LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETO VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
Aušrinė Bujaitė
PIENO RŪGŠTIES PANAUDOJIMAS PAUKŠTIENOS KOKYBEI GERINTI
APPLICATION OF LACTIC ACID FOR THE IMPROVEMENT OF
POULTRY QUALITY
Veterinarinės maisto saugos studijų MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovė: prof. Dr. G. Zaborskienė
2 DARBAS ATLIKTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDROJE
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Pieno rūgšties panaudojimas paukštienos kokybei gerinti“.
1. Yra atliktas mano paties/pačios;
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje;
3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DĖL DARBO GYNIMO
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE/KLINIKOJE
(aprobacijos data) (katedros/klinikos vedėjo/jos vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentas
(vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
(data) (gynimo komisijos sekretorės (-riaus) vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamasis darbas yra įdėtas į ETD IS
3 TURINYS SANTRAUKA ... 4 SUMMARY ... 5 SANTRUMPOS ... 6 ĮVADAS... 7 1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 9
1.1. Paukštienos kokybė ir sauga ...9
1.1.1. Paukštienos natūralios mikrofloros sudėtis ...9
1.1.2. Paukštienos produktų sauga ... 10
1.2. Pieno rūgšties savybės ir prigimtis ... 11
1.2.1. Pieno rūgšties prigimtis ... 11
1.2.2. Pieno rūgšties fizikinės ir cheminės savybės ... 12
1.2.3. Pieno rūgšties izomerai ... 13
1.3. Pieno rūgšties panaudojimo mėsos pramonėje teisinė reglamentacija ... 15
1.4. Pieno rūgšties panaudojimo galimybės ... 17
1.4.1. Pieno rūgšties panaudojimas maisto pramonėje ... 18
1.4.2. Pieno rūgšties poveikis maisto produktų saugai ... 18
1.4.3. Pieno rūgšties poveikis maisto produktų juslinėms ir technologinėms savybėms ... 19
2. TYRIMO METODIKA IR ORGANIZAVIMAS ... 21
2.1. Tyrimo atlikimo vieta ir laikas ... 21
2.2. Tyrimo atlikimo metodiniai nurodymai ... 21
2.2.1. Vištienos šlaunelių paruošimas tyrimui ... 21
2.2.2. Fizikinių cheminių rodiklių nustatymas ... 22
2.2.3. Aerobinių kolonijų skaičiaus nustatymas ... 23
2.2.4. Statistinis duomenų apdorojimas ... 23
2.3.Tyrimo schema ... 25
3. TYRIMO REZULTATAI ... 26
3.1. Pieno rūgšties poveikis vištienos šlaunelių fizikiniams, cheminiams rodikliams ... 26
3.1.1. Pieno rūgšties poveikis vištienos pH ... 26
3.1.2 Pieno rūgšties įtaka biogeninių aminų susidarymui ... 27
3.1.3. Pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymas ... 28
3.2. Pieno rūgšties antibakterinis poveikis ... 29
3.3. Koreliacinė priklausomybė tarp tiriamųjų vištienos šlaunelių rodiklių laikymo metu ... 30
4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 32
5. IŠVADOS ... 34
LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 35
4 SANTRAUKA
Aušrinė Bujaitė
PIENO RŪGŠTIES PANAUDOJIMAS PAUKŠTIENOS KOKYBEI GERINTI
Baigiamasis magistro darbas
Darbo vadovė: prof. Dr. G. Zaborskienė Lietuvos veterinarijos akademija
Veterinarijos fakultetas
Maisto saugos ir kokybės katedra Kaunas, 2014
Darbo apimtis: 40 puslapių, 4 lentelės, 13 paveikslų, 30 literatūros šaltinių.
Mūsų tyrimo tikslas – įvertinti L pieno rūgšties panaudojimo poveikį vištienos kokybei: fizikiniams cheminiams rodikliams ir aerobinių kolonijų skaičiui. Tyrimo metu buvo naudojamos 27 šviežios vištienos šlaunelės iš įmonės „X“ firminės parduotuvės. Vištienos šlaunelės buvo suskirstytos į tris tiriamąsias grupes: 1 grupė – neapdorotos pieno rūgštimi vištienos šlaunelės, 2 grupė – vištienos šlaunelės apdorotos panardinant į 1,5 proc. L pieno rūgšties tirpalą ir 3 grupė – vištienos šlaunelės apdorotos panardinant į 3,0 proc. L pieno rūgšties tirpalą. Kiekviena grupė buvo sudaryta iš 9 vištienos šlaunelių. Tyrimo metu buvo tiriami fizikiniai, cheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai 2 val., 24 val., 48 val., 72 val. po apdorojimo tiriamaisiais tirpalais periodu. Tais pačiais intervalais buvo atliekami tyrimai ir kontrolėje. Kiekvienas eksperimentas buvo pakartojamas du kartus ir iš gautų rezultatų buvo vedamas vidurkis.
Atlikus tyrimą nustatyta, kad 3 proc. pieno rūgšties tirpalas patikimai mažina tirtų vištienos šlaunelių aktyvųjį rūgštingumą (p ≤ 0,05). D pieno rūgšties izomero susidarymą slopino 3 proc. pieno rūgšties tirpalas. Mažiausiu aerobinių kolonijų skaičiumi pasižymėjo vištienos šlaunelės, kurios buvo paveiktos 3 proc. pieno rūgšties tirpalu (p ≤ 0,05). Bendras biogeninių aminų skaičius reikšmingai nesumažėjo nei vienoje apdorotų mėginių grupėje, tačiau mažiausias kiekis biogeninių aminų gautas vištienos šlauneles paveikus 3 proc. pieno rūgšties tirpalu.
Pieno rūgšties taikymas negali pakeisti geros gamybos praktikos taisyklių, bet ji gali būti naudojama kaip papildoma priemonė, kuri prailgintų šviežios paukštienos vartojimo laiką ir pagerintų vištienos kokybę.
5 SUMMARY
Aušrinė Bujaitė
APPLICATION OF LACTIC ACID FOR THE IMPROVEMENTOF POULTRY QUALITY
Master thesis
Work instructor: prof. Dr. G. Zaborskienė Lithuanian Veterinary Academy
Faculty of Veterinary
Department of Food Safety and Quality Kaunas, 2014
The coverage of the work pages 40, 4 tables, 13 pictures and 30 literature sources.
The present study was designed to evaluate the impact of L lactic acid for poultry quality: physico-chemical characteristics and aerobic colony count. Samples of 27 fresh chicken thighs were collected of company "X" branded store. Chicken thighs were divided into three treatment groups: 1 – untreated raw chicken highs, 2 – chicken thighs treated by immersion in 1,5 % L lactic acid solution and 3 – chicken thighs treated by immersion in 3.0 % L lactic acid solution. Each group was composed of 9 chicken thighs. The study has examined the physical chemical and microbiological characteristics of 2 hours, 24 hours, 48 hours and 72 hours after treatment investigational period. In the same sequence was carried out control samples. Each experiment were repeated two times and counted their samples average.
Our findings showed that 3 % of lactic acid. solution significantly reduces the chicken thighs active acidity (p ≤ 0,05). D lactic acid isomer formation were inhibited by 3 % of lactic acid solution. Strongest antibacterial effect was noted in chicken thighs, which were affected by 3 % of lactic acid solution (p ≤ 0.05). The total number of biogenic amines has not significantly decreased in any of the treated samples, but the lowest amount of biogenic amines were set in chicken t thighs treated with 3 % lactic acid.
The application of lactic acid cannot replace the rules of strict hygiene and good manufacturing practice, but it may be used as an additional hurdle contributing to extend the shelf life and quality of raw poultry.
6 SANTRUMPOS
ATP – adenozintrifosfatas
CAS – unikalus cheminių medžiagų identifikavimo numeris DNR – deoksiribonukleorūgštis
EMST – Europos maisto saugos tarnyba KSV – kolonijas sudarantys vienetai RNR – ribonukleino rūgštis
7 ĮVADAS
Visame pasaulyje paukštienos suvartojimas siekia apie 30 proc. visos mėsos. Tik kiauliena viršija šią ribą. Didelė paukštienos paklausa lemia vis didesnį susirūpinimą parduodamų produktų saugumu, spalva, skoniu ir išvaizda. Produktų užteršimas mikroorganizmais yra nepageidaujamas visuomenės sveikatos požiūriu, produktų laikymo kokybei ir bendrai estetikai. Nuolat ir griežtai laikantis geros gamybos ir higienos praktikos taisyklių kartu su rizikos veiksnių analizės ir svarbiųjų valdymo taškų (RVASVT) sistema galima iš dalies kontroliuoti bakterinį mėsos užterštumą. Maisto saugos valdymas turi apimti visą maisto gamybos grandinę − pradedant žaliavos paruošimu ir baigiant pateikimu vartotojui. Produkto kokybę ir saugą gali veikti ne tik bakterijos, teršalai, bet ir junginiai, susidarantys dėl technologijos specifiškumo. Būtina nuolat plėsti šiuolaikiniais metodais paremtus maisto saugos tyrimus, atlikti naujų kriterijų, prognozuojančių produkto kokybę ir saugumą paiešką bei teorinį pagrindimą (Rio et al., 2007).
Mokslininkai ieškodami naujų skerdenos mikrobiologinės kokybės pagerinimo būdų vis daugiau dėmesio skiria organinėms rūgštims. Tačiau antibakteriniu poveikiu pasižyminčios medžiagos dažniausiai yra priskiriamos sintetinėms cheminėms medžiagoms, o kai kurių iš jų naudojimas yra griežtai limituotas, nes gali sukelti neigiamą poveikį visuomenės sveikatai (Martinez et al., 2013).
