Search

International audience; In foodstuffs, physico-chemical interactions and/or physical constraints between spores, inhibitors and food components may exist. Thus, the objective of this study was to investigate such interactions using a model emulsion as a microbial medium in order to improve bacterial spore control with better knowledge of the interactions in the formulation.Emulsions were prepared with hexadecane mixed with nutrient broth using sonication and were stabilized by Tween 80 and Span 80. The hexadecane ratio was either 35% (v/v) or 50% (v/v) and each emulsion was studied in the presence of organic acid (acetic, lactic or hexanoic) at two pH levels (5.5 and 6). Self-diffusion coefficients of emulsion components and the organic acids were measured by Pulsed Field Gradient-Nuclear Magnetic Resonance (PFG-NMR). The inhibition effect on the spore germination and cell growth of Bacillus weihenstephanensis KBAB4 was characterized by the measure of the probability of growth using the most probable number methodology, and the measure of the time taken for the cells to germinate and grow using a single cell Bioscreen® method and using flow cytometry. The inhibition of spore germination and growth in the model emulsion depended on the dispersed phase volume fraction and the pH value. The effect of the dispersed phase volume fraction was due to a combination of (i) the lipophilicity of the biocide, hexanoic acid, that may have had an impact on the distribution of organic acid between hexadecane and the aqueous phases and (ii) the antimicrobial activity of the emulsifier Tween 80 detected at the acidic pH value. The interface phenomena seemed to have a major influence. Future work will focus on the exploration of these phenomena at the interface.

The presence of psychrotrophic or highly thermoresistant spore-forming bacteria in food and feedstuff responsible for food poisoning and spoilage raises major safety and economical issues. The aim of this study was to evaluate the performances of a ready-to-use PCR assay (alternative method) in comparison with the standard microbiological plating method regarding spore-forming bacteria detection in food samples. An overnight sample enrichment was selected to increase sporeformer diversity recovery, spore germination, bacterial growth and favour DNA extraction. A total of 180 sporeformer isolates representing 38 different species and 8 genera were tested in the PCR assays. Inclusivity and exclusivity results ensured specific detection and identification of the majority of targeted genera and species. Validation studies carried on artificially contaminated food samples showed detection of the inoculated contaminants in most cases, with increased detection limit for the alternative method which enabled detection with up 1 spore of B. cereus in 25 g food sample. Using naturally contaminated food samples, standard method comforted the alternative method. In a number of cases, the alternative method was able to identify species not detected with the standard method. In addition, identification and discrimination between the B. cereus group members was possible. Thus, associated to a key element, i.e., the enrichment step, the developed multiparametric PCR-based assays reported in this study provide a fast, sensitive and reliable detection and identification tool for mostly encountered spore-forming food contaminants. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermophilic spore forming bacteria present in the farm environment are found at low concentrations in raw milk. They are resistant to pasteurization treatments applied in industry and can develop during the manufacturing process of dairy powders and be found in high concentrations. In order to evaluate the contamination of dairy powders produced in France, an enumeration and an evaluation of the species diversity of thermophilic spores was carried out on 61 samples collected from industrials allowed to highlight a great diversity of spore contaminants. It appears that A. flavithermus, G. stearothermophilus and B. licheniformis are the most present thermophilic spore-forming bacterial species in dairy powders. These prevalence depend on the type of dairy powder studied. A phenotypic diversity regarding the enzymatic activity has shown with a spoilage potential for A. flavithermus, G. stearothermophilus and more particularly for B. licheniformis.As a result, contaminated powders used as ingredients in food formulations are possible sources of spoilage. A detailed analysis of the manufacturing process of dairy powders, associated with the growth capacities of thermophilic spore-forming bacteria, allowed to evaluate the steps of the manufacturing process of the powders favouring the development, the formation of biofilms and spores of the studied species. Finally, the estimations of the capacity of biofilm formation by A. flavithermus and G. stearothermophilus on the one hand and of their resistance to the cleaning treatments on the other hand revealed that the A. flavithermus species is the most resistant to the alkaline treatments whereas the resistances to the acid treatments seem to be similar for both species. The results obtained during this thesis have allowed to evaluate the growth capacities of thermophilic spore forming bacteria in the dairy powder industry and to understand the levers allowing to better control their development and their elimination., Les bactéries sporulées thermophiles présentes dans l’environnement de la ferme, se retrouvent en faibles concentrations dans le lait cru. Elles résistent aux traitements de pasteurisation appliqués en industrie et peuvent se développer au cours des procédés de fabrication des poudres laitières pour s’y retrouver en fortes concentrations. Afin d’évaluer la contamination des poudres laitières produites en France, un dénombrement et une évaluation de la diversité des espèces des spores thermophiles mené sur 61 échantillons recueillis auprès d’industriels a permis de mettre en évidence une grande diversité de contaminants sporulés. Il apparait que A. flavithermus, G. stearothermophilus et B. licheniformis sont les espèces bactériennes sporulées thermophiles les plus présentes dans les poudres laitières. Ces prévalences dépendent du type de poudre laitière étudiées. Une diversité phénotypique est observée lors de l’analyse des activités enzymatiques avec un potentiel d’altération observée pour A. flavithermus, G. stearothermophilus et plus particulièrement pour B. licheniformis.Il en résulte que les poudres contaminées utilisées comme ingrédients dans les formulations alimentaires sont de possibles sources d’altération. Une analyse détaillée du procédé de fabrication des poudres laitières, associée aux capacités de croissance des bactéries sporulées thermophiles a permis d’évaluer les étapes du procédé de fabrication des poudres susceptibles de favoriser le développement des espèces étudiées, de la formation de biofilms et de spores. Enfin les estimations d’une part de la capacité de formations de biofilms par A. flavithermus et par G. stearothermophilus et d’autre part de leurs résistances aux traitements de nettoyage en place ont révélé que l’espèce A. flavithermus est la plus résistante aux traitements alcalins alors que les résistances aux traitements acides semblent similaires pour les deux espèces. Les résultats obtenus au cours cette thèse ont permis d’évaluer les capacités de croissance des bactéries sporulées thermophiles dans les industries des poudres laitières et d’appréhender des leviers permettant de mieux maitriser leurs développements et leurs éliminations.

Thermophilic spore forming bacteria present in the farm environment are found at low concentrations in raw milk. They are resistant to pasteurization treatments applied in industry and can develop during the manufacturing process of dairy powders and be found in high concentrations. In order to evaluate the contamination of dairy powders produced in France, an enumeration and an evaluation of the species diversity of thermophilic spores was carried out on 61 samples collected from industrials allowed to highlight a great diversity of spore contaminants. It appears that A. flavithermus, G. stearothermophilus and B. licheniformis are the most present thermophilic spore-forming bacterial species in dairy powders. These prevalence depend on the type of dairy powder studied. A phenotypic diversity regarding the enzymatic activity has shown with a spoilage potential for A. flavithermus, G. stearothermophilus and more particularly for B. licheniformis.As a result, contaminated powders used as ingredients in food formulations are possible sources of spoilage. A detailed analysis of the manufacturing process of dairy powders, associated with the growth capacities of thermophilic spore-forming bacteria, allowed to evaluate the steps of the manufacturing process of the powders favouring the development, the formation of biofilms and spores of the studied species. Finally, the estimations of the capacity of biofilm formation by A. flavithermus and G. stearothermophilus on the one hand and of their resistance to the cleaning treatments on the other hand revealed that the A. flavithermus species is the most resistant to the alkaline treatments whereas the resistances to the acid treatments seem to be similar for both species. The results obtained during this thesis have allowed to evaluate the growth capacities of thermophilic spore forming bacteria in the dairy powder industry and to understand the levers allowing to better control their development and their elimination.; Les bactéries sporulées thermophiles présentes dans l’environnement de la ferme, se retrouvent en faibles concentrations dans le lait cru. Elles résistent aux traitements de pasteurisation appliqués en industrie et peuvent se développer au cours des procédés de fabrication des poudres laitières pour s’y retrouver en fortes concentrations. Afin d’évaluer la contamination des poudres laitières produites en France, un dénombrement et une évaluation de la diversité des espèces des spores thermophiles mené sur 61 échantillons recueillis auprès d’industriels a permis de mettre en évidence une grande diversité de contaminants sporulés. Il apparait que A. flavithermus, G. stearothermophilus et B. licheniformis sont les espèces bactériennes sporulées thermophiles les plus présentes dans les poudres laitières. Ces prévalences dépendent du type de poudre laitière étudiées. Une diversité phénotypique est observée lors de l’analyse des activités enzymatiques avec un potentiel d’altération observée pour A. flavithermus, G. stearothermophilus et plus particulièrement pour B. licheniformis.Il en résulte que les poudres contaminées utilisées comme ingrédients dans les formulations alimentaires sont de possibles sources d’altération. Une analyse détaillée du procédé de fabrication des poudres laitières, associée aux capacités de croissance des bactéries sporulées thermophiles a permis d’évaluer les étapes du procédé de fabrication des poudres susceptibles de favoriser le développement des espèces étudiées, de la formation de biofilms et de spores. Enfin les estimations d’une part de la capacité de formations de biofilms par A. flavithermus et par G. stearothermophilus et d’autre part de leurs résistances aux traitements de nettoyage en place ont révélé que l’espèce A. flavithermus est la plus résistante aux traitements alcalins alors que les résistances aux traitements acides semblent similaires pour les deux espèces. Les résultats obtenus au cours cette thèse ont permis d’évaluer les capacités de croissance des bactéries sporulées thermophiles dans les industries des poudres laitières et d’appréhender des leviers permettant de mieux maitriser leurs développements et leurs éliminations.

