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Orientador: Anderson de Souza Sant'Ana Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: As frutas e legumes têm o seu consumo amplamente recomendado em virtude da sua importância na prevenção de doenças. Os sucos de frutas e os vegetais minimamente processados (VMP) constituem duas alternativas de grande aceitação pela população para o consumo de derivados das frutas e legumes. Neste sentido, a garantia a estabilidade microbiológica e da inocuidade destes produtos torna-se primordial. No caso dos sucos de frutas pasteurizados e estáveis a temperatura ambiente, por conta de seu pH ácido e temperatura de pasteurização, micro-organismos esporulados, acidófilos e deteriorantes como Alicyclobacillus acidoterrestris são a causa de grande preocupação e muitas vezes, os limitantes de sua vida útil. No caso dos VMP's, a grande preocupação está na ocorrência cada vez mais frequente de surtos de doenças causados por micro-organismos patogênicos (Salmonella spp., Escherichia coli 0157:H7, Listeria monocytogenes) e a lavagem com sanitizantes é a única etapa durante o processamento destes produtos, capaz de inativar micro-organismos patogênicos potencialmente presentes. Tanto a pasteurização dos sucos de frutas, quanto a lavagem e desinfecção das frutas e vegetais, tem sua eficiência afetada por diversos parâmetros, e desta forma, a inativação dos micro-organismos alvo poderá resultar em uma grande variabilidade. Na literatura existem diversos estudos sobre a inativação térmica de A. acidoterrestris em sucos de frutas e sobre o uso de diferentes sanitizantes durante a lavagem de vegetais e frutas visando a inativação de patógenos bacterianos. Se observados individualmente, estes estudos podem não fornecer resultados consistentes sobre os problemas estudados. No entanto, se avaliados em conjunto, podem possibilitar a obtenção de informações novas e mais consistentes acerca dos fenômenos estudados e, podem inclusive, resultar na indicação de novos temas a serem pesquisados ou que mereçam maior aprofundamento. A meta-análise constitui-se na aplicação de métodos estatísticos que integra os resultados de diferentes estudos disponíveis na literatura sobre uma mesma questão. No presente estudo, técnicas de meta-análise foram utilizadas objetivando-se: (i) integrar diferentes valores D (tempo a uma determinada temperatura necessário para provocar a redução de 1 ciclo-log numa população microbiana) e valor z (variação da temperatura necessária para resultar na diminuição de 1 ciclo-log no valor D) de A. acidoterrestris em sucos de frutas e (ii) compilar os resultados de reduções logarítmicas (log UFC mL-1) em Salmonella spp, E. coli O157:H7 e L. monocytogenes causada por sanitizantes aplicados durante a lavagem de vegetais e frutas. No primeiro estudo, um total de 55 trabalhos foram obtidos na literatura científica. Baseando-se em critérios específicos, 11 estudos foram selecionados, resultando em 142 valores D obtidos em amplas faixas de temperatura (70-105ºC) e pH (2,28-4,00). No segundo estudo, foram selecionados 55 estudos, sendo que 40 trabalhos que atenderam aos critérios de seleção resultaram em 1025 dados de reduções logarítmicas de Salmonella spp, E. coli O157:H7 e L. monocytogenes em 30 tipos de vegetais, utilizando-se 21 tipos de sanitizantes. Para a inativação térmica, a montagem dos modelos preditivos ocorreu do seguinte modo: (i) as características do estudo (fruta, tipo de bebida, presença de bacteriocina e clarificação) foram extraídas e incorporadas a um modelo linear meta-analítico de efeitos mistos com base na equação básica de Bigelow, descrevendo os parâmetros de resistência térmica de A. acidoterrestris. Já para a avaliação da eficiência dos sanitizantes (ii), os dados foram separados para construir três modelos meta-analíticos para avaliar a variabilidade na redução logarítimica em função dos patógenos estudados, do tipo de vegetal e dos sanitizantes. Os resultados da meta-análise dos parâmetros de inativação térmica de A. acidoterrestris demonstram que o maior coeficiente de variâncias foi observado nos estudos em que foram avaliados: pH, sólidos solúveis e teor de ácido. Os valores D95°C (temperatura usual de pasteurização dos sucos) obtidos (1,5-5,7 min) foram influenciados pelo pH e concentração de sólidos solúveis. Valores-z variaram entre 6,1-29,1ºC. Os resultados da meta-análise dos dados de redução logarítmica dos patógenos indicaram que para a maioria dos