Pieno rūgštis yra plačiausiai paplitusi hidroksi karboksilinė rūgštis. Ją 1780 m. pirmą kartą išskyrė švedų chemikas Karlas Vilhelmas Šėlė (Carl Wilhelm Scheele). Ji natūraliai aptinkama daugelyje maisto produktų arba kaip mikroorganizmų fermentacijos produktas (pvz. raugintuose kopūstuose, jogurtuose, pasukose, duonoje ir daugelyje kitų fermentuotų maisto produktų). Pieno rūgštis yra dažnai naudojama komercinėje praktikoje, siekiant pagerinti maisto produktų saugą ir prailginti jų vartojimo laiką. Vis didėjantis susidomėjimas pieno rūgštimi yra susijęs su daugeliu aspektų. Vienas iš jų yra santykinai aukšta pridėtinė vertė. Nustatyta, kad pieno rūgštis nedaro neigiamo poveikio žmonių sveikatai, todėl jos kiekiai maisto produktuose yra neribojami. Jungtinių Valstijų maisto ir vaistų administracija pieno rūgštį priskyrė prie sveikatai nekenksmingų maisto priedų (Datta, Henry, 2006).
„Nukenksminant“ naminių paukščių skerdenų paviršių paprastai siekiama sumažinti patogeninių mikroorganizmų skaičių ir jų paplitimą. Reikia pabrėžti, kad nors antibakterinės medžiagos sumažina užterštumo lygį patogenais, jos negali visiškai pašalinti ligų sukėlėjų, todėl reikalingi vis naujesni duomenys apie efektyvesnes skerdenų „nukenksminimo“ priemones (Martinez et al., 2013).
8 Darbo tikslas: įvertinti L pieno rūgšties panaudojimo poveikį vištienos kokybei: fizikiniams
cheminiams rodikliams ir aerobinių kolonijų skaičiui.
Darbo uždaviniai:
1. Įvertinti L pieno rūgšties poveikį fizikiniams cheminiams vištienos šlaunelių rodikliams: pH, biogeninių aminų kiekiui, L ir D pieno rūgšties izomerų kiekiui. 2. Įvertinti L pieno rūgšties poveikį aerobinių kolonijų skaičiui vištienos šlaunelėse. 3. Išanalizuoti koreliacinę priklausomybę tarp tiriamųjų vištienos šlaunelių rodiklių
tyrimo metu.
9 1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Paukštienos kokybė ir sauga
1.1.1. Paukštienos natūralios mikrofloros sudėtis
Paukštienos mikroflorą sudaro bakterijos, kurios yra pirmos pagal svarbą, pirmuonys ir grybai. Mikrobiologiniu požiūriu paukščių žarnyną galima suskirstyti į tris skirsnius (Adil, Magray, 2012):
1. plonoji žarna (pradinė jos atkarpa vadinama dvylikapiršte žarna, į kurią atsiveria kasos ir kepenų latakai. Bakterijų skaičius yra santykinai mažas <108
g-1),
2. tarp plonosios ir storosios žarnos yra aklosios ataugos (jose bakterijos gamina vitaminus ir celiuliozę skaidančius fermentus. Bakterijų skaičius yra apie 1011 g-1),
3. storoji žarna (daugeliui paukščių ji yra gana trumpa ir atsiveria į kloaką).
Didelė dalis paukščių žarnyno bakterijų populiacijos yra gram teigiamų ir daugiausia apima fakultatyvius anaerobus. Didžiausias bakterijų kiekis aptinkamas vištų gūžyje ir aklojoje ataugoje, mažesnis – plonojoje žarnoje. Skirtingas pH ir žarnyno turinio judėjimo laikas virškinimo sistemoje įgalina specifinę paukščių mikrofloros sudėtį. Paukščių žarnyno flora patiria pokyčius ir diversifikuoja su amžiumi. Plonojoje žarnoje pirmas keturiasdešimt dienų daugiausia aptinkama fekalinių streptokokų ir koliforminių bakterijų, vėliau pradeda dominuoti laktobakterijos. Aklosios ataugos flora pradeda keistis po 6 – 7 sav. (Adil, Magray, 2012).
Tam tikrų naudingųjų bakterijų sukurta mikroaplinka yra priešiška kitų bakterijų rūšims, nes gamina antibakterinius metabolitus (konkurencingumo atskirtis). Apibrėžimas konkurencingumo atskirtis yra naudojamas norint nusakyti vienos mikroorganizmų populiacijos kolonizuotis žarnyne nesugebėjimą dėl kitos mikroorganizmų populiacijos buvimo. 1973 m. pirmą kartą šis metodas buvo aprašytas kaip patogeninių mikroorganizmų kolonizacijos išvengimas paukščių virškinamajame trakte (Adil, Magray, 2012).
Paukščių gūžyje esančios laktobakterijos gamina didelį kiekį pieno rūgšties, kuri yra naudinga organizmui. Reuterinas, išskiriamas iš Lactobacillus reuteri, yra natūralus patogeninių bakterijų inhibitorius, veiksmingas nuo: salmonelių, koliforminių bakterijų ir kampilobakterijų. Naudingosios bakterijos taip pat modifikuoja receptorius naudojamus patogeninių bakterijų arba jų toksinų, taip trukdydamos jų vystymuisi virškinamajame trakte. Paukščių mikroflora dalyvauja ir imuninėje sistemoje: aktyvuoja tiek įgimtus, tiek įgytus imuninio atsako mechanizmus. Tačiau yra ir daug žalingų bakterijų. Paukščių virškinimo trakte galima aptikti tokius patogeniškus mikroorganizmus: Salmonella spp., Escherichia coli, Clostridium perfringens ir kt. Daugelis
10
neigiamų bakterijų išskiria endotoksinus, kurie sukelia karščiavimą ir gamina endogeninius pirogenus, kurie veikia temperatūrą kontroliuojantį centrą smegenyse. Kiti toksinai gali paveikti žarnyno peristaltiką ir taip sukelti viduriavimą. (Adil, Magray, 2012).
Laikymo metu šviežios paukštienos natūrali mikrofloros sudėtis kinta dėl patogenų augimo kinetikos. Bakterinis užterštumas lemia vištienos gedimo pobūdį. Tai priklauso nuo bakterijų skaičiaus bei jų rūšinės sudėties. Dėl to greta bendro mikroorganizmų skaičiaus nustatymo dažnai tiriama ir mikrofloros rūšinė sudėtis (Gulmez et al., 2006).
1.1.2. Paukštienos produktų sauga
Didelė dalis (80 proc.) parduodamos šviežios vištienos Jungtinėje Karalystėje yra užteršta termofilinėmis kampilobakterijomis ir jų galima aptikti net iki kelių tūkstančių viename odos kvadratiniame centimetre. Taip pat paukštiena būna dažnai užteršta Arcobacter spp. ir Helicobacter pullorum. Termofilinės kampilobakterijos ir H. pullorum kolonizuojasi vištų žarnyne ir retai sukelia ligas naminiams paukščiams. Arcobacter spp. rūšys dažniau aptinkamos paukštienoje dėl užteršimo iš aplinkos nei kaip natūralios mikrofloros sudedamoji dalis. Kai kurios šios rūšies bakterijos gali sukelti rimtus sutrikimus žmonėms, pavyzdžiui A. butzleri gali sukelti žarnyno infekcines ligas ir net abortus (Corry and Atabay, 2001).
Mokslininkai pastebėjo, kad pagrindinė produktų gedimą skatinanti bakterijų populiacija rasta atšaldytuose mėsos ir paukštienos produktuose yra psichrotrofiniai mikroorganizmai, ypač Pseudomonas spp. (Charles et al., 2006). Šviežia paukštiena yra taip pat pripažinta kaip vienas iš pagrindinių Listeria monocytogenes šaltinių. Šio patogeno buvimą šviežioje paukštienoje patvirtina daugelis atliktų tyrimų. Kai kurie autoriai susirgimus lizterioze sieja su nepilnai termiškai apdorotos vištienos suvartojimu (Gudbjörnsdóttir et al., 2004).
Šviežios paukštienos bakterinis užterštumas gali būti sumažintas laikantis geros gamybos praktikos, tačiau visiškai pašalinti per maistą plintančius patogeninius mikroorganizmus yra sunku ar net neįmanoma. Yra sukurti įvairūs metodai, siekiant sumažinti skerdenų užteršimo bakterijomis lygį. Viena iš taikomų priemonių yra gamybos metu naudoti „nukenksminimo“ medžiagas tokias kaip: chlorą, organines rūgštis, fosfatus, bakteriocinus, vandenilio peroksidą, itin aukštą hidrostatinį slėgį, radiaciją, ultragarsą ir švitinimą UV spinduliais (González-Fandos, Dominguez, 2006).
Norint pagerinti paukštienos produktų saugą reikalingos efektyvios ir nebrangios paukštienos skerdenų „nukenksminimo“ procedūros. Mokslininkai šioje srityje daug dėmesio skiria skerdenų apdorojimui organinėmis rūgštimis. Iš šiam tikslui naudojamų įvairių organinių rūgščių, pieno rūgštis yra tinkama, nes ji yra pripažinta kaip leistinas naudoti maisto priedas, nebrangi ir
11
naudojama praskiesta mažomis koncentracijomis neturi nemalonaus kvapo ar skonio. Bakterijų atsakas į „nukenksminimo“ veiksmingumą priklauso nuo naudojamos organinės rūgšties rūšies, bakterijų padermės, inokuliacijos būdo (bakterijų koncentracijos, kontakto trukmės, temperatūros, drėgnio), augimo sąlygų ir naudojamo substrato (odos, raumenų, kojų, krūtinėlių) (Lecompte et al., 2009).
Tarp junginių, kurių susidarymui įtakos turi ir žaliavos kokybė, ir gamybos proceso ypatumai, galima paminėti biogeninius aminus. Dažniausiai jie susidaro mikroorganizmams dekarbokslininant aminorūgštis. Mažos šių junginių koncentracijos nesukelia vartotojams jokio pavojaus, tačiau kai suvartojamos didelės biogeninių aminų dozės sutrinka natūralus šių junginių katabolizmas, gali pasireikšti intoksikacija. Biogeninių aminų kiekis ir cheminė sudėtis priklauso nuo produktų receptūros, mikrofloros, technologinių parametrų (maisto priedų, temperatūros, drėgnio, brandinimo sąlygų ir pakavimo ypatumų), veikiančių mikrofloros augimą maisto žaliavų. Biogeninių aminų kiekis mėsos gaminiuose svyruoja nuo 8,5 iki 358 mg/kg. Mėsa yra natūralus substratas, kurioje gaminasi biogeniniai aminai. Nustatyta, kad daugiausia jų susidaro dešrų brandinimo metu. Histaminas, putrescinas, kadaverinas, tiraminas, triptaminas, beta feniletilaminas, sperminas ir spermidinas yra patys svarbiausi maisto produktų biogeniniai aminai keliamos rizikos sveikatai požiūriu. (Garmienė ir kt., 2006).
