Ποιότητας - Αλλοίωσης των συντηρούμενων υπό ψύξη τροφίμων Ανάπτυξη και εφαρμογή ενός μικροβιακού χρονοθερμοκρασιακού δείκτη (Time Temperature Indicator) για την παρακολούθηση της Ποιότητας - Αλλοίωσης των συντηρούμενων υπό ψύξη τροφίμων Βαϊκούση Χαρίκλεια, Μπιλιαδέρης Κωνσταντίνος και Κουτσουμανής Κωνσταντίνος Τομέας Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων Σχολή Γεωπονίας, Α.Π.Θ

Περίγραμμα Παρουσίασης Διάρκεια ζωής των τροφίμων H Ελληνική Ψυκτική Αλυσίδα των Τροφίμων Χρονο-θερμοκρασιακοί Ολοκληρωτές/Δείκτες (Time Temperature Integrators/Indicators-TTI) Ανάπτυξη Μικροβιακού ΤΤΙ Εφαρμογές Μικροβιακού ΤΤΙ

Διάρκεια ζωής των τροφίμων Η θερμοκρασία συντήρησης είναι ο σημαντικότερος παράγοντας που καθορίζει την ποιότητα και ασφάλεια των τροφίμων

Διάρκεια ζωής των τροφίμων Η θερμοκρασία συντήρησης είναι ο σημαντικότερος παράγοντας που καθορίζει την ποιότητα και ασφάλεια των τροφίμων Ανάπτυξη ψευδομονάδων σε φρέσκο κρέας (αερόβια) Διάρκεια Ζωής 4οC: 5.0 ημέρες 10oC: 2.5 ημέρες

Διάρκεια ζωής των τροφίμων H «πραγματική» διάρκειας ζωής ενός συσκευασμένου τροφίμου εξαρτάται κυρίως από τις συνθήκες συντήρησης του Ποιες είναι οι συνθήκες συντήρησης των τροφίμων στην Ελλάδα?

ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΑΛΥΣΙΔΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ Χονδρική πώληση Συσκευασία -Επεξεργασία Producer Σχολεία... Νοσοκομεία Λιανική πώληση Καταναλωτής ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ

Η Ελληνική Ψυκτική Αλυσίδα Οικιακά Ψυγεία Μέση θερμοκρασία

Διασφάλιση της ποιότητας των τροφίμων στην ψυκτική αλυσίδα ΖΗΤΟΥΜΕΝΟ : Μια χαμηλού κόστους, μέθοδος ελέγχου και συνεχούς καταγραφής του θερμοκρασιακού ιστορικού των τροφίμων και εκτίμησης της ποιότητάς τους και της εναπομένουσας διάρκειας ζωής με βάση αυτό το ιστορικό. ΧΡΟΝΟΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΚΟΙ ΟΛΟΚΛΗΡΩΤΕΣ (TIME- TEMPERATURE INTEGRATORS) T T I

Χρονο-θερμοκρασιακοί Δείκτες Ορισμός : απλές, χαμηλού κόστους ‘μικροσυσκευές’, που με σήμα μία μη αναστρέψιμη και εύκολα μετρήσιμη αλλαγή, εξαρτώμενη από τον χρόνο και τη θερμοκρασία, περιγράφουν με ακρίβεια το θερμοκρασιακό ιστορικό και κατά συνέπεια την ποιοτική κατάσταση του τροφίμου που συνοδεύουν

Χρονο-θερμοκρασιακοί Δείκτες Κατηγορίες Λειτουργικότητα Δείκτες Κρίσιμης Θερμοκρασίας, CTI Ολοκληρωτές Κρίσιμης Θερμοκρασίας / Χρόνου, CTTI Χρονο-Θερμοκρασιακοί Ολοκληρωτές ή Δείκτες, TTI Αρχή λειτουργίας Ενζυμικοί Διάχυσης Φωτοχημικοί Πολυμερισμού Μικροβιακοί

Χρονο-θερμοκρασιακοί Δείκτες Αξιοπιστία ΤΤΙ Η Βασική πηγή σφάλματος οφείλεται στη διαφορά των ενεργειών ενεργοποίησης τροφίμου-ΤΤΙ. Αρχή λειτουργίας ΤΤΙ Αρχή Αλλοίωσης Τροφίμων Διάχυσης Μικροβιακή ανάπτυξη και μεταβολισμός Πολυμερισμού Ενζυμικοί Φωτοχημικοί

