Avaliação de diferentes culturas starters na elaboração de salame tipo italiano / Evaluation of different starters cultures in the obtaining of Italian-type sausage

O Salame Tipo Italiano produzido no Brasil é predominantemente obtido de carne suína, com maturação aproximada de 30 dias, atingindo pH em torno de 5,4. O uso das bactérias do gênero Lactobacillus como culturas iniciadoras propicia o processo de fermentação e a obtenção de produtos uniformes e seguros, com redução do tempo de maturação devido à rápida formação de ácido lático, obtendo-se melhores características sensoriais, químicas e microbiológicas. Os estafilococos coagulase-negativos (comumente em produtos cárneos fermentados Staphylococcus xylosus e S. carnosus)possuem vantagens tecnológicas, como atividade de nitrito e nitrato redutase, consumo de oxigênio e atividade de catalase que melhoram a estabilidade de cor e diminuem o desenvolvimento de rancidez no produto, além de contribuírem para a geração de sabor devido à capacidade proteolítica e lipolítica. Portanto, este trabalho objetivou estudar a influência de diferentes culturas starters (S. xylosus, S. carnosus, L. sakei e L. plantarum)combinadascom diferentes concentrações de substrato de glicose (40,5 e 99,5%) na fabricação do Salame Tipo Italiano, bem como a influência da concentração destes no desempenho das culturas starters. Durante o processamento e shelf life, os salames foram avaliados quanto às características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais. Em todas as amostras de Salame Tipo Italiano houve comportamento similar em relação aos parâmetros físico-químicos (umidade, proteína e gordura). Não houve crescimento de micro-organismos indesejáveis nas amostras analisadas após 60 dias de shelf life. Na análise sensorial, a amostra com menor concentração de substrato (40,5%), utilizando as culturas S. carnosus e L. sakei, foi a que recebeu as melhores notas e melhor aceitação pelos degustadores, além de apresentar valores de nitritos e nitratos de acordo com a legislação.

The Italian-Type Sausage produced in Brazil is predominantly obtained from swine meat, with maturation approximately 30 days, reaching pH around 5.3. The use of Lactobacillus bacteria as starter cultures provide fermentation processes and products more uniform and safe, reducing the maturation time due to the rapid formation of lactic acid, obtaining products with better sensorial, chemical and microbiological characteristics. Coagulase-negative staphylococci (commonly in S. xylosus and S. carnosus fermented meat products) have technological advantages such as nitrite and nitrate redutase activity, oxygen uptake and catalase activity that improve color stability and decrease the development of rancidity in the skin, contribute to the generation of flavor due to the proteolytic and lipolytic capacity. This work aimed to study the influence of different starters cultures (S. xylosus, S. carnosus, L. sakei and L. plantarum) combined with different concentrations of glucose substrate (40.5 and 99.5%) in properties of Italian-Type Sausage, as well as the influence of their concentration on starter performance. During the processing and shelf life the sausages were evaluated in relation to physic-chemical, microbiological and sensorial characteristics. In all samples of Italian-type Sausages have similar behavior in relation to physical-chemical parameters (moisture, protein, and fat). There was no growth of undesirable micro-organisms in the samples after 60 days of shelf life. By the sensorial analysis, the sample with low concentration of substrate (40.5%) and with S. carnosus and L. sakei cultures was the one that received the best grades and better acceptance by the tasters, and presented values of nitrites and nitrites according to the legislation.

Avaliação de diferentes culturas starters na elaboração de salame tipo italiano / Evaluation of different starters cultures in the obtaining of Italian-type sausage

