اثر جایگزینی نیتریت سدیم با نانوامولسیون اسانس زنیان وکیتوزان بر برخی ویژ‌گی‌های شیمیایی‌ و ماندگاری کالباس گوشت قرمز در دمای یخچال

نویسندگان
المیرا طاهرزاده 1
اکرم آریان فر 1
الهام مهدیان 1
شراره محسنی 2
1 گروه علوم و صنایع غذایی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران
2 گروه شیمی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران
10.52547/fsct.18.117.247
چکیده
به دلیل اهمیت مصرف گوشت و فرآورده‌های آن بخصوص سوسیس و کالباس و عوارض سوء ناشی از مصرف نگهدارنده‌های مصنوعی مورد استفاده در آ­­­ن­ها، این تحقیق با هدف بررسی اثر نگهدارنده­های طبیعی کیتوزان ونانوامولسیون اسانس زنیان به عنوان جایگزین نیتریت سدیم بر ماندگاری کالباس گوشت حرارت دیده و مقایسه آن با نگهدارنده سنتزی نیتریت سدیم انجام شد. اثر نانوامولسیون زنیان (در سطوح صفر، 1، 2 و 3 درصد) و پودر کیتوزان (در سطوح صفر، 5/0 و 1 درصد) به عنوان جایگزین نیتریت سدیم بر ویژگی­های میکروبی(شمارش کلی، کلی­فرم­­ها، اسیدلاکتیک باکتری­ها و کپک ومخمر) و برخی ویژگی­های شیمیایی شامل(pH و ظرفیت نگهداری آب) کالباس گوشت قرمز در طول 30 روز نگهداری در دمای 4 درجه سانتی­گراد بررسی گردید. آزمایشات در قالب طرح کاملا تصادفی بر پایه فاکتوریل و در سه تکرار انجام گرفت و جهت تعیین اختلاف معنی­دار بین میانگین داده­ها، از آزمون دانکن در سطح احتمال 05/0 استفاده شد. نتایج آنالیز میکروبی حاکی از موثر بودن کیتوزان و نانوامولسیون زنیان در کاهش فلور میکروبی نمونه های کالباس در طول دوره ذخیره­سازی بودند و بیشترین کاهش بار میکروبی در نمونه­های حاوی نانو امولسبون اسانس زنیان و کیتوران مشاهده شد که حاکی از اثر سینرزیستی این دو ترکیب است. با افزایش غلظت کیتوزان ظرفیت نگهداری آب نمونه­های کالباس نسبت به کنترل در طول زمان نگهداری افزایش و میزان pH کاهش یافت، اما افزایش غلظت نانو­امولسیون اثر معنی­داری بر این پارامترها نداشت. ترکیب کیتوزان 1 درصد و نانوامولسیون 2-3 درصد مطلوب­ترین نتایج را نشان دادکه می­تواند پتانسیل ارزشمندی برای استفاده تجاری داشته­باشد و تولید محصولات گوشتی را بدون استفاده از نیتریت­ها یا سایر مواد افزودنی مصنوعی بهبود بخشد.
کلیدواژه‌ها
کالباس گوشت قرمز
کیتوزان
نانوامولسیون
زنیان
زمان ماندگاری

موضوعات

عنوان مقاله English

The effect of Sodium Nitrite replacement by Carum copticum (Ajowan) essential oil nanoemulsion and Chitosan on some Chemical properties and shelf life of Beef Bologna at refrigerator temperature

نویسندگان English

Elmira Taherzadeh 1
akram Arianfar 1
Elham Mahdian 1
Sharareh Mohseni 2
1 Department of Food Science and Technology, Quchan Branch, Islamic Azad University, Quchan, Iran
2 Department of Chemistry, Quchan Branch, Islamic Azad University, Quchan, Iran
چکیده English

