Effect of different technologies (conventional thermal treatment, microwave…) and stress conditions (acid shock) on Listeria monocytogenes in food

[SPA] Los microorganismos poseen capacidad de desarrollar respuestas de carácter adaptativo cuando han sido sometidos a condiciones subletales, activando mecanismos generales de defensa capaces de provocar un aumento en su resistencia a éste y otros estreses, entre los que se encuentran los diferentes métodos de conservación de alimentos. Entre los métodos de inactivación bacteriana a nivel industrial, el tratamiento térmico convencional presenta numerosas ventajas y es uno de los más extensamente utilizados. Sin embargo, el procesado con microondas tiene también ventajas y no es tan empleado. Por lo tanto, el presente proyecto tiene como objetivos la determinación del efecto de diferentes condiciones de estrés, como un choque ácido, así como el efecto del pH del medio de calentamiento sobre la inactivación y daño subletal de Listeria monocytogenes sometida a tecnologías como un tratamiento térmico convencional y tratamiento por microondas, entre otros, en alimento. [ENG] Microorganisms have the ability to develop adaptive responses when they are subjected to sublethal conditions, triggering general defense mechanisms which are capable to increase resistance to this and other stresses, among those it’s can be found the different methods of food preservation. Among the methods of bacterial inactivation at the industrial level, conventional thermal treatments present many advantages and is one of the most widely used. However, microwave processing, although has also several advantages is not so high employed. Therefore, the present project aims at determining the effect of different stressing conditions like acid shock as well as the effect of the heating medium pH on the inactivation and sublethal damage of Listeria monocytogenes treated with technologies such as conventional thermal and microwaves treatments, among others, in food.Esta investigación está siendo posible gracias al apoyo financiero proporcionado por el Ministerio de Economía y Competitividad, a través del proyecto AGL-2013- 48993-C2-1-R

Heat resistance of Listeria monocytogenes in sterile distilled water in the presence of nanoemulsion of D-limonene

Nanoemulsions of oil essentials prevent microbial growth and even improving antimicrobial effect than when applied directly. Currently, there are no many studies where nanoemulsified essential oils have been combined with other factors of stress for the microorganism. This study demonstrates an interesting combined effect when applied heat and D-limonene nanoemulsion greatly reducing the value D significantly. These results could be of interest in the food industry to decrease thermal treatments and avoid the deterioration of the food due to the heat.This research was made possible by financial support from the Ministry of science and innovation and FEDER through the AGL - 2010-19775 and AGL2013-48993-C2-1-R projects

Quality and microbiological safety of microwave-cooked broccoli

[SPA] Cocinar verduras en bolsas para microondas se ha convertido en un método muy utilizado por consumidores modernos, pero existen escasos reportes de su efecto en la calidad de estos productos. Este trabajo estudió el efecto de la cocción en bolsa versus cocción convencional en microondas en la calidad microbiológica y nutricional de floretes de brócoli. El efecto del tiempo de cocción en estos parámetros de calidad también fue evaluado. Floretes de brócoli se cocinaron en bolsas para microondas, en un horno de microondas, durante 3 y 5 minutos. Floretes cocinados en las mismas condiciones, sin bolsa, se usaron como controles. Antes y después de la cocción se analizó: carga microbiana y capacidad antioxidante (AOC). La cocción en bolsa mostró mayor reducción de bacterias mesófilas respecto a la cocción convencional, para los dos tiempos de cocción evaluados. Para tiempos de 5 min, la cocción en bolsa retuvo en mayor medida la AOC respecto a la cocción convencional. La cocción en bolsas de microondas es un método novedoso que demostró ser microbiológicamente seguro y preservó el potencial saludable de floretes de brócoli. Además, es una opción de cocción rápida, fácil y limpia que satisface las necesidades de los consumidores modernos. [ENG] Cooking vegetables in microwave-bags has become a popular cooking method; however, information about effect of this emerging cooking method on quality parameters of vegetables is limited. The aim of this work was to study the effect of microwave-bag cooking vs. conventional microwaving on microbiological and nutritional quality of broccoli florets. The influence of cooking time on these quality parameters was also evaluated. Broccoli florets were placed into microwaveable bags and cooked in a microwave oven for 3 and 5 min. Product cooked under the same conditions, without using bag, was used as a control. Samples were taken before and after cooking. Microbial count and antioxidant capacity (AOC) were analyzed. For both cooking time, microwave-bag cooking showed higher reduction of mesophilic bacteria than conventional microwaving. For cooking time of 5 min, microwave-bag cooked broccoli retained AOC to a greater extent than conventional microwaved. Microwave-bag cooking is a novel method that showed to be microbiologically safe and preserved healthy potential of broccoli floret. Furthermore, this option is fast, easy and clean cooking option to fulfill modern consumers' needs.Este trabajo fue apoyado por la Comisión Sectorial de Investigación Científica, Universidad de la República, Uruguay. Los autores agradecen a la Agencia Nacional de Innovación e Investigación por otorgarle a Erika Paulsen una beca de doctorado y una pasantía en el Laboratorio de Fitoquímica y Alimentos Saludables del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos del CEBAS-CSIC, Murcia, España (referencia de la beca: POS_EMHE_2018_1_1007740)

