cta Sci. Pol., Medicina Veterinaria 3(1) 2004, 91-97 PORÓWNNIE TRWŁOŚCI MIKROIOLOGICZNEJ PSZTETÓW PRZECHOWYWNYCH W WRUNKCH CHŁODNICZYCH dam Malicki 1, Szymon ruŝewicz 2 1 kademia Rolnicza we Wrocławiu 2 kademia Medyczna we Wrocławiu Streszczenie. Do głównych problemów higienicznych związanych z pasztetami naleŝy ryzyko wystąpienia w nich drobnoustrojów chorobotwórczych oraz krótki okres przydatności do spoŝycia. Celem pracy było porównanie trwałości mikrobiologicznej dwóch pasztetów, przechowywanych w warunkach chłodniczych, oraz określenie, które z cech wewnątrzśrodowiskowych mogą mieć wpływ na ich stan mikrobiologiczny. Oba pasztety przechowywano przez 10 dni w warunkach chłodniczych. W 0, 3, 7 i 10 dniu eksperymentu badano stan mikrobiologiczny pasztetów oraz oznaczano ich aktywność wodną i wartość ph. Przez cały okres w badanych próbkach nie stwierdzono obecności drobnoustrojów chorobotwórczych. Ogólna liczba bakterii tlenowych w obu badanych pasztetach wzrosła przez 10 dni przechowywania o 0,4 0,5 log jtk x g -1, nie przekraczając poziomu bakteryjnego zepsucia. Od 3 dnia przechowywania w badanych pasztetach stwierdzono natomiast obecność pleśni, przy czym ich liczba była wyŝsza w pasztecie drobiowym. Czynnikiem wpływającym na zróŝnicowanie tempa wzrostu pleśni w badanych pasztetach wydaje się być ich aktywność wodna zewnętrzna. Słowa kluczowe: pasztety, pleśnie, aktywność wodna WSTĘP Celem procesów technologicznych, oprócz uzyskania wyrobu o poŝądanych cechach organoleptycznych, jest redukcja drobnoustrojów patogennych i powodujących psucie się produktów spoŝywczych, oraz wytworzenie w ich środowisku jak najmniej korzystnych warunków do rozwoju mikroflory resztkowej. Uzyskanie takiego stanu moŝliwe jest poprzez modyfikację cech wewnętrznych wyrobu oraz poprzez oddziaływania zewnętrzne. dres do korespondencji Corresponding author: dam Malicki, Katedra Higieny śywności i Ochrony Zdrowia Konsumenta, kademia Rolnicza we Wrocławiu, ul. C.K. Norwida 31, 50-375 Wrocław, e-mail: malicki@ozi.ar.wroc.pl
92. Malicki, S. ruŝewicz Do głównych czynników wewnątrzśrodowiskowych, wpływających na stan mikrobiologiczny produktów spoŝywczych, zalicza się aktywność wodną, potencjał oksydoredukcyjny, ph, dodatek środków konserwujących oraz antagonistyczne oddziaływania pomiędzy drobnoustrojami. Do działań zewnętrznych naleŝą róŝnego rodzaju procedury obróbki oraz temperatura przechowalnicza środków spoŝywczych. JednakŜe drobnoustroje wciąŝ obecne są w Ŝywności, pod postacią mikroflory resztkowej oraz zanieczyszczeń wtórnych. Kluczowe znaczenie ma adaptacja do nowego środowiska. Nisza ekologiczna produktu, zwolniona przez jedne drobnoustroje, moŝe być bardzo szybko zasiedlona przez kolejne, oporne na zastosowane procedury konserwacji [Zaleski 1985]. Do głównych problemów mikrobiologicznych, związanych z pasztetami naleŝy ryzyko wystąpienia w nich drobnoustrojów chorobotwórczych oraz krótki okres trwałości [Nichols i wsp. 1998, de Valk i wsp. 2001, Gillespie i wsp. 2002]. Celem pracy było porównanie trwałości mikrobiologicznej dwóch pasztetów, przechowywanych w warunkach chłodniczych, oraz określenie, które z wybranych cech wewnątrzśrodowiskowych mogą mieć wpływ na ich stan mikrobiologiczny. MTERIŁ I METODY adania przeprowadzono na 40 pasztetach (w 40 foremkach) w dwóch rodzajach, drobiowym i francuskim po 20 foremek kaŝdy, wytworzonych w zakładzie komercyjnym w celu zbadania trwałości w jednakowych warunkach produkcyjnych. Pasztety w foremkach aluminiowych, o masie jednostkowej 0,25 kg (pasztet drobiowy) i 0,5 kg (pasztet francuski), nie zawierały dodatku chemicznych środków konserwujących. Obróbkę