Due to the importance of consuming meat and meat products especially sausage and bologna and the adverse effects of using synthetic preservatives used in them, this study aimed to investigate the effect of natural preservative on shelf-life of cooked beefbologna and comparison with sodium nitrite as synthetic preservative. the effect of chitosan (0, 0.5 and 1%) added individually or in combination with CCEO nanoemulsion (0, 1, 2 and 3%) as an alternative for sodium nitrite on microbiological (Total Viable Counts, Coliforms, Lactic acid bacteria (LAB), molds and yeasts), pH and water holding capacity (WHC), of beef bologna stored at 4 °C for 30 days was investigated. The experiment was performed in completely randomized based on factorial in 3 replication. Duncans test at 5% probability level was used to determine the significant difference mean between the data. Results indicated that chitosan addition resulted in significant (p< 0.05) inhibition of microbial growth, so that the lowest microbial counts were obtained in the samples containing both chitosan and CCEO nanoemulsion indicating a possible synergistic effect. Chitosan also improved the WHC and reduced the synersis of the samples during shelf-life respect to the control, while CCEO nanoemulsion had no significant effect on these parameters (p>0.05). The combination of chitosan (1%) with CCEO nanoemulsion (2-3%), which showed the best results, could have a valuable potential for commercial use in order to improve preservation of meat products without the use of nitrites or other synthetic additives.

