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Cinétiques d'inactivation microbienne pour des technologies alternatives de traitement des produits alimentaires
Kinetics of microbial inactivation for alternative food processing technologies
Journal of Food Science, 2000, Vol. 65, extrait du Supplément spécial (4), p. 8-15 ; - document complet : 108 p., ISSN : 0022-1147 - Texte en Anglais
Ce numéro spécial de «Journal of Food Science» correspond à une étude sur 5 ans demandée par la Food and Drug Administration des USA auprès de l'IFT (association regroupant de nombreux scientifiques des technologies alimentaires), et ayant pour objet de fournir une réponse objective sur l'intérêt des différents principes physiques alternatifs aux traitements thermiques classiques pour l'inactivation des cinétiques microbiennes.
Ce numéro spécial de 107 pages traite donc des points suivants :
- Le premier point consiste en une description et une critique des modèles et paramètres décrivant les cinétiques d'inactivation des populations microbiennes. Les limites des modèles cinétiques du premier ordre sont abordées, même si, faute de concurrent suffisamment reconnu par l'ensemble de la communauté, ce modèle reste la base de référence. De nombreux articles mettent clairement l'accent sur la nécessité de fournir dans ce cas le détail des conditions expérimentales pour permettre un début de comparaison entre les différents procédés.
- Le point suivant correspond à la description des familles de micro-organismes intéressant pour l'étude de ces cinétiques d'inactivation. Le ciblage d'étude autour des principaux micro-organismes pathogènes est discuté ainsi que l'intérêt de faire émerger l'utilisation de micro-organismes substitutifs plus facile d'utilisation mais représentatif du comportement de certains pathogènes.
- Un troisième point traite de l'utilisation des micro-ondes et radio-fréquences comme technologies alternatives. Les mécanismes d'inactivation sont, de façon prépondérante dans ces cas, reliés à l'effet thermique. Bien que la puissance thermique de ces technologies soit incontestable, la difficulté d'utilisation réside dans la détermination des points froids et de leurs évolutions (temporelles et spatiales).
- Un quatrième point traite de l'utilisation du chauffage ohmique ou du chauffage par induction, où là encore les mécanismes d'inactivation sont de nature thermique. Ces techniques devraient connaître un développement important, mais le chauffage par induction souffre encore d'un manque d'étude sur l'aspect inactivation.
- Un cinquième point traite de l'utilisation des Hautes Pressions. Les H.P. ont un rôle destructeur de la majorité des populations microbiennes. Toutefois, la stérilisation par H.P. semble délicate en raison de la forte capacité à survivre de certaines formes de spores de Clostridium Botulinum. Les interactions avec l'effet de la température méritent des études plus approfondies.
- Le sixième point porte sur l'utilisation des champs électriques pulsés. Cette technologie fortement prometteuse reste limitée aux produits alimentaires sans bulles et de faible conductivité électrique. Peu d'applications industrielles existent actuellement à travers le monde et un besoin de recherche plus poussée dans ce domaine est incontestable.
- Le septième point porte sur l'utilisation de décharge Haute Tension par arc électrique. Cette technique s'avère encore mal maîtrisée et délicate à employer pour des produits alimentaires en raison de la génération de produits secondaires. Ce procédé reste encore très mal connu du monde scientifique.
- Le huitième point discute du procédé de lumière pulsée (flashs intenses de lumière blanche). Ce traitement de surface semble très performant et adapté aux traitements des emballages. Un besoin en recherche, indépendante des équipementiers, est maintenant nécessaire.
- Le neuvième point traite de l'utilisation des champs magnétiques oscillants. Cette technique semble pouvoir s'appliquer à des produits alimentaires dans leurs emballages, mais les résultats obtenus restent très controversés.
- Le dixième point concerne l'utilisation des U.V. Plusieurs applications industrielles existent sur le traitement de jus de fruit, de cidre, d'eau ou sur le traitement de surface. Les mécanismes d'inactivation sont liés aux mutations de l'ADN des micro-organismes. Un seuil minimal d'énergie doit impérativement être dépassé pour engendrer une inactivation. Ce procédé est souvent combiné avec d'autres techniques comme par exemple l'ozonation.
- Le point suivant concerne l'utilisation des ultrasons. Cette technique est également réputé pour agir sur les enzymes. Le mécanisme d'inactivation est attribué à des phénomènes de cavitation intracellulaire. Le manque d'homogénéité structural de la majorité des produits alimentaires est un frein à l'efficacité de ce procédé.
- Le dernier point abordé traite de l'utilisation des rayons X pulsés. Le traitement pulsés limitent les réactions secondaires néfastes parfois observés avec les rayons X continus.
