Επίδραση των επιλεγμένων LAB στην ανάπτυξη του L Επίδραση των επιλεγμένων LAB στην ανάπτυξη του L. monocytogenes κατά την παραγωγή των παραδοσιακών ζυμούμενων αλλαντικών Caklovica, F., Alagic, D., Smajlovic, M., Kozacinski, L., Cvrtila Z., Veskovic-Moracanin, S., Gasparik-Reichardt, J., Zdolec, N. (2005) Επίδραση των επιλεγμένων LAB για την ανάπτυξη της L. monocytogenes κατά την παραγωγή παραδοσιακών ζυμούμενων αλλαντικών, Proc. Ερευνητικό Πρόγραμμα “Ασφάλεια των παραδοσιακών ζυμούμενων αλλαντικών: Έρευνα σχετικά με τις προστατευτικές καλλιέργειες και τις βακτηριοσίνες", Ημερίδα για την διασπορά p:72-84 Leonardo da Vinci

Εισαγωγή Η ζύμωση και η ξήρανση των προϊόντων με βάση το κρέας είναι πιθανώς από τους αρχαιότερους τρόπους συντήρησης. Τα αλλαντικά που γίνονται παραδοσιακά ή με καλλιέργειες εκκίνησης μπορούν να θεωρηθούν ασφαλή. Πιο συγκεκριμένα, η μείωση της ενεργότητας του νερού καθώς και του pH είναι γενικά επαρκείς τρόποι για την συντήρηση των τροφίμων. Ωστόσο, κατά τις τελευταίες δεκαετίες έχουν απομονωθεί από τα τρόφιμα, νέοι αναδυόμενοι παθογόνοι μικροοργανισμοί. Στα ακατέργαστα ζυμούμενα προϊόντα κρέατος, διαπιστώθηκε ότι η L. monocytogenes είναι ανθεκτική σε χαμηλό pH, σε χαμηλό aw και σε άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Έτσι, μπορεί να προκαλέσει σοβαρούς κινδύνους στην ανθρώπινη υγεία.

Σκοπός Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να μελετηθεί η επιβίωση, η ανάπτυξη και η απώλεια της βιωσιμότητας του L. monocytogenes, σε τεχνητά εμβολιασμένα ζυμούμενα αλλαντικά, με την χρήση επιλεγμένων προστατευτικών καλλιεργειών (εμβολιασμός των αλλαντικών με υψηλό πληθυσμό κυττάρων L. monocytogenes, 105 cfu/g) προκειμένου να επιβεβαιωθεί η μείωση του L. monocytogenes κατά την διάρκεια της επεξεργασίας των αλλαντικών, σε διάφορες χώρες.

Υλικά και Μέθοδοι Στελέχη L. monocytogenes - παθογόνος (από Ιταλούς εταίρους) - Στελέχη του L. sakei (I-151, I-154 και I-155, απομονώθηκαν από αλλαντικά)

Υλικά και Μέθοδοι Challenge test – Δοκιμασία ασφάλειας - Η πάστα των αλλαντικών παρασκευάστηκε σύμφωνα με τον παραδοσιακό για την κάθε χώρα τρόπο, χωρίς την προσθήκη καλλιεργειών εκκίνησης. Η πάστα των αλλαντικών έχει εμβολιαστεί με περίπου 105 cfu/g L. monocytogenes και με προστατευτικές καλλιέργειες εκκίνησης (εμβολιασμός σε εργαστήριο για την αποφυγή μόλυνσης). Μετά την πλήρωση των αλλαντικών, υπέστησαν ζύμωση και ωρίμανση, σύμφωνα με τα παραδοσιακά πρωτόκολλα των διαφόρων χωρών. Δείγματα λήφθηκαν από κάθε παρτίδα την ημέρα 0, 3, 7, 14 και 28 της ζύμωσης για μικροβιολογικές και φυσικοχημικές αναλύσεις.