termiczną, tj. pieczenie, przeprowadzono w temperaturze 90 C, aŝ do osiągnięcia wewnątrz bloku pasztetu temperatury 72 C, utrzymującej się przez 3 minuty. W tym celu pasztet drobiowy (0,25 kg) poddawano obróbce termicznej przez 1 godzinę i 45 minut, a pasztet francuski (0,5 kg) przez 2 godziny i 30 minut. Po zakończeniu obróbki oba pasztety przechowywano przez 10 dni w warunkach chłodniczych (temperatura 4 ± 1 C). W 0, 3, 7 i 10 dniu eksperymentu badano stan mikrobiologiczny pasztetów oraz oznaczano ich aktywność wodną i wartość ph. W trakcie badań mikrobiologicznych określano: ogólną liczbę bakterii tlenowych, liczbę bakterii z grupy coli, pałeczek E. coli, gronkowców złocistych, beztlenowych laseczek przetrwalnikujących oraz pleśni i droŝdŝy. Wykonywano równieŝ badania na obecność pałeczek Salmonella. Oznaczenia mikrobiologiczne przeprowadzono zgodnie z odpowiednimi normami [PN-EN ISO 4833:2003, PN-ISO 4832:1998, PN-ISO 7251:2002, PN-EN ISO 6888-1:2001, PN-93/-86034.12, PN-ISO 7954:1999, PN-EN ISO 6579:2003]. ktywność wodną pasztetów oznaczano w powierzchownej warstwie wyrobu (aktywność wodna zewnętrzna) i wewnątrz bloku (aktywność wodna wewnętrzna). Pomiary wykonywano za pomocą awumetru Thermoconstanter Novasina RTD 33 TH-1. Oznaczenia wartości ph badanych pasztetów dokonano za pomocą ph-metru V 628 typ N 517. Dane na temat liczby drobnoustrojów poddano transformacji logarytmicznej, a następnie wykonano obliczenia matematyczno-statystyczne przy uŝyciu oprogramowania Microsoft Excel 2000 i Statistica 5, Version 97. cta Sci. Pol.
Porównanie trwałości mikrobiologicznej pasztetów... 93 WYNIKI Przez cały okres przechowywania, w badanych pasztetach nie stwierdzono obecności bakterii z grupy coli, pałeczek E. coli i Salmonella, gronkowców koagulazododatnich oraz beztlenowych laseczek przetrwalnikujących. Zmiany ogólnej liczby bakterii tlenowych w badanym materiale przedstawiono na rycinie 1. Omawiany parametr wzrastał istotnie, począwszy od 3 dnia przechowywania obu pasztetów w warunkach chłodniczych (p<0,05). Natomiast w Ŝadnym okresie przechowywania nie stwierdzono statystycznie istotnych (p<0,05) róŝnic pomiędzy badanymi pasztetami. Dane dotyczące liczby pleśni w badanych pasztetach przedstawiono na rycinie 2. Pleśnie po raz pierwszy stwierdzono w obu pasztetach po 3 dniach ich przechowywania, przy czym były one obecne we wszystkich próbkach pasztetu drobiowego i w 3 spośród 5 próbek pasztetu francuskiego. W kolejnych okresach stwierdzono przyrost liczby pleśni w obu badanych pasztetach, przy czym był on intensywniejszy w przypadku pasztetu drobiowego (p<0,05). ktywność wodna zewnętrzna i wewnętrzna była istotnie niŝsza (p<0,05) w przypadku pasztetu francuskiego. Omawiany parametr nie zmieniał się natomiast znacząco w trakcie przechowywania obu pasztetów (p<0,05, ryc. 1 2). 5,5 0,980 5 0,975 Ogólna liczba bakterii tlenowych [log jtk x g -1 ]/ Total plate count [log CFU x g -1 ] 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 C C 0,970 0,965 0,960 0,955 0,950 0,945 ktywnoœæ wodna wewnêtrzna/internal water activity 0,5 0,940 0 0 3 7 10 Czas przechowywania [dni]/storage time [days] 0,935 drobiowy/poultry francuski/french-styled drobiowy/poultry francuski/french-styled Ryc. 1. Zmiany ogólnej liczby bakterii tlenowych (słupki) i aktywności wodnej wewnętrznej (linie) w pasztecie francuskim i drobiowym podczas przechowywania w temperaturze 4 C (,, C statystycznie istotne róŝnice, p<0,05, słupki błędów wyraŝają odchylenia standardowe) Fig 1. Changes in the total plate count (bars) and internal water activity (lines) of the frenchstyled and poultry pate during the storage at 4 C (,, C statistically significant differences, p<0.05, error bars represent standard deviations) Medicina Veterinaria 3(1) 2004
