Describing the heat shock response of Bacillus spp. under isothermal inactivation conditions

[ESP] El estrés ambiental y los métodos de procesamiento de alimentos, como el calentamiento, la acidez, son responsables de provocar respuestas adaptativas a las bacterias. La respuesta general al estrés en la mayoría de las bacterias Gram positivas, incluidas B. subtilis, L. monocytogenes, está regulada por el factor sigma alternativo σΒ que induce la transcripción de genes capaces de proporcionar a las células vegetativas resistencia al estrés. En este estudio, se analizó la resistencia al calor de las células vegetativas de B. subtilis bajo calentamiento isotérmico, así como la influencia de la ausencia del gen sigB en la resistencia al calor bacteriano. Los experimentos isotérmicos se llevaron a cabo en agua peptonada (pH 7) a 51, 52,5, 55 y 57,5°C y mostraron que ambas cepas eran bastante sensibles al calor. El mutante sigB presentó mayor inactivación a 51 y 52.5°C. [ENG] Adaptive responses to bacteria are triggered by environmental conditions and food processing processes such as heating and acidity. In the majority of Gram positive bacteria, including B. subtilis and L. monocytogenes, the overall stress response is governed by the alternative sigma factor σB (sigB), which stimulates the transcription of genes that provide resistance to stress to the vegetative cells. The heat resistance of B. subtilis vegetative cells was investigated under isothermal heating, as well as the effect of the sigB gene absence on bacterial heat resistance. Isothermal studies at 51, 52.5, 55, and 57.5°C in peptone water (pH 7) demonstrated that both strains were extremely heat sensitive. At 51 and 52.5°C, the sigB mutant presented more inactivation.Leonidas Georgalis is grateful for the “beca asociada a actividades de I+D+I”, convocatoria B- 077/20, for awarding him a pre−doctoral grant

Evaluation and prioritization of biological risk in Ready-To-Eat (RTE) meat products through mathematical modelling

[SPA] La producción moderna de alimentos ha reducido el coste y ha aumentado la variedad de alimentos disponibles, pero esta centralización del suministro de alimentos presenta una oportunidad para que los patógenos y toxinas transmitidos por los alimentos infecten y envenenen a un gran número de consumidores. El modelado es una herramienta clave para garantizar la seguridad de los alimentos producidos a partir de materias primas para el consumidor final. La hipótesis inicial es que es posible mejorar la seguridad de los productos cárnicos listos para comer (LPC) mediante la evaluación/priorización de riesgos biológicos. La clasificación de riesgos de los riesgos para la salud de los alimentos y la seguridad alimentaria y nutricional se reconoce generalmente como el punto de partida para el establecimiento de prioridades basadas en el riesgo y la asignación de recursos, ya que permite a los encargados de formular políticas asignar sus recursos al problema de salud pública más importante. El resultado de esta tesis será una herramienta sólida de gestión de la inocuidad de los alimentos que puede ser implementada por todos los interesados, como las agencias de protección al consumidor (EFSA, ECDC) y la industria. [ENG] Modern food production has reduced the cost and increased the variety of food available, but this centralisation of the food supply presents an opportunity for foodborne pathogens and toxins to infect and poison large numbers of consumers. Modelling is a key tool to ensure the safety of food produced from raw material to the final consumer. The starting hypothesis is that it is possible to improve the safety of Ready To Eat (RTE) meat products by evaluation / prioritization of biological risks. Risk ranking of feed/food safety and nutritional related health risks is generally recognised as the starting point for risk-based priority setting and resource allocation, as it permits policymakers to allocate their resources on the most significant public health problem. The outcome of the thesis will be a robust tool for food safety management that can be implemented by all stakeholders, such as agencies related to consumer protection (EFSA, ECDC) and industry.Leonidas Georgalis is grateful to the MINECO for awarding him a pre−doctoral grant, through Project AGL2017-86840-C2-1-R. To EFSA for awarding him an EU FORA fellowship, 2019-2020

Different model hypotheses are needed to account for qualitative variability in the response of two strains of Salmonella spp. under dynamic conditions

