Influencia del contenido en grasa sobre la inactivación de E.coli en leche mediante tratamientos térmicos asistidos por ultrasonidos

Abstract

[ES] La leche es un producto común en nuestra alimentación diaria, requiere de tratamientos que aseguren su inocuidad y seguridad para el consumo. En los últimos años los ultrasonidos de potencia se han utilizado para la intensificación de procesos de inactivación microbiana y limpieza. Debido a que anteriores estudios indican que la grasa puede actuar como una barrera térmica en la inactivación microbiana, el principal objetivo de este trabajo ha sido evaluar la eficacia de la intensificación con ultrasonidos de potencia del tratamiento térmico de leche con diferentes contenidos en grasa. Se utilizaron muestras de leche entera (3,6% de grasa), mezclas de 1 y 2% de grasa así como leche desnatada (0,3% de grasa) a las que se inoculó E.coli. Los tratamientos se aplicaron durante 30 minutos. En primer lugar, se trabajó a una temperatura de 75ºC (con y sin aplicación de ultrasonidos). Además, las muestras de leche entera se sometieron a un tratamiento a 70 y 80ºC. Se evaluaron algunas de las propiedades fisicoquímicas (pH, acidez, densidad y color) de la leche antes y después de los tratamientos para determinar la influencia de los tratamientos en dichas propiedades. Los resultados obtenidos indicaron que, en primer lugar, las termosonicación intensificaba la inactivación de E.coli CECT 101, acortando los tiempos de tratamiento. En experiencias efectuadas en agua, la inactivación total (no creció ninguna colonia después de la siembra) en el tratamiento térmico asistido por ultrasonidos se produjo a los 10 min, mientras que en el que se empleó únicamente calor, se necesitaron 20 min. Además, se demostró que el tiempo, tipo de tratamiento y el contenido en grasa tuvieron un efecto estadísticamente significativo (p<0.05) en la inactivación de E.coli CECT 101. Se observó el efecto protector de la grasa, consiguiendo a los 5 minutos, en los tratamientos por termosonicación una reducción en la población microbiana de 5,26 ciclos-log en leche desnatada, mientras que en leche entera fue de 4,32 ciclos-log. El factor temperatura también tuvo un efecto significativo (p<0,05) en la inactivación de la bacteria, se pudo observar que en los tratamientos de termosonicación en leche entera a 70, 75 y 80ºC, el ratio de inactivación aumentó al aumentar temperatura, pasando de un valor medio de 4,75 ciclos-log a 70ºC a 5,95 ciclos-log a 80ºC. Finalmente, se observó que el empleo de calor y calor junto con ultrasonidos provocó ligeras variaciones en las propiedades fisicoquímicas. Mientras que la densidad se mantuvo en valores de 1,03 g/cm3 para los dos tipos de tratamientos, la bajada del pH y el aumento de la acidez fueron mayores con la utilización de ultrasonidos. Pese a que para el ojo humano las diferencias no resultaban evidentes, el color varió con los dos tratamientos, siendo incluso mayor la variación sin el empleo de ultrasonidos. Por tanto, la intensificación ultrasónica del tratamiento térmico de la leche permite reducir los tiempos de tratamiento, sin disminuir la calidad del producto tratado.

