Poprawa stabilności mikrobiologicznej innowacyjnego suplementu diety opartego na biomasie drożdży Yarrowia lipolytica

• Autorzy: Bialas W. , Czerniak A. , Dobrowolska A. , Wojciechowska J. , Grajek W.

Warianty tytułu

EN

Improvement of microbiological stability of innovative dietary supplement based on the biomass of Yarrowia lipolytica

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Biomasa drożdży Yarrowia lipolytica stanowi bogate źródło łatwo strawnych białek oraz licznych witamin, co powoduje, że może być z powodzeniem wykorzystywana jako wartościowy dodatek do pasz, zarówno w postaci ciekłej, jak i suchej. Niestety produkty ciekłe bardzo szybko ulegają procesom psucia mikrobiologicznego. Celem badań była ocena możliwości zastosowania wybranych substancji chemicznych do poprawy jakości mikrobiologicznej wysokobiałkowych produktów ciekłych produkowanych z biomasy Yarrowia lipolytica. Badania wykonano, korzystając z metody statystycznej opartej na planach dla mieszanin. Jakość mikrobiologiczną oceniano na podstawie wyników posiewów w kierunku ustalenia ogólnej liczby bakterii mezofilnych, drożdży, pleśni, a także bakterii z grupy coli oraz Salmonella sp. Badania przechowalnicze prowadzono w temperaturze 4°C oraz 25°C. W charakterze substancji konserwujących zastosowano benzoesan sodu oraz sorbinian potasu. W próbie kontrolnej, bez dodatku substancji konserwujących nie stwierdzono obecności drożdży, pleśni oraz bakterii z grupy coli oraz Salmonella sp. Wysoka była natomiast średnia liczba mezofilnych drobnoustrojów tlenowych, która wynosiła 2,01±0,04 log₁₀ jtk/ml. Ich liczba rosła w trakcie przechowywania i po 10 dniach wynosiła odpowiednio 2,17±0,15 i 2,34±0,25 log₁₀ jtk/ml dla prób przechowywanych w temperaturze 4°C i 25°C. Zastosowanie konserwantów pozwoliło na obniżenie liczebności bakterii w trakcie przechowywania, przy czym największy wpływ na redukcję liczby komórek bakterii miał benzoesan sodu. Optymalne stężenie benzoesan sodu w gotowym produkcie wynosiło 2500 mg/l. Zastosowanie tego środka konserwującego przyczyniło się do znaczącej poprawy jakości i bezpieczeństwa produktu, co zostało potwierdzone podczas badań walidacyjnych trwających 30 dni.

EN

Yarrowia lipolytica biomass constitutes a rich source of easily digestible proteins and numerous vitamins, which makes it a valuable additive for both liquid and dry feeds. Unfortunately, the liquid products acquired through hydrodynamic cavitation are susceptible to the growth of undesirable microflora. They are, therefore, characterized by a relatively short shelf life. The aim of the presented research was to assess the possibility of using selected chemical substances to stabilize the high-protein liquid products acquired from Yarrowia lipolytica biomass in terms of improving their microbiological quality. The research was designed with the use of a statistical method based on mixture designs. Microbiological stability was assessed using the results of culture tests aimed at calculating the total number of mesophilic bacteria, yeasts, molds, and bacteria from the coli and Salmonella sp. groups. Storage tests were performed at temperatures of 4 and 25°C. Sodium benzoate and potassium sorbate were used as preservatives. No yeasts, molds, or bacteria from the coli and Salmonella sp. groups were found in the control sample, which did not contain any preservatives. However, the mean number of aerobic mesophilic microorganisms was relatively high and amounted to 2,01±0,04 log₁₀ Cfu/ml. Their number was growing during storage and after 10 days it amounted to 2,17±0,15 and 2,34±0,25 log₁₀ Cfu/ml, for storage tests at temperatures of 4°C and 25°C, respectively. The use of preservatives resulted in a decrease in the numbers of bacteria during storage, with the highest significance in the reduction of the number of bacterial cells exhibited by sodium benzoate. The optimum concentration of sodium benzoate in the finished product was 2500 mg/l, regardless of the storage temperature. The use of this preservative contributes to a significant improvement in the quality and safety of the product, which was also confirmed by 30-day validation studies.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego
• Rocznik: 2015
• Tom: 70
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.5-20,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Bialas W.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznań

autor

Czerniak A.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznań

autor

Dobrowolska A.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznań

autor

Wojciechowska J.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznań

autor

Grajek W.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul.Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznań

Bibliografia

• 1. Council directive 70/524/EEC concerning additives in feeding-stuffs (1970). Official J. Eur. Comm. L 270/1, 840-856.
• 2. List of the authorised additives in feedingstuffs published in application of Article 9t (b) of Council Directive 70/524/EEC concerning additives in feedingstuffs (2004). Official Journal C, 50, 1-144.
• 3. Alnoman M., Udompijitkul P., Paredes-Sabja D., Sarker M. R. (2015). The inhibitory effects of sorbate and benzoate against Clostridium perfringens type A isolates. Food Microbiol., 48, 89-98.
• 4. Baszczok F., Rymowicz W. (2011). Microbiologica reprocessing of by-products from biodiesel production. Patent nr. US 2011/0111090.
• 5. Busta F. F., Stopforth J. D., Sofos J. N. (2005). Sorbic Acid and Sorbates. Antimicrobials in Food. Third Edition. CRC Press, 49-90.
• 6. Chipley J. R. (2005). Sodium Benzoate and Benzoic Acid. Antimicrobials in Food. Third Edition. CRC Press, 11-48.
• 7. Cox D. R., Reid N. (2000). Factorial designs. The Theory of the Design of Experiments. Chapman and Hall/CRC.
• 8. Davidson P. M., Taylor T. M., Schmidt S. E. (2013). Chemical Preservatives and Natural Antimicrobial Compounds. Food Microbiology, American Society of Microbiology. W: Davidson P. M., Vijay K. J., Jill K. B. (2001). Antimicrobial Agents, Food Additives, CRC Press.
• 9. European Union Register of Feed Additives EC 1831/2003, Edition 205 (2015). Appendixes 3e, 4 – 19.02.2015.
• 10. EFSA Panel (2011). EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed (FEEDAP). Scientific Opinion on Safety and Efficacy of Protural (sodium benzoate) as feed additive for weaned piglets. EFSA J., 9 (2), 2005.
• 11. Kwiatek K., Kukier E., Wasyl D., Hoszowski A. (2008). Microbiological quality of compound feedstuffs in Poland. Med. Wet., 64, 949-954.
• 12. Lennerz B. S., Vafai S. B., Delaney N. F., Clish C. B., Deik A. A., Pierce K. A., Ludwig D. S., Mootha V. K. (2015). Effects of sodium benzoate, a widely used food preservative, on glucose homeostasis and metabolic profiles in humans. Mol. Genet. Metab., 114, 73-79.
• 13. Skirdal M., Eklund T. (1993). Microculture model studies on the effect of sorbic acid on Penicillium chrysogenum, Cladosporium cladosporioides and Ulocladium atrum at different pH levels. J. Appl. Bact., 74, 191-195.
• 14. Nelder J. A., Mead R. (1965). A Simplex Method for Function Minimization. Computer J., 7, 308-313.
• 15. Niku-Paavola M. L., Laitila A., Mattila-Sandholm T., Haikara A. (1999). New types of antimicrobial compounds produced by Lactobacillus plantarum. J. Appl. Microbiol., 86, 29-35.
• 16. PN-EN ISO 4833-2:2013-12, Mikrobiologia łańcucha żywnościowego – Horyzontalna metoda oznaczania liczby drobnoustrojów – Część 2: Oznaczanie liczby metodą posiewu powierzchniowego w temperaturze 30 stopni C.
• 17. PN-EN ISO 6579:2003, Mikrobiologia żywności i pasz – Horyzontalna metoda wykrywania Salmonella spp.
• 18. PN-EN ISO 6887-1:2000, Mikrobiologia żywności i pasz – Przygotowanie próbek, zawiesiny wyjściowej i rozcieńczeń dziesięciokrotnych do badań mikrobiologicznych – Ogólne zasady przygotowania zawiesiny wyjściowej i rozcieńczeń dziesięciokrotnych.
• 19. PN-EN ISO 7218:2008, Mikrobiologia żywności i pasz – Wymagania ogólne i zasady badań mikrobiologicznych.
• 20. PN-ISO 4831:1998, Mikrobiologia żywności i pasz – Horyzontalna metoda wykrywania i oznaczania liczby bakterii z grupy coli – Metoda najbardziej prawdopodobnej liczby.
• 21. PN-ISO 21527-1:2009, Mikrobiologia żywności i pasz – Horyzontalna metoda oznaczania liczby drożdży i pleśni – Część 1: Metoda liczenia kolonii w produktach o aktywności wody wyższej niż 0,95.
• 22. Rymowicz W. (2009). A new strain of Yarrowia lipolytica and its use in the industrial reclamation of glycerol fractions obtained during biodiesel production. Patent nr. WO/2009/061225.
• 23. Rywińska A., Juszczyk P., Wojtatowicz M., Robak M., Lazar Z., Tomaszewska L., Rymowicz W. (2013). Glycerol as a promising substrate for Yarrowia lipolytica biotechnological applications. Biomass and Bioenergy, 48, 148-166.
• 24. Sofos J. N. (1989). Sorbate Food Preservatives. Taylor & Francis.
• 25. Steels H., James S. A., Roberts I. N., Stratford M. (1999). Zygosaccharomyces lentus: a significant new osmophilic, preservative-resistant spoilage yeast, capable of growth at low temperature. J. Appl. Microbiol., 87, 520-527.
• 26. Tilman D., Cassman K. G., Matson P. A., Naylor R., Polasky S. (2002). Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature, 418, 671-677.