تاثیر پودر والک بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبی همبرگر در شرایط یخچالی
محورهای موضوعی :
1 - دانشگاه ازاد ارومیه
کلید واژه:
چکیده مقاله :
سابقه و هدف : امروزه با صنعتي شدن جوامع، نياز مردم به غذاهايي كه سريع آماده مصرف مي شوند افزايش يافته است. يكي ازمحبوب ترين اين غذاها، همبرگر است. بنابراین گسترش روش¬هایی که بتواند ماندگاری و کیفیت همبرگر را بالاببرد، مورد توجه پژوهش¬های نوین است. در مطالعه حاضر به بررسی امکان استفاده از پودر والک به عنوان یک نگهدارنده طبیعی ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی برای همبرگر پرداخته شد. مواد و روش ها : مقادیر مختلف پودر والک خشک (1٪، ۵/۱٪ ، 2%) در تهیه همبرگر استفاده شد. سپس نمونه¬های تهیه شده در کیسه¬های پلی اتیلنی بسته بندی شدند و در دمای ۴ درجه نگهداری شدند. فاکتورهای کیفی نمونه¬ها در فواصل زمانی 1، 7، 14 و 21 روز ارزیابی شد. یافته ها : نتایج نشان داد تیمارهای پودر والک در همبرگر به خصوص تیمار 2٪ از پودر والک توانست رشد تعداد باکتری های سالمونلا و استافیلوکوکوس اورئوس به طور معنی داری کاهش دهد. همچنین استفاده از پودر والک در همبرگر سبب کاهش میزان شاخص¬ پراکسید (PV) ومیزان اسید تیوباربیتوریک (TBA) و شاخص نیتروژن فرار (TVB-N) در همبرگر در طی بیست و یک روز شود (P<0.05). میزان ترکیبات فنولی و پس از تیمار همبرگر با پودر والک به طور معنی داری به خصوص در تیمار 2٪ پودر والک افزایش یافت (P<0.05). نتیجه گیری: با توجه به نتایج ارزیابی کیفی و میکروبی، استفاده از پودر والک در فرمولاسیون همبرگر می تواند سبب افزایش ماندگاری و خواص کیفی این محصول شود. کلمات کلیدی: همبرگر، والک، نگهدارنده طبیعی ، خواص ضد میکروبی، خواص آنتی اکسیدانی
تاثیر پودر والک1 بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبی همبرگر در شرایط یخچالی
سارامتینی1*
1. گروه علوم و صنایع غذایی، واحد خوی، دانشگاه آزاد اسلامی، خوی، ایران
چکیده
سابقه و هدف : امروزه با صنعتي شدن جوامع، نياز مردم به غذاهايي كه سريع آماده مصرف مي شوند افزايش يافته است. يكي ازمحبوب ترين اين غذاها، همبرگر است. بنابراین گسترش روشهایی که بتواند ماندگاری و کیفیت همبرگر را بالاببرد، مورد توجه پژوهشهای نوین است. در مطالعه حاضر به بررسی امکان استفاده از پودر والک به عنوان یک نگهدارنده طبیعی ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی برای همبرگر پرداخته شد.
مواد و روش ها : مقادیر مختلف پودر والک خشک (1٪، ۵/۱٪ ، 2%) در تهیه همبرگر استفاده شد. سپس نمونههای تهیه شده در کیسههای پلی اتیلنی بسته بندی شدند و در دمای ۴ درجه نگهداری شدند. فاکتورهای کیفی نمونهها در فواصل زمانی 1، 7، 14 و 21 روز ارزیابی شد.
یافته ها : نتایج نشان داد تیمارهای پودر والک در همبرگر به خصوص تیمار 2٪ از پودر والک توانست رشد تعداد باکتری های سالمونلا و استافیلوکوکوس اورئوس به طور معنی داری کاهش دهد. همچنین استفاده از پودر والک در همبرگر سبب کاهش میزان شاخص پراکسید (PV) ومیزان اسید تیوباربیتوریک (TBA) و شاخص نیتروژن فرار (TVB-N) در همبرگر در طی بیست و یک روز شود (P<0.05). میزان ترکیبات فنولی و پس از تیمار همبرگر با پودر والک به طور معنی داری به خصوص در تیمار 2٪ پودر والک افزایش یافت (P<0.05).
نتیجه گیری: با توجه به نتایج ارزیابی کیفی و میکروبی، استفاده از پودر والک در فرمولاسیون همبرگر می تواند سبب افزایش ماندگاری و خواص کیفی این محصول شود.