1.2. Pieno rūgšties savybės ir prigimtis
1.2.1. Pieno rūgšties prigimtis
Pieno rūgštis – tai organinė rūgštis plačiai paplitusi gamtoje. Dažniau yra aptinkamas L pieno rūgšties izomeras, rečiau – D izomeras. Kai kurie augalai pasižymi savybe kaupti didelius kiekius pieno rūgšties. Miežiams būdinga sukaupti piruvo ir pieno rūgšties 15 mg/100 g grūdų svorio. Pieno rūgštis susidaro natūralios fermentacijos metu tokiuose produktuose kaip: sūryje, jogurte, sojos padaže, marinuotose daržovėse, konservuotoje mėsoje ir žuvyje (USEPA, 2008).
Pieno rūgštis taip pat yra natūraliai aptinkama žmogaus ir gyvūnų organizmuose. L pieno rūgštis yra anaerobinės gliukozės metabolizmo produktas. Kai organizmas nebespėja aprūpinti raumenų deguonimi, energija gaunama anaerobiškai skaidant gliukozę iki piruvato (glikolizė), kuris po to verčiamas laktatu. Didžioji dalis pieno rūgšties įprastai iš raumenų per kraują pernešama į kepenis, kur dalis skaidoma iki anglies dvideginio ir vandens, kita dalis panaudojama gaminti gliukozei, kurią kraujas perneša atgal į raumenis. L pieno rūgštis žmogaus organizme dažniausiai aptinkama kraujyje ir intersticiniame skystyje, kur siekia iki 100 ml. Su sveiko žmogaus šlapimu paprastai per 24 val. išsiskiria 50 – 200 mg pieno rūgšties (USEPA, 2008).
12
Atsižvelgiant į pieno rūgšties naudojimo maisto išsaugojimui ir apdorojimui tendencijas metų eigoje pastebimas augimas. 2006 m. pieno rūgšties suvartojimas siekė 120 000 t per metus. (Akerberg, Zacchi, 2000). 2007 m. pieno rūgšties paklausa pasaulinėje rinkoje siekė 130 000 – 150 000 t per metus (John et al., 2007). 2011 m. sausio mėnesį Globalinė Industrinė analitikų inkorporacija prognozuoja, kad 2015 m. pieno rūgšties paklausa pasaulinėje rinkoje sieks maždaug 329 000 t (Mujtaba et al., 2012).
1.2.2. Pieno rūgšties fizikinės ir cheminės savybės
Pieno rūgštis yra tirpi vandenyje ir etanolyje, higroskopiška, pasižymi mažu kintamumu. Pieno rūgšties disociacijos konstanta yra lygi 3,86 pKa, esant 25 ºC temperatūrai. Rūgšties disociacijos konstanta apibūdina vandenilio jonų atskilimo laipsnį nuo vandenyje ištirpusios rūgšties. Palyginti su acto rūgštimi, jos pKa yra vienu vienetu mažesnis. Toks didesnis rūgštingumas yra intramolekulinio vandenilinio ryšio tarp α-hidroksilo ir karboksilo grupių pasekmė, todėl ji mažiau pajėgi pritraukti savo protoną. Pagrindinės pieno rūgšties cheminės savybės pateiktos 1 lentelėje (Ren, 2011).
1 lentelė. Pieno rūgšties cheminės fizikinės savybės (sudaryta autorės remiantis Martinez et al., 2013; Datta, Henry, 2006)
CAS registracijos numeris D/L: [50-21-5]; L: [79-33-4]; D: [10326-41-7] Spalva Nuo bespalvės iki šviesiai geltonos
Kvapas Nuo bekvapio iki silpnai rūgštaus
Skonis Švelniai rūgštus
Kvapas Švelniai rūgštus
Stabilumas laikant Laikymo metu pieno rūgštis yra stabili
Korozijos savybės Laikant plastikiniuose konteineriuose atsparus korozijai iki 60 °C Lydymosi temperatūra 53 oC
Virimo temperatūra 122 oC (12 mmHg) Savitasis tankis 1,206 g/mL, esant 25 oC
Molinė masė 90,08 g/mol
pH (0,1% tirpale, 25oC temperatūroje) 2,9 D/L – pieno rūgšties izomerų raceminė forma D – D(-) pieno rūgšties izomeras
13
Pieno rūgšties chemines savybes lemia (Martinez et al., 2013): rūgštinis pobūdis vandeninėje terpėje,
bifunkcinis reaktingumas susijęs su karboksilo ir hidroksilo grupėmis, kurios suteikia reakcijų įvairiapusiškumą,
antro anglies atomo asimetrinis optinis aktyvumas.
1.2.3. Pieno rūgšties izomerai
Pieno rūgšties molekulė egzistuoja dviejų skirtingų izomerų pavidalu: L(+) ir D(–) (pateikti 1 pav.). Pliuso ir minuso ženklai rodo, poliarizuotos šviesos sukimąsi, atitinkamai pagal ar prieš laikrodžio rodyklę. L ir D simboliai rodo molekulės erdvines konfigūracijas, atsižvelgiant į dviejų gliceraldehidų izomerus. Galima ir abiejų izomerų raceminė forma, žymima DL – pieno rūgštimi. Tačiau biologinėse sistemose tikrasis raceminis pieno rūgšties mišinys yra retai aptinkamas. Dažniausiai vienas ar kitas izomeras būna vyraujantis. Pieno rūgšties raceminė forma gaunama cheminės sintezės metu iš lakto nitrilo (Datta, Henry, 2006).
1 pav. L ir D pieno rūgšties izomerų struktūrinės formulės (Martinez et al., 2013)
D(–) pieno rūgštis susidaro tik mikroorganizmų medžiagų apykaitos metu, todėl fiziologiškai yra svetima žmogaus organizmui. Nors kai kurios žarnyno bakterijos gali sudaryti D(– ) pieno rūgšties izomerą, nedideli endogeninės D(–) pieno rūgšties kiekiai neturi reikšmingesnio poveikio medžiagų apykaitos procesams. Tačiau su maisto produktais patenkančios D(–) pieno rūgšties rekomenduojamas maksimalus suvartojamas kiekis turi būti ne didesnis kaip 65 mg per parą vienam kūno masės kilogramui. Todėl produktų gamyboje tikslinga taikyti tokias technologijas, kurios užtikrintų ne tik gerą produktų kokybę, bet ir leistų reguliuoti L(+) ir D(–) pieno rūgšties izomerų susidarymą (Garmienė ir kt., 2005).
14
D pieno rūgšties junginiai yra dažnai naudojama kaip žaliava gaminant pesticidus ir herbicidus. Pagrindinės D pieno rūgšties savybės, lemiančios rūgšties paklausą rinkoje: lengvas biologinis skaidymasis, skaidrumas ir mechaninis atsparumas. Taip pat šis pieno rūgšties izomeras gali būti plačiai panaudojamas medicinos srityje: chirurginių siūlų, spaustukų žaizdų uždarymui, chirurginių implantų ir protezų gamyboje. Maisto pramonėje D pieno rūgštis naudojama, kaip šviežumo indikatorius atšaldytoje mėsoje vakuuminėje pakuotėje (Slivniak et al., 2005).
Tiek maisto pramonėje, tiek farmacijoje pirmenybė teikiama L pieno rūgšties izomerui. Šis izomeras yra įprastas žmogaus ir gyvūnų organizme vykstančio medžiagų apykaitos proceso produktas (Martinez etal., 2013). Su maisto produktais į žmogaus organizmą patenkanti L pieno rūgštis paprastai nepažeidžia metabolizmo procesų ir žarnyno mikrofloros gyvybinės veiklos. Tokia pieno rūgšties forma yra svarbi oksidaciniams gliukozės, glikogeno medžiagų apykaitos procesams, amino rūgščių sintezei. Pienarūgščio rūgimo metu susidariusi L pieno rūgštis padidina mitybinę produktų vertę (Cohen et al., 1976).
2 lentelė. L pieno rūgšties toksikologiniai duomenys (Biopesticides registration action document, 2009)
Tyrimas/OPPTS Nr. Rezultatai Toksiškumo kategorija
Ūmus toksiškumas prarijus (bandymas su žiurkėmis) (870.1100)
LD50 = 4936 mg/kg (patinams)
= 3543 mg/kg (patelėms) III
Ūmus toksiškumas susilietus
su oda (bandymas su
žiurkėmis) (870.1200)
LD50 > 2000 mg/kg (be mirčių) III
Ūmus inhaliacinis toksiškumas
(bandymas su žiurkėmis)
(870.1300)
LC50 > 5 mg/l IV
Odos jautrinimo (bandymas su
jūrų kiaulytėmis) (870.2600) Nejautrina _
L pieno rūgšties izomeras pasižymi mažu pH ir yra stiprus dirgiklis. Įvertinant L pieno rūgšties toksiškumą nustatyta, kad prarijus, per odą, įkvėpus, odos dirginimo bei odos jautrinimo metu pasižymi žemu toksiniu potencialu (duomenys pateikti 2 lentelėje). Tyrimo metu pieno rūgštis buvo skirstoma į keturias toksiškumo kategorijas. Pirmai kategorijai priskiriamos veikliosios medžiagos pasižyminčios didžiausiu toksiškumu. L pieno rūgšties veikliosios medžiagos buvo
15
priskirtos trečiai ir ketvirtai toksiškumo kategorijai, kurios turi mažiausią toksinį potencialą (Biopesticides registration action document, 2009).
Pieno rūgšties enantiomerų grynumas yra labai svarbus pramoniniam naudojimui. Tai daro poveikį iš pieno rūgšties gaminamų cheminių medžiagų fizinėms savybėms. Gryni L arba D pieno rūgšties izomerai gali polimerizuotis iki aukštos kokybės kristalinės poli pieno rūgšties, kuri yra tinkama komerciniam naudojimui. (Södergård, Stolt, 2002).