Thermophilic spore forming bacteria present in the farm environment are found at low concentrations in raw milk. They are resistant to pasteurization treatments applied in industry and can develop during the manufacturing process of dairy powders and be found in high concentrations. In order to evaluate the contamination of dairy powders produced in France, an enumeration and an evaluation of the species diversity of thermophilic spores was carried out on 61 samples collected from industrials allowed to highlight a great diversity of spore contaminants. It appears that A. flavithermus, G. stearothermophilus and B. licheniformis are the most present thermophilic spore-forming bacterial species in dairy powders. These prevalence depend on the type of dairy powder studied. A phenotypic diversity regarding the enzymatic activity has shown with a spoilage potential for A. flavithermus, G. stearothermophilus and more particularly for B. licheniformis.As a result, contaminated powders used as ingredients in food formulations are possible sources of spoilage. A detailed analysis of the manufacturing process of dairy powders, associated with the growth capacities of thermophilic spore-forming bacteria, allowed to evaluate the steps of the manufacturing process of the powders favouring the development, the formation of biofilms and spores of the studied species. Finally, the estimations of the capacity of biofilm formation by A. flavithermus and G. stearothermophilus on the one hand and of their resistance to the cleaning treatments on the other hand revealed that the A. flavithermus species is the most resistant to the alkaline treatments whereas the resistances to the acid treatments seem to be similar for both species. The results obtained during this thesis have allowed to evaluate the growth capacities of thermophilic spore forming bacteria in the dairy powder industry and to understand the levers allowing to better control their development and their elimination.; Les bactéries sporulées thermophiles présentes dans l’environnement de la ferme, se retrouvent en faibles concentrations dans le lait cru. Elles résistent aux traitements de pasteurisation appliqués en industrie et peuvent se développer au cours des procédés de fabrication des poudres laitières pour s’y retrouver en fortes concentrations. Afin d’évaluer la contamination des poudres laitières produites en France, un dénombrement et une évaluation de la diversité des espèces des spores thermophiles mené sur 61 échantillons recueillis auprès d’industriels a permis de mettre en évidence une grande diversité de contaminants sporulés. Il apparait que A. flavithermus, G. stearothermophilus et B. licheniformis sont les espèces bactériennes sporulées thermophiles les plus présentes dans les poudres laitières. Ces prévalences dépendent du type de poudre laitière étudiées. Une diversité phénotypique est observée lors de l’analyse des activités enzymatiques avec un potentiel d’altération observée pour A. flavithermus, G. stearothermophilus et plus particulièrement pour B. licheniformis.Il en résulte que les poudres contaminées utilisées comme ingrédients dans les formulations alimentaires sont de possibles sources d’altération. Une analyse détaillée du procédé de fabrication des poudres laitières, associée aux capacités de croissance des bactéries sporulées thermophiles a permis d’évaluer les étapes du procédé de fabrication des poudres susceptibles de favoriser le développement des espèces étudiées, de la formation de biofilms et de spores. Enfin les estimations d’une part de la capacité de formations de biofilms par A. flavithermus et par G. stearothermophilus et d’autre part de leurs résistances aux traitements de nettoyage en place ont révélé que l’espèce A. flavithermus est la plus résistante aux traitements alcalins alors que les résistances aux traitements acides semblent similaires pour les deux espèces. Les résultats obtenus au cours cette thèse ont permis d’évaluer les capacités de croissance des bactéries sporulées thermophiles dans les industries des poudres laitières et d’appréhender des leviers permettant de mieux maitriser leurs développements et leurs éliminations.