O Salame Tipo Italiano produzido no Brasil é predominantemente obtido de carne suína, com maturação aproximada de 30 dias, atingindo pH em torno de 5,4. O uso das bactérias do gênero Lactobacillus como culturas iniciadoras propicia o processo de fermentação e a obtenção de produtos uniformes e seguros, com redução do tempo de maturação devido à rápida formação de ácido lático, obtendo-se melhores características sensoriais, químicas e microbiológicas. Os estafilococos coagulase-negativos (comumente em produtos cárneos fermentados Staphylococcus xylosus e S. carnosus)possuem vantagens tecnológicas, como atividade de nitrito e nitrato redutase, consumo de oxigênio e atividade de catalase que melhoram a estabilidade de cor e diminuem o desenvolvimento de rancidez no produto, além de contribuírem para a geração de sabor devido à capacidade proteolítica e lipolítica. Portanto, este trabalho objetivou estudar a influência de diferentes culturas starters (S. xylosus, S. carnosus, L. sakei e L. plantarum)combinadascom diferentes concentrações de substrato de glicose (40,5 e 99,5%) na fabricação do Salame Tipo Italiano, bem como a influência da concentração destes no desempenho das culturas starters. Durante o processamento e shelf life, os salames foram avaliados quanto às características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais. Em todas as amostras de Salame Tipo Italiano houve comportamento similar em relação aos parâmetros físico-químicos (umidade, proteína e gordura). Não houve crescimento de micro-organismos indesejáveis nas amostras analisadas após 60 dias de shelf life. Na análise sensorial, a amostra com menor concentração de substrato (40,5%), utilizando as culturas S. carnosus e L. sakei, foi a que recebeu as melhores notas e melhor aceitação pelos degustadores, além de apresentar valores de nitritos e nitratos de acordo com a legislação.(AU)

The Italian-Type Sausage produced in Brazil is predominantly obtained from swine meat, with maturation approximately 30 days, reaching pH around 5.3. The use of Lactobacillus bacteria as starter cultures provide fermentation processes and products more uniform and safe, reducing the maturation time due to the rapid formation of lactic acid, obtaining products with better sensorial, chemical and microbiological characteristics. Coagulase-negative staphylococci (commonly in S. xylosus and S. carnosus fermented meat products) have technological advantages such as nitrite and nitrate redutase activity, oxygen uptake and catalase activity that improve color stability and decrease the development of rancidity in the skin, contribute to the generation of flavor due to the proteolytic and lipolytic capacity. This work aimed to study the influence of different starters cultures (S. xylosus, S. carnosus, L. sakei and L. plantarum) combined with different concentrations of glucose substrate (40.5 and 99.5%) in properties of Italian-Type Sausage, as well as the influence of their concentration on starter performance. During the processing and shelf life the sausages were evaluated in relation to physic-chemical, microbiological and sensorial characteristics. In all samples of Italian-type Sausages have similar behavior in relation to physical-chemical parameters (moisture, protein, and fat). There was no growth of undesirable micro-organisms in the samples after 60 days of shelf life. By the sensorial analysis, the sample with low concentration of substrate (40.5%) and with S. carnosus and L. sakei cultures was the one that received the best grades and better acceptance by the tasters, and presented values of nitrites and nitrites according to the legislation.(AU)

Optimization of growth and bacteriocin production by Lactobacillus sakei subsp. sakei2a

Lactobacillus sakei subsp. sakei 2a is a bacteriocinogenic lactic acid bacterium isolated from Brazilian pork sausage, capable of inhibiting the growth of microbial pathogens, mainly Listeria monocytogenes. In order to optimize bacteriocin production for industrial applications, this study evaluated the effect of supplementation of MRS broth with glucose, Tween 20, Tween 80, sodium citrate, potassium chloride and cysteine, and effect of the initial pH and temperature of incubation of the medium on production of bacteriocins by L. sakei 2a. Adding glucose and Tween 20 to the medium, an initial pH of 5.0 or 5.5, and incubation temperatures of 25 °C or 30 °C resulted to the highest bacteriocin yields. Thus, a 2⁴ factorial design with the four variables was performed, and statistical analysis showed that it was an adequate model (R² = 0.8296). In the studied range, the four parameters significantly influenced bacteriocin production, with the maximum yield produced at an initial pH between 5.5 and 7.0, a temperature between 25 and 30 °C and supplementation of the MRS broth with glucose from 3.25 to 6.0 g L⁻¹ and Tween 20 from 0.575 to 1.15% (v/v). Response Surface Methodology analysis indicated that the highest bacteriocin production (12800 AU mL⁻¹) occurred in the MRS broth supplemented with 5.5 g L⁻¹ glucose and 1.05% Tween 20 at an initial pH of 6.28 and an incubation temperature of 25 °C. The amount of bacteriocin produced in commercial MRS broths under the same conditions was only 5600AU mL⁻¹..(AU)

Characterization of the spoilage lactic acid bacteria in “sliced vacuum-packed cooked ham”