1.3. Pieno rūgšties panaudojimo mėsos pramonėje teisinė reglamentacija
Reglamente (EB) Nr. 853/2004 nustatyti konkretūs gyvūninių maisto produktų higienos reikalavimai maisto ūkio subjektams. Juo numatoma, kad maisto ūkio subjektai teršalams nuo gyvūninių produktų paviršiaus šalinti neturi naudoti jokios kitos medžiagos, išskyrus vandenį, jei medžiagos naudojimas nebuvo patvirtintas pagal tą reglamentą. Reglamente taip pat nustatoma, kad jeigu maisto ūkio subjektai naudotų patvirtintas medžiagas, jie vis tiek turėtų laikytis to reglamento reikalavimų (Europos Sąjungos Taryba, 2012).
2006 m. EMST buvo paskelbti duomenys apie pieno rūgšties veiksmingumą paukščių skerdenoms „nukenksminti“. Pateiktuose duomenyse nebuvo aiškiai apibrėžtas tikslas, prieš kuriuos patogeninius mikroorganizmus buvo įvertinamas pieno rūgšties poveikis, tačiau buvo paminėta, kad 1 – 2,5 proc. pieno rūgšties koncentracija yra veiksminga prieš kai kuriuos patogeninius mikroorganizmus (The EFSA Journal, 2006). 2010 m. gruodžio 14 d. Komisija gavo paraišką pritarti pieno rūgšties naudojimui siekiant sumažinti teršalų kaupimąsi ant galvijų skerdenų ir mėsos paviršiaus. 2011 m. liepos 26 d. Europos maisto saugos tarnyba priėmė mokslinę nuomonę dėl mikrobinių teršalų šalinimo nuo jautienos skerdenų, gabalų ir išpjovų paviršiaus, naudojant pieno rūgštį, saugos ir veiksmingumo įvertinimo. EMST padarė išvadą, kad procesai naudojant pieno rūgštį nekelia saugos problemų, su sąlyga, kad naudojama medžiaga atitinka Sąjungos maisto priedų specifikacijas (Europos Sąjungos Taryba, 2012).
Remiantis EMST nuomone, po apdorojimo pieno rūgštimi proceso į jautieną patekęs likutis nebus didesnis kaip 190 mg/kg. Toks kiekis, palyginti su paviršiaus mikrobinei taršai mažinti būtinu aktyviuoju kiekiu, laikomas liekamuoju. Jis taip pat neturi jokio technologinio poveikio gatavam produktui. Be to, paviršiaus mikrobinei taršai mažinti naudojamos pieno rūgšties likutis, palyginti su jautienoje natūraliai esančios pieno rūgšties kiekiu, yra nežymus ir nekelia saugos problemų. Atsižvelgiant į EMST nuomonę ir į tai, kad pieno rūgštis gali padėti gerokai sumažinti galimą mikrobiologinę taršą, tikslinga pritarti jos naudojimui siekiant sumažinti teršalų kaupimąsi ant
16
paviršiaus. Tačiau tokiam naudojimui turėtų būti taikomos tam tikros sąlygos. Pieno rūgštis turėtų būti naudojama tik skerdyklose tvarkomoms skerdenoms ir skerdenų pusėms ar ketvirčiams, ir tai turėtų tapti gerosios higienos praktikos ir RVASVT pagrįstų sistemų dalimi (Europos Sąjungos Taryba, 2012).
Pieno rūgšties naudojimo, siekiant sumažinti mikrobiologinę galvijų skerdenų ar skerdenų pusių arba ketvirčių paviršių taršą skerdyklose, sąlygos (Europos Sąjungos Komisija, 2013):
1. Pieno rūgšties tirpalai turi būti paruošti tik iš pieno rūgšties, kuri atitinka Reglamente (ES) Nr. 231/2012 nustatytus reikalavimus.
2. Pieno rūgšties tirpalai turi būti naudojami:
a) Tik skerdyklose ant viso naminių galvijų (įskaitant Bubalus ir Bison rūšis) skerdenų ar skerdenų pusių arba ketvirčių paviršiaus.
b) Tik taikant purškimo arba dulksnos būdą, naudojant 2–5 procf pieno rūgšties tirpalą ne didesnės kaip 55 °C temperatūros geriamame vandenyje.
c) kontroliuojamomis ir patikrinamomis sąlygomis, įtrauktomis į RVASVT principais grindžiamą valdymo sistemą, įskaitant bent jau II dalyje nustatytus kriterijus.
3. Pieno rūgšties tirpalas neturi būti naudojamas skerdenoms, kurios akivaizdžiai užterštos fekalijomis.
4. Dėl naudojamų pieno rūgšties tirpalų neturi atsirasti jokių negrįžtamų fizinių mėsos pokyčių. Būtinieji RVASVT kriterijai ir kontrolės parametrai (Europos Sąjungos Taryba, 2013): 1. Skerdenų mėginių ėmimas siekiant įvertinti atitiktį mikrobiologiniams kriterijams, kaip apibrėžta Reglamente (EB) Nr. 2073/2005, turi būti atliktas prieš tai, kai skerdenoms ar skerdenų pusėms arba ketvirčiams apdoroti bus panaudoti pieno rūgšties tirpalai.
2. Pagal RVASVT planą pieno rūgšties koncentracija apdorojimo metu turi būti periodiškai stebima, tikrinama pagal dokumentus ir užregistruojama.
3. Pagal RVASVT planą apdorojimo metu pieno rūgšties tirpalo temperatūra turi būti nuolat matuojama prietaisais ir taip stebima, tikrinama pagal dokumentus ir užregistruojama.
Maisto ūkio subjektai, eksploatuojantys skerdyklas, kuriose pieno rūgšties tirpalai naudojami viso skerdenų ar skerdenų pusių arba ketvirčių paviršiaus mikrobinei taršai sumažinti, turi informuoti apie tokį procesą maisto ūkio subjektus, kuriems yra skirtos apdorotos skerdenos ar skerdenų pusės arba ketvirčiai. Tokia informacija turėtų būti pagrįsta dokumentais (Europos Sąjungos Taryba, 2013).
17 1.4. Pieno rūgšties panaudojimo galimybės
Pieno rūgštis yra svarbus pramoninis produktas, turintis daug skirtingų savybių. Jų polimerai yra biologiškai skaidžios medžiagos ir plačiai naudojamos įvairiose srityse (Singhvi et al., 2010). Apžvelgiant pieno rūgšties panaudojimo galimybes yra išskiriamos keturios pagrindinės kategorijos: maisto pramonė, kosmetikos pramonė, farmacijos pramonė ir chemijos pramonė (žr. 2 pav.). Pieno rūgštis JAV ir Europos Sąjungos Komisijos yra pripažinta kaip sveikatai saugus maisto priedas ir jo kiekiai yra neribojami. Tai lėmė platų šios organinės rūgšties panaudojimą beveik kiekviename maisto pramonės segmente (Datta, Henry, 2006).
18
1.4.1. Pieno rūgšties panaudojimas maisto pramonėje
Didelė dalis (70 proc.) pieno rūgšties panaudojama maisto pramonėje (Martinez et al., 2013). Daugiau nei pusė pieno rūgšties maisto pramonėje suvartojama emulsiklių gamybai. Emulsikliai – tai laktatų druskų esteriai su ilgesnėmis riebalų rūgščių grandinėmis. Keturi pagrindiniai emulsikliai yra: kalcio ir natrio stearoil-2-laktatai, glicerolio laktostearatas ir glicerolio laktopalmitatas. Šių emulsiklių gamyba reikalauja karščiui atsparios pieno rūgšties. Dėl švelniai rūgštaus skonio pieno rūgštis taip pat naudojama salotų, padažų gaminimui, daržovių marinavimui, kepinių ir gėrimų gamyboje. Pieno rūgštis atlieka šias pagrindines funkcijas maisto pramonėje: pH reguliavimo, maisto produktų stabilumo didinimo, antioksidatorių ir pektinų stabilizavimo (Datta, Henry, 2006).
Mėsos ir naminių paukščių pramonėje pieno rūgšties naudojimo tikslai: prailginti maisto produktų galiojimo laiką, pagerinti skonį ir aromatą bei pagerinti maisto produktų saugą. Ypač daug susidomėjimo ši organinė rūgštis sulaukė paukštienos ir žuvies gamyboje, nes perdirbimo metu įdėta pieno rūgštis ir jos druskos prailgina maisto produktų vartojimo laiką ir sumažina kenksmingų anaerobinių organizmų augimą, tokių kaip Clostridium botulinum bakterijų (Datta, Henry, 2006).
1.4.2. Pieno rūgšties poveikis maisto produktų saugai
Organinių rūgščių antibakterinis aktyvumas yra paremtas nedisocijuotos rūgšties formos gebėjimu prasiskverbti per ląstelių membraną ir disocijuoti ląstelės viduje. To pasėkoje mažėja pH reikšmė ląstelėje, kuri yra būtina ATP sintezės kontrolei, RNR ir baltymų sintezei, DNR replikacijai ir ląstelių augimui. Be to, kai sumažėja ląstelės pH, sutrinka ir membranos pralaidumo funkcija. Didelė anijonų koncentracija ląstelių viduje (dėl disociacijos) gali sukelti osmosinio slėgio ir medžiagų apykaitos sutrikimus (Rajkovic et al., 2010).
Įvertinus organinių rūgščių antibakterinį poveikį nustatyta, kad labiausiai priimtinos yra acto ir pieno rūgštys. Mokslininkų, Zhao ir Doyle (2006) tyrimo rezultatai parodė, kad 15 min paveikus C. Jejuni užkrėstus vištienos sparnelius 2 proc. acto rūgšties tirpalu, bakterijų skaičius sumažėja 1,5 log KSV/g. Padidinus apdorojimo laiką nuo 15 min iki 45 min nebuvo gauta statistiškai patikimų skirtumų patogenų sumažinimui (Zhao, Doyle, 2006). Riedel et al. (2009) tyrime naudojo 2,5 proc. pieno rūgšties tirpalą, į kurį 1 min panardino užkrėstą vištieną. Nustatyta, kad potogenų kiekis sumažėjo apie 1,7 log KSV/ml. Antibakterinis poveikis buvo gautas stipresnis (3,87 log KSV/ml), kai apdorojimo laikas pieno rūgštimi prailginamas iki 24 val. ir sumažinta laikymo temperatūra iki 5 °C (Riedel et al., 2009).
