Come garantire insieme qualità e sicurezza nei succhi di frutta freschi? L’azione sinergica di un blando trattamento termico a 65° C, unitamente all’impiego di olio essenziale di origano (Origanum vulgare) può rappresentare un’alternativa antimicrobica efficace, perché in grado di abbattere drasticamente la carica di diversi batteri, a cominciare dall’Escherichia coli.
Grazie ai fondi del 5×1000 alla ricerca scientifica, Enea ha messo a punto un nuovo sistema (lo studio è stato pubblicato sulla rivista internazionale open access Foods-MDPI) in grado di garantire qualità e safety dei succhi di frutta spremuti a freddo, prodotti che non subendo pastorizzazione hanno un maggiore apporto nutrizionale. I ricercatori Enea hanno utilizzato metodologie avanzate di analisi, come la citometria a flusso, per monitorare le cellule microbiche nel loro stato vitale ma non coltivabile (VBNC), condizione indotta da molteplici stress, per esempio shock termico, stress osmotico, disidratazione, che si verificano durante i processi di produzione degli alimenti. “La maggior parte delle tecniche di analisi microbiologiche applicate nell’industria alimentare valutano la coltivabilità dei batteri ma non la loro vitalità -spiega Annamaria Bevivino, responsabile del Laboratorio Sostenibilità, qualità e sicurezza delle produzioni agroalimentari dell’Enea-. Questo comporta una sottostima della reale carica microbica: in una matrice alimentare è possibile che un batterio, per rispondere a una situazione di stress subita, passi in uno stato ‘dormiente’. Quando tale condizione di stress viene superata e l’ambiente torna favorevole, da dormiente torna a essere vitale, rappresentando pertanto, nel caso si tratti di un batterio patogeno, una reale minaccia per il consumatore”. La soluzione utilizzata garantisce, invece, l’efficacia del trattamento non solo rispetto alla coltivabilità ma anche alla vitalità del microorganismo. “Nei succhi di frutta non pastorizzati possono svilupparsi diversi microrganismi alterativi o patogeni, lieviti, muffe e batteri come Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp. o Cryptosporidium spp. Nella nostra ricerca, abbiamo utilizzato un ceppo di riferimento non patogeno, Escherichia coli ATCC 25922, un agente biologico di gruppo 1. Abbiamo verificato l’efficacia del trattamento termico blando combinato con l’olio essenziale sulla crescita di E. coli sia in vitro sia in vivo, inoculando artificialmente un succo di frutta biologico di alta qualità (a base di albicocca, pesca e mela) disponibile in commercio”. La tecnica di analisi utilizzata richiede una certa expertise. È importante sottolineare che il trattamento combinato è invece facilmente applicabile, con un significativo risparmio energetico, anche da aziende che non possono permettersi sistemi tecnologicamente avanzati e caratterizzati da alti costi di acquisizione e di gestione come, per esempio, la pastorizzazione ad alte pressioni (High Pressure Processing). “Non ha altissimi costi: il trattamento termico blando, in combinazione con antimicrobici naturali, si presenta come valida alternativa anche alla pastorizzazione convenzionale, che comporta alterazioni delle proprietà organolettiche e nutrizionali dei prodotti stabilizzati”. •
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A new bactericidal treatment for the safety of unpasteurized fruit juices
It was developed by Enea and is based on a synergistic action of a mild heat treatment at 65° C and the use of oregano essential oil. It allows lower energy costs and ease of use
How to guarantee quality and safety in fresh fruit juices? The synergistic action of a mild heat treatment at 65°C, together with the use of oregano essential oil (Origanum vulgare) can represent an effective antimicrobial alternative, because it is able to drastically reduce the load of various bacteria, starting with Escherichia coli. Thanks to the 5×1000 funds for scientific research, Enea has developed a new system (the study was published in ‘Foods-MDPI’ open access international magazine), able to guarantee both quality and safety of cold-pressed fruit juices; as these products are not subjected to pasteurization, they have a greater nutritional intake. Enea researchers used advanced analysis methodologies, such as flow cytometry, to monitor microbial cells in their viable but non-culturable state (VBNC), a condition induced by multiple stresses, for example thermal shock, osmotic stress, dehydration, which occur during food production processes. Annamaria Bevivino, head of the Sustainability, Quality and Safety Laboratory of Enea agri-food productions, explained: ‘Most of the microbiological analysis techniques applied in the food industry evaluate the cultivability of bacteria, but not their vitality. This leads to an underestimation of the real microbial load: in a food matrix it is possible that a bacterium, in response to a stressful situation, goes into a ‘sleeping’ state. When this stress condition is exceeded and the environment becomes favourable again, it goes from ‘sleeping’ to being vital again, thus representing, in the case of a pathogenic bacterium, a real threat to the consumer’. The solution adopted, instead, guarantees the effectiveness of the treatment not only with respect to cultivability, but also to the vitality of the microorganism. ‘In unpasteurized fruit juices, various spoilage or pathogenic microorganisms, yeasts, moulds, and such bacteria as Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp., or Cryptosporidium spp can develop. In our research, we used a non-pathogenic reference strain, Escherichia coli ATCC 25922, a group 1 biological agent. We verified the efficacy of the mild heat treatment combined with the essential oil on the growth of E. coli both in vitro and in vivo, by artificially inoculating a commercially available high quality organic fruit juice (made of apricot, peach, and apple). The analysis technique used requires a certain amount of expertise. It is important to emphasize that the combined treatment is instead easily applicable, with significant energy savings, even by companies that cannot afford technologically advanced systems characterized by high acquisition and management costs, such as, for example, high pressure pasteurization (High Pressure Processing). ‘It doesn’t have very high costs: the mild heat treatment, in combination with natural antimicrobials, is also a valid alternative to conventional pasteurization, which involves alterations of the organoleptic and nutritional properties of the stabilized products’.
