模具的可行性和细菌在豆豉超临界二氧化碳处理存储

文摘

应用超临界二氧化碳处理的食品影响微生物失活和食品质量。这种技术是用来保护豆豉由于没有热量。豆豉的质量深受霉菌生长,因为它的作用形成一个紧凑的纹理,白色,和功能性质以及消费者接受。本研究旨在观察霉菌和细菌的可行性与超临界豆豉后加工有限公司₂和确定最佳处理条件能保持模具增长和减少细菌的数量豆豉。为此,豆豉治疗使用高压有限公司₂在7.6 MPa(超临界CO₂在6.3 MPa)和(子/超临界CO附近₂)的潜伏期5、10、15、20分钟。获得最好的治疗方法是用于处理豆豉存储研究。结果表明,有一个重要的压力之间的相互作用和潜伏期对细菌和霉菌的生存能力ρ> 0.05。减少细菌和霉菌增加更长的潜伏期。模具在治疗后检测不到20分钟用超临界CO₂或亚临界和细菌显著降低2.40日志CFU / g。另一方面,亚有限公司₂10分钟是最好的处理方法,因为模具4.3 x10幸存下来⁴CFU /克治疗后,能够生长在存储在30°C,产生白色菌丝体的增加颜色值和豆豉可接受性。模具的失活是可逆的使其在存储在合适的条件下生长。豆豉矩阵组合可以提供保护的破坏性影响超临界CO₂。革兰氏阳性细菌耐药比革兰氏阴性。总之,亚有限公司₂可以作为豆豉和冷巴氏灭菌的方法可以作为一个替代方法来保存豆豉。

1。介绍

消费者对食品的需求不仅在健康和食品安全,食品以最小的处理,也可以保持新鲜和美味的质量一定长度的存储。热食物保藏是一种有效的技术,减少微生物计数的食物。然而,对于热敏感食品可以给不良感觉的变化和破坏食物的营养品质。高压二氧化碳技术是一种非热能的替代处理来改善产品的微生物安全,同时保留营养和知觉的特征。众所周知,二氧化碳在超临界阶段(7.4米。Pa和31.06°C)具有独特的属性。二氧化碳具有双重特征,它就像一个高的气体扩散系数和液体高溶解度,使之容易扩散通过复杂的矩阵和提取物质“辽1)”。超临界有限公司₂(scCO₂)已扩大其使用特点为各种营养食品中微生物的失活非热能的技术没有失去味道,颜色和营养“卡尔沃和托雷斯2)”。亚临界二氧化碳(sub-scCO₂治疗会导致微生物失活和可以避免食品质量的感官属性的变化。与微生物的生长,食品加工、“Garcia-Gonzales (3郭)”和“(4”发现,二氧化碳可以刺激和抑制细胞的发展,在抑制措施被用来改善液体和固体食物的卫生灭活细菌生长。这项研究由“Kustyawati (5“发现处理超临界CO₂和亚有限公司₂保留了纹理,维生素B,蛋白质含量,但降低了脂肪,含水量,豆豉中的一些挥发性化合物。

豆豉通常是在新鲜的形式出售,即使它不是消耗在原始状态,但在消费之前需要进一步的处理。豆豉是一种发酵的大豆产品根霉oligosporus,但细菌和酵母也涉及在发酵和极大地推动了功能性代谢物的生产。豆豉中的微生物群落结构是一个非常重要的特性不仅在维持感觉外观还有豆豉的功能性质。超临界二氧化碳技术可以替代过程豆豉预计减少细菌的数量,同时保持模具高速增长。豆豉的高数量的细菌可能会干扰霉菌生长,因此豆豉会破坏更快。模具需要增长生产豆豉具有结构紧凑,白色灰色,美味。之前的研究表明,亚有限公司₂在6.3 MPa 10分钟没有明显影响豆豉颜色和豆豉是可以接受的“Kustyawati (5)”。然而,微生物的生存与超临界豆豉加工有限公司₂没有被透露。最小加工技术不涉及热量可以维护模具的豆豉的发展是必要的,以增加大豆发酵食品的保质期和保持新鲜,营养价值和消费者的偏好。本研究的目的是观察霉菌和细菌的可行性与超临界豆豉后加工有限公司₂并确定最佳处理可以减少细菌,但保持模具生活和观察霉菌生长期间存储的能力。

2。材料和方法

2.1。豆豉的处理

高压有限公司₂安装用于实验性治疗由有限公司₂圆柱形压力室气瓶,压力表,在恒温水浴“Saputra (6)”(见图1)。豆豉,气缸直径为3.5厘米的形式和10厘米长,获得了从手工业生产豆豉使巴邻旁的中心,印度尼西亚。新鲜的豆豉是放置在一个压力室,然后紧紧关闭。指定在水浴温度时达到和所有管道连接安全,商用有限公司₂(印尼国家石油公司,雅加达,印度尼西亚)注入通过进气口阀门从气瓶压力室,直到达到所需的6.3和7.6 MPa的压力(压力表显示)在1分钟之内。在受到高压有限公司₂治疗指定的潜伏期,3分钟内压力降至大气压,慢慢打开出气阀。然后豆豉无菌使用消毒通从压力室中删除,放置在消毒过的容器,并存储在冰箱前进行SEM等分析,但样本直接分析微生物分析。

实验是在一个完整的进行析因设计的因素如下:超临界CO₂(scCO₂在7.6 MPa)治疗5、10、15、20分钟和亚有限公司₂(sub-scCO₂在6.3 MPa)治疗5、10、15、20分钟。每个处理重复三次。

2.2。枚举的细菌和霉菌

豆豉是镀处理后不迟于1小时。样品(5克)均质(1:3)和磷酸缓冲溶液(BPS)三角胸衣400 1分钟,和适当的稀释的匀浆。枚举的细菌在营养琼脂(美国NA Difco)和模具在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA、Difco美国)板完成后潜伏期32°C 24 h的细菌和27°C为模具数量4天。0.05%氧四环素和氯霉素0.05%被添加到媒体抑制细菌的生长,和cyclohexemide抑制酵母菌的生长增加了0.05%。结果报告为每个治疗日志CFU / g (CFU、集落形成单位)。失活的程度是由评估log (N / N0)和时间,N0 (CFU / g)是最初未处理的样品中微生物的数量和N (CFU / g)处理后幸存者的数量。

超临界CO后幸存下来的细菌₂处理被发现的孤立和PCR测序分析。分离菌株被确定基于形态特征、生化概要文件根据制造商的指示(API系统、Biomerieux、法国),和测序16 s(细菌)rDNA如下所述。

2.3。DNA分析

细菌鉴定是根据完成工作的方法由“帕顿(7)”。每个隔离三到四个殖民地被拾起,暂停到100年μL无菌ddH的₂O(重蒸馏的水)。提取在100°C是由加热5分钟溶解细胞和离心机在13.000 g为15分钟4°C。的上层清液含有DNA被转移到一个埃普多夫管。两个μL的DNA样本被用作模板聚合酶链反应测定。引物355 f(5“有条件现金转移支付ACG GGA GGC AGC AG-3”)和910 r (5“ccc GTC AAT太极拳GAG TT - 3”)被用于细菌细胞。最后一个50μ包含5 L卷使用μ10 L的底漆μm(σ),5μ反向引物10 Lμm(σ),2μL模板DNA, 5μL 10 x Taq DNA聚合酶缓冲(σ),4μL MgCl₂(25毫米),0.5μL Taq DNA聚合酶(5 u /μL,σ)。PCR条件申请1分钟细菌95°C,紧随其后的是30周期为30秒95°C, 50°C 1分钟,1分钟和72°C,紧随其后的是最后一个在72°C扩展6分钟。Microcon PCR列(微孔、钙、美国)被用来净化扩增子,和净化产品筛选了35μL Milli-Q无菌水。PCR测序反应,这是八个ng的DNA,进行如下:3.2μL的底漆(1μ米),6μL大染料缓冲区(应用生物系统),2μL大染料混合(终结者RR组合,应用生物系统),和Milli-Q无菌水20μl . PCR条件与前面描述的随访。提取的DNA处理45μL 4°C的纯乙醇和3.75μL 125年EDTAμM,在黑暗中孵化15分钟,离心机在15000克15分钟在4°C。与150年被获得的颗粒μL 70%的乙醇和离心机在15000克15分钟在4°C。丸是干了15分钟在37°C和上层清液被解雇了。获得的样本被暂停到15μL甲酰胺和测序进行ABI棱镜310基因分析仪(珀金埃尔默)。识别,获得的序列搜索相比,出现在国家生物技术信息中心(NCBI)的基因组。相似之处是由相似的比例大于98.5%。