کلمات کلیدی: همبرگر، والک، نگهدارنده طبیعی ، خواص ضد میکروبی، خواص آنتی اکسیدانی
The effect of Wild Garlic powder on physicochemical and microbial properties of hamburger under refrigerated conditions
Matini, S1*
1. Department of Food Science, Khoy.C., Islamic Azad University, Khoy, Iran
Abstract
Introduction: Today, by industrialization of societies, people's need for foods that are ready to be consumed quickly has increased. One of the most popular of these foods is hamburger. Therefore, the development of methods that can increase the shelf life and quality of hamburgers is of interest to modern research. In the present study, the possibility of using Wild Garlic powder as a natural antimicrobial and antioxidant preservative for hamburgers was investigated.
Materials: In this study, different amounts of dry Wild Garlic powder (1%, 1.5% and 2%) were used in the preparation of hamburgers. Then the prepared samples were packed in polyethylene bags and kept at 4 ֯ C. The quality factors of the samples were evaluated at time intervals of 1, 7, 14 and 21 days.
Results and Discussion: The results showed that the treatments of wild garlic powder in hamburger, especially the treatment of 2% wild garlic powder, were able to significantly reduce the growth of Salmonella and Staphylococcus aureus bacteria. Also, the use of wild garlic powder in hamburger caused a decrease in the peroxide value (PV), the amount of thiobarbituric acid (TBA), and the volatile nitrogen value (TVB-N) in hamburger within twenty-one days (P<0.05). Also, the amount of phenolic compounds and after the treatment of hamburger with wild garlic powder increased significantly, especially in the treatment of 2% wild garlic powder (P<0.05).
Conclusion: According to the quality and microbial evaluation results, the use of Wild Garlic powder in the hamburger formulation can increase the durability and quality properties of this product.
Keywords: hamburger, Wild Garlic, natural preservative, antimicrobial properties, antioxidant properties
[1] Allium ursinum
مقدمه
نویسنده مسئول: گروه علوم وصنایع غذایی، واحدخوی، دانشگاه آزاداسلامی، خوی، ایران آدرس الکترونیک: تاریخ دریافت مقاله:09/12/1403 تاریخ پذیرش:20/05/1404 |
مواد و روش ها
تجهیزات و لوازم آزمایشگاهی
محل انجام آزمایش
فراواری همبرگر با درصدهای مختلف والک و همچنین آزمایشهای مورد بررسی در این مطالعه در آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوی مورد ارزیابی قرار گرفت.
تهیه پودر والک
تهیه نمونه همبرگر
نمونه هاي همبرگر بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره 2304 در شرایط آزمایشگاهی تولید شد(16). به این ترتیب که گوشت چرخ شده گوسفندي خریداري شده و در مجاورت یخ و در شرایط استریل با پیازهاي رنده شده مخلوط گردید. نمک به همراه آرد با نسبت مشخصی با گوشت و پیاز به مخلوط اضافه شد. سپس غلظت های مختلف (شاهد، 1٪، ۵/۱٪ ، 2%) از پودرهای والک استریل شده به همبرگر اضافه شد سپس همبرگرها در بستههای پلی اتیلنی در دمای یخچال به مدت 21 روز نگهداری گردید. تیمارها در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا شد. نمونه برداری در فواصل 7 روزه انجام شد.
اندازه گیری PV
برای تعیین مقدار پراکسید ابتدا 15 گرم از گوشت چرخ کرده مورد استفاده در همبرگر را که خوب میکس شده بود، در دکانتور500 سی سی قرار داده، سپس 30 سی سی کلروفرم به آن افزوده و کمی تکان داده مجددا ، 30 سی سی کلروفرم و بعد 60 سی سی متانول به آن افزوده شد. پس از 24-12 ساعت، 36 سی سی آب مقطر به نمونه افزوده شده به مدت 1-2 ساعت استراحت داده شده تا 3 فاز تشکیل شود. با دقت، 20 سی سی از فاز پایین، به ارلن مایر 250 سی سی سر سمبادهای انتقال داده، 25 سی سی اسید استیک کلروفرمی (نسبت کلروفرم به اسید استیک 3:2) به آن افزوده گردید. سپس 5/0 سی‌سی محلول یدور پتاسیم اشباع (که به صورت تازه آماده شده و در تاریکی قرار گرفته) و 30 سی سی آب مقطر به محتویات ارلن اضافه شد، درب آن را گذاشته، به مدت 1 دقیقه در تاریکی استراحت داده شده و بعد مقدار 5/0 سی سی معرف نشاسته 1% به آن افزوده می شود و درب ارلن را گذاشته، محلول به شدت تکان داده شده است. ید آزاد شده، باعث تغییر رنگ محلول شده که با محلول تیوسولفات 01/0 نرمال، تا بیرنگ شدن محلول یا ظهور رنگ شیری و شفاف شدن فاز بالایی روغن تیتر شده و در نهایت با استفاده از رابطه زیر، میزان پراکسید بر حسب میلی اکی والان پراکسید در یک کیلوگرم چربی محاسبه گردید(17).
