SUPERVISOR
هوشنگ بهرامی (استاد مشاور) نفیسه سلطانی زاده (استاد مشاور) صبیحه سلیمانیان زاد (استاد راهنما)
STUDENT
Fatemeh Jafari mirabadi
فاطمه جعفری میرآبادی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
TITLE
Application of Lactobacillus plantarum PTCC1896 and Lactobacillus fermentum PTCC1744 for production of nitrite–free fermented sausage
Sodium nitrite is used as an additive in the production of meat products, however, nitrite is carcinogenic due to the synthesis of nitrosamines. Fermented sausages are meat products which are produced by microbiological, biochemical, physical, and sensory changes in the meat, under certain temperatures and relative humidity conditions. These physicochemical changes result in a longer shelf life. The lactic acid bacteria have the ability to inhibit the growth of pathogenic and spoilage bacteria, reduce nitrate, improve the color, taste, and texture of fermented sausages. In this study, the effect of coating type, fermentation time, temperature, and relative humidity on fermented sausages was investigated in order to increase the shelf life of the product. Nine log CFU/g of Lactobacillus plantarum PTCC 1896 and Lactobacillus fermentum PTCC 1744 was used for chicken meat fermentation. The sausage dough was then filled into cellulosic coatings, lined polyethylene molds, and lidless polyethylene molds and then fermented at 7 °C. After examining the physical, chemical, and microbial properties of the fermented sausages on the 0, 1 st , 4 th , and 7 th days of fermentation, the results showed that the pH after 4 days of fermentation was the most suitable for preventing microbial spoilage. Cellulose coating resulted in higher pH level, and hardness, while cohesiveness decreased. The total count of mold and yeast in the lidless sample increased despite the higher lightness, yellowness, springiness, and cohesiveness compared to the cellulose coated sample. The lowest pH and the most suitable moisture content was related to sausage with mold and lid coating. Also, the highest lightness, yellowness, springiness, and cohesiveness with a good degree of hardness, chewiness, and gumminess was observed. The reduction of coliform count in the sausage with mold and lid coating was more than the sausage coated by cellulose. During the storage period, the fermented sausage (optimized sample) was subjected to different conditions (relative humidity: 99% and 35%, temperature: 15 and 20 °C). The results of experiments after 0, 5 th , 10 th , and 15 th days of storage showed that at 99% relative humidity, the lightness, hardness, gumminess, and chewiness of fermented sausage increased. Also, the lowest count of molds and yeasts and the highest count of coliform were observed. By decreasing relative humidity, the redness, yellowness, and the lactic acid bacteria count increased. In addition, the coliform count reached zero. Moreover, by increasing storage temperature, an increase in redness, and pH level, and a decrease in mold and yeast count was observed. Also, by increasing storage temperature at 99% relative humidity, the yellowness increased but the hardness, gumminess, and chewiness decreased. In contrast, by the increasing temperature at lower relative humidity, all the mentioned characteristics remained constant. In the early days of storage, lightness, hardness, gumminess, and lactic acid bacteria count were higher and the coliforms count was lower. Over time, more redness, yellowness, and coliforms count were observed, but springiness, cohesiveness, and chewiness decreased. According to our results, the use of Lactobacillus plantarum and Lactobacillus fermentum for fermentation of sausage (for 4 days at 7 °C) with further storage in the mold with lid coatings (5 days at 20 °C and relative humidity of 35%), can be a good alternative for the production of the nitrite-free products Keywords : Fermented sausages, Nitrite substitutes, Lactobacillus Plantarum , Lactobacillus fermentum
