Sucuk dilimlerinde Escherichia coli O157:H7'nin atımlı UV ışık ile inaktivasyonu
Inactivation of Escherichia coli O157:H7 on sucuk slices by pulsed UV light
Yazar: BUĞRAHAN BAŞGÖZ
Danışman: DOÇ. DR. NENE MELTEM KEKLİK
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Escherichia coli = Escherichia coli ; Matematiksel modelleme = Mathematical modelling ; Mikrobiyal = Mikrobial ; Sucuk = Sausage ; Ultraviyole ışınları =   ; İnaktivasyon = Inactivation

Özet:
Ülkemizde en çok tüketilen et ürünlerinden biri olan sucuk, gerek üretim esnasında gerekse sonrasında patojenlerle kontamine olabilmektedir. Özellikle hijyen koşullarının ve yeterli pişirmenin kolaylıkla kontrol edilemediği tost ve sandviç gibi hızlı hazırlanan gıdalarda kullanılmasına bağlı olarak kontamine sucuk tüketiminden kaynaklanan hastalıkların ortaya çıkma riski artmaktadır. Atımlı UV (PUV) ışık, katı gıda yüzeylerinde kontaminasyonu ortadan kaldırmak amacıyla hem kimyasal hem de ısıl yöntemlere karşı ümit verici bir alternatiftir. PUV ışık, özellikle tüketime hazır yiyeceklerin mikroorganizmalardan arındırılması için kullanım potansiyeli olan bir tekniktir. Bu çalışmada, geniş bir enerji dozu aralığında uygulanan PUV ışığın dilimlenmiş sucuk yüzeyinde Escherichia coli O157:H7 patojeni üzerine etkisi incelenmiştir. Üst yüzeyi E. coli O157:H7 ile inoküle edilen sucuk dilimleri, PUV ışık sisteminde kuvars pencereden 5, 8 ve 13 cm uzaklıkta 5, 15, 30, 45 ve 60 s süreyle PUV ışığı ile muamele edilmiştir. 4.35 ve 98.78 J/cm2 enerji aralığında gerçekleşen uygulamalar sonucu 0.60±0.15 ila >7.13±0.24 log kob/g arasında değişen mikrobiyal azalma elde edilmiştir. Mikrobiyal inaktivasyon üç farklı matematiksel model (Birinci- derece, Membre ve Weibull modelleri) kullanılarak tanımlanmıştır. Ancak, 5, 8 ve 13 cm'de sırasıyla 15, 30 ve 45 s'den uzun süren işlemlerde sıcaklık değeri yaklaşık olarak 60°C'nin üzerine çıktığı için modelleme sözü geçen bu işlemler ile sınırlı tutulmuştur. Deneysel verilere en iyi uyumu sağlayan matematiksel model 5 cm'de Weibull modeli (RMSE: 0.0045, R2: 1, Eğim: 1), 8 cm'de Weibull modeli (RMSE: 0.1595, R2: 0.966, Eğim: 0.987), 13 cm'de ise Membre modeli (RMSE: 0.2785, R2: 0.904, Eğim: 0.949) olarak belirlenmiştir. Bu modeller kullanılarak hesaplanan ondalık azalma dozları 5, 8 ve 13 cm'de sırasıyla 12.76, 13.29 ve 23.81 J/cm2 bulunmuştur. Ayrıca, 13 cm-5 s (hafif), 8 cm-30 s (orta) ve 5 cm-60 s (şiddetli) işlemlerinin sucuğun kalite parametreleri üzerine etkileri incelenmiştir. İşlem görmemiş sucuk örneklerinin renk parametreleri L*, a* ve b* sırasıyla 49.54±1.58, 25.47±0.96 ve 19.71±0.62 olarak ölçülmüştür. L* değeri hafif işlem (4.35 J/cm2) sonrasında dahi anlamlı olarak azalırken (p<0.05), a* ve b* değerleri orta (40.14 J/cm2) ve şiddetli (98.78 J/cm2) işlemler sonrasında azalmıştır (p<0.05). İşlem görmemiş sucuk örneklerinin nem miktarı %42.6±0.1 (ıslak bazda) olup, nem içeriğinde belirgin azalma (p<0.05) sadece şiddetli işlem sonrasında gözlenmiştir. Uygulanan işlemlerden hiçbiri, sucuk dilimlerinin lipid oksidasyon seviyelerinde önemli bir değişiklik meydana getirmemiştir (p>0.05).

Anahtar kelimeler: Sucuk, Atımlı UV ışık, Escherichia coli O157:H7, Mikrobiyal İnaktivasyon, Matematiksel Modelleme

Abstract:
Sucuk, which is one of the most consumed meat products in Turkey, can be contaminated with pathogens both during and after production. Especially since it is used in fast foods such as toast and sandwiches, where hygienic conditions and adequate cooking cannot be easily controlled, the risk of diseases arising from the consumption of contaminated sucuk increases. Pulsed UV (PUV) light is a promising alternative to both chemical and thermal methods to eliminate contamination on solid food surfaces. PUV light is a technique that has the potential to be used especially for the elimination of microorganisms from ready-to-eat foods. In this study, the effect of PUV light applied in a wide fluence range on the pathogenic Escherichia coli O157:H7 on the surface of sliced sucuk was investigated. Sucuk slices, the top surface of which were inoculated with E. coli O157:H7, were treated with PUV light for 5, 15, 30, 45 and 60 s at a distance of 5, 8 and 13 cm from the quartz window in the PUV light system. Microbial reductions ranging from 0.60±0.15 to >7.13±0.24 log cfu/g were obtained as a result of treatments between the fluences of 4.35 and 98.78 J/cm2. Microbial inactivation was described using three different mathematical models (First- order, Membre and Weibull models). However, since the temperature value exceeded approximately 60°C in the treatments lasting longer than 15, 30 and 45 s at 5, 8 and 13 cm, respectively, modeling was limited to the aforementioned treatments. The mathematical model fitted the experimental data the best was determined to be the Weibull model at 5 cm (RMSE: 0.0045, R2: 1, Slope: 1), the Weibull model at 8 cm (RMSE: 0.1595, R2: 0.966, Slope: 0.987), and the Membre model at 13 cm (RMSE:0.2785, R2: 0.904, Slope: 0.949). The decimal reduction doses calculated using these models were 12.76, 13.29 and 23.81 J/cm2 at 5, 8 and 13 cm, respectively. In addition, the effects of 13 cm-5 s (mild), 8 cm-30 s (moderate) and 5 cm-60 s (severe) treatments on the quality parameters of sucuk were investigated. Color parameters L*, a* and b* of untreated sucuk samples were measured as 49.54±1.58, 25.47±0.96 and 19.71±0.62, respectively. While L* value decreased significantly (p<0.05) even after the mild treatment (4.35 J/cm2), a* and b* values decreased after moderate (40.14 J/cm2) and severe (98.78 J/cm2) treatments (p<0.05). The moisture content of untreated sucuk samples was 42.6±0.1% (wet basis), and a significant decrease in moisture content (p<0.05) was observed only after the severe treatment. None of the applied treatments caused a significant change in the lipid oxidation levels of the sucuk slices (p>0.05).

Keywords: Sucuk, Pulsed UV light, Escherichia coli O157:H7, Microbial Inactivation, Mathematical Modeling