19
Pieno rūgšties antibakterinis poveikis kinta, priklausomai nuo naudojamos koncentracijos, temperatūros ir naudojamų metodų (Grajales – Lagunes et al., 2012). Apdorojant skerdenas pieno rūgštimi panardinimo būdu labai svarbu apdorojamas paviršius. Skalavimo metu lieka tik tos bakterijos, kurios būna stipriai prilipusios prie paviršiaus arba patekusios į paviršiaus nelygumus, tokius kaip: raukšlės, įtrūkimai, folikulai. Buferinių pieno rūgšties sistemų naudojimas palyginti su nebuferiniais tirpalais taip pat sustiprina „nukenksminimo“ poveikį ir prailgina gaminių vartojimo laiką (Lecompte et al., 2009).
Pieno rūgšties įvairiomis koncentracijomis panaudojimas siekiant „nukenksminti“ mėsos paviršius efektyvumas svyruoja nuo 1.0 log iki 3.0 log. Tačiau yra mažai duomenų apie didesnės kaip 5 proc. koncentracijos pieno rūgšties panaudojimą skerdenų „nukenksminimui“ (Lecompte et al., 2009).
1.4.3. Pieno rūgšties poveikis maisto produktų juslinėms ir technologinėms savybėms
Juslinės analizės tyrimai yra svarbūs vertinant antibakterines procedūras mėsos pramonėje, nes efektyviausias skerdenų „nukenksminimo“ metodas yra toks, kuris veiksmingai sumažina bakterijų skaičių, nesumažindamas gaminio kokybės (Río et al., 2007). Vienas iš geriausiai ištirtų vištienos, paveiktos pieno rūgštimi, juslinių parametrų yra spalva. Kai kurie autoriai po mėsos apdorojimo pieno rūgšties tirpalais aptiko nedidelį spalvos pakitimą šviežioje paukštienoje (Okolocha, Ellerbroek, 2005; Gonzalez-Fandos, Dominguez, 2006). Buvo pastebėta, kad spalvos pakitimų atsiradimas priklauso nuo pieno rūgšties koncentracijos ir taikyto metodo specifikos. Atlikti tyrimai apibūdinantys pieno rūgšties poveikį išvirtos paukštienos juslinėms savybėms, neparodo statistiškai reikšmingų skirtumų: skoniui, spalvai ar bendram priimtinumo rodikliui. O panaudojus karštą (55 o
C) 2 proc. ir 5 proc. koncentracijos pieno rūgšties tirpalą 2 minutes, kiaulienos juslinės savybės buvo nepriimtinos, įskaitant spalvą. Tačiau yra mažai duomenų kokią pieno rūgšties koncentraciją reikėtų naudoti ir kokie metodai būtų tinkamiausi, siekiant gauti aukštos kokybės gaminį (Grajales – Lagunes et al., 2012).
Pieno rūgšties difuzija per odą yra gana lėta. Remiantis Van der Marel atliktu tyrimu (1989) jokio pieno rūgšties koncentracijos padidėjimo po paukštienos skerdenos „nukenksminimo“ pieno rūgšties tirpalu raumenyse nebuvo pastebėta net ir po 3 dienų saugojimo. Būtina geriau ištirti pieno rūgšties liekamąjį kiekį paveiktuose gaminiuose, nes tai svarbu paukštienos produktų kokybės įvertinimui. Sisteminis likutinės pieno rūgšties įvertinimas apdorojant skirtingais metodais ir naudojant skirtingas organinės rūgšties koncentracijas, gali padėti nustatant optimalias sąlygas,
20
kuriomis paviršiaus baktericidinis poveikis būtų didžiausias, o juslinės savybės išliktų priimtinos vartotojams (Lecompte et al., 2009).
Yra duomenų, kad pieno rūgšties koncentracija turi įtakos ir kai kurioms technologinėms mėsos savybėms. Viena iš jų – mėsos kietumas. Padidinus pieno rūgšties koncentraciją, mėsos kietumas sumažėja. Berge et al. (2001) pastebėjo, kad pieno rūgštis pagreitina mėsos švelninimą, sumažina kietumą jau po dviejų dienų jautienos laikymo po skerdimo. Tai susiję su pH kontrole. Raumeninis audinys yra kiečiausias tuomet, kai raumenų baltymai yra arti jų izoelektinio taško (pH 5,0 – 5,8). Esant pH žemiau arba aukščiau izoelektrinio taško, kietumas sumažėja. Virimo nuostoliai taip pat susiję su pH verte. Kai pH yra netoli izoelektrinio taško, virimo nuostoliai yra didesni dėl pakitusio vandens rišlumo. Medinsky et al. (2000) nustatė didesnį vandens rišlumą ir mažesnį virimo nuostolį kiaulienos mėginiuose, kurie buvo apdoroti 1,5 proc. pieno rūgšties tirpalu (pH 3,9) lyginant su kontrole. Taigi, jeigu pH reikšmė yra didesnė ar mažesnė už 5, patiriami mažesni virimo nuostoliai, o mėsa gaunama minkštesnė (Grajales – Lagunes et al., 2012).
Vertinant pieno rūgšties įtaka mėsos skoniui beveik nėra duomenų apie neigiamą poveikį. Okolocha ir Ellerbroek (2005) nustatė, kad vištienos skerdenas apipurškus 1 proc. pieno rūgšties tirpalu ir iškepus, skonis buvo įvertintas nuo priimtino iki labai priimtino. Van der Marel ir kt. (1989) neaptiko jokio skonių skirtumo tarp kontrolės ir vištienos paveiktos 15 sekundžių 1 proc. pieno rūgšties tirpalu, tik buvo nustatytas nežymus spalvos pakitimas. Reikėtų pabrėžti, kad apžvelgtuose tyrimuose buvo naudojama maža pieno rūgšties koncentracija, todėl neaišku kokie rezultatai būtų gauti, panaudojus stipresnės koncentracijos pieno rūgšties tirpalus (Lecompte et al., 2009).
21 2. TYRIMO METODIKA IR ORGANIZAVIMAS
2.1. Tyrimo atlikimo vieta ir laikas
Magistrinio baigiamojo darbo tyrimas atliktas 2013 – 2014 metais Lietuvos Sveikatos Mokslų Universitete, Veterinarijos Akademijos Veterinarijos fakultete, Maisto saugos ir kokybės katedros laboratorijoje. Per šį laikotarpį pagal darbo metodikų nurodymus buvo ištirti 120 mėginiai. Mėginiams sudaryti buvo naudotos šviežios vištienos šlaunelės iš įmonės „X“ firminės parduotuvės.
2.2. Tyrimo atlikimo metodiniai nurodymai
2.2.1. Vištienos šlaunelių paruošimas tyrimui
27 šviežios vištienos šlaunelės buvo atgabentos +4 oC temperatūroje nešiojamame šaldytuve su šaldymo elementais. Vištienos šlaunelės buvo suskirstytos į tris tiriamąsias grupes:
• 1 grupė – neapdorotos pieno rūgštimi vištienos šlaunelės (Kontrolė);
• 2 grupė – vištienos šlaunelės apdorotos panardinant į 1,5 proc. L pieno rūgšties tirpalą (1,5 proc. PR);
• 3 grupė – vištienos šlaunelės apdorotos panardinant į 3,0 proc. L pieno rūgšties tirpalą (3 proc. PR).
Kiekviena grupė buvo sudaryta iš 9 vištienos šlaunelių. Atskiros grupės buvo panardintos 5 min į: distiliuotą vandenį, 1,5 proc. paruoštą L pieno rūgšties tirpalą ir 3 proc. paruoštą L pieno rūgšties tirpalą. Po panardinimo vištienos šlaunelės buvo ištrauktos ir sausinamos 5 min. Kiekviena vištienos šlaunelė buvo laikoma atskirai steriliuose maišeliuose +4 o
C temperatūroje.
1,5 proc. pieno rūgšties tirpalui paruošti buvo pasverta 30 g pieno rūgšties (50 proc. koncentracijos) ir atskiesta 1000 ml steriliu distiliuotu vandeniu. Ruošiant 3,0 proc. pieno rūgšties tirpalą, buvo pasverta 60 g pieno rūgšties (50 proc. koncentracijos), kuri buvo skiedžiama 1000 ml steriliu distiliuotu vandeniu.
Tyrimo metu buvo tiriama fizikiniai cheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai 2 val., 24 val., 48 val., 72 val. po apdorojimo tiriamaisiais tirpalais periodu. Tais pačiais intervalais buvo atliekami tyrimai ir kontrolėje. Kiekvienas eksperimentas buvo pakartojamas du kartus ir iš gautų rezultatų buvo vedamas vidurkis.
22
2.2.2. Fizikinių cheminių rodiklių nustatymas Aktyviojo rūgštingumo pH nustatymas
Aktyvusis rūgštingumas vištienos šlaunelėse buvo tirtas pagal ISO 2917:1999 standartinį metodą. Vienam mėginiui paruošti buvo homogenizuojama 200 g tiriamosios mėsos. Aktyviojo rūgštingumo nustatymui buvo naudojamas pH-metras su stikliniu elektrodu. Mėginyje buvo atsargiai įstatomas elektrodas. Pasiekus pastovią vertę, pH užrašomas tiesiog nuo skalės mažiausiai 0,01 pH vieneto tikslumu.