2.4。存储研究

过程的最优条件,在实验中发现了被用来治疗豆豉,可用于存储研究。豆豉在最优工艺条件处理存储在20和30°C 5天,连同未加工的豆豉。在存储过程中,模具和l 颜色每天都进行了分析。选择存储5天时间考虑到新鲜大豆发酵食品的保质期通常是在室温下1 - 2天左右(30±2°C),而sub-scCO处理₂将豆豉的延长保质期。

2.5。测色仪器

加工和未加工的表面色分析豆豉和CIE评估l 一个 b 价值和华尔街日报颜色范围使用色差仪(tc - 1500,东京,日本)。结果表示为l (轻),一个 (红色),b (黄色)。的l ,一个 ,和b 价值观代表了每个样本的三个测量的方法。总色差(E )控制和治疗之间的豆豉是获得使用以下方程: 在哪里l , 一个 ,和b 值之间的差异l ,一个 ,和b 在治疗和价值观l ,一个 ,和b 值的标准颜色。在这个实验中是使用的标准颜色l ,一个 ,和b 豆豉的值控制。

2.6。扫描电子显微镜(SEM)

分析微观结构的豆豉菌丝体微观结构是由扫描电子显微镜(SEM JEOL地产5310 LV)后“洪教授和Pyun (8”程序调整豆豉样品。用扫描电镜样品制备程序之前观察如下:(1)豆豉切根据存根大小和贴在顶部存根,(2)然后豆豉被使用涂有黄金IB2离子镀膜机工具5分钟6 - 8 miliAmpere离子电流,和(3)观察最后豆豉ACC 20 kv-voltage设备2000 x 3000 x 10000 x放大。

2.7。统计分析

统计上显著差异(ρ< 0.05)之间的两种类型的治疗决定使用方差分析(方差分析)和邓肯的多个范围测试”戈麦斯和戈麦斯9)”。

3所示。结果与讨论

3.1。细菌和霉菌失活

研究表明,有一个显著的交互与压力和保持时间细菌和霉菌失活ρ> 0.05(见表1)。最初的细菌和霉菌数量2.3 x10⁷CFU / g和6 1 x10⁶分别CFU / g。细菌和霉菌的数量减少了越来越大的压力和时间。模具比细菌更影响(图2)。细菌数量下降到约1.7日志在超临界CO₂和1.08日志在亚有限公司₂而模具下降到约4.88日志在超临界CO₂和3.73日志在亚有限公司₂。暗示,失活过程不是由压力引起的密封有限公司₂。失活过程发生附近的亚/超临界CO₂或超临界有限公司₂。在一些研究中,如泡菜加工、微生物的失活是实现高有限公司₂压力,即600 MPa,而失活过程只在6.3和7.6 MPa的压力在这个研究。减少微生物的数量在高架密封有限公司₂可以解释为高受超临界CO的力量₂从细胞中提取至关重要的成分或细胞膜,导致细胞的死亡。在这种情况下,密封有限公司₂渗透到细胞内堆积密度,扩大细胞壁,然后去除细胞内成分包括磷脂和疏水性化合物压力突然释放。删除的成分改变细胞膜的结构和生物系统的平衡促进失活。

