Waiting
Login processing...

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

Environment

L'effetto dell'applicazione dell'olio essenziale di timo sulla carica microbica durante l'essiccazione della carne

Published: March 14, 2018 doi: 10.3791/57054

Summary

Microrganismi come Escherichia coli che contaminano i prodotti di carne causano malattie di origine alimentare. L'uso di oli essenziali nel processo di essiccazione di carne non è stato profondamente studiato. Qui, presentiamo un metodo novello di applicare olio essenziale di timo di carne durante l'asciugatura per ridurre la carica microbica in carne secca.

Abstract

La carne è un pasto ad alta percentuale proteica che viene utilizzato nella preparazione di scatti, uno spuntino popolare cibo, dove la conservazione e la sicurezza sono importanti. Per assicurare la sicurezza alimentare e per estendere la shelf life di carne e nei prodotti, l'uso di conservanti sintetici o naturali sono state applicate al controllo ed eliminare batteri di origine alimentare. Un crescente interesse per l'applicazione di additivi alimentari naturali per carne è aumentato. Microrganismi, quali Escherichia coli, contaminano carne e prodotti di carne, causando malattie di origine alimentare. Pertanto, è necessario migliorare il processo di conservazione della carne. Tuttavia, l'uso di oli essenziali quando la carne si è asciugata non è stato profondamente studiato. A questo proposito, c'è un'opportunità per aumentare il valore di carne secca e ridurre il rischio di malattie di origine alimentare mediante l'applicazione di oli essenziali durante il processo di essiccazione. In questo protocollo, presentiamo un metodo novello di applicare olio essenziale di timo (TEO) durante la carne secca, in particolare in forma di vapore direttamente in una camera di essiccazione. Per la valutazione, usiamo la concentrazione inibitoria minima (MIC) per rilevare il numero di batteri nocivi nei campioni trattati rispetto ai campioni di raw. I risultati preliminari dimostrano che questo metodo è un'opzione realizzabile e alternativa ai conservanti sintetici e che riduce significativamente la carica microbica in carne secca.

Introduction

Essiccamento come un metodo tradizionale per conservare gli alimenti è stato utilizzato fin dall'antichità. Al giorno d'oggi, c'è un crescente interesse nell'essiccazione come metodo efficace per cibo conservazione1,2,3. Serve per fare una varietà di carni trasformate appositamente. Uno del più ben noto è a scatti.

A scatti, uno dei più antichi metodi per la conservazione di carne, si basa su indurimento e l'essiccazione a bassa attività dell'acqua e quindi di estendere la shelf-life4. Al giorno d'oggi, a scatti come un salume conservato è ancora molto popolare, dove sicurezza alimentare, sapore e consistenza sono essenziali. Preparazione a scatti può essere utilizzato per quasi qualsiasi tipo di carne, tra cui manzo, maiale, pollame o gioco5, e richiede tagliare la carne a strisce magre e asciugarlo. Di solito, marinare la carne in una soluzione di polimerizzazione o fumatori vengono utilizzati insieme ad essiccazione per dare scatti suo sapore caratteristico6.

Nonostante il vasto interesse di essiccazione per conservare il cibo, il rischio di focolai di origine alimentare da Escherichia coli da carne mal secca è fondamentale e deve essere controllata. Ci sono alcuni studi che riferiscono le epidemie di gastroenterite specialmente con e. coli O157: H7, attribuito al calore insufficiente elaborazione durante l'asciugatura a casa. Casi simili si sono verificati anche in preparati commercialmente a scatti7,8,9. Levine et al. 10 proposte che microrganismi di origine alimentare possono sopravvivere condizioni di essiccazione moderate (circa 60 ° C) utilizzate da produttori commerciali a scatti. Escherichia coli O157: H7 focolai di malattie di origine alimentare nel mezzo di 1990 sono stati attribuiti a terra seccato carne prodotti6,11. È interessante notare che, in tutti i casi precedenti, il rischio principale è causato dai batteri patogeni riconosciuti come vitali ma non coltivabili (VBNC). Sotto varie sollecitazioni come variazioni di temperatura o di fame, le cellule di e. coli potrebbero entrare in uno stato particolare conosciuto come il12,di stato VBNC13. Le cellule VBNC possono quindi essere rianimate torna a cellule coltivabili dall'esposizione a condizioni adatte e poi presentano una minaccia per la salute umana a causa di contaminazione alimentare14,15. Questo significa che se la carne viene consumata subito dopo l'asciugatura il prodotto è sicuro. Tuttavia, in caso di insufficiente di stoccaggio, quali una maggiore umidità, c'è un alto rischio di riattivazione di agenti patogeni e la crescita microbica.