In this article, the thermal inactivation of two Salmonella strains (Salmonella Enteritidis CECT4300 and Salmonella Senftenberg CECT4565) was studied under both isothermal and dynamic conditions. We observed large differences between these two strains, with S. Senftenberg being much more resistant than S. Enteritidis. Under isothermal conditions, S. Senftenberg had non-linear survivor curves, whereas the response of S. Enteritidis was log-linear. Therefore, weibullian inactivation models were used to describe the response of S. Senftenberg, with the Mafart model being the more suitable one. For S. Enteritidis, the Bigelow (log-linear) inactivation model was successful at describing the isothermal response. Under dynamic conditions, a combination of the Peleg and Mafart models (secondary model of Mafart; t* of Peleg) fitted to the isothermal data could predict the response of S. Senftenberg to the dynamic treatments tested (heating rates between 0.5 and 10 °C/min). This was not the case for S. Enteritidis, where the model predictions based on isothermal data underestimated the microbial concentrations. Therefore, a dynamic model that considers stress acclimation to one of the dynamic profiles was fitted, using the remaining profiles as validation. In light of this, besides its quantitative impact, variability between strains of bacterial species can also cause qualitative differences in microbial inactivation. This is demonstrated by S. Enteritidis being able to develop stress acclimation where S. Senftenbenberg could not. This has important implications for the development of microbial inactivation models to support process design, as every industrial treatment is dynamic. Consequently, it is crucial to consider different model hypotheses, and how they affect the model predictions both under isothermal and dynamic conditions.The financial support of this research was provided by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, Spain, through Project PID2020-116318RB-C32 and by FEDER funds. Dr. Alberto Garre was supported by a Maria Zambrano scholarship

New functional low-sugar and rich in bioactive compounds beverage. Optimisation of the process

[SPA] Actualmente, las bebidas a base de frutas y hortalizas, como por ejemplo con cítricos y frutos rojos, con bajo contenido en azúcar, son una prometedora forma de consumo de nutrientes promotores de la salud. El desarrollo de bebidas organolépticamente atractivas y seguras, enriquecidas en compuestos bioactivos y biodisponibles, que aporten alternativas a los carbohidratos de rápida absorción, con la finalidad de reducir el consumo de azúcares en la población, conlleva la necesidad de una evaluación de la seguridad de los nuevos productos y una optimización de su procesado. Para ello se han de estudiar diferentes alternativas basadas en tratamientos térmicos y no térmicos. Además es necesario un análisis de decisión multi-criterio que optimice los resultados obtenidos, junto con las estimaciones de costes de las mismas, que será útil para optimizar su elaboración a escala industrial. [ENG] Nowadays, low-sugar plant-based beverages, such as those citrus and red fruit-based, are a promising way to consume health-promoting nutrients. The development of safe and organoleptic attractive beverages, enriched in bioactive and bioavailable compounds, is of high interest. This, together, with providing alternatives to fast-absorbing carbohydrates, with the purpose of reducing the consumption of sugars, implies the need for an evaluation of the safety of the new products and an optimization of their processing. In order to cover this, the study of different alternatives based on thermal and non-thermal treatments is of interest. Furthermore, a multi-criteria decision analysis is necessary to optimize the results obtained, together with the estimated costs of the different alternatives, which will be useful to improve its implementation on an industrial scale.Este trabajo será financiado por el MINECO español a través del Proyecto de Investigación AGL2016-75332-C2-1-R (AEI / FEDER, UE). F.J. Salar tiene el apoyo de la subvención FPU (FPU18/ 00332) del Programa de Becas del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades

Alternatives of preservation and processing to maintain the nutritional properties of broccoli