کلیدواژه‌ها English

Beefbologna
Chitosan
Nanoemulsions
Carum Copticum
shelf life
[1]Sampaio, G. R., Castellucci, C. M. N., Pinto Silva, M. E. M. & Torres, E. A. F. S. 2004. Effect of fat replacers on the nutritive value and acceptability of beef frankfurters. Journal of Food Composition and Analysis, 17, 469-474.
[2]Pereira NR, Tarley CRT, Matsushita M, de Souza NE. 2000. Proximate composition and fatty acid profile in Brazilian poultry sausages. J Food Compos Analy, 13: 915-20.
[3]حسین پور س.، اسکندری م.، مصباحی غ.، شکرفروش ش.، فرحناکی ع. 1392. بررسی کاربرد رنگ های طبیعی کوچنیل و پاپریکا به منظور ایجاد رنگ در سوسیس فرانکفورتر کم نیتریت و بدون نیتریت. 9 (3)؛ 252-243.
[4]Kanatt, S., Rao, M.S., Chawla, S.P., Sharma, A. 2013. Effects of chitosan coating on shelf-life of ready-to-cook meat products during chilled storage. Food Science and Technology, 53: 321-326.
[5]کامکار،ا.،رکنی‌، ن.، چراغعلی، ع م.،حسینی، ه.، رضایی مجاز،م.، بکایی، س.، نوروزیان، ا.، عبدالله زاده، ع ح.، 1383.اندازه‌گیری‌میزان نیتریت درانواع فرآورده های گوشتی‌عرضه‌شده‌درایران‌به‌وسیله‌روش‌اسپکتروفتومتریک. مجله-دانشکده‌دامپزشکی‌دانشگاه تهران،دوره59،شماره2،182-179.
[6]Sebranek, J. G. 2009. Basic curing ingredients. Pp. 1-25. In: R. Tarte(Ed), Ingredient in meat product. Springer: Wisconsin, USA.
[7]Bozkurt, H. and M. Bayram. 2006. Colour and textural attributes of sucuk during ripening. Meat Sci. 73: 344-350.
[8]Gutiérrez J, González C, Maestro A, Sole I, Pey C, Nolla J. 2008. Nano-emulsions: New applications and optimization of their preparation. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 13:245-251.
[9]Goudarzi GR, Saharkhiz MJ, Sattari M, Zomorodian K. Antibacterial activity and chemical composition of Ajowan (Carumcopticum benth. & hook) essential oil. J Med PlantRes. 2011;13:203–208.
[10] Souza ELD, Stamford TLM, Lima EO, Tarajano VN, Filho JBM. 2005. Antimicrobial effectiveness of spices: an approach for use in food conservation system. Braz Arch Biol Technol; 48 (4):1516-8913.
[11] Khajeh, M., Yamini, Y., Sefidkon, F., & Bahramifar, N. 2004. Comparison ofessential oil composition of Carum copticum obtained by supercritical carbondioxide extraction and hydrodistillation methods. Food Chemistry, 86, 587–591.
[12]Kanatt, S.R., Chander, R. and Sharma, A. (2008). Chitosan and mint mixture: A new preservative for meat and meat products, Food Chemistry, 107: 845-852.
[13]Roller S, Sagoo S, Board R, O’Mahony T, Caplice E, Fitzgerald G, Fogden M, Owen M, Fletcher H. 2002. Novel combinations of chitosan, carnocin and sulphite for the preservation of chilled pork sausages. Meat Sci; 62:165–177.
[14]Shahidi, F. 2012. Flavor of meat and meat products. Springer Science & Business Media.
[15]Ruiz-Capillas, C., S. Tahmouzi, M. Triki, L. Rodríguez-Salas, F. Jiménez-Colmenero and A.M. Herrero. 2015. Nitrite-free Asian hot dog sausages reformulated with nitrite replacers. J. Food Sci.Technol. 52: 4333-4341.
[16]Wójciak, K.M. and Z.J. Dolatowski. 2016. Evaluation of natural preservatives in combination with acid whey for use in fermented sausage. Sci. Agric. 73: 125-133.
[17]Bostan, K., Isin Mahan, F. 2013. Microbiological quality and shelf-life of sausage treated with chitosan. Research Article, 37 (2):117-126.
[18]بی نام. (1389). سوسیس و کالباس، ویژگی ها و روش های آزمون. استاندارد ملی ایران، شماره 2303، تجدید نظر سوم.
[19]بی نام، 1386. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، گوشت و فراورده های گوشتی، تعیین میزان فسفر کل-روش اسپکتروفتومتری. شماره 1134.
[20]بی نام، 1370. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران،گوشت و فراورده های گوشتی، اندازه گیری کلرید سدیم (نمک)، شماره 741.
[21]Moradi, S. and Barati A. 2019. Essential Oils Nanoemulsions: Preparation, Characterization and Study of Antibacterial Activity against Escherichia Coli. Int. J. Nanosci. Nanotechnol. 15 (3); 199-210.
[22]Garcia M, Beldarrain T, Fornaris L and Diaz R. 2011. Partial substitution of nitrite by chitosan and the effect on the quality properties of pork sausages. Cienc. Tecnol. Aliment. Campinas 31(2): 481-487.
[23]Kazemi, M. 2014. Chemical composition, antimicrobial, antioxidant andanti-inflammatory activity of carum copticum essential oil. TEOP, 17(5),1040–1045.
[24]Yoshihiko, O., Mayumi, S., Takahiro, A., Hiroyuki, S., Yoshihiro, S., & Ichiro, N. (2003). Antimicrobial activity of chitosan with different degrees of acetylation and molecular with different degrees of acetylation and molecular weights. Biocontrol Science, 8, 25- 30.