Αποτελέματα Βοσνία και Ερζεγοβίνη Παρατηρήθηκε ανάπτυξη του παθογόνου μικροοργανισμού στα υπό εξέταση αλλαντικά, έως και την 3η ημέρα, και μετά από μια φάση σταθεροποίησης που διήρκεσε μέχρι την 7η ημέρα. Κατά το υπόλοιπο της ζύμωσης και της ωρίμανσης, παρατηρήθηκε ελαφριά μείωση του πληθυσμού των κυττάρων του L. monocytogenes, κατά περίπου 1 log-κύκλο, στο τέλος της ωρίμανσης (Σχήμα 1). Και τα τρία στελέχη του Lb. sakei που διερευνήθηκαν έδειξαν ένα επιθυμητό αποτέλεσμα για την μείωση της L. monocytogenes, σε όλες τις παρτίδες σε sudzuk Βοσνίας. Η ανάπτυξη των παθογόνων μικροοργανισμών, στα εμβολιασμένα αλλαντικά έδειξε παρόμοια τάση κατά την διάρκεια των 7 πρώτων ημερών. Ξεκινώντας από την έβδομη ημέρα ο πληθυσμός των κυττάρων του L. monocytogenes, μειώθηκε και τελικά παρατηρήθηκε απουσία του παθογόνου την 28η ημέρα, από όλες τις παρτίδες. Το στέλεχος I-151 έδειξε σχετικά καλύτερη αποτελεσματικότητα έναντι της L. monocytogenes.

Σχήμα 1. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb Σχήμα 1. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb. sakei στην ανάπτυξη της L. monocytogenes σε sudzuk Βοσνίας, κατά τις πρώτες 28 ημέρες ζύμωσης και ωρίμανσης (μέσος όρος των τιμών των 3 παρτίδων).

Αποτελέσματα Κροατία Η ανάπτυξη της L. monocytogenes στα υπό εξέταση αλλαντικά αυξήθηκε ελαφρώς τις 3 πρώτες ημέρες της ζύμωσης και στη συνέχεια, ο πληθυσμός του παθογόνου, μειώθηκε κάτω από το όριο ανίχνευσης (Σχήμα 2). Η απουσία του παθογόνου την 28η ημέρα ήταν χαρακτηριστικό μόνο στο Κροατικό αλλαντικό μάρτυρα. Παρόμοια τάση ανάπτυξης της L. monocytogenes, φάνηκε ότι υπήρχε, κατά τη διάρκεια των πρώτων 7 ημερών της ζύμωσης, στα αλλαντικά που είχαν εμβολιαστεί με τρία προστατευτικά στελέχη. Τις επόμενες ημέρες, ο πληθυσμός του παθογόνου μειώθηκε και προς το τέλος της ζύμωσης μειώθηκε κάτω από το όριο ανίχνευσης. Το στέλεχος I-155 έδειξε μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα έναντι της L. monocytogenes, την 14η ημέρα.

Σχήμα 2. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb Σχήμα 2. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb. sakei στην ανάπτυξη της L. monocytogenes σε παραδοσιακά αλλαντικά Κροατίας, κατά τις πρώτες 28 ημέρες ζύμωσης και ωρίμανσης (μέσος όρος των τιμών των 3 παρτίδων).

Αποτελέσματα Σερβία και Μαυροβούνιο Στην υπό εξέταση παρτίδα παρατηρήθηκε συνεχής μείωση των μέσων τιμών της L. monocytogenes, περίπου 3 log-κύκλων, στο τέλος της ζύμωσης κατά την 28η ημέρα (Σχήμα 3). Και στις 3 παρτίδες που εμβολιάστηκαν με τις προστατευτικές καλλιέργειες ο πληθυσμός της L. monocytogenes μειωνόταν συνεχώς και δεν ήταν δυνατόν να βρεθεί ακόμη και με τη διαδικασία εμπλουτισμού. Το στέλεχος I-151 έδειξε την 14η ημέρα, ένα μικρό πλεονέκτημα έναντι της L. monocytogenes, σε σχέση με τα άλλα δύο στελέχη.