Oltre ai metodi di essiccazione e marinata, c'è una forte domanda da parte dei consumatori di utilizzare prodotti naturali come alternativa agli additivi per migliorare il cibo qualità16,17. C'è stato un interesse particolare nell'applicazione di additivi alimentari naturali per la carne invece di conservanti sintetici classica18,19,20,21. Anche se c'è una mancanza di sufficienti prove sperimentali nell'uso di oli essenziali quando si asciuga la carne, le prime ricerche in questo campo dimostra già risultati positivi22,23.

Fin dal Medioevo, persone hanno riconosciuto olio essenziale composti (EHB) per la loro attività antimicrobica, insetticidi e antiparassitari chracteristics24,25,26. Oggi, EHB sono parte di uno del più importante gruppo di sostanze naturali bioattive. Tra i diversi EHB, timolo è uno dei più ben noto. Si compone di più di 85% di TEO23. Questo fenolo impedisce il deterioramento microbico e chimico quando aggiunto al cibo. Inoltre, le sue proprietà antibatteriche potrebbe essere migliorata in combinazione con altri conservanti naturali2,27,28,29,30. Al giorno d'oggi, timo (Thymus vulgaris), un'erba che appartiene alla famiglia delle Labiatae , è stato riconosciuto come agente aromatizzante, nonché un conservante di carne molto efficace31. Uno studio condotto da García-Díez et al. 30 nei prodotti carnei trovato che TEO ha visualizzato un più ampio modello di inibizione contro patogeni di origine alimentare rispetto ad altri oli essenziali. Di conseguenza, c'è un'opportunità per aumentare il valore di carne secca e ridurre il rischio di malattie di origine alimentare mediante l'applicazione di oli essenziali durante il processo di essiccazione.

In questo protocollo, vi presentiamo un nuovo metodo di applicazione di TEO durante la carne secca, specificamente di utilizzarlo in forma di vapore direttamente in un essiccamento dell'alloggiamento. Per la valutazione, usiamo il MIC per determinare l'assenza di batteri patogeni in campioni trattati rispetto a quelli crudi. I risultati preliminari dimostrano che questo metodo è un'alternativa altamente efficace di conservanti sintetici e che riduce significativamente la carica microbica in carne secca.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. preparazione della carne

  1. Ottenere un breve lombo di manzo (carne bovina fresca dal bicipite femorale) da una macelleria locale e trasferimento al laboratorio.
    Nota: Si consiglia di trasportare il lombo di manzo a temperatura ambiente (20-25 ° C), per un periodo non superiore a 20 min in un sacchetto sigillato ermetico.
  2. Per sterilizzare la superficie esterna del muscolo di manzo, in un armadietto, laminare di sicurezza lavare il muscolo spruzzando con etanolo al 70% (v/v) per 10 s utilizzando una bottiglia da 500 mL. Applicare 0,025 g di etanolo per 1 cm2 di superficie di muscolo.
  3. Rimuovere asetticamente la superficie esterna della carne con un coltello per evitare etanolo rimanendo all'interno del muscolo. Rimuovere circa 3 mm all'interno del muscolo per mantenere uniformità superficiale del muscolo.
  4. Pacchetto del muscolo in un sacchetto di plastica sigillato e trasferirlo in un congelatore.
  5. Conservare il muscolo a-18 ° C per 1 giorni. Quindi, scongelare il muscolo congelato a 4 ° C per 6 h.
    Nota: Per lo scongelamento, si consiglia di spostare il muscolo dal freezer al frigorifero.
  6. In un armadietto di sicurezza laminare, tagliare ogni muscolo in fette spesse 0,5 centimetri con un taglio di carne. Quindi, con un coltello tagliate in piccoli 5 × 2,5 cm2 campioni rettangolari.
  7. I campioni di carne rettangolare in sacchetti di plastica del pacchetto e memorizzarli nel congelatore a-18 ° C per un uso successivo.