94. Malicki, S. ruŝewicz 5 0,940 4,5 0,935 Liczba pleœni [log jtk x g -1 ]/Mould count [log CFU x g -1 ] 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 C C' D C' 0,930 0,925 0,920 0,915 0,910 0,905 0,900 ktywnoœæ wodna zewnêtrzna/external water activity 0,5 0,895 0 0 3 7 10 Czas przechowywania [dni]/storage time [days] 0,890 drobiowy/poultry francuski/french-styled drobiowy/poultry francuski/french-styled Ryc. 2. Zmiany liczby pleśni (słupki) i aktywności wodnej zewnętrznej (linie) w pasztecie francuskim i drobiowym podczas przechowywania w temperaturze 4 C (,, C, C statystycznie istotne róŝnice, p<0,05, słupki błędów wyraŝają odchylenia standardowe) Fig 2. Changes in the mould count (bars) and external water activity (lines) of the french-styled and poultry pate during the storage at 4 C (,, C, C statistically significant differences, p<0.05, error bars represent standard deviations) DYSKUSJ Wyjściowy poziom zanieczyszczenia mikroflorą tlenową badanych pasztetów nie przekraczał 3 log jtk x g -1. Zanieczyszczenia na takim poziomie stanowią normalny poziom technologiczny i wynikają głównie z duŝej liczby procedur związanych z przygotowaniem, a zwłaszcza rozdrobnieniem surowca do produkcji pasztetu [Zaleski 1985, Uyttendaele 1999]. Pod warunkiem, Ŝe wśród mikroflory nie ma drobnoustrojów chorobotwórczych, umiarkowane zanieczyszczenie poprodukcyjne nie stanowi zagroŝenia zdrowotnego konsumenta. Zarówno bezpośrednio po produkcji, jak i podczas przechowywania badanych pasztetów w warunkach chłodniczych, nie stwierdzono obecności gronkowców koagulazo-dodatnich, bakterii z grupy coli, pałeczek Salmonella, E. coli oraz beztlenowych laseczek przetrwalnikujących. Świadczy to o dobrej jakości mikrobiologicznej surowca oraz o zachowaniu odpowiednich warunków sanitarno-higienicznych podczas produkcji. Ogólna liczba bakterii tlenowych w obu badanych pasztetach wzrosła przez 10 dni przechowywania w warunkach chłodniczych o 0,4 0,5 log jtk x g -1. Tak więc, w omawianym okresie nie została przekroczona granica bakteryjnego zepsucia produktów cta Sci. Pol.
Porównanie trwałości mikrobiologicznej pasztetów... 95 mięsnych, którą przyjmuje się za 6 8 log jtk x g -1. Niewątpliwie, na niski poziom wzrostu mikroflory tlenowej wpłynęły przede wszystkim odpowiednie warunki przechowywania badanych pasztetów. Tempo wzrostu mikroflory jest uzaleŝnione do temperatury. W warunkach chłodniczych moŝliwy jest rozwój jedynie drobnoustrojów psychrofilnych, a wiele komórek bakteryjnych, zwłaszcza metabolicznie uszkodzonych, ginie na skutek szoku zimnego [Zaleski 1985]. Na kształtowanie się mikroflory gotowego produktu spoŝywczego wpływają równieŝ czynniki wewnątrzśrodowiskowe, a wśród nich dodatek środków konserwujących, ph i aktywność wodna. adane pasztety nie zawierały dodatku środków konserwujących, nawet tych usankcjonowanych prawnie [Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 27 grudnia 2000 roku]. Wartość ph badanych pasztetów kształtowała się na poziomie zbliŝonym do 6,0, co nie stanowi istotnego ograniczenia wzrostu drobnoustrojów. Wzrost bakterii w produkcie spoŝywczym jest znacznie zahamowany dopiero przy wartościach ph zbliŝonych do 5 lub niŝszych. [Zaleski 1985, Glass i Doyle 1989]. ktywność wodna wewnątrz bloku, choć róŝniła się istotnie w przypadku obu badanych pasztetów, nie stanowiła czynnika limitującego wzrost bakterii, gdyŝ wynosiła 0,950 0,975. Dopuszczalny poziom pleśni w badanych pasztetach [Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 roku] został