اندازه گیری TBA
برای اندازه گیری TBA ابتدا 200 میلی گرم از نمونه گوشت میکس شده همبرگر را ، به بالن 25 سی سی انتقال داده، و با 1- بوتانول به حجم رسانده و5 سی سی از این محلول را به لوله فالکون خشک دربدار انتقال داده سپس 5 سی سی معرف TBA (که از انحلال 200 میلی گرم پودر TBA در 100 سی سی حلال 1- بوتانول و صاف کردن بوسیله کاغذ صافی به دست آمده) به آن افزوده شده است. سپس لوله ها در بن ماری با دمای C˚۹۵، به مدت 2 ساعت قرارگرفت. ودر دمای محیط سرد و سپس با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر، میزان جذب آنها (As) در530 نانومتر در مقابل شاهد آب مقطر (Ab) خوانده شد. با استفاده از رابطه زیر، میزان TBA(بر حسب میلی گرم مالون دی آلدئید در هر کیلوگرم از بافت همبرگر) مورد محاسبه قرار گرفت(18).
اندازه گیری TVB-N
ابتدا 10 گرم از گوشت میکس شده ی همبرگر و 2گرم اکسید منیزیم در یک بالن کلدال توزین شد. سپس 300 سی سی آب مقطر ، 2 قطره اکتانول ( به عنوان ضد کف) وتعدادی ساچمه شیشه ای ( یا سنگ جوش به منظور بهتر صورت گرفتن انتقال حرارت و به دام افتادن حباب های حاصل از عمل جوش در داخل فضای متخلخل و محبوس شده ی آن و جلوگیری از پریدن مایع) نیز به محتویات بالن افزوده شده است. سپس سیستم کلدال نصب شده و در زیر لوله خروجی سیستم ، ارلنی 500 سی سی حاوی 25 سی سی اسیدبوریک %2دارای 2-3 قطره معرف متیل رد قرار گرفته به طوریکه سر لوله خروجی کاملا درون محلول ارلن قرار گیرد. سپس گازهایی که معرف بازهای ازته فرار پس از برقرای جریان آب سرد و روشن شدن هیتر متصاعد شده، که به صورت تغییر رنگ محلول از ارغوانی به زرد نمایان می گردد.که در نهایت این محلول با اسید سولفوریک 1/0 نرمال تیتر شده تا محلول مجددا ارغوانی شودو سپس با استفاده از رابطه زیر بر حسب میلی گرم در 100 گرم گوشت محاسبه گردید(19).
TVB-N= حجم اسید سولفوریک مصرفی×14
اندازه گیری مقدار فنول کل
میزان ترکیبات فنولی کل در پودر والک با کمک روش فولین سیوکالتو اندازه گیری شد و نتایج به دست آمده بر حسب میلی گرم اسید گالیک در گرم ارائه گردید. ابتدا مقدار ۱ میلی لیتر از عصاره پودر والک، ۱ میلی لیتر معرف فولین سیوکالتئوی ۱۰ برابر رقیق شد و به آن ۱ میلی لیتر محلول سدیم کربنات (۵/٪) و ۱ میلی لیتر آب مقطر اضافه شد و به مدت ۳۰ دقیقه در دمای اتاق انکوبه شد. جذب مخلوط در دمای اتاق و طول موج ۷۳۰ نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد و محتوای فنول کل با استفاده از منحنی استاندارد گالیک اسید تعیین شد(20).
سويه ميكروبي مورد مطالعه: استافيلوكوكوس اورئوس استاندارد ATCC-25923 و سالمونلا انتریکا سروتیپ تیفی‌موریوم استاندارد ATCC-13076 مورد نياز جهت افزودن به همبرگر، بصورت آمپول ليوفيليزه ازکلکسیون میکروبی انستیتو پاستور ايران تهيه گرديد.
فعالسازي سويه‌های ميكروبي استافيلوكوكوس و سالمونلا
آمپول ليوفيليزه حاوي سويه استاندارد استافيلوكوكوس اورئوس و سالمونلا را طبق دستورالعمل شركت سازنده از محل بالاي توده پنبه خراش داده شده، سپس اطراف آمپول با گاز استريل مرطوب شده با الكل 70 درجه كاملا ضدعفوني گرديد. آمپول احاطه شده توسط گاز استريل، از محل خراش شكسته شد. توده پنبه به كمك يك پنس استريل خارج شده، تحت شرايط استريل در زير هود و به كمك پيپت پاستور استريل 5/ 0 تا 1 ميلي‌ليتر از محيط كشت مايع استريل تريپتون سويا براث (TSB)برای استافیلوکوکوس و مایع استریل برین هرت اینفیوژن براث (BHI) برای سالمونلا (Merck) به ماده خشك موجود در آمپول اضافه و پس از يكنواخت شدن، سوسپانسيون ميكروبي حاصل شد. سوسپانسيون‌های حاصل توسط آنس استريل مخلوط شده و مقداري از آن جهت تهيه كشت مادر روي محيط آگار مغذي (Difco,Laboratories,Detroit, MI) منتقل و كشت انجام گرديد. سپس براي رشد استافيلوكوكوس اورئوس و سالمونلا، محيطهاي كشت حاوي ميكروب به مدت 24 ساعت در گرمخانه 37 درجه سانتيگراد گرمخانه گذاري شدند. بعد از اين مدت، از كشت مادر رشد يافته، كشت ديگري روي آگار مغذي به عنوان كشت ذخيره تهيه شد و در مراحل بعدي استفاده گرديد(21).
