Μελέτη της ποιότητας και υγιεινής ενός νωπού προϊόντος πουλερικών (σουβλάκι κοτόπουλο/πιπεριά): επίδραση του συνδυασμού συσκευασίας τροποποιημένης ατμόσφαιρας και θυμαρέλαιου/χιτοζάνης

Abstract

The main objective of the present Doctoral Thesis was to examine the combined effect of “natural” antimicrobial agents and packaging on the quality and microbiological safety of a fresh poultry product, consisting of chicken chunks and green chopped bell peppers (“Souvlaki”). The Thesis comprised the following Chapters: Chapter 1: The study of the fate of Listeria monocytogenes, Salmonella enterica subsp. enterica serovar Montevideo and spore former bacterium Bacillus cereus, inoculated onto the product (“Souvlaki”) evaluated under aerobic conditions for a period 6 days at 4 οC. During storage the growth of L. monocytogenes and S. enterica was retarded, whereas the respective of B. cereus was increased by ca. 2.5 log CFU/g. Chapter 2: The shelf life of product (based on mesophilic Total Viable Counts) under aerobic (A) or modified atmosphere packaging (M) conditions with no antimicrobials added was 4 and 6 days, respectively (4 οC). Of all the treatments examined, M-CH-T (combined application of modified atmosphere packaging, chitosan 1.5% v/w= 0.03% w/w, and thyme oil 0.2% v/w) proved to be the most effective in inhibiting the growth of all spoilage microorganisms, extending the microbiological shelf life of the product by 7-9 days. Chapter 3: Based on the results obtained from the fate/survival of the aforementioned pathogens, inoculated onto the poultry product, stored under modified atmosphere packaging and in the absence of antimicrobials at 4 oC (M), L. monocytogenes proved to be the main microbiological risk. However, treatment M-CH-T restricted growth of the pathogen during storage for at least 8 days at 4 oC (bacteriostatic effect). At 8 oC, all pathogens grew fast onto the product. Again, M-CH-T revealed a bacteriostatic effect on L. monocytogenes and Salmonella enterica during storage for 5-6 days, at 8 oC. In the case of B. cereus, the aforementioned treatment maintained its final population below 6.0 log CFU/g, thus reducing the probability of enterotoxin formation (reduction by ca. 2.0 log CFU/g, as compared to M). Chapter 4: The effect of microwave heating (MW) inactivation on the aforementioned pathogens, inoculated onto treatments M, M-CH-T, was evaluated. The effect of MW processing showed that total elimination (reduction ≥ 6 log CFU/g) of S. Montevideo and L. monocytogenes was achieved after cooking time of t= 2 min and t=3-4 minutes, respectively (80-82 οC). B. cereus population was significantly affected (a reduction of ca. 2-4.5D) by the use of MW, with the cells able to survive. M-CH-T reduced B. cereus final counts after 4 min at satisfactory levels (1.5-3.55 log CFU/g) unlike the untreated product (control, M).

Το κύριο αντικείμενο της παρούσης διδακτορικής διατριβής ήταν η επίδραση συσκευασίας και «φυσικών» αντιμικροβιακών παραγόντων στην ποιότητα και μικροβιολογική ασφάλεια ενός νωπού προϊόντος πουλερικών (Σουβλάκι Κοτόπουλο/Πιπεριά). Στα πλαίσια του πειραματικού Κεφαλαίου 1, μελετήθηκε η πορεία ανάπτυξης/επιβίωσης της Listeria monocytogenes, Salmonella enterica subsp. enterica serovar Montevideo και του σπορογόνου βακτηρίου Bacillus cereus, μετά τον ενοφθαλμισμό τους στο προϊόν και κατά τη συντήρηση σε αερόβια συσκευασία για 6 ημέρες (4 οC). Τα βακτήρια L. monocytogenes και S. enterica δεν αναπτύχθηκαν στο προϊόν, αλλά ο B. cereus επέδειξε σημαντική αύξηση κατά 2.5 log CFU/g. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα του Κεφαλαίου 2, ο μικροβιολογικός χρόνος συντήρησης του προϊόντος σε αερόβια συσκευασία (Α) ή σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα (Μ) χωρίς αντιμικροβιακούς παράγοντες, υπολογίστηκε σε 4 και 6 ημέρες, αντίστοιχα (4 oC). Εκ του συνόλου των μεταχειρίσεων που εξετάστηκαν, η Μ-Χ-Θ (συνδυαστική χρήση τροποποιημένης ατμόσφαιρας, χιτοζάνης 1.5% v/w= 0.03% w/w και θυμαρέλαιου 0.2% v/w) αποδείχτηκε η πιο αποτελεσματική στη μείωση όλων των μικροοργανισμών αλλοίωσης που εξετάστηκαν, παρατείνοντας το μικροβιολογικό χρόνο συντήρησης του προϊόντος κατά 7-9 ημέρες. Με βάση τα αποτελέσματα του Κεφαλαίου 3, κατά τη μελέτη της ανάπτυξης-επιβίωσης των παθογόνων βακτηρίων μετά τον ενοφθαλμισμό τους στο προϊόν και κατά τη συντήρησή στους 4 οC σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα (δείγματα Μ), τον κύριο μικροβιολογικό κίνδυνο αποτέλεσε η L. monocytogenes. Ωστόσο ο συνδυασμός Μ-Χ-Θ απέτρεψε την ανάπτυξη της, διατηρώντας τη μικροβιολογική του ασφάλεια, για διάστημα τουλάχιστον 8 ημερών. Στους 8 oC, όλα τα παθογόνα βακτήρια που ενοφθαλμίστηκαν στο προϊόν αυξήθηκαν σημαντικά. Ωστόσο, ο συνδυασμός Μ-Χ-Θ διατήρησε τη μικροβιολογική ασφάλεια του προϊόντος για διάστημα 5-6 ημερών (8 οC). Επίσης, στον ίδιο συνδυασμό ο πληθυσμός του B. cereus διατηρήθηκε <6.0 log CFU/g μειώνοντας την πιθανότητα παραγωγής εντεροτοξίνης (μείωση κατά 2.0 log CFU/g σε σχέση με M). Στο τελευταίο Κεφάλαιο 4, μελετήθηκε η επίδραση μικροκυμάτων στην επιβίωση των παραπάνω παθογόνων βακτηρίων μετά τον ενοφθαλμισμό τους στις μεταχειρίσεις Μ και Μ-Χ-Θ. Μείωση ≥ 6 log CFU/g (θανάτωση) των S. Montevideo και της L. monocytogenes επιτεύχθηκε μετά από t=2 και t=3-4 min, αντίστοιχα (80-82 oC). Ο B. cereus μειώθηκε κατά 2.0-4.5 log CFU/g αλλά επιβίωσε της θερμικής επεξεργασίας. Ωστόσο, ο συνδυασμός Μ-Χ-Θ μείωσε την θερμοανθεκτικότητα του B. cereus, εφόσον ο πληθυσμός του μετά από t=4 min κυμάνθηκε σε ικανοποιητικά επίπεδα (1.5-3.55 log CFU/g), σε αντίθεση με τον μάρτυρα.