Στόχος: Ερευνητικό έργο: “Ανάπτυξη ενός μικροβιακού χρονοθερμοκρασιακού δείκτη (Τime Temperature Ιndicator,TTI) για την παρακολούθηση της ποιότητας και ασφάλειας των τροφίμων” Ελληνική Κυβέρνηση & Επιτροπή της Ευρωπαϊκής Ένωσης, PENED 2003 Στόχος: Ανάπτυξη ενός ΤΤΙ με βασική αρχή λειτουργίας την αλλοίωση των τροφίμων όπως αυτή καθορίζεται από τη μικροβιακή ανάπτυξη και το μεταβολισμό

Μικροβιακοί Χρονο-θερμοκρασιακοί Δείκτες Μικροβιακό Τ.Τ.Ι. - Α.Π.Θ Μικροοργανισμός: Lb. sakei LQC 1089 Υπόστρωμα: NB +YE 0.5% w/v +glucose 2% w/v (pH: 6.2-6.3) Χημικός Χρωματικός δείκτης: Chlorophenol Red CPR Chlorophenol Red CPR, 1.5% v/v δ/τος 0.2% w/v σε NaOH

Ανάπτυξη του μοντέλου: Κινητική του συστήματος ΤΤΙ ως συνάρτηση της θερμοκρασίας Ανάπτυξη του μοντέλου: Μικροβιακή ανάπτυξη: Κατανάλωση γλυκόζης: (Pirt, 1965) Παραγωγή γαλακτικού οξέος: Πτώση pH : (Breidt & Fleming, 1998) Αδιάστατο γαλακτικό οξύ: (Henderson-Hasselbalch) Μεταβολή χρώματος:

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Επίδραση της θερμοκρασίας συντήρησης στο μmax και το σημείο λήξης (end point) του TTI End point = χρόνος στον οποίο η χρωματική συνάρτηση ΔΕ γίνεται 20 μmax μοντέλο Arrhenius 1/χρόνο για end point ή 1/t EP Ea μικροβιακή ανάπτυξη  Ea TTI End point

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Ρύθμιση – Έλεγχος του σημείου λήξης του ΤΤΙ Μοντέλο σύστημα TTI εμβολιασμένο με Lb. sakei σε διαφορετικά αρχικά επίπεδα πληθυσμού του μικροοργανισμού και συντήρηση σε ισόθερμες συνθήκες αποθήκευσης, 8°C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 50 100 150 200 250 Χρόνος (h) CFU/ml 10^1 10^3 10^5 10^6 5 10 15 20 25 30 50 100 150 200 250 Χρόνος (h) ΔΕ 10^1 10^3 10^5 10^6 Το σημείο λήξης του ΤΤΙ (end point) μπορεί να ρυθμιστεί κατάλληλα μεταβάλλοντας το αρχικό επίπεδο εμβολίου στο μικροβιακό ΤΤΙ μοντέλο σύστημα

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Εμπορική Εφαρμογή Ανενεργό Ενεργοποίηση Αρχικό Τελικό Ο δείκτης αρχικά περιλαμβάνει δύο ξεχωριστούς θαλάμους που περιέχουν τη λυοφιλιωμένη καλλιέργεια και το υπόστρωμα Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα έκθεσης σε ποικίλες θερμοκρασίες, ο χρωματισμός μετατρέπεται από κόκκινο σε κίτρινο Τα περιεχόμενα των θαλάμων αναμιγνύονται σπάζοντας την «συγκόλληση» των δύο περιοχών, με άσκηση πίεσης

Βοδινός κιμάς συσκευασμένος υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Βοδινός κιμάς συσκευασμένος υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα Συγκέντρωση αερίων τροποποιημένης ατμόσφαιρας: 60% CO2 /20% N2 /20% O2 Συντήρηση: Ισόθερμα 0,5,10,15 °C Δυναμικές Συνθήκες

