ارزیابی ویژگی‌های میکروبی، شیمیایی و حسی گوشت گوسفندی پوشش‌دهی‌شده با موسیلاژ فرنجمشک در ترکیب با اسانس زنیان جهت افزایش عمرانبارمانی در دمای یخچال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی فارسی

نویسندگان

• بهروز علیزاده بهبهانی ¹
• فخری شهیدی ²

¹ گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران.

² گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v16i4.82449

چکیده

در این پژوهش، موسیلاژ از دانه‌های کامل فرنجمشک با استفاده از آب گرم استخراج شد. پوشش ضدمیکروبی موسیلاژ دانه فرنجمشک همراه با غلظت‌های صفر، 1، 5/1 و 2 درصد اسانس زنیان تولید شد. آزمون‌های میکروبی (شمارش کلی، شمارش باکتری‌های سرمادوست، شمارش کلی قارچ‌ها (کپک و مخمر)، اشرشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس)، برخی از آزمون‌های شیمیایی (عدد پراکسید و pH) و ارزیابی حسی (رنگ، بو و پذیرش کلی) برای نمونه‌های گوشت گوسفندی نگهداری‌شده در دمای یخچال (4 درجه سانتی‌گراد) در روزهای صفر، 3، 6 و 9 انجام پذیرفت. براساس آزمون‌های میکروبیولوژی زمان ماندگاری نمونه پوشش‌داده‌شده با موسیلاژ فرنجمشک (فاقد اسانس) و نمونه‌های پوشش‌دهی‌شده حاوی غلظت­‌های 1، 5/1 و 2 درصد اسانس زنیان نسبت به نمونه کنترل (فاقد پوشش و اسانس) به‌ترتیب 3، 6، 6 و 6 روز افزایش یافت. نتایج نشان داد که pH نمونه‌های گوشت گوسفندی پوشش‌داده‌شده با موسیلاژ فرنجمشک و نمونه‌های حاوی اسانس زنیان نسبت به نمونه کنترل در طول دوره نگهداری (9 روز) کمتر بود. نتایج نشان داد که میزان عدد پراکسید در نمونه کنترل از 4/0 تا 7/9 میلی‌اکی‌والان پراکسید در طی 9 روز نگهداری در دمای یخچال افزایش یافت. به‌طورکلی پوشش خوراکی ضدمیکروبی موسیلاژ دانه فرنجمشک حاوی اسانس زنیان به‌خوبی توانست عمر انبارمانی گوشت گوسفندی را در دمای یخچال افزایش دهد.
 

کلیدواژه‌ها

• پوشش خوراکی
• عدد پراکسید
• عمر ماندگاری
• موسیلاژ

عنوان مقاله [English]

Evaluation of microbial, chemical and sensory characteristics of coated lamb with Scutellaria lateriflora seed mucilage in combination with Carum copticum essential oil to shelf life extension at refrigerated storage

نویسندگان [English]

• Behrooz Alizadeh Behbahani ¹
• Fakhri Shahidi ²

¹ Department of Food Science and Technology, Faculty of Animal Science and Food Technology, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Mollasani, Iran.

² Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

چکیده [English]

Introduction: Meat and meat products undergo chemical and microbial spoilage during production, transportation, storage and consumption. Antimicrobial edible coatings containing natural herbal extracts and essential oil possess various benefits and are currently used to design novel active biodegradable packaging. Natural polysaccharides are considered as potentially good candidates to fabricate edible coatings and provide a shelf life extender. There are no researches in the literature concerning the potential effect of Carum copticum essential oil (CCEO) enriched Scutellaria lateriflora seed mucilage (SLSM) based edible coatings on the quality and shelf life of lamb during refrigeration storage. The objective of this study was therefore to investigate the inhibitory effect of CCEO loaded SLSM edible coating towards lipid oxidation and microbial spoilage of lamb during cold storage conditions.
 
