مطالعه و کنترل عوامل مؤثر در تغییرات میکروبی و شیمیایی خاویار با استفاده از سیستم HACCP در استان مازندران واستفاده ازمدلهای پیشگوبه منظور مدلسازی TVN و PV در خاویاردان
مجری :
ودود رضویلر
شماره ثبت
831/85
وزارت جهاد کشاورزی
سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی
مؤسسه تحقیقات شیلات ایران – پژوهشکده اکولوژی دریای خزر چکیده
این مطالعه درچهار بخش مختلف بشرح ذیل انجام گرفت .
بخش اول – ارزیابی آلودگی میکروبی و پتانسیل رشد آن در طول عمل‌آوری و نگهداری خاویار ایران و محیط فرآوری آن از نظر 12 آزمایش میکروبی در دو صیدگاه حوزه مازندران مورد بررسی قرار گرفت .کلاً 72 نمونه با دو تکرار از خاویار در سه مرحله 1) خاویار قبل از عمل‌آوری 2) خاویار عمل‌آوری شده و 3 ) خاویار عمل‌آوری و نگهداری شده بمدت 6 ماه در سردخانه 3- درجه سانتیگراد و هشت نمونه سطوح و وسایل مورد استفاده در فرآوری خاویار (14 مورد مختلف) مورد ارزیابی قرار گرفتند. گونه‌های ماهی خاویاری از نوع فیل ماهی، ازون برون وقره‌برون بودند. کلاً ترکیبی از 1920 آزمایش مختلف میکربی (3 *8 *2*12 مورد برای 3 مرحله خاویار) و (14 * 8 * 12 مورد برای محیط عمل‌آوری) در این مطالعه انجام گرفت. کشت‌های میکربی همچنین از نظر تعیین فلور غالب میکربی مورد آزمایش قرار گرفتند. دوازده آزمایش میکربی شامل شمارش‌های میکربی (بارکل باکتریایی) یا SPC در 37 و 25 درجه، شمارش قارچ، شمارش کلی فورم، استافیلوکوک، آنتروکوک همراه با جستجوی باکتری‌های سالمونلا، پلزیوموناس، ویبریو، کلستریدیوم بوتولینوم، کلستریدیوم پرفرینجنس ولیستریا بودند. چهارده مورد آزمایش میکربی محیط شامل دو نمونه آب، دو نمونه دست خاویار ساز، دو نمونه هوای اطاق همراه با قوطی خاویار، جارو (برس گیاهی مخصوص پاک کردن خاویار از غربال )، غربال، چاقوی ماهی بری، کف‌گیر، میز ماهی بری، میز خاویار سازی و کف کربی صید بودند . تعداد میکرب شمارش شده (در گرم نمونه) برای خاویار خام در آزمایش‌های SPC و قارچ بین صفر تا 100 و برای کلیفرم منفی بود. در خاویار عمل‌آوری شده تعداد 2-1 لوگ به تعداد SPC و قارچ اضافه گردید و نتیجه کلیفرم باز هم منفی بود. در مرحله نگهداری پس از 6 ماه د رسردخانه 3- درجه حدود 2 لوگ دیگر به تعداد SPC و قارچ اضافه گردید و در ضمن تعداد کلیفرم در این مرحله 10 * 5/5 تعیین گردید. در بین 14 مورد آزمایش محیط،کمترین آلودگی مربوط به نمونه هوا (کمتر از یک میکرب در سانتیمتر مربع در دقیقه) و بیشترین آلودگی مربوط به سطح کرپی صید محل تحویل ماهی (با SPC بالای 104 میکروب در هر میلی‌لیتر از آب شستشو) بود.میکربهای غالب فلور نیز در خاویار و محیط فرآوری آن شناسایی گردید. گرچه معیار پذیرش قانونی برای شمارش SPC قارچ، کلیفورم و سایر شمارش‌های میکربی در قضاوت روی خاویار و محیط فرآوری اختصاصی آن موجود نیست و نتایج آزمایش‌های ما بیانگر وضعیت خوب میکربی این فرآورده و محیط عمل‌آوری آن در اغلب موارد بررسی شده میباشد، ولی در بعضی موارد انجام اقدامات بهداشتی فوری برای ارتقاء کیفیت میکربی خاویار و محیط فرآوری آن ضروری است . تأثیر نتایج بدست آمده در این مطالعه در بهبود طراحی سیستم کنترل HACCP و فرمولاسیون جدید خاویار مورد بحث قرار گرفته است.
بخش دوم :رشد و توکسین‌زائی کلستریدیوم بوتولینوم واستریشیاکولی با استفاده از مطالعه تلقیحی و مواد نگهدارنده.
با توجه به ضعیف بودن خاصیت ضد میکربی اسیدبوریک و بوراکس در مقادیر کم و غیرمجاز بودن مصرف عمومی این مواد نگهدارنده خصوصاً در مقادیر زیاد، در اغلب کشورهای غربی و ضرورت پیش‌بینی یک فرمول مناسب نگهدارنده برای خاویار، در این مطالعه 16 فرمولاسیون مختلف از نظر غلظت های مختلف نمک (5/4، 5 و 5/5 درصد) و مواد نگهدارنده شامل 1)مخلوطی از 3/0 درصد اسیدبوریک و 4/0 درصد بوراکس 2) مخلوطی از 26/0 درصد سوربات پتاسیم و ppm 80 نیتریت سدیم 3) متیل پارابن با غلظت 1/0 درصد و 4) متیل پاراین با غلظت 2/0 درصد جهت مطالعه رشد و توکسین‌زائی دو باکتری مهم کلستریدیوم بوتولینیوم تیپ E و استریشیاکولی تیپ Olll در یک محیط کشت مدل بصورت مطالعه تلقیحی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت . میزان تلقیح اولیه در مورد اسپورهای کلستریدیوم و سلولهای اشریشیا ضریبی از 105 باکتری در هر میلی لیتر از محیط کشت آبگوشت مغز و جگر (BHI) انتخاب گردید. ارزیابی رشد در مورد کلستریدیوم بوتولینوم علاوه بر شمارش باکتری با آزمایش توکسین‌زائی نیز همراه بود. نتایج مطالعه نشان داد که رشد و توکسین‌زائی دو باکتری در BHI مدل شاهد (بدون نمک و نگهدارنده) و در BHI حاوی نمک تنها با غلظت‌های 5/4 تا 5/5 درصد مثبت بود. گرچه فرم ترکیبی نوع دوم مواد نگهدارنده توأم با نمک خاصیت ضدمیکربی بهتر از نوع اول نشان داد ولی در نهایت تاثیر آنها صرفاً بصورت باکتریواستاتیک نمایان گردید. در حالیکه استفاده از متیل پارابن با غلظت 1/0 تا 2/0 درصد (نوع ترکیبی 3 و 4) علاوه بر توقف رشد دو باکتری تلقیح شده بصورت باکتریوسید قوی نمایان گردید. ضعیف‌ترین اثر ضدمیکربی مربوط به ترکیب اسیدبوریک و بوراکس توام با نمک 5/4 تا 5/5 درصد و قوی‌ترین آن مربوط به ترکیب متیل پارابن (1/0 تا 2/0 درصد) توام با نمک 5/4 تا 5/5 درصد بود. لذا متیل پارابن که یک نگهدارنده مجاز و از گروه GRAS بوده و بر خلاف بسیاری از نگهدارنده‌های دیگر در pH نزدیک خنثی (مانند pH خاویار) نیز اثر ضد میکربی قوی نشان میدهد، برای آزمایش خاویار انتخاب گردید.