Biogeninių aminų tyrimas
Biogeninių aminų: putrescino, kadaverino, histamino, tiramino, spermidino ir spermino sililinių junginių kiekybinė analizė buvo atlikta efektyviosios skysčių atvirkštinių fazių chromatografijos metodu. Pasverta 5g homogenizuotos mėsos. Biogeniniai aminai išskirti iš homogenizuoto bandinio, ekstrahuojant 0,4 mol/l perchloro rūgštimi. Ekstrakto dalis 45 min. termostatuota 40 ºC temperatūroje su dansilchlorido tirpalu acetone. Atvėsinus iki kambario temperatūros, mėginys papildytas 50 µl 25 proc. amoniaku. Mėginiai filtruoti per 0,45 µm membraninį filtrą, 10 µl buvo įšvirkšta į chromatografinę sistemą. Analizei naudota kolonėlė LiChroCART® 125-4, užpildyta LiChrospher® 100 RP-18 e (5 μm), nešančioji fazė − eliuentai: B – acetonitrilas, A – amonio acetatas 0,1 mol/l. Analizuota 28 min, pirmąsias 19 min keičiant eliuento sudėtį nuo 50 proc. B iki 90 proc. B (atitinkamai nuo 50 proc. A iki 10 proc. A), tada 1 min, paliekant eliuento sudėtį pastovią – 90 proc. B (10 proc. A), vėliau, kad būtų užtikrintas kitos analizės medžiagų atskyrimas, 8 min kolonėlė pildyta eliuentu, kurio sudėtis − 50 proc. B ir 50 proc. A. Debitas visos analizės metu nekito – 0,9 ml/min, UV detekcija vyko esant 254 nm. Biogeniniai aminai identifikuoti lyginant kiekvieno nustatomo amino sulaikymo trukmę kolonėlėje su atitinkamos etaloninės medžiagos sulaikymo trukme. Kiekybinė analizė atlikta pagal vidinio standarto (naudojant 1,7-diamino-heptaną) metodą, skaičiuojant smailės plotą apibrėžtam etaloninės medžiagos kiekiui.
Pieno rūgšties izomerų nustatymas
L(+)- ir D(–)-pieno rūgšties izomerai buvo nustatyti fermentiniu metodu, naudojant „Magazyme“ firmos reagentų rinkinį ir metodą. Vištienos šlaunelių mėginiai buvo homogenizuojami. Atsvėrus 1g mėginį, jis užpilamas 70 ml distiliuotu vandeniu ir kaitinamas 60º temperatūroje vandens vonelėje su mechanine purtykle 20 min. Po to mėginys praskiedžiamas distiliuotu vandeniu iki 100ml ir šaldomas šaldytuve apie 20 min., kad atsiskirtų riebalai. Atsiskyrus
23
riebalams mėginiai filtruojami. Gautas filtratas tiriamas, naudojant „Magazyme“ firmos reagentų rinkinį.
Bangos ilgis: 340 nm. Kiuvetė: 1 cm šviesos kelias. Galutinis tūris: 2,24 ml (D – pieno rūgščiai); 2,26 ml ( L – pieno rūgščiai)
Pieno rūgšties izomerų skaičiavimas:
Nustatomas absorbcijos skirtumas (A2 – A1) tarp tuščio pavyzdžio (B) ir mėginio. Gautas skirtumas yra ∆A (D – pieno rūgščiai)
∆A (D – pieno rūgščiai) = ( A2 – B) – ( A1 – B)
Nustatomas absorbcijos skirtumas (A3 – A2) tarp tuščio pavyzdžio (B) ir mėginio. Gautas skirtumas yra ∆A (L – pieno rūgščiai)
∆A (D – pieno rūgščiai) = ( A2 – B) – ( A1 – B)
D – ir L – pieno rūgščių koncentracijos apskaičiuojama:
c= __V× MW__ ×∆A (D – ar L- pieno rūgščiai) g/L , kur ɛ× d × v
V – galutinis tūris = 2,26 (L – pieno rūgščiai) ml ; 2,24 ( D – pieno rūgščiai) MW – pieno rūgšties molekulinis svoris = 90,01 g/mol
ɛ - NADH ekstinkcijos koeficientas, esant 340 nm = 6300 ( l × molˉ¹ × cmˉ¹) d – šviesos ilgis = 1 cm
v – mėginio tūris, = 0,1 ml
2.2.3. Aerobinių kolonijų skaičiaus nustatymas
Buvo vertinamas biologiškai aktyvių medžiagų poveikis aerobinių kolonijų skaičiui. Atliekami dešimtkarčiai skiedimai. Į dvi lėkšteles įpilama 1 ml pradinės suspensijos (10 – 1 skiedinio), paveiktos tam tikra biologiškai aktyvios medžiagos koncentracija, ir mitybinės terpės (PCA-angl. Plate count agar, 12-15 ml). Pasėlis su terpe išmaišomas, sukant Petri lėkšteles ir leidžiama mišiniui sustingti. Paruoštos lėkštelės apverčiamos ir laikomos 72val. ±3 val. termostate 30ºC ±1 ºC temperatūroje. Pasibaigus inkubavimo laikotarpiui suskaičiuojamos kolonijos lėkštelėse, turinčiose daugiau kaip 15 ir mažiau kaip 300 kolonijų. Vertinamas abiejų lėkštelių rezultatas.
2.2.4. Statistinis duomenų apdorojimas
Statistinė duomenų analizė buvo atlikta naudojant „Microsoft Excel 2010“ statistinį paketą. Nustatytos vidutinės rodiklių vertės, vidutinių verčių skirtumų patikimumas taikant TTEST funkciją.
24
Skirtumas buvo laikomas statistiškai patikimu, kai p ≤ 0,05. Taip pat buvo atlikta tirtų fizikinių cheminių ir mikrobiologinių rodiklių Pearson tiesinę koreliacija. Kintamųjų priklausomybės stiprumo matas yra koreliacijos koeficientas r. Tiesinis ryšys tuo stipresnis, kuo r reikšmė bus arčiau 1. Jei r > 0, tai didėjant vieno atsitiktinio dydžio reikšmėms, kito reikšmės tiesiškai didėja. Jei r < 0, tai didėjant vieno atsitiktinio dydžio reikšmėms, kito reikšmės tiesiškai mažėja. Jei r = 0, tai tiesinio ryšio nėra, bet gali būti netiesinis ryšys.
25 2.3.Tyrimo schema
27 šviežios vištienos šlaunelės
24 vištienos šlaunelės buvo panaudotos nustatant pH
ir aerobinių kolonijų skaičių 3 vištienos šlaunelės buvo panaudotos nustatant pieno rūgšties izomerus ir 6 biogeninių aminų kiekius
pH nustatymui kiekvienam mėginiui sudaryti buvo panaudota 200 g
Aerobinių kolonijų kiekio nustatymui kiekvienam mėginiui sudaryti buvo
panaudota 1 g Mėginių tyrimo
laikas po panardinimo
2 val.
24 val. 48 val. 72 val.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Mėginių tyrimo laikas po panardinimo 2 val.
24 val. 48 val. 72 val.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Pieno rūgšties izomerų nustatymui kiekvienam mėginiui sudaryti buvo
panaudota 1 g
Mėginių tyrimo laikas po panardinimo
2 val.
24 val. 48 val. 72 val.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Biogeninių aminų nustatymui kiekvienam mėginiui sudaryti buvo panaudota 5 g
Mėginių tyrimo laikas po panardinimo
2 val.
24 val. 48 val. 72 val.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Pagal šią schemą buvo ištirti 6 tiriamieji
26 3. TYRIMO REZULTATAI
3.1. Pieno rūgšties poveikis vištienos šlaunelių fizikiniams, cheminiams rodikliams
3.1.1. Pieno rūgšties poveikis vištienos pH
Vištienos šlaunelių mėsos aktyvusis rūgštingumas (pH) 2 – 72 val. laikotarpiu po apdorojimo skirtingomis koncentracijomis pieno rūgšties tirpalais pateiktas 3 paveiksle. Atliekant porinę ir neporinę TTEST analizę, statistiškai reikšmingas skirtumas (p ≤ 0,05) buvo gautas tarp pH reikšmių kontroliniuose ir mėginiuose, kurie buvo paveikti 3 proc. pieno rūgšties tirpalu. Atsižvelgiant į pH pokyčius tyrimo eigoje, vištienos šlaunelių mėginiai, kurie buvo paveikti 1,5 proc. pieno rūgšties tirpalu nuo kontrolinių mėginių skyrėsi nežymiai (skirtumas svyravo nuo 0,67 proc. iki 1,37 proc.), tačiau statistiškai reikšmingų pokyčių neparodė. Ištirtuose mėginiuose pH sumažėjimas buvo užfiksuotas praėjus 2 val. po panardinimo į skirtingus pieno rūgšties koncentracijų tirpalus. Taip pat tyrimo metu tirtuose mėginiuose išryškėjo bendra pH didėjimo tendencija. Viso tyrimo eigoje mažiausias pH pokytis nustatytas tirtuose mėginiuose, kurie buvo paveikti 3 proc. pieno rūgšties tirpalu (0,86 proc.). Efektyviausiai vištienos šlaunelėse pH sumažėjo tirtuose mėginiuose, kurie buvo paveikti stipriausios koncentracijos (3 proc.) pieno rūgšties tirpalu: tyrimo metu pH nustatytas nuo 6,29 proc. iki 9,44 proc. mažesnis palyginus su kontroliniais mėginiais.
