Inaktivierung von Guajakol-produzierenden Alicyclobacillus in Saccharose

Eine der häufigsten Quellen für eine Kontamination mit Alicyclobacillus ist flüssige Saccharose und andere flüssige Süßungsmittel.

 

Auf der Tagung der International Society of Beverage Technologists(ISBT ) in Fort Myers, Florida, stand die Getränkeindustrie vor einer dringenden Frage bezüglich hitzebeständiger Formen ( HRMs ) und thermotolerante Verderbniserreger. Unter diesen Organismen stellt Alicyclobacillus eine besonders schwierige Herausforderung bei der Bekämpfung dar, da er in Rohstoffen, Verpackungen und Herstellungsprozessen weit verbreitet ist. Wenn sie Hitze ausgesetzt werden, können Alicyclobacillus-Ascosporen keimen, was zu einem Produktabbau führt, da sich die Guajakol produzierenden Alicyclobacillus vermehren.

Einer der Hauptgründe für die Kontamination mit Alicyclobacillus ist die Verwendung von flüssiger Saccharose und anderen flüssigen Süßungsmitteln. Leider gibt es nur wenige Möglichkeiten, Alicyclobacillus in Saccharose zu eliminieren, da er hohen Temperaturen widerstehen kann, so dass eine Pasteurisierung unwirksam ist. Die UV-Reinigung wird schon seit einiger Zeit zur Behandlung von Zuckersirup eingesetzt. Dennoch wurde erst vor kurzem die Auswirkung von UV-Strahlung auf Alicyclobacillus und die notwendige Dosis, um ihn zu inaktivieren, vollständig verstanden.

Alicyclobacillus in Saccharose

Zuckersirup

Im Jahr 2003 wurden Mark Wnukowski und sein Team bei American Sugar Refining damit beauftragt, eine Lösung zur Inaktivierung von Alicyclobacillus in ihrem Raffinationsprozess zu finden. Sie untersuchten die ultraviolette Sterilisation und führten eine Studie durch, um die erforderliche UV-Dosis besser zu verstehen. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift International Sugar Journal im Jahr 2013 veröffentlicht und zeigen, dass UV-Strahlen Alicyclobacillus selbst in Zuckerlösungen mit geringer UV-Durchlässigkeit wirksam inaktivieren können. Die erforderliche UV-Dosis kann jedoch hoch sein und muss möglicherweise durch die Standard-UV-Systeme der Hersteller abgedeckt werden.

Nachfolgend finden Sie einige der wichtigsten Ergebnisse dieser Untersuchung:

  1. UV kann auch bei Zuckerlösungen mit sehr geringer UV-Durchlässigkeit (<5% UVT) eine wirksame Lösung sein.
  2. Die erforderliche UV-Dosis kann je nach Grad der erforderlichen Inaktivierung recht hoch sein (74mJ/cm2 bis 545mJ/cm2).
  3. Die von den Herstellern in der Vergangenheit verwendete Standard-UV-Systemdimensionierung kann bei der Inaktivierung von Alicyclobacillus unwirksam sein

UV-Leistung bei der Inaktivierung von Alicyclobacillus

Marks Forschungsarbeit aus dem Jahr 2013 über die Leistungs- und UV-Anforderungen für eine ordnungsgemäße Inaktivierung von Alicyclobacillus in flüssiger Saccharose war ein Wendepunkt in unserem Verständnis dieses Prozesses. Seitdem haben weitere Forschungen und Tests mehrere wichtige Erkenntnisse über die wirksame Anwendung von UV zur Inaktivierung von Alicyclobacillus ergeben. Mitteldruck-UV ist dem Niederdruck-UV aufgrund seiner mehrfarbigen Ausgabe überlegen. Die höheren Wellenlängen, die durch Mitteldruck-UV erzeugt werden, bauen die DNA von Alicyclobacillus ab und stören seine Protein- und Enzymwege.

Darüber hinaus sind herkömmliche UV-Reinigungsbehälter aufgrund ihrer geringen UV-Durchlässigkeit für Zuckersirup nicht geeignet. Bei der Konstruktion des UV-Behälters sollte der Abstand zwischen den Lampen berücksichtigt werden, um eine optimale Inaktivierung zu gewährleisten, indem der Abstand zwischen der Mitte der Lampe und der Behälterwand minimiert wird. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, empfiehlt es sich, die flüssige Saccharose in einem Vorratsbehälter durch das UV-System zu leiten. Auf diese Weise kann das System mehrfach durchlaufen werden, was im Laufe der Zeit zu einer kumulativen Wirkung der Dosis auf den Organismus führt. Bei der Konzeption des Systems ist es wichtig, die spezifische UV-Durchlässigkeit der verwendeten Saccharose zu berücksichtigen. Dieser Faktor wirkt sich erheblich auf die Dimensionierung und Leistung des Systems aus und muss für optimale Ergebnisse berücksichtigt werden.

 

Schlussfolgerung

Der Einsatz der UV-Technologie zur Entfernung hitzebeständiger Schimmelpilze (HRM) hat in den Unternehmen erheblich zugenommen, was vor allem auf das wachsende Bewusstsein für die Vorteile dieser Technologie durch veröffentlichte Studien zurückzuführen ist. Dieser Trend ist in verschiedenen Sektoren zu beobachten, z. B. bei Händlern, Transportunternehmen, Raffinerien und Flüssigzuckerherstellern, die den Wert der UV-Technologie in ihrem Bereich erkannt haben.

Brian Grochowski
Datum 01/02/2023

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