Materials and methods: In this study, SLSM was extracted from whole seeds using hot-water extraction. Edible coating was prepared by dissolving 2 g of the extracted SLSM and 0.1 g of Tween 80 in 100 mL of sterilized distilled water. The mixture was stirred and heated for 2 h. Afterwards, CCEO was added to the SLSM solution at 0, 1, 1.5, and 2%, and the obtained solution was used as an antimicrobial coating for extending the shelf-life of lamb slices. The control and the coated lamb samples were analyzed periodically for microbiological (total viable count, psychrotrophic count, Escherichia coli, Staphylococcus aureus and fungi), chemical (peroxide value and pH), and sensory characteristics (color, odor and overall acceptability).
 
Results and discussion: SLSM extended the microbial shelf life of lamb by 3 days, whereas SLSM + 1% CCEO, SLSM + 1.5% CCEO and SLSM + 2% CCEO resulted in a significant shelf life extension of the lamb by 6, 6, and 6 days, respectively as compared to the control samples. The results demonstrate that the EO-rich edible coating functions as an oxygen barrier and, in turn, limits the growth of most important and aerobic psychrotrophic bacteria, i.e. Pseudomonas species, which are mainly responsible for the fresh lamb spoilage under aerobic conditions. The results showed that the pH of lamb coated with SLSM and samples containing CCEO was lower than the control. The results showed that the peroxide value in the control sample increased from 0.4 to 9.7 meq oxygen/kg during 9 days of refrigerated storage. Based on the finding of this study, the use of CCEO-loaded coating manifestly lowered the meat lipid oxidation. The resultant edible coating manifestly improved the shelf life of lamb through suppressing microbial spoilage and inhibiting lipid oxidation. The coating containing 2% CCEO conferred good quality characteristics to the lamb and expanded its refrigeration shelf life.

کلیدواژه‌ها [English]

• Edible Coating
• Peroxide value
• Shelf Life
• Mucilage

مراجع

استاندارد ملی ایران. شماره 1028. گوشت و فراورده های آن- تعیین pH روش آزمون مرجع.

استاندارد ملی ایران. شماره 1-6806. میکروبیولوژی مواد غذایی و خوراک دام- شمارش استافیلوکوکوس های کواگولاز مثبت (استافیلوکوکوس ارئوس و سایر گونه ها).

استاندارد ملی ایران. شماره 2629. روش شمارش میکرو ارگانیسم‏های (سرماگرا و سرمادوست).

استاندارد ملی ایران. شماره 2946. روش جستجو وشمارش بیشترین تعداد احتمالی اشرشیا کلی در مواد غذایی- روش جستجو و شمارش اشرشیاکلی با استفاده از روش بیشترین تعداد احتمالی.

استاندارد ملی ایران. شماره 5272. میکرو بیولوژی مواد غذایی و خوراک دام- روش جامع برای شمارش کلی میکروارگانیسم ها در 30 درجه سلیسیوس.

استاندارد ملی ایران. شماره 997. روش جستجو و شمارش قارچها ( کپک‏ها و مخمرها ) به شمارش پرگنه در 25 درجه سلسیوس.

جوکی، م. 1392. تولید و تعیین خصوصیات فیلم‌های خوراکی ضد‌میکروبی بر پایه موسیلاژ دانه به. رساله دکتری علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.

سمیعی، ا. 1397. فرمولاسیون و تعیین ویژگی‌های پوشش‌های خوراکی ضد‌میکروبی بر پایه موسیلاژ دانه ریحان، در ترکیب با اسانس‌های گیاهی زردچوبه و برگ ریحان، و بررسی اثر آن‌ها برایمنی و افزایش زمان ماندگاری فیله مرغ نگهداری شده در دمای یخچال. رساله دکتری علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.

طباطبایی یزدی، ف.، علیزاده بهبهانی، ب.، وسیعی، ع.، روشنک، س.، مرتضوی، ع. 1396. تولید پوشش خوراکی ضد میکروبی بر پایه موسیلاژ دانه بارهنگ کبیر در ترکیب با اسانس گلپر: بررسی ویژگیها و کاربرد آن در گوشت گاو نگهداری شده در دمای یخچال. مجله میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی. 3 (3): 21- 1.

میرزایی، ا.، پیروزمند، س.، موسوی، ز.، روستاییان، ع. 1397. بررسی ترکیبات شیمیایی اسانس گیاه هلیکریزوم آرتمیزییوئیدس، اثرات ضدمیکروبی و سمّیت سلولی آن بر روی رده سلولی سرطان کولون و آنالیز بیان ژن‌های آپوپتوزی با روش PCR. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم. ۱۲ (۳) :۹-۱۸.