2. preparazione dell'inoculo standardizzato e procedura di inoculo in un armadietto di sicurezza laminare

  1. Preparare l'inoculo standardizzato (1,5 × 108 CFU/mL) di e. coli ATCC 25922 per inoculare i campioni di carne.
    1. Per la preparazione dell'inoculo da stock, prima di erogare la coltura batterica liofilizzata (consegnata dal fornitore) in una provetta da 15 mL sterilizzata pre-riempita con 10 mL di sterile tamponata Mueller Hinton brodo (BMHB). Coltivare questa sospensione per 24 h a 37 ° C.
      1. Preparare la soluzione di riserva batterica come segue: prendere circa 0,1 - 0,2 mL di sospensione batterica e diluite in una fiala di 20 mL chiuso con un tappo di gomma con un tappo in alluminio pre-riempito con 15 mL di BMHB sterilizzato. Coltivare questa sospensione per 24 h a 37 ° C.
      2. Conservare all'interno del frigorifero a 4 ° C per la preparazione dell'inoculo standardizzato.
    2. Da soluzione di riserva (Vedi punto 2.1.1) di E. coli hanno circa 0,1 - 0,2 mL di sospensione batterica e diluire in una plastica 15 mL sterilizzato tubo pre-riempito con 10 mL di sterile tamponata Mueller Hinton brodo (BMHB). Incubare la provetta a 37 ° C per 24 h.
    3. Per la preparazione dell'inoculo standardizzato (1,5 × 108 CFU/mL), è possibile aggiungere piccole quantità di questa sospensione in una provetta sterilizzata 15 mL pre-riempita con 10 mL di BMHB sterilizzato.
    4. Accuratamente la miscela di vortice e misurare la densità ottica (OD) a 600 nm di un densitometro32.
    5. Ripetere i passaggi 2.1.3 - 2.1.4 fino OD espresso come il valore di McFarland è aumentato di 0,5 rispetto al valore di BMHB pulito.
  2. Per la procedura di inoculo, posizionare i campioni di carne rettangolare in due fogli di alluminio differenti (20 x 30 cm), uno per i campioni di controllo e il secondo per i campioni di carne inoculati.
    1. Sopra il secondo foglio di alluminio, inoculare i campioni di carne cruda rettangolare con 800 µ l della sospensione di batteri del ceppo selezionato (questo corrisponde a 1,2 × 108 CFU per esempio carne) distribuendo uniformemente l'inoculo sulla superficie.
      1. Dispensare 400 µ l su un lato del campione e diffondere delicatamente utilizzando una spatola sterile delle cellule sulla superficie. Lasciarli asciugare per 10 min. Ripetere la stessa procedura per il resto della sospensione su altro lato del campione.