* Skirtumas tarp tiriamųjų grupių statistiškai reikšmingas, p ≤ 0,05 3 pav. Tiriamųjų mėginių pH kitimas tyrimo metu
6.24 6.25 6.20 6.35 6.18 6.19 6.29 6.30 5.75 5.66 5.82 5.80 5.00 5.20 5.40 5.60 5.80 6.00 6.20 6.40 2 24 48 72 pH Laikas, val. Kontrolė 1,5% PR 3,0% PR*
27
3.1.2 Pieno rūgšties įtaka biogeninių aminų susidarymui
Biogeninių aminų formavimasis buvo intensyvus viso tyrimo metu (žr. į 5 pav.). Didžiausi kiekiai šių junginių nustatyti praėjus 2 val. po panardinimo į skirtingos koncentracijos pieno rūgšties tirpaluos (1,5 proc. ir 3 proc). Ryškiausia biogeninių aminų gausa išsiskyrė mėginiai, kurie buvo paveikti 1,5 proc. pieno rūgšties tirpalu (bendras biogeninių aminų skaičius 41,10 proc. didesnis lyginant su kontroliniais mėginiais). Viso tyrimo metu mėginiai, kurie buvo paveikti 3 proc. pieno rūgšties tirpalu, pasižymėjo mažiausiu bendru biogeninių aminų kiekiu. Praėjus 72 val. po vištienos šlaunelių panardinimo į 3 proc. pieno rūgšties tirpalą tirtuose mėginiuose bendras biogeninių aminų kiekis buvo nustatytas 31,71 proc. mažesnis nei kontroliniuose mėginiuose. Didžiausi biogeninių aminų kiekių svyravimai nustatyti mėginiuose, kurie buvo paveikti 1,5 proc. pieno rūgšties tirpalu (praėjus 24 val. po panardinimo biogeninių aminų buvo nustatyta 4,06 karto mažiau nei praėjus 2 val.). Atlikus statistinę biogeninių aminų susidarymo analizę, statistiškai reikšmingų skirtumų tarp tirtų mėginių paveiktų pieno rūgšties tirpalais ir kontrolinių mėginių nebuvo gauta (p > 0,05). Taip pat tyrimo metu buvo įvertinta pieno rūgšties įtaka atskiriems biogeniniams aminams: putrescinui, kadaverinui, histaminui, tiraminui, spermidinui ir sperminui (duomenys pateikti 1 priede).
28
3.1.3. Pieno rūgšties izomerų kiekio nustatymas
Tirtų vištienos šlaunelių mėginių L pieno rūgšties vertės tyrimo metu pateiktos 6 paveiksle. Didelis tyrimo rezultatų kintamumas neparodė statistiškai reikšmingų L pieno rūgšties izomerų kiekių skirtumų tarp tirtų mėginių, kurie buvo paveikti skirtingomis pieno rūgšties koncentracijomis ir neapdorotų kontrolinių mėginių (p > 0,05). Tyrimo pradžioje, vertinant L pieno rūgšties kiekį, labiausiai išsiskyrė mėginiai, kurie buvo paveikti didžiausios koncentracijos (3 proc.) pieno rūgšties tirpalą (4 kartus daugiau lyginant su tirtais kontroliniais mėginiais). Tačiau tyrimo pabaigoje (praėjus 72 val. po vištienos šlaunelių panardinimo), L pieno rūgšties kiekiai stipriai sumažėjo (55,40 proc.).
5 pav. L pieno rūgšties kiekio pokytis tirtuose mėginiuose
Tyrimo metu D pieno rūgšties izomerų buvo aptikta labai nedideliais kiekiais (žr. į 7 pav.). Paveikus vištienos šlauneles 3 proc. pieno rūgšties tirpalu tirtuose mėginiuose šio izomero nebuvo aptikta. Nedidelis kiekis praėjus 24 val. po panardinimo D pieno rūgšties buvo nustatytas mėginiuose, kurie buvo paveikti 1,5 proc. pieno rūgšties tirpalu, tačiau tyrimo eigoje jo kiekis sumažėja iki 0. Tyrimo pabaigoje D pieno rūgšties aptinkama tik kontroliniuose mėginiuose. Gauti tyrimo rezultatai statistiškai reikšmingų pokyčių vertinant D pieno rūgšties izomerų susidarymą neparodė (p > 0,05).
0.34 1.26 1.06 0.40 0.58 1.10 1.13 0.52 1.35 1.42 1.39 0.62 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2 24 48 72 L pi e no rūg št is, pr oc . Laikas, val. Kontrolė 1,5% PR 3,0% PR
29
6 pav. D pieno rūgšties kiekio pokytis tirtuose mėginiuose
3.2. Pieno rūgšties antibakterinis poveikis
Atlikus aerobinių kolonijų kiekio nustatymą buvo skaičiuojami kolonijas sudarantys vienetai (KSV) ir išreiškiami dešimtainiu logaritmu (žr. į 4 pav.). Tyrimo metu nustatyta, kad tyrimo laikui ilgėjant aerobinių kolonijų skaičius palaipsniui didėjo. Ryškiausias pokytis užfiksuotas nuo 48 val. iki 72 val. laikotarpyje: kontroliniuose mėginiuose aerobinių kolonijų skaičius padidėjo 28,74 proc., mėginiuose paveiktuose 1,5 proc. pieno rūgšties tirpalu – 21,65 proc., o mėginiuose paveiktuose 3 proc. pieno rūgšties tirpalu – 10,20 proc. Per visą tyrimo periodą (2 – 72 val.) mažiausias bendras bakterijų kiekio padidėjimas buvo nustatytas mėginiuose, kurie buvo paveikti didžiausios (3 proc.) pieno rūgšties koncentracijos tirpalu (padidėjo 12,34 proc.). Apibendrinus gautus mikrobiologinio tyrimo duomenis pastebima tendencija: paveikus vištienos šlaunelių tiriamuosius mėginius didesniu pieno rūgšties koncentracijos tirpalu, mažėjo aerobinių kolonijų kiekis. Praėjus 72 val. mėginiuose, kurie buvo apdoroti 3 proc. pieno rūgšties tirpalu, bakterijų buvo aptikta 35 kartus mažiau nei kontroliniuose mėginiuose (nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas su kontroliniais mėginiais, p ≤ 0,05).
0.004 0.005 0.003 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 2 24 48 72 D pi e no rūg št is, pr o c. Laikas, val. Kontrolė 1,5% PR
30 5.60 5.82 6.20 8.70 5.50 5.34 6.19 7.90 4.90 4.81 5.02 5.59 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 2h 24 h 48 h 72 h A e ro binių ko lo nij ų ska iči us lg KSV/ cm 2 Laikas Kontrolė 1,5% PR
* Skirtumas tarp tiriamųjų grupių statistiškai reikšmingas, p ≤ 0,05.
7 pav. Pieno rūgšties įtaka vištienos šlaunelių antibakteriniam poveikiui
3.3. Koreliacinė priklausomybė tarp tiriamųjų vištienos šlaunelių rodiklių laikymo metu
Siekiant nustatyti ryšį tarp vištienos šlaunelių tirtų rodiklių buvo apskaičiuotas koreliacijos koeficientas r tiriamuoju laikotarpiu. Nustatant koreliaciją tarp vištienos šlaunelių mėginių bendro biogeninių aminų kiekio ir tirtų rodiklių pastebima stipri koreliacija tarp mėginių, kurie buvo paveikti 3 proc. pieno rūgšties tirpalu (r koeficientas svyruoja nuo 0,760 iki 0,970)(žr. 3 lentelę). Kadangi ir kitiems tirtiems rodikliams (vištienos šlaunelių pH, bendram pieno rūgšties kiekiui ir aerobinių kolonijų kiekiui) 3 proc. pieno rūgšties tirpalas darė poveikį, todėl ir biogeninių aminų susidarymui įtakos turėjo visi tirti rodikliai.
3 lentelė. Koreliacijos koeficientas r tarp vištienos šlaunelių bendro biogeninių aminų kiekio ir
tiriamųjų rodiklių
pH Bendras pieno rūgšties kiekis Arobinių kolonijų kiekis
Kontrolė 1,5% PR 3,0% PR Kontrolė 1,5% PR 3,0% PR Kontrolė 1,5% PR 3,0% PR
B io g enini a i a min a i Kontrolė -0,045 - - -0,615 - - 0,180 - - 1,5% PR - 0,905 - - -0,042 - - -0,245 - 3,0% PR - - 0,970 - - 0,868 - - -0,760
31
Tarp tirtų vištienos šlaunelių mėsos aktyviojo rūgštingumo ir aerobinių kolonijų koreliacijos stiprumo matas svyruoja nuo stipraus iki vidutinio stiprumo tarp visų tirtų grupių (žr. į 4 lentelę). Didžiausia teigiama tirtų mėginių pH ir aerobinių kolonijų skaičiaus tiesinė koreliacija buvo nustatyta tarp kontrolinių mėginių (r=0,880). Bendras pieno rūgšties kiekis taip pat darė poveikį aerobinių kolonijų skaičiui. Lyginant šiuos parametrus visose grupėse buvo gauta stipri koreliacinė priklausomybė išskyrus kontrolinius mėginius, kur koreliacijos koeficientas buvo gautas vidutinio stiprumo (r = 0,673).
4 lentelė. Koreliacijos koeficientas r tarp pH, bendro bakterijų skaičiaus ir pieno rūgšties kiekio
tiriamuoju periodu
pH
Bendras pieno rūgšties kiekis Kontrolė 1,5% PR 3,0% PR Kontrolė 1,5% PR 3,0% PR A er obin ių koloni jų skai či us Kontrolė 0,880 - - -0,673 - - 1,5% PR - 0,769 - - -0,878 - 3,0% PR - - 0,607 - - -0,963
32 4. REZULTATŲ APTARIMAS
Šio tyrimo metu vištienos šlaunelių mėsos aktyvusis rūgštingumas buvo nustatytas mažiausias tuose mėginiuose, kurie buvo paveikti 3 proc. pieno rūgšties koncentracijos tirpalu (pH po 72 val. – 5,8). Gautus duomenis patvirtina ir kitų mokslininkų atlikti tyrimai (González-Fandos, Dominguez, 2006; Grajales – Lagunes et al., 2012), kurie rodo, kad kuo didesnė pieno rūgšties koncentracija buvo naudojama mėsos apdorojimui, tuo pH reikšmė gaunama mažesnė. Taip pat atlikto tyrimo duomenys parodo, kad vištienos šlaunelių laikymo metu pH didėja. Terpės rūgštingumo sumažėjimas laikymo metu Grajales – Lagunes et al. (2012) sieja su mėsos brendimo metu vykstančiais procesais.
Mėsos aktyviojo rūgštingumo sumažėjimas lemia mažesnį bakterijų kiekį, tai siejama su terpės parūgštėjimu (Rajkovic et al., 2010). Pasak E. González-Fandos ir L. Dominguez (2006) mažesnis bakterijų kiekis nustatytas vištienos šlaunelėse su mažesne pH reikšme. Tai patvirtina ir šio tyrimo rezultatai. Nepaisant to, kad dauguma autorių teigia, kad antibakterinį pieno rūgšties poveikį labiausiai įtakoja pH sumažėjimas, tačiau svarbus faktorius yra ir pieno rūgšties disociacijos konstanta (Ren, 2011). Remiantis atlikto tyrimo duomenimis, mažiausias aerobinių kolonijų skaičius buvo nustatytas mėginiuose, kurie buvo paveikti 3 proc. pieno rūgšties tirpalu (po 72 val. aerobinių kolonijų skaičius – 5,59 KSV/cm2).
