Aplicación de la tecnología de irradiación gamma para garantizar la inocuidad y preservar la calidad de arándanos cv Emerald

Abstract

Blueberries are usually marketed without any type of washing so as not to affect the integrity of the fruit, which is why they are susceptible to contamination with pathogenic and spoilage microorganisms. The application of gamma irradiation would ensure the safety of fresh blueberries, without altering their quality. The objective of the present work was to determine the dose of gamma irradiation capable of achieving a reduction (5 log) in the counts of STEC O157:H7 and Salmonella spp inoculated in fresh blueberries. Also, the effectiveness of the treatment was evaluated during refrigerated storage (1, 7, 14 and 21 days, 4±1 °C). A dose response curve was established to determine the D10 value of each pathogenic microorganism (0.2 KGy, 0.4 KGy, 0.6 KGy, 0.8 KGy and 1 KGy) and thus define the minimum dose that guarantees the safety of the product. Then, the maximum irradiation dose was calculated (minimum dose affected by a factor of 1.5, due to volumetric dose dispersion in industrial application) and the product quality was analyzed (analysis of physicochemical parameters and polyphenoloxidase activity ). The D10 values ​​obtained for STEC O157:H7 and Salmonella spp were 0.25±0.02 KGy and 0.28±0.01 KGy, respectively. The minimum dose was calculated based on the largest D10 times the target log reductions (D10 x 5 log), resulting in a dose of 1.4 KGy. For validation, samples of fresh blueberries inoculated with STEC O157:H7 and Salmonella spp were subjected to that dose and it was observed that the inactivation of the microorganisms did not present a linear behavior with respect to the irradiation dose, observing, in both cases, a reduction of 3 log. Regarding the maximum dose (1.4 KGy x 1.5= 2.1 KGy), the results showed that the moisture content, soluble solids, pH and optical properties were not affected. However, a significant decrease in titratable acidity and mechanical properties was observed in the irradiated samples. Regarding polyphenoloxidase, a significant increase in its activity was observed after treatment. During storage,The moisture content, soluble solids and optical properties of the irradiated and non-irradiated samples remained stable. The irradiated samples presented a significant increase in acidity and a significant decrease in pH only on day 7. With respect to the mechanical properties, on day 21, the irradiated and non-irradiated samples presented a significant decrease in firmness and only in the Without irradiation, a significant increase in skin elasticity was observed. The polyphenoloxidase enzyme presented a significant increase in its activity, both in irradiated and non-irradiated samples until day 14. From the results obtained, it is concluded that to guarantee the safety of blueberries, a gamma irradiation dose greater than 1 is required. .4 KGy, but it should be less than 2.1 KGy to prevent a negative impact on the mechanical properties and enzymatic activity of fresh blueberries. // Resumen: Los arándanos usualmente son comercializados sin ningún tipo de lavado para no afectar la integridad del fruto, por lo que son susceptibles a la contaminación con microorganismos patógenos y alteradores. La aplicación de irradiación gamma permitiría garantizar la inocuidad de los arándanos frescos, sin alterar su calidad. El objetivo del presente trabajo fue determinar la dosis de irradiación gamma capaz de lograr una reducción (5 log) de los recuentos de STEC O157:H7 y Salmonella spp inoculados en arándanos frescos. También, se evaluó la efectividad del tratamiento durante el almacenamiento refrigerado (1, 7, 14 y 21 días, 4±1 °C). Se estableció una curva dosis respuesta para determinar el valor D10 de cada microorganismo patógeno (0,2 KGy, 0,4 KGy, 0,6 KGy, 0,8 KGy y 1 KGy) y así definir la dosis mínima que garantice la inocuidad del producto. Luego, se calculó la dosis máxima de irradiación (dosis mínima afectada por un factor de 1,5, debido a la dispersión volumétrica de dosis en la aplicación industrial) y se analizó la calidad del producto (análisis de parámetros fisicoquímicos y actividad de la polifenoloxidasa). Los valores D10 obtenidos para STEC O157:H7 y Salmonella spp fueron 0,25±0,02 KGy y 0,28±0,01 KGy, respectivamente. La dosis mínima se calculó en base al D10 mayor por las reducciones logarítmicas objetivo (D10 x 5 log), dando como resultado una dosis de 1,4 KGy. Para su validación, muestras de arándanos frescos inoculadas con STEC O157:H7 y Salmonella spp fueron sometidos a esa dosis y se observó que la inactivación de los microorganismos no presentó un comportamiento lineal con respecto a la dosis de irradiación, observándose, en ambos casos, una reducción de 3 log. Con respecto a la dosis máxima (1,4 KGy x 1,5= 2,1 KGy), los resultados mostraron que el contenido de humedad, sólidos solubles, pH y propiedades ópticas no fueron afectados. Sin embargo, se observó una disminución significativa de la acidez titulable y las propiedades mecánicas en las muestras irradiadas. En lo que respecta a la polifenoloxidasa, se observó un incremento significativo de su actividad luego del tratamiento. Durante el almacenamiento, el contenido de humedad, sólidos solubles y propiedades ópticas de las muestras irradiadas y sin irradiar se mantuvieron estables. Las muestras irradiadas presentaron un incremento significativo de la acidez y una disminución significativa del pH solo al día 7. Con respecto a las propiedades mecánicas, al día 21, las muestras irradiadas y sin irradiar presentaron una disminución significativa en la firmeza y solo en las muestras sin irradiar se observó un aumento significativo de la elasticidad de la piel. La enzima polifenoloxidasa presentó un incremento significativo de su actividad, tanto en muestras irradiadas como sin irradiar hasta el día 14. A partir de los resultados obtenidos, se concluye que para garantizar la inocuidad de los arándanos se requiere una dosis de irradiación gamma mayor a 1,4 KGy, pero que debería ser menor a 2,1 KGy para prevenir un impacto negativo sobre la propiedades mecánicas y actividad enzimática de los arándanos frescos