_ Oamenii de știință din domeniul alimentației dezvoltă un cadru pentru a îmbunătăți calitatea alimentelor și a ucide totuși agenții patogeni

Uneori, procesarea care face alimentele sigure poate compromite aroma și nutrienții, dar cercetătorul în domeniul alimentar Jennifer Acuff caută o modalitate de a face alimentele sigure și de a minimiza pierderea calității.

Procesoarele de alimente folosesc adesea căldura pentru pasteurizare sau sterilizare pentru a face produsele alimentare sigure prin uciderea agenților patogeni precum salmonella și listeria, dar temperaturile ridicate pot degrada calitatea alimentelor. Pentru a asigura siguranța alimentelor, industria se bazează uneori pe standarde prea stricte care reduc în mod inutil calitatea alimentelor, a declarat Jennifer Acuff, profesor asistent de microbiologie și siguranță alimentară pentru Arkansas Agricultural Experiment Station, componenta de cercetare a Diviziei de Agricultură a Sistemului Universității din Arkansas.

Concentrându-se pe produse alimentare cu umiditate scăzută, cum ar fi laptele praf, Acuff și echipa ei au efectuat un studiu în căutarea unei metode care să garanteze siguranța alimentară, păstrând în același timp cele mai multe vitamine, minerale și arome în funcție de alimente.

„Această abordare de colaborare a cuprins microbiologia, inginerie și statistici pentru a oferi industriei alimentare ceea ce credem că va fi un instrument de îmbunătățire a siguranței fără a compromite calitatea produselor alimentare uscate”, a spus Acuff.

Procesul nu se limitează la alimente cu umiditate scăzută și se poate extinde și la alte alimente și procese, a adăugat Acuff.

Folosind date dintr-un studiu privind un microorganism „surogat” inofensiv și o tehnică statistică numită „bootstrapping”, cercetătorii au dezvoltat un cadru pentru a oferi procesatorilor de alimente opțiuni în cadrul ghidurilor Administrației pentru Alimente și Medicamente din SUA.

„Am propus o metodologie pentru a alege o valoare între abordările cele mai liberale și cele mai conservatoare de procesare a alimentelor, bazate pe toleranța la risc, „, a spus Jeyam Subbiah, șeful departamentului de științe alimentare. „Industria poate folosi această metodologie pentru a alege o valoare și a solicita aprobarea FDA.”

Deși nu există o regulă specifică FDA, guvernul cere în prezent industriei de prelucrare a alimentelor să facă o petiție pentru un caz- revizuire în funcție de caz.

Studiul, „Bootstrapping for Estimating the Conservative Kill Ratio of the Surrogate to the Patogen for Use in Thermal Process Validation at the Industrial Scale”, a fost publicat online de Journal of Food Production în martie.

„Surogatele sunt ca manechinele folosite în testele de impact pentru a valida siguranța mașinii”, a spus Subbiah. „Sunt microorganisme nepatogene, care ar trebui să aibă o rezistență la căldură similară sau mai mare decât agentul patogen real. Adesea, sunt mult mai rezistente.”

Oamenii de știință folosesc o „reducere a ciclului logaritmic” sau LCR pentru pe scurt, pentru a calcula cât de eficient un proces ucide microorganismele dăunătoare. „Log” se referă la scara logaritmică, iar 1-log reprezintă o reducere de 10 ori echivalentă cu o reducere de 90% a bacteriilor. O reducere de 2 log ar fi o reducere de 99%, 3 log 99,9% și așa mai departe. O reducere de 6 log reprezintă o reducere de 99,9999%.

Atunci când microorganismele surogat sunt utilizate pentru studii de provocare a siguranței alimentare pentru sterilizarea alimentelor conservate, Institutul Specialiștilor în Procesarea Termică a Alimentelor recomandă o „medie simplă” sau o medie. , kill ratio pentru a valida siguranța alimentară la scară industrială. De exemplu, Subbiah a spus că dacă sterilizarea necesită o reducere de „12 log” a agentului patogen, iar surogatul ar fi de două ori mai rezistent, un procesor ar putea arăta o ucidere „6-log” a surogatului, iar FDA l-ar accepta ca echivalent. .

Cu toate acestea, dezavantajul acestei metode este că nu ia în considerare variabilitatea microorganismelor, atât agentul patogen, cât și surogat, a remarcat Subbiah.

Deși sunt mai puțin predispuse la agenții patogeni de origine alimentară decât carnea proaspătă și lactatele, alimentele cu umiditate scăzută nu sunt imune. Diferite tipuri de salmonella au fost implicate în 15 decese, mii de boli și sute de spitalizări în ultimii 20 de ani din cauza alimentelor infectate cu umiditate scăzută, cum ar fi fructele și legumele uscate, nucile, ierburile, făina și mirodeniile.

După acele focare de siguranță alimentară, industria alimentară „a trecut la modul conservator” în studiile de provocare a siguranței alimentare, a spus Subbiah, solicitând același nivel de reducere a logaritării surogatului.

De exemplu, dacă sterilizarea condimentelor necesită o reducere de 12 log a salmonelei, industria ar prezenta o reducere de 12 log a surogat, chiar dacă poate fi de două ori mai rezistent decât agentul patogen. Deși acest lucru asigură un nivel ridicat de siguranță alimentară, nutrienții pot fi degradați din cauza procesării termice severe, a explicat Subbiah.

În calitate de student absolvent de științe alimentare la Colegiul Dale Bumpers de Agricultură, Alimentație și Științe ale Vieții, Arshpreet Khattra a folosit date publicate anterior din laboratorul lui Subbiah care implică surogat Enterococcus faecium pentru a dezvolta o soluție pentru păstrarea calității procesării termice. Ea a aplicat tehnica bootstrapping pentru a estima distribuția ratei de ucidere în laptele praf, mai degrabă decât pentru a calcula „rația medie simplă” sau medie a uciderii.

Cu bootstrapping, oamenii de știință pot face față incertitudinii în datele experimentale prin generarea multe mostre în loc să presupună o distribuție specifică. Tehnica necesită puncte de date alese aleatoriu din datele originale pentru a oferi cercetătorilor o idee bună despre cât de mult pot varia rezultatele din cauza întâmplării. A fost folosit în diverse studii pentru a îmbunătăți metodele de procesare a alimentelor și pentru a evalua riscurile pentru siguranța alimentară ale diferiților microbi din diverse alimente.

Din estimarea distribuției raportului de ucidere, raportul final de ucidere poate fi calculat pe o glisare. amploarea riscului, a remarcat Subbiah. Într-un exemplu ipotetic, pentru a avea un nivel de risc de 1%, un procesor poate dori o reducere de 9 log a surogat, care este o reducere de 99,9999999%. Un nivel de risc de 5% ar necesita o reducere de 8 log, iar un risc de 10% ar necesita o scădere de 6,5 log a surogat pentru a fi echivalent cu o reducere de 12 log a agentului patogen. O reducere de 12 log se numește de obicei sterilizare, iar o reducere de 4 până la 5 log se califică drept pasteurizare.

Această metodă atinge un echilibru între uciderea bacteriilor dăunătoare și păstrarea calității, a spus Subbiah.

(Fluierul)