Überprüfen Sie die Ergebnisse

  1. Nach die Inkubation abgeschlossen ist, entfernen Sie die Petrischalen aus dem Inkubator und überprüfen Sie die Ergebnisse wie folgt:
    1. Um die Gesamtzahl der Kolonien zu bewerten, prüfen Sie die Platten auf das Vorhandensein von mesophilen aeroben Bakterien auf PCA (weiße Flecken) und typische E. Coli Kolonien auf MCA (rot bis dunkel rosa). Wenn die Erreger nicht vorhanden ist, stellen beide Nährböden kein Wachstum.
    2. Zählen der Kolonien und bestimmen die Menge von E. Coli (KBE/g-1 von getrocknetem Fleisch) vorhanden.
      Hinweis: Die Anzahl der Kolonien (N) bei zwei aufeinanderfolgenden Verdünnungen mit 30 oder weniger Kolonien pro Tropfen (Abbildung 1). Die Anzahl N der KBE/g-1 von getrocknetem Fleisch wird wie folgt35 bestimmt.
      Equation
      wo C ist die Summe der Kolonien auf alle Tropfen gezählt, V ist das Volumen der Probenverdünnung verwendet pro Tropfen (hier: 0,05 mL), n1 ist die Anzahl der Tropfen der ersten Verdünnung verwendet, n2 ist die Anzahl der Tropfen bei der zweiten Verdünnung verwendet, und d steht für die Verdünnung von der der erste zählt erfasst wurden.
  2. Um die mikrobiologische Daten zu analysieren, konvertieren Sie die Anzahl der Kolonien CFU g-1 anmelden und sie für die wichtigsten Auswirkungen der Behandlung36Varianzanalyse (ANOVA) unterwerfen.
    1. Die Tukey ehrlich signifikanter Unterschied Test (Tukey HSD) für mehrere mittlere Vergleiche36 und bestimmen Sie die signifikanten Unterschiede zwischen den Behandlungen zu.

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Representative Results

Wir hatten zuerst vorher entwickelt diese Methode durch die Verwendung von ätherischen Oreganoöl (OEO) zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und erhöhen Sie den Wert von getrocknetem Fleisch. In der Regel zeigte die vorhergehenden Experimenten, dass E. Coli in den VBNC Zustand geht, während der Trocknung als Überlebensstrategie. Das beweist die Tatsache, dass gab es keine kultivierbaren Bakterien nach der Trocknung22fertig. Daher war die Voranreicherung Prozess für 6 h erforderlich, damit die Zählung des Stammes. Kürzere Zeiträume waren die Nummern der wachsenden Zellen noch sehr gering. Infolgedessen werden die Ergebnisse nach dem Voranreicherung Prozess und ausgenommen rohe Proben, die angeben, die Kontrolle der Effizienz der Impfung geimpft (siehe Tabelle 1). Insgesamt war es nicht notwendig, um die TEO-Dosis von 3 mL (0,057 mL/L Luft) seit in unserem vorherigen Studie22 zu testen die E. Coli konnte nicht gefunden werden, nach den OEO Behandlungen und es wurde für den Geschmack als zu intensiv von den Verbrauchern bewertet. Daher wurden niedrigere Konzentrationen von TEO getestet, um das MIC gegen E. Colizu definieren.

Tabelle 1 zeigt das Verhalten von E. Coli in Rindfleisch Proben bei 55 ° C für 6 Stunden getrocknet und die Voranreicherung Prozess für PCA und MCA ausgesetzt. PCA zeigt die Entwicklung der mesophilen aeroben Bakterien wie Pseudomonas spp. und E. Coli. MCA identifiziert das Vorhandensein von E. Coli. Beimpften raw-Proben nach Inokulation (das Steuerelement für die Beimpfung Effizienz) erreichen im Durchschnitt eine Bevölkerung von 5,31 Log CFU g-1 von Bakterien, für PCA und MCA, was bedeutet, dass es gab keine Verunreinigungen auf der Fleischproben zu Beginn des Verfahrens. Nach Trocknung, signifikante Unterschiede (p <0,05) bzw. zwischen unbehandelten Proben (NoEO) und 0,75 mL, 1 mL und 1,5 mL TEO-behandelten Proben für beide Nährböden beobachtet wurden. Dieses Ergebnis ergab eine gelungene Performance der TEO-Behandlung, Verringerung der E. Coli zählt bei der Erhöhung der Dosis des ätherischen Öls. Darüber hinaus sind die Grafen in beide Nährböden sehr ähnlich, die deuten darauf hin, dass die Proben nach Voranreicherung, E. Coli und nicht-Kontamination mit anderen Bakterien präsentieren. Deutlich, schied aus E. Coli unter der TEO-Behandlung mit 1,5 mL Dosis. Infolgedessen die TEO-Konzentration von 0,028 mL/L Luft zeigte sich als das entsprechende Mikrofon gegen E. Coli auf einen erheblichen Rückgang VBNC E. Coli (p < 0,05) nach 6 h Trocknung bei 55 ° C. Die statistischen Unterschiede beobachtet wurden, bei der Durchführung mehrere mittlere Vergleiche zwischen der Dosis von TEO und Probenart für PCA und MCA (siehe Tabelle 1; Tukey HSD, p < 0,05).

Figure 1
Abbildung 1: Demonstration der Zählung der Anzahl der Kolonien (N) bei zwei aufeinanderfolgenden Verdünnungen, die 30 oder weniger Kolonien pro Tropfen enthalten. In diesem Beispiel ergibt sich nach der Inkubation der PCA Petri bei 37 ° C für 24 h Gerichte. Durch die Nutzung der 6 × 6-Drop-Methode für den Anbau, wurden sechs 5 µL-Tropfen von sechs ausgewählten Verdünnungen der untersuchten Probe mit einer Mehrkanal-Pipette gepflanzt. Auf entsprechend getrocknete Petrischalen, in diesem Fall PCA werden die gewachsenen Kolonien (weiße Flecken) aus zwei aufeinander folgende Verdünnungen (10-4 und 10-5) aufgezählt, die 30 oder weniger Kolonien pro Tropfen enthalten. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Probenart
Behandelten Proben Unbehandelte Proben
Dosis von TEO PE 6H_PCA PE 6H_MCA Raw_PCA Raw_MCA
NoEO 3.929 (0,44)d 3.833 (0,40)d 5.474 (0,12)ein 5.516 (0,05)ein
0,75 mL 2.493 (0,11)c 2.516 (0,22)c 5.370 (0,03)ein 5.452 (0,24)ein
1 mL 1.574 (1.05)b 1,579 (1.06)b 5.129 (0,35)ein 5.123 (0,40)ein
1,5 mL NDein NDein 5.298 (0,09)ein 5,166 (0,33)ein

Tabelle 1: Mittel (Standardabweichung) des Verhaltens von E. Coli ATCC 25922 (Log CFU g-1) in Rindfleisch Proben bei 55 ° C für 6 Stunden in einem herkömmlichen Trockner getrocknet unterzogen Voranreicherung (PE) für 6 h und die Kontrolle der Inokulation Effizienz (RAW) für beide Platte Count-Agar (PCA) und MacConkey Agar (MCA). Verschiedene Buchstaben ("a", "b", "c", "d") in der gleichen Spalte stehen die statistischen Gruppierungen der Kategorie Mittel und zeigen signifikante Unterschiede (p < 0,05). Dosis von TEO, Prise Thymian ätherisches Öl; NoEO, kein ätherisches Öl; ND, nicht erkannt. Die p -Werte gemeldet werden mehrere mittlere Vergleiche zwischen der Dosis von TEO und Probenart für PCA und MCA (Tukey HSD, p < 0,05 zeigt statistischen Signifikanz).

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Discussion

Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass Mikroorganismen verursacht durch Lebensmittel übertragene Krankheiten Trocknung10 überleben. Es ist daher notwendig, Konservierungsstoffe gelten vor dem Trocknen um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. In dieser Studie konzentrieren wir uns auf die Verwendung von TEO. Der Grund ist ein zweifaches: Erstens gibt es eine hohe Nachfrage seitens der Verbraucher natürliche Produkte als alternative Zusatzstoffe zu verwenden, um Lebensmittel Qualität16; zu verbessern Zweitens zeigte eine frühere Studie positive Ergebnisse nach der Verwendung von OEO während das Fleisch trocknen Prozess22. Daher wurde die Methode durch den Einsatz von OEO während der Trocknung von Fleisch auf die Verwendung von anderen ätherischen Ölen, mikrobielle Belastung zu kontrollieren erweitert.

In einer früheren Studie haben wir getestet, OEO zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und erhöhen Sie den Wert von getrocknetem Fleisch. Unsere frühere Ergebnisse zeigten, dass E. Coli erfolgreich gehemmt wurde, mithilfe von OEO in das Fleisch austrocknen, da E. Coli tragfähige zählt nach 6 h Trocknung bei 55 ° C mit 1,5 mL (0,028 mL/L Luft) OEO22deutlich zurückgegangen. Für die vorliegende Studie haben wir die Methode mit TEO implementiert. Es konnte gezeigt werden, dass mit dieser Methode lässt sich erkennen, aufzählen und VBNC E. Coli in Trockenfleisch Proben zu reduzieren. Die Verwendung von TEO hat jedoch Beschränkungen wegen der organoleptischen Eigenschaften, da sie den Geschmack, Geruch und Konsistenz des Produkts Trockenfleisch betrifft. Aus diesem Grund war es wichtig, die Mikros notwendig, E. Coli , insbesondere pathogene Bakterien zu verhindern, die durch Lebensmittel übertragene Infektionen verursachen zu etablieren.

In beiden Fällen war E. Coli unter die OEO und TEO Behandlung mit einer Dosis von 1,5 mL reduziert. Als Ergebnis der beiden Studien, die Konzentration von 0,028 mL/L Luft OEO und TEO bzw. war angegeben als das MIC gegen E. Coli durch einen deutlichen Rückgang der Grafen von VBNC E. Coli (p < 0,05) nach 6 h Trocknung bei 55 ° C. Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, dass in Proben mit 1,5 mL TEO behandelt, die E. Coli entfernt wurde. In diesem Zusammenhang war es nicht notwendig, die Dosis von 3 mL (0,057 mL/L Luft) von TEO zu testen. Außerdem eine frühere Studie gezeigt, dass die Bakterien mit der Dosis von 3 mL OEO behandelt wurde nach ätherisches Öl Behandlung22nicht erkannt. Daher wurden niedrigere Dosen von TEO in diesem Protokoll verwendet. Diese Eliminierung von E. Coli ist verbunden mit der Tatsache, dass TEO Thymol, enthält die ist ein sehr wirksames ätherisches Öl zusammengesetzte gegen mikrobielle Aktivität. Vor allem ist es eine vorherrschende und der meist anerkannte chemische Verbindung gegen Stämme von E. Coli37,38.

Dieses Protokoll ist in erster Linie auf dem Bildschirm VBNC E. Coli mit Voranreicherung der Trockenfleisch Proben für 6 h damit die Zählung der Belastung (die notwendig ist, da gab es keine kultivierbaren Bakterien nach Beendigung der Trocknung) standardisiert. Dieses Protokoll kann möglicherweise angepasst werden, um anderen lebensmittelbedingten Krankheitserregern wie Salmonella Enteritidis und Listeria Monocytogenes in getrockneten Fleischerzeugnissen zu erkennen, aber mehr Forschung auf diesem Gebiet ist notwendig.

Untersuchungen, die der Umgang mit lebensmittelbedingten Krankheitserregern sind sehr dynamisch und beinhalten einen mehrstufigen Prozess, der je nach der spezifischen Situation und den lokalen Umweltbedingungen abweichen können. Diese Untersuchungen sind wichtig, weil sie die Verwendung von natürlichen Zusatzstoffen in verschiedenen Lebensmitteln Erhaltung Techniken fördern. Soweit wir wissen, sind diese Studien die ersten, eine neuartige Methode durch die Anwendung von ätherischen Ölen bei Fleisch trocknen, speziell mit ihnen in Form der Dampf direkt in die Trockenkammer zu offenbaren. Die positiven Ergebnisse zeigen, dass diese Methode eine bemerkenswert effektiv Wahl gegenüber synthetischen Zusatzstoffen ist und es senkt die mikrobiellen Wachstums in Trockenfleisch. Für die zukünftige Forschung wird Dosis Optimierung der Anwendung in Kombination mit anderen ätherischen Ölen und/oder anderen Konservierungsmethoden empfohlen, um die antimikrobielle Wirkung von diesen Synergien zu bewerten.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde durch die innere Grant Agentur der Fakultät des tropischen AgriSciences unterstützt (Projektnummer: 20175013) und die CIGA 20182023 beide Zuschüsse, die Tschechische Universität für Biowissenschaften.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Meat cutter Kalorik KP 3530 from Miami Gardens, FL, USA
Laminar safety cabinet Faster s.r.l from Italy
Squeeze bottle of 500 mL Merci 632 524 325 025 from CZ
Standard laboratory drier UFE 400 Memmert DE 66812464 from Germany
Incubator BT 120 N/A from CZ
Refrigerator and Freezer Bosch KGN34VW20G from DE
Densitometer Biosan 220 000 050 122 Latvia; supplier Merci, CZ
Escherichia coli ATCC 25922 Oxoid CL7050 from CZ
Vortex Chromservis 22008013 from CZ
Sterilized plastic tubes 15 mL Gama 331 000 020 115 from CZ, supplier Merci
20 mL injection vial Healthy vial hvft169 from China
20 mm sterile butyl rubber stopper Merci 22008013 from CZ
20 mm aluminum cap Healthy vial N/A from China
Thyme essential oil Sigma Aldrich W306509 from St Louis, MO, USA
Mueller Hinton Broth Oxoid CM0337 from CZ
NaCl Penta 16610-31000 from CZ
Peptone Oxoid LP0034 from CZ
Phosphate-buffered saline Sigma Aldrich P4417 from CZ
Polysorbate 80 (Tween 80) Roth T 13502 from DE, supplier P-lab
Shaker SHO-1D Verkon DH.WSR04020 from CZ,  10 - 300 rpm. 350 x 350 mm with a platform for flasks
Ethanol 70% Bioferm N/A from CZ
MacConkey Agar Oxoid CM007 from CZ
Plate Count Agar Oxoid CM0325 from CZ
Filter paper Merci 480 622 080 040 from CZ
Erlenmeyer flasks 250 mL Simax 610 002 122 636 from CZ; supplier Merci CZ
Multichannel pipette Socorex S852820 from Switzerland; supplier P lab, CZ
Microtiter plate Gamma V400916 CZ
Microlitre pipette 100-1000 μL Eppendorf 333 120 000 062 from Germany; supplier Merci, CZ

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Eklund, M. W., Peterson, M. E., Poysky, F. T., Paranjpye, R. N., Pelroy, G. A. Control of bacterial pathogens during processing of cold-smoked and dried salmon strips. J. Food Prot. 67 (2), 347-351 (2004).
  2. Mahmoud, B. S. M., et al. Preservative effect of combined treatment with electrolyzed NaCl solutions and essential oil compounds on carp fillets during convectional air-drying. Int. J. Food Microbiol. 106 (3), 331-337 (2006).
  3. Rahman, M. S., Guizani, N., Al-Ruzeiki, M. H., Al Khalasi, A. S. Microflora Changes in Tuna Mince During Convection Air Drying. Dry. Technol. 18 (10), 2369-2379 (2000).
  4. Faith, N. G., et al. Viability of Escherichia coli O157: H7 in ground and formed beef jerky prepared at levels of 5 and 20% fat and dried at 52, 57, 63, or 68 C in a home-style dehydrator. Int. J. Food Microbiol. 41 (3), 213-221 (1998).
  5. Hierro, E., De La Hoz, L., Ordóñez, J. A. Headspace volatile compounds from salted and occasionally smoked dried meats (cecinas) as affected by animal species. Food Chem. 85 (4), 649-657 (2004).
  6. Nummer, B. A., et al. Effects of Preparation Methods on the Microbiological Safety of Home-Dried Meat Jerky. J. Food Prot. 67 (10), 2337-2341 (2004).
  7. Greig, J. D., Ravel, A. Analysis of foodborne outbreak data reported internationally for source attribution. Int. J. Food Microbiol. 130 (2), 77-87 (2009).
  8. Eidson, M., Sewell, C. M., Graves, G., Olson, R. Beef jerky gastroenteritis outbreaks. J. Environ. Health. 62 (6), 9-13 (2000).
  9. Allen, K., Cornforth, D., Whittier, D., Vasavada, M., Nummer, B. Evaluation of high humidity and wet marinade methods for pasteurization of jerky. J. Food Sci. 72 (7), (2007).
  10. Levine, P., Rose, B., Green, S., Ransom, G., Hill, W. Pathogen testing of ready-to-eat meat and poultry products collected at federally inspected establishments in the United States, 1990 to 1999. J. Food Prot. 64 (8), 1188-1193 (1990).
  11. Keene, W. E., et al. An outbreak of Escherichia coli O157:H7 infections traced to jerky made from deer meat. JAMA. 277 (15), 1229-1231 (1997).
  12. Oliver, J. D. The viable but nonculturable state in bacteria. J. Microbiol. 43, 93-100 (2005).
  13. Oliver, J. D. Recent findings on the viable but nonculturable state in pathogenic bacteria. FEMS Microbiol. Rev. 34 (4), 415-425 (2010).
  14. Khamisse, E., Firmesse, O., Christieans, S., Chassaing, D., Carpentier, B. Impact of cleaning and disinfection on the non-culturable and culturable bacterial loads of food-contact surfaces at a beef processing plant. Int. J. Food Microbiol. 158 (2), 163-168 (2012).
  15. Li, L., Mendis, N., Trigui, H., Oliver, J. D., Faucher, S. P. The importance of the viable but non-culturable state in human bacterial pathogens. Front. Microbiol. 5, 258 (2014).
  16. Hernández, H., Claramount, D., Kučerová, I., Banout, J. The effects of modified blanching and oregano essential oil on drying kinetics and sensory attributes of dried meat. J. Food Process. Preserv. , (2016).
  17. García-Díez, J., et al. The Impact of Essential Oils on Consumer Acceptance of Chouriço de vinho - A Dry-Cured Sausage Made from Wine-Marinated Meat - Assessed by the Hedonic Scale, JAR Intensity Scale and Consumers' "Will to Consume and Purchase.". J. Food Process. Preserv. 41 (4), (2017).
  18. Govaris, A., Solomakos, N., Pexara, A., Chatzopoulou, P. S. The antimicrobial effect of oregano essential oil, nisin and their combination against Salmonella Enteritidis in minced sheep meat during refrigerated storage. Int. J. Food Microbiol. 137 (2-3), 175-180 (2010).
  19. Holley, R. A., Patel, D. Improvement in shelf-life and safety of perishable foods by plant essential oils and smoke antimicrobials. Food Microbiol. 22 (4), 273-292 (2005).
  20. Petrou, S., Tsiraki, M., Giatrakou, V., Savvaidis, I. N. Chitosan dipping or oregano oil treatments, singly or combined on modified atmosphere packaged chicken breast meat. Int. J. Food Microbiol. 156 (3), 264-271 (2012).
  21. Ballester-costa, C., Sendra, E., Viuda-martos, M. Assessment of Antioxidant and Antibacterial Properties on Meat Homogenates of Essential Oils Obtained from Four Thymus Species Achieved from Organic Growth. Foods. 6 (8), 59 (2017).
  22. Hernández, H., et al. The effect of oregano essential oil on microbial load and sensory attributes of dried meat. J. Sci. Food Agric. 97 (1), 82-87 (2017).
  23. García-Díez, J., Alheiro, J., Falco, V., Fraqueza, M. J., Patarata, L. Chemical characterization and antimicrobial properties of herbs and spices essential oils against pathogens and spoilage bacteria associated to dry-cured meat products. J. Essent. Oil Res. 29 (2), 117-125 (2017).
  24. Cavanagh, H. M. A. Antifungal Activity of the Volatile Phase of Essential Oils: A Brief Review. Nat. Prod. Commun. 2 (12), 1297-1302 (2007).
  25. Tajkarimi, M. M., Ibrahim, S. A., Cliver, D. O. Antimicrobial herb and spice compounds in food. Food Control. 21 (9), 1199-1218 (2010).
  26. Nedorostova, L., Kloucek, P., Kokoska, L., Stolcova, M., Pulkrabek, J. Antimicrobial properties of selected essential oils in vapour phase against foodborne bacteria. Food Control. 20 (2), 157-160 (2009).
  27. Burt, S. Essential oils: Their antibacterial properties and potential applications in foods - A review. Int. J. Food Microbiol. 94 (3), 223-253 (2004).
  28. Ramanathan, L., Das, N. Studies on the control of lipid oxidation in ground fish by some polyphenolic natural products. J. Agric. Food Chem. 40 (1), 17-21 (1992).
  29. Yamazaki, K., Yamamoto, T., Kawai, Y., Inoue, N. Enhancement of antilisterial activity of essential oil constituents by nisin and diglycerol fatty acid ester. Food Microbiol. 21 (3), 283-289 (2004).
  30. García-Díez, J., Alheiro, J., Falco, V., Fraqueza, M. J., Patarata, L. Synergistic activity of essential oils from herbs and spices used on meat products against food borne pathogens. Nat. Prod. Commun. 12 (2), 281-286 (2017).
  31. Hussein Hamdy Roby, M., Atef Sarhan, M., Abdel-Hamed Selim, K., Ibrahim Khalel, K. Evaluation of antioxidant activity, total phenols and phenolic compounds in thyme (Thymus vulgaris L.), sage (Salvia officinalis L.), and marjoram (Origanum majorana L.) extracts. Ind. Crops Prod. 43, 827-831 (2013).
  32. Gouveia, A. R., et al. The Antimicrobial Effect of Essential Oils Against Listeria monocytogenes in Sous vide Cook-Chill Beef during Storage. J. Food Process. Preserv. 41 (4), (2017).
  33. Chen, C., Nace, G., Irwin, P. A 6 x 6 drop plate method for simultaneous colony counting and MPN enumeration of Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, and Escherichia coli. J. Microbiol. Methods. 55 (2), 475-479 (2003).
  34. Herigstad, B., Hamilton, M., Heersink, J. How to optimize the drop plate method for enumerating bacteria. J. Microbiol. Methods. 44 (2), 121-129 (2001).
  35. Greenwood, M., Roberts, D. Practical food microbiology. , Blackwell Pub. Available from: https://drive.google.com/file/d/0BzyVOLllJ0B1YmlEemZ5M1RZekU/view?ts=590d8019 (2003).
  36. Vaughan, G. M., Corballis, M. C. Beyond tests of significance: Estimating strength of effects in selected ANOVA designs. Am. Psychol. Assoc. 72 (3), Available from: http://dx.doi.org/10.1037/h0027878 204-213 (1969).
  37. Smith-Palmer, A., Stewart, J., Fyfe, L. Antimicrobial properties of plant essential oils and essences against five important food-borne pathogens. Lett. Appl. Microbiol. 26 (2), 118-122 (1998).
  38. Burt, S. a, Reinders, R. D. Antibacterial activity of selected plant essential oils against Escherichia coli O157:H7. Lett. Appl. Microbiol. 36 (3), 162-167 (2003).

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Umweltwissenschaften Ausgabe 133 ätherisches Thymianöl natürliches Konservierungsmittel Fleisch zu trocknen Fleisch-Erhaltung mikrobielle Belastung Lebensmittelvergiftungen Escherichia coli
Die Wirkung der Anwendung von Thymian ätherisches Öl auf mikrobielle Belastung während der Trocknung von Fleisch
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Hernández, H., Fraňková, A., Klouček, P., Banout, J. The Effect of the Application of Thyme Essential Oil on Microbial Load During Meat Drying. J. Vis. Exp. (133), e57054, doi:10.3791/57054 (2018).

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