Combined effects of heat, nisin and acidification on the inactivation of Clostridium sporogenes spores in carrot-alginate particles: From kinetics to process validation

Nous avons examiné les effets combinés de la température, de l’acidification et de la nisine sur la résistance thermique des spores de Clostridium sporogenes ATCC 11437. Nous avons utilisé des particules de carotte alginate inoculées comme modèle d’aliment solide pour vérifier l’inactivation des spores pendant l’écoulement d’un système d’aliments solides liquides dans la chambre de rétention tubulaire d’une unité de transformation aseptique. La cinétique d’inactivation a été étudiée dans un bain d’eau. Les spores ont été inoculées dans des particules de carotte alginate et dans du tampon phosphate Sorensen. Pour les températures de 70 à 90 °C, les valeurs D dans le tampon étaient de 24,9-5,7 min, beaucoup plus faibles que celles estimées pour les particules (115,1-22,2 min). L’analyse statistique a révélé un effet synergique important de la température et du pH sur l’inactivation des spores dans les deux milieux. L’acidification a réduit la résistance des spores à la chaleur en diminuant les valeurs D. Aux concentrations les plus faibles étudiées (jusqu’à 750 UI/g), la nisine n’a pas eu d’effet significatif. La combinaison d’une température de 90 ºC, d’un pH de 4,5 et de 500 UI/g de nisine a résulté en une diminution décimale de la valeur D pour les spores inoculées dans les particules (soit de 111,1 à 10,6 min). Les tests de validation ont été faits avec une unité de transformation aseptique à l’échelle pilote et un mélange de cubes de carotte (10 %) et de liquide vecteur constitué de carboxyméthylcellulose à 2 % (90 %). Les particules de carotte alginate inoculées avec des spores (compte initial de 106 CFU/g après le préchauffage requis pour obtenir la pression voulue) dans un milieu au pH de 3,5 comprenant 2000 UI/g de nisine ont été traitées à 90 °C dans l’unité de transformation aseptique. L’analyse microbienne a révélé qu’aucune spore n’avait survécu dans les particules après leur passage dans la chambre de rétention tubulaire (temps de séjour de 5,2 à 6,0 min). La combinaison de ces mesures a donc significativement amélioré le taux d’inactivation des spores (D90=1,17 min) comparativement à l’utilisation du traitement thermique uniquement (D90=19,6 min).