Inactivación de la Listeria con ozono

Una de las causas comunes de las retiradas de alimentos del mercado y las enfermedades causadas por patógenos transmitidos por los alimentos es la Listeria monocytogenes, más conocida simplemente como Listeria.  El ozono es una herramienta eficaz para eliminar la Listeria en aplicaciones de procesamiento de alimentos.  El ozono es eficaz para eliminar todas las bacterias mediante el proceso de lisis

Listeria es un término común para referirse a una especie bacteriana específica. Se conocen siete (7) especies de Listeria. La especie específica L. monocytenes causa la listeriosis, una infección grave provocada por el consumo de alimentos contaminados con esta cepa de bacterias. Esta enfermedad puede ser mortal y representa un mayor riesgo para las personas con un sistema inmunitario debilitado. Tanto L.monocytenes como la listeriosis se conocen comúnmente como Listeria y enfermedades por Listeria.

La Listeria se encuentra en los suelos, lo que puede provocar la contaminación de frutas y verduras. También puede encontrarse en todo tipo de productos cárnicos, leche y huevos. Los alimentos de mayor riesgo son los crudos o poco cocidos, la leche no pasteurizada, las verduras crudas y algunos alimentos listos para consumir.

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El ozono puede utilizarse para reducir o eliminar L. monocytenes de los productos alimenticios. Desde que en 2001 se obtuvo la aprobación GRAS para el uso de ozono en contacto directo con alimentos, el uso del ozono para eliminar L. monocytenes ha aumentado considerablemente.

Para eliminar la Listeria o cualquier otra bacteria con ozono, es necesario implementarlo correctamente. Aunque cada aplicación es diferente, hay algunos principios básicos que se aplican en la mayoría de ellas.

Implementación del ozono:

Ozono acuoso:

El método más común para usar ozono en la reducción de patógenos consiste en disolverlo en agua. El ozono acuoso es muy estable, seguro y fácil de manejar. Normalmente, se disuelve ozono en agua mediante un sistema de inyección de ozono y luego se rocía sobre la superficie que requiere desinfección. Esta superficie puede ser la superficie dura de un equipo o la superficie de un producto alimenticio.

En 2000, el Journal of Food Science publicó un artículo de Kim y Yousef que mostraba el efecto del ozono disuelto en un reactor discontinuo sobre Listeria monocytenes. El ozono disuelto a 0.4 y 0.8 ppm inactivó 4.6 y 5.7 log CFU/ml en 30 segundos. Se realizaron pruebas adicionales con niveles más altos de ozono disuelto. Los niveles más altos de ozono disuelto sí lograron una inactivación más rápida (inmediata) de Listeria monocytenes.

El ozono disuelto puede rociarse sobre alimentos y productos agrícolas mediante barras de aspersión u otros métodos de rociado. Las cintas transportadoras permiten un tiempo de contacto suficiente y una cobertura completa con ozono acuoso. Es importante que el ozono acuoso entre en contacto con todos los productos agrícolas para lograr la intervención antimicrobiana deseada. Los tiempos de contacto pueden modificarse ajustando la velocidad de las cintas transportadoras, el diseño de las boquillas de aspersión y el diseño o la cantidad de barras de aspersión. Si ya se utiliza agua para lavar productos agrícolas en una aplicación, es muy sencillo añadir ozono a esa agua y lograr una etapa de intervención antimicrobiana sin cambios importantes en los procesos actuales.

Ozono gaseoso:

El uso de ozono gaseoso para eliminar patógenos también es viable. Hay menos investigaciones que muestren los efectos del ozono gaseoso sobre las bacterias. La aplicación de ozono gaseoso depende de la temperatura, la humedad, el tiempo de contacto y los niveles de ozono. Se han realizado investigaciones para determinar que el ozono gaseoso reduce e inactiva L. monocytenes; sin embargo, se necesitan más investigaciones para determinar la eficacia del ozono en distintas condiciones.

Los productos agrícolas que necesitan desinfección pueden colocarse en cámaras, salas o incluso contenedores de carga para tratarlos con ozono. Se puede utilizar un área sellada que contenga los productos y el gas ozono, manteniendo al mismo tiempo la seguridad de las personas. Es necesario asegurarse de que haya suficiente circulación de aire alrededor de cada pieza de producto agrícola. En esta aplicación se utilizan niveles de ozono de 1.0 – 100 ppm, con tiempos de contacto de 20 minutos a 10 horas.

El uso del ozono, tanto en forma gaseosa como acuosa, es eficaz para inactivar la Listeria y debe considerarse una opción viable en muchas aplicaciones de procesamiento de alimentos.  Sin embargo, se debe prestar la debida atención a la ingeniería y la instalación.  

