Ultrasonido

Potencial del ultrasonido en ciencia de alimentos y tecnología
Inactivación de microorganismos
Sistemas modelo
El trabajo en nuestro laboratorio usando cavitación ayudó a la inactivación de esporas vía ultrasonido que, combinado con la inyección de vapor directo causó una inactivación más alta de las esporas del Bacillus stearothermophilus comparando con la calefacción convencional directaen las mismas condiciones (Valores de f) (Zenker, Heinz, y Knorr, 2003). Basado en este efecto del ultrasonido, el mismo se aplicó para posiblemente disminuir el período de condensación del vapor directo inyectado vía proceso combinado. El objetivo de emplear simultáneamente el efecto combinado del ultrasonido y la temperatura sobre la inactivación bacteriana, era reducir la temperatura y/o eltiempo de proceso en procesos de esterilización. Los resultados del estudio sobre los efectos de la combinación del ultrasonido con el tratamiento térmico contra el tratamiento de temperaturas solo sobre la inactivación de Escherichia coli K12 DH 5 también indicaron claramente una mejora en la inactivación de E. coli K12 DH 5 por el tratamiento combinado (Fig. 1). Para estudiar el impacto deultrasonido como ayuda al tratamiento térmico (UST) de un prototipo de microorganismos a escala piloto, la unidad de tratamiento continuo fue desarrollada y optimizada para lograr un efecto de máxima cavitación como resultado de la inyección de vapor en conjunción con el tratamiento del ultrasonido (Zenkar et al., 2003). Cuando se comparó la mayor eficacia en la inactivación microbiana por el UST contrael tratamiento térmico sólo (T), el Lactobacillus acidophilus demostró mayor resistencia al proceso combinado (Fig. 1). Este potencial de inactivación selectiva de microorganismos prometería para la pasteurización de productos fermentados (yogur) una conservación de la viabilidad y actividad de microorganismos probióticos deseables dentro de los productos.

Fig. 1. Supervivencia (A) y lascurvas de tiempo de muerte de E. coli K12 DH 5 vs temperatura así como las curvas de tiempo de muerte de L. acidophilus después del ultrasonido (*) vs temperatura, la temperatura y el ultrasonido asistiendo a la tratamiento térmico (*) (amplitud de onda sonora 110 mm) en un buffer de fosfato (pH7) (Zenker, Heinz, y Knorr, 2003).

Verdaderos sistemas de alimentos

Los valores de Dy de z de E. coli y L. acidophilus en diferentes medios probados se resumen en la tabla 1. Las diferencias en la sensibilidad de la célula contra UST puede ser resultado del impacto específico del ultrasonido sobre la pared celular y las diferencias en la estructura de la pared celular entre las especies investigadas. Según las diferencias en la literatura, la sensibilidad de célula podría debersea la mayor adherente capa de peptidoglucanos en células gram positivas, también la forma de la célula particular la relación entre superficie y volumen (Earnshaw et al., 1995). El impacto de varios ajustes de potencia y veces de tratamiento sobre la inactivación de E. coli en el huevo líquido entero es presentado en la Figura 2.


Fig. 2. Inactivación de E. coli DH 5 en huevo líquido entero(LWE) por tratamientos de ultrasonido. La temperatura inicial la de LWE era aproximadamente 5 °C. Las potencias del ultrasonido fueron las siguientes: 42.0 W; 34.6 W; 24.6 W (Dong-Un, Volker, y Knorr, 2001).
Los tratamientos de ultrasonido de 24.6 W causaron una reducción del ciclo logarítmico después de 300 s de tiempo de tratamiento (Fig. 2A). Se alcanzaban dos reduccionesdel ciclo logarítmico de E. coli luego del mismo tiempo de aplicación del ultrasonido si la potencia de ultrasonido se aumentaba a 42.0 W. Sin embargo, cuando los mismos datos fueron vueltos a dibujar como una función de una entrada de energía del sonido específica, se encontró una pequeña diferencia con respecto a la potencia del ultrasonido (Fig. 2B)

Una combinación de ultrasonido con un...