Dans son ensemble, ce document constitue une bonne base d'informations, même si elle s'avère parfois diffuses et peu digestes pour un non spécialistes comme moi, sur le thème des procédés physiques alternatifs aux traitements thermiques classiques pour l'inactivation des populations microbiennes.
Analyse réalisée par : Baron R. / IFREMER
Croissance et production de toxine par Clostridium botulinum dans les tissus homogénéisés de mulet (Mugil cephalus) et de crevette royale blanche des Indes (Penaeus indicus) entreposés sous vide
Growth and toxin production by Clostridium botulinum in fish (Mugil cephalus) and shrimp (Penaeus indicus) tissue homogenates stored under vacuum
Lalitha K.V.*, Gopakumar K.
* Indian Council Agricult. Res., Krishi Bhavan, New Delhi-110001, Inde ; Fax : 091 484 6668212 ; E-mail : root@cift.ker.nic.in
Food Microbiology, 2001, Vol. 18 (6), p. 651-657 - Texte en Anglais
La production de toxine par Clostridium botulinum types A-E dans les tissus broyés de mulet et de crevette entreposés entre 4 et 30°C sous vide pendant 6 semaines est évaluée. Le mulet et la crevette sont inoculés avec des spores de Clostridium botulinum, puis conditionnés sous vide et conservés à + 4°C, + 10°C, + 15°C et + 30°C. A + 30°C et à + 15°C, la croissance et la production de toxine par les types A-E ont lieu à la fois dans le mulet et dans la crevette. Seule la toxine type E est observée dans les produits conservés à + 4°C et + 10°C. La température d’entreposage ainsi que le substrat de croissance influencent grandement les teneurs en toxine.
Etude de la diversité microbienne dans le saumon fumé par une approche moléculaire - étude préliminaire
Microbial diversity in smoked salmon examined by a culture independent molecular approach - a preliminary study
Cambon-Bonavita M.A.*, Lesongeur F., Menoux S., Lebourg A., Barbier G.
* Laboratoire de Caractérisation des Microorganismes marins, DRV-VP-CMM, Ifremer centre de Brest, BP70, 29280 Plouzané ; E-mail macambon@ifremer.fr
International Journal of Food Microbiology, 2001, n° 70, p. 179-187 - Texte en Anglais
La biodiversité de la flore microbienne de saumon fumé tranché emballé sous vide a été étudiée à l'aide d'une technique de biologie moléculaire s'affranchissant des traditionnelles étapes de culture. Des tranches de saumon fumé ont été stockées pendant 25 jours à 4°C. L'ADN total a été extrait puis une amplification par PCR a été réalisée en utilisant des amorces universelles des eubactéries, correspondant au gène codant pour l'ARNr 16S d'Echerichia coli. Les fragments amplifiés on été séparés par clonage dans E. coli puis caractérisés en utilisant la technique ARDRA (analyse des fragments de restriction de l'ADN ribosomique). 106 clones ont été étudiés et classés en 13 unités taxonomiques opérationnelles (OTU). Les séquences correspondantes de ces 13 OTU ont été comparées aux séquences disponibles dans les banques (GenBank). Elles indiquent la présence de Vibrio spp., d'Enterobacteriaceae et de clones psychrophiles marins proches d'Alteromonas macleodii, que l'on ne détecte pas avec les techniques culturales classiques. Par contre, on ne retrouve pas de bactéries à Gram positif classiquement rencontrées dans ce type de produit. Ces résultats indiquent donc un biais probable à la fois dans les techniques culturales classiques et dans les techniques moléculaires.
Influence de films à différents coefficients de perméabilité à l'oxygène sur la production de toxine par Clostridium botulinum type E dans les filets de truites fumés à froid et à chaud et conditionnés sous vide
Effect of films of different oxygen transmission rate on toxin production by Clostridium botulinum type E in vacuum packaged cold and hot smoked trout fillets
Dufresne I., Smith J.P., Liu J.N., Tarte I., Blanchfield B., Austin J.W.
McGill Univ., McDonald Campus 21, 111 Lakeshore road, Ste Anne Bellevue, Quebec, Canada H9X 3V9
Journal of Food Safety, 2000, Vol. 20 (4), p. 251-268 - Texte en Anglais
Cette étude canadienne a mis en évidence l'influence de la perméabilité à l'oxygène des films utilisés pour conditionner sous vide des filets de truites fumés à froid ou à chaud, sur le développement de la toxine du Clostridium botulinum de type E.
Les essais ont été réalisés avec des produits ensemencés par des spores de Clostridium botulinum type E à 102 spores/g et conditionnés dans des films de perméabilité à l'oxygène différents (3 à 10 cm3/m2/jour d'oxygène).
Les échantillons ont été conservés à 4°C, 8°C et 12°C pendant 28 jours.
