Mikrobiologické ukazatele kvality jedlého hmyzu

Bc. Veronika Kulhavá

Master's thesis

Microbiological quality indicators of edible insects

Abstract:

V posledních letech přitahuje jedlý hmyz celosvětovou pozornost. Kvůli stálému růstu populace se zvyšují nároky na produkci potravin, což zatěžuje životní prostředí. Hmyz se jeví jako slibný alternativní zdroj potravy s kvalitními živinami, jejichž obsah a složení předčí i konvenční zdroje. Oproti jiným zdrojům živočišných bílkovin má hmyz vysokou schopnost konverze živin na biologickou hmotu. Konzumace celého hmyzu se však pojí s výskytem biologických činitelů s nebezpečným potenciálem obsažených především v trávicím traktu. Stále však nejsou stanovena mikrobiologická kritéria pro zhodnocení bezpečnosti konzumace hmyzu. Tato diplomová práce byla věnována mikrobiální bezpečnosti a kvalitě jedlého hmyzu, s cílem zhodnotit mikrobiální profil hmyzu a navrhnout vhodné indikátorové skupiny mikroorganismů. V praktické části byly testovány 3 druhy syrového jedlého hmyzu: moučný červ (Tenebrio molitor), cvrček stepní (Gryllus assimilis) a saranče stěhovavé (Locusta migratoria). Kultivačně, dle platných norem a standardů, bylo stanoveno 12 skupin mikroorganismů. Byly zjištěny průměrné počty: celkové aerobní a anaerobní mikroorganismy 7,31 a 7,86 log KTJ/g, aerobní a anaerobní sporulující mikroorganismy 3,54 a 2,58 log KTJ/g, fekální enterokoky 6,26 log KTJ/g, plísně a kvasinky 3,10 log KTJ/g, Clostridium perfringens 1,43 log KTJ/g, Bacillus cereus 1,89 log KTJ/g, E. coli <1 log KTJ/g a koliformní bakterie 5,06 log KTJ/g. Celkově nejvyšší počty mikroorganismů, byly zaznamenány u saranče stěhovavé (Locusta migratoria). Současně byly ve všech vzorcích detekovány významné patogeny Salmonella sp., Staphylococcus aureus (2 log KTJ/g) a koaguláza pozitivní stafylokoky (3 log KTJ/g). Pro identifikaci rodového zastoupení byla použita metoda MALDI-TOF MS. Ve všech vzorcích dominovaly bakterie čeledi Enterobacteriaceae a enterokoky. Identifikovány byly bakterie rodů Enterococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Enterobacter, Klebsiella, Bacillus, Acinobacter, Citrobacter, Pediococcus, Protues, některé z nich mají patogenní potenciál a představují potencionální riziko kažení potravin. Jako indikátory kvality jedlého hmyzu byly navrženy skupiny: celkové počty mezofilních aerobních mikroorganismů, aerobní sporulující mikroorganismy, Enterobacteriaceae, Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Salmonella, Staphylococcus aureus a koaguláza pozitivní stafylokoky

Abstract:

In recent years, edible insects have attracted worldwide attention. Due to the steady population growth, the demands on food production are increasing, which puts a strain on the environment. Insects are emerging as a promising alternative food source with high quality nutrients that are superior in content and composition to even conventional sources. Compared to other sources of animal protein, insects have a high capacity to convert nutrients into biological matter. However, the consumption of whole insects is associated with the presence of biological agents with hazardous potential, mainly in the digestive tract. However, microbiological criteria for assessing the safety of insect consumption are still not established. This thesis was devoted to the microbial safety and quality of edible insects, with the aim of evaluating the microbial profile of insects and proposing suitable indicator groups of microorganisms. In the practical part, 3 species of raw edible insects were tested: the mealworm (Tenebrio molitor), cricket (Gryllus assimiles) and the migratory locust (Locusta migratoria). Twelve groups of micro-organisms were determined by culture according to current norms and standards. The average counts were: total aerobic and anaerobic microorganisms 7,31 and 7,86 log cfu/g, aerobic and anaerobic sporulating microorganisms 3,54 and 2,58 log cfu/g, faecal enterococci 6,26 log cfu/g, moulds and yeasts 3,10 log cfu/g, Clostridium perfringens 1,43 log cfu /g, Bacillus cereus 1,89 log cfu/g, E. coli <1 log cfu/g and coliforms 5,06 log cfu/g. Overall, the highest counts of microorganisms, were recorded in the migratory locust (Locusta migratoria). At the same time, significant pathogens Salmonella sp., Staphylococcus aureus (2 log cfu/g) and coagulase positive staphylococci (3 log cfu/g) were detected in all samples. The MALDI-TOF MS method was used to identify the gender representation. Bacteria of the Enterobacteriaceae family and enterococci dominated in all samples. Bacteria of the genera Enterococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Enterobacter, Klebsiella, Bacillus, Acinobacter, Citrobacter, Pediococcus, Protues were identified, some of which have pathogenic potential and pose a potential risk of food spoilage. The following groups have been proposed as indicators of edible insect quality: total counts of mesophilic aerobic microorganisms, aerobic sporulating microorganisms, Enterobacteriaceae, Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Salmonella, Staphylococcus aureus and coagulase positive staphylococci.

Keywords

jedlý hmyz, bakterie, alimentární onemocnění, produkční kvalita, bezpečnost

Keywords

edible insects, bacteria, foodborne illness, production quality, food safety

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Hana Šubrtová Salmonová, Ph.D.
• Reader: Iva Mrvíková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products