[SPA] El incremento de enfermedades no transmisibles se atribuye principalmente a una mala alimentación. Un aumento en la concientización por parte de los consumidores ha aumentado la demanda de alimentos más saludables y convenientes. Este trabajo propone estudiar el efecto de tecnologías de conservación y procesado en parámetros de calidad nutricional de floretes de brócoli listos para consumir. El envasado en atmósfera modificada (MAP) es una tecnología ampliamente utilizada para la preservación de productos hortofrutícolas frescos y listos para consumir. Se propone estudiar el efecto de distintos parámetros de esta tecnología sobre el perfil y evolución de componentes de interés nutricional de floretes de brócoli listos para el consumo. Así como la degradación de estos componentes durante el almacenamiento del producto y realizar seguimiento de otros parámetros de calidad durante su vida útil. Otro aspecto importante son los métodos de preparación del brócoli previo a su consumo, los cuales inciden en la calidad nutricional. Por lo tanto, el estudio se complementará con una evaluación de los efectos de distintos métodos de cocinado en la conservación de los compuestos de interés nutricional. [ENG] The increase of noncommunicable diseases is mainly attributed to poor diet. Consumers are being more awareness about it, demanding healthier and more convenient foods. In this context, this work proposes to study the effect of preservation and processing technologies on parameters of nutritional quality of ready-to-eat broccoli florets. Modified atmosphere packaging (MAP) is a technology widely used to preserve fresh and ready-to-eat horticultural products. It is proposed to study the effect of different MAP parameters on the profile and evolution of nutritional compounds of ready-to-eat broccoli florets during storage. Additionally, other quality parameters and shelf life of the product will be evaluated. On the other hand, cooking processes previously applied to broccoli consumption affect their nutritional value. In this study an evaluation of the effect of different cooking methods on the conservation of nutritional compounds of broccoli florets will be carried out.Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) por la beca doctoral otorgada a Erika Paulsen en el marco del programa EMHE, proyecto POS_EMHE_2018_1_1007740. A la ETSIA

Modelos matemáticos para la descripción del crecimiento de microorganismos patógenos en alimentos

[ESP] Los requerimientos actuales de calidad y seguridad microbiana en los alimentos sólo pueden ser satisfechos a través de una descripción detallada del comportamiento de los microorganismos patógenos durante el ciclo de vida del producto. La microbiología predictiva es clave en este aspecto, ya que describe por medio de modelos matemáticos la evolución de la población microbiana bajo diferentes condiciones ambientales. En esta contribución se presentan los modelos matemáticos más utilizados actualmente para la descripción de crecimiento microbiano. [ENG] Current standards on food quality and microbial safety can only be fulfilled through a detailed description of the behaviour of the pathogen microorganism during the life cycle of the product. Predictive microbiology serves a key role in this aspect. This science describes through mathematical models the evolution of a microbial population under different environmental conditions. This contribution presents the mathematical models most commonly used for the description of microbial growth.Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación (ETSIT), Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica (ETSIA), Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial (ETSII), Escuela Técnica Superior de Arquitectura y Edificación (ETSAE), Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos y de Ingeniería de Minas (ETSICCPIM), Facultad de Ciencias de la Empresa (FCCE), Parque Tecnológico de Fuente Álamo (PTFA), Vicerrectorado de Estudiantes y Extensión de la UPCT, Vicerrectorado de Investigación e Innovación de la UPCT, y Vicerrectorado de Internacionalización y Cooperación al Desarrollo de la UPCT

Microbiological identification from foods of vegetable origin and the evolution during the processing

[SPA] Debido a la evolución de la industria agroalimentaria y a los grandes avances de ésta, la seguridad alimentaria se considera como una de las principales prioridades. La necesidad de garantizar seguridad y preservar los atributos de calidad (nutricionales y sensoriales) han derivado en la necesidad de contar con herramientas cada vez más sofisticadas para producir alimentos de manera eficiente y en elevadas cantidades. Ello supone un reto para garantizar la estabilidad microbiológica manteniendo estándares muy elevados de calidad. El objetivo de este trabajo ha sido a través del uso de la Reacción en Cadena de la Polimerasa descartar la presencia de microorganismos patógenos como es el caso de Bacillus Cereus. [ENG] Due to the evolution of the agri-food industry and its great advances, food safety is considered one of its main priorities. The need to ensure safety and preserve quality attributes (nutritional and sensory) have led to the need for increasingly sophisticated tools to produce food efficiently and in high quantities. This is a challenge to ensure microbiological stability by maintaining very standards of quality. The objective of this work has been through the use of the Polymerase Chain Reaction to rule out the presence of pathogenic microorganisms such as Bacillus Cereus.Agradecimientos al departamento de Ingeniería de los Alimentos y del Equipamiento Agrícola por toda la ayuda prestada

A novel technique for sterilization using a power self-regulated single-mode microwave cavity

