Resistência térmica de Alicyclobacillus acidoterrestris em sucos de frutas tropicais em diferentes valores de pH, temperatura e na presença de bacteriocinas

Abstract

A deterioração de sucos de frutas pela bactéria termoacidófila e esporulante Alicyclobacillus acidoterrestris acarreta prejuízos econômicos para a indústria de alimentos. Para evitar a deterioração e garantir a qualidade dos alimentos, técnicas de inativação microbiana têm sido conjugadas visando aumentar a eficiência do processamento de alimentos. Nesse trabalho foi analisado o efeito do pH, da temperatura e de duas bacteriocinas sobre a resistência térmica de endósporos de A. acidoterrestris DSM 2498 inoculado em diferentes sucos de frutas tropicas. Os efeitos mais pronunciados de inativação térmica dos endósporos de A. acidoterrestris foram obtidos nos valores de pH mais ácidos, sendo que o menor valor D (1,65 min) ocorreu a 95oC no suco de mamão com pH 2,5. Em contraste, o maior valor D (24,6 min) foi obtido na temperatura de 90°C no suco de maracujá com pH 4,5. Para os sucos de mamão e goiaba submetidos à temperatura de 95 oC, não houve diferença nos valores D quando o pH dos sucos foi ajustado para 2,5 ou 4,5. Constatou-se, pela análise de regressão polinomial, que a interação pH e temperatura apresentou maior influência na inativação térmica dos endósporos de A. acidoterrestris. Quando foi testado o efeito das bacteriocinas bovicina HC5 e nisina sobre a resistência térmica de endósporos de A. acidoterrestris, observou-se que a bovicina HC5 diminuiu mais acentuadamente a resistência térmica dos endósporos quando comparado à nisina. Os tratamentos mais eficazes foram aqueles onde os endósporos de A. acidoterrestris foram tratados com bovicina HC5 a 95°C nos sucos de mamão e maracujá. O tratamento com bovicina HC5 aumentou a eficiência do processamento térmico a 95 °C em 42,3% comparado ao controle, sendo ainda 27,8% mais eficaz do que a nisina nesta temperatura de processamento. Para a temperatura de 90 oC, os valores D indicaram menor resistência térmica dos endósporos de A. acidoterrestris em suco de mamão tratado com bovicina HC5 (D90°C= 2,3 min) e maior resistência térmica em suco de abacaxi sem aditivos (controle, D90°C= 8,4 min). Os resultados obtidos neste estudo indicam que o efeito combinado de pH e temperatura é eficaz contra endósporos de A. acidoterrestris e que viiias bacteriocinas bovicina HC5 e nisina reduzem a resistência térmica dos endósporos de A. acidoterrestris, demonstrando potencial para uso como biopreservativo de sucos de frutas.The deterioration of fruit juices by the spore-forming thermoacidophilic bacterium Alicyclobacillus acidoterrestris has resulted in economic loss for the industry. In order to prevent deterioration and to maintain food quality, the industry has combined microbial inactivation techniques, which ensures greater food processing efficiency. In this study, we investigated the effect of pH, temperature and bacteriocins on the thermal resistance of endospores of A. acidoterrestris DSM 2498 inoculated in different tropical fruit juices. The more pronounced inactivations of A. acidoterrestris endospores were observed in more acidic pH values, being the lowest D value (1.65 min) obtained in papaya juice, at pH 2.5 and 95 °C. In constrast, the highest D value (24.6 min) was obtained in passion fruit juice, at pH 4.5 and 90 °C. No differences were observed for D values in papaya and guava juice, when the pH was adjusted to 2.5 or 4.5, at 95 °C. By polynomial regression analysis, it was found that the interaction between pH and temperature was the effect that most influenced the thermal inactivation of A. acidoterrestris endospores. When the effect of the bacteriocins bovicin HC5 and nisin was tested on the thermal resistance of A. acidoterrestris endospores, it was observed that bovicin HC5 induced a more prominent reduction on the thermal resistance of the endospores when compared to nisin. The most effective treatments were obtained by the addition of bovicin HC5, at 95 °C, in papaya and passion fruit juices. The treatment with bovicin HC5 increased the efficiency of thermal processing at 95 °C in 42.3 % when compared to the control treatment, and it was 27.8 % more efficient than nisin at the same processing temperature. For the temperature of 90 °C, the D values indicated reduced thermal resistance of A. acidoterrestris endospores in papaya juice added with bovicin HC5 (D90 °C = 2.3 min) and increased thermal resistance in pineapple juice in the control treatment (D90 ºC = 8.4 min). According to the results obtained in this study, the combined effect of pH and temperature is efficient against endospores of A. acidoterrestris and the bacteriocins bovicin HC5 and nisin reduce the thermal resistance xof A. acidoterrestris endospores, showing a potential for use as preservatives in fruit juices.