Využití postupů biologické konzervace ke zvýšení stability masných výrobků

Abstract

Cílem této práce je prozkoumat antimikrobiální vlastnosti probiotických bakterií a ověřit možný pozitivní vliv na snižování počtu kontaminujících bakterií v procesu výroby masných výrobků a na samotném produktu. Probiotika jsou prospěšné mikroorganismy, které přispívají k udržení střevní mikrobioty a mají pozitivní vliv na lidské zdraví. Během fermentačního procesu produkují antimikrobiální látky, například organické látky nebo bakteriociny, které potlačují růst nežádoucích a patogenních mikroorganismů. Tím se nejen prodlužuje trvanlivost, ale také se zvyšuje jejich bezpečnost. Díky těmto vlastnostem je stále více zkoumaný potenciál pro využití metabolických produktů probiotik – například v podobě přírodních konzervantů nebo ochranných kultur. Látky mohou posloužit jako náhrady za chemické přísady a nabídnout tak přirozenější alternativy v ochraně potravin. V experimentální části bakalářské práce byly kultivované vybrané probiotické kmeny: Lactobacillus acidophilus a Bifidobacterium bifidum. Produktem fermentace byl probiotický preparát, který byl podroben lyofilizaci a z následně vzniklého koncentrátu byl stanoven chromatograficky obsah kyseliny mléčné. Lyofilizát kmene Bifidobacterium bifidum obsahoval vyšší koncentraci kyseliny mléčné (173,46±3,47g/l) než Lactobacilus acidophilus (35,63±0,71g/l). Následně byly koncentráty analyzované z hlediska antimikrobiální aktivity, kde bylo prokázáno, že vybrané kmeny probiotických bakterií, zejména Lactobacillus acidophilus, vykazují výrazné antimikrobiální účinky díky produkci kyseliny mléčné a bakteriocinů, které byly stanovené nepřímou metodou. Na základě výsledků antimikrobiálních a kultivačních testů lze zvážit jejich aplikaci v různých fázích výroby masných výrobků. Probiotika nebo jejich metabolity by mohly být efektivně využity například při ošetření surovin před samotným zpracováním nebo před balením produktu. Využití probiotik a jejich produktů v těchto krocích by mohlo přispět ke snížení mikrobiální kontaminace, prodloužení trvanlivosti produktů a zvýšení jejich bezpečnosti bez použití chemických konzervantů.

The aim of this work is to investigate the antimicrobial properties of probiotic bacteria and to verify the possible positive effect on reducing the number of contaminating bacteria in the processing of meat products and on the product itself. Probiotics are beneficial microorganisms that contribute to the maintenance of the intestinal microflora and have a positive effect on human health. During the fermentation process, they produce antimicrobial substances, such as organic substances or bacteriocins, which inhibit the growth of contaminating microorganisms. This not only extends shelf life but also increases safety. Due to these properties, the potential of using the metabolic products of probiotics – for example in the form of natural preservatives or protective cultures – is increasingly being explored. Substances can serve as substitutes for chemical additives and thus offer more natural alternatives in food protection. In the experimental part of the bachelor thesis, selected probiotic strains Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum were cultured. The fermentation product was a probiotic preparation which was subjected to lyophilization and the lactic acid content of the resulting concentrate was determined chromatographically. The lyophilizate of Bifidobacterium bifidum strain contained a higher concentration of lactic acid (173.46±3.47 g/l) than Lactobacilus acidophilus (35.63±0.71 g/l) Subsequently, the concentrates were analysed for antimicrobial activity and the results of this work confirmed that the selected strains of probiotic bacteria, especially Lactobacillus acidophilus, showed significant antimicrobial activity due to the production of lactic acid and bacteriocins, which were determined by the indirect method. Based on the results of the antimicrobial and cultivation tests, their application at different stages of the meat products processing could be considered. Probiotics or their metabolites could be effectively used, for example, in the treatment of raw materials before processing or before packaging the product itself. The use of probiotics in these steps could help to reduce microbial contamination, extend the shelf life of products and increase their safety without the use of chemical preservatives.