图2表明,细菌减少2.4日志在超临界(7.6 MPa)有限公司₂了20分钟,而他们在亚临界下降到1.5日志(6.3 MPa)有限公司₂20分钟。与我们的研究中,“Ferrentino (10”据了解,最优条件获得约3.0,1.6,和2.5日志(CFU / g)减少嗜中温需氧,好寒性的,和乳酸菌的立方scCO熟火腿₂处理12 MPa, 50°C, 5分钟。“枪11”表明,超临界CO₂8点MPa可以是一种有效的非热能的替代巴氏灭菌过程的葡萄汁和番茄酱。微生物的失活过程豆豉在潜伏期的增加增加密封有限公司₂(见表1)。潜伏期增加从5到20分钟显示显著增加失活细菌和霉菌,细菌数量减少的值从0.42到1.95日志和模具降低了从1.75到6.5日志。的解释是,传质速度有限公司₂更大的长潜伏期的压力密封有限公司吗₂。在更长的潜伏期的数量有限₂增加,累积到亲脂性的内层,溶解与磷脂“Mulakhudair并形成氢键12)”,导致破坏细胞结构和功能由于脂质分解链。这将进一步增加细胞膜的通透性,使它更容易为有限公司₂进入胞浆细胞。在细胞质中有限公司₂与水和形式离子,降低胞质pH值干扰细胞代谢过程和结果在细胞死亡”Garcia-Gonzales [13)”。

在压力和时间的增加,模具失活增加(见图2)。模具下降到无法觉察的数量为20分钟(日志6)亚有限公司₂(6.3 MPa), 15分钟在超临界CO₂(7.6 MPa)。然而,它是发现可数的模具数量4.3 x10⁴CFU / g附近的豆豉处理子/超临界CO₂10分钟,指示处理在这些条件下最优应用到豆豉,因为仍有许多真菌生长表面的豆豉在10⁴CFU / g。这是支持的事实,即菌丝体膨胀(见图3 (b))。菌丝菌丝体(豆豉控制)没有失活过程显示一个elastic-rigid纹理而菌丝体失活过程在6.3 MPa 10分钟后表明,菌丝膨胀(见图3(一个))。模具的最小数量是10³CFU / g豆豉有结构紧凑,生产浅灰色的白色,功能作用,被消费者接受“Kustyawati”。

数据发布的这一发现是在与“铁城和李14]“模具保持相对恒定泡菜治疗后600 MPa。其他发现表明,酵母菌和霉菌在草药与超临界公司干未被发现₂10 MPa 150分钟“Zambon (15“这与我们的结果一致。产品的类型和化学内容与超临界处理有限公司₂可以发现差异的原因。高压处理期间在这个实验中,有限公司₂容易扩散到豆豉矩阵因为豆豉中含有可溶性蛋白质,脂肪,碳水化合物和其他极性化合物。之间的互动有限公司₂和矩阵大分子矩阵结构的变化引起的,在印尼豆豉为微生物提供保护。此外,公司的渗透₂到菌丝导致细胞膨胀可逆由于其弹性刚性结构,由一个双层的糖蛋白,葡聚糖,甲壳素,黑色素”Madigan [16)”。

微生物的数量和类型出现在豆豉取决于培养液用于发酵和发酵工艺条件。豆豉是新鲜食品水分含量从65.7%到65(干重)“Kustyawati (5)”。当豆豉和超临界处理有限公司₂、水接触密封有限公司₂变成酸性的形成和离解H₂有限公司₃这释放H⁺离子,导致降低pH值豆豉(细胞外的pH值)。尽管这种低pH值可能减少耐药性微生物的失活,降低pH值是不足以造成致命影响的公司₂在一些细菌豆豉。因此,在这个实验中,枯草芽孢杆菌、乳酸菌sp。、片球菌属sp。链球菌sp.被发现后从豆豉和孤立处理密封有限公司₂20分钟7.8 MPa的压力。除了这些细菌,克雷伯氏菌肺炎、柠檬酸杆菌属freundii,肠杆菌属下水道从豆豉还发现没有处理。这一发现是在协议与公布的数据“马赛厄斯17超临界CO)”₂暴露在芽孢杆菌subtillis从2到25 MPa并不影响其失活。另一项研究报道,应用高压有限公司₂从200年到600年MPa导致超过99.99%的细胞受伤亚致死的“乌尔姆(18)”。豆豉的pH值降低可能导致细胞通透性的增加,促进公司的渗透₂进入微生物细胞和细菌细胞的细胞质内部积累。革兰氏阴性细菌的细胞壁是由脂多糖在外面和里面的肽聚糖层。超临界有限公司₂具有疏水性能,它可以穿透细胞壁,和溶解脂多糖层。如果太多的溶解量有限公司₂进入细胞质,细胞可能无法维持酸碱体内平衡和内部细胞将开始减少为了配合细胞活动的破坏,导致细胞死亡”——【19)”。这可能的原因是对革兰氏阴性细菌豆豉致命的影响,而革兰氏阳性细菌的耐药性可能是由于高的不渗透性细胞膜由于厚层丰富的基本的蛋白质和肽聚糖,phospholipid-content的薄层,导致的普及率有限有限公司₂。

