การบูรณาการภาพรวมของชุดการตรวจวิเคราะห์การปนเปื้อนของซัลโมเนลลาอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อยกระดับมาตรฐานการส่งออก

อาลักษณ์ ทิพยรัตน์

dc.contributor.author	อาลักษณ์ ทิพยรัตน์	th
dc.contributor.other	มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2019-03-25T09:10:02Z
dc.date.available	2019-03-25T09:10:02Z
dc.date.issued	2560
dc.identifier.uri	http://dspace.lib.buu.ac.th/xmlui/handle/1234567890/1983
dc.description.abstract	งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำเสนอการตรวจวิเคราะห์หา Salmonella รูปแบบใหม่และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับอุตสาหกรรมอาหาร โดยอาศัยการเพาะเลี้ยงเชื้อขนาดเล็กร่วมกับอาหารบ่งชี้เบื้องต้น การปรับปรุงสภาวะการเจริญที่เหมาะสมแก่ Salmonella ในอาหารตัวอย่าง โดยทำการเปรียบเทียบผลความเข้มข้นของอาหารเลี้ยงเชื้อสูตรทั่วไป คือ Tryptic Soy Broth หรือ TSB ที่ระดับความเข้มข้น 5-0.125 เท่า เพื่อทดสอบปริมาณความต้องการสารอาหารของ Salmonella จากนั้นจึงทำการเปรียบเทียบคุณภาพอาหารเลี้ยงเชื้อที่ได้จากสารอาหารจากแหล่งอื่น เพื่อนำมาทดแทนปริมาณสารอาหารในกลุ่มโปรตีนของอาหารเลี้ยงเชื้อสูตรทั่วไปที่ได้จากนม และถั่วเหลือง โดยแหล่งโปรตีนที่ใช้ ได้แก่ หมู ปลา เห็ด กรดอะมิโน อาหารทะเลและผลิตภัณฑ์จากไข่ ซึ่งถูกเตรียมเพื่อนำมาทดแทนที่แหล่งไนโตรเจนจากอาหารเลี้ยงเชื้อทั่วไป ทั้งนี้วิเคราะห์ลักษณะการเจริญเติบโตของ Salmonella ที่พบในอาหารเลี้ยงเชื้อสูตรเหลวโดยอาศัยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบ Sigmoid model เพื่อใช้วิเคราะห์ลักษณะการเจริญของ Salmonella ในอาหารแต่ละสูตร จากการทดลองพบว่าระดับความเข้มข้นของอาหารเลี้ยงเชื้อที่ Salmonella สามารถเจริญได้มากที่สุดอยู่ในช่วง 0.125 ถึง 2 เท่าของอาหารเลี้ยงเชื้อสูตรปกติ หากเพิ่มระดับความเข้มข้นตั้งแต่ 3 เท่าขึ้นไป จะส่งผลให้ Salmonella มีอัตราการเจริญเติบโตลดลงซึ่งเป้นผลอันเนื่องจากแรงดันออสโมติก โดยค่าอัตราการเจริญจำเพาะของเชื้อที่สูงที่สุดจากการทดลองคือ 2.346 ที่ระดับความเข้มข้น 2 เท่า นอกจากนี้เมื่อทำการเตรียมสารอาหารจากแหล่งอื่นเพื่อเป้นตัวแทนของตัวอย่างทดลองทั้งหมดพบว่า เนื้อไก่ที่ผ่านกระบวนการเตรียมที่อุณหภูมิ 121 C และใช้ระยะเวลานาน 60 นาที จะให้ปริมาณกรดอะมิโนที่เหมาะสมแก่ Salmonella ได้มากที่สุด ทั้งนี้จากตัวอย่างทดลองทั้งหมด พบว่าอัตราการเจริญเติบโตของเชื้อตัวอย่างที่ได้รับสารอาหารประเภทเนื้อไก่ ปลา และเนื้อหมู มีค่าใกล้เคียงกับค่าการเจริญเติบโตของเชื้อที่เจริญในอาหารเลี้ยงเชื้อสูตรทั่วไป โดยสามารถเพิ่มปริมาณเชื้อเป็น 7 log-scale ได้ภายในระยะเวลา 8 ชั่วโมง จีงสามารถกล่าวได้ว่า อาหารเลี้ยงเชื้อสูตรปรับปรุงนี้ สามารถเลี้ยงเชื้อ Salmonella ได้เทียบเคียงกับอาหารสูตรทั่วไป อีกทั้งยังเป็นแหล่งอาหารที่สามารถจัดหาได้ง่าย และมีราคาถูกด้วย โดยในงานวิจัยได้นำเสนอเทคนิคการเลี้ยงเชื้อในอาหารเหลวบ่งชี้เบื้องต้นร่วมกับการเพาะเลี้ยงบนอาหารแข็งในระดับไมโครสเกล เพื่อเป็นอีกวิธีการหนึ่ง สำหรับการตรวจการปนเปื้อนของซัลโมเนลลาเบื้องต้น โดยในขั้นตอนการเลี้ยงเชื้อบนอาหารแข็งจำเพาะในถาดอาหารแบบ 96 หลุม พบว่ามีความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีกับผลที่ได้จากวิธีการมาตรฐาน (ISO method) สำหรับนับจำนวนซัลโมเนลลาบริสุทธิ์ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์เท่ากับ R2 = 0.9939, P<0.0001 และสำหรับการพัฒนาสูตรอาหารบ่งชี้ชนิดใหม่นั้น ได้อาศัยหลักการของปฏิกริยาดีคาร์บอกซีเลชั่นของกรดอะมิโนและการผลิตก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟต์ของซัลโมเนลลา โดยซัลโมเนลลาแต่ละซีโรวาร์สามารถเกิดปฏิกริยาออร์นิทีนและไลซีน ดีคาร์บอกซีเลชั่น และสามารถผลิตไฮโดรเจนซัลต์ได้จากสารตั้งต้นไทโอซัลเฟต ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นทำปฏิกิริยากับอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสม จะสามารถสร้างสารบ่งชี้ปฏิกิริยาทั้งสองในซัลโมเนลลาได้ และยังสามารถจำแนกซัลโมเนลลาออกจากแบคทีเรียแข่งขันอื่น ๆ ที่ไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาทั้งสองได้ นอกจากนี้ยังได้นำการตรวจสอบคุณสมบัติด้านแสงมาประยุกต์ใช้เพื่อวัดค่าทางสเปรคโตรโฟโตรเมตรีในอาหารบ่งชี้ เพื่อใช้ในการคัดเลือกสูตรอาหารที่ดีที่สุดจากการเปรียบเทียบปริมาณการเกิดปฏิกิริยาของซัลโมเนลลาและแบคทีเรียแข่งขันอื่น ๆ สำหรับความยาวคลื่อนที่เหมาะสมที่สุดในการบ่งชี้ปฏิกิริยาคาร์บอกซีเลชั่นของกรดอะมิโนและการเกิดไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ คือ 550 (ใช้ฟีนนอลเรดเป็นอิดิเคเตอร์) และ 650 (ใช้เฟอร์ริกแอมโมเนีมซิเตรท เป็นอินดิเคเตอร์) นาโนเมตร ตามลำดับ	th_TH
dc.description.sponsorship	โครงการวิจัยประเภทงบประมาณเงินรายได้จากเงินอุดหนุนรัฐบาล (งบประมาณแผ่นดิน) ประจำปีงบประมาณ พ.ศ. 2560	en
dc.language.iso	th	th_TH
dc.publisher	คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา	th_TH
dc.subject	ชุดตรวจวิเคราะห์การปนเปื้อน	th_TH
dc.subject	สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย	th_TH
dc.subject	อุตสาหกรรมอาหาร	th_TH
dc.title	การบูรณาการภาพรวมของชุดการตรวจวิเคราะห์การปนเปื้อนของซัลโมเนลลาอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อยกระดับมาตรฐานการส่งออก	th_TH
dc.title.alternative	Innovation of rapid Salmonella identification to assure high quality with the emphasis on world-class quality foe export.	en
dc.type	Research	th_TH
dc.author.email	aluck@eng.buu.ac.th
dc.year	2560
dc.description.abstractalternative	This research was conducted to improve the nutrients and growth conditions during the liquid pre-enrichment step to detect Salmonella spp. in food samples. The concentration (ranging from 5 = fold to 0.125-fold strength) of the conventional Tryptic Soy Broth (TSB) was varied to investigate the overall nutrient requirement of Salmonella. Different sources of alternative supplements were used to replace the conventional nitrogen source derived from milk and soy beans. Local protein sources (i.e., chicken, pork, fish, mushrooms, amino acid, sea food, and egg) were processed and prepared to replace the original TSB recipe. The amino acid cocktail was prepared from these local sources to enhance Salmonella enrichment medium. Growth profiles of Salmonella grown on these media were monitored and growth kinetic information was extracted from a mathematical model; sigmoid model was chosen to capture the sigmoidal batch growth nature of Salmonella in the pre-enrichment step. The growth kinetics of Salmonella revealed that the optimal growth occurred when the concentration of TSB was in the range between 0.125-fold and 2-fold strength. At concentrations of TSB higher than 3-fold, the growth of Salmonella was deteriorated, perhaps as a result of osmotic stress. The maximum value of the specific growth rate was 2.346 h-1at the 2-fold strength treatment. Using chicken meat as a protein sources, there existed the best preparation process to prepare medium for Salmonella growth. High temperature and long processing time helped extract essential amino acid cocktails that suited the growth of Salmonella. The high pressure cooking treatment at 121ฐC for 60 minutes returned the best growth characteristics. Among different alternative sources to substitute the conventional TSB, several options (e.g., chicken, fish and pork) were able to grow Salmonella at the comparable growth as the TSB, up to 7 log-scale multiplication was achieved within 8 h. There were potential alternatives to replace TSB for the Salmonella preenrichment step and these alternative sources can be easily acquired locally and inexpensively. This research aimed to propose the protocol for rapid screening of Salmonella spp. in food and food environment samples for routine monitoring in food industry. The rapid and microscale assay using new presumptive indicator enrichment and subsequent miniaturized agar plating was proposed as an alternative protocol for Salmonella detection. The proposed miniaturized agar plating in a 96-well plate shows a good correlation with the standard ISO technique for the enumeration of pure Salmonella cultures (R2 = 0.9939, P < 0.0001) Moreover the new indicator broths based on amino acid decarboxylation and hydrogen sulfide production were developed. Depending on their serovars, Salmonella can decarboxylate ornithine and lysine as well as produce hydrogen sulfide from thiosulfate substrate, to react with an appropriate indicator showing signals for presence of Salmonella. Collectively, the broth formulations with different amino acid with/without selective inhibitors and thiosulfate substrates not only identified decarboxylase- and thiosulfate reductase = positive bacteria, but further distinguished between decarboxylase- and thiosulfate reductase = positive salmonella and non-salmonellae. The optical properties of each indicator broth enriched with Salmonella spp. and non-salmonellae were measured spectrophotometrically to optimize the most sensitive and selective media. The optimal wavelength for each indicator giving the highest absorbance or optical density differences between positive and negative broths were 550 (phenol red) and 650 (ferric ammonium citrate) nm for AADC and H2S production, respectively	en