Effect of pressurization rate on the inactivation of Listeria innocua

Abstract

O processamento por altas pressões possibilita a inativação de microrganismos a temperaturas sub-letais garantindo a preservação das propriedades organoléticas dos alimentos. No entanto, é necessário que sejam determinadas e estabelecidas as condições ótimas para uma inativação eficiente, nomeadamente no que respeita ao valor de pressão a ser aplicado, tempo de pressurização e temperatura. A taxa de pressurização pode ser também uma condicionante da eficiência de inativação. O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar o efeito de diferentes taxas de pressurização na inativação de Listeria innocua. Para isso, culturas em fase estacionária em Tryptic Soy Broth (TSB) foram sujeitas a diferentes taxas de pressurização até uma pressão de 300 MPa ou 400 MPa, aplicada durante 1 e 5 minutos, à temperatura ambiente. Adicionalmente foi também avaliada a recuperação das culturas microbianas após tratamentos com alta pressão (400 MPa e 500 MPa), quando armazenadas a temperatura de refrigeração (4 °C) e temperatura ambiente (25 °C) durante 1, 5 e 10 dias. A concentração de sobreviventes foi avaliada por contagem de colónias após sementeira por incorporação em meio Tryptic Soy Agar (TSA) das diluições convenientes. O fator de inativação foi calculado como Log10 (N0/Ni). Os resultados mostram que existem diferenças no fator de inativação obtido com diferentes taxas de pressurização/despressurização, para tratamentos a 300 MPa durante 5 minutos. A inativação revelou-se significativamente mais eficiente com as taxas de pressurização e despressurização baixas (1,5 MPa s-1 e 3,2 MPa s-1, respetivamente). Não houveram diferenças significativas no fator de inativação obtido nas restantes condições testadas – 300 MPa durante 1 minuto e, 400 MPa durante 1 e 5 minutos. Os resultados referentes à recuperação da viabilidade das células após tratamento sub-letal a 400 MPa e tratamento letal a 500 MPa mostram recuperação completa da concentração inicial de células viáveis quando a cultura é armazenada a 25 °C. Nas culturas mantidas a 4 °C, após tratamento sub-letal o teor de células viáveis permanece estável, não havendo indícios de recuperação nem inativação tardia, pós-tratamento. Os resultados permitem concluir que para além do valor de pressão e do tempo de pressurização, a taxa de pressurização é um parâmetro relevante na eficiência de inativação de Listeria innocua e que o fator de inativação permanece estável até 10 dias de conservação a 4 °C.

High pressure processing (HPP) enables the inactivation of microorganisms to sublethal temperatures ensuring the preservation of the organoleptic properties of food. However, must be determined and established the optimum conditions for an efficient inactivation, namely as regards the pressure value to be applied, holding time, and temperature. The pressurization rate can also be a condition of efficiency of inactivation. The present study had as main objective to evaluate the effect of different rates of pressurization in the inactivation of Listeria innocua. For that, cultures in stationary phase of growth in Tryptic Soy Broth (TSB) were subject to different pressurization rates up to a pressure of 300 MPa or 400 MPa, applied during 1 and 5 minutes, at room temperature. Additionally it was also evaluated the recovery of microbial cultures after treatments with high pressure (400 MPa and 500 MPa), when stored at chill temperature (4 °C) and room temperature (25 °C) for 1, 5 and 10 days. The concentration of survivors was evaluated by counting colonies after pour-plated in Tryptic Soy Agar (TSA) of convenient dilutions. The inactivation factor was calculated as Log10 (N0/Ni). The results show that there are differences in the inactivation factor obtained with different pressurization/depressurization rates, to treatments at 300 MPa during 5 minutes. The inactivation has proven to be significantly more efficient with the low pressurization and depressurization rates (1.5 MPa s-1 and 3.2 MPa s-1, respectively). There were no significant differences in the inactivation factor achieved in other conditions tested – 300 MPa during 1 minute, and 400 MPa during 1 and 5 minutes. The results concerning the recovery of cell viability after sublethal treatment at 400 MPa and lethal treatment at 500 MPa show full recovery of initial concentration of viable cells when the culture is stored at 25 °C. In cultures maintained at 4 °C, after sublethal treatment, the content of viable cells remains stable, with no evidence of recovery neither late inactivation, post-treatment. The results allow concluding that beyond the pressure value and holding time, the pressurization rate is a relevant parameter in the efficiency of inactivation of Listeria innocua and that the inactivation factor remains stable until 10 days of storage at 4 °C.