[25]Georgantelis D, Ambrosiadis I, Katikou P, Blekas G, Georgakis SA. 2007. Effect of rosemary extract, chitosan and a-tocopherol on microbiological parameters and lipid oxidation of fresh pork sausages stored at 4 °C. Meat Science. 76: 172-181.
[26]Filimon, M.N., Borozan, A., Bordean, D., Radu, F., & Popescu, R. (2010). Microorganisms, qualitative indicators for meat products. Animal Science and Biotechnologies, 43(2), 346-349.
[27]Chenoll, E., Macian, M. C., and Elizaquivel, P. 2009. Lactic acid bacteria associated with vacuum –packed cooked meat product spoilage: population analysis by rDNA –based methods. Departamento de Microbiologı´a, University of Valencia, Valencia, Spain.
[28]Landeta, G., Curiel, J. A., Carrascosa, A. V., Muñoz, R., and Rivas, B. d. l. 2013. Technological and safety properties of lactic acid bacteria isolated from Spanish dry-cured sausages. Meat Sci. 95:272-280.
[29]Petrou, S. Tsiraki, M. Giatrakou, V. and Savvaidis, I.N. 2012. Chitosan dipping or oregano oil treatments, singly or combined on modified atmosphere packaged chicken breast meat. International Journal of Food Microbiology, 156: 264–271.
[30]Ghosh, V, Saranya, S., Mukherjee, A., and Chandrasekaran, N. 2013. Cinnamon Oil Nanoemulsion Formulation by Ultrasonic Emulsification: Investigation of Its Bactericidal Activity. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 13, 114–122.
[31]Soultos N, Tzikas Z, Abrahim A, Georgantelis D, Ambrosiadis I. 2008. Chitosan effects on quality properties of Greek style fresh pork sausages. Meat Science. 80: 1150-1156.
[32]Ahmad, I., Beg, A. Z. 2001. Antimicrobial and phytochemical studies on 45 Indian medicinal plants against multi drug resistant human pathogens. J Ethnopharmacol; 74: 113-23.
[33]Jahed, E, Alizadeh Khaledabad, M., Almasi, H., Hasanzadeh R. 2017. Physicochemical properties of Carum copticum essential oil loaded chitosan films containing organic nanoreinforcements. Carbohydrate Polymers 164; 325–338.
[34]Lu, W., Huang, D.W., Wang, C.R., Yeh, C.H., Tsai, J.C., Huang, Y.T., Li, P.H. 2018. Preparation, characterization, and antimicrobial activity of nanoemulsions incorporating citral essential oil. Journal of Food and Drug Analysis, 26 (1); 82-89.
[35] Cui, H., Zhou, H., and Lin, L. 2016. The specific antibacterial effect of the Salvia oil nanoliposomes against Staphylococcus aureus biofilms on milk container. Food Control, 61:92-98.
[36] Noudoost, B., Noori, N., Amo Abedini, G., Gandomi, H., Akhondzadeh Basti, A., Jebeli Javan, A., and Ghadami, F. 2015. Encapsulation of Green Tea Extract in Nanoliposomes and Evaluation of its Antibacterial, Antioxidant and Prebiotic Properties. Journal of Medicinal Plants. 3(55): 66-78.
[37] Muthia, D., Nurul, H. and Noryati, I. 2010. The effects of tapioca, wheat, sago and potato flours on the physicochemical and sensory properties of duck sausage. International Food Research Journal 17: 877-884.
[38] Virginia C. Resconi, Derek. Keenan, Elisa García, Paul Allena, Joe P. Kerry, Ruth M. Hamill. 2016. The effects of potato and rice starch as substitutes for phosphate in and degree of commination on the technological, instrumental and sensory characteristics of restructured ham. Meat Science 121, 127–134.
[39] Feiner, G. (2006). Colour in fresh meat and in cured meat products. Meat products handbook: Practical science and technology. Cambridge, England: Woodhead Publishing Limited. pp, 142-156.
[40] Jin S. K., Hur S. J., and Yim D. 2019. Combined Effects of Sodium Substitution and Addition of Cellulose or Chitosan on Quality Properties of Pork Sausages. Food Sci Anim Resour; 39(4): 555–564.
[41]Lynn Knipe, C. Rust, Robert E. 2010. Thermal processing of ready-to-eat meat products. 2: 17-39.
[42]Tarte, R. 2009. Meat-derived protein ingredients. pp. 145-171. In: R. Tarte. (Ed.), Ingredient in meat product. Springer: Wisconsin, USA.
[43]Choi, S.H. and K.B. Chin. 2003. Evaluation of sodium lactate as a replacement for conventional chemical preservatives in comminuted sausages inoculated with Listeria monocytogenes. Meat Sci, 5: 531-537.
[44]Marcos, B., Aymerich, T., Garriga, M., & Arnau, J. (2013). Active packaging containing nisin and high pressure processing as post-processing listericidal treatments for convenience fermented sausages. Food Control, 30, 325-330.
[45]Aminzare M., Aliakbarlu J., Tajik H. 2015. The effect of Cinnamomum zeylanicum essential oil on chemical characteristics of Lyoner- type sausage during refrigerated storage. Veterinary Research Forum; 6 (1) 31 – 39.