Effect of microwave thermal treatment and stress conditions (acid shoc) on Listeria monocytogenes in food

[SPA] Los microorganismos poseen capacidad de desarrollar respuestas de carácter adaptativo cuando han sido sometidos a condiciones subletales, activando mecanismos generales de defensa capaces de provocar un aumento en su resistencia a éste y otros estreses, entre los que se encuentran los diferentes métodos de conservación de alimentos. Entre los métodos de inactivación bacteriana a nivel industrial, el tratamiento térmico convencional presenta numerosas ventajas y es uno de los más extensamente utilizados. Sin embargo, el procesado con microondas tiene también ventajas y no es tan empleado. Por lo tanto, el presente proyecto tiene como objetivos la determinación del efecto de diferentes condiciones de estrés, como un choque ácido, así como el efecto del pH del medio de calentamiento sobre la inactivación de Listeria monocytogenes sometida a tecnologías como un tratamiento térmico convencional y tratamiento por microondas, entre otros, en alimento. Los resultados mostraron que un choque ácido afecta a la termorresistencia del microorganismo, disminuyendo su resistencia a un calentamiento por microondas. [ENG] Microorganisms have the ability to develop adaptive responses when they are subjected to sublethal conditions, triggering general defense mechanisms which are capable to increase resistance to this and other stresses, among those it’s can be found the different methods of food preservation. Among the methods of bacterial inactivation at the industrial level, conventional thermal treatments present many advantages and is one of the most widely used. However, microwave processing, although has also several advantages is not so high employed. Therefore, the present project aims at determining the effect of different stressing conditions like acid shock as well as the effect of the heating medium pH on the inactivation of Listeria monocytogenes treated with technologies such as conventional thermal and microwaves treatments, among others, in food. The results obtained have shown that the acid shock affects the microorganism thermoresistance by decreasing its resistance by microwave heating.Ministerio de Economía y Competitividad, proyecto AGL-2013- 48993-C2-1-R

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

Efecto combinado de nisina y D‐limoneno sobre Listeria monocytogenes aplicados mediante nanoemulsiones

La nisina y el D‐limoneno son compuestos naturales con carácter antimicrobiano. Durante la última década, algunas investigaciones han llegado a la conclusión de que el empleo combinado de algunos aceites esenciales con la nisina podría presentar cierto efecto sinérgico. Entre los principales inconvenientes del empleo de estos compuestos en la industria alimentaria destacan su baja estabilidad debido a su naturaleza oxidativa, su pronunciado carácter aromático y a su carácter hidrofóbico. El objetivo de este estudio fue evaluar el posible efecto sinérgico de nisina y Dlimoneno en Listeria monocytogenes, al aplicarlos mediante una nanoemulsión. Los resultados evidenciaron un notable efecto sinérgico al emplearse de manera combinada la nisina con el D‐limoneno, siendo este efecto más evidente al aplicarlos en forma de nanoemulsión que por medio de la adición directa de los mismos. Los datos mostraron una disminución de los recuentos en 2 unidades logarítmicas cuando se aplicaron la nisina y el D‐limoneno de manera directa, y de 4 unidades logarítmicas en el caso de aplicarlos en forma de nanoemulsión. Estos datos ponen de manifiesto que el empleo de aceites esenciales en forma de nanoemulsión podría tener numerosas aplicaciones en la industria alimentaria solventando los problemas anteriormente mencionados.Esta investigación ha sido posible gracias a la financiación por parte del Ministerio de Ciencia e Innovación y fondos FEDER a través de los proyectos AGL‐ 2010‐19775 y AGL2010‐22206‐ C02‐02

