Yüksek hidrostatik basınç uygulamasının balık marinatında psikrotolerant biyojen amin üreten bakteriler ve biyojen amin oluşumu üzerine etkileri

Abstract

Bu çalışmada yüksek hidrostatik basınç uygulamasının ringa (Clupea harengus)marinatında psikrotolerant biyojen amin üreten bakteriler ve biyojen amin üretimiüzerine olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, farklı asitkonsantrasyonları (%2 ve %4) ile hazırlanan ringa marinatlarına Morganellapsychrotolerans ve Photobacterium phosphoreum bakterileri inoküle edilerek vakumpaketlenmiş ve yüksek hidrostatik basınç (100 MPa, 300 MPa ve 500 MPa 5-10 dk)uygulanmıştır. Yüksek hidrostatik basınç uygulanan ringa marinatları 4oC'de 3 ayboyunca depolanarak kalitesinde meydana gelen değişimler incelenmiştir.Morganella psychrotolerans gelişiminin baskılanmasında %4 asitkonsantrasyonu ile birlikte 300 MPa 10 dk ve 500 MPa yüksek hidrostatik basınçuygulamasının önemli derecede (P<0.05) etkili olduğu tespit edilmiştir. Photobacteriumphosphoreum inaktivasyonunda %4 asit konsantrasyonu ile 300 MPa ve üzeri yüksekhidrostatik basınç uygulamasının önemli derecede (P<0.01) etkili olduğu ve depolamasüresince bakteri gelişiminin olmadığı gözlenmiştir. Morganella psychrotolerans ileinoküle edilen %4 asit konsantrasyonlu ringa marinatlarında 500 MPa yüksekhidrostatik basınç uygulamasının laktik asit bakterileri (LAB) ve toplam psikrofilbakteri gelişimini önlemede tamamen etkili olduğu tespit edilmiştir. Photobacteriumphosphoreum ile inoküle edilen %2 asit konsantrasyonlu gruplarda 500 MPa, %4 asitkonsantrasyonlu gruplarda ise 300 MPa ve üzeri yüksek hidrostatik basınçuygulamasının LAB ve toplam psikrofil bakteri gelişimini baskılamada etkili olduğubulunmuştur. Hidrojen sülfür üreten bakteriler ve maya-küf gelişimi sadece M.psychrotolerans ile inoküle edilen %2 asit konsantrasyonlu gruplarda gözlenirken, P.phosphoreum ile inoküle edilen marinatlarda depolama boyunca hidrojen sülfür üretenbakteriler ve maya-küf gelişimi gözlenmemiştir.Ringa marinatlarında yüksek hidrostatik basınç uygulaması biyojen aminoluşumunu önemli derecede (P<0.01) etkilemiştir. Morganella. psychrotolerans ileinoküle edilen %2 asitli ringa marinatında 500 MPa 10 dk yüksek hidrostatik basınçuygulaması histamin oluşumunu tamamen engellerken, %4 asit gruplarında depolamasüresince histamin oluşumu gözlenmemiştir. Photobacterium phosphoreum ile inoküleedilen %2 asitli marinat gruplarında depolama süresince histamin oluşumu tespitedilmiş ancak 300 MPa ve üzeri basınç gruplarında bu oluşum önemsiz düzeyde kabuledilmiştir. Histamin oluşumu %4 asit konsantrasyonu ile hazırlanan P. phosphoreuminokülasyon gruplarında depolama boyunca önemsiz bulunmuştur. M. psychrotoleransinokülasyon gruplarında her iki asit konsantrasyonunda da putresin oluşumu gözlenmişancak farklı asit konsantrasyonları ve yüksek hidrostatik basınç uygulaması putresinoluşumunun baskılanmasında önemli derecede etkili olmuştur. Photobacteriumphosphoreum ile inoküle edilen ringa marinatlarında %2 asitli gruplarda putresinoluşumu önemsiz düzeyde iken, %4 asit konsantrasyonunda depolama boyunca putresinoluşumu gözlenmemiştir. Kadaverin oluşumunda yüksek hidrostatik basınç uygulamasıdüşük asitli M. psychrotolerans inokülasyon gruplarında oldukça başarılı olurken, %4asitli gruplarda ise depolama boyunca oluşum görülmemiştir. Photobacteriumphosphoreum ile inoküle edilmiş her iki asit grubunda da önemsiz düzeyde kadaverinoluşumu gözlenmiştir. Tiramin oluşumunu engellemede yüksek hidrostatik basınçuygulaması düşük asit konsantrasyonlarında etkili olmayıp her iki bakteri grubunda da%4 asit kombinasyonu ile oldukça etkili sonuçlar vermiştir.TVB-N değerleri M. psychrotolerans ile inoküle edilen kontrol gruplarındadepolamanın 15. gününde sınır değerlere ulaşmıştır. Depolama boyunca TVB-Ndeğerleri %4 asitli ve 500 MPa yüksek basınç uygulanmış marinatlarda 'çok iyi kalite'özelliğini korumuştur. Photobacterium phosphoreum ile inoküle edilen ringamarinatlarında depolama süresince %4 asit konsantrasyonu ile hazırlanmış gruplardaTVB-N değerleri önemli derecede (P<0.01) düşük bulunurken, yüksek hidrostatikbasınç uygulamasıyla TVB-N oluşumu azalmış ve depolama süresince sınır değereulaşmamıştır. Depolama süresince M. psychrotolerans inokülasyonlu her iki asitkonsantrasyonunda kontrol grupları ve yüksek basınç uygulanan gruplar arasında TMANdeğerleri açısından önemli derecede farklılıklar tespit edilmiştir. Düşük asitkonsantrasyonunda 500 MPa yüksek hidrostatik basınç uygulaması TMA-N oluşumunuönlemede oldukça etkili olurken, %4 asit gruplarında 100 MPa ve üzeri tüm basınçuygulamalarının başarılı olduğu tespit edilmiştir. Photobacterium phosphoreum ileinoküle edilen gruplarda farklı asit konsantrasyonları TMA-N oluşumunda önemliderecede (P<0.01) etkili olmuştur. Her iki asit grubunda da kontrol grupları daha yüksekdeğerlere ulaşırken, 300 MPa ve üzeri yüksek hidrostatik basınç uygulaması TMA-Noluşumunu baskılamada oldukça başarılı sonuçlar vermiştir. Yüksek hidrostatik basınçuygulaması ile her iki bakteri grubunda da %2 asit konsantrasyonunda pH değerlerikontrol grubuna göre düşük kalmıştır. Ancak yüksek asit konsantrasyonlu gruplarda pHdeğerlerinde depolama süresince dalgalanmalar gözlenmiştir. TBA değerleri tümgruplarda depolama boyunca artış göstermiş ancak basınç uygulanan gruplarda kontrolgruplarına göre daha düşük bulunmuştur. Yüksek hidrostatik basınç uygulanangrupların duyusal genel beğenisi depolama boyunca kontrol gruplarından daha iyiolmuştur.Yapılan çalışma sonunda, M. psychrotolerans ve P. phosphoreum ile inoküleedilen farklı asit konsantrasyonlarındaki ringa marinatlarında mikroorganizmagelişiminin baskılanması ve biyojen amin oluşumunun kontrol altına alınmasındayüksek hidrostatik basınç uygulamasının oldukça etkili olduğu gözlenmiştir.Psikrotolerant biyojen amin üreten bakterilerinin gelişiminin önlenmesi ve dolayısıylabiyojen amin üretiminin kontrol altına alınması için en uygun asit konsantrasyonunun%4, en etkin yüksek hidrostatik basınç uygulamasının ise 500 MPa olduğu tespitedilmiştir. Gerçekleştirilmesi planlanan ileriki çalışmalarda yüksek hidrostatikhidrostatik basınç uygulamasının balık marinatında endüstriyel kullanıma sunulması uygun görülmektedir.

The aim of this study was to investigate the inhibitory effects of high hydrostaticpressure (HHP) processing on psychrotolerant biogenic amine producing bacteria andbiogenic amine formation in marinated herring (Clupea harengus). For this purpose,marinated herring fillets prepared with different acid concentrations (2% and 4%) wereinoculated with Morganella psychrotolerans and Photobacterium phosphoreum, thentreated with HHP (100 MPa, 300 MPa, 500 MPa 5-10 min.) and packed under vacuum.Samples treated with HHP were stored at 4oC for 3 months in order to evaluate thealterations in quality parameters. It was observed that 300 MPa 10 min and 500 MPaHHP processing had significant effects (P<0.05) in suppression of M. psychrotoleransgrowth in marinated herring prepared with 4% acid. HHP processing over 300 MPa wassignificantly effective (P<0.05) to inactivate P. phosphoreum (in 4% acid concentration)and no bacteria growth was observed during the storage period.Application of HHP over 500 MPa was efficient in preventing the growth oflactic acid bacteria (LAB) and total psychrophilic bacteria in marinated herring (4%acid) inoculated with M. psychrotolerans. 300 MPa and higher HHP was effective toinhibit LAB and total psychrophilic bacteria growth in 4% acid groups inoculated withP. phosphoreum, while 500 MPa HHP was effective in 2% acid groups inoculated withP. phosphoreum. Hydrogene sulphide (H2S) producing bacteria and yeast-mold growthwere observed in only 2% acid groups inoculated with M. psychrotolerans, whereasthere was no growth of H2S producing bacteria and yeast-mold in groups inoculatedwith P. phosphoreum.HHP processing significantly (P<0.05) affected the formation of biogenicamines in marinated herring. Histamine formation was prevented with 500 MPa 10 minHHP treatment in 2% acidic marinade inoculated with M. psychrotolerans, while nohistamine formation was observed in 4% acidic marinade. During the storage period,vhistamin formation was found in 2% acid groups inoculated with P. phosphoreum,however this formation was considered as insignificant at 300 MPa and higher HHPtreatment. Histamin was found insignificant in 4% acid groups inoculated with P.phosphoreum throughout the storage period. In M. psychrotolerans inoculation groupsHHP treatment was significantly effective for prevention of the formation of putrescine,while observed in both acid concentration groups. Putrescine formation was foundinsignificant in 2% acid groups inoculated with P. phosphoreum, while this biogenicamine was not observed in 4% acid concentration during the storage period. Kadaverinewas not observed in marinades inoculated with P. phosphoreum and M. psychrotoleransinoculation groups with 4% acid. HHP treatment was effective to suppress tyramineformation in high acid concentration groups inoculated with both bacteria culture.TVB-N values were reached to limit values at 15th day of storage in controlgroups of M. psychrotolerans inoculated marinades. 4% acid groups treated with 500MPa HHP maintained their ''good quality'' throughout the storage. HHP treatmentsignificantly reduced the TVB-N formation in 4% acid concentration groups inoculatedwith P. phosphoreum and TVB-N values were significantly lower than those of 2% acidconcentration marinades. During the storage period, considerable differences werefound between controls and HHP treated groups in M. psychrotolerans inoculatedmarinades in terms of TMA-N values. 500 MPa HHP treatment was quite efficient toprevent TMA-N formation in low acid concentration, while pressure over 100 MPa wassuccessful in 4% acid groups. Different acid concentrations were significantly (P<0.01)effective to prevent TMA-N formation in P. phosphoreum inoculation groups. Whilecontrol groups reached higher values in both acid concentrations, pressure over 300MPa resulted in suppresion of TMA-N formation. pH values remained lower in HHPtreatment groups preaperad with 2% acid concentration. However, pH values showedfluctuations in higher acid concentration groups during the storage time. TBA değerleritüm gruplarda depolama boyunca artış göstermiş ancak basınç uygulanan gruplardakontrol gruplarına göre daha düşük bulunmuştur. Yüksek hidrostatik basınç uygulanangrupların duyusal genel beğenisi depolama boyunca kontrol gruplarından daha iyiolmuştur. TBARS values showed increasing in all groups during the storage period,however remained lower in pressure treated groups than the control groups. In highpressure treated groups, sensory quality (general acceptance) found better than controlgroups throughout the storage.In this study, it was observed that HHP processing has significant effect to controlgrowth of M. psychrotolerans and P. phosphoreum and biogenic amine formation inherring marinades. In order to prevent growth of psychrotolerant biogenic amineproducing bacteria and formation of biogenic amine in herring marinades, 4% acidconcentration and 500 MPa pressure treatment is most effective. The results showedthat, HHP treatment can be used in herring marinades for sustain the good quality.