Száradáskor bekövetkező nedvességelemzés használata az élelmiszerek mikrobiális növekedésének detektálására és mérésére

Az innováció és a technológia lehetővé teszi az emberi populáció nagy számban való növekedését és megnövekedett élettartamát. A gazdaságok egyre iparosodottabbá váltak, és sok tartósítási módszert alkalmaznak az élelmiszerek megőrzésére és a nagy távolságokra történő szállítás során a romlás megelőzésére. A 20. század elejére olyan technikákat alkalmaztak, mint a pasztőrözés, a konzervkészítés és a vákuumzárás, hogy meghosszabbítsák az élelmiszerek élettartamát, amíg el nem érik rendeltetési helyüket. Ezeknek a tartósítási módszereknek azonban vannak hátrányai, és elősegítik az élelmiszer által terjesztett betegségeket, amelyeket a baktériumok, gombák, paraziták és vírusok széles skáláját tartalmazó mikrobiális szennyeződések okoznak.

száradás

Élelmiszer által terjesztett betegségek

Ma szigorú kormányzati normákat követnek, és folyamatos mikrobiológiai vizsgálatokat végeznek az élelmiszer-biztonság érdekében. Ezek a tesztek tartalmazzák az enzimhez kapcsolt vizsgálatokat, a mikroszkópia (vagy spektroszkópia) különféle formáit, a szelektív táptalaj-tenyésztést és az élelmiszer-minták PCR (vagy genetikai) szűrését a piacra lépés előtt. E különféle kimutatási vizsgálatok ellenére azonban az élelmiszerek által terjesztett betegségek továbbra is közegészségügyi kockázatot jelentenek.

A vírusok mellett az élelmen keresztüli mikrobiális szerek közös életfolyamatot folytatnak; esznek, nőnek és hulladékot termelnek. Bár minden élőlény ezt egy légzés néven ismert eljárással végzi, vannak olyan mikrobák, amelyek oxigén hiányában, anaerob légzésként ismertek. Aerob légzésben a komplex szerves molekulákból oxigén jelenlétében szabadul fel az energia. Amikor ez a folyamat bekövetkezik, melléktermékként vízgőz és szén-dioxid keletkezik, és a szervezet elveszíti súlyát vagy tömegét.

A tömegveszteség felhasználásával, amelyet a légzés során az élet minden formája tapasztal, hipotetikusan lehetséges meghatározni a bioaktivitást súlycsökkenés formájában. Mivel a legtöbb emberi kórokozó optimális növekedési hőmérsékletet mutat 37 ° C-on, megvalósítható ezen a hőmérsékleten egy szennyezett ételminta inkubálása és a veszteség mértékének kiszámítása. Ez történhet hagyományos inkubációs technikák alkalmazásával, ahol a mintát rendszeresen lemérik, hogy nyomon kövessék a veszteség mértékét egy steril kontrollmintához képest, de szennyezés nélkül.

Kísérleti keret

Ennek az elméletnek a tesztelésére a minták nedvességtartalmú nedvesség-elemzőt, például páratartalmú légszivattyúval felszerelt Computrac MAX 4000XL-t alkalmazták, hogy a mintákat szabályozott páratartalom mellett tartsák. Ez az analizátor állandó hőmérsékletet tart, letölthető grafikonokat és adatokat tesz lehetővé, és pontos súlycsökkenési leolvasásokat kínál hosszabb ideig.

A modellszervezethez az Arizona Instrument LLC kiválasztott egy közös pékélesztőt, a Saccharomyces cerevisiae-t. A kenyérben és péksüteményekben kovászként általában használt S. cerevisiae gyorsan növekvő egysejtű élesztő, amely ártalmatlan. Ebben a vizsgálatban in vitro megközelítést alkalmaztak a koncepció igazolásának bemutatására azáltal, hogy meghatározták az élesztővel beoltott burgonya-dextróz-agar lemezek súlycsökkenését, és később hasonló technikákkal tesztelték az „igazi” szeletelt kenyeret.

Ennek a kísérletnek az eredménye a bioaktivitás mérésének új módszerét mutatja be a szárításkor. Ez a megközelítés tovább javítja az élelmiszerbiztonság minőségbiztosítását azokban az élelmiszeriparban, amelyek bővíteni kívánják a mikrobiológiai tesztek körét. Mivel ebben a kísérletben Baker's élesztőt alkalmaztak, ez a technika hasznosnak bizonyulhat bizonyos élesztő kultúrák megvalósíthatóságának meghatározásában a kenyér és a söripar számára, ahol a hagyományos spektroszkópiával vezérelt módszerek csak az élesztő népességsűrűségét tárhatják fel, széndioxid-kibocsátási képességüket azonban nem.

Módszerek - tápközeg előkészítése és élesztő tenyésztése

Burgonya-dextróz-agar

A burgonya-dextróz-agar (PDA) félig szilárd táptalaj, amelyet gombák tenyésztésére használnak a laboratóriumban. Az agar tengeri moszat-kivonat, fehérjék helyett cellulózt tartalmaz. Meg kell jegyezni, hogy az agar nem fogyasztódik el, ha mikrobákat termesztenek rajta, csak az állványok tartják vissza a belekevert folyékony húslevest.