L'ensemble des échantillons conservés à 4°C n'ont pas développé de toxines. A 8°C, la production de toxine est apparue rapidement avec les films les plus étanches à l'oxygène.
A 12°C, l'effet est plus marqué. Tous les échantillons conservés à 12°C sont toxiques, mais ceux emballés dans des films à faible perméabilité le sont plus rapidement.
Cette étude montre que le facteur aggravant est la température de stockage et non la perméabilité à l'oxygène des films d'emballage.
Analyse réalisée par : Biton M. / CTCPA
Fréquence de la présence de pathogènes alimentaires dans les poissons européens
Incidence of foodborne pathogens on European fish
Davis A.R.*, Capell C., Jehanno D., Nychas G.J.E., Kirby R.M.
* H.J. Heinz & Co. Ltd., Kitt Green, Wigan, Lancs WN5 0JL. UK ; Tél : 44-1942.624085 ; Fax : 44-1942.624119
Food Control, 2000, n° 12, p. 67-71 - Texte en Anglais
Du poisson frais en provenance de France, Grande Bretagne et Portugal est analysé pour la recherche de flores pathogènes telles que Aeromonas hydrophila, Clostridium botulinum, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Vibrio parahaemolyticus et Yersinia enterocolitica, tandis que d’autres poissons venant de Grèce sont analysés uniquement pour la recherche de A. hydrophila, Cl. botulinum et V. parahaemolyticus. Cl. botulinum et Salmonella spp. ne sont détectés dans aucun des échantillons étudiés. L. monocytogenes est présente dans la truite et Y. enterocolitica dans le saumon et la truite en Grande Bretagne seulement. A. hydrophila est présente dans tous les sites, avec une fréquence totale de 40%, tandis que V. parahaemolyticus se retrouve dans les échantillons portugais (35%) et grecques (14%).
En conclusion, la fréquence d’apparition d’organismes potentiellement pathogènes, pouvant se développer aux températures de réfrigération, est démontrée. Par contre la pathogénicité de la plus part de ces microorganismes, lorsqu’ils sont isolés des produits de la mer, n’est pas prouvée. Toutefois ces germes doivent être pris en compte dans l’estimation des risques.
Influence d'une atmosphère à 100% de dioxyde de carbone sur la croissance de Clostridium botulinum non protéolytique aux températures de réfrigération
The effect of 100% CO2 on the growth of nonproteolytic Clostridium botulinum at chill temperatures
Gibson A.M., Ellis-Brownlee R.C.L., Cahill M.E., Szabo E.A.*, Fletcher G.C., Bremer P.J.
* Food Science Australia, PO Box 52, North Ryde, New South Wales, 1670 Australia ; E-mail : Liza.Szabo@foodscience.afise.csiro.au
International Journal of Food Microbiology, 2000, Vol. 54 (1-2), p. 39-48 - Texte en Anglais
La croissance d’un groupe de spores de six isolats de Clostridium botulinum non protéolytique types B et E à 5 et 10°C est utilisée pour déterminer l’influence combinée du NaCl (0,5-4,5%) du pH (5,5-6,5) et des atmosphères (hydrogène, azote, dioxyde de carbone) dans un bouillon tamponné de peptone, levure, glucose, amidon. La concentration en chlorure de sodium augmentant, la croissance diminue, surtout avec des pH inférieurs à 6,0. De toutes les atmosphères testées, celle à 100% de dioxyde de carbone produit la croissance la plus lente. Cet effet est accentué lorsque la température d’incubation est 5°C. En définitive, le chlorure de sodium et le pH agissent aussi pour la prévention de la croissance de Clostridium botulinum.
Risques sanitaires du poisson et des fruits de mer - I. Infections et intoxications bactériennes - II. Maladies parasitaires, mycosiques, virales et dues à des contaminants chimiques - III. Ichtyotoxisme et intoxication par des bivalves
Riesgos sanitarios del pescado y marisco - I. Infecciones e intoxicaciones bacterianas - II. Enfermades parasitarias, micóticas, virales y por contaminantes químicos - III. Ictiotoxismos e intoxicatión por bivalvos
García Gimeno R.M.*, Sánchez Segarra P.J.
* Departamento de Bromatología y Tecnología de los Alimentos, Universidad de Córdoba, Campus Universitario de Rabanales, Edificio C-I Anexo, 14071 Córdoba
Alimentaria, 1998-06, p. 93-107 - Texte en Espagnol
à commander à : INIST-CNRS
Synthèse des risques sanitaires dus à l’ingestion de poissons et fruits de mer et des moyens préventifs : infections bactériennes causées par Vibrios, Clostridium botulinum, Salmonella, etc., maladies parasitaires (trématodes, cestodes, nématodes) et virales (hépatite A, enterovirus), intoxications par des bivalves...
