Application of high pressure pasteurization to inactivate spores of Alicyclobacillus acidoterrestris in apple juice

Acidotermofilne bakterie przetrwalnikujące Alicyclobacillus acidoterrestris (AAT) są przyczyną psucia soków owocowych i warzywnych. Proces pasteryzacji nie niszczy całkowicie przetrwalników tych bakterii, aktywując je jednocześnie do kiełkowania i dalszego wzrostu. Celem pracy była ocena przydatności pasteryzacji wysokociśnieniowej do inaktywacji przetrwalników AAT w soku jabłkowym. Scharakteryzowano wpływ ciśnienia hydrostatycznego 300 i 500 MPa stosowanego w temperaturze 50 °C, na przeżywalność przetrwalników ośmiu szczepów AAT w soku jabłkowym. Redukcja liczby przetrwalników po zastosowaniu ciśnienia 300 MPa przez 10 min wynosiła 1,27 - 3,46 log jtk/ml soku, w zależności od szczepu. Przedłużenie pasteryzacji do 30 min, zastosowane do dwóch najbardziej opornych szczepów, umożliwiło redukcję przetrwalników o 2,06 i 2,64 log jtk/ml. Dalsze zwiększenie ciśnienia do 500 MPa nie spowodowało istotnego zwiększenia skuteczności procesu pasteryzacji. Efektywniejsze okazało się zastosowanie ciśnieniowania pulsacyjnego. Stosowano sześć 5-minutowych cykli ciśnienia 100 MPa, 300 MPa i 500 MPa w temperaturze 50 ºC. Największą redukcję liczby przetrwalników dwóch szczepów AAT, wynoszącą 2,40 i 3,11 log jtk/ml, uzyskano przy zastosowaniu ciśnienia 300 MPa. Ciśnieniowanie pulsacyjne (100 MPa, 50°C) połączone z godzinną inkubacją w temperaturze 50 ºC i kolejnym etapem ciśnieniowania w 500 MPa spowodowało redukcję liczby przetrwalników o ponad 4 log jkt/ml. Przetrwalniki AAT wykazywały oporność na działanie wysokiego ciśnienia hydrostatycznego przy parametrach stosowanych w niniejszej pracy.Alicyclobacillus acidoterrestris (AAT), thermoacidophilic, and spore-forming bacteria cause fruits and vegetable juices to spoil. A pasteurization process does not completely destroy the spores of those bacteria, but it activates their germination and further growth. The objective of this study was to assess the usefulness of high pressure pasteurization applied to inactivate AAT spores in apple juice. There was described the effect of a 300 MPa and 500 MPa pressure at 50° C on the survival of spores of eight AAT strains in the apple juice. When a 300 MPa pressure was applied for 10 min, the number of living spores was reduced to 1.27 - 3.46 log cfu/ml of juice depending on the strain. When the pasteurization process was prolonged by 30 min. and applied to the two most resistant strains, it was possible to reduce the number of living spores to 2.06 and 2.64 log cfu/ml. The increasing of the pressure to 500 Mpa did not cause the pasteurization process to become significantly more efficient. It was confirmed that the application of a pulsed high pressure was the most effective. There were applied six five-minute pressure cycles of 100 MPa, 300 MPa, and 500 MPa, at 50° C. The highest reduction in the number of spores of the two AAT strains amounting to 2.40 and 3.11 log cfu/ml was achieved when a 300 MPa pressure was applied. The application of a pulsed high pressure (100 MPa at 50° C), followed by one hour incubation at 50° C, and the subsequent application of high pressure (500 MPa) resulted in the reduction in the number of the spores by more than 4 log cfu/ml. The AAT spores were resistant to the high hydrostatic pressure under the conditions as described in this study