Consulte los artículos a continuación para ver ejemplos del uso del ozono.  Para saber cómo implementar el ozono en sus aplicaciones, comuníquese con nuestra oficina; estaremos encantados de ayudarle.

Normativa sobre el ozono en el procesamiento de alimentos

Normativa sobre el ozono en la producción de alimentos orgánicos

Resolución sobre el uso del ozono en el procesamiento de alimentos, basada en los documentos originales de EPRI

Petición original de aditivo alimentario directo de EPRI utilizada para obtener la aprobación GRAS del ozono

Manual Global del Ozono de EPRI

Uso del ozono para inactivar Ecoli O157:H7

Eficacia del ozono para eliminar Listeria Monocytogenes en semillas y brotes de alfalfa, y efecto sobre la calidad sensorial de los brotes

Autores: W. N. Wade; A. J. Scouten; K. H. McWatters; R. L. Wick; A.
Demirci; W. F. Fett; y L. R. Beuchata

Resumen

Centro para la Inocuidad Alimentaria, Universidad de Georgia, 1109 Experiment Street, Griffin, Georgia 30223-1797[PARA]  Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos,  Universidad de Georgia, 1109 Experiment Street, Griffin, Georgia,  30223-1797[PARA],  Departamento de Microbiología, 639 Pleasant Street, Morrill,  Centro de Ciencias IV-N203, Universidad de Massachusetts, Amherst, Massachusetts,  01003-9298[PARA],  Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica, Consorcio de Ciencias de la Vida,  Universidad Estatal de Pensilvania, University Park,  Pensilvania 16802[PARA]eServicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE. UU., Centro Regional de Investigación del Este, Unidad de Investigación de Intervención y Tecnología Alimentaria, 600 East Mermaid Lane, Wyndmoor, Pensilvania,  19038, EE. UU.

Se realizó un estudio para determinar la eficacia del tratamiento con ozono acuoso para eliminar Listeria monocytogenes de semillas y brotes de alfalfa inoculados. También se determinaron las reducciones de las poblaciones de microorganismos aerobios presentes naturalmente en los brotes y los cambios en la calidad sensorial de estos. El tratamiento (10 o 20 min) de las semillas en agua (4°C) con una concentración inicial de ozono de 21.8 ± 0.1 g/ml no logró una reducción significativa (P 0.05) de las poblaciones de L. monocytogenes. El burbujeo continuo de agua ozonizada a través de las semillas (concentración inicial de ozono de 21.3 ± 0.2 g/ml) durante 20 min redujo significativamente la población en 1.48 log10 CFU/g. El tratamiento (2 min) de brotes de alfalfa inoculados con agua que contenía 5.0 ± 0.5, 9.0 ± 0.5 o 23.2 ± 1.6 g/ml de ozono produjo reducciones significativas (P 0.05) de 0.78, 0.81 y 0.91 log10 CFU/g, respectivamente, en comparación con las poblaciones detectadas en los brotes tratados con agua. Los tratamientos (2 min) con hasta 23.3 ± 1.6 g/ml de ozono no redujeron significativamente (P > 0.05) las poblaciones de microorganismos aerobios presentes naturalmente. El burbujeo continuo de agua ozonizada a través de los brotes durante 5 a 20 min causó reducciones significativas de L. monocytogenes y de la microbiota natural en comparación con el remojo en agua (control), pero no aumentó la letalidad frente a los brotes sin tratamiento de burbujeo continuo. El tratamiento de los brotes con agua ozonizada (20.0 g/ml) durante 5 o 10 min causó un deterioro significativo de la calidad sensorial durante el almacenamiento posterior a 4°C durante 7 a 11 días. La microscopía electrónica de barrido de semillas y brotes de alfalfa no inoculados mostró daños físicos, crecimiento fúngico y bacteriano, y formación de biopelículas, lo cual evidencia factores que contribuyen a la dificultad para eliminar microorganismos mediante el tratamiento con ozono y otros desinfectantes.

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Inactivación de Escherichia coli O157:H7, Listeria Monocytogenes y Lactobacillus leichmannii mediante combinaciones de ozono y campo eléctrico pulsado

Autores: Unal R, Kim JG, Yousef AE.