Alizadeh Behbahani, B., Shahidi F, Yazdi FT, Mortazavi SA, Mohebbi M. (2017a). Use of Plantago major seed mucilage as a novel edible coating incorporated with Anethum graveolens essential oil on shelf life extension of beef in refrigerated storage. International of Biological Macromolecules, 94:515-526.

Alizadeh Behbahani, B., Yazdi, F. T., Shahidi, F., Hesarinejad, M. A., Mortazavi, S. A., & Mohebbi, M. (2017b). Plantago major seed mucilage: Optimization of extraction and some physicochemical and rheological aspects. Carbohydrate Polymers, 155, 68-77.

Alizade Behbahani, B., Yazdi, F. T., Shahidi, F., Mortazavi, S. A., & Mohebbi, M. (2017c). Principle component analysis (PCA) for investigation of relationship between population dynamics of microbial pathogenesis, chemical and sensory characteristics in beef slices containing Tarragon essential oil. Microbial Pathogenesis, 105, 37-50.

Alizadeh Behbahani, B., & Imani Fooladi, A. A. (2018). Shirazi balangu (Lallemantia royleana) seed mucilage: chemical composition, molecular weight, biological activity and its evaluation as edible coating on beefs. International Journal of Biological Macromolecules, 114, 882-889.

Association of Official Analytical Chemists (AOAC). 2002. Peroxide Value of Oils and Fats Method 965.33. Official Methods of Analysis (17th edn). Washington, DC: Association of Official Analytical Chemists.

Awad, R., Arnason, J., Trudeau, V., Bergeron, C., Budzinski, J., Foster, B., & Merali, Z. (2003). Phytochemical and biological analysis of skullcap (Scutellaria lateriflora L.): a medicinal plant with anxiolytic properties. Phytomedicine, 10(8), 640-649.

Bahram, S., Rezaei, M., Soltani, M., Kamali, A., Ojagh, S. M. and Abdollahi, M. 2014. Whey protein concentrate edible film activated with cinnamon essential oil. Journal of Food Processing and Preservation, 38(3), 1251-1258.

Bergeron, C., Gafner, S., Clausen, E., & Carrier, D. J. (2005). Comparison of the chemical composition of extracts from Scutellaria lateriflora using accelerated solvent extraction and supercritical fluid extraction versus standard hot water or 70% ethanol extraction. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(8), 3076-3080.

Buonocore, G. G., Conte, A., Corbo, M. R., Sinigaglia, M., & Del Nobile, M. A. (2005). Mono-and multilayer active films containing lysozyme as antimicrobial agent. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 6(4), 459-464.

Buonocore, G. G., Del Nobile, M. A., Panizza, A., Corbo, M. R., & Nicolais, L. (2003). A general approach to describe the antimicrobial agent release from highly swellable films intended for food packaging applications. Journal of Controlled Release, 90(1), 97-107.

Garriga, M., Grebol, N., Aymerich, M., Monfort, J., & Hugas, M. (2004). Microbial inactivation after high-pressure processing at 600 MPa in commercial meat products over its shelf life. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 5(4), 451-457.

ICMSF, “International Commission on Microbiological Specification forFoods”. Microorganisms in Foods 2. Sampling for Microbiological Analysis:Principles and Specific Applications, 2nd ed., University of Toronto Press,Toronto, Canada, 1986.

Jouki, M., Yazdi, F.T., Mortazavi, S.A., Koocheki, A., Khazaei, N. 2014. Effect of quince seed mucilage edible films incorporated with oregano or thyme essential oil on shelf life extension of refrigerated rainbow trout fillets. International Journal of Food Microbiology 174: 88-97.

McMillin, K.W., 2008. Where is MAP going? A review and future potential of modified atmosphere packaging for meat. Meat Science, 80, 43-65.

Ojagh, S.M., Rezaei, M., Razavi, S.H., Hosseini, S.M.H. 2010. Development and evaluation of a novel biodegradable film made from chitosan and cinnamon essential oil with low affinity toward water. Food Chemistry, 122(1): 161-166.