Study of the effect of gamma radiation on the antibiotic activity of osmotic microbiota in some types of urbechs

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. “Urbech” – traditional national product of Dagestan peoples recently found increasing popularity among adherents of a healthy diet. Urbech made according to traditional recipes retains its properties when stored for more than 1-2 years. Nowadays urbech range is constantly expanding. Some of the new types of urbech can spoil in 5-7 days.

Materials and methods. The samples of urbech made from coconut flakes and dried mulberries spoiled most quickly, peanut urbech with grated cocoa beans and date syrup, and sesame urbech with honey. The urbech has been treated with antioxidants and mild preservatives and has been exposed to gamma radiation. Using standard methods, the authors have determined humidity, pH, acid number of fat, viscosity, the number of pathogenic microorganisms, including salmonella, QMAFAnM, coliform bacteria, yeast and moldy fungi, osmophilic yeast.

Results. The introduction of antioxidants has increased the best before date of urbech by 7-14 days. Mild preservatives have had no effect on increasing the best before date of nut butter. The drug Polybiom has increased the best before date of urbech by 21-28 days. The study of the urbech microbiological indicators with obvious signs of spoilage has shown that the number of pathogenic microorganisms, including salmonella, QMAFAnM, coliform bacteria, molds and yeasts does not exceed the values ​​regulated in TR CU 021/2011. Treatment of the urbech with gamma radiation has shown that the radiation dose of more than 2 kGy leads to the change in its organoleptic properties. Osmoresistant microorganisms are present in all the variants. Compared to the control samples, with an increase in the radiation dose, the osmophilic microflora decreases from 10 to 55 times.

Conclusion. During the storage of newly developed types of urbech, it has been found out that its spoilage is not associated with the natural processes of fat oxidation. No microorganisms above the values regulated in TR CU 021 have been found in the urbech. Osmophilic microorganisms develop in the experimental samples of the urbech. Gamma irradiation of urbech at a dosage permissible for food up to 10 kGy reduces the amount of osmophilic microflora up to 55 times. When treated with radiation at a dose of up to 2 kGy, the urbech organoleptic properties are preserved. Accordingly, the treatment with ionizing radiation at the doses up to 2 kGy is effective for preserving organoleptic and microbiological parameters urbechs, including osmophilic yeast, which is not regulated by the regulatory documents in the Russian Federation, for a certain period of storage. To study the causes of the urbech spoilage, further detailed studies of microorganisms and their metabolic products are required.

About the authors

Roza T. Timakova

Ural State Economic University

Author for correspondence.
Email: trt64@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4777-1465
SPIN-code: 7663-1784
Scopus Author ID: 57203766629
ResearcherId: C-3922-2018

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor

 

Russian Federation, 62, 8 Marta Str., Ekaterinburg, 620144, Russian Federation

Andrey A. Khlopov

Vyatka State Agrotechnological University

Email: akhlopov@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-3774-4329

Candidate of Agricultural Sciences

 

Russian Federation, 133, Oktyabrsky Ave., Kirov, 610017, Russian Federation

Elena S. Lybenko

Vyatka State Agrotechnological University

Email: elenalybenko@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8853-1903

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor

 

Russian Federation, 133, Oktyabrsky Ave., Kirov, 610017, Russian Federation

Sergey O. Nikitin

"RCOT "Era" LLC

Email: era@po-mayak.ru

General Director

 

Russian Federation, 16, room 201, Seventh line, Ozersk, Chelyabinsk region, 456780, Russian Federation

References

  1. Yagafar, M. K., Gainutdinov, T. R., Idrisov, A. M., Rakhmatullina, G. I., Yunusov, I. R. (2022). Assessment of biological safety of irradiated feed and food products. Veterinary Doctor, (2), 21-28. https://doi.org/10.33632/1998-698 EDN: https://elibrary.ru/thkguc
  2. Bulatova, A. G., Sergeeva, G. A. (2021). Traditional food culture of the peoples of Dagestan. Moscow: Prospekt. 96 p. ISBN: 978-5-392-34147-4. EDN: https://elibrary.ru/sjdyb
  3. Danyo, E. K., Ivantsova, M. N., Selezneva, I. S. (2024). Ionizing radiation effects on microorganisms and its applications in the food industry. Foods and Raw Materials, 12(1), 1-12. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2024-1-583 EDN: https://elibrary.ru/xicyhk
  4. Kushch, I. V., Vanner, N. E., Udavliev, D. I., Muradova, M. D. (2019). Microbiological safety of honey. Health, Food & Biotechnology, 1(3), 106-117. https://doi.org/10.36107/hfb.2019.i3.s267 EDN: https://elibrary.ru/syvgzy
  5. Mordkovich, Ya. B., Baranova, L. I. (2023). Prospects for using radiation disinsection for quarantine phytosanitary disinfection. Phytosanitary. Plant Quarantine, (3), 60-64. https://doi.org/10.69536/u8906-0079-0762-a EDN: https://elibrary.ru/xrbxzc
  6. Ramazanova, Z. B., Gadzhalova, F. A. (2023). Dagestan traditional dishes and food products as a marker of folk culture and regional brand. Heritage of Ages, (2), 31-45. https://doi.org/10.36343/SB.2023.34.2.002 EDN: https://elibrary.ru/iytxow
  7. Sarukhanov, V. Ya., Shesterikov, A. Yu., Pomyasova, M. G., Kharlamov, V. A., Polyakova, I. V., Karpenko, E. I. (2022). Systematization of experimental research results and creation of the database «Radiation processing of agricultural raw materials and food products». Radiation and Risk (Bulletin of the National Radiation and Epidemiological Register), 31(3), 37-47. https://doi.org/10.21870/0131-3878-2022-31-3-37-47 EDN: https://elibrary.ru/adzlir
  8. Nechaev, A. P., Samoylov, A. V., Bessonov, V. V., Nikolaeva, Yu. V., Tarasova, V. V., Pilipenko, O. V. (2020). Influence of antioxidants in native and micellated forms on shelf life of emulsion fat product. Voprosy Pitania, 89(5), 101-109. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10070 EDN: https://elibrary.ru/wwgvza
  9. Bliznyuk, U. A., Borshchegovskaya, P. Yu., Zubritskaya, Ya. V., Ipatova, V. S., Malyuga, A. A., Rozanov, V. V., Chernyaev, A. P., Chulikova, N. S., Yurov, D. S. (2023). Effect of ionizing radiation on germination and biometric indicators of oilseed crops. Technologies of Living Systems, 20(1), 79-89. https://doi.org/10.18127/j.20700997-202301-09 EDN: https://elibrary.ru/ouawqp
  10. Timakova, R. T., Tikhonov, S. L., Tikhonova, N. V. (2020). Ionizing radiation treatment as an innovative process approach in food storage technology for modern agriculture. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 421(2):022015. https://doi.org/10.1088/1755-1315/421/2/022015. EDN: https://elibrary.ru/uxncvj
  11. Timakova, R., Akulich, A., Samuylenko, T. (2021). The role of biotechnology in ensuring the preservation of dry composite mixtures. E3S Web of Conferences, 254:10018. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202125410018. EDN: https://elibrary.ru/ugnqm
  12. Timakova, R., Efremova, S., Zuparova, V. (2021). Ways to improve the technological properties of commercial grain and ensure its preservation. AIP Conference Proceedings, 2419:020017. https://doi.org/10.1063/5.0069615. EDN: https://elibrary.ru/hlylxv
  13. Тутельян, В. А. (2012). Химический состав и калорийность российских продуктов питания: Справочник. М.: Дели Принт. 283 с. ISBN: 978-5-905170-20-1. EDN: https://elibrary.ru/qmcskv
  14. Ahmad, F., Mohammad, Z. H., Zaidi, S. F., Ibrahim, S. A. (2023). A comprehensive review on the application of ultrasound for the preservation of fruits and vegetables. Journal of Food Process Engineering, 46(6), 1-27. https://doi.org/10.1111/jfpe.14291. EDN: https://elibrary.ru/uwgvee
  15. Medvid, O. O., Peredera, Zh. O., Shcherbakova, N. S., Peredera, S. B. (2023). Analysis of the Italian honey market. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary Sciences, 25(112), 16-21. https://doi.org/10.32718/nvlvet11202. EDN: https://elibrary.ru/uingcb
  16. Andersen, N. R., Petersen, R. van D, Frost, M. B. (2022). Consumer interest in hummus made from different pulses: Effects of information about origin and variety seeking tendency. International Journal of Gastronomy and Food Science, 29(1):100572. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2022.100572. EDN: https://elibrary.ru/fxcjkx
  17. Anderson, N. M. (2018). Recent Advances in Low Moisture Food Pasteurization. Current Opinion in Food Science. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2018.11.001
  18. Coulombe, G., Tamber, S. (2022). Salmonella enterica Outbreaks Linked to the Consumption of Tahini and Tahini-Based Products. Microorganisms, 10(11):2299. https://doi.org/10.3390/microorganisms10112299. EDN: https://elibrary.ru/jgroig
  19. Mousavi, Z. E., Hunt, K., Koolman, L., Butler, F., Fanning, S. (2023). Cronobacter Species in the Built Food Production Environment: A Review on Persistence, Pathogenicity, Regulation and Detection Methods. Microorganisms, 11, 2-24. https://doi.org/10.3390/microorganisms11061379. EDN: https://elibrary.ru/nsjdza
  20. Davidson, A. (2014). The Oxford Companion to Food. Oxford: University Press. 921 p. (pp. 802-803). https://doi.org/10.1093/acref/9780199677337.001.0001
  21. Lang, E., Rhee, M. S., Gonçalves, M. P. M. B. B., Sant’Ana, A. A. (2023). Desiccation strategies of Cronobacter sakazakii to survive in low moisture foods and environment. Trends in Food Science & Technology. 104241. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.104241. EDN: https://elibrary.ru/ucorby
  22. Al-Qadiri, H., Amr, A., Al-Holy, M. A., Shahein, M. (2021). Effect of gamma irradiation against microbial spoilage of hummus preserved under refrigerated storage. Food Science and Technology International, 27(7), 598-607. https://doi.org/10.1177/1082013220975891. EDN: https://elibrary.ru/kjvtfd
  23. Esen, E., Turga, Ö. (2023). Prevention of the Growth of Salmonella Spp. and Listeria Spp. in Tahini by Using Antagonistic Microorganisms. Çukurova Tarım Ve Gıda Bilimleri Dergisi, 38(1), 26-39. https://doi.org/10.36846/CJAFS.2023.96. EDN: https://elibrary.ru/hmxuhs
  24. Grasso, E. M., Stam, C. N., Anderson, N. M., Krishnamurthy, K. (2014). Heat and steam treatments. In: The microbiological safety of low water activity foods and spices. Springer. P. 403-426. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-2062-4_21
  25. Al-Nabulsi, A. A., Osaili, T. M., Olaimat, A. N., Almasri, W. E., Ayyash, M., Al-Holy, M. A., Jaradat, Z. W., Obaid, R. S., Holley, R. A. (2020). Inactivation of Salmonella spp. in tahini using plant essential oil extracts. Food microbiology, 86:103338. https://doi.org/10.1016/j.fm.2019.103338. EDN: https://elibrary.ru/zrezxq
  26. Olaimat, A. N., Al-Nabulsi, A. A., Osaili, T. M., Al-Holy, M., Ghoush, M. A., Alkhalidy, H., Jaradat, Z. W., Ayyash, M., Holley, R. A. (2022). Inactivation of stressed Salmonella enterica, Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes in hummus using low dose gamma irradiation. Journal of Food Science, 87(2), 845-855. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16036. EDN: https://elibrary.ru/pyndjc
  27. Loots, M., Chidamba, L., Korsten, L. (2021). Microbial load and prevalence of Escherichia coli and Salmonella spp. in macadamia nut production systems. Journal of Food Protection, 84(6), 1088-1096. https://doi.org/10.4315/JFP-20-238. EDN: https://elibrary.ru/dczecw
  28. Mainardi, P. H., Bidoia, E. D. (2024). Food safety management: preventive strategies and control of pathogenic microorganisms in food. European Journal of Biological Research, 14(1), 13-32. https://doi.org/10.5281/zenodo.10724672
  29. Topcam, H., Coşkun, E., Son, E., Kütük, D., Aytaç, S. A., Mert, B., Ozturk, S., Erdogdu, F. (2023). Microwave decontamination processing of tahini and process design considerations using a computational approach. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 86:103137. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2023.103377. EDN: https://elibrary.ru/ahugmg
  30. Osaili, T. M., Al-Nabulsi, A. A., Aljaafreh, T. F. (2018). Use of gamma radiation to inactivate stressed Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes in tahini halva. Food Microbiology, 278, 20-25. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2018.04.029
  31. Sánchez-Maldonado, A. F., Lee, A., Farber, J. M. (2018). Methods for the control of foodborne pathogens in low-moisture foods. Annual Review of Food Science and Technology, 9, 177-208. https://doi.org/10.1146/annurev-food-030117-012304. EDN: https://elibrary.ru/vhacny
  32. Olaimat, A. N., Al-Holy, M. A., Abughoush, M. H., Daseh, L., Al-Nabulsi, A. A., Osaili, T. M., Al-Rousan, W., Maghaydah, S., Ayyash, M., Holley, R. A. (2023). Survival of Salmonella enterica and Listeria monocytogenes in date palm paste and syrup at different storage temperatures. Journal of Food Science, 88(7), 2950-2959. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16620. EDN: https://elibrary.ru/xbxxgn
  33. Szpinak, V., Ganz, M., Yaron, S. (2022). Factors affecting the thermal resistance of Salmonella Typhimurium in tahin. Food Research International, 155:111088. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111088. EDN: https://elibrary.ru/lrpofk
  34. Al-Nabulsi, A. A., Olaimat, A. N., Osaili, T. M., Shaker, R. R., Elabedeen, N. Z., Jaradat, Z. W., Abushelaibi, A., Holley, R. A. (2014). Use of acetic and citric acids to control Salmonella Typhimurium in tahini (sesame paste). Food Microbiology, 42, 102-108. https://doi.org/10.1016/j.fm.2014.02.020

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».