3. asciugatura e applicazione di TEO

  1. Trasferire entrambi fogli di alluminio contenenti i campioni di carne rettangolare dall'armadietto di sicurezza laminare all'asciugatrice: coprire con foglio di alluminio e quindi posizionare i campioni all'interno dell'essiccatore.
  2. Effettuare l'essiccazione in un essiccatore standard di laboratorio.
    Nota: in primo luogo, preriscaldare il forno a 55 ° C. Questa procedura può durare per 20 min.
    1. Asciugare i campioni di controllo per 6 h a 55 ° C, con valori di umidità relativa di aria che vanno da 30-45% di secchezza.
      Nota: Valori di umidità relativa aria essiccazione variano nel tempo a seconda del tasso di evaporazione del liquido dalla carne.
  3. Calcolare il volume di TEO applicato ed esprimere la concentrazione di olio essenziale come un volume di TEO per essiccatore di volume (mL/L d'aria). Ad esempio, la dose di 1,5 mL di TEO in 53 L (volume dell'essiccatore) provoca una concentrazione di aria 0,028 mL/L. Per determinare il MIC di TEO per e. coli, utilizzare dosi di 1,5 mL (0,028 mL/L d'aria), 1 mL (0,019 mL/L d'aria) e 0,75 mL (0,014 mL/L d'aria).
  4. Prima dell'essiccazione, per l'applicazione del TEO vapori (con timolo come il principale composto 79%), immergere un filtro di carta (12 x 20 cm) con una dose di 1,5 mL di TEO e posto in asciugatrice davanti al ventilatore.
  5. Asciugare i campioni di carne TEO trattato utilizzando la stessa procedura per quanto riguarda i campioni di controllo (punti 3.1 e 3.2).
    Nota: Dopo la fine del processo asciugatura e gli esempi sono stati rimossi, accendere il forno per 3 ore a 80 ° C e impostare l'indicazione di valvola aria di sfiato aria 100% al fine di pulire i residui di olio essenziale dal forno.

4. analisi microbica

  1. Prima dell'inoculazione di carne con batteri, esaminare i campioni di carne per qualsiasi adulterazione. L'aspetto di melma e la rilevazione di eventuali odori forti e pungenti sono indicativi di deterioramento di carne. Se la texture si sente viscida, è possibile che i batteri hanno cominciato a moltiplicare sulla superficie della carne.
  2. Per valutare l'efficienza di inoculazione, testare i campioni inoculati crudi per la presenza di e. coli ATCC 25922 e confrontarli con i campioni di controllo non inoculato prima della procedura di essiccazione. Per questo scopo:
    1. Lavare ogni campione di carne (2 campioni di controllo e 2 campioni inoculati). Sospendere ogni campione di carne in un fiasco di sterilizzato con acqua peptonata tamponata (8,5 g di NaCl, 1 g di peptone, 5 compresse di tampone fosfato salino e 1 g di polisorbato 80 in 1 L d'acqua) in un rapporto di 01:10 (p/v) con un range di pH da 7-7.3. Agitare utilizzando un agitatore a 140 rpm per 10 min a temperatura ambiente.
      Nota: Lavare immediatamente dopo la procedura di inoculo.
    2. Valutare il numero di batteri da una regolata procedura di piastra goccia 6 × 6 riassunta da Chen, Nace e Irwin33 su Plate Count Agar (PCA) e MacConkey Agar (MCA).
      Nota: Il metodo di goccia 6 × 6 utilizza il metodo di diluizione micro brodo per preparare diluizioni seriali x10 del campione indagato con una pipetta multicanale, che è meno intensa e più economico rispetto al metodo convenzionale33, di lavoro 34.
    3. Coltivare le diluizioni seriali del campione 10 volte con la procedura di piastra goccia 6 × 6 per la valutazione di e. coli.
      Nota: In particolare per il metodo di goccia 6 × 6, per coltivazione uso sei 5 µ l-gocce, da sei selezionato diluizioni del campione indagato con una pipetta multicanale. Su capsule di Petri opportunamente essiccati, le gocce assorbono rapidamente dentro l'agar e la messa a dimora di questo metodo è molto comodo e maneggevole34.
    4. Incubare le capsule di Petri a 37 ° C per 24 h. Dopo il periodo di coltivazione, è necessario valutare il numero di colonie di e. coli sui piatti Petri (CFU g-1 di carne secca) come descritto nella sezione 5.
  3. Dopo l'asciugatura, prelevare due campioni secchi inoculati e confrontarli con due campioni di controllo non seminato secchi per vitali e. coli, rispettivamente. Per determinare la presenza o l'assenza di e. coli di questi quattro ampie s, eseguire il processo di pre-arricchimento di ogni campione di carne come segue:
    1. Sospendere ogni campione di carne in una boccetta sterilizzata con l'acqua peptonata tamponata (vedere punto 4.2.1) e agitare utilizzando un agitatore a 140 rpm per 10 min a temperatura ambiente. Quindi Incubare ogni beuta a 37 ° C durante 6 h per pre-arricchimento.
    2. Per la valutazione e la coltivazione dei batteri, è necessario seguire la stessa procedura come descritto ai punti 4.2.2 - 4.2.4.

