Ενσωμάτωση του χρωμογόνου μικροοργανισμού Janthinobacterium sp. σε εδώδιμες μεμβράνες και εφαρμογή τους σε τρόφιμα ως δείκτης αλλοίωσης

Abstract

Σήμερα, οι καταναλωτές, ειδικά στις ανεπτυγμένες χώρες, αναζητούν τρόφιμα υψηλής ποιότητας, ασφαλή, με λιγότερα συντηρητικά και εκτεταμένη διάρκεια ζωής με αποτέλεσμα οι βιομηχανίες τροφίμων να αναζητούν εναλλακτικές μορφές συντήρησης και συσκευασίας των τροφίμων. Μια εναλλακτική λύση μπορεί να είναι η εφαρμογή δείκτη που αλλάζει χρώμα στην συσκευασία, γεγονός που σημαίνει ότι το προϊόν έχει αρχίσει να αλλοιώνεται. Σκοπός της παρούσας ερευνητικής μελέτης είναι η χρήση της χρωμογόνου ιδιότητας του βακτηρίου Janthinobacterium sp. ως δείκτη αλλοίωσης τροφίμων. Παρασκευάστηκαν μεμβράνες αλγινικού νατρίου (1% w/v) και εξετάστηκαν οι συνθήκες που θα οδηγήσουν στην παραγωγή μωβ χρώματος . Οι συνθήκες που μελετήθηκαν ήταν τα συστατικά των μεμβρανών (extracts), η συγκέντρωση, η ποσότητα, ο τρόπος εφαρμογής του εμβολίου, οι συνθήκες ανάπτυξης (αέρας, κενό, MAP), η ανταγωνιστική μικροχλωρίδα και η τιμή pH της μεμβράνης, προκειμένου να βρεθούν οι ιδανικές για την επίτευξη του στόχου της παρούσας εργασίας. Οι μεμβράνες εφαρμόστηκαν σε εργαστηριακό γενικό θρεπτικό υπόστρωμα (Tryptone Soy Agar-TSA) και σε χοιρινό κιμά.Oι μεμβράνες συντηρηθήκαν στους 5˚C ώστε να προσομοιαστεί η θερμοκρασία ψύξης του κιμά. Οι αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν ήταν μικροβιολογικές, μέτρηση pH και προσδιορισμός χρώματος με τη χρήση Bioscreen. Από τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης φάνηκε ότι καλύτερος χρωματισμός (απόδοση χρώματος και ομοιομορφία) επιτεύχθηκε στις μεμβράνες με προσθήκη ενισχυτικών ανάπτυξης yeast extract σε συγκέντρωση 0,6% w/v και στο TSA και στο χοιρινό κιμά. Η καλύτερη συγκέντρωση εμβολίου φάνηκε να είναι οι 7 Log CFU/g. Με βάση τον τρόπο εφαρμογής του εμβολίου φάνηκε να έχει καλύτερα αποτελέσματα η ενσωμάτωση, ενώ ιδανική ποσότητα του εμβολίου ήταν τα 100 μl/film. Όσον αφορά τις συνθήκες συντήρησης μόνο οι μεμβράνες που ήταν υπό αερόβιες συνθήκες εκδήλωσαν χρωματισμό αν και σε όλες τις περιπτώσεις το Janthinobacterium sp. παρουσίασε ανάπτυξη στις μεμβράνες. Από τα αποτελέσματα της ρύθμισης του pH των μεμβρανών, φάνηκε ότι οι μεμβράνες με pH 7 και 8 εκδήλωσαν μωβ χρωματισμό κατά την 4η ημέρα όταν η ενδογενής μικροχλωρίδα του κιμά ήταν ~ 8 Log CFU/g, ενώ στην μεμβράνη με ρύθμιση του pH στο 6 η εκδήλωση του μωβ χρώματος έγινε την 6η ημέρα όταν η αλλοιογόνος μικροχλωρίδα του κιμά ήταν ~9,6 Log CFU/g.

Nowdays, consumers, especially in developed countries seeking high quality food, safe, with fewer preservatives and extended shelf life. So food industries are seeking alternative forms of food preservation and packaging. One of them can be the application of an indicator that changes colour in the package, which means that the product has begun to deteriorate. The aim of this study is the use of Janthinobacterium sp. as food spoilage indicator. Films with sodium alginate (1% w/v) were prepared. Several factors were tested in order to find the ideal film for achieving the objective of this project. These factors were: the components of the membranes (extracts), the concentration, the quantity and the way of application of the inoculum, growth conditions (air, vacuum, MAP), the competitive microflora and the pH of the film. The films were applied at laboratory general nutrient medium (Tryptone Soy Agar - TSA) and minced pork. The samples were stored at 5˚C to equate the cooling temperature. The analysis which performed were microbiological, pH measurement and colour determination using Bioscreen. The results of this study showed that better purple colour was achieved on films with added yeast extract at a concentration of 0.6% w/v. The best inoculum concentration appeared to be 7 Log CFU/g. Based on the inoculum application, better results appeared with incorporation of the inoculum, while the ideal inoculum quantity was 100 μL / film. Regarding storage conditions only membranes were aerobically exhibited coloration. Violet colour appeared at fourth day when the film’s pH was 7 or 8 and minced pork’s microflora was ~ 8 Log CFU / g. When film’s pH was 6, the purple colour appeared on the 6th day and microflora of minced pork was ~ 9.6 Log CFU / g.