3.2。存储研究

发现附近的最佳处理条件子/超临界CO₂10分钟。存储研究、豆豉和亚临界处理有限公司₂10分钟,然后储存在温度20°C和30°C。最初的模具数量为2.5 x10⁶之前CFU / g存储和存储在3天的轻微增加30°C。可数模具和储存时间之间的关系表明,模具增加的存储温度30°C,但降低的温度20°C(见图4)。高有限公司₂浓度增加的酸度介质因为有限公司₂豆豉矩阵与水反应,生成碳酸。碳酸是弱酸电离之后生产H⁺离子的酸性豆豉(本研究豆豉的pH值是5.9 - -6.1)是由模具青睐的增长,在模具的最佳生长是在30°C。这或许可以解释为什么霉菌可以在存储过程中生长。

新鲜的豆豉有明亮的白色颜色由霉菌的生长,根霉oligosporus。豆豉是测量使用的亮度的颜色l 价值。豆豉有褐色黄色表明豆豉已经腐败,和豆豉,深色豆豉经历overfermentation孢子产生的显示。豆豉的颜色变化造成的,例如,破坏的菌丝体r . oligosporus浓度的增加,大豆的颜色在一个特定的区域,发生其他反应豆豉,孢子的形成。的l 颜色动能值显示在图5。高l (轻)值显示新鲜豆豉的白的亮色,而低l 值显示损坏豆豉的深棕色的颜色。与未处理的豆豉相比,l 处理豆豉的颜色显示存储期间略有增加。的l 豆豉处理增加的价值在0.94的水平,第一天后稍微降低存储20°C -3.42水平。与此同时,l 未加工的价值豆豉显示快速下降从第一天的存储在-10.3至-14.0的水平。增加了l 值表明有霉菌生长。类似的结果被“Ferrentino报道20.)“谁观察到显著减少颜色明度和发红的未经处理的样品混浊苹果汁样品处理超临界CO₂似乎有一个较小的变化与未经处理的相比。“Kincal (21”为橙汁治疗提供了一个连续的高压二氧化碳(HPCD)系统具有较高的明度和猜忌与未经处理的样品相比在存储。

4所示。结论

豆豉被用作模型对超临界食品加工有限公司₂。比幸存者微生物(细菌和霉菌)豆豉每次治疗后镀后计算传播细菌和霉菌在营养琼脂和马铃薯葡萄糖琼脂板,分别。有显著交互作用的压力和潜伏期减少细菌和霉菌ρ> 0.05。减少细菌和霉菌培养时间较长的增加。减少细菌治疗后1.5日志实现超临界CO₂10分钟和亚有限公司₂了20分钟,而模具降低了6.0日志与超临界或治疗20分钟后亚有限公司₂。时间越长潜伏期可能会影响微生物减少豆豉。豆豉矩阵的组合可能会防止破坏性的影响超临界CO₂。革兰氏阴性细菌豆豉死亡但革兰氏阳性细菌更能抵抗超临界CO₂。模具的失活是可逆的使其在存储在合适的条件下生长。因此,处理子/超临界CO附近₂10分钟是最好的方法适用于豆豉,因为模具4.3 x10幸存下来⁴CFU / g和细菌减少1.1日志,豆豉仍然接受消费者。治疗可以作为豆豉冷巴氏灭菌的方法,可以保存豆豉的替代方法。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

信息披露

这项工作称为抽象发表在https://waset.org/abstracts/nutrition-and-food-engineering/50233年。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版工作。

确认

作者要感谢的研究、技术和高等教育的部分资助这项研究的印度尼西亚共和国。

引用

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