5. esaminare i risultati

  1. Dopo l'incubazione è completa, rimuovere le piastre di Petri da incubatrice e rivedere i risultati come segue:
    1. Per valutare il numero totale delle colonie, esaminare le piastre per la presenza di batteri aerobi mesofili su PCA (macchie bianche) e tipico Escherichia coli colonie (Rossi a rosa scuro) il MCA. Se l'agente patogeno è assente, entrambi agar non presentare nessuna crescita.
    2. Contare le colonie e determinare la quantità di e. coli (CFU/g-1 di carne secca) presenti.
      Nota: Contare il numero di colonie (N) a due diluizioni consecutive contenenti 30 o meno colonie per goccia (Figura 1). Il numero N di CFU/g-1 di carne secca è determinato come segue35
      Equation
      dove C è la somma delle colonie su tutte le gocce conteggiati, v è il volume di diluizione del campione utilizzato per goccia (qui, 0,05 mL), n1 è il numero delle gocce utilizzato presso la prima diluizione, n2 è il numero di gocce utilizzato con la diluizione seconda e d rappresenta la diluizione da cui sono stati catturati i primi conteggi.
  2. Per analizzare i dati microbiologici, convertire il numero di colonie di accedere CFU g-1 e sottoporli ad analisi della varianza (ANOVA) per gli effetti principali di trattamento36.
    1. Eseguire il test di Tukey onesta differenza significativa (Tukey HSD) per molteplici confronti media36 e determinare le differenze significative fra i trattamenti.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Prima avevamo precedentemente sviluppato questo metodo utilizzando olio essenziale di origano (OEO) per migliorare la sicurezza alimentare e aumentare il valore di carne secca. In generale, gli esperimenti precedenti hanno mostrato che e. coli passa allo stato VBNC durante l'asciugatura come strategia di sopravvivenza. Questo è dimostrato dal fatto che non c'erano nessun batteri coltivabili dopo l'essiccazione finito22. Di conseguenza, il processo di pre-arricchimento per 6 h era necessario per consentire il conteggio del ceppo. In periodi più brevi, i numeri delle cellule di crescita erano ancora molto bassi. Di conseguenza, i risultati sono presentati dopo il processo di pre-arricchimento ed escluse crudo inoculati campioni che indicano il controllo dell'efficienza di inoculazione (Vedi tabella 1). Nel complesso, non era necessario per testare la dose TEO da 3 mL (0,057 mL/L d'aria) dal nostro precedente studio22 l' Escherichia coli non è stato trovato dopo i trattamenti OEO ed è stato valutato per il sapore troppo intenso da parte dei consumatori. Di conseguenza, le concentrazioni più basse di TEO sono state testate per definire il MIC contro Escherichia coli.