Burgonya-dextróz-húsleves

A burgonya szőlőcukor táptalajt (PDB) burgonya párolásával és szőlőcukor hozzáadásával állítják elő olyan tápanyagleves előállításához, amelyet a gombák, köztük az S. cerevisiae is elfogyaszthat. Ez a folyékony húsleves folyékony tenyészet, amelyben egysejtű élesztőgombák növekedhetnek.

Agar lemezek

Ehhez a vizsgálathoz mélyfuratos alumínium lemezeket alkalmaztunk és 121 ° C-on sterilizáltunk körülbelül 30 percig. Ezután a kemencéből megolvasztott PDA-keveréket 500 ml Erlenmeyer-lombikban hagyták lehűlni, amíg el nem érte

50 ° C. Ezen a hőmérsékleten,

30 ml olvadt PDA-t öntöttünk a steril üres lemezekbe egy steril burkolatban, mindegyik lemezt hősterilizált alumínium „fedéllel” borítottuk a szennyeződés megelőzése érdekében. A PDA megszilárdulása után a lemezeket és a fedeleket Parafilm csíkokkal lezártuk, hogy megakadályozzuk a nedvességvesztést, és 4 ° C-os hűtőszekrényben tároltuk.

S. Cerevisiae folyékony tenyészete

3,5 g fagyasztva szárított élesztőt és 100 ml PDB-t adunk egy 500 ml-es főzőpohárba, és steril hurokkal keverjük össze. A tenyészetet 2 órán át keverjük, majd 4 ° C-ra beállított hűtőszekrényben tároljuk a későbbi sejttenyésztés céljából.

PDA lemezek beoltása S. Cerevisiae-vel

Erős élesztőkultúra létrehozása után egy lángolt hurkot bemerítettek a folyékony tenyészetbe, és egyenletesen elosztották az egyes lemezeken. Minden lemezen három „hurkotöltetet” alkalmaztak megfelelő mennyiségű élesztő adagolására. Ezután az összes beoltott lemezt fejjel lefelé helyeztük, hogy megakadályozzuk a fedél kondenzálódását (1. ábra).

1.ábra. Kenyérszeletek beoltása S. Cerevisiae-vel.

A kenyérszeleteket 4 ° C-ra beállított hűtőszekrényben tároltuk, majd egy órával a kísérlet előtt kivettük, hogy a teljes kenyeret szobahőmérsékletre melegítsük. Az ellenőrzés céljából egy kenyérszeletet egy gofriserpenyőre, és öt csepp steril PDB-t tettünk a kenyérszeletre (2. ábra). A kísérlethez ugyanazt a csepp elhelyezést végeztük kenyérszeleten, de folyékony élesztő kultúra egyenletes keverékével PDB-ben tartottuk.

2. ábra. Steril PDB cseppek a kenyérszeletre.

A Computrac MAX 4000XL programozása és eljárása

Programozás

Kapcsolódó történetek

A súlycsökkenés valós idejű nyomon követése érdekében tizenkét 2 órás tesztet kellett kombinálni, hogy pontos és folyamatos bizonyítást nyújtson a fogyásról 24 órán keresztül. Mivel a S. cerevisae nem valódi emberi kórokozó, a 37 ° C túl meleg az optimális élesztő növekedéshez, ezért a hőmérsékletet 30 ° C-ra csökkentik. A nedvességelemző inkubátorként szolgálja az élesztő optimális hőmérsékleten történő termesztését, és segít meghatározni a súlycsökkenést egy meghatározott idő alatt.

Mivel minden teszt automatikusan „% Moisture” eredményként olvasható, egyedi egyenletet készítettek a fogyás teljes százalékának nyomon követésére. Az első 2 órás linkre nincs szükség erre az egyéni egyenletre; azonban a következő linkekre szükség lesz rá, hogy pontos, valós idejű leolvasást adjon a fogyásról.

MAX 4000XL tesztelés

Mindegyik tesztet akkor kezdtük meg, amikor a 12 kapcsolt sorozat első kapcsolata hagyta elérni a 30 ° C-ot. Amint elérte a hőmérsékletet, a készülék kátrányozza az edényt, és arra kéri az elemzőt, hogy adja hozzá a mintát a megadott mintadarabon belül, azaz 10–40 g. A PDA mintákhoz az edényeket feltárták és megfordították a 4KXL gofrisütőjén. A minta tömegének az elfogadható súlyhatárokon belüli változását a készülék felismerte. A fedél lezárása után a teszt 24 órán át folytatódott. A 3. ábra a párásított MAX 4000XL-t mutatja, amelyet Tygon csövek kötnek össze.

3. ábra. MAX 4000XL csatlakozik Tygon csövekkel.

