Vliv teploty a silic na inaktivaci patogenních mikroorganismů v jablečno-řepném moštu

Bc. Markéta Tvrdá

Master's thesis

Inactivation of pathogenic microorganisms in apple-beet juice by essential oils and heat treatment

Abstract:

Cílem této diplomové práce bylo ověřit účinnost silic jako konzervantů ovocnězeleninové šťávy v kombinaci s teplotním ošetřením proti schopnosi přežití patogenních organismů (E. coli a Salmonella). Ovocné a zeleninové šťávy jsou důležitým zdrojem ve vodě rozpustných vitaminů a minerálních látek, které mají blahodárný vliv na lidské zdraví. Avšak velkou nevýhodou je jejich nízká odolnost vůči kažení způsobená mikrobiální kontaminací. V některých případech, můžou být mošty kontaminovány patogenními bakteriemi, což se už v minulosti několikrát prokázalo. Existuje celá řada konvenčních technik, jak mošty konzervovat. Některé metody jsou založeny na tepelném ošetření, jiné spoléhají na využití chemických sloučenin. Spotřebitelé stále více upřednostňují přírodní a neošeřené produkty. Použití silic často vede k nežádoucím senzorickým změnám produktu. Odpovědí na takovou poptávku může být mošt ošetřený nízkou pasterační teplotou v kombinaci s přírodní silicí. Takový produkt si zachovává všechny nutričně významné látky, a přitom je pro spotřebitele bezpečný. Modifikovaná chuť a vůně, můžou být při správné prezentaci považovány za přidanou hodnotu produktu. Pasterovaný jablečno-řepný mošt byl inokulován dvěma kmeny potenciálně patogenních bakterií (E. coli a Salmonella enterica). Takto připravený mošt byl ošetřen různými způsoby, které zahrnovaly teploty a časy (0 °C, 60 °C po dobu dvaceti minut a 90 °C po dobu jedné minuty), přidání dvou silic (skořicové a voňatky citrónové (lemongrass)) v koncentracích (skořice: 256, 128, 64, 32, 16 µl/l a voňatka: 256, 128, 64, 32, 16, 8 µl/l) a všech jejich kombinací. V těchto variantách bylo zkoumáno celkové přežití patogenních mikroorganismů (E. coli a Salmonella enterica). Stanovení probíhalo na dvou různých živných půdách, a to na chromogenním TBX a XLD agaru. Rozbory byly prováděny vždy 1., 4., 10. a 16. den. Z výsledků vyplynulo, že silice skořice měla lepší inhibiční účinek na Salmonella, zatím co silice voňatky vykazovaly lepší inhibiční účinky proti E. coli, nicméně byla identifikována závislost účinku silic na jejich koncentraci. Prokazatelně významný rozdíl vykazoval i kontrolní vzorek, který od čtvrtého dne měl nižší naměřené hodnoty než, některé vzorky ošetřené jednou ze silic. Nejefektivnější se ale ukázaly obě tepelná ošetření, na kterých v průběhu 16 dní nedošlo k žádnému nárustu kolonií.

Abstract:

This work aimed to test the effectivity of essential oils combined with the thermal treatment against the viability of pathogenic organisms (E. coli and Salmonella) of apple-beet juice. Fruit and vegetable juices are an important source in water-soluble vitamins and minerals, which has a beneficial impact on human health. However, their big disadvantage is low resistance to spoilage caused by microbial contamination. In some cases, juices can be contaminated by pathogen bacteria, which was proven in the past. There are many ways of conventional techniques of how to preserve juices. Some of the methods are based on heat processes, others are based on usage of chemical compounds. Consumers are preferring natural, not processed products without chemical preservatives. The usage of essential oils usually leads to undesirable sensory changes in the product. The solution for this inquiry can be a juice processed by low pasteurization temperature combined with natural essential oil. This kind of product keeps all necessary nutritionally important substances and stays safe for the customer. Modified taste and odour can increase the value of the product when it is presented correctly. Pasteurized apple-beet juice was inoculated by two species of potentially pathogenic bacteria (E. coli and Salmonella enterica). A juice prepared this way was treated by temperatures and times-limits (0 °C, 60 °C for 20 minutes and 90 °C for 1 minute), and two essential oils (cinnamon and lemongrass) in different concentrations (cinnamon: 256, 128, 64, 32, 16 µl/l and lemongrass: 256, 128, 64, 32, 16, 8 µl/l) and all its combinations. In those variations, the overall survival of microorganisms of pathogen microorganisms (E. coli and Salmonella enterica), were analysed. The determination took place on two various nutrient mediums and chromogenic TBX and XLD agar. The overall analysis was executed at 1st, 4th,10th and 16th day. The results showed that cinnamon essential oil had a better inhibitory effect on Salmonella. However, the lemongrass essential oil showed better inhibitory effect within E. coli, nevertheless in general it was identified that the strength of the effect of essential oils depends on their amount. A significant difference was revealed within the control sample, which at a certain point had lower values than some of the samples which were proceeded with one of the essential oils. Although the most effective were both heat treatments which after 16 days did not show any colonies.

Keywords

mošt, E. coli, Salmonella, silice, voňatka, skořice, konzervace

Keywords

juice, E. coli, Salmonella, esential oi, lemongrass, cinnamon, preservation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Matěj Božik

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Farm Products Quality and Processing / Farm Products Quality and Processing