Factors determining the efficiency of Pulsed Light to destroy pathogenic and food spoilage microorganisms
Principaux facteurs influençant l'efficacité de la lumière pulsée pour la décontamination des microorganismes pathogènes et d’altération des denrées alimentaires
Résumé
Microbial decontamination is a major concern in the food industry. Non-thermal physical technologies are increasingly used. Pulsed Light used to decontaminate surfaces and clear liquids is one of these new technologies. Pulsed Light uses intense flashes of white light rich in UV, delivered in less than one millisecond. Most of treatments are characterised in the literature using parameters which are specific to the equipment. The aim of this study was firstly to characterise the PL treatment in expressing a log reduction as a function of the dose received by the microorganism. The pulsed light pilot of the CLARANOR company allowed a high decontamination of B. subtilis spores and other sporulating bacterial species, with more than 5 log reductions at fluences lower than 1.5 J/cm², obtained in only one flash. The development of a spray inoculation method was made to evaluate the decontamination efficiency on different surfaces, including hydrophobic surfaces, with a monolayer inoculation. The Pulsed light efficiency on inert surfaces such as polystyrene lead to high decontaminations including B. subtilis and A. niger spores, with more than 4 log reductions using fluences lower than 1 J/cm² in both cases. The influence of the physical factors of the light showed that UV wavelengths are essential for the decontamination, but the efficiency is not totally explained by the action of the UV-C dose. The efficiency of pulsed light allowed to study sugar syrup decontamination, in view of industrial application. Three log reductions of A. acidoterrestris spores were obtained in 10 mm thickness sugar syrup, using a flow-through system
La décontamination microbienne est sujet majeur de préoccupation du secteur agroalimentaire. Des nouvelles technologies physiques de décontamination, dites athermiques, sont d’un emploi croissant. La Lumière Pulsée, utilisée pour décontaminer les surfaces et les liquides clairs, en fait partie. Elle utilise des flashes de lumière blanche riches en UV, et délivrés en moins d'une milliseconde. La plupart des traitements par lumière pulsée sont définis dans la littérature par des paramètres spécifiques à l'équipement utilisé. Le but de cette étude a été dans un premier temps de caractériser le traitement par lumière pulsée par les grandeurs physiques appropriées (fluence, tension aux bornes de la lampe, etc…), en reliant une dose de lumière à niveau de décontamination microbienne. L'équipement pilote de la société CLARANOR a révélé des réduction logarithmiques allant jusqu'à plus de 5 unités sur des spores de B. subtilis, et de plusieurs autres espèces de bactéries sporulées, avec des fluences inférieures à 1,5 J/cm², appliquée en un seul flash La mise au point d'une méthode d'inoculation par spray à permis d'évaluer l'efficacité décontaminante de la lumière sur différentes surfaces, y compris des hydrophobes, par pulvérisation des microorganismes en couches formées d’une seule épaisseur de cellules. L'application de la technologie sur des surfaces inertes comme le polystyrène a montré une décontamination notamment sur des spores de B. subtilis, et d'A. niger, supérieures à 4 cycles logarithmiques en utilisant des fluences inférieures à 1 J/cm². L'influence des facteurs liés au système d'éclairage a montré une importance capitale des longueurs d'onde UV, mais ne permettent pas de réduire l'efficacité à la seule action de la dose UV-C. L'efficacité de la technologie a permis de réaliser une étude concernant la décontamination de sirop de sucre dans une optique d'application industrielle. Une réduction supérieure à 3 cycles logarithmiques de spores d'A. acidoterrestris dans du sirop de saccharose a été obtenue en flux continu, sur une épaisseur de 10 mm de liquide
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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