Référence bibliographique enrichie au format pdf
Comparaison de la marge de sécurité entre l'altération sensorielle et le début de production de la toxine botulinique lors de l'entreposage des filets de morue emballés frais ou sous atmosphère modifiée et des filets de divers poissons d'aquaculture conditionnés sous atmosphère modifiée
Comparison of margin of safety between sensory spoilage and onset of Clostridium botulinum toxin development during storage of modified atmosphere(MA)-packaged fresh marine cod fillets with MA-packaged aquacultured fish fillets
Reddy N.R., Solomon H.M., Rhodehamel E.J.
Journal of Food Safety, 1999, Vol. 19 (3), p. 171-183 - Texte en Anglais
à commander à : INIST-CNRS
Cette étude, réalisée par la FDA, met en évidence la marge de sécurité entre la durabilité (à partir du moment de l’altération sensorielle) et le début de production de toxine par Clostridium botulinum type E dans les conditionnements de vente au détail des filets de morue frais emballés dans un film haute barrière sous diverses atmosphères modifiées (100% air, atmosphère modifiée à 75% de dioxyde de carbone et 25% d’azote, vide) et entreposés sous réfrigération (4°C) ou atmosphères ambiantes (8 et 16°C). La même étude est aussi effectuée pour des filets de tilapia, de poisson-chat et de saumon conditionnés sous atmosphères modifiées. A 4°C, aucun des filets de morue ne développe la toxine, même au bout de 20 jours d’altération. Par ailleurs à 8°C la morue sous atmosphère modifiée montre une plus grande marge de sécurité par rapport aux autres poissons emballés dans les mêmes conditions. La teneur en gras des poissons semble influer sur cette marge de sécurité.
Elle conclut que pour minimiser les risques d’apparition de la toxine botulinique, il est impératif de maintenir les produits à une température inférieure ou égale à 4°C. A 8°C, le risque d’apparition de la toxine est fortement augmenté surtout pour le saumon.
Analyse réalisée par : Biton M. / CTCPA
Etude de la croissance et de la toxicogénèse prédites et observées du Clostridium botulinum type E dans des produits de la pêche conditionnés sous vide
Predicted and observed growth and toxigenesis by Clostridium botulinum type E in vacuum packaged fishery product challenge tests
Hyytia E., Hielm S., Mokkila M., Kinnunen A., Korkeala H.
International Journal of Food Microbiology, 1999, Vol. 47 (199), p. 161-169 - Texte en Anglais
à commander à : INIST-CNRS
La capacité de deux logiciels de microbiologie prédictive (Pathogen Modelling programm,Food micromodel) à déterminer la salubrité de différents types de produits de la pêche conditionnés sous vide pour le C. botulinum E est évaluée. Le développement et la production de toxine sont examinés en laissant à des températures de stockage de + 4°C, + 6°C, + 8°C des truites arc-en-ciel non transformées, saumurées, ou fumées conditionnées sous vide. Pour les produits non transformés, la toxicité apparaît après 2 semaines à + 8°C. Aucune production de toxine n’est apparue pour les produits saumurés à 6 semaines à + 6°C. Des échantillons de truites fumées commencent à être toxiques à + 4°C et + 8°C après 4 et 3 semaines mais sans accroissement des germes de C. botulinum E. Les deux logiciels de prédiction ne donnent pas des résultats satisfaisants. Ils prédisent une croissance plus rapide et un temps plus court d’apparition de la toxicité que ceux observés pour la truite durant l’étude.
Inhibition compétitive du Clostridium botulinum de type E par des souches de Bacillus dans un produit de la mer à valeur ajoutée emballé sous atmosphère modifiée
Competitive inhibition of Clostridium botulinum type E by Bacillus species in a value added seafood product packaged under a modified atmosphere
Lyver A., Smith J.P., Austin J., Blanchfield B.
Food Research International, 1999, Vol. 31 (4), p. 311-319 - Texte en Anglais
à commander à : INIST-CNRS
Pour cette étude, des spores de C. botulinum de type E ont été inoculées sur des morceaux de surimi crus, cuits, et stérilisés. Tous ces produits ont été conditionnés avec un absorbeur d’oxygène Ageless SS et stockés à + 4°C, + 12°C et + 25°C.Aucune toxine n’a été détectée dans les produits. L’absence de toxicogénèse pour les produits crus est attribuée à l’acidification du milieu par la croissance de lactobacilles. Pour les produits cuits, elle est attribuée au rôle antibotulique des souches de bacillus. Les souches de C. botulinum sont sensibles aux substances antibactériennes produites par les B. subtilis. Cette étude confirme l’absence de développement du C. botulinum E et de sa toxine due à la présence de bacillus dans le surimi cuit.
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