przekroczony juŝ po 3 dniach przechowywania w warunkach chłodniczych. Stwierdzono istotne zróŝnicowanie w zakresie liczby wyrastających kolonii pomiędzy oboma badanymi pasztetami. I tak, w pasztecie drobiowym ilość pleśni juŝ w 3 dniu przekraczała dopuszczalne normy we wszystkich próbkach, podczas gdy w pasztecie francuskim w 3 spośród 5 badanych próbek. Zanieczyszczenia środków spoŝywczych zarodnikami pleśni najczęściej mają miejsce w trakcie przechowywania i dystrybucji. Temperatury chłodnicze (4±1 C) nie stanowią decydującego czynnika limitującego wzrost pleśni, podobnie jak odczyn wyrobu, gdyŝ rozwój pleśni jest moŝliwy w zakresie ph od 1,5 do 9,5 [Zaleski 1985, Smelt i wsp. 2002]. Czynnikiem wpływającym na zróŝnicowanie tempa wzrostu pleśni w badanych pasztetach wydaje się być ich aktywność wodna, a w szczególności, zwaŝywszy na zewnątrzpochodne pochodzenie zanieczyszczenia aktywność wodna zewnętrzna tych wyrobów. Omawiamy parametr był o około 0,03 niŝszy w przypadku pasztetu francuskiego, w którym stwierdzono teŝ mniejsze ilości grzybów pleśniowych. NiŜszy poziom aktywności wodnej w zewnętrznej warstwie pasztetu francuskiego był spowodowany większą dawką cieplną w porównaniu do pasztetu drobiowego. Kardynalne wartości aktywności wodnej, limitujące wzrost pleśni, są uzaleŝnione od gatunku oraz od warunków inkubacji, a zwłaszcza od temperatury, ph i dostępu tlenu. Ostatnie badania wskazują, Ŝe na wzrost pleśni przy róŝnej aktywności wodnej ma równieŝ wpływ skład chemiczny produktu [Rosso i Robinson 2001]. W warunkach modelowych, przy podobnej temperaturze, róŝni autorzy uzyskali minimalną wartość a w dla pleśni, róŝniącą się w zaleŝności od gatunku nawet o 0,1 [Sautour i wsp. 2001]. Zanieczyszczenie pasztetów zarodnikami grzybów pleśniowych stanowi waŝny problem higieniczny, poniewaŝ przy intensywnym rozwoju pewnych gatunków pleśni w produktach generowane są znaczne ilości mykotoksyn, stanowiących istotne zagroŝenie zdrowotne konsumenta [Zaleski 1985]. Medicina Veterinaria 3(1) 2004
96. Malicki, S. ruŝewicz WNIOSKI 1. ezpośrednio po produkcji jakość mikrobiologiczna pasztetów produkowanych komercyjnie jest zadowalająca. 2. Istotnym problemem mikrobiologicznym jest rozwój pleśni w trakcie przechowywania pasztetów w warunkach chłodniczych. 3. Czynnikiem limitującym rozwój pleśni w pasztetach wydaje się być aktywność wodna powierzchni wyrobu. PIŚMIENNICTWO Gillespie I.., O rien S.J., Frost J.., dak G.K., Horby P., Swan.V., Painter M.J., Neal K.R., 2002. Campylobacter Sentinel Surveillance Scheme Collaborators. case-case comparison of Campylobacter coli and Campylobacter jejuni infection: a tool for generating hypotheses. Emerg. Infect. Dis. 8 (9), 937 942. Glass K.., Doyle M.P., 1989. Fate of Listeria monocytogenes in processed meat products during refrigerated storage. ppl. Environ. Microbiol. 55, 1565 1569. Nichols G., McLauchlin J., de Louvois J., 1998. The contamination of pate with Listeria monocytogenes--results from the 1994 European Community-Coordinated Food Control Program for England and Wales. J. Food Prot. 61, 1299 1304. Polska Norma PN-93/-86034.12. Mleko i przetwory mleczarskie. adania mikrobiologiczne. Przetrwalniki bakterii beztlenowych redukujących siarczyny wykrywanie obecności i oznaczanie najbardziej prawdopodobnej liczby (NPL). Polska Norma PN-ISO 4832: 1998. Mikrobiologia. Ogólne zasady oznaczania liczby bakterii z grupy coli. Metoda płytkowa. Polska Norma PN-ISO 7954: 1999. Mikrobiologia. Ogólne zasady oznaczania droŝdŝy i pleśni. Metoda płytkowa w 25 C. Polska Norma PN-EN ISO 6888-1: 2001. Mikrobiologia Ŝywności i pasz. Horyzontalna metoda oznaczania liczby