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Αναλύσεις Κρέας PCA: Ολική μεσόφιλη χλωρίδα, CFC: Pseudomonas STAA: Br. thermosphacta., MRS: Γαλακτικά βακτήρια (LAB), VRBG:Enterobacteriaceae pH, Οργανοληπτική Εξέταση ΤΤΙ MRS: Γαλακτικά βακτήρια (LAB),pH, Χρώμα

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αποτελέσματα Μικροβιολογικών Αναλύσεων Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Αποτελέσματα Μικροβιολογικών Αναλύσεων Log CFU/ml Log CFU/ml Χρόνος (h) Χρόνος (h)

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Αποτελέσματα Οργανοληπτικής Εξέτασης Βαθμολογία Σημείο Απόρριψης Χρόνος (h)

Προσδιορισμός Επιπέδου Αλλοίωσης Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Προσδιορισμός Επιπέδου Αλλοίωσης Επίπεδο Αλλοίωσης Χρόνος (h)

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Προσδιορισμός Επιπέδου Αλλοίωσης κρέας ΤΤΙ Χρόνος (h)

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Arrhenius κρέας ΤΤΙ

Αξιολόγηση σε Δυναμικές Συνθήκες θερμοκρασίας Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Αξιολόγηση του μικροβιακού TTI σε προϊόντα κρέατος συσκευασμένα υπό τροποποιημένη ατμόσφαιρα (MAP) Αξιολόγηση σε Δυναμικές Συνθήκες θερμοκρασίας

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Χρονοθερμοκρασιακοί Δείκτες: Δυναμική Ημερομηνία Λήξης TTI

Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Εφαρμογή του μικροβιακού ΤΤΙ Πρόβλεψη Διάρκειας Ζωής Μοντέλα για LAB και ΔΕ Χρόνος που απαιτείται για την ανάπτυξη των LAB από το αρχικό στο επίπεδο αλλοίωσης Διάρκεια Ζωής-Απόκριση ΤΤΙ Ψυκτική Αλυσίδα % πακέτων Monte Carlo % πακέτων Θερμοκρασία °C Διάρκεια ζωής (χρόνος για την πρόκληση αλλοίωσης) ημέρες

Διάρκεια ζωής (χρόνος για την πρόκληση αλλοίωσης) ημέρες Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Εφαρμογή του μικροβιακού ΤΤΙ Διάρκεια Ζωής: 7 ημ. 22% των προϊόντων θα αλλοιωθούν πριν την ημ. λήξης % πακέτων Διάρκεια ζωής (χρόνος για την πρόκληση αλλοίωσης) ημέρες

Διάρκεια ζωής (χρόνος για την πρόκληση αλλοίωσης) ημέρες Μικροβιακό ΤΤΙ Α.Π.Θ Εφαρμογή του μικροβιακού ΤΤΙ Διάρκεια Ζωής: 7 ημέρες % πακέτων Διάρκεια ζωής (χρόνος για την πρόκληση αλλοίωσης) ημέρες

Συμπεράσματα Το μικροβιακό ΤΤΙ που αναπτύχθηκε στη μελέτη αυτή αποτελεί μια νέα τεχνολογία για την παρακολούθηση της ποιότητας των τροφίμων κατά την παραμονή τους στην ψυκτική αλυσίδα

Χρηματοδότηση “Ανάπτυξη ενός μικροβιακού χρονοθερμοκρασιακού δείκτη (Τime Temperature Ιndicator,TTI) για την παρακολούθηση της ποιότητας και ασφάλειας των τροφίμων” ΓΓΕΤ, PENED 2003 ProSafeBeef  “Advancing Beef Safety and Quality through Research and Innovation”, EU Framework VI programme on Food Quality and Safety, “Food-CT-2006-36241”

Τομέας Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων Σχολή Γεωπονίας, Α.Π.Θ Ανάπτυξη και εφαρμογή ενός μικροβιακού χρονοθερμοκρασιακού δείκτη (Time Temperature Indicator) για την παρακολούθηση της Ποιότητας - Αλλοίωσης των συντηρούμενων υπό ψύξη τροφίμων Ευχαριστώ Βαϊκούση Χαρίκλεια, Μπιλιαδέρης Κωνσταντίνος και Κουτσουμανής Κωνσταντίνος Τομέας Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων Σχολή Γεωπονίας, Α.Π.Θ