Τρόφιμα που μαγειρεύονται, συσκευάζονται και στη συνέχεια διατηρούνται στο ψυγείο μπορούν να παραμένουν ασφαλή για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, όμως η συγκεκριμένη μέθοδος συντήρησης δημιουργεί ιδιαίτερες απαιτήσεις ως προς τον μικροβιολογικό έλεγχο. Σε αυτή την κατηγορία ανήκουν τρόφιμα όπως τα μαγειρεμένα και ψυχόμενα προϊόντα, τα τρόφιμα σε συσκευασία κενού, τα προϊόντα που παρασκευάζονται με τη μέθοδο sous vide και εκείνα που συσκευάζονται σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα. Νέα μελέτη εξέτασε με μοντέλα πιθανοτήτων ποιες συνθήκες θερμικής επεξεργασίας και οξύτητας μπορούν να περιορίσουν την ανάπτυξη του μη πρωτεολυτικού Clostridium botulinum, του μικροοργανισμού που μπορεί να αναπτυχθεί σε χαμηλές θερμοκρασίες και να παράγει νευροτοξίνη της αλλαντίασης.
Το ενδιαφέρον της έρευνας αφορά κυρίως τα λεγόμενα τρόφιμα ψυγείου παρατεταμένης διάρκειας, τα οποία βασίζονται σε συνδυασμό ήπιας θερμικής επεξεργασίας και ψυχρής αποθήκευσης ώστε να διατηρούνται για αρκετές ημέρες ή εβδομάδες. Η ήπια θέρμανση μπορεί να διατηρεί καλύτερα την ποιότητα και τα χαρακτηριστικά ενός τροφίμου, δεν είναι όμως απαραίτητα αρκετή για να καταστρέψει όλους τους σπόρους του C. botulinum. Το πρόβλημα γίνεται μεγαλύτερο όταν το τρόφιμο παραμένει για μεγάλο διάστημα στο ψυγείο, καθώς ορισμένα στελέχη του μικροοργανισμού μπορούν να αναπτυχθούν ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα πιθανοτικό μοντέλο, στο οποίο συνδύασαν δεδομένα από προηγούμενες μελέτες και μοντέλα πρόβλεψης με στοιχεία που αφορούν πραγματικές συνθήκες αποθήκευσης στα οικιακά ψυγεία και τον χρόνο κατανάλωσης των τροφίμων στον ευρωπαϊκό πληθυσμό. Με αυτόν τον τρόπο δεν εξέτασαν μόνο μία συγκεκριμένη θερμοκρασία ή ένα συγκεκριμένο τρόφιμο, αλλά προσπάθησαν να αποτυπώσουν τη μεταβλητότητα που υπάρχει στην πραγματική ζωή, όπου οι θερμοκρασίες των ψυγείων και ο χρόνος μέχρι την κατανάλωση διαφέρουν από νοικοκυριό σε νοικοκυριό.
Σε ένα από τα σενάρια που εξετάστηκαν, ένα τρόφιμο με pH 6,5 και ενεργότητα νερού 0,999, το οποίο είχε υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία στους 85 βαθμούς Κελσίου για 18 λεπτά, παρουσίαζε εκτιμώμενο διάμεσο χρόνο 104 ημερών μέχρι την ανάπτυξη του μικροοργανισμού, υπό τις συνθήκες οικιακής ψύξης που χρησιμοποιήθηκαν στο μοντέλο. Το διάστημα αυτό ήταν σημαντικά μεγαλύτερο από μια τυπική ημερομηνία ανάλωσης 28 ημερών. Για ένα τέτοιο προϊόν, η πιθανότητα να εμφανιστεί ανάπτυξη του C. botulinum πριν από την κατανάλωση υπολογίστηκε μόλις στο 0,06%, με το διάστημα αβεβαιότητας 95% να κυμαίνεται από 0 έως 0,4%.
