La liberación controlada de dióxido de cloro en un sistema de envasado perforado para extender la vida de almacenamiento y mejorar la seguridad de los tomates de la uva
Summary
Here, we describe a protocol for the application of a novel, slow-release ClO2 product that reduces spoilage and extends the shelf life of fresh fruit. The slow-release ClO2 product was added to standard commercial grape tomato packaging and tested against Escherichia coli and Alternaria alternata.
Abstract
Un dióxido de cloro de liberación controlada (ClO 2) bolsa fue desarrollado por el sellado de una forma de suspensión de ClO 2 en película de polímero semipermeable; las propiedades de liberación de la bolsa se monitorizaron en recipientes con o sin fruta. La bolsa se fija al interior de una concha de almeja perforado que contiene tomates de la uva, y el efecto sobre la población microbiana, firmeza, y se evaluó la pérdida de peso durante un período de almacenamiento 14 días a 20 ° C. Dentro de los 3 días, la concentración de ClO 2 en las conchas de almeja alcanzó 3,5 ppm y se mantuvo constante hasta el día 10. A partir de entonces, se redujo a 2 ppm por día 14. El ClO 2 bolsa exhibió fuerte actividad antimicrobiana, reducción de las poblaciones de Escherichia coli por 3,08 log UFC / g y Alternaria alternata poblaciones de 2,85 log UFC / g después de 14 días de almacenamiento. El tratamiento ClO 2 también redujo la pérdida de reblandecimiento y peso y extendió la vida total útil de los tomates. Nuestros resultadossugieren que el tratamiento ClO 2 es útil para extender la vida útil y mejora de la seguridad microbiana de los tomates durante el almacenamiento, sin perjudicar su calidad.
Introduction
Una dieta rica en frutas y verduras frescas puede ayudar a reducir el riesgo de muchas enfermedades, incluyendo las enfermedades coronarias y ciertos tipos de cánceres 1. Sin embargo, hay una serie de microbios patógenos transmitidos por los alimentos, tales como Escherichia coli, Salmonella enterica, y Listeria monocytogenes, asociados con el consumo de frutas y verduras frescas que pueden causar enfermedades o incluso la muerte entre los consumidores que comer productos contaminados 2. Por ejemplo, E. coli O157: H7 se han asociado con las uvas, tomates y fresas 3, 4, y los brotes de la hepatitis A se han asociado con arándanos frescos 5. Además, la contaminación microbiana puede causar pérdida de producto sustancial a través de la descomposición postcosecha 6. Alternaria alternata es una importante planta de hongo patógeno t sombrero se sabe que causa manchas en las hojas y otras enfermedades en más de 380 especies de huéspedes de plantas 7. Se ha demostrado ser la causa de un punto de Alternaria negro 8, una enfermedad cancro del tallo y un tizón de la hoja de tomates 9. Por lo tanto, es necesario un tratamiento poscosecha de descontaminación segura y eficaz para ambos patógenos transmitidos por los alimentos de control y para prevenir la caries postcosecha en productos frescos.
tecnologías de bajos y no de residuos son las nuevas tendencias de los desinfectantes alternativos. Una variedad de fungicidas postcosecha se han utilizado para reducir los organismos de descomposición y para prevenir las enfermedades transmitidas por los alimentos. El ozono, un agente antimicrobiano fuerte, se ha demostrado para preservar la calidad y la frescura de fresas y arándanos 10, 11. Sin embargo, el ozono puede causar la oxidación de tejido de la superficie de la fruta y puede resultar en la decoloración y el deterioro de la calidad del sabors = "xref"> 12. El cloro se ha usado para desinfectar productos frescos, tales como arándanos y manzanas 13. Aunque eficaz, el cloro puede reaccionar con compuestos o amoníaco que contienen nitrógeno, dando como resultado subproductos cancerígenos 14, especialmente cuando se usa para la sanitización de fruta fresca 15.
El dióxido de cloro (ClO 2), una alternativa desinfectante, fue aprobado por ambas China y los EE.UU. para el tratamiento poscosecha de frutas y verduras 16. ClO 2 es un agente oxidante soluble en agua con una capacidad de oxidación de 2,5 veces mayor que la de cloro libre 17. ClO 2 es altamente eficaz a bajas concentraciones y con un tiempo de contacto corto 18. ClO 2 tiene baja toxicidad y corrosividad mínimo a las concentraciones utilizadas para la desinfección, y se reconoce como uno de los bactericida más eficazy agentes fungicidas para uso en una variedad de configuraciones 19, 20, 21.