نیتریت سدیم به عنوان افزودنی در تولید فرآورده ها ی گوشتی استفاده می شود اما به دلیل سنتز نیتروزآمین ها، سرطانزا است. سوسیس های تخمیری از جمله فرآورده های گوشتی هستند که تغییرات میکروبیولوژیکی، بیوشیمیایی، فیزیکی و حسی ایجاد شده در آن ها در اثر تخمیر و تحت شرایط دمایی و رطوبتی مناسب، منجر به افزایش عمر نگهداری آن ها می شود. باکتری های اسیدلاکتیک موجود در سوسیس تخمیری، توانایی مهار رشد باکتریهای بیماریزا و عامل فساد، کاهش نیتریت، بهبود رنگ، طعم و بافت را دارند. در این پژوهش تأثیر نوع پوشش و زمان به منظور تعیین شرایط بهینه طی تخمیر و تأثیر دما، زمان و رطوبت نسبی محیط طی انبارداری با هدف تعیین بهترین شرایط جهت افزایش عمر ماندگاری بر ویژگی های سوسیس تخمیری بررسی شد. به منظور تولید سوسیس تخمیری از گوشت مرغ و log CFU/g 9 از باکتری های لاکتوباسیلوس پلانتاروم PTCC 1896 و لاکتوباسیلوس فرمنتوم PTCC 1744 استفاده شد. سپس خمیر سوسیس، درون پوشش های سلولزی، قالب های پلی اتیلنی در دار و بدون در پر شد و تحت دمای 7 درجه سانتی گراد فرآیند تخمیر صورت گرفت. پس از بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و میکروبی نمونه ها در روزهای صفر، اول، چهارم و هفتم تخمیر، نتایج نشان داد pH در روز چهارم تخمیر، مناسب ترین pH در مقابل فساد میکروبی است. پوشش سلولزی باعث افزایش pH و سفتی و کاهش انسجام بافتی شد. پوشش قالبی بدون در با وجود شدت روشنایی، زردی، قابلیت ارتجاع و انسجام بافتی بیشتر نسبت به تیمار سلولزی، تعداد کپک و مخمر در آن افزایش یافت. سوسیس قالبی در دار دارای کم ترین pH و بهترین درصد رطوبت بود. هم چنین شدت روشنایی، زردی، قابلیت ارتجاع و انسجام بافتی بیشتر و حد مناسبی از سفتی، قابلیت جویدن و صمغی بودن را داشت. میزان کاهش کلی فرم در آن بیشتر از سوسیس با پوشش سلولزی بود. در مرحله انبارداری، نمونه ی بهینه تخمیر شده، تحت رطوبت نسبی 99 درصد و 35 درصد در دماهای 15 و 20 درجه سانتی گراد قرار گرفت. نتایج کلیه ی آزمون ها در روز های صفر، پنجم، دهم و پانزدهم انبارداری نشان داد که در رطوبت نسبی 99 درصد میزان روشنایی، سفتی، قابلیت صمغی بودن و جویدن افزایش یافت. کم ترین تعداد کپک و مخمر و بیشترین تعداد کلی فرم در چنین محیط رطوبتی بود. با کاهش رطوبت نسبی میزان قرمزی، زردی و تعداد باکتری های اسیدلاکتیک افزایش یافت و تعداد کلی فرم به صفر رسید. با افزایش دمای انبارداری، افزایش در میزان قرمزی و pH و کاهش در تعداد کپک و مخمر مشاهده شد. با افزایش دمای انبارداری در رطوبت نسبی 99 درصد، میزان زردی افزایش یافت اما سفتی، قابلیت صمغی بودن و جویدن کاهش نشان داد. با افزایش دما، کلیه ی ویژگی های ذکر شده در محیط با رطوبت نسبی کم تر، ثابت ماند. در روز های اولیه ی انبارداری شدت روشنایی، سفتی، قابلیت صمغی بودن و تعداد باکتری های اسیدلاکتیک بیشتر و تعداد کلی فرم کم تر گزارش شد. با گذشت زمان میزان قرمزی، زردی و تعداد کلی فرم افزایش نشان داد اما قابلیت ارتجاع، انسجام بافتی و قابلیت جویدن کاهش یافت. با توجه به نتایج پژوهش، استفاده از دو باکتری لاکتوباسیلوس پلانتاروم و لاکتوباسیلوس فرمنتوم در تولید سوسیس تخمیر شده در ظروف قالبی در دار، به مدت 4 روز در دمای 7 درجه سانتی گراد و انبارداری شده به مدت 5 روز در دمای 20 درجه سانتی گراد و در رطوبت نسبی 35 درصد، می تواند جایگزین مناسبی برای تولید فرآوردههای گوشتی بدون نیتریت باشد. کلمات کلیدی: سوسیس تخمیری، جایگزینهای نیتریت، لاکتوباسیلوس پلانتاروم ، لاکتوباسیلوس فرمنتوم