Σχήμα 3. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb Σχήμα 3. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb. sakei στην ανάπτυξη της L. monocytogenes σε αλλαντικά Sremska, κατά τις πρώτες 28 ημέρες ζύμωσης και ωρίμανσης (μέσος όρος των τιμών των 3 παρτίδων).

Ουγγαρία Αποτελέσματα Η ανάπτυξη του παθογόνου, μετά από τη στατική φάση, μειώθηκε μόνο κατά 1,5 log-κύκλο κατά τη διάρκεια των 28 πρώτων ημερών ζύμωσης (Σχήμα 4). Οι προστατευτικές καλλιέργειες εκκίνησης που χρησιμοποιήθηκαν είχαν σαν αποτέλεσμα την μείωση του πληθυσμού της L. monocytogenes, κατά περίπου 2 log-κύκλους, μέχρι το τέλος της ζύμωσης. Δεν εντοπίστηκε ανάπτυξη του παθογόνου στην αρχή της ζύμωσης. Την μέγιστη αποτελεσματικότητα έναντι της L. monocytogenes έδειξε το στέλεχος I-151.

Σχήμα 3. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb Σχήμα 3. Η επίδραση των επιλεγμένων στελεχών του Lb. sakei στην ανάπτυξη της L. monocytogenes σε παραδοσιακά αλλαντικά Ουγγαρίας, κατά τις πρώτες 28 ημέρες ζύμωσης και ωρίμανσης (μέσος όρος των τιμών των 3 παρτίδων).

Πίνακας 1. Μεταβολές του pH των αλλαντικών, κατά τη διάρκεια της ζύμωσης και ωρίμανσής τους (μέσος όρος των τιμών των τριών παρτίδων). Χώρα/Ημέρα 2 4 7 14 28 Σερβία/Μαυροβούνιο 5.47 5.34 5.26 5.15 5.06 5.27 Βοσνία/Ερζεγοβίνη 6.15 5.58 5.03 4.81 4.82 4.86 Κροατία 6.00 5.84 5.21 5.23 5.38 Ουγγαρία 5.89 5.79 5.64 5.48 5.53

Πίνακας Αλλαγές του αλατιού και aw κατά τη ζύμωση και ωρίμανση των αλλαντικών (μέσες τιμές των 3 παρτίδων) Χώρα/Ημέρα 14 28 Σερβία/Μαυροβούνιο 2.42 / 0.92 3.15 / 0.87 3.73 / 0.85 Βοσνία/Ερζεγοβίνη 2.36 / 0.96 3.80 / 0.90 4.32 / 0.90 Κροατία 1.51 / 0.97 2.22 / 0.95 2.29 / 0.94 Ουγγαρία 2.30 / 0.96 3.94 / 0.92 4.71 / 0.86

Συμπεράσματα Με την χρήση των προστατευτικών καλλιεργειών εκκίνησης και των συνδυασμών των αντιμικροβιακών χειρισμών (αλάτι, νιτρώδη άλατα, pH και aw) ο πληθυσμός του εμβολιασμένου L. monocytogenes, μειώθηκε στο τέλος της ζύμωσης κατά 5 log-κύκλους, σε αλλαντικά της Βοσνίας, της Κροατίας και της Σερβίας. Στα αλλαντικά Ουγγαρίας, η μείωση της L. monocytogenes, ήταν μόνο κατά 2 log-κύκλοι. Αυτό μπορεί να είναι αποτέλεσμα, πιθανόν της υψηλότερης τιμής του pH, στο παραδοσιακό Ουγγρικό αλλαντικό σε σύγκριση με τα άλλα αλλαντικά, (Πίνακας 1), επειδή η περιεκτικότητα σε αλάτι ήταν η υψηλότερη και η ενεργότητα του νερού ήταν χαμηλή (Πίνακας 2). Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στην «αντιλιστεριακή» δράση μεταξύ των στελεχών. Παρόλα αυτά, παρατηρήθηκε ένα μικρό πλεονέκτημα του στελέχους I-151 για αυτό και συνίσταται να χρησιμοποιείται ως προστατευτική καλλιέργεια εκκίνησης.