Aptiktas pieno rūgšties kiekis vištienos šlaunelėse po apdorojimo pieno rūgšties tirpalais taip pat daro poveikį aerobinių kolonijų kiekiui. Stipriausias neigiamas koreliacijos ryšys tarp šių parametrų buvo nustatytas tuose mėginiuose, kurie buvo paveikti stipriausios koncentracijos (3 proc.) pieno rūgšties tirpalu (r = -0.963). J. Y. Lecompte et al. (2009) vertinant pieno rūgšties veiksmingumą prieš Listeria innocua, Salmonella enteritidis ir Campylobacter jejuni, taip pat teigia, kad didesnis pieno rūgšties kiekis po apdorojimo sustiprina pieno rūgšties antibakterinį poveikį.
L pieno rūgšties izomero kiekio padidėjimui turėjo įtakos vištienos šlaunelių panardinimas į 3 proc. pieno rūgšties tirpalą. Didžiausias kiekis L pieno rūgšties buvo nustatytas tyrimo pradžioje (2 val po panardinimo L pieno rūgšties aptikta 1,35 proc.). Tuo tarpu D pieno rūgšties izomero kiekiui – pasižymėjo mažinančiu poveikiu, tačiau abejais atvejais tyrimo duomenys nebuvo statistiškai reikšmingi (p > 0,05). Tiek maisto pramonėje, tiek farmacijoje pirmenybė teikiama L pieno rūgšties izomerui, o D pieno rūgštis yra dažniausiai nepageidaujama. Vertinant bendrą pieno rūgšties liekamąjį kiekį gauti tyrimo rezultatai sutampa su J. Y. Lecompte et al. (2009) atlikto tyrimo duomenimis. Atliekant literatūros analize aptinkama ir prieštaraujančių tyrimų (Van der Marel et al., 1989). Tai
33
galėjo įtakoti skirtingi atlikimo metodai (pasirinktos skirtingos pieno rūgšties koncentracijos, apdorojimo būdas (panardinimas, paviršiaus apipurškimas) ar laikas). Skirtingas riebalų kiekis tiriamoje vištienoje taip pat turi įtakos pieno rūgšties liekamajai vertei, nes tai keičia rūgšties difuziją per odą. Taigi, galime daryti prielaidą, kad pieno rūgštis teigiamai veikia jos izomerų susidarymą, tačiau trūksta tyrimo duomenų, kad tai būtų galima patvirtinti.
Vertinant pieno rūgšties poveikį biogeninių aminų susidarymui statistiškai reikšmingų skirtumų nenustatyta. Pastebėtas pieno rūgšties mažinantis poveikis prieš biogeninius aminus. Jos veiksmingumas priklauso nuo naudojamos pieno rūgšties tirpalo koncentracijos. Kai vištienos šlaunelės buvo panardintos į 3 proc. pieno rūgšties tirpalą, bendras biogeninių aminų kiekis buvo nustatytas mažiausias (praėjus 72 val. po panardinimo, bendras biogeninių aminų kiekis buvo 56 mg/kg).
34 4. IŠVADOS
1. Įvertinti L pieno rūgšties poveikį fizikiniams cheminiams vištienos šlaunelių rodikliams nustatyta, kad: pieno rūgšties 3 proc. tirpalas patikimai mažina tirtų vištienos šlaunelių aktyvųjį rūgštingumą (p ≤ 0,05), slopina D pieno rūgšties izomero susidarymą (p > 0,05). Bendras biogeninių aminų skaičius reikšmingai nesumažėjo nei vienoje apdorotų mėginių grupėje, tačiau mažiausias kiekis biogeninių aminų gautas vištienos šlauneles paveikus 3 proc. pieno rūgšties tirpalu.
2. Stipriausiu antibakteriniu poveikiu pasižymėjo vištienos šlaunelės, kurios buvo paveiktos 3 proc. pieno rūgšties tirpalu (p ≤ 0,05).
3. Stiprus tiesinės koreliacijos neigiamas ryšys nustatytas vištienos šlaunelėse paveiktose 3 proc. pieno rūgšties tirpalu tarp aerobinių kolonijų skaičiaus ir bendro pieno rūgšties kiekio (r = -0,963). Bendras biogeninių aminų kiekis stipriausiai koreliavo su kitais tirtais rodikliais (pH, bendru bakterijų skaičiumi ir pieno rūgšties kiekiu), kai vištienos šlaunelės buvo paveiktos 3 proc. pieno rūgšties tirpalu.
4. Pieno rūgšties taikymas negali pakeisti geros gamybos praktikos taisyklių, bet ji gali būti naudojama kaip papildoma priemonė, kuri prailgintų šviežios paukštienos vartojimo laiką ir pagerintų vištienos kokybę.
35 LITERATŪROS SĄRAŠAS
1. Adil S., Magray S. N. Impact and Manipulation of Gut Microflora in Poultry: A Review. Journal of Animal and Veterinary Advancs. 2012. Vol. 11. P. 873 – 877.
2. Akerberg A, Zacchi G. An economic evaluation of the fermentative production of lactic acid from wheat flour. Bioresource Technology. 2000. Vol. 75. Issue 2. P. 119–126.
3. Biopesticides registration action document. L-Lactic Acid. U.S. Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs Biopesticides and Pollution Prevention Division. 2009.
4. Charles N., Williams S. K., Rodrick G. E. Effects of Packaging Systems on the Natural Microflora. Poultry Science. 2006. Vol. 85. P. 1798–1801.
5. Cohen R. D., Woods H. F. Clinical and Biochemical Aspects of Lactic Acidosis. Blackwell Science Public, Oxford, 1976.
6. Corry J. E. L., Atabay H. I. Poultry as a source of Campylobacter and related organisms. Journal of Applied Microbiology. 2001. Vol. 90. P. 96–114.
7. Datta R., Henry M. Lactic acid: recent advances in products, processes and technologies – a review. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2006. Vol. 81. P. 1119–1129.
8. Deumier F. Pulsed vacuum immersion of chicken meat and skin in acid solutions. Effects on mass transfers, color and microbial quality. International Journal Food Science and Technology. 2004. Vol. 39. P. 277–286.
9. Europos Sąjungos Komisija. Reglamentas Nr. 101/2013 „Dėl pieno rūgšties naudojimo mikrobiologinių teršalų kaupimuisi ant galvijų skerdenų paviršių mažinti”. 2013.
10. Europos Sąjungos Taryba. Reglamento pasiūlymas „Dėl pieno rūgšties naudojimo mikrobiologinių teršalų kaupimuisi ant galvijų skerdenų paviršių mažinti”. Briuselis. 2012.
11. Garmienė G., Kulikauskienė M., Saikauskienė V. Probiotinių mikroorganizmų įtaka pieno rūgšties izomerų kiekiui jogurte. Maisto chemija ir technologija. 2005. T. 39. P. 12-15.
12. González-Fandos E., Dominguez J. L. Efficacy of lactic acid against Listeria monocytogenes attached to poultry skin during refrigerated storage. Journal of Applied Microbiology. 2006. Vol. 101. P. 1331–1339.
36
13. Grajales – Lagunes A., Rivera – Butista C., Ruiz – Cabrera M., Gonzales – Garcia R., Ramirez – Telles J., Abud – Archila M. Effect of lactic acid on the meat quality properties and the taste of pork Serratus ventralis muscle. Agricultar and Food Science. 2012. Vol. 21. P. 171 – 181.
14. Gudbjörnsdóttir B., Suihko M. L., Gustavsson P., Thorkelsson G., Salo S., Sjöberg A. M., Niclasen O., Bredholt S. The incidence of Listeria monocytogenes in meat, poultry and seafood plants in the Nordic countries. Food Microbiology. 2004. Vol. 21. P. 217–225.
15. Gulmez M., Oral N., Vatansever L. The Effect of Water Extract of Sumac (Rhus coriaria L.) and Lactic Acid on Decontamination and Shelf Life of Raw Broiler Wings. Poultry Science. 2006. Vol. 85. P. 1466–1471.
16. John, R. P., Nampoothiri, K. M., Pandey A. Fermentative production of lactic acid from biomass: an overview on process developments and future perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology. 2007. Vol. 74. Issue 3. P. 524-534.
17. Lecompte J.-Y, Collignan Dr. A., Sarter S., Cardinale E., Kondjoyan A. Decontamination of chicken skin surfaces inoculated with Listeria innocua, Salmonella enteritidis and Campylobacter jejuni by contact with a concentrated lactic acid solution. British Poultry Science. 2009. Vol. 50. P. 307—317.
18. Martinez F. A. C., Balciunas E. M., Salgado J. M., Gonzalez J. M. D., Converti A. Oliveira R. P. S. Lactic acid properties, applications and production: a review. Trends in Food Science & Technology. 2013. Vol. 30. P. 70–80.
19. Mujtaba I. M., Edreder, E. A., Emtir, M. Significant thermal energy reduction in lactic acid production process. Applied Energy. 2012. Vol. 89. Issue 1. P. 74-80.
20. Okolocha E. C., Ellerbroek L. The influence of acid and alkaline treatments on pathogens and the shelf life of poultry meat. Food Control. 2005. Vol. 16. P. 217–225.
21. Rajkovic A., Tomic N., Smigic N., Uyttendaele M., Ragaert P., Devlieghere F. Survival of Campylobacter jejuni on raw chicken legs packed in high-oxygen or high-carbon dioxide atmosphere after the decontamination with lactic acid/sodium lactate buffer. International Journal of Food Microbiology. 2010. Vol. 140. P. 201–206.
22. Ren J. Biodegradable Poly (Lactic Acid): Synthesis, Modification, Processing and Applications. 2011. P 4-14.