Resumen

El campo eléctrico pulsado (PEF) y las tecnologías de ozono son métodos de procesamiento no térmico con posibles aplicaciones en la industria alimentaria. Esta investigación se llevó a cabo para explorar la posible sinergia entre los tratamientos con ozono y PEF contra determinadas bacterias transmitidas por los alimentos. Se suspendieron células de Lactobacillus leichmannii ATCC 4797, Escherichia coli O157:H7 ATCC 35150 y Listeria monocytogenes Scott A en NaCl al 0.1% y se trataron con ozono, PEF y ozono más PEE. Las células se trataron con 0.25 a 1.00 microg de ozono por ml de suspensión celular, PEF a 10 a 30 kV/cm y combinaciones seleccionadas de ozono y PEF. La sinergia entre el ozono y el PEF varió según el nivel de tratamiento y la bacteria tratada. L. leichmannii tratado con PEF (20 kV/cm) tras la exposición a 0.75 y 1.00 microg/ml de ozono se inactivó en 7.1 y 7.2 log10 CFU/ml, respectivamente; sin embargo, el ozono a 0.75 y 1.00 microg/ml y el PEF a 20 kV/cm inactivaron 2.2, 3.6 y 1.3 log10 CFU/ml, respectivamente. De forma similar, el ozono a 0.5 y 0.75 microg/ml inactivó 0.5 y 1.8 log10 CFU/ml de E. coli, el PEF a 15 kV/cm inactivó 1.8 log10 CFU/ml, y el ozono a 0.5 y 0.75 microg/ml seguido de PEF (15 kV/cm) inactivó 2.9 y 3.6 log10 CFU/ml, respectivamente. Las poblaciones de L. monocytogenes disminuyeron 0.1, 0.5, 3.0, 3.9 y 0.8 log10 CFU/ml al tratarse con 0.25, 0.5, 0.75 y 1.0 microg/ml de ozono y PEF (15 kV/cm), respectivamente; sin embargo, cuando la bacteria se trató a 15 kV/cm tras la exposición a 0.25, 0.5 y 0.75 microg/ml de ozono, se eliminaron 1.7, 2.0 y 3.9 log10 CFU/ml, respectivamente. En conclusión, la exposición de L. leichmannii, E. coli y L. monocytogenes al ozono seguida del tratamiento con PEF mostró un efecto bactericida sinérgico. Esta sinergia fue más evidente con dosis moderadas de ozono contra L. leichmannii.

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Eliminación de biopelículas de Listeria Monocytogenes mediante ozono, cloro y peróxido de hidrógeno

Autores: Robbins Justin B.; Fisher Christopher W.; Moltz Andrew G.; Martin Scott E.

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Efecto de los tratamientos con ozono y radiación ultravioleta sobre las poblaciones de Listeria Monocytogenes en salmueras de enfriamiento

Autor: Govindaraj Dev Kumar

Resumen

Se determinó la eficacia del ozono y la luz ultravioleta, utilizados en combinación, para inactivar Listeria monocytogenes en salmueras de enfriamiento frescas (9% NaCl, 91.86% de transmitancia a 254 nm) y usadas (20.5% NaCl, 0.01% de transmitancia a 254 nm). Se realizaron estudios preliminares para optimizar los parámetros de ozonización de las salmueras «frescas» y «usadas». Estos incluyeron el diseño del difusor, la comparación del kit con métodos estándar para medir el ozono residual, el estudio del efecto del ozono en la absorbancia de uridina y la determinación de la presencia de actividad listericida residual después de la ozonización. Se diseñó un difusor de ozono con tubos de PVC de 3/16 inch para ozonizar las salmueras. El burbujeador se diseñó para facilitar una mejor difusión y se evaluó su eficiencia. El burbujeador modificado difundió 1.44 ppm de ozono después de 30 minutos de ozonización y la solución alcanzó un exceso de 1 ppm en 10 minutos de ozonización de una solución de salmuera fresca (200ml). Se determinaron los niveles poblacionales de L. monocytogenes en varios intervalos de tiempo después de la ozonización (0, 10, 20, 60 min) para determinar la presencia de actividad listericida residual. La población después de la ozonización (0 minutos) fue de 5.31 Log CFU/ml y de 5.08 Log CFU/ml tras un intervalo de 60 minutos. Por lo tanto, el efecto antimicrobiano residual fue débil. Se evaluó la precisión del kit de análisis de ozono Vacu-vial comparando su rendimiento con el método colorimétrico estándar de índigo para medir el ozono residual. El kit no fue preciso para determinar los niveles de ozono residual en salmueras usadas y agua con peptona al 1%. Se evaluó la uridina como herramienta de actinometría UV para soluciones de salmuera iii que se ozonizaron antes del tratamiento UV. La absorbancia de uridina (A262) disminuyó tras la ozonización de 0.1329 a 0.0512 con una exposición UV estándar de 10 minutos. El ozono influyó en la absorbancia de uridina, lo que indica que su presencia puede dificultar la precisión de la determinación de la fluencia UV en soluciones tratadas con ozono. Una vez completados el diseño del difusor y los estudios de análisis de ozono/UV, se evaluó el efecto de la combinación de ozono y UV sobre L. monocytogenes en salmueras frescas y usadas. La ozonización durante 5 minutos produjo una reducción media de 5.29 Log, mientras que 5 minutos de exposición a UV produjeron una reducción media de 1.09 Log de las células de L. monocytogenes en salmueras frescas. Diez minutos de ozonización produjeron una reducción media de 7.44 Log y 10 minutos de radiación UV causaron una reducción media de 1.95 Log de Listeria en salmuera fresca. Las salmueras usadas requirieron 60 minutos de ozonización para lograr una reducción media de 4.97 Log en los recuentos de L. monocytogenes, mientras que 45 minutos produjeron una reducción media de 4.04 Log. Diez minutos de exposición UV de las salmueras usadas produjeron una reducción media de 0.30 Log en las células de Listeria. Una combinación de 60 minutos de ozonización y 10 minutos de exposición UV produjo una reducción superior a 5 log en los recuentos celulares. La ozonización no aumentó suficientemente la transmitancia de la salmuera usada como para favorecer la penetración UV, pero produjo un cambio de color aparente, indicado por el cambio en los valores L*a*b*. Una ozonización de duración suficiente tuvo una actividad listericida considerable en salmueras frescas y usadas y, combinada con el tratamiento UV, es eficaz para reducir L. monocytogenes a niveles indetectables en salmueras frescas.

