Het Effect van de toepassing van essentiële tijmolie op microbiële laden tijdens het drogen van vlees
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.
Protocol
Representative Results
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 twee…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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
| 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 |
References
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Greig, J. D., Ravel, A. Analysis of foodborne outbreak data reported internationally for source attribution. Int. J. Food Microbiol. 130 (2), 77-87 (2009).
- Eidson, M., Sewell, C. M., Graves, G., Olson, R. Beef jerky gastroenteritis outbreaks. J. Environ. Health. 62 (6), 9-13 (2000).
- 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).
- 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).
- 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).
- Oliver, J. D. The viable but nonculturable state in bacteria. J. Microbiol. 43, 93-100 (2005).
- Oliver, J. D. Recent findings on the viable but nonculturable state in pathogenic bacteria. FEMS Microbiol. Rev. 34 (4), 415-425 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Cavanagh, H. M. A. Antifungal Activity of the Volatile Phase of Essential Oils: A Brief Review. Nat. Prod. Commun. 2 (12), 1297-1302 (2007).
- Tajkarimi, M. M., Ibrahim, S. A., Cliver, D. O. Antimicrobial herb and spice compounds in food. Food Control. 21 (9), 1199-1218 (2010).
- 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).
- Burt, S. Essential oils: Their antibacterial properties and potential applications in foods – A review. Int. J. Food Microbiol. 94 (3), 223-253 (2004).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Herigstad, B., Hamilton, M., Heersink, J. How to optimize the drop plate method for enumerating bacteria. J. Microbiol. Methods. 44 (2), 121-129 (2001).
- . Practical food microbiology Available from: https://drive.google.com/file/d/0BzyVOLllJ0B1YmlEemZ5M1RZekU/view?ts=590d8019 (2003)
- 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).
- 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).