Η ίδια θερμική επεξεργασία παρουσίαζε διαφορετικά αποτελέσματα όταν το τρόφιμο διατηρούνταν σταθερά στους 8 βαθμούς Κελσίου. Σε pH 6,4 ο διάμεσος εκτιμώμενος χρόνος μέχρι την ανάπτυξη ήταν 65 ημέρες, ενώ σε pH 6,5 μειωνόταν στις 58 ημέρες. Η διαφορά δείχνει πόσο σημαντικός μπορεί να είναι ο συνδυασμός θερμοκρασίας και οξύτητας, καθώς ακόμη και σχετικά μικρές μεταβολές στο pH μπορούν να επηρεάσουν τις προβλέψεις του μοντέλου για την ανάπτυξη του μικροοργανισμού.
Ακριβώς αυτή η αλληλεπίδραση βρέθηκε στο επίκεντρο της δεύτερης φάσης της ανάλυσης, όπου οι ερευνητές εξέτασαν θερμικές επεξεργασίες από 82 έως 88 βαθμούς Κελσίου για 10 λεπτά, σε συνδυασμό με pH από 6,0 έως 7,0. Σε αυτές τις προσομοιώσεις, η ενεργότητα του νερού διατηρήθηκε στο 0,999, ώστε να εξεταστεί ειδικότερα η επίδραση της θερμικής επεξεργασίας και της οξύτητας.
Ο συνδυασμός των εμποδίων
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μείωση του pH μπορεί να ενισχύσει σημαντικά την ανασταλτική δράση της θερμικής επεξεργασίας. Για παράδειγμα, θερμική επεξεργασία στους 84 βαθμούς Κελσίου για 10 λεπτά, σε προϊόν με pH 6,4, αντιστοιχούσε σε εκτιμώμενη αναστολή 3,1 log CFU ανά γραμμάριο. Όταν το pH αυξανόταν στο 6,6, θερμικές επεξεργασίες στους 87 και 88 βαθμούς Κελσίου για 10 λεπτά έδιναν εκτιμώμενα επίπεδα αναστολής τουλάχιστον 3 log CFU ανά γραμμάριο.
Το εύρημα έχει σημασία επειδή η ασφάλεια δεν εξαρτάται απαραίτητα από ένα μόνο «ισχυρό» στάδιο επεξεργασίας. Η μελέτη εξετάζει τη λεγόμενη προσέγγιση των πολλαπλών εμποδίων, κατά την οποία διαφορετικές συνθήκες μπορούν να λειτουργούν συμπληρωματικά. Έτσι, η θερμική επεξεργασία μπορεί να περιορίζει τον αριθμό των βιώσιμων σπόρων, ενώ η οξύτητα του τροφίμου και η ψυχρή αποθήκευση μπορούν στη συνέχεια να δυσκολεύουν την ανάπτυξη όσων έχουν απομείνει.
Η συγκεκριμένη προσέγγιση μπορεί να έχει πρακτική χρησιμότητα για τη βιομηχανία τροφίμων, καθώς επιτρέπει στους παραγωγούς να αξιολογούν συνδυασμούς παραμέτρων αντί να βασίζονται αποκλειστικά σε μία θερμική επεξεργασία. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι το μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί τόσο για την αξιολόγηση υφιστάμενων συνταγών τροφίμων ψυγείου παρατεταμένης διάρκειας όσο και κατά την ανάπτυξη νέων προϊόντων, ώστε να εξετάζεται εκ των προτέρων πώς διαφορετικές τιμές pH και διαφορετικές συνθήκες επεξεργασίας επηρεάζουν τον κίνδυνο ανάπτυξης του μικροοργανισμού.
Παράλληλα, οι ερευνητές δεν παρουσιάζουν τα αποτελέσματα ως αυτόνομη εγγύηση ασφάλειας για οποιοδήποτε τρόφιμο. Το μοντέλο βασίστηκε σε διαθέσιμα δεδομένα και σε παραμέτρους που θεωρήθηκαν αντιπροσωπευτικές των ευρωπαϊκών συνθηκών αποθήκευσης, όμως δεν έχει επικυρωθεί σε αρκετά μεγάλο σύνολο πραγματικών προϊόντων στο τέλος της διάρκειας ζωής τους. Επιπλέον, η συγκεκριμένη ανάλυση επικεντρώθηκε στον μη πρωτεολυτικό C. botulinum και δεν μοντελοποίησε τον πρωτεολυτικό τύπο του μικροοργανισμού.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Journal of Food Protection.