Numerosos resultados de la investigación han demostrado que el ClO 2 puede controlar los patógenos transmitidos por los alimentos y el deterioro postcosecha 16. Por ejemplo, ClO 2 de gas se ha usado para inactivar L. monocytogenes, Salmonella y E. coli O157: H7 y para prevenir arándano y fresa deterioro 22, 23. ClO 2 gas reduce el riesgo de contaminación microbiana manteniendo al mismo tiempo los atributos de fruta fresca, y que era eficaz en el control de la caries postcosecha de fresas 24. Sin embargo, es inestable a altas concentraciones y no transportable, lo que requiere históricamente generadores costosas en el lugar o ineficiente de mezcla en polvo de dos partes.
Sin embargo, un nuevo ClO2 producto con una formulación de liberación controlada ya preparado (es decir, que no requiere un generador o la premezcla de los ingredientes) ha demostrado ser muy eficaz en el control de los organismos de descomposición de alimentos y agentes patógenos en experimentos preliminares 25. Es un no corrosivo, y forma segura, rentable, fácilmente transportable de liberación controlada de ClO 2, sin efectos adversos sobre el medio ambiente. Experimentos previos han demostrado que este de liberación lenta ClO 2 polvo envuelto en material de filtración y se coloca en empaquetado de la cubierta reduce significativamente la descomposición de arándanos frescos y fresas, disminución de la pérdida de agua de la baya, y se mantiene la firmeza de la fruta durante el almacenamiento postcosecha 25, 26. Recientemente, un ClO 2 paquete de liberación controlada fue desarrollado por el sellado de una forma de suspensión de ClO 2 en una película de polímero semipermeable. Los objetivos de este trabajo fuerona: 1) controlar ClO propiedades de liberación 2 de gas, tanto en un recipiente cerrado y en clamshells perforadas, 2) investigar el efecto de una liberación controlada ClO 2 bolsa encerrada en un contenedor sobre los patógenos transmitidos por los alimentos y la decadencia de tomates de la uva, y 3) evaluar los efectos de la liberación controlada ClO 2 en la calidad de almacenamiento de tomates de la uva.
Protocol
Representative Results
Discussion
El dióxido de cloro es un biocida ideal para prevenir la caries alimentos. Sin embargo, es inestable a altas concentraciones y no transportable, que requieren generadores costosos o ineficiente de mezcla en polvo de dos partes. Este estudio examinó la aplicación de una forma estable, lista para el uso de dióxido de cloro para reducir el deterioro del alimento y la incidencia de enfermedades transmitidas por alimentos. A diferencia de otras tecnologías de aplicación de dióxido de cloro que se utilizan actualmente,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nos gustaría agradecer el apoyo financiero proporcionado por Worrell Water Technologies, LLC. La mención de una marca o producto patentado es sólo para identificación y no implica una garantía o garantía del producto por parte del Departamento de Agricultura de Estados Unidos.
Materials
| Curoxin chlorine dioxide pouch | Worrell Water Technologies | Slurry, a.i. 9.5% in sealed permeable polymer film | |
| Grape tomato | Santa Sweets, Inc | Santa Sweets Authentic | |
| ClO2 gas detector | Analytical Technology, Inc., Collegeville, PA | PortaSens II | |
| Perforated clamshell | Packaging Plus LLC, Yakima, WA | OSU #1, 1 lb | |
| Escherichia coli | Wild Type (WT) from fruit surface | ||
| Alternaria alternata | from fruit surface | ||
| E. coli agar | EC Broth, Oxoid, UK | EC Broth with 1.5% agar | |
| Potato dextrose agar | BD Difco, Sparks, MD | ||
| Levine eosin methylene blue agar | BD Difco, Sparks, MD | ||
| Trigger spray bottle | Impact Products, LLC., Toledo, OH | ||
| Sterilized sampling bag | Fisherbrand, Fisher Scientific, Pittsburgh, PA | ||
| Orbit shaker | New Brunswick Scientific, New Brunswick, NJ | Innova 2100 | |
| IUL Instruments Neutec Eddy jet spiral plater inoculation plating system | Neutec Group Inc., Farmingdale, NY | ||
| EZ micro optical plate reader | Synoptics, Ltd., Cambridge, UK | ProtoCOL | |
| Fruit firmness tester | Bioworks Inc, Wamego, KS | FirmTech 2 | |
| Tinytag temperature and RH data logger | Gemini Data Loggers, West Sussex, UK | ||
| McFarland equivalence turbidity standard | Fisherbrand, Fisher Scientific, Pittsburgh, PA |
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