sanitizantes, concentração, temperatura e tempo de contato têm um efeito direto na redução logarítmica microbiana. Em geral, L. monocytogenes apresentou um intercepto menor, o que significa que pode ser mais resistente do que E. coli O157:H7 e Salmonella aos sanitizantes. Além disso, a água eletrolizada ligeiramente ácida (SAEW) apresentou a maior eficácia bactericida entre todos os sanitizantes avaliados. O uso da abordagem de meta-análise proporcionou a integração de resultados de diversos estudos e de uma grande quantidade de dados, e permitiu que modelos preditivos fossem criados de maneira a considerar diversas variáveis, e desta forma, encontrar aplicações mais generalizadas em aspectos relacionados à segurança e qualidade microbiológica dos alimentos Abstract: Fruits and vegetables have their consumption widely recommended because of their importance in disease prevention. Fruit juices and minimally processed vegetables (MPV) are two alternative widely accepted by the population for consumption derived from fruits and vegetables. So, to ensure microbiological stability and safety of these products becomes essential. For pasteurized juices and fruits stable at room temperature because of its acidic pH and pasteurization temperature, sporulated microorganisms, acidophilus and spoilage as Alicyclobacillus acidoterrestris are the cause of great concern and often the limiting of it's shelf-life. In the case of MPV, the major concern is the increasingly frequent outbreaks of diseases caused by pathogenic microorganisms (Salmonella spp, Escherichia coli 0157:H7, Listeria monocytogenes) and washing with sanitizers is the single step during the processing of these products, able to inactivate potentially pathogenic microorganisms. Both the pasteurization of fruit juices, as washing and disinfection of fruits and vegetables, have their efficiency affected by various parameters, and thereby inactivate the target microorganisms could result in a large variability. In the literature there are several studies on the thermal inactivation of A. acidoterrestris in fruit juices and about the use of different sanitizers for cleaning fruits and vegetables in order to inactivate bacterial pathogens. If observed individually, these studies can not provide consistent results on the studied situations. However, if evaluated together, can enable obtaining new and more consistent information about the studied phenomena and may even result in the appointment of new topics to be searched or that deserve further elaboration. A meta-analysis constitutes the application of statistical methods in order to integrate the results of different studies in the literature on the same issue. In this study, meta-analysis techniques were used aiming to: (i) integrating different D values (time at a fixed temperature required to cause the reduction of 1-log cycle in a microbial population) and the z value (variation of temperature needed to result in decrease of one log-cycle in the D value) of A. acidoterrestris in fruit juices and (ii) compiling results logarithmic reductions (CFU ml-1) log on Salmonella, E. coli O157:H7 and L. monocytogenes caused by sanitizers applied during washing of vegetables and fruits. For thermal inactivation, a total of 55 papers were obtained in the scientific literature. Based on specific criteria, 11 studies were selected, resulting in 142 D values in wide temperature ranges (70-105ºC) and pH (2.28 to 4.00). For sanitizers efficiency evaluation, were collected 55 studies, and 40 studies that met the selection criteria, resulted in 1025 data logarithmic reductions of Salmonella, E. coli O157:H7 and L. monocytogenes in 30 types of vegetables, using 21 types of sanitizers. For thermal inactivation, the assembly of predictive models occurred as follows: (i) characteristics of the study (fruit, beverage type, presence of bacteriocin and clarification) were extracted and incorporated into a meta-analytic linear mixed effects model with based on the basic equation of Bigelow, describing the thermal resistance parameters of A. acidoterrestris. For evaluating the effectiveness of sanitizers (ii) data were to build three separate meta-analytic models to assess variability in logarithmic reduction of pathogens studied as a function of the type of plant and sanitizers. The results of the meta-analysis of thermal inactivation parameters of A. acidoterrestris show that the highest coefficient of variance was observed in studies that evaluated: pH, soluble solids and acid