بخش سوم :مطالعه تغییرات شیمیایی خاویار در طول عمل‌آوری و نگهداری آن
هفت فاکتور شیمیایی شامل pH، پتانسیل آکسایش و کاهش (O/R) و باقیمانده نمک (Nacl) بعنوان زمینه سازهای رشد میکربی و فاکتورهای TVN (مقدار ازت آزاد)، PV (ارزش پراکسید)، هیستامین و باقیمانده فلزات سنگین (آهن، مس، روی و سرب) بعنوان شاخص‌های ارزیابی فساد و مخاطرات بهداشتی خاویار مجموعاً در 336 آزمایش مختلف در سه مرحله خاویار خام (مرحله1)،خاویار عمل‌آوری و قوطی شده (مرحله 2) و خاویار نگهداری شده بمدت 6 ماه در سردخانه 3- درجه سانتیگراد (مرحله 3) مورد ارزیابی قرار گرفت. بالاترین و پائین‌ترین مقادیر میانگین pH، O/R (میلی ولت) و Nacl (% ) در طول 3 مرحله عمل‌آوری به ترتیب شامل 2/6 و 35/5 برای pH، 3/48 و 1/12 برای O/R(میلی ولت)، 61/3 و017/0 برای نمک (%) بودند. همچنین بالاترین و پائین‌ترین میانگین TVN، PV و هیستامین در طول 3 مرحله عمل‌آوری بترتیب شامل 3/25 و 43/9 برای TVN (میلی‌گرم در 100 گرم)، 54/2 و 34/0 برای PV (میلی‌اکی والان در کیلوگرم)، 12/4 برای هیستامین (میلی‌گرم در 100 گرم )بودند. در مورد فلزات سنگین دامنه مقادیر بدست آمده در خاویار خام بترتیب شامل 48/7 تا 71/23، 01/1 تا 02/4، 7/12 تا 23/4 و54/0 تا 06/0 (میکروگرم در هر گرم) برای آهن، مس، روی و سرب بودند. بطورکلی نتایج نشان داد که برای ارتقاء کیفیت و درجه خاویار جهت صادرات بایستی ضمن اجتناب از شرایط غلط زمانی و حرارت در طول عمل‌آوری، طول نگهداری آن باید به کمتر از 6 ماه کاهش داده شود.
بخش چهارم : مدلسازی تازگی و فساد خاویار بر پایه تغییرات مقادیر TVN و PV رشد میکروبها بخصوص نوع سرمادوست در خاویار و تجزیه مواد اولیه میتواند منجر به تولید ازت فرار (TVN) در محصول گردد. از سوی دیگر، ترکیبات چربی خاویار نیز میتواند بعلت اکسیده شدن آن منجر به تولید پراکسید‌ها (PV) شود. مدلسازی پیشگو جهت پیش‌گویی تازگی یا فساد در بهداشت و صنایع غذایی در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است . بهمین دلیل برای تهیه یک مدل ریاضــی پیشگو جهت پیشگوئی تازگـی و فساد خاویار این دو فاکتور شیمیایی (PV , TVN) با انجام مطالعات چند فاکتوری مورد آزمایش قرار گرفت . در مطالعات مربوط به این مدل دو نوع مواد نگهدارنده (ترکیبی از اسید بوریک و بوراکس بمقدار 7/0 درصد و متیل پارابن بمقدار 15/0 درصد)، سه میزان دما (2-، 5 و 15 درجه سانیتگراد) و هفت زمان نگهداری (صفر، 2،4،8، 16،24 و 32 هفته) توأم با 5 درصد نمک بعنوان متغیرهای مستقل جهت پیشگوئی متغیرهای وابسته (TVN و PV) مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج تجزیه و تحلیل آماری و مدلسازی مناسب دو نوع مدل رابرای پیشگوئی فراهم نمود.
TVN= 97/1 + 20/15- (ST)04/0-(ST)2 35/2+ (F2) 55/22 + (1/F) 14/0 + (T*ST)
R2= 92/0
PV= 53/0 + 93/1- (ST) 003/0 + (T2)01/0 + (ST2)04/0 + (F2)69/3 + (1/ST)01/0 + (T*S)
R2= 92/0
با استفاده از این دو مدل میتوان وضعیت تازگی و فساد خاویار را در طول نگهداری، در دامنه شرایط بکارگیری شده با دقت 92 درصد مورد پیشگوئی قرار داد.