Influence of high power ultrasound on natural microflora, pathogen and lactic acid bacteria in a raw meat emulsion

Abstract

Raw meat emulsions may have natural, spoilage and pathogenic microorganisms due to the origin and characteristics of this food matrix. All of these microorganisms must be minimized during industrial processing to make food consumption safe and meet quality regulations. Therefore, in this research, the effect of probe ultrasound on the inactivation of three kinds of microorganisms in a raw meat emulsion is evaluated. The microorganisms are: natural microflora NAM, Listeria monocytogenes LIS, and Lactobacillus delbrueckii LAC. A high-intensity probe ultrasound system was used, during 1.0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10 min, with pulsed waves of 0.0, 10, 20 and 30 seg, and 200, 250, 300, 350 and 400 W of power. The interrelation between time, wave pulse cycle, and power factors was assessed. The results showed a positive linear independence effect in the treatments without wave pulse for each microorganism, and a quadratic interaction with the time and the ultrasound power for the inactivation of the three kinds of microorganisms. Besides, the desirability function for the inactivation reached up to 60% of the microbial population with the probe ultrasound treatment, with 10 min, a 7.56 s wave pulse and 400 W of power. Thus, these results could be useful to decide the incorporation of mild and emerging technologies in a meat industry line process.

Las emulsiones de carne cruda pueden tener microorganismos naturales, de descomposición y patógenos debido al origen y características de esta matriz alimentaria. Todos estos microorganismos deben minimizarse durante el procesamiento industrial para que el consumo de alimentos sea seguro y cumpla con las normas de calidad. Por lo tanto, en esta investigación se evalúa el efecto del ultrasonido de sonda en la inactivación de tres tipos de microorganismos en una emulsión de carne cruda. Los microorganismos son: microflora natural NAM, Listeria monocytogenes LIS y Lactobacillus delbrueckii LAC. Se utilizó un sistema de ultrasonido de sonda de alta intensidad, durante 1,0, 2,5, 5,0, 7,5 y 10 min, con ondas pulsadas de 0,0, 10, 20 y 30 seg, y 200, 250, 300, 350 y 400 W de potencia. Se evaluó la interrelación entre tiempo, ciclo de pulso de onda y factores de potencia. Los resultados mostraron un efecto positivo de independencia lineal en los tratamientos sin pulso de onda para cada microorganismo, y una interacción cuadrática con el tiempo y la potencia del ultrasonido para la inactivación de los tres tipos de microorganismos. Además, la función de deseabilidad para la inactivación alcanzó hasta el 60% de la población microbiana con el tratamiento de ultrasonido de sonda, con 10 min, un pulso de onda de 7,56 s y 400 W de potencia. Por lo tanto, estos resultados podrían ser útiles para decidir la incorporación de tecnologías suaves y emergentes en un proceso de línea de la industria cárnica.