content. The obtained D95°C (pasteurization temperature used for juices) values (1.5 to 5.7 min) were influenced by pH and concentration of soluble solids. Z values ranged from 6,1-29,1ºC. The results of the meta-analysis of log reduction data indicated that the pathogens for most sanitizers, concentration, temperature and contact time have a direct effect on microbial log reduction. Overall, L. monocytogenes showed a lower intercept, which means it can be tougher than E. coli O157: H7 and Salmonella to the sanitizers. Moreover, the slightly acidic electrolyzed water (SAEW) showed the highest bactericidal efficacy of sanitizers all evaluated. The use of meta-analysis approach provided the integration results of several studies and a large amount of data and allowed predictive models were created in order to consider many variables, and thus find most widespread application in aspects related to safety and microbiological quality of food Mestrado Ciência de Alimentos Mestre em Ciência de Alimentos CNPQ

Orientadores: Anderson de Souza Sant'Ana, Gilberto Ubida Leite Braga Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: As bactérias Bacillus cereus e Alicyclobacillus acidoterrestris são ambas resistentes aos processos tradicionais de inativação térmica com elevado potencial patogênico e deteriorante, respectivamente. O tratamento fotodinâmico antimicrobiano (TFA) é uma alternativa promissora aos métodos convencionais de inativação microbiana. O TFA consiste no uso de um fotossensibilizador (FS) que ao entrar em contato com as células-alvo gera espécies reativas de oxigênio após exposição à luz visível. Inicialmente foi avaliada a eficácia do TFA com o FS fenotiazínico novo azul de metileno (NMB) nas células vegetativas e esporos de B. cereus. Inicialmente, a eficácia do TFA foi avaliada pela determinação da concentração inibitória mínima (CIM) do NMB em células vegetativas de 12 cepas diferentes de B. cereus através de um conjunto de 96 diodos emissores de luz (LED) vermelha com emissão de 631 nm e irradiância de 24,5 mW/cm2. Os resultados da CIM permitiram selecionar 4 cepas de B. cereus (B3, 436, B63, ATCC 14579) através de uma análise de agrupamento com base na distância Euclidiana. Em seguida, foi realizado um estudo de sobrevivência ao TFA com NMB em três concentrações (5, 50 e 100 µM). Este estudo mostrou que o TFA reduziu a viabilidade tanto das células vegetativas como dos esporos das 4 cepas de B. cereus (P < 0,05) em todas as fluências aplicadas (0 - 450 J/cm2)... O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: The bacteria Bacillus cereus and Alicyclobacillus acidoterrestris are both resistant to conventional thermal microbial inactivation processes with high pathogenic and spoilage potential, respectively. Antimicrobial photodynamic treatment (aPDT) is a promising alternative to conventional microbial inactivation methods. aPDT is based on the use of a photosensitizer (PS) which in contact with the target cells, generate reactive oxygen species (ROS) after exposure to visible light. Initially was evaluated the efficacy of aPDT with the phenothiazinium PS new methylene blue (NMB) on the vegetative cells and spores of B. cereus. Initially, the effectiveness of aPDT was assessed by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) of NMB on vegetative cells of 12 different strains of B. cereus using an array of 96 red light-emitting diodes (LED) with an emission peak of 631 nm and irradiance of 24.5 mW/cm2. The results of the MIC allowed to select 4 strains of B. cereus (B3, 436, B63, ATCC 14579) through a cluster analysis based on the Euclidean distance. Then, a survival study of aPDT with NMB at three concentrations (5, 50, and 100 µM) was performed. This study showed that aPDT reduced the viability of both vegetative cells and spores of the 4 strains of B. cereus (P < 0.05) at all fluences (0 - 450 J / cm2)... The abstract is available with the full electronic document Doutorado Ciência de Alimentos Doutor em Ciência de Alimentos CNPQ 140092/2017-0 CAPES 001

A meta-regression based on an extended-Bigelow equation was adjusted to 326 D-values of Neosartorya spp., taken from the literature, in order to summarise its heat resistance parameters. As the meta-regression accommodated relevant study characteristics, it was possible to estimate D*-values and z-values of temperature, pH and °Brix for the various beverages, inactivation methods, fruits and preservative use/no use. info:eu-repo/semantics/publishedVersion