DOI: https://doi.org/10.3390/foods13182976
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39335904
تاريخ النشر: 2024-09-19
المؤلف: Priscila Rossato Fracari وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقنيات الحفظ والدراسات
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في تأثيرات الضوء النبضي عالي الكثافة (PL) على شرائح الموتاديللا، مع التركيز على كيفية تأثير اختلافات عرض النبضة (1260 إلى 2520 ميكروثانية) وعدد النبضات (من واحدة إلى ثلاث) على اللون، والاستقرار الأكسيدي، وتعداد *Listeria monocytogenes*. أدت علاجات PL إلى قيم شدة تتراوح من 2.64 إلى 6.57 جول/سم² ومستويات إشعاع تتراوح بين 1046.9 و 1738.8 واط/سم². ومن الجدير بالذكر أن تطبيق PL أدى إلى زيادات طفيفة في درجة الحرارة ودرجة الحموضة، والتي ارتبطت إيجابيًا بعدد النبضات والشدة. أظهر تحليل اللون انخفاضًا في معلمة a* وزيادة في قيم b*، وكان ذلك ملحوظًا بشكل خاص في العلاجات ذات عدد النبضات والشدة الأعلى. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت العلاجات ذات الشدة الأعلى قيم TBARS مرتفعة، مما يشير إلى تغييرات أكسيد، بينما لوحظ انخفاض كبير يصل إلى 1.44 لوغ CFU/سم² في *L. monocytogenes*.
كانت المعالجة المثلى المحددة هي T1260 P2 (عرض نبضة 1260 ميكروثانية، نبضتان، شدة 4.38 جول/سم²، وإشعاع 1738.8 واط/سم²)، والتي حققت توازنًا فعالًا بين تقليل مسببات الأمراض والحفاظ على اللون والاستقرار الأكسيدي. يشير هذا الانخفاض في *L. monocytogenes* إلى أن PL هو طريقة قابلة للتطبيق لتعزيز سلامة منتجات اللحوم الجاهزة للأكل. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف عوامل إضافية مثل أنواع التعبئة، وظروف التخزين، وتأثيرات على مسببات الأمراض الأخرى وخصائص الجودة لتحسين هذه التكنولوجيا لتطبيقات اللحوم المقطعة.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على أهمية الموتاديللا كمنتج لحوم مستهلك على نطاق واسع وأهميتها الاقتصادية عبر مختلف الصناعات. تؤكد على المخاطر المرتبطة بالتلوث الميكروبيولوجي، وخاصة من *Listeria monocytogenes*، التي تشكل تهديدات صحية خطيرة بسبب قدرتها على التسبب بالأمراض وقدرتها على التكاثر عند درجات حرارة التبريد. يتم التأكيد على التحديات المتعلقة بضمان سلامة المنتجات الجاهزة للأكل مثل الموتاديللا، خاصة بعد التعرض بعد الطهي، بالإضافة إلى التدابير التنظيمية المعمول بها للتخفيف من هذه المخاطر.
لمعالجة مخاوف التلوث، تناقش الورقة قيود طرق التعقيم الحرارية التقليدية، التي يمكن أن تؤثر سلبًا على الخصائص الحسية للمنتج. كبديل قابل للتطبيق، يتم تقديم تقنية الضوء النبضي عالي الكثافة (PL)، التي حصلت على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لكفاءتها واستدامتها في تقليل التلوث الميكروبي. يتضمن آلية PL إتلاف الحمض النووي الميكروبي من خلال تكوين ثنائيات، على الرغم من أنه يجب تحسين تطبيقه لأنواع الطعام المختلفة لتقليل التأثيرات السلبية على خصائص الجودة مثل اللون وأكسدة الدهون. تهدف الدراسة إلى سد فجوة في الأدبيات من خلال التحقيق في كيفية تأثير معلمات PL المحددة – عرض النبضة وعدد النبضات – على اللون والاستقرار الأكسيدي لشرائح الموتاديللا مع تقليل تعداد *L. monocytogenes* بشكل فعال.