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Eficacia del ozono para inactivar Listeria Monocytogenes en muestras de leche

Autores: Mariyaselvam Sheelamary, Muthusamy Muthukumar

Resumen

Se estudió la inactivación de Listeria monocytogenes mediante ozonización en leche cruda y varias muestras de leche de distintas marcas de la ciudad de Coimbatore y sus alrededores. Se obtuvieron un total de 20 muestras de leche de supermercados y otros lugares. En el estudio se utilizó agar PALCAM para cuantificar L. monocytogenes en leche cruda y en diversas muestras de leche de distintas marcas. Los resultados indican que todas las muestras dieron positivo antes del proceso de ozonización. Se utilizó un caudal controlado de oxígeno de 0.5 m/l para producir 0.2g/h de ozono. Las muestras de leche se ozonizaron durante 0, 5, 10 y 15 minutos. Después del tratamiento, se inocularon las muestras y se cuantificó L. monocytogenes utilizando agar PALCAM para Listeria. Tras 15 minutos de ozonización, se eliminó por completo L. monocytogenes de las muestras de leche. Antes y después de la ozonización, se analizaron las muestras para determinar su contenido de proteínas, carbohidratos y calcio. Después del tratamiento, los valores nutricionales de las muestras de leche presentaron ligeras diferencias.

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Cinética de inactivación de bacterias patógenas y causantes del deterioro de alimentos mediante ozono

Autores: J.G. Kim y A.E. Yousef

Resumen

Se probó el ozono contra Pseudomonas fluorescens, Escherichia coli O157:H7, Leuconostoc mesenteroides y Listeria monocytogenes. Al ajustar los datos cinéticos de un reactor discontinuo a un modelo de respuesta a la dosis, se observó una relación lineal en dos fases. Se desarrolló un reactor continuo de ozono para garantizar una exposición uniforme de las células bacterianas al ozono y una concentración constante de ozono durante el tratamiento. Las curvas de supervivencia en el sistema continuo fueron inicialmente lineales, seguidas de un patrón cóncavo descendente. La exposición de las bacterias a 2.5 ppm de ozono durante 40 s provocó una disminución de 5 a 6 log en el recuento. La resistencia de las bacterias evaluadas al ozono siguió este orden descendente: E. coli O157:H7, P.

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Influencia de la catalasa y la superóxido dismutasa en la inactivación de Listeria Monocytogenes mediante ozono

Autores: Christopher W. Fisher, Dongha Lee, Beth-Anne Dodge, Kristen M. Hamman, Justin B. Robbins y Scott E. Martin

Resumen

Se evaluaron los efectos del ozono a 0.25, 0.40 y 1.00 ppm sobre Listeria monocytogenes en agua destilada y solución salina tamponada con fosfato. Se observaron diferencias en la sensibilidad al ozono entre las seis cepas examinadas. La muerte celular fue mayor tras la exposición a temperaturas más bajas. Las células en fase estacionaria temprana fueron menos sensibles al ozono que las células en fase exponencial media y en fase estacionaria tardía. La ozonización a 1.00 ppm de coles inoculadas con L. monocytogenes inactivó eficazmente todas las células después de 5 min. También se examinaron las capacidades de la catalasa y la superóxido dismutasa in vivo para proteger las células del ozono. Tres cepas de Listeria evaluadas se inactivaron rápidamente al exponerse al ozono. Se determinó que tanto la catalasa como la superóxido dismutasa protegen las células de Listeria del ataque del ozono, y que la superóxido dismutasa tiene una función protectora más importante que la catalasa.

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