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Microbial spoilage of liquid egg products and its control by the detection of genetic or chemical markers. journée scientifique "science des aliments et valorisation des bio-produits"

Conference: 11th International Symposium on Biometals (Biometals) Location: Ottawa, CANADA Date: 2018; Salmonella enterica serovar Enteritidis (SE) is the most frequently-detected Salmonella in foodborne outbreaks in the European Union. Among such outbreaks, egg and egg products were identifiedas the most common vehicles of infection. Possibly, the major antibacterial property of egg white is ironrestriction, which results from the presence of the ironbinding protein, ovotransferrin. To circumvent ironrestriction, SE synthesise catecholate siderophores (i.e. enterobactin and salmochelin) that can chelateiron from host iron-binding proteins. Here, we highlight the role of lipocalin-like proteins found in eggwhite that could enhance egg-white iron restriction through sequestration of certain siderophores, includingenterobactin. Indeed, it is now apparent that the egg-white lipocalin, Ex-FABP, can inhibit bacterialgrowth via its siderophore-binding capacity in vitro. However, it remains unclear whether Ex-FABP performssuch a function in egg white or during bird infection. Regarding the two other lipocalins of eggwhite (Cal-c and a-1-glycoprotein), there is currently no evidence to indicate that they sequestersiderophores.

On peut imaginer que sur la quinzaine de sites industriels de production de poudre de lait en France (soixante­dix tours de séchage), les opérateurs craignent les conséquences de la contamination par la salmonelle de poudres de lait infantiles fabriquées à Craon (Mayenne) par Lactalis. En fait, pour l’acteur majeur qu’est la France dans ce secteur (1 millions de tonnes fabriquées, soit 10 % de la production mondiale), « il s’agit peut­être d’un mal pour un bien », juge Pierre Schuck, ingénieur de recherche à l’INRA, un des rares spécialistes français du secteur qui effectue régulièrement des missions et conférences en soutien de cette industrie. Il estime en effet que la situation va permettre aux industriels de réfléchir aux mesures de contrôle « qui n’étaient peut­être pas suffisantes », précise­t­il. Dès à présent, les équipes techniques « redimensionnent la quantité des échantillons qu’ils prélèvent continuelllement pour les analyser, par exemple en recherchant la présence de bactéries non plus sur des lots de 25­30 grammes mais plutôt de 500 à 800 grammes », poursuit l’expert. Elles passent en revue les points critiques dans le process de séchage où des pathogènes peuvent se loger. Ils ne se situent pas dans la chaîne de fabrication de la poudre qui subit « jusqu’à sept traitements thermiques qui neutralisent toute bactérie », mais plutôt dans la zone de sortie de la poudre avant conditionnement en « big bag » de 500 kilos à 1 tonnes ou vers l’atelier d’emboîtage. C’est là que les pathogènes contenus dans l’air ou dans l’eau peuvent contaminer les lots. « Lorