Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

Het Effect van de toepassing van essentiële tijmolie op microbiële laden tijdens het drogen van vlees

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

Micro-organismen zoals Escherichia coli die vleesproducten besmetten veroorzaken door voedsel overgedragen ziekten. Het gebruik van essentiële oliën in het drogen van vlees is niet diep bestudeerd. Hier presenteren we een nieuwe methode voor het toepassen van essentiële tijmolie vlees tijdens het drogen ter vermindering van de microbiële belasting in gedroogd vlees.

Abstract

Vlees is een eiwitrijke maaltijd die wordt gebruikt bij de voorbereiding van jerky, een populaire voedsel snack, waar behoud en veiligheid belangrijk zijn. Verzekeren van de veiligheid van het voedsel te verlengen de houdbaarheid van vlees en vleesproducten, het gebruik van natuurlijke of synthetische conserveermiddelen zijn toegepast op het besturingselement en foodborne bacteriën te elimineren. Een groeiende interesse in de toepassing van natuurlijke levensmiddelenadditieven voor vlees is toegenomen. Micro-organismen, zoals Escherichia coli, besmetten vlees en vleesproducten, door voedsel overgedragen ziekten veroorzaakt. Het is dus nodig ter verbetering van het proces voor het behoud van vlees. Echter, het gebruik van essentiële oliën bij het vlees wordt gedroogd wordt is niet diep bestudeerd. In dit opzicht is er een kans om Verhoog de waarde van gedroogd vlees en het risico van door voedsel overgedragen ziekten door essentiële oliën toe te passen tijdens het droogproces. In dit protocol presenteren wij een nieuwe methode voor het toepassen van essentiële tijmolie (TEO) tijdens vlees drogen, specifiek in damp formulier rechtstreeks in een droge kamer. Voor evaluatie gebruiken we minimaal inhiberende concentratie (MIC) voor de opsporing van het aantal schadelijke bacteriën in de behandelde monsters in vergelijking met ruwe monsters. De voorlopige resultaten blijkt dat deze methode een levensvatbare en alternatieve optie om synthetische conserveermiddelen is en dat het aanzienlijk microbiële lading in gedroogd vlees vermindert.

Introduction

Als een traditionele methode voor het behoud van voedsel drogen is gebruikt sinds de oudheid. Tegenwoordig is er een groeiende interesse in het drogen als een effectieve methode om voedsel behoud1,2,3. Het wordt gebruikt om een verscheidenheid van speciaal verwerkte vleeswaren te maken. Een van de meest bekende is schokkerig.

Jerky, een van de oudste methoden voor vlees behoud, is gebaseerd op uitharden en drogen op lagere activiteit van het water en dus te verlengen de houdbaarheid4. Tegenwoordig, schokkerig zoals een bewaarde genezen vlees nog steeds erg populair is, waar voedselveiligheid, smaak en textuur zijn essentieel. Schokkerige voorbereiding kan worden gebruikt voor bijna elk type van vlees, met inbegrip van rundvlees, varkensvlees, gevogelte of wild5, en het vereist hakken het vlees in reepjes mager en drogen. Meestal, marineren van het vlees in een genezen oplossing of roken worden gebruikt samen met drogen om het schokkerig zijn karakteristieke smaak6.

Ondanks het enorme belang van drogen om echt behoud van voedsel, het risico van uitbraken van door voedsel overgedragen door E. coli van slecht gedroogd rundvlees is van cruciaal belang en moet worden gecontroleerd. Er zijn enkele studies rapporteren van uitbraken van door voedsel overgedragen gastro-enteritis met name met E. coli O157:H7, toegeschreven aan onvoldoende warmte verwerking in huis-drogen. Vergelijkbare gevallen hebben voorgedaan zelfs in commercieel bereid schokkerig7,8,9. Levine et al. 10 voorgesteld dat foodborne micro-organismen gematigde drogen voorwaarden (ongeveer 60 ° C overleven kunnen) gebruikt door de commerciële schokkerig producenten. E. coli O157:H7 uitbraken van door voedsel overgedragen ziekten in het midden van de jaren 1990 werden toegeschreven aan grond gedroogd vlees producten6,11. Interessant is dat in alle vorige gevallen, wordt het belangrijkste risico veroorzaakt door bacteriële pathogenen erkend als levensvatbare maar niet-culturable (VBNC). De cellen van E. coli kunnen een bepaalde staat bekend als de VBNC staat12,13Voer onder verschillende benadrukt zoals temperatuurveranderingen of honger. De VBNC cellen vervolgens terug naar de culturable cellen door blootstelling aan adequate omstandigheden kunnen worden gereanimeerd en vervolgens presenteren een bedreiging voor de menselijke gezondheid als gevolg van foodborne besmetting14,15. Dit betekent dat als het vlees wordt geconsumeerd onmiddellijk na het drogen van het product is het veilig. In het geval van onvoldoende opslag, zoals verhoogde vochtigheid, is er echter een hoog risico van reactivering van pathogenen en microbiële groei.

Naast de methoden van het drogen en marinade is er een hoge vraag van de consument te gebruiken natuurlijke producten als een alternatief voor additieven om voedsel kwaliteit16,17. Er is een bijzondere belangstelling voor de toepassing van natuurlijke levensmiddelenadditieven voor vlees in plaats van klassieke synthetische conserveermiddelen18,19,20,21. Ook al is er een gebrek aan voldoende experimenteel bewijs in het gebruik van essentiële oliën bij het drogen van het vlees, toont vroege onderzoek op dit gebied al positieve resultaten22,23.

Sinds de Middeleeuwen, hebben mensen etherische olie verbindingen (EOCs) erkend voor hun antimicrobiële insecticide en antiparasitaire eenheidsbewerkingen24,25,26. Vandaag, behoren EOCs tot één van de belangrijkste groep van bioactieve natuurlijke stoffen. Onder de verschillende EOCs is thymol een van de meest bekende. Het is samengesteld uit meer dan 85% van TEO23. Deze fenol voorkomt dat microbiële en chemische verslechtering wanneer aan levensmiddelen toegevoegd. Bovendien kunnen zijn antibacteriële eigenschappen worden verbeterd in combinatie met andere natuurlijke conserveringsmiddelen2,27,28,29,30. Tegenwoordig, tijm (Thymus vulgaris), een kruid dat behoort tot de familie van de Lamiaceae , is erkend als een smaakstof agent, evenals een zeer effectieve vlees conserveermiddel31. Een studie van García-Díez et al. 30 op vleesproducten gevonden dat TEO weergegeven een bredere remming patroon tegen foodborne ziekteverwekkers in vergelijking met andere etherische oliën. Daarom is er een kans te verhogen de waarde van gedroogd vlees en het risico van door voedsel overgedragen ziekten door essentiële oliën toe te passen tijdens het droogproces.

In dit protocol, presenteren we een nieuwe methode voor het toepassen van TEO tijdens vlees drogen, specifiek gebruik ervan in de vorm van damp rechtstreeks in een drogen kamer. Voor evaluatie gebruiken we de microfoon om de afwezigheid van pathogene bacteriën in behandelde steekproeven in vergelijking met ruwe ones. De voorlopige resultaten blijkt dat deze methode een zeer effectief alternatief voor synthetische conserveermiddelen is en dat het aanzienlijk microbiële lading in gedroogd vlees vermindert.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. de vleesbereiding

  1. Een korte loin van rundvlees (vers rundvlees uit de musculus biceps femoris) te verkrijgen van een lokale slagerij en overbrengen naar het lab.
    Opmerking: Het wordt aanbevolen voor het vervoer van de karbonadestreng van rundvlees bij kamertemperatuur (20-25 ° C), voor een periode van niet langer dan 20 min in een hermetisch verzegelde zak.
  2. Om te steriliseren van het buitenoppervlak van de rundvlees-spier, in een laminaire veiligheidskast, de spier te wassen door te besproeien met 70% (v/v) ethanol voor 10 s gebruik van een squeeze-fles van 500 mL. Toepassing van 0,025 g van ethanol per 1 cm2 van spier oppervlak.
  3. Verwijder de buitenste oppervlakte van het vlees aseptisch met een mes om te voorkomen dat ethanol blijft in het interieur van de spier. Verwijderen van ongeveer 3 mm van het interieur van de spier te houden van de spier oppervlakte uniformiteit.
  4. Pakket van de spier in een afgesloten plastic zak en breng dit naar een vriezer.
  5. Bewaar de spier bij-18 ° C voor 1 dag. Vervolgens, Ontdooi de bevroren spier bij 4 ° C gedurende 6 uur.
    Opmerking: Voor het ontdooien, is het aanbevolen om de spier van de vriezer naar de koelkast.
  6. Snijd elke spier in 0.5 cm dikke plakjes met de Snijder van een vlees in een laminaire veiligheidskast. Vervolgens snijd met een mes het in kleine 5 × 2,5 cm2 rechthoekig monsters.
  7. De rechthoekige vleesmonsters in plastic zakken verpakken en bewaar ze in de diepvries bij-18 ° C voor later gebruik.

2. voorbereiding van de gestandaardiseerde entmateriaal en inoculatie Procedure in een laminaire veiligheid kabinet

  1. Gestandaardiseerde entmateriaal (1,5 × 108 CFU/mL) van E. coli ATCC 25922 om te enten van de vleesmonsters te bereiden.
    1. Voor de voorbereiding van de voorraad entmateriaal, afzien eerst de gelyofiliseerd bacteriecultuur (door de leverancier geleverde) in een gesteriliseerde tube van 15-mL vooraf gevuld met 10 mL van gesteriliseerde gebufferd Mueller Hinton Bouillon (BMHB). Cultiveren van deze schorsing gedurende 24 uur bij 37 ° C.
      1. De bacteriële stockoplossing als volgt voorbereiden: nemen ongeveer 0,1 - 0,2 mL van bacteriële suspensie en verdund in een 20-mL flacon afgesloten met een rubberstop met een aluminium dop vooraf gevuld met 15 mL gesteriliseerde BMHB. Cultiveren van deze schorsing gedurende 24 uur bij 37 ° C.
      2. Bewaar in de koelkast bij 4 ° C voor de bereiding van de gestandaardiseerde entmateriaal.
    2. Van de stockoplossing (zie stap 2.1.1) van E coli nemen ongeveer 0,1 - 0,2 mL van bacteriële suspensie en verdund in een 15-mL plastic gesteriliseerd buis vooraf gevuld met 10 mL van gesteriliseerde gebufferd Mueller Hinton Bouillon (BMHB). Incubeer de buis bij 37 ° C gedurende 24 uur.
    3. Voor de voorbereiding van de gestandaardiseerde entmateriaal (1,5 × 108 CFU/mL), Voeg kleine hoeveelheden van deze opschorting in een gesteriliseerde tube van 15-mL vooraf gevuld met 10 mL van gesteriliseerde BMHB.
    4. Grondig vortex het mengsel en meet de optische dichtheid (OD) op 600 nm door een densitometer32.
    5. Herhaal stap 2.1.3 - 2.1.4 tot de OD uitgedrukt als de McFarland-waarde wordt verhoogd met 0,5 vergeleken met de waarde van schone BMHB.
  2. Voor de inoculatie procedure, plaatst u de rechthoekige vleesmonsters in twee verschillende aluminium folie (20 x 30 cm), één voor de controlemonsters en de tweede voor de geënte vleesmonsters.
    1. Inoculeer over de tweede aluminiumfolie, de ruwe rechthoekige vleesmonsters met 800 µL van de entsuspensie van de geselecteerde stam (dit komt overeen met 1,2 × 108 kve per vlees monster) door het entmateriaal op het oppervlak gelijkmatig te verdelen.
      1. Pipetteer 400 µL aan één zijde van het monster en zachtjes verspreid met behulp van een spreider steriele cel op het oppervlak. Laat ze drogen voor 10 min. Herhaal dezelfde procedure als voor de rest van de ophanging aan de andere kant van het monster.

3. het drogen en TEO toepassing

  1. Overdracht van beide aluminium folie met de rechthoekige vleesmonsters van de laminaire veiligheidskast naar de droger: dekking elk met aluminiumfolie, en plaats de monsters in de droger.
  2. Uitvoeren van het drogen in een standaard laboratorium droger.
    Opmerking: Eerst Verwarm de oven op 55 ° C. Deze procedure kan duren voor 20 min.
    1. Droog de controlemonsters voor 6 h bij 55 ° C, met het drogen van de lucht relatieve vochtigheid waarden variërend van 30-45%.
      Opmerking: Drogen lucht relatieve vochtigheid waarden variëren in de tijd, afhankelijk van het tempo van de verdamping van vloeistof uit het vlees.
  3. Berekenen van het volume van TEO toegepast, en de concentratie van de etherische olie als een volume van TEO per föhn volume (mL/L lucht) uitdrukken. Bijvoorbeeld, resulteert de dosis van 1,5 mL van TEO in 53 L (deel van de droger) in een concentratie van 0.028 mL/L lucht. Gebruiken om te bepalen van de MIC van TEO voor E. coli, doses van 1,5 mL (0.028 mL/L lucht), 1 mL (0.019 mL/L lucht) en 0,75 mL (0.014 mL/L lucht).
  4. Vóór het drogen, voor de toepassing van de TEO dampen (met thymol als de belangrijkste samengestelde 79%), geniet een filtreerpapier (12 x 20 cm) met een dosis van 1,5 mL van TEO en plaats in de droger voor de ventilator.
  5. Droog de vleesmonsters van TEO behandeld volgens dezelfde procedure als voor de controlemonsters (stap 3.1 en 3.2).
    Opmerking: Na het drogen proces eindigt en monsters worden verwijderd, zet de oven gedurende 3 uur bij 80 ° C en de lucht ventiel indicatie reinigen van de residuen van de etherische olie uit de oven instellen op 100% ontluchter.

4. microbiologische analyse

  1. Voordat het vlees inoculatie met bacteriën, onderzoeken de vleesmonsters voor een vervalsing. Het uiterlijk van slijm en de opsporing van een sterke en prikkelende geuren zijn indicatief van vlees bederf. Als de textuur slijmerig voelt, kunnen de bacteriën zijn begonnen te vermenigvuldigen op het oppervlak van het vlees.
  2. Om te beoordelen van de efficiëntie van de inenting, testen van de ruwe geënte monsters op de aanwezigheid van E. coli ATCC 25922 en vergelijk deze met niet-geënt controlemonsters vóór het drogen procedure. Voor dit doel:
    1. Elk monster van vlees (2 controlemonsters en 2 geënte monsters) wassen. Elk monster van vlees in een gesteriliseerde kolf met gebufferd peptonwater (8,5 g NaCl, 1 g pepton, 5 tabletten met fosfaat gebufferde zoutoplossing en 1 g polysorbaat 80 in 1 L water) in een verhouding van 1:10 (w/v) met een pH-bereik van 7-7,3 opschorten. Schud met behulp van een shaker bij 140 omwentelingen per minuut gedurende 10 minuten bij kamertemperatuur.
      Opmerking: Wassen onmiddellijk na de ingreep van de inenting.
    2. Het aantal bacteriën evalueren door een aangepaste 6 × 6 drop plaat procedure samengevat door Chen, Nace en Irwin33 op Plate Count Agar (PCA) en MacConkey Agar (MCA).
      Opmerking: De 6 × 6 drop, methode wordt de Bouillon micro verdunning methode Maak 10-fold seriële verdunningen van het onderzochte monster met een meerkanaalspipet, oftewel minder arbeid intensieve en zuiniger in vergelijking met de conventionele methode33, 34.
    3. De 10-fold seriële monster verdunningen cultiveren door de 6 × 6 drop plaat procedure voor de evaluatie van E. coli.
      Opmerking: Met name voor de 6 × 6 drop, methode, voor de teelt gebruik zes 5 µL-druppels, uit zes gekozen verdunningen van het onderzochte monster met een meerkanaalspipet. Op naar behoren gedroogde petrischalen, de druppels absorberen snel in de agar en de planten door deze methode is zeer handig en beheersbaar34.
    4. Incubeer de petrischaaltjes bij 37 ° C gedurende 24 uur. Na de teeltduur, evalueren het aantal kolonies van E. coli op de petrischaaltjes (CFU g-1 gedroogd vlees) zoals beschreven in sectie 5.
  3. Na het drogen, twee geënte gedroogde monsters nemen en deze te vergelijken met twee gedroogde niet-geënt controlemonsters voor levensvatbare E. coli, respectievelijk. Om te bepalen van de aanwezigheid of afwezigheid van E. coli van deze vier smeer, voert u het proces vóór verrijking van elk monster van vlees als volgt:
    1. Elk monster van vlees in een gesteriliseerde kolf met gebufferd peptonwater schorten (Zie stap 4.2.1) en schud met behulp van een shaker bij 140 omwentelingen per minuut gedurende 10 minuten bij kamertemperatuur. Incubeer vervolgens elke kolf bij 37 ° C gedurende 6 uur voor pre verrijking.
    2. Voor de evaluatie en de teelt van de bacteriën, door dezelfde procedure te volgen zoals beschreven in stappen 4.2.2 - 4.2.4.

5. resultaten bekijken

  1. Nadat de incubatie voltooid is, verwijdert u de petrischaaltjes uit de incubator en Bekijk de resultaten als volgt:
    1. Om te beoordelen van het totale aantal kolonies, onderzoeken de platen voor de aanwezigheid van de aërobe bacteriën mesofiele op PCA (witte vlekken) en typische E. coli kolonies (rood op donker roze) op MCA. Als het pathogene agens afwezig is, presenteren beide agars geen groei.
    2. De kolonies tellen en bepaalt het bedrag van E. coli (CFU/g-1 gedroogd vlees) aanwezig.
      Opmerking: Het aantal kolonies (N) in twee opeenvolgende verdunningen bevattende 30 of minder kolonies per druppel (Figuur 1). Het aantal N van CFU/g-1 gedroogd vlees wordt bepaald als volgt35
      Equation
      Indien C is de som van de kolonies op alle drops geteld, v = het volume van monsterverdunning gebruikt per druppel (hier, 0,05 mL), n1 is het aantal druppels gebruikt bij de eerste verdunning, n2 is het aantal druppels bij de tweede verdunning gebruikt en d vertegenwoordigt de verdunning waaruit de eerste graven werden gevangen genomen.
  2. Zet de microbiologische om gegevens te analyseren, het aantal kolonies te melden CFU g-1 en onderwerpen aan variantieanalyse (ANOVA) voor de belangrijkste gevolgen van behandeling36.
    1. Voor het uitvoeren van de test van Tukey eerlijk Significant verschil (Tukey HSD) voor meerdere gemiddelde vergelijkingen36 en bepalen van de grote verschillen tussen behandelingen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

We hadden eerst eerder deze methode ontwikkeld met behulp van oregano essentiële olie (OEO) ter verbetering van de voedselveiligheid en verhoog de waarde van gedroogd vlees. In het algemeen, is de voorgaande experimenten toonde aan dat E. coli in de VBNC staat gaat tijdens het drogen als een overlevingsstrategie. Dit is aangetoond door het feit dat er geen culturable bacteriën na het drogen klaar22. Daarom was het proces vóór verrijking voor 6 h nodig zijn om het tellen van de stam. In kortere periodes waren de nummers van de groeiende cellen nog steeds zeer laag. Dus de resultaten worden gepresenteerd na het proces vóór verrijking en monsters die duiden op de controle van de efficiëntie van de inoculatie met uitzondering van ruwe geënt (Zie tabel 1). Globaal, het niet nodig was om te testen de TEO dosering van 3 mL (0.057 mL/L lucht) sinds in onze eerdere studie22 bleek de E. coli niet na de behandelingen van de OEO en het werd voor de smaak als te intens door consumenten beoordeeld. Daarom werden lagere concentraties van TEO getest om te bepalen van de MIC tegen E. coli.

Tabel 1 geeft het gedrag van E. coli in rundvlees monsters gedroogd bij 55 ° C gedurende 6 h en onderworpen aan het proces vóór verrijking voor PCA en MCA. PCA toont de groei van mesofiele aërobe bacteriën zoals Pseudomonas spp. en e.coli. MCA identificeert de aanwezigheid van E. coli. Geënte ruwe monsters na inoculatie (het besturingselement voor inoculatie efficiëntie) bereikt gemiddeld een bevolking van 5.31 log CFU g-1 van bacteriën, voor PCA en MCA, wat betekent dat er geen besmetting op de vleesmonsters aan het begin van de procedure was. Na het drogen, aanzienlijke verschillen (p <0.05) werden waargenomen tussen niet-behandelde monsters (NoEO) en 0,75 mL en 1 mL 1,5 mL TEO behandeld monsters voor beide agars, respectievelijk. Hierdoor bleek een succesvolle uitvoering van de TEO behandeling, vermindering van de graven van de E. coli terwijl het verhogen van de dosis van de etherische olie. Ook zijn de graven in beide agars zeer vergelijkbaar, die suggereren dat na pre verrijking, de monsters E. coli en niet-verontreiniging met andere bacteriën presenteren. Aanzienlijk, E. coli werd uitgeschakeld onder de TEO behandeling met de dosis van 1,5 mL. Dientengevolge, de concentratie van TEO van 0.028 mL/L lucht werd geopenbaard als de juiste microfoon tegen E. coli als gevolg van een aanzienlijke daling in VBNC E. coli (p < 0.05) na 6 uur drogen bij 55 ° C. De statistische verschillen werden waargenomen bij het uitvoeren van meerdere gemiddelde vergelijkingen tussen de dosis van TEO en monster type voor PCA en MCA (Zie tabel 1; Tukey HSD, p < 0,05).

Figure 1
Figuur 1: demonstratie van het tellen van het aantal kolonies (N) in twee opeenvolgende verdunningen bevattende 30 of minder kolonies per druppel. In het volgende voorbeeld resultaten na de incubatie van de PCA-Petri gerechten bij 37 ° C gedurende 24 uur. Door gebruik te maken van de 6 × 6 drop, methode voor teelt, werden zes 5 µL-druppels geplant, uit zes geselecteerde verdunningen van het onderzochte monster met een meerkanaalspipet. Op naar behoren gedroogde petrischalen, in dit geval partnerschaps-en samenwerkingsovereenkomst, de volwassen koloniën (witte vlekken) van twee opeenvolgende verdunningen (10-4 en 10-5), die 30 of minder kolonies per druppel bevatten geïnventariseerd. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Voorbeeld type
Behandelde monsters Onbehandelde monsters
Dosis van 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)een 5.516 (0,05)een
0.75 mL 2.493 (0.11)c 2.516 (0.22)c 5.370 (0.03)een 5.452 (0.24)een
1 mL 1.574 (1.05)b 1.579 (1.06)b 5.129 (0.35)een 5.123 (0,40)een
1,5 mL NDeen NDeen 5.298 (0.09)een 5.166 (0.33)een

Tabel 1: Betekent (standaarddeviatie) van gedrag van E. coli ATCC 25922 (log CFU g-1) in rundvlees monsters gedroogd bij 55 ° C gedurende 6 uur in een conventionele droger onderworpen aan pre verrijking (PE) voor 6 h en de beheersing van inoculatie efficiëntie (RAW) voor beide plaat Count Agar (PCA) en MacConkey Agar (MCA). Verschillende letters ("a", "b", "c", "d") in dezelfde kolom vertegenwoordigen de statistische groeperingen van categorie middelen en aangeven van significante verschillen (p < 0,05). Dosis van TEO, dosis van essentiële tijmolie; NoEO, geen etherische olie; ND, niet gedetecteerd. De p -waarden gemeld zijn van meerdere gemiddelde vergelijkingen tussen de dosis van TEO en monster type voor PCA en MCA (Tukey HSD, p < 0.05 geeft statistische significantie).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat micro-organismen veroorzaakt door voedsel overgedragen ziekten drogen10 overleven. Daarom is het noodzakelijk om te passen conserveringsmiddelen vóór het drogen om de voedselveiligheid te verzekeren. In deze studie, richten we ons op met behulp van TEO. De reden is tweeledig: ten eerste, is er een grote vraag van consumenten met natuurlijke producten als alternatieve additieven te verbeteren van16van de kwaliteit van voedsel; Ten tweede, een eerdere studie aangetoond positieve resultaten na het gebruik van OEO tijdens het drogen proces22vlees. Vandaar, de methode van de toepassing van OEO tijdens het drogen van vlees werd uitgebreid tot het gebruik van andere essentiële oliën om controle van de microbiële belasting.

In een eerdere studie, die we hebben getest OEO ter verbetering van de voedselveiligheid en verhoog de waarde van gedroogd vlees. Onze eerdere resultaten toonden aan dat E. coli werd met succes geremd met behulp van OEO in het vlees drogen, aangezien E. coli kiemgetal aanzienlijk na 6 uur daalde drogen bij 55 ° C met 1,5 mL (0.028 mL/L lucht) OEO22. Voor de huidige studie wij de methode met TEO. Het bleek dat met behulp van deze methode het mogelijk is te ontdekken, inventariseren en VBNC E. coli in gedroogde vleesmonsters te verminderen. Het gebruik van TEO heeft echter beperkingen als gevolg van de organoleptische eigenschappen, aangezien het betrekking heeft op de smaak, geur en textuur van het gedroogde vleesproduct. Vanwege deze reden was het essentieel om de MICs die nodig is ter voorkoming van E. coli groei, met name pathogene bacteriën die door voedsel overgedragen infecties veroorzaken.

In beide gevallen was E. coli onder de OEO en TEO behandeling met een dosis van 1,5 mL verminderd. Als gevolg van beide studies, de concentratie van 0.028 mL/L lucht van OEO en TEO respectievelijk, werd aangeduid als de MIC tegen E. coli vanwege een aanzienlijke daling van de graven van VBNC E. coli (p < 0.05) na 6 uur drogen bij 55 ° C. De resultaten in tabel 1 blijkt dat er in degustaties neiging met 1,5 mL van TEO, de E. coli is verwijderd. In dit verband was het niet noodzakelijk is om de dosering van 3 mL (0.057 mL/L lucht) TEO onderzoek. Bovendien, een eerdere studie aangetoond dat de bacteriën behandeld met de dosering van 3 mL OEO niet is gedetecteerd na de etherische olie behandeling22. Daarom, lagere doses van TEO werden gebruikt in het huidige protocol. Deze afschaffing van de E. coli is gekoppeld aan het feit dat TEO thymol bevat, dat is een zeer effectieve etherische olie samengestelde tegen microbiële activiteit. Het is vooral een overheersende en een meestal erkende chemische verbinding tegen stammen van E. coli37,38.

Dit protocol is hoofdzakelijk gestandaardiseerd naar screen VBNC E. coli pre verrijking van de gedroogde vleesmonsters voor 6 h gebruik zodat het tellen van de stam (dat is nodig omdat er geen culturable bacteriën na afwerking het drogen). Dit protocol kan potentieel worden aangepast om op te sporen van andere door voedsel overgedragen ziekteverwekkers, zoals Salmonella enteritidis en Listeria monocytogenes in gedroogde vleeswaren, maar er is meer onderzoek op dit gebied nodig.

Behandelen van door voedsel overgedragen ziekteverwekkers onderzoeken zijn zeer dynamisch en omvatten een multi stap proces dat naar gelang van de specifieke situatie en de plaatselijke milieu-omstandigheden verschillen kan. Deze onderzoeken zijn belangrijk omdat zij het gebruik van natuurlijke additieven in verschillende conserveringstechnieken bevorderen. Voor zover wij weten, zijn deze studies de eerste te onthullen een nieuwe methode door de toepassing van de essentiële oliën tijdens vlees drogen, specifiek gebruik ervan in damp formulier rechtstreeks in de drogen kamer. De positieve resultaten laten zien dat deze methode een opmerkelijk effectieve keuze voor synthetische additieven en dat het aanzienlijk microbiële groei in gedroogd vlees vermindert. Voor toekomstig onderzoek, is dosis optimalisatie van de toepassing in combinatie met andere essentiële oliën en/of andere behoud methoden aanbevolen teneinde de antimicrobiële werking van deze synergie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd ondersteund door het interne Grant Agentschap van de faculteit van de tropische AgriSciences, (project nummer: 20175013) en de 20182023 van de CIGA zowel subsidies, van de Tsjechische Universiteit van levenswetenschappen.

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).

Tags

Milieuwetenschappen kwestie 133 tijm etherische olie natuurlijk bewaarmiddel drogen van vlees vlees behoud microbiële belasting foodborne ziekte Escherichia coli
Het Effect van de toepassing van essentiële tijmolie op microbiële laden tijdens het drogen van vlees
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hernández, H.,… More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter