Inactivation models of Listeria monocytogenes in raw-cured sausages submitted to high hydrostatic pressure processing and their application in a Quantitative Microbial Risk Assessment

Abstract

Listeria monocytogenes is a foodborne pathogen of special concern in raw-cured sausages due to its capacity to survive at low pH and water activity. The ability of the pathogen to adhere and form biofilms in food-contact surfaces is also a matter of concern since cross-contamination is likely to occur in Ready-to-Eat products that are not submitted to a lethality treatment prior to consumption. In this thesis, the high hydrostatic pressure (HHP) processing technology is studied, by means of Predictive Microbiology models, as an effective non-thermal pasteurization technology to assure the compliance of the current European microbiological criteria concerning L. monocytogenes in raw-cured sausages. To this end, in the first instance, two systematic reviews were carried out, shedding light upon the most important factors governing cross-contamination phenomena and HHP lethality, and whose results are presented in Chapters I and II of this thesis. Based on the reviews and generated experimental data, predictive microbiology models describing the inactivation of L. monocytogenes by HHP in food model systems of raw-cured sausages and chorizo were developed as a function of the technological parameters and intrinsic factors (Chapters III and IV). These models were combined with existing scientific data and predictive models and integrated into a microbial risk assessment framework, to quantitatively assess the real impacts of nitrite reduction, crosscontamination and HHP technology application on L. monocytogenes levels in raw-cured sausages throughout the production and distribution chain (Chapters V and VI). Results of this thesis provides with novel and relevant information that can be used as basis to assist the application of HHP technology at the industrial level and to provide food business operators with suitable quantitative tools to ensure the microbiological safety of raw-cured sausages.

Listeria monocytogenes es un patógeno alimentario de especial relevancia para los embutidos crudo-curados debido a su resistencia a condiciones de pH y actividad de agua baja. Asimismo, la alta capacidad del patógeno para adherirse y formar biofilms en las superficies de contacto con alimentos lo sitúa como un patógeno susceptible de contaminación cruzada en productos listos para el consumo, como es el caso de los embutidos crudo-curados. En esta tesis se ha abordado, mediante modelos de Microbiología Predictiva, el estudio de la tecnología de altas presiones hidrostáticas (APH), como un tratamiento postproceso eficaz para garantizar el cumplimiento, en embutidos crudo-curados, del criterio microbiológico sobre L. monocytogenes establecido por la legislación Europea. Con el fin de establecer una base de conocimiento previa se ha llevado a cabo sendas revisiones sobre modelos de APH y contaminación cruzada incluidas en los Capítulo I y II de esta tesis. Además, basados en las revisiones y datos experimentales generados en la tesis se desarrollaron modelos predictivos de inactivación de L. monocytogenes por APH en sistemas modelo de embutidos crudo-curados y en chorizo, considerando como variables los parámetros tecnológicos y los factores intrínsecos de dichos productos (Capítulos III y IV). Estos modelos, junto a datos y modelos predictivos extraídos de la literatura científica se integraron en un esquema de Evaluación del Riesgo Microbiológico para estimar el riesgo de exposición a L. monocytogenes en embutidos crudo-curados a lo largo de la cadena de producción y distribución, considerando el impacto de la reducción de nitritos, la contaminación cruzada y la aplicación de la tecnología de APH (Capítulos V y VI). Los resultados de este estudio proporcionan una fuente de información relevante y novedosa que puede utilizarse como base para la optimización de la aplicación de la tecnología de APH a nivel industrial proporcionando a los operadores de empresas alimentarias herramientas cuantitativas útiles para garantizar la seguridad microbiológica de los embutidos crudo-curados.