gronkowców koagulazo-dodatnich (Staphylococcus aureus i innych gatunków). Część 1: Metoda z zastosowaniem poŝywki agarowej aird-parkera. Polska Norma PN-ISO 7251: 2002. Mikrobiologia. Ogólne zasady oznaczania liczby przypuszczalnych Escherichia coli. Metoda najbardziej prawdopodobnej liczby. Polska Norma PN-EN ISO 4833: 2003. Mikrobiologia Ŝywności i pasz. Horyzontalna metoda oznaczania liczby drobnoustrojów. Metoda płytkowa w 30 C. Polska Norma PN-EN ISO 6579: 2003. Mikrobiologia Ŝywności i pasz. Horyzontalna metoda wykrywania Salmonella spp. Rosso L., Robinson T.P., 2001. cardinal model to describe the effect of water activity on the growth of moulds. Int. J. Food Microbiol. 63, 265 273. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 27 grudnia 2000 r. w sprawie wykazu dopuszczalnych ilości substancji dodatkowych i innych substancji obcych dodawanych do środków spoŝywczych lub uŝywek, a takŝe zanieczyszczeń, które mogą znajdować się w środkach spoŝywczych lub uŝywkach (Dz. U. z dnia 5 lutego 2001 r., nr 9, poz. 72). Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 r. w sprawie maksymalnych poziomów zanieczyszczeń chemicznych i biologicznych, które mogą znajdować się w Ŝywności, składnikach Ŝywności, dozwolonych substancjach dodatkowych, substancjach pomagających w przetwarzaniu albo na powierzchni Ŝywności (Dz. U. z dnia 4 marca 2003 r., nr 37, poz. 326). cta Sci. Pol.
Porównanie trwałości mikrobiologicznej pasztetów... 97 Sautour M., Dantigny P., Divies C., ensoussan M., 2001. temperature-type model for describing the relationship between fungal growth and water activity. Int. J. Food Microbiol. 67, 63 69. Smelt J.P., Hellemons J.C., Wouters P.C., van Gerwen S.J., 2002. Physiological and mathematical aspects in setting criteria for decontamination of foods by physical means. Int. J. Food Microbiol. 78, 57 77. Uyttendaele M., De Troy P., Debevere J., 1999. Incidence of Listeria monocytogenes in different types of meat products on the elgian retail market. Int. J. Food Microbiol. 53, 75 80. Valk de H., Vaillant V., Jacquet C., Rocourt J., Le Querrec F., Stainer F., Quelquejeu N., Pierre O., Pierre V., Desenclos J.C., Goulet V., 2001. Two consecutive nationwide outbreaks of listeriosis in France, October 1999 February 2000. m. J. Epidemiol. 154, 944 950. Zaleski S.J., 1985. Mikrobiologia Ŝywności pochodzenia zwierzęcego. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa. COMPRISON OF THE MICROIOLOGICL DURILITY OF PTES STORED UNDER THE REFRIGERTION bstract. Contamination with pathogens and short microbiological durability are the main hygienic problems related to pates. The purpose of the studies was the durability comparison of two different pates stored under the refrigeration. We also tried to determine which of the intraenvironmental factors have the strongest impact on the microbiological status of the material studied. oth the pates were stored for 10 days. Microbiological parameters, water activity and ph values were measured at the experiment days 0, 3, 7 and 10. The pathogens were not isolated from any sample in course of the entire experiment. The total plate count in the pates increased by 0,4 0,5 log CFU x g -1 after 10 days of storage, and consequently the threshold of bacterial spoilage was not exceeded. The moulds were isolated from the material studied from 3 rd day of experiment, with the higher counts determined in poultry pate. External water activity seems to be the factor affecting the mould growth within the material studied. Key words: pates, moulds, water activity Zaakceptowano do druku ccepted for print: 30.06.2004 Medicina Veterinaria 3(1) 2004