طرق
توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. تفصل المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، بالإضافة إلى مصادرها وطرق تحضيرها. كما يصف القسم المنهجيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مما يضمن إمكانية تكرار النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد التقنيات الإحصائية المستخدمة لتفسير البيانات، بما في ذلك أي برامج أو خوارزميات تم استخدامها. يؤكد القسم على أهمية الضوابط والتكرارات في إعداد التجربة للتحقق من النتائج وتقليل التحيز. بشكل عام، يوفر هذا القسم نظرة شاملة على الإطار المنهجي الذي يدعم البحث، مما يسمح بالتقييم النقدي وإمكانية التكرار من قبل باحثين آخرين.
نتائج
يقدم قسم “النتائج والمناقشة” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير النتائج إلى وجود ارتباط قوي بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. ومن الجدير بالذكر أن البيانات تشير إلى أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج المستهدفة، كما يتضح من المقاييس الكمية المبلغ عنها.
علاوة على ذلك، تضع المناقشة هذه النتائج في سياق الأدبيات الموجودة، مع معالجة الآثار المحتملة للبحث المستقبلي والتطبيقات العملية. يؤكد المؤلفون على أهمية هذه النتائج في تعزيز الفهم للموضوع المقصود ويقترحون اتجاهات للدراسات اللاحقة لاستكشاف الأسئلة غير المحلولة أو للتحقق من النتائج في سياقات مختلفة. بشكل عام، يبرز القسم مساهمة البحث في هذا المجال وأهميته في النقاش الأكاديمي المستمر.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم إنتاج الموتاديللا باستخدام تركيبة محددة وتعرضت لعلاجات الضوء النبضي (PL) لتقييم خصائصها الفيزيائية والكيميائية وسلامتها الميكروبية، خاصة فيما يتعلق بـ *Listeria monocytogenes*. كانت التركيبة تتكون من 70% لحم بقر، 15% دهن خنزير، ومضافات متنوعة، مع عرض المنتج النهائي تركيبة مئوية من 64.4% رطوبة، 17.9% دهون، و16.1% بروتينات. اختلفت علاجات PL في عرض النبضة وعدد النبضات، مما أثر على الشدة والإشعاع المقدم للعينات. أظهرت النتائج أن الشدة والإشعاع الأعلى ارتبطا بتقليل أكبر في *L. monocytogenes*، حيث تراوحت التخفيضات من 0.43 إلى 1.44 لوغ CFU/سم². ومن الجدير بالذكر أن معالجة T1260P2 (4.38 جول/سم²) حققت تخفيضًا أعلى بكثير مقارنة بـ T2520P1 (2.64 جول/سم²)، مما يبرز أهمية تحسين معلمات PL لتحقيق فعالية في تعطيل الميكروبات.
بالإضافة إلى ذلك، قيمت الدراسة تأثير PL على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للموتاديللا، بما في ذلك درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، ونشاط الماء (a_w)، واللون. أدى تطبيق PL إلى زيادة قصوى في درجة الحرارة تبلغ حوالي 7 درجات مئوية، مع ملاحظات على اختلافات في درجة الحموضة اعتمادًا على عدد النبضات المطبقة. بينما انخفضت قيم a* (شدة اللون الأحمر) وزادت قيم b* (شدة اللون الأصفر) في معظم العلاجات، كانت التغيرات العامة في اللون طفيفة، مع قيم ΔE تشير إلى أن العديد من العلاجات تسببت في تغييرات غير ملحوظة للمستهلكين. تسلط هذه النتائج الضوء على إمكانية PL كطريقة غير حرارية لتعزيز سلامة واستقرار منتجات اللحوم مع الحفاظ على خصائصها الحسية. هناك حاجة لمزيد من البحث لتحسين ظروف PL للتطبيقات التجارية.
DOI: https://doi.org/10.3390/foods13182976
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39335904
Publication Date: 2024-09-19
Author(s): Priscila Rossato Fracari et al.
Primary Topic: Conservation Techniques and Studies
Overview
This study investigated the effects of high-intensity pulsed light (PL) on sliced mortadella, focusing on how variations in pulse width (1260 to 2520 µs) and the number of pulses (one to three) impact color, oxidative stability, and the population of Listeria monocytogenes. The PL treatments resulted in fluence values ranging from 2.64 to 6.57 J/cm² and irradiance levels between 1046.9 and 1738.8 W/cm². Notably, the application of PL led to slight increases in temperature and pH, which correlated positively with the number of pulses and fluence. Color analysis revealed a decrease in the a* parameter and an increase in b* values, particularly pronounced in treatments with higher pulse counts and fluence. Additionally, treatments with higher fluence exhibited elevated TBARS values, indicating oxidative changes, while a significant reduction of up to 1.44 Log CFU/cm² in L. monocytogenes was observed.