La tabella 1 presenta il comportamento di e. coli in campioni di carne bovina essiccata a 55 ° C per 6 h e sottoposto al processo di pre-arricchimento per PCA e MCA. PCA Mostra la crescita di mesofili aerobi come Pseudomonas spp. ed e. coli. MCA identifica la presenza di e. coli. Campioni di raw inoculati dopo inoculazione (il controllo efficienza inoculazione) raggiunto in media una popolazione di 5.31 log CFU g-1 di batteri, per PCA e MCA, che significa che non c'era nessuna contaminazione sui campioni di carne all'inizio della procedura. Dopo essiccazione, significative differenze (p <0,05) sono state osservate fra i campioni non trattati (NoEO) e 0,75 mL, 1 mL e campioni di TEO-trattati di 1,5 mL per entrambi agar, rispettivamente. Questo risultato ha rivelato una performance di successo del trattamento TEO, riducendo i conteggi di e. coli , aumentando la dose di olio essenziale. Pure, i conteggi in entrambi agar sono molto simili, che suggeriscono che dopo pre-arricchimento, i campioni presentino e. coli e non-contaminazione con altri batteri. Significativamente, e. coli è stata eliminata nell'ambito del trattamento di TEO con la dose di 1,5 mL. Di conseguenza, la concentrazione di TEO 0,028 mL/litro di aria è stata rivelata come il microfono appropriato contro Escherichia coli a causa di una notevole diminuzione di VBNC Escherichia coli (p < 0,05) dopo 6 h di essiccazione a 55 ° C. Le differenze statistiche sono state osservate durante l'esecuzione di confronti multipli medi tra la dose di TEO e tipo di campione per PCA e MCA (Vedi tabella 1; Tukey HSD, p < 0,05).

Figure 1
Figura 1: dimostrazione di conteggio del numero di colonie (N) a due diluizioni consecutive contenenti 30 o meno colonie per goccia. In questo esempio determina dopo l'incubazione del PCA Petri piatti a 37 ° C per 24 h. Utilizzando il metodo drop 6 × 6 per la coltivazione, sei 5 µ l-gocce sono stati piantati, da selezionati sei diluizioni del campione indagato con una pipetta multicanale. Il opportunamente essiccati di Petri, in questo caso PCA, le colonie coltivate (macchie bianche) vengono enumerate da due diluizioni consecutivi (10-4 e 10-5), che contengono 30 o meno colonie per goccia. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Tipo di campione
Campioni trattati Campioni non trattati
Dose di 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)un 5.516 (0,05)una
0,75 mL 2,493 (0.11)c 2,516 (0.22)c 5.370 (0,03)un 5.452 (0,24)un
1 mL 1.574 (1,05)b 1.579 (1.06)b 5.129 (0,35)un 5.123 (0,40)un
1,5 mL NDun NDun 5.298 (0,09)un 5.166 (0.33)un

Tabella 1: Mezzi (deviazione standard) del comportamento di e. coli ATCC 25922 (log CFU g-1) in campioni di carne di manzo essiccata a 55 ° C per 6 ore in un essiccatore convenzionale sottoposti a pre-arricchimento (PE) per 6 h e il controllo dell'efficienza di inoculazione (RAW) per entrambi piastra Count Agar (PCA) e MacConkey Agar (MCA). Diverse lettere ("a", "b", "c", "d") nella stessa colonna rappresentano i raggruppamenti statistici della categoria mezzi e indicano differenze significative (p < 0,05). Dose di TEO, dose di olio essenziale di timo; NoEO, nessun olio essenziale; ND, non rilevato. I valori di p segnalate sono da confronti multipli medi tra la dose di TEO e tipo di campione per PCA e MCA (Tukey HSD, p < 0.05 indica significatività statistica).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Precedenti ricerche hanno dimostrato che i microrganismi che causano malattie di origine alimentare sopravvivono asciugatura10. Pertanto è necessario applicare conservanti prima dell'asciugatura per assicurare la sicurezza alimentare. In questo studio, ci concentriamo sull'utilizzo di TEO. La ragione è duplice: in primo luogo, c'è una forte domanda da parte dei consumatori di utilizzare prodotti naturali come additivi alternativi per migliorare la qualità di cibo16; In secondo luogo, uno studio precedente ha dimostrato risultati positivi dopo l'utilizzo di OEO durante la carne secca processo22. Quindi, il metodo mediante l'applicazione di OEO durante l'essiccazione della carne è stato esteso l'uso di altri oli essenziali per controllare la carica microbica.

