Lait 86 (2006) 203-211
DOI: 10.1051/lait:2006002

Continuous processing of skim milk by a combination of pulsed electric fields and conventional heat treatments: does a synergetic effect on microbial inactivation exist?

Juliane Floury, Noël Grosset, Elodie Lesne and Romain Jeantet

UMR 1253, Science et Technologie du Lait et de l'OEuf, Inra-Agrocampus Rennes, 65 rue de Saint-Brieuc, 35042 Rennes Cedex, France

(Received 4 July 2005 - Accepted 30 November 2005 - Published online 18 March 2006)

Abstract
The objective of this research was to evaluate the effect of the combination of PEF with conventional heat treatment on the microbial inactivation of Salmonella enteritidis in skim milk. The purpose was to identify possible synergies that would make it possible to design minimal treatment regimes. Heat-resistance parameters (D and z) were firstly determined using a temperature-controlled water bath. Then, the effect of the PEF treatment followed by a heat treatment on the inactivation of Salmonella enteritidis in skim milk was evaluated using a PEF of 47 kV·cm^-1/ 500 ns / 60 Hz, and a temperature of 62 °C for 19 s, at a volumetric flow rate of 5 L·h^-1. The effect of PEF or heating only was also studied with the same equipment. From the heat-resistance parameters previously determined, continuous heat processing at 62 °C for 19 s should give an inactivation ratio of 1.7 log. PEF processing of the milk resulted in a decimal reduction of 1.2 ± 0.3 log and the combination of the two operations gave a reduction of Salmonella enteritidis equal to 2.3 ± 0.4 log. The results suggested that the combination of PEF and heating was more effective than each on its own. However, the lethality of the two treatments was additive rather than synergistic.

Résumé
Stabilisation de lait écrémé par champs électriques pulsés couplés à un traitement thermique classique : existe-t-il de réelles synergies entre ces deux opérations unitaires sur l'efficacité de l'inactivation microbienne ? L'objectif de cette étude était de déterminer si des synergies existent entre les CEP et les traitements thermiques en matière d'inactivation de Salmonella enteritidis dans le lait écrémé, et ainsi proposer des traitements de stabilisation correspondant au concept de traitement minimum. Les paramètres de résistance thermique (D et z) du microorganisme d'étude ont d'abord été caractérisés par traitements thermiques du lait écrémé en cuve thermostatée. Puis, l'effet d'un traitement par CEP à 47 kV.cm^-1 / 500 ns / 60 Hz suivi d'un traitement thermique à 62 °C pendant 19 s a été évalué en continu à un débit volumique de 5 L·h^-1. L'effet des CEP seuls ou d'un traitement thermique seul a été également évalué dans le même équipement. D'après les paramètres de résistance thermique, le traitement thermique du lait écrémé à 62 °C pendant 19 s doit entraîner une destruction de 1.7 log. Le traitement par CEP seul a permis l'obtention d'un taux d'inactivation de 1.2 ± 0.3 log, et le couplage des deux opérations unitaires a entraîné une réduction de Salmonella enteritidis de 2.3 ± 0.4 log. Le couplage des CEP à un traitement thermique modéré est donc plus efficace qu'un traitement par CEP seul ou qu'un traitement thermique classique. Cependant, nous pouvons seulement conclure à un effet létal d'ordre cumulatif de la mise en cascade des deux opérations unitaires plutôt qu'à un effet synergique.

Key words: milk stabilization -- Salmonella enteritidis -- pulsed electric fields -- heat treatment

Mots clés : stabilisation du lait -- Salmonella enteritidis -- champ électrique pulsé -- traitement thermique

Correspondence: Juliane Floury juliane.floury@agrocampus-rennes.fr


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