تهيه محلول استاندارد 5/0 مك فارلند
يكي از روشهاي تعيين تعداد باكتريها در محيط مايع، روش شمارش غير مستقيم است. در روش كدورت سنجي كه يكي از معمولترين روشهاي شمارش غير مستقيم است، كدورت محيط مايع كه باكتري در آن رشد كرده است، با يك استاندارد كه كدورت آن با تعداد معيني باكتري متناسب است، مقايسه ميشود. كدورت استاندارد را مي‌توان بوسيله مخلوط مقادير مشخصي از مواد شيميايي ايجاد نمود كه يك نمونه از آن سولفات باريوم است كه شدت آن توسط مك‌فارلند با تعداد تقريبي باكتريها ارزيابي شده است(22). استانداردهاي مك‌فارلند با افزودن حجم خاصي از محلول اسيد سولفوريك1% و كلريد باريوم 75/1 % براي بدست آوردن يك محلول سولفات باريوم با دانسيته نوري خاص تهيه مي‌شوند و معمولاً استاندارد5/0 مک فارلندکه از افزودن 95/9 میلی‌لیتر اسید سولفوریک خالص 1% حجم به خجم به 05/0میلی‌لیتر کلرید باریوم حاصل میشود، بیشتر کاربرد دارد(23).
تهیه سوسپانسیون باکتریایی با غلظت استاندارد (۵/۰ مک فارلند)
هدف آن ایجاد تراکم باکتریایی مشخص برای همسان‌سازی شرایط آزمون که این غلظت معادل تقریباً 1.5 × 10⁸ CFU/ml باکتری زنده است. برای این کار از کشت ذخیره (ساب‌ماستر) به محیط کشت آگار شیبدار مغذی برای هر دو باکتری (به صورت جداگانه) تلقيح انجام شد. محیط‌های کشت به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد در انکوباتور قرار می‌گیرد تا کلونی‌های تازه رشد کنند. کلونی‌های رشد یافته سطح آگار با محلول نرمال سالین ۹/۰٪ شسته شدند. با این عمل، یک سوسپانسیون غلیظ از سالمونلا و استافیلوکوکوس (به‌صورت جداگانه) به‌دست آمد که حاوی میکروارگانیسم‌هایی در فاز رشد فعال هستند. مقدار کمی از این سوسپانسیون غلیظ با استفاده از پیپت پاستور استریل داخل لوله‌های استریل درپیچ‌دار ریخته شد. سپس با افزودن محلول نرمال سالین، سوسپانسیون رقیق گشت. کدورت حاصل با استاندارد 0.5 مک‌فارلند مقایسه میشود و تا رسیدن به تراکم حدود 1.5×10⁸ CFU/ml باکتری تنظیم شد. این مرحله با دستگاه اسپکتروفتومتر (در طول موج مناسب، معمولاً 600 نانومتر) یا مقایسه چشمی انجام پذیرفت(23). سپس با انجام محاسبات لازم مشخص گرديد كه براي رسيدن غلظت نهايي استافيلوكوكوس اورئوس و سالمونلا به 105×5 cfu/g، به 6 ميلي‌ليتر از سوسپانسيون فوق نياز است. سپس بلافاصله مقدار 1200 گرم همبرگر با 6 ميلي‌ليتر سوسپانسيون حاوي استافيلوكوكوس و سالمونلا (به طور جداگانه) مخلوط گرديد. در مرحله بعد تحت شرايط استريل، 10 نمونه 20 گرمي از مخلوط حاصل درون ظروف پلاستيكي استريل توزين شده و بعنوان شاهد انتخاب گرديدند. سپس 240 گرم از مخلوط همبرگر آلوده توزين و به آن 2 گرم پودر خشك والک اضافه و به طور كامل مخلوط گرديد(نمونه1درصد) و ساير تيمارها نيز به همين ترتيب با افزودن 3گرم (نمونه 5/1درصد) و 4 گرم (نمونه 2درصد) پودر به آنها آماده شده و پس از توزين در اندازه نمونه هاي 20 گرمي، در ظروف پلاستيكي مورد نظر پر و در شرایط یخچالی نگه داده شدند. در دوره‌های زمانی روز اول، هفتم، چهاردهم و بیست و یکم از هر تیمار 2نمونه گرفته شد و به منظور اندازه گيري رشد استافيلوكوكوس اورئوس و سالمونلا، در محيط هاي برد پاركر آگار و سالمونلا-شیگلا آگار به ترتيب كشت سطحي و مخلوط انجام گرديد و سپس به مدت 24 ساعت در دماي 37 درجه سانتيگراد گرمخانه‌گذاري شدند. به‌منظور شمارش و شناسایی میکروارگانیزمها از کلنی کانتر و ISO 6579 برای سالمونلا و ISO 6888 برای استافیلوکوکوس اورئوس استفاده شد(25و24).