The lactic acid bacteria are involved with food fermentation and in such cases with food spoilage. Considering the need to reduce the lactic acid bacteria growth in meat products, the aim of this work was to enumerated and investigated the lactic acid bacteria present on sliced vacuum-packed cooked ham stored at 4 °C and 8 °C for 45 days by phenotypic and molecular techniques. The quantification showed that the lactic acid bacteria were present from the first day with mean count of 1.98 log cfu/g for the four batches analyzed. The lactic acid bacteria grew rapidly on the samples, and plate counts around 7.59 log cfu/g and 8.25 log cfu/g were detected after 45 days of storage at 4 °C and 8 °C, respectively; storage temperatures studied showed significant influence on the microorganism in study growth. The predominant lactic acid bacteria associated with the spoilage samples at one day of storage includes Lactobacillus sp., the phenotypic overlap Leuconostoc/Weissella sp. and Enterococcus sp. At 45 days of storage at 4 and 8 °C the mainly specie was Lactobacillus curvatus, following by Lactobacillus sakei and Leuconostoc mesentereoides; the Enterococcus sp. was not present in the samples.(AU)

ESTUDO DA INTERFERÊNCIA DE SUBSTRATOS ORGÂNICOS NA AÇÃO DO OZÔNIO SOBRE MICRORGANISMOS DETERIORANTES, BENÉFICOS E PATOGÊNICOS

A utilização do ozônio na indústria de alimentos é alvo de pesquisas desde que o composto foi considerado seguro por associações internacionais como a FDA (Food and Drug Administration), com efetiva ação contra bactérias Gram positivas e Gram negativas, fungos e vírus. Essa pesquisa foi conduzida em duas etapas que objetivaram avaliar a interferência de substratos orgânicos na ação do ozônio sobre microrganismos deteriorantes e benéficos, a eficácia do ozônio e da água ozonizada refrigerada sobre patogênicos. Na primeira adotaram-se como substratos orgânicos, leites com diferentes composições (integral homogeneizado com lactose, integral homogeneizado sem lactose, desnatado homogeneizado com lactose, desnatado homogeneizado sem lactose integral sem homogeneização) que foram inoculados com cepas de Escherichia coli (ATCC® 11229) e Lactobacillus sakei subsp. sakei (ATCC® 15524); também, avaliou-se a água como um substrato parâmetro de comparação. O gás ozônio foi utilizado nas concentrações de 21 e 31 mg/L por períodos de exposição de 0, 5, 15 e 25 min. Na segunda etapa, foi avaliado o efeito da aplicação direta (gás) e indireta (água ozonizada) do ozônio sobre Escherichia coli O157:H7 (ATCC® 43890); na aplicação direta utilizou-se os mesmos substratos, concentrações de ozônio e períodos de exposição da primeira etapa. Para a obtenção da água ozonizada, a concentração utilizada do gás foi de 31 mg/L e o período de exposição de 15 min; adotou-se um período de contato de 5 min do inóculo com a água ozonizada que era mantida estocada sob refrigeração (7oC ±1oC) por 0; 0,5; 1,0; 1,5; 3,0 e 24 h. Em ambas as etapas o efeito do ozônio foi determinado por meio das contagens dos microrganismos inoculados, antes e após a ozonização. Para as contagens de E. coli utilizou-se o sistema Petrifilm EC; para contagens de Lb. sakei utilizou-se o ágar De Man Rogosa e Sharpe (MRS) e, para E. coli O157:H7 foi utilizado o ágar Violet Red Bile (VRB). Por fim, buscou-se observar possíveis alterações das características físico-químicas dos leites submetidos à ozonização. Aplicou-se o Delineamento Inteiramente Casualizado, com três repetições. Na primeira etapa verificou-se que a composição do substrato interfere na ação do ozônio sobre as contagens de E. coli e Lb. sakei. Observou-se que as maiores reduções nas contagens desses microrganismos ocorreram quando em água e em leite desnatado homogeneizado sem lactose. Em água, tanto para E. coli quanto para Lb. sakei, as reduções médias nas contagens foram maiores que 3 ciclos log, em todas as combinações de concentração do gás e período de exposição. Quando o substrato foi leite desnatado homogeneizado sem lactose, as reduções nas contagens de E. coli, independentemente do tempo, permaneceram entre 3,1 e 3,36 ciclos log, enquanto que para Lb. sakei, a maior redução foi de 1,49 ciclos log e na concentração de 31 mg/L por 25 min. No substrato leite integral homogeneizado, as reduções na contagem de Lb. sakei foram inferiores a 0,1 ciclo log. Na segunda etapa, também se constatou que a ação do ozônio sobre E. coli O157:H7 foi influenciada pela composição dos substratos. No leite desnatado homogeneizado sem lactose foram obtidas reduções de 1,53 e 1,54 ciclos log para períodos de exposição de 25 min. nas concentrações de 21 e 31 mg/L, respectivamente. Nos substratos leite integral homogeneizado com lactose e leite desnatado homogeneizado com lactose, as reduções nas contagens de E. coli O157:H7 foram inferiores a 0,40 ciclo log, em ambas as concentrações de ozônio e em todos os períodos de exposição ao gás. Já na avaliação da eficiência da água ozonizada sobre E. coli O157:H7 os resultados mostraram redução média de aproximadamente, 4,5 ciclos log em todos os ensaios realizados. Não foram observadas alterações significativas nas características físico-químicas nos diferentes leites submetidos à ozonização. Os resultados dessa pesquisa permitem concluir que substratos orgânicos gordura e lactose, como os principais componentes do leite, interferem na ação do ozônio sobre E. coli e E. coli O157:H7 diminuindo a sua eficácia como sanitizante e reforçando a necessidade de remoção adequada de matéria orgânica nos processos de limpeza. Por outro lado, as baixas reduções nas contagens de Lb. sakei indicam que o seu desenvolvimento é pouco afetado pelo ozônio, quando inoculado em substratos orgânicos. A água ozonizada refrigerada por até 24 h é eficaz no controle de E. coli O157:H7, podendo representar uma alternativa a outros sanitizantes. E por fim, a aplicação de ozônio no leite, nas concentrações avaliadas, não causa alterações importantes nas características físico-químicas do leite de vaca de diferentes composições.