The optimal treatment identified was T1260 P2 (1260 µs pulse width, two pulses, 4.38 J/cm² fluence, and 1738.8 W/cm² irradiance), which effectively balanced pathogen reduction and preservation of color and oxidative stability. This reduction in L. monocytogenes suggests that PL is a viable method for enhancing the safety of ready-to-eat meat products. Future research is recommended to explore additional factors such as packaging types, storage conditions, and the effects on other pathogens and quality attributes to further refine this technology for sliced meat applications.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significance of mortadella as a widely consumed meat product and its economic importance across various industries. It emphasizes the risks associated with microbiological contamination, particularly from *Listeria monocytogenes*, which poses serious health threats due to its pathogenicity and ability to proliferate at refrigeration temperatures. The challenges of ensuring the safety of ready-to-eat products like mortadella, especially after post-cooking exposure, are underscored, along with the regulatory measures in place to mitigate these risks.
To address contamination concerns, the paper discusses the limitations of traditional heat sterilization methods, which can adversely affect the sensory qualities of the product. As a viable alternative, high-intensity pulsed light (PL) technology is introduced, which has received FDA approval for its efficiency and sustainability in reducing microbial contamination. The mechanism of PL involves damaging microbial DNA through the formation of dimers, although its application must be optimized for different food types to minimize negative impacts on quality attributes such as color and lipid oxidation. The study aims to fill a gap in the literature by investigating how specific PL parameters—pulse width and number of pulses—affect the color and oxidative stability of sliced mortadella while effectively reducing *L. monocytogenes* populations.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, along with their sources and preparation methods. The section also describes the methodologies applied for data collection and analysis, ensuring reproducibility of the results.
Additionally, statistical techniques utilized to interpret the data are specified, including any software or algorithms employed. The section emphasizes the importance of controls and replicates in the experimental setup to validate findings and minimize bias. Overall, this section provides a comprehensive overview of the methodological framework that underpins the research, allowing for critical assessment and potential replication by other researchers.
Results
The “Results and Discussion” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The results indicate a strong correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Notably, the data suggest that the intervention applied led to a measurable improvement in the target outcomes, as evidenced by the quantitative metrics reported.
Furthermore, the discussion contextualizes these findings within the existing literature, addressing potential implications for future research and practical applications. The authors emphasize the importance of these results in advancing understanding of the subject matter and propose directions for subsequent studies to explore unresolved questions or to validate the findings in different contexts. Overall, the section underscores the contribution of the research to the field and its relevance to ongoing scholarly discourse.
Discussion
In this study, mortadella was produced using a specific formulation and subjected to pulsed light (PL) treatments to evaluate its physicochemical properties and microbial safety, particularly concerning Listeria monocytogenes. The formulation comprised 70% beef, 15% pork backfat, and various additives, with the final product exhibiting a centesimal composition of 64.4% moisture, 17.9% lipids, and 16.1% proteins. The PL treatments varied in pulse width and number of pulses, impacting the fluence and irradiance delivered to the samples. Results indicated that higher fluence and irradiance correlated with greater reductions in L. monocytogenes, with reductions ranging from 0.43 to 1.44 log CFU/cm². Notably, the T1260P2 treatment (4.38 J/cm²) achieved a significantly higher reduction compared to T2520P1 (2.64 J/cm²), underscoring the importance of optimizing PL parameters for effective microbial inactivation.
Additionally, the study assessed the impact of PL on the physicochemical properties of mortadella, including temperature, pH, water activity (a_w), and color. PL application resulted in a maximum temperature increase of approximately 7°C, with variations in pH observed depending on the number of pulses applied. While the a* values (red intensity) decreased and b* values (yellow intensity) increased in most treatments, the overall color changes were minimal, with ΔE values indicating that many treatments caused imperceptible changes to consumers. These findings highlight the potential of PL as a non-thermal method to enhance the safety and stability of meat products while maintaining their sensory qualities. Further research is warranted to optimize PL conditions for commercial applications.