Portakal suyunda Escherichia coli O157:H7 ve Listeria monocytogenes inaktivasyonunda ultrasound ve bazı uçucu yağların kombine kullanımı
Combined use of ultrasound and esssential oils to inactivate Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes in orange juice
Yazar: SANİYE ÜTKÜN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BUKET KUNDUHOĞLU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Escherichia coli = Escherichia coli ; Listeria monocytogenes = Listeria monocytogenes ; Portakal suyu = Orange juice ; Ultrason = Ultrasound ; Uçucu yağlar = Essential oils

Özet:
Son on yılda yüksek besinsel ve duyusal özellik sunan güvenli ve dayanıklı gıda ürünlerine olan tüketici talebini karşılayabilmek amacıyla minimal işleme önemli bir modern gıda koruma metodu olarak kabul görmüştür. Geçtiğimiz yıllarda meyve suların minimal işlemesi için araştırılan ısısal olmayan tekniklerler arasında özellikle hafif ısıda uygulanan ultrasound araştırmacıların ve sanayinin artarak ilgisini çeker hale gelmiştir. Fakat bozulma etmeni ve patojen olan mikroorganizmaların azaltılmasında ilk engel olarak ısısal olmayan yöntemler etkili iken, depolama süresince canlı kalan hücrelerin büyümesinin engellenmesi ve:/veya control edilmesinde antimikrobiyaller daha etkilidir. Artan tüketici bilinci ve sentetik katkı maddelerine olan endişelerden dolayı doğal katkı maddeleri ile korunmuş gıdalar popülar olmuştur. Bu veriler ışığında ultrasound (20 kHz frekansında, 80% amplitüd= 99.2 µm yoğunluğunda; 5 dakikalık uygulama), farklı ortam sıcaklıkları (4, 25, 35, 40, 45 and 50 ?C) ve uçucu yağların (200, 400 ve 800 µl/L konsantrasyonunda Eugenol, Linalool ve Cinnamaldehyde) birlikte kullanımlarının portakal suyundaki Escherichia coli O157:H7 ve Listeria monocytogenes gelişiminlerine etkileri araştırılmıştır. İnaktivasyon denemeleri gösteriyor ki, 45 ?C' de portakal suyunda, ultrasoundun tek başına ve uçucu yağlarla beraber kullanımı sırasıyla 1,32 logaritmik birim (5 dk ultrasound) ve 4,48 (30 sn ultrasound; Eugenol), 4,25 (30 sn ultrasound; Linalool) ve 4,2 (4 dk ultrasound; Cinnamaldehyde) logaritmik birim oranında Escherichia coli O157:H7 hücre yıkımını arttırmaktadır. Ultrasoundun tek başına (45 ?C) ve uçucu yağlarla (800 µl/L konsantrasyonunda) birlikte kullanımında Escherichia coli O157:H7' nin D değeri sırasıyla 2,78 dakikadan 1,66 dakikaya (kullanılan üç uçucu yağın ortalama değeri) inmiştir. Ultrasoundun tek başına (45 ?C) ve Eugenol, Linalool ve Cinnamaldehyde uçucu yağları ile birlikte kullanımı L. monocytogenes için de benzer mikrobiyal inaktivasyon sonuçları göstererek sırasıyla 0,92 logaritmik birim (5 dk) ve 4,63 (2 dk), 4,38 (3 dk), 2,94 (5 dk) logaritmik birimlik azalmalar sağlamıştır. L. monocytogenes için 50 ?C' deki ultrasound uygulamasında inaktivasyon seviyesi düşmüş ve D değerleri ultrasoundun tek başına ve uçucu yağlarla ( 800 µl/L) beraber kullanımında sırasıyla 3,44 dk ve 1,10 dk olarak belirlenmiştir. Ayrıca ultrasound ve uçucu yağlarla birlikte 4 ve 25 ?C' de 2 ay süreyle saklanan işlenen portakal suyu örneklerinde hiçbir mikrobiyal gelişim gözlenmemiştir. Sonuç olarak bu çalışma, ultrasoundun uçucu yağlarla birlikte kullanımının portakal suyunda Escherichia coli O157:H7 ve Listeria monocytogenes inaktivasyonu üzerine sinerjistik etkisi olduğunu göstermektedir.

Abstract:
During the last decade minimal processing has been well established as an essential strategy for modern food preservation in order to meet growing consumer demands for safe and durable food products offering high nutritional and sensory value. Among the non-thermal techniques investigated for minimal processing of fruit juices, sonication has attracted increasing interest by researchers and industry in past years, particularly when applied with mild heat. But the non-thermal approach acts as an initial hurdle in reducing the spoiling and pathogen microflora, while the antimicrobials are effective hurdles within the storage time, as they inhibit and/or control the growth of surviving cells. Because of greater consumer awareness and concern about synthetic chemical additives, foods preserved with natural additives become popular. In the light of these data, the influence of combined effects of ultrasound (20 kHz frequency, 80% amplitude= 99.2 µm intensity; 5 minute duration), different heat treatment (4, 25, 35, 40, 45 and 50 °C) and essential oils (EOs; eugenol, linalool and cinnamaldeyde: at 200, 400 and 800 µl/L concentration levels) on the inactivation and potential subsequent growth of Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes in orange juice was investigated. Inactivation experiments showed that sonication alone and combined with EOs (800 µl/L) increased E. coli O157:H7 cell destruction by 1,32 log cycles (in >5 min) and 4,38 (in 30 sec; eugenol), 4,25 (in 30 sec; linalool) and 4,2 (in 4 min; cinnamaldeyde) log cycles at 45°C in orange juice, respectively. When sonication applied alone (at 45°C) and combined with EOs (800 µl/L), D value of E. coli O157:H7decreased from 2,78 min. to 1,66 min. (mean value of three EOs) respectively. Similar microbial inactivation was obtained for L. monocytogenes by ultrasonic treatment alone (at 45°C) or combined with each eugenol, linalool and cinnamaldeyde (800 µl/L); 0,92 log cycles (in >5 min) and 4,63 (in 2 min), 4,38 (in 3 min) and 2,94 (in >5 min) log cycles, respectively. When sonication applied at 50 °C for L. monocytogenes, inactivation level was increased and D values were determined as 3,44 min and 1,10 min for ultrasonic treatment alone and combined with EOs (800 µl/L), respectively. Additionally, there was not any microbial growth in orange juice samples treated with ultrasound and EOs (800 µl/L), during 2 months of the storage at 4 and 25 °C. In conclusion, our study showed that the use of ultrasound in combination with EOs had synergistic effect inhibiting E. coli O157:H7 and L. monocytogenes in orange juice.