The use of ozone in the food industry has been the subject of research since the compound was considered safe by international associations such as an FDA, with effective action against Gram-positive and Gram-negative bacteria, fungi and viruses. This research was conducted in two stages that aimed to evaluate an interference of organic substrates in the action of ozone on a deteriorating and beneficial microorganism and an efficacy of refrigerated ozonated water on pathogens. In the first stage, organic milk substrates (lactose homogenized homogenate, lactose-free homogenized skim milk, lactose homogenized skim milk, lactose-free homogenized skim milk and whole without homogenization) were used as organic substrates and were inoculated with strains of Escherichia coli 11229 ) and Lactobacillus sakei subsp. Sakei (ATCC® 15524 ); Also, water was evaluated as a substrate parameter for comparison. Ozone gas was used at concentrations of 21 and 31 mg / L for periods of exposure of 0, 5, 15 and 25 min. In the second stage, the effect of direct and indirect ozone application on Escherichia coli O157:H7 (ATCC® 43890 ) was evaluated; the direct application consisted of applying the same substrates, ozone concentrations and exposure periods according to the first step. To obtain ozonated water, the gas concentration was 31 mg / L and the exposure period was 15 minutes. A 5-minute contact period was used to evaluate the efficacy of ozonated water stored under refrigeration (7°C ± 1°C) by 0; 0,5; 1,0; 1,5; 3,0 and 24 h in the control of E. coli O157: H7. In both stages the ozone effect was determined by the counts of the inoculated microorganisms, before and after the ozonation. For the counts of E. coli the Petrifilm EC system was used; For Lb. sakei counts. (MRS) and E. coli O157:H7, the Violet Red Bile agar (VRB) was used. Finally, it was possible to observe possible changes in the physical-chemical characteristics of the milks submitted to ozonization. A completely randomized design was used, with three replicates. In the first step it was found that the substrate composition produces effects on ozone action on E. coli and Lb. Sakei counts. It was observed that the greatest reductions in the counts of these microorganisms occurred when in water and skim milk homogenized without lactose. In water, for both E. coli and Lb. sakei, mean counts reductions were greater than 3 log cycles in all combinations of gas concentration and exposure period. When the substrate was non-lactose homogenized skim milk, the reductions in E. coli counts, regardless of the time, remained between 3,1 and 3,36 log cycles, whereas for Lb. Sakei, the largest reduction was 1,49 log cycles and the concentration of 31 mg/L for 25 minutes. And when the substrates for homogenized whole milk, such as reductions in Lb. sakei count were less than 0,1 log cycle. In the second step, it was also found that an ozone action on E. coli O157:H7 was influenced by the composition of the substrates. In non-lactose homogenized skim milk, reductions of 1,53 and 1,54 log cycles were obtained for 25 minutes exposure periods. At concentrations of 21 and 31 mg / L, respectively. On the substrates homogenized milk with lactose and skim milk homogenized with lactose, the reductions in the counts of E. coli O157: H7 were lower than 0,40 log cycles, in both the concentration of ozone and in all periods of exposure to the gas. In the evaluation of the ozonated water efficiency on E. coli O157:H7 the results showed an average reduction of approximately 4,5 log cycles in all tests performed. No significant changes were observed in the physicochemical characteristics of the different milks submitted to ozonization. The results of this research allow us to conclude that organic substrates, such as the main components of milk, interfere with the action of ozone on E. coli, and E. coli O157:H7 decreasing its effectiveness as a sanitizing agent and reinforcing the need for adequate removal of organic matter cleaning processes. On the other hand, the low reductions in Lb. sakei indicate that their development is poorly affected by ozone when inoculated on organic substrates. The refrigerated ozonated water for up to 24 hours is effective in the control of E. coli O157:H7, and may represent an alternative to other sanitizers. Finally, the application of ozone in milk, at the concentrations evaluated, does not cause important changes in the physical-chemical characteristics of cow's milk of different compositions.