In uno studio precedente, abbiamo testato OEO per migliorare la sicurezza alimentare e aumentare il valore di carne secca. I nostri risultati precedenti hanno mostrato che e. coli è stata inibita con successo utilizzando OEO nella carne secca, poiché conteggi possibili e. coli è diminuito significativamente dopo 6 ore di essiccazione a 55 ° C con 1,5 mL (0,028 mL/L d'aria) di OEO22. Per il presente studio, abbiamo implementato il metodo con TEO. È stato dimostrato che utilizzando questo metodo è possibile rilevare, enumerare e ridurre VBNC Escherichia coli nei campioni di carne secca. Tuttavia, l'uso di TEO ha restrizioni a causa di proprietà organolettiche, poiché interessa il gusto, odore e consistenza del prodotto carne secca. A causa di questo motivo, fosse fondamentale per stabilire i microfoni necessari per prevenire la crescita di Escherichia coli , in particolare i batteri patogeni che causano le infezioni di origine alimentare.

In entrambi i casi, e. coli è stato ridotto sotto il trattamento OEO e TEO con una dose di 1,5 mL. A seguito di entrambi gli studi, la concentrazione di aria 0,028 mL/L di OEO e TEO rispettivamente, è stata indicata come il microfono contro Escherichia coli a causa di una diminuzione significativa nei conteggi di VBNC Escherichia coli (p < 0,05) dopo 6 h di essiccazione a 55 ° C. I risultati in tabella 1 mostrano che nei campioni trattati con 1,5 mL di TEO, l' Escherichia coli è stato rimosso. A questo proposito, non era necessario testare la dose da 3 mL (0,057 mL/L d'aria) di TEO. Inoltre, uno studio precedente ha dimostrato che i batteri trattati con la dose di 3 mL di OEO non è stata rilevata dopo il trattamento di olio essenziale22. Di conseguenza, le dosi più basse di TEO sono state utilizzate nel presente protocollo. Questa eliminazione del e. coli è associata con il fatto che TEO contiene timolo, che è un olio essenziale molto efficace composto contro l'attività microbica. In particolare, è un predominante e il composto contro ceppi di Escherichia coli37,38chimico per lo più riconosciuto.

Questo protocollo è stato standardizzato principalmente per schermare VBNC Escherichia coli utilizzando pre-arricchimento dei campioni di carne secca per 6 h per consentire il conteggio del ceppo (che è necessario perché non c'erano nessun batteri coltivabili dopo aver terminato l'essiccazione). Questo protocollo può potenzialmente essere adattato per rilevare altri patogeni di origine alimentare, ad esempio, Salmonella enteritidis e Listeria monocytogenes nei prodotti di carne secca, ma sono necessarie ulteriori ricerche in questo settore.

Le indagini a che fare con agenti patogeni di origine alimentare sono molto dinamiche e coinvolgono un processo multi-step che potrebbe variano a seconda della situazione specifica e le condizioni dell'ambiente locale. Queste indagini sono importanti perché favoriscono l'uso di additivi naturali nelle tecniche di conservazione del cibo diverso. Per quanto ne sappiamo, questi studi sono i primi a rivelare un metodo novello mediante l'applicazione di oli essenziali durante il carne essiccazione, specificamente il loro utilizzo in forma di vapore direttamente nella camera di essiccazione. I positivi risultati mostrano che questo metodo è una scelta straordinariamente efficace di additivi sintetici e che riduce significativamente la crescita microbica in carne secca. Per la ricerca futura, ottimizzazione della dose dell'applicazione in combinazione con altri oli essenziali e/o altri metodi di conservazione è consigliato al fine di valutare l'effetto antimicrobico di tali sinergie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Acknowledgments

Questo lavoro è stato supportato dall'agenzia interna Grant della facoltà di AgriSciences tropicale, (numero di progetto: 20175013) e il 20182023 di CIGA entrambi concede, da Università Ceca di Scienze della vita.

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

Scienze ambientali problema 133 olio essenziale di timo conservante naturale carne essiccazione conservazione di carne la carica microbica intossicazioni Escherichia coli
L'effetto dell'applicazione dell'olio essenziale di timo sulla carica microbica durante l'essiccazione della carne
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