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

High heating rates affect greatly the inactivation rate of Escherichia coli

Heat resistance of microorganisms can be affected by different influencing factors. Although, the effect of heating rates has been scarcely explored by the scientific community, recent researches have unraveled its important effect on the thermal resistance of different species of vegetative bacteria. Typically heating rates described in the literature ranged from 1 to 20°C/min but the impact of much higher heating rates is unclear. The aim of this research was to explore the effect of different heating rates, such as those currently achieved in the heat exchangers used in the food industry, on the heat resistance of Escherichia coli. A pilot plant tubular heat exchanger and a thermoresistometer Mastia were used for this purpose. Results showed that fast heating rates had a deep impact on the thermal resistance of E. coli. Heating rates between 20 and 50°C/min were achieved in the heat exchanger, which were much slower than those around 20°C/s achieved in the thermoresistometer. In all cases, these high heating rates led to higher inactivation than expected: in the heat exchanger, for all the experiments performed, when the observed inactivation had reached about seven log cycles, the predictions estimated about 1 log cycle of inactivation; in the thermoresistometer these differences between observed and predicted values were even more than 10 times higher, from 4.07 log cycles observed to 0.34 predicted at a flow rate of 70 mL/min and a maximum heating rate of 14.7°C/s. A quantification of the impact of the heating rates on the level of inactivation achieved was established. These results point out the important effect that the heating rate has on the thermal resistance of E. coli, with high heating rates resulting in an additional sensitization to heat and therefore an effective food safety strategy in terms of food processing.This research was financially supported by the Ministry of Economy and Competitiveness of the Spanish Government and European Regional Development Fund (ERDF) through project AGL2013-48993-C2-1-

Effect of the synergy of electric pulses and oregano essential oil in the inactivation of L. monocytogenes

[SPA] Listeria monocytogenes es actualmente una de las principales preocupaciones de la industria alimentaria. Aunque el número de casos reportados en la Unión Europea es relativamente, tiene una gran gravedad, con unas tasas de hospitalización y mortandad del 97% y del 16,7%, respectivamente. Debido a la ubicuidad de este microorganismo y su capacidad de crecer en numerosas matrices alimentarias, las empresas agroalimentarias deben aplicar tratamientos que inactiven las células de L. monocytogenes. En este trabajo, se estudió la cinética de inactivación de L. monocytogenes aislada de productos marinos sometida a un tratamiento combinado de PEAV con un aceite esencial de orégano. Los resultados demuestran esta sinergia, ya que se consiguió una mayor inactivación microbiana con un campo de 20 kV/cm, 1 Hz de frecuencia, 150 pulsos y una concentración de orégano de 1/2 MIC, superior a la obtenida en las muestras control. Llegando a la conclusión de que los PEAV impulsan el efecto del orégano sobre la membrana de la bacteria. [ENG] Nowadays Listeria monocytogenes is one of the main concerns of the food industry. The number of cases reported in the European Union is relatively low it is very serious, with rates of hospitalization and mortality of 97% and 16.7%, respectively. Due to the ubiquity of this organism and its capacity to grow in many food matrices, agri-food companies must apply treatments that inactivate the cells of L. monocytogenes. In this work, it was studied the kinetics of inactivation of L. monocytogenes isolated from marine products subjected to a combined treatment of PEF with an essential oil of oregano. The results show this synergy, since it got a greater inactivation microbial with a field of 20 KV/cm, 1 Hz frequency, 150 pulses and an oregano concentration of 1/2 MIC, higher than that obtained in control samples. Concluding that the PEF promote the effect of oregano on the bacterial cell membrane.Investigación apoyada por el MICINN (es) y FEDER a través de los proyectos AGL2017-86840-C2-1-R y AGL2016-82014-REDT

Modelos predictivos de inactivación de Bacillus stearothermophilus y evaluación de nuevas metodologías para la obtención de datos cinéticos /Paula María Periago Bayonas ; directores Antonio Martínez López, Pablo S. Fernández Escamez, Carmen Rodrigo Aliaga.

Tesis-Universidad de Murcia.Consulte la tesis en: BCA. GENERAL. ARCHIVO UNIVERSITARIO. T.M.-1606.Consulte la tesis en: BCA. GENERAL. Fac. Veterinaria. Sala de estudio. Tesis-V 98