Evaluation of bacteriocin-producing Lactobacillus sakei 1 against Listeria monocytogenes 1/2a growth and haemolytic activity

Bacteriocin-producing Lactobacillus sakei 1 was cultivated in Brain-Heart Infusion broth (24 h at 25ºC). The culture supernatant was neutralized, filter sterilized and used to test the activity of bacteriocin against Listeria monocytogenes 1/2a, at 8ºC and 15ºC. Non-bacteriocinogenic Lactobacillus sakei ATCC 15521 was used as a negative control. L. monocytogenes 1/2a was inoculated in culture supernatant medium from L. sakei 1 and L. sakei ATCC 15521 and the listerial populations were determined after 0, 5 and 10 days. The bacteriocin production was quantified as arbitrary units per mL (AU/mL) using agar antagonism test. Additionally, to investigate if L. monocytogenes virulence pattern could be changed after bactericion exposure, the ability of L. monocytogenes to cause haemolysis in sheep red blood cells was determined, before and after exposure to bacteriocin at 8ºC. In the presence of the antimicrobial peptide, at 8ºC, L. monocytogenes population decreased, but growth of resistant cells was observed. At 15ºC, there was no difference between test and control. Furthermore, the haemolytic activity of L. monocytogenes 1/2a was not altered by exposure to L. sakei 1 bacteriocin, which suggests no change in its virulence pattern.

Lactobacillus sakei 1 produtor de bacteriocina foi cultivado em caldo Infusão Cérebro-Coração por 24h a 25ºC. O sobrenadante da cultura foi neutralizado, esterilizado por filtração e usado para testar a atividade da bacteriocina frente a Listeria monocytogenes 1/2a, a 8ºC e 15ºC. Lactobacillus sakei ATCC 15521 não bacteriocinogênico, foi utilizado como controle negativo. L. monocytogenes 1/2a foi inoculada no sobrenadante da cultura de L.sakei 1 e L. sakei ATCC 15521 e as populações listeriais foram determinadas após 0, 5 e 10 dias. A produção de bacteriocina foi quantificada como unidades arbitrárias por mL (UA/mL), utilizando-se o teste de antagonismo em ágar. Adicionalmente, para investigar se o padrão de virulência de L. monocytogenes poderia ter mudado após exposição à bacteriocina, foi avaliada a habilidade de L. monocytogenes em causar hemólise em hemáceas de carneiro, antes e após exposição à bacteriocina a 8ºC. Na presença do peptídeo antimicrobiano, a 8ºC, a população de L. monocytogenes foi reduzida, mas o desenvolvimento de células resistentes foi observado. A 15ºC, não houve diferença entre os grupos controle e teste. Além disso, a atividade hemolítica de L. monocytogenes 1/2a não foi alterada pela exposição à bacteriocina de L. sakei, 1/2a não foi alterada pela exposição à bacteriocina de L. sakei, o que sugere que não houve mudança em seu padrão de virulência.