Heat resistance of spore-forming microorganisms (Bacillus sporothermodurans, Bacillus subtilis and Geobacillus stearothermophilus) under isothermal and non-iiothermal conditions

[SPA]El principal género de microorganismos esporulados altamente resistentes al calor involucrados en el deterioro de alimentos es Bacillus. Este género causa problemas de no esterilidad en alimentos enlatados y reduce la vida comercial de muchos alimentos procesados. En este estudio se determinó la termorresistencia de Bacillus sporothermodurans IIC65, Bacillus subtilis IC9 y Geobacillus stearothermophilus T26 mediante un termorresistómetro Mastia (Conesa et al., 2009). Las determinaciones de termorresistencia se realizaron bajo condiciones isotérmicas (a 120ºC, 122,5ºC, 125ºC y 127,5ºC), bajo condiciones no isotérmicas (a velocidades de calentamiento de 1ºC/min y 20ºC/min) y bajo condiciones más complejas (tratamiento con etapas de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento a una velocidad de calentamiento/enfriamiento de 27,5ºC/min). Los resultados mostraron que Geobacillus stearothermophilus no fue tan resistente al calor como se pensaba; Bacillus sporothermodurans y Bacillus subtilis presentaron hombros en las curvas de supervivencia y fueron más termorresistentes que lo que se predijo mediante el modelo de Weibull, mientras que Geobacillus stearothermophilus presentó colas en las curvas de supervivencia y fue menos termorresistente que lo que se predijo mediante el modelo de Weibull; y la inactivación más rápida fue lograda a una velocidad de calentamiento de 20ºC/min. Además, la inactivación que se consiguió bajo el tratamiento térmico más complejo (calentamiento-mantenimiento-enfriamiento) fue baja comparada con la inactivación que se logró a 1ºC/min y 20ºC/min para Bacillus sporothermodurans y Bacillus subtilis. [ENG]The main genus of heat-resistant spore-forming bacteria involved in food spoilage is Bacillus. Mostly, heat-resistant spore-forming Bacillus cause non-sterility problems in canned food and reduce the shelf life of many processed foods. In this study the heat resistance of Bacillus sporothermodurans IIC65, Bacillus subtilis IC9 and Geobacillus stearothermophilus T26 was determined by a thermoresistometer Mastia (Conesa et al., 2009) under isothermal conditions at 120ºC, 122.5ºC, 125ºC and 127.5ºC, non-isothermal conditions at heating rates of 1ºC/min and 20ºC/min and under more complex conditions (heating, holding and cooling periods) at a heating/cooling rate of 27.5ºC/min. The results showed that Geobacillus stearothermophilus was not as heat resistant as is thought; Bacillus sporothermodurans and Bacillus subtilis presented shoulders in their survival curves and they were always more heat resistant than predicted by Weibull model while Geobacillus stearothermophilus presented tail phenomena and it was always less heat resistant than predicted by Weibull model; and the fastest inactivation was achieved at a heating rate of 20ºC/min. In addition, the inactivation achieved under a complex thermal treatment (heating-holding-cooling) was low compared to that achieved at 1ºC/min and 20ºC/min for Bacillus sporothermodurans and Bacillus subtilis.Escuela Técnica superior de Ingeniería AgronómicaUniversidad Politécnica de Cartagen

Effects of heat treatments in combination with high hydrostatic pressures (HHP) on the viability and physiological state of Clostridium species

[SPA] Clostridium es un microorganismo esporulado anaerobio cuyas esporas presentan un amplio rango de valores D100 de 16 a 124 minutos dependiendo de la cepa y otros factores. Tratamientos térmicos más severos serían necesarios para inactivar las esporas bacterianas en la industria alimentaria pero estos podrían afectar la calidad de los alimentos. Por ello, la industria alimentaria está buscando tecnologías alternativas. Las altas presiones hidrostáticas en combinación con calor es una interesante alternativa que muestra un efecto sinérgico que mejora la inactivación de los microorganismos. Después del tratamiento, algunos microorganismos dañados pueden permanecer en el producto. Se ha mostrado que los microorganismos dañados de algunas especies pueden adaptarse a diferentes tipos de estrés y desarrollar resistencias cruzadas comprometiendo la calidad y seguridad alimentaria. Por tanto, es necesario optimizar las tecnologías alternativas y asegurar que éstas causan el mínimo daño subletal. [ENG] Clostridium is an anaerobic spore-forming microorganism whose spores show a wide range of D100 values from 16 to 124 minutes depending on the strain and other factors. More severe heat treatments would be necessary to inactivate the bacterial spores in the food industry but these could affect the food quality. The food industry is looking for alternative technologies and it is reported that the high hydrostatic pressures in combination with heat show a synergistic effect which improves the inactivation of microorganisms. After the treatment some damaged microorganisms could remain in the product. It is reported that damaged microorganisms of some species adapt themselves to several stressful conditions and develop cross-resistances compromising the food quality. Thus, it is necessary to optimize the alternative methods and ensure they cause the minimum sublethal damage.The financial support of this research will be provided by the Ministry of Economy and Competitiveness of the Spanish Government through Project AGL2013-48993-C2-1-R

Effect of heating rates on the thermal resistance of Cronobacter sakazakii DPC 6529

[SPA] Cronobacter sakazakii es un patógeno oportunista que causa meningitis, septicemia y enterocolitis en neonatos. Está frecuentemente relacionado con el consumo de fórmula infantil en polvo. Los tratamientos térmicos industriales consisten en tres etapas diferentes: calentamiento, mantenimiento y enfriamiento, y todos ellas contribuyen a la inactivación microbiana. En este estudio el efecto de la velocidad de calentamiento sobre la inactivación de C. sakazakii DPC 6529 fue determinado y los resultados mostraron que C. sakazakii presenta un comportamiento inusual bajo tratamientos no isotérmicos comparado con el comportamiento de otros microorganismos no formadores de esporas. [ENG] Cronobacter sakazakii is an opportunistic pathogen causing meningitis, septicaemia and enterocolitis in neonates and it is usually related to the consumption of contaminated Powdered Infant Formula (PIF). Industrial thermal treatments involve three distinct stages: heating, holding and cooling, and all three stages may contribute to the microbial inactivation. In this study the effect of heating rates on the inactivation of C. sakazakii DPC 6529 was determined and the results showed that C. sakazakii presents an unusual behavior under non-isothermal treatments compared to the behavior of other non-spore-forming microorganisms.This research has been possible thanks to the financial support provided by the Ministry of Science and Technology of the Spanish Government and the European Regional Development Fund (ERDF) through Project AGL-2013-48993-C2-1-R