آنالیز آماری
مطالعات کتابخانه ایی و آنالیزهای آماری در همه آزمایشات با سه تکرار انجام شد. از طرح آنالیز واریانس دو طرفه برای تحلیل نتایج استفاده و مقایسه میانگینها با کمک آزمون دانکن انجام میشود. سطح معنی داری ۹۵٪ در نظر گرفته خواهد شد. تجزیه و تحلیل داده در نرم افزار spss ورژن ۲۱ و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excell (2013) انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج میزان PV
بررسی PV در همبرگرهای تیمار شده با درصدهای مختلف پودر والک در روزهای تیمار تفاوت معنی داری را نشان داد (P<0.05). بیشترین PV مشاهده شده در گروه شاهد در روز بیست و یک (14/0±17/9) و کمترین میزان PV مشاهده شده در گروه همبرگرهای تیمار شده با 2% پودر والک در روز اول (14/۰±76/1) مشاهده شد (P<0.05)
شکل1. نمودار تغییرات میزان PV در طول زمان
گیاهان دارویی حاوي مواد زیست فعالی مانند فلاونوئیدها، آلکالوئیدها، تانن ها و ترپنوئیدها هستند که داراي خواص آنتی باکتریال و آنتی اکسیدانی هستند(26) وجود رابطه مثبت بین ترکیبات فنولی و خاصیت اکسیدانی و توانایی شکستن رادیکالهای آزاد، افزایش درصد پودر والک باعث کند شدن افزایش عدد پراکسید میشود(27). میزان مجاز پراکسید در فراورده‌های گوشتی برای مصرف انسانی 5 است(28).
نتایج میزان TBA
بررسی میزان TBAدر همبرگرهای تیمار شده با والک نشان داد که تفاوت معنی داری بین روزهای مختلف تیمار و دوزهای مختلف والک از نظر میزان TBA وجود دارد (P<0.05). تیمار دوزهای 5/1 تا 2٪ والک سبب کاهش معنی دار میزان TBA در همبرگر شد که کاملا وابسته به دوز استفاده شده والک بود (P<0.05)(شکل 2). بیشترین میزان TBA در تیمار شاهد در روز بیست و یک (012/0±94/3) و کمترین میزان TBA در تیمار 2٪ والک در روز اول (002/0±560/0) مشاهده شد (شکل2).
شکل2. نمودار تغییرات میزان TBAدر طول زمان
افزایش میزان TBA تیمارها در طول دوره را می‌توان به اکسیداسیون چربی و تولید ترکیبات فرار در حضور اکسیژن نسبت داد(29). پایداری مواد غذایی و گسترش ماندگاری همبرگر در کیفیت این فراورده غذایی بسیار اهمیت دارد. از جمله مهم ترین عوامل کنترل کننده کیفیت مواد غذایی حاوی روغن بالا نظیر همبرگر، کنترل فرآیند اکسیداسیون چربی است تا پایداری اکسیداتیو و ماندگاری قابل قبولی طی دوره زمانی مشخص داشته باشند(30). با توجه به نتایج به دست آمده، کاهش میزان شاخص پراکسید PV و شاخص اسید تیوباربیتوریک (TBA) در همبرگرها پس از اضافه کردن پودر والک بیانگر پایداری بهتر این محصول است . نظیر نتایج مشاهده شده در مطالعه حاضر، در مطالعه Ozogul و Uçar (2013) تاثیر غلظت های ۳/۰ و ۶/۰ پودر گیاهان آویشن، چای سبز، مریم گلی و برگ بود بر تغییرات اکسیداسیون همبرگر ماهی سبب کاهش معنی دار اکسیداسیون چربی ها شد. آنها وجود ترکیبات فنولی بالا را در این گیاهان یکی از علت های کاهش اکسیداسیون چربی ها عنوان کردند(31). در مطالعه متینی و خوشبخت نژاد (2025) با افزایش درصد پودر دارچین در همبرگر میزان PV و TBA کاهش یافت(32).
نتایج میزان TVB-N
نتایج حاصل از بررسی میزان TVB-N نشان داد که تیمار دوزهای متفاوت والک از روز 1تا 21 سبب تغییر معنی دار میزان TVB-N در همبرگرها شد (P<0.05). تیمار درصدهای 5/1 تا 2٪ از والک در همبرگرها سبب کاهش معنی داری در میزان TVB-N در همبرگر گردید (P<0.05)( شکل3).
شکل3. نمودار تغییرات میزان TVB-N در طول زمان
با توجه به نتایج، در تمامی روزها بیشترین مقادیر بازهای نیتروژنی فرار در تیمار شاهد مشاهده شد و با افزایش درصد پودرها، مقادیر بازهای نیتروژنی فرار کاهش یافت. TVB-N یک اصطلاح کلی است که شامل اندازه‌گیری تری متیل آمین ناشی از فساد باکتریایی، دی متیل آمین تولید شده به وسیله آنزیمهای اتولتیک طی نگهداری،آمونیاک ناشی از آمین زدایی آمینواسیدها و کاتابولیت‌های نوکلئوتیدی و دیگر ترکیبات بازی فرار نیتروژنی مرتبط با فساد غذایی است(33). افزایش ترکیبات فنولی و تاثیر آنها بر مکانیسم ضد میکروبی به دلیل داشتن گروههای هیدروکسیل باعث کاهش TVB-Nمیشود. در مطالعه مختاریان و همکاران (۲۰۲۱) نیز درصدهای مختلف عصاره گیاه بره موم در همبرگر ماهی سبب کاهش میانگین شاخص TVB-N در همبرگرها شد(34).
نتایج میزان فنول کل
بررسی نتایج ترکیبات فنولی کل نشان داد که تفاوت معنی داری در میزان این ترکیبات در همبرگرها پس از تیمار با درصد های مختلف پودر والک وجود داشت (P<0.05). میزان ترکیبات فنولی در گروه شاهد در همه روزهای تیمار صفر بود و با افزایش درصد پودر والک، میزان ترکیبات فنولی به طور معنی داری در گروه های مختلف تیمار همبرگر افزایش نشان داد (P<0.05)(شکل 4). بیشترین میزان ترکیبات فنولی در همبرگرها روز اول تیمار 2% پودر والک (01/0±532/0) مشاهده شد.
شکل4. نمودار تغییرات میزان فنول کل در طول زمان
بالا بودن ترکیبات فنولی دلیل عمده بالا بودن فعالیت آنتی اکسیدانی پودر والک می‌باشد. ترکیبات فنولی خاصیت آنتی اکسیدانی بسیار قوی دارد و سبب جذب رادیکالهای آزاد می شوند(35). در مطالعه متینی و درستی (۲۰۲3) نیز اضافه کردن عصاره زالزالک به همبرگر گوشت گاو سبب افزایش معنی دار ترکیبات فنولی در همبرگر شد(4). در مطالعه Rounds و همکاران (۲۰۱۳) اضافه کردن پودر پیاز به همبرگر گوشت گاو سبب افزایش معنی دار ترکیبات فنولی موجود در همبرگر و کاهش معنی دار شاخص های اکسیداسیون چربی شد(36).
شمارش تعداد باکتری سالمونلا
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد پودر والک تاثیر معنی‌داری بر میزان رشد باکتری سالمونلا دارد (P<0.05) (شکل 5). یشترین میزان رشد باکتری سالمونلا برابر 58/0±42/12 مربوط به نمونه شاهد و کمترین میزان رشد مربوط به نمونه حاوی 2درصد پودر والک در تمام زمان نگهداری بوده است. مکانیسم ممانعت ترکیبات فنولی از رشد سالمونلا به علت تاخیر یا ممانعت از سنتز DNA و پروتئین‌ها و نیز ممانعت از سنتز لیپیدها می باشد(37). در مطالعه دیگری که توسط Chen و همکاران (۲۰۲۱) انجام شده بود مشخص شد که عصاره زیتون، عصاره سیب، روغن پونه کوهی و روغن دارچین اضافه شده به گوشت خوک چرخ شده سبب کاهش معنی دار تعداد باکتری‌های سالمونلا به خصوص در روزهای ۳ تا ۷ شد(38).
شکل5. نمودارتغییرات تعداد باکتری سالمونلا درطول زمان
بر اساس نتایج اختلاف معنی داری بین تیمارها وجود دارد (P<0.05) (شکل6). نتایج نشان داد که بیشترین مقدار باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس در تیمار شاهد روز 21 (58/0±67/28) و کمترین تعداد باکتری رشد یافته استافیلوکوکوس اورئوس در تیمار 5/1 % والک روز اول (۵8/۰±28/1۰) بود (شکل 6).