Adatelemzés

Az adatokat a MAX 4000XL analizátoron tárolták, és egyidejűleg jelentették a hálózatnak. A műszer minden alkalommal beszámol a minta tömegéről és sebességéről

30 másodperc. Abban az esetben azonban, ha új teszt kezdődik, az elemző nem ismeri fel azonnal, hogy összekapcsolási tesztről van szó, ezért a% -os arány és a fogyás visszaesik nullára.

4. ábra. PDS fogyás (+/- Std. Dev.)

5. ábra. Kenyér fogyás (+/- Std. Dev.)

A grafikonokat (4. és 5. ábra) egy „Scatter Plot” grafikon segítségével állítottuk elő az Excelben, és három külön futásból vettük az átlagolt „teljes súlycsökkenést”, és ábrázoltuk az idővel (órákban). A megfigyelt négy függő változó a következő volt: PDA (nem oltott) - kontroll; PDA élesztő oltással; kenyérszelet 5 csepp steril PDB-vel - kontroll; és 4) kenyérszelet 5 csepp folyékony tenyészettel.

Az egyes grafikonokban megjelölt hibasávok megegyeznek a kétórás időközönként felvett szórással az egyes változók három futtatása között.

Eredmények és vita

Az elemzés első kérdése annak a hipotézisnek az alátámasztása volt, hogy a bioaktivitást súlycsökkenéssel lehet meghatározni. Magától értetődik, hogy a kamrába helyezett bármilyen élelmiszer-termék csak a párologtatással fogyna. Ezért a PDA lemezek kiindulási párolgási görbéire volt szükség, különösen az S. cerevisiae optimális táptalajaként. A grafikon „kék” vonala három külön PDA lemeznek felel meg, S. cerivisae nélkül.

Miután megmérték a párolgás kiindulási sebességét, vagyis a teljes súlycsökkenés változását, azt vetítették előre, hogy ha egy élő szervezet elfogyasztja a táptalajban lévő szőlőcukrot, vízgőz és szén-dioxid keletkezik, és az agarlemez fogyni kezd gyorsabb sebesség a kontrolllemezhez képest. Bár a vízgőz vagy a szén-dioxid nem járulhat hozzá ehhez a veszteséghez, mégis kimutatható, hogy jelentős súlycsökkenés történt

8 óra elteltével az inkubáció a kontrollhoz képest.

Következtetés

Az élelmiszeripari termékek mikrobiális szaporodásának meghatározására szolgáló inkubációs alapú vizsgálatok használata nem újszerű módszer az élelmiszer-biztonsági szűrés során. Valójában a spektroszkópiai módszerek és a szelektív táptalaj-tenyésztés gyakran attól függ, hogy a szennyeződés nagy számban növekszik-e, hogy fényspektroszkópia segítségével észlelhetők vagy láthatóan érzékelhetők legyenek. Azonban a súlyvesztés felhasználása az élelmiszerek mikrobiális szennyezettségének meghatározásához innovatív technika, amely megköveteli az egyes vizsgált termékek alappárolgási görbéjét, és kiküszöböli a speciális edények vagy drága szelektív közegek használatát az optikai sűrűség érdekében.

Ezeket az információkat az AMETEK Brookfield Arizona által biztosított anyagokból szerezték be, tekintették át és adaptálták

További információ erről a forrásról az AMETEK Brookfield Arizonában található

Idézetek

Kérjük, használja a következő formátumok egyikét, hogy idézze ezt a cikket esszéjében, dolgozatában vagy jelentésében:

AMETEK Brookfield Arizona. (2019. augusztus 20.). Száradáskor bekövetkező nedvességelemzés használata az élelmiszerek mikrobiális növekedésének detektálására és mérésére. AZoM. Letöltése 2020. december 9-én: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=11051.

AMETEK Brookfield Arizona. "Száradáskor bekövetkező nedvességelemzés használata az élelmiszerek mikrobiális növekedésének kimutatására és mérésére". AZoM. 2020. december 09. .

AMETEK Brookfield Arizona. "Száradáson veszteséges nedvességelemzés használata az élelmiszerek mikrobiális növekedésének detektálására és mérésére". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=11051. (megtekintés: 2020. december 9.).

AMETEK Brookfield Arizona. 2019. A veszteségen száradó nedvességelemzés használata az élelmiszerek mikrobiális növekedésének kimutatására és mérésére. AZoM, megtekintve: 2020. december 9., https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=11051.

  • hírek
  • Cikkek
  • Felszerelés
  • Könyvek
  • Videók
  • Szakértők
  • Szoftver
  • Folyóiratok
  • Piaci jelentések
  • Webes szemináriumok
  • Tanfolyamok
  • Események
  • Fémüzlet
  • Anyagok
  • Alkalmazások
  • Iparágak
  • AZoJomo
  • Könyvtár
  • A csapat
  • Keresés
  • Taggá válni
  • Hírlevelek
  • Ról ről
  • Kapcsolatba lépni
  • Súgó/GYIK
  • Hirdet
  • Felhasználási feltételek
  • Adatvédelmi és cookie-k

AZoM.com - AZoNetwork webhely