In this paper, a novel technique to achieve precise temperatures in food sterilization has been proposed. An accurate temperature profile is needed in order to reach a commitment between the total removal of pathogens inside the product and the preservation of nutritional and organoleptic characteristics. The minimal variation of the target temperature in the sample by means of a monitoring and control software platform, allowing temperature stabilization over 100 °C, is the main goal of this work. A cylindrical microwave oven, under pressure conditions and continuous control of the microwave supply power as function of the final temperature inside the sample, has been designed and developed with conditions of single-mode resonance. The uniform heating in the product is achieved by means of sample movement and the self-regulated power control using the measured temperature. Finally, for testing the sterilization of food with this technology, specific biological validation based on Bacillus cereus as a biosensor of heat inactivation has been incorporated as a distribution along the sample in the experimental process to measure the colony-forming units (CFUs) for different food samples (laboratory medium, soup, or fish-based animal by-products). The obtained results allow the validation of this new technology for food sterilization with precise control of the microwave system to ensure the uniform elimination of pathogens using high temperatures.This work was supported by the Ministerio de Economía y Competitividad under the project with reference DPI2014-61857-EXP

Comparison of calafate with other native fruits of Chile with biological potential

[SPA] Los frutos rojos del centro y sur de Chile tienen un gran potencial en la industria alimentaria gracias a sus altos contenidos de polifenoles, compuestos que han sido relacionados con claros beneficios en la salud humana. Se comparó tres bayas nativas: arrayan, murtilla y calafate. Se determinó in vitro la capacidad antioxidante por dos métodos *DPPH y FRAP y perfil químico por HPLC-DAD. De los tres berries, calafate registró el valor más alto en cuanto a polifenoles totales y excelente poder reductor (11279,2±2027,4 μmol Trolox 100g-1 ensayo FRAP y 5235,0±445,9, μmol 100g-1 en DPPH). El perfil químico de antocianinas mostró delfinidina, cianidina, malvidina, petunidina y peonidina en los tres berries. Estos resultados contribuyen a confirmar el uso potencial de estos berries como alimentos funcionales. [ENG] Red fruits from central and southern Chile have great potential in the food industry thanks to their high content of polyphenols, compounds that have been associated with clear benefits for human health. Three native berries were compared: myrtle, murtilla and calafate. The antioxidant capacity was determined in vitro by two methods * DPPH and FRAP and chemical profile by HPLC-DAD. Of the three berries, calafate registered the highest value in terms of total polyphenols and excellent reducing power (11279.2±2027.4 μmol Trolox 100 g-1 FRAP assay and 5235.0±445.9, μmol 100g-1 in DPPH). The anthocyanin chemical profile showed delphinidin, cyanidin, malvidin, petunidin and peonidin in the three berries. These results contribute to highlighting the potential use of these berries as functional foods.Gratitud y reconocimiento a FONDECYT, que financia el proyecto 1160899 (CONICYT, Chile) y SENESCYT por la beca de estudios doctorales de ME. Romero-Román. Especial distinción a las Universidades de Concepción, Chile y Politécnica de Cartagena que permitieron la realización de la Tesis de la Doctoranda bajo el régimen de Cotutela

Effect of substrate on parameters of thermal inactivation of Listeria monocytogenes

[SPA] Se ha evaluado la inactivación de Listeria monocytogenes en leche desnatada y medio TSB (Tryptic Soy Broth) con pH cercano al neutro y tratamientos isotérmicos a 55 y 57.5°C. La leche se trató térmicamente a 95ºC durante 3 min y posteriormente fue inoculada. El sustrato (leche y TSB), no ejercen un efecto importante sobre los parámetros de inactivación térmica de Listeria monocytogenes. [ENG] The inactivation of Listeria monocytogenes in skimmed milk and TSB medium (Tryptic Soy Broth) with close to neutral pH and isothermal treatment at 55 and 57.5°C has been evaluated. Milk was thermally treated during 3 min at 95ºC and subsequently inoculated. The substrate (milk and TSB), do not exert an important effect on the parameters of thermal inactivation of Listeria monocytogenes.Se agradece la financiación al Ministerio de Economía y Competitividad MINECO (Proyectos AGL2013-48830-C2-1-R y AGL2013-48993-C2-1-R) y a los fondos FEDER. G. González agradece al gobierno de Panamá la beca para realizar el doctorado en la UPCT