شکل6. نمودارتغییرات تعداد باکتری استافیلوکوکوس اورئوس درطول زمان
ترکیبات فنولی موجود در گیاهان غشای خارجی میکروارگانیسم‌ها را تخریب کرده و سبب خروج لیپوساکاریدها و افزایش نفوذپذیری غشای سیتوپلاسمی بهATP میشود. خروج ATP منجر به تمام شدن ذخیره انرژی سلول و مرگ آن میشود(39). درسه و همکاران در سال 2010 فعاليت ضدباكتريايي سیر را به اثرات تركيبات گوگرددار گياه (آليسين) بر سنتز DNAو پروتئين پروكاريوت نسبت داد(40). در مطالعات ديگر روي عصاره كلم، اثرضدباكتريايي آن بر استافيلوكوكوس اورئوس به دليل محتواي بالاي اسيد فنوليك آن گزارش و نتايج مشابهي به دست آمد(41)
بحث و نتیجه گیری
ایده این پژوهش بر بهره‌گیری از خاصیت فیزیکوشیمیایی و ضدمیکروبی پودر والک (Wild Garlic) با مقادیر1 تا 2 درصد برای حفظ کیفیت همبرگر گوشت گاو در شرایط نگهداری21 روزه در یخچال (دمای 4 درجه سانتی‌گراد) استوار بود. نتایج تجزیه و تحلیل شیمیایی همبرگرهای تیمار شده با پودر والک نشان داد که میزان شاخص های اکسیداسیون چربی ( PV و TBA وTVB-N ) به صورت معنی داری کاهش یافت در حالیکه میزان ترکیبات فنولی افزایش معنی داری داشت. نتایج نشان داد که پودر والک به دلیل داشتن خواص ضد میکروبی میتواند مانع از رشد باکتری های پاتوژن نظیر باکتری های سالمونلاانتریدیس و استافیلوکوکوس اورئوس در همبرگر شود. مقدار تیمار 2٪ بیشترین تاثیر ضد میکروبی را نشان داد.
با توجه به تأكيد سازمان بهداشت جهاني استفاده از مواد نگهدارنده طبيعي در مواد غذايي و نتايج حاصل از اين پژوهش، مي توان استفاده از پودر والک بعنوان يك افزودني طبيعي با خاصيت ضد باكتريايي و آنتی اکسیدانی به عنوان جایگزینی برای آنتی‌اکسیدان‌ها و آنتی باکتریال‌های صنعتی جهت دستیابی به محصولاتی با ارزش تغذیه‌ای بالا در مواد غذايي مورد بررسي بيشتري قرار داد كه علاوه بر كاهش بار ميكروبي، سبب افزايش پايداري اكسيداسيوني و نيز بهبود ساير ويژگي‌هاي تغذيه‌اي محصول مي‌گردد. در نتیجه، توصیه میشود از پودر والک به عنوان افزودنی غذایی در غذاهای فراسودمند برای افزایش ماندگاری آنها استفاده شود.
تحقیقات آینده میتواند بر ترکیب پودر والک با ادویه‌های دیگر غنی از آنتی‌اکسیدان‌ها و آنتی باکتری‌های طبیعی و همچنین تاثیر استفاده از پودر والک در همبرگر بر خواص حسی و کیفی آن به منظور افزایش پذیرش کلی محصولات متمرکز شود.
منابع
1. Alqahtan, N. K., Makki, H. M., Mohamed, H. A., Alnemr, T. M., Al-Senaien, W. A., Al-Ali, S. A., & Ahmed, A. R. (2022). The potential of using bisr date powder as a novel ingredient in beef burgers: The effect on chemical composition, cooking properties, microbial analysis, and organoleptic properties. Sustainability, 14(21), 14143.N.##
2. Baer, A. A., & Dilger, A. C. (2014). Effect of fat quality on sausage processing, texture, and sensory characteristics. Meat Science, 96(3), 1242–1249##
3. Olvera-Aguirre, G., Piñeiro-Vázquez, Á. T., Sanginés-García, J. R., Sánchez Zárate, A., Ochoa-Flores, A. A., Segura-Campos, M. R., Vargas-Bello-Pérez, E., & Chay-Canul, A. J. (2023). Using plant-based compounds as reservatives for meat products: A review. Heliyon, 9(6), e17071.. ##
4. S. Matini, V. Dorosti,. Antibacterial effect of Hawthorn extract on Hamburger. FSCT 2023; 20 (134) :193-200##
11. Jazayeri, G. A. 1932. The Language of Food, printed and bound by Sepehr Printing House, Tehran, Volume 1, page 182. ##
14. Kesik, T. Blazewiez, M. Michnowsku, A. Michowska, A (2011) Influence of mulching and nitrogen nutritionon bear garlic (Allium ursinum L.) growth. Acta sci. pol, hortorum cultus, 10(3), 221-233##
15. Benkelia, N. Dahmouni, S. Onodera, SH, SHiomi, N (2005) Antimicrobial activity of phenolic compound extracts of various onions (Allium cepa L.) cultivars and garlic (Allium sativum L). Journal of food technology, 3(1), 30-34. ##
16. Iran Institute of Standards and Industrial Research, National Standard of Iran No. 2304, Characteristics of hamburgers and mixed burgers, test method. 2016. ##
17. H. Egan, H.E. Cox, D. Pearson, Pearson's chemical analysis of foods, Churchill livingstone1981. ##
18. A. Natseba, I. Lwalinda, E. Kakura, C. Muyanja, J. Muyonga, Effect of pre-freezing icing duration on quality changes in frozen Nile perch (Lates niloticus), Food Research International 38(4) (2005) 469-474. ##
19. Y.-J. Jeon, J.Y. Kamil, F. Shahidi, Chitosan as an edible invisible film for quality preservation of herring and Atlantic cod, Journal of agricultural and food chemistry 50(18) (2002) 5167-5178. ##
20. M. Sengul, H. Yildiz, N. Gungor, B. Cetin, Z. Eser, S. Ercisli, Total phenolic content, antioxidant and antimicrobial activities of some medicinal plants, Pakistan Journal of Pharmaceutical Sciences 22(1)(2009) ##
26. Yaghoobi, M., Sanikhani, M., Samimi, Z.,and Kheiry, A., 2022. Selection of a suitablesolvent for bioactive compounds extraction ofmyrtle (Myrtus communis L.) leaves usingultrasonic waves. Journal of Food Processingand Preservation, e16357. ##
27. Ouerfelli, M., Villasante, J., Ben Kaâb, L.B. and Almajano, M. 2019. Effect of neem (Azadirachta indica L.) on lipid oxidation in raw chilled beef patties. Antioxidants. 8(8): 305. ##
28. Jalali, M., Ariiai, P. and Fattahi, E. 2016. Effect of alginate/carboxyl methyl cellulose composite coating incorporated with clove essential oil on the quality of silver carp fillet and Escherichia coli O157:H7 inhibition during refrigerated storage. J Food Science and Technology. 53 (7). 757-765. ##
29. Munekata, P. E. S., Rocchetti, G., Pateiro, M., Lucini, L., Domínguez, R. and Lorenzo, J. M. 2020. Addition of plant extracts to meat and meat products to extend shelf-life and health-promoting attributes: An overview. Current Opinion in Food Science. 31, 81–87. ##
30. M. Hu, C. Jacobsen, Oxidative stability and shelf life of foods containing oils and fats, Elsevier2016. ##
31. Y. Ozogul, Y. Uçar, The effects of natural extracts on the quality changes of frozen chub mackerel (Scomber japonicus) burgers, Food and Bioprocess Technology 6(6) (2013) 1550-1560. ##
32. S. matini, F. khoshbakhtNejad.2025. The effect of cinnamon powder on the microbial and chemical properties of hamburger under refrigerated conditions. Studies of Biological Sciences and Biotechnology3(9). ##
33. F. Valipour Kootenaie,P. Ariaii, D. Khademi Shurmasti, and M. Nemati. 2017. Effect of chitosan edible coating enriched with eucalyptus essential oil and α-tocopherol on silver carp fillets quality during refrigerated storage, Journal of Food Safety. 37 (1): e12295. ##
34. M. Mokhtarian, M. Shabani, R. Kazempoor, Extending Oxidative Stability of Fish Burgers Using Propolis Ethanolic Extract during Storage, Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology 16(1) (2021) 109-122. ##
35. A. S, Munoz. (2006). Inhibition of Staphylococcus aureus in products by enterocin AS-48 produced in situ and ex situ: Bactericidal synergism with heat. International Dairy Journal, 45, 281-8. ##
36. L. Rounds, C.M. Havens, Y. Feinstein, M. Friedman, S. Ravishankar, Concentration-dependent inhibition of Escherichia coli O157: H7 and heterocyclic amines in heated ground beef patties by apple and olive extracts, onion powder and clove bud oil, Meat science 94(4) (2013) 461-467. ##
37. PS. Negi.2012. Review Plant extracts for the control of bacterial growth: Efficacy, stability and safety issues for food application. Int J Food Microbiol. 156: 7-17##
38. C.H. Chen, J. Marchello, M. Friedman, S. Ravishankar, Plant Extracts and Essential Oils at Concentrations Acceptable to a Sensory Panel Inactivate Salmonella Typhimurium DT104 in Ground Pork, Food and Nutrition Sciences 12(02) (2021) 162##
39. S. Burt. 2004. Essentialoils: their antibacterial propertied and potential application in foods-a review. International Food Mashinicrobiology. 94 (3): 223- 253. ##
40. D. Deresse. 2010. Antibacterial effect of garlic (Allium sativum) on Staphylococcu aureus: An in vitro study. Asian Journal of Medical Sciences 2: 62-65. ##