Συνδυαστική επίδραση αιθέριου ελαίου ρίγανης και φυσικών αντιμικροβιακών ουσιών στην επιβίωση και θερμοανθεκτικότητα του παθογόνου μικροοργανισμού Escherichia coli O157:H7 σε χοίρειο κιμά

Abstract

Ο σκοπός αυτής της μεταπτυχιακής ερευνητικής μελέτης ήταν να διερευνηθεί και να εκτιμηθεί η επίδραση τριών διαφορετικών φυσικών αντιμικροβιακών ουσιών: της νισίνης, της λυσοζύμης και του αιθέριου ελαίου ρίγανης, μεμονωμένα ή σε συνδυασμούς (i) την επιβίωση του παθογόνου μιρκοοργανισμού Escherichia coli 157:Η7 κατά τη συντήρηση υπό ψύξη χοίρειου κιμά, καθώς και (ii) την επακόλουθη θερμοανθεκτικότητα του παθογόνου κατά τη θερμική επεξεργασία του κιμά. Πιο αναλυτικά, δείγματα χοίρειου κιμά των 10 g, παρασκευάστηκαν ως εξής: (i) Μάρτυρας (χωρίς αντιμικροβιακές ουσίες), (ii). 0,1%, 0,3% και 0,5% v/w αιθέριο έλαιο ρίγανης, (iii). Νισίνη (500, 1500 και 5000 IU/g) + 0,1 % v/w αιθέριο έλαιο ρίγανης, (iv). Νισίνη (500, 1500 και 5000 IU/g) + 0,3 % v/w αιθέριο έλαιο ρίγανης, (v). Λυσοζύμη (500, 1500 και 5000 IU/g) + 0,1 % v/w αιθέριο έλαιο ρίγανης, και (vi). Λυσοζύμη (500, 1500 και 5000 IU/g) + 0,3 % v/w αιθέριο έλαιο ρίγανης. Αφού παρασκευάστηκαν, ενοφθαλμίστηκαν με 6-6,5 log CFU/g μίγμα τριών στελεχών Escherichia coli O157:H7, διαμορφώθηκαν σε λεπτά μπιφτέκια 3 mm, συσκευάστηκαν σε κενό και συντηρήθηκαν στους 5 °C για 12 ημέρες (το οποίο αποτελεί το σημείο οργανοληπτικής απόρριψης). Όλες οι μεταχειρίσεις εκτέθηκαν σε συνθήκες θερμικής καταπόνησης στις θερμοκρασίες 60, 64, 68 και 71 °C με χρήση υδατόλουτρου κατά τη 0η και 12η ημέρα συντήρησης με στόχο τον προσδιορισμό του χρόνου θερμικής θανάτωσης (D-value) του παθογόνου μικροοργανισμού. Κατά τη συντήρηση στους 5 °C, όλα τα αντιμικροβιακά σε συνδυασμούς δεν εμφάνισαν αντιμικροβιακή δράση κατά του βακτηρίου E. coli Ο157:H7 για 0 και 12 ημέρες. Αντίθετα, με τη χρήση υψηλής θερμοκρασίας στα δείγματα που παρασκευάστηκαν με μίγμα αντιμικροβιακών, ο μικροοργανισμός παρουσίασε μικρότερη θερμοανθεκτηκότητα, συγκριτικά με τον μάρτυρα. Ακόμη, η προσθήκη 0,5% αιθέριου ελαίου ρίγανης κατέστησε τον παθογόνο λιγότερο ανθεκτικό στην επίδραση της θέρμανσης. Τέλος, η τιμή D-value των δειγμάτων με 0,1% και 0,3% αιθέριο έλαιο ρίγανης ήταν μεγαλύτερη από την τιμή D-value των δειγμάτων περιείχαν συνδυασμό αντιμικροβιακών.

The aim of the study was to investigate the impact of three different antimicrobials: nisin, lysozyme and oregano essential oil, singly or in combinations, on (i) the survival of Escherichia coli O157:H7 during refrigerated storage of ground pork and (ii) the subsequent thermotolerance of the pathogen during thermal proccessing of ground pork. Samples of ground pork (10g) were prepared as follows: (i) no antimicrobials (control), (ii) 0.1%, 0.2% v/w and 0,5% oregano essential oil, (iii) nisin (500, 1500 and 5000 IU/g) + 0.1% oregano essential oil, (iv) nisin (500, 1500 and 5000 IU/g) + 0.3% oregano essential oil, (v) lysozyme (500, 1500 and 5000 IU/g) + 0.1% oregano essential oil and (vi) lysozyme (500, 1500 and 5000 IU/g) + 0.3% oregano essential oil All samples were inoculated (6-6,5 log CFU/g) with a 3-strain composite of Escherichia coli O157:H7, shaped in thin (3 mm) pork patties, vacuum packed and stored at 5 oC for 12 days (organoleptic rejection point). At day 0, 6 and 12, control samples and samples with mixture of antimicrobials were heat treated at 64 οC in a water bath, in order to calculate the D-values of the pathogen. All treatments were exposed to heat stress conditions at temperatures of 60, 64, 68 and 71 ° C using water bath during 0 or 12 day of storage, in order to determine the decimal reduction time (D-value) of the pathogen. All antimicrobial combinations showed no antimicrobial activity against the bacterium E. coli O157: H7 during 0 and 12 days under storage conditions at 5 ° C. However, by using high temperatures in samples prepared with antimicrobial mixture, the microorganism demonstrated less thermotolerance, compared with the control samples. Furthermore, the addition of 0.5% of oregano essential oil made ​​the pathogen less resistant to the effect of heating. Finally, samples of 0.1% and 0.3% oregano essential oil showed higher D-value of the samples contained antimicrobial combination.