[EN] Milk is a common product in our daily supply, it needs treatments that assure his innocuousness and safety for the consumption. Recently power ultrasounds have been use for the intensification process of microbial inactivation and cleanning. Due to the fact that previous studies indicate that the fat can act as a thermal barrier in the microbial inactivation, the main aim of this work has been to evaluate the efficiency of the intensification with power ultrasounds on the thermal treatment of milk with different contents in fat. Samples of whole milk (3,6 % of fat), mixes from 1 and 2 % of fat as well as skimmed milk (0,3 % of fat) were used and inoculated with E.coli. Treatments were applied during 30 minutes. Firstly, a temperature of 75ºC (with and without application of ultrasounds) was used. In addition, the samples of whole milk were treated at 70 and 80ºC. Some of the physicochemical properties (pH, acidity, density and color) of the milk were evaluated before and after the treatments to determine the influence of the treatments on the mentioned properties. The obtained results indicated that, in first term, the termosonication was intensifying E.coli's CECT 101 inactivation, shortening the times of treatment. In experiments conducted in water, the total inactivation (no colony grown after platting) in the thermal treatment assisted by ultrasounds took place in 10 minutes, whereas with only heat, 20 minutes were needed. In addition, it was demonstrated that the time, type of treatment and the content of fat had a statistically significant (p <0.05) effect in E.coli's inactivation CECT 101. The protective effect of the fat was observed, obtaining after 5 minutes of termosonication a reduction in the microbial population of 5,26 log-cycles in skimmed milk, whereas in whole milk it was 4,32 log-cycles. The temperature factor also had a significant (p <0,05) effect on the inactivation of the bacterium, it was possible to observe that in the treatments of termosonication in whole milk at 70, 75 and 80ºC, the ratio of inactivation increased as temperature increased, ranging from an average value of 4,75 log-cycles at 70ºC to 5,95 log-cycles at 80ºC. Finally, it was observed that the employment of heat and heat with ultrasounds caused slight variations in the physicochemical properties. Whereas the density was kept in values of 1,03 g/cm3 for both types of treatments, the descent of the pH and the increase of the acidity were larger with the use of ultrasounds. In spite of that, the human eye couldn’t appreciate the differences, the color changed with both treatments, being even larger the variation without the employment of ultrasounds. Therefore, the ultrasonic intensification of the thermal treatment of milk allows to reduce the times of treatment, without decreasing the quality of the treated product.

[CA] La llet es un producte comú en la nostra alimentació diaria, requereix de tractaments que garanteixi la seua inocuitat i seguritat per al consum. En els últims anys els ultrasons de potencia s’han utilitzat per la intensificació de procesos de inactivació microbiana i neteja. Degut a que anteriors estudis indiquen que el greix pot actuar com una barrera térmica en la inactivació microbiana, el principal objectiu d’aquest treball ha sigut evaluar l’eficacia de la intensificació amb ultrasons de potencia del tractament térmic de llet amb diferents continguts en greix. S’utilitzaren mostres de llet sencera (3,6% de greix), barrejes de 1 y 2% de greix així com llet desgreixada (0,3%), a les quals es va inocular E.coli. Els tractaments es varen aplicar durant 30 minuts. En primer lloc, es va treballar a una temperatura de 75ºC (amb y sense aplicació d’ultrasons). A més, les mostres de llet sencera es varen sotmetre a un tractament a 70 y 80ºC. S’evaluaren algunes de les propietats fisicoquímiques (pH, acidesa, densitat i color) de les llets abans y després dels tractaments per determinar la influencia dels tractaments en aquestes propietats. Els resultats obtinguts indicaren que, primerament, la termosonicació intensificava la inactivació de E.coli CECT 101, acurtant els temps de tractament. En experiències efectuades en aigua, la inactivació total (no va creixer ninguna colonia després de la sembra) en el tractament tèrmic assistit per ultrasons es va produir als 10 minuts, mentre que en el que es va emplear únicament calor, es necessitaren 20 minuts. A més, es va demostrar que el temps, tipus de tractament i contingut en greix varen tindre un efecte estadísticament significatiu (p<0,05) en la inactivació de E.coli CECT 101. Es va observar l’efecte protector del greix, aconseguint als 5 minuts, en els tractaments per termosonicació una reducció en la población microbiana de 5,26 cicloslog en llet desgreixada, mentre que en llet sencera va ser de 4,32 cicles-log. El factor temperatura també va tindre un efecte significatiu (p<0,05) en la inactivació de la bacteria, es va poder observar que en els tractaments per termosonicació en llet sencera a 70, 75 y 80ºC, el ratio de inactivació va augmentar al augmentar temperatura, passant de un valor mig de 4,75 cicles-log a 70ºC a 5,95 cicles-log a 80ºC. Finalment, es va observar que la utilització de calor y calor amb ultrasons provocà lleugeres variacions en les propietats fisicoquímiques. Mentre que la densitat es va mantindre en valors de 1,03 g/cm3 per als dos tipus de tractaments, la baixada del pH i l’augment de la acidesa varen ser majors amb l’utilització d’ultrasons. Encara que per a l’ull humà les diferencies no varen resultar evidents, el color va variar amb els dos tractaments, seguent inclús major la variació sense l’ús d’ultrasons. Per tant, la intensificació ultrasònica del tractament tèrmic de la llet permet reduir els temps de tractament, sense disminuir la qualitat del producte tractat.