Ανάπτυξη και επικύρωση κινητικού και πιθανολογικού μοντέλου με βάση την αρχή gamma concept για την μελέτη διαφορετικών στελεχών μυκήτων σε προϊόντα τύπου brioche, συναρτήσει: θερμοκρασίας, υγρασίας – aw, pH και συντηρητικού

Abstract

Οι μύκητες αποτελούν σύνηθες αλλοιωγόνο παράγοντα σε ενδιάμεσης υγρασίας τρόφιμα όπως είναι τα αρτοσκευάσματα. Τα brioche αποτελούν αρτοσκευάσματα που δύναται να αλλοιωθούν από μύκητες λόγω των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών τους pH 5.7-6.3 και ενεργότητα νερού aw 0.85. Η έρευνα αυτή σκοπεύει στη μοντελοποίηση της επίδρασης των: T, pH και aw σε in vitro ανάπτυξη τριών αλλοιωγόνων μυκήτων των γενών Aspergillus και Penicilium, που απομονώθηκαν από προϊόντα τύπου Brioche. Υλικά και μέθοδοι: 10μL από σπόρια των μυκήτων A. flavus, A. fumigatus και P. chrysogenum τοποθετήθηκαν στο κέντρο τρυβλίων με θρεπτικό υπόστρωμα Potato Dextrose Agar και αποθηκεύτηκαν σε αερόβιες συνθήκες (n=5x3). Η ανάπτυξη των μυκήτων παρατηρούνταν καθημερινά μέσω αλλαγών στην διάμετρο της αποικίας και ο ρυθμός ανάπτυξης (cm/ημέρα) υπολογίστηκε μέσω γραμμικής παλινδρόμησης. Οι κινητικές παράμετροι (Cardinal values) για τους παράγοντες T, pH (προσαρμογή με χρήση HCl/NaOH) και aw (προσαρμογή με γλυκερόλη) για κάθε μύκητα προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας το θεμελιώδες μοντέλο με σημεία καμπής (cardinal model with inflection). Επιπλέον, αξιολογήθηκε η μυκηλιακή ανάπτυξη παρουσία (400ppm) ή απουσία συντηρητικού προπιονικού οξέως και έγινε προσδιορισμός του μref σε εργαστηριακά υποστρώματα υπό αερόβιες συνθήκες και συνθήκες τροποποιημένης ατμόσφαιρας. Επίσης αξιολογήθηκε η απόδοση του μοντέλου σε πραγματικά προϊόντα brioche. Αποτελέσματα: Περιγράφηκε η συνδυασμένη επίδραση των παραγόντων T, pH και aw στους τρεις μύκητες με τη βοήθεια ενός δευτερογενούς μοντέλου βασιζόμενο στην αρχή gamma-concept. Οι τιμές που υπολογίστηκαν για την Topt για τους τρεις μύκητες A. flavus, A. fumigatus and P. chrysogenum ήταν 30, 37 and 25oC αντίστοιχα. Οι κινητικές παράμετροι για το pH και την aw φαίνεται να ποικίλουν, ενώ η μυκηλιακή ανάπτυξη σε εμπορικά αρτοσκευάσματα brioche προβλέφθηκε επαρκώς. Σπουδαιότητα: Το μοντέλο αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει ένα χρήσιμο εργαλείο για να προβλέψει πιθανή ποιοτική αλλοίωση προϊόντων brioche μετά από προσβολή από μύκητες.

Fungi are common spoilers of intermediate moisture foods such as bakery products. Brioche are bakery products prone to fungal spoilage due to their pH (5.7-6.3) and aw of 0.85. This research aimed to model the effect of T, pH and aw on the in vitro growth of three spoilage fungi of Aspergillus and Penicilium genera, isolated from Brioche-like products. Materials and Methods: Spores of A. flavus, A. fumigatus and P. chrysogenum were point-inoculated (10μL) on Potato Dextrose Agar and stored under aerobic conditions (n=5x3). Fungal growth was monitored via changes in fungal diameter and the radial growth rate (cm/day) was estimated using linear regression. Cardinal values of T, pH (adjusted with HCl/NaOH) and aw (adjusted with glycerol) per isolate were determined using the cardinal model with inflection. Moreover, fungal growth was assessed in the presence (400ppm) or absence of calcium propionate. μref was determined in aerobically and modified atmosphere-packaged products, while the performance of the model was further assessed on commercial brioche products. Results: The combined effect of T, pH and aw of the three fungal isolates was described by a secondary model based on gamma-concept. The estimated Topt values for A. flavus, A. fumigatus and P. chrysogenum was 30, 37 and 25oC. Cardinal values of pH and aw varied with isolates, while fungal growth was adequately predicted on commercial-brioche products. Significance: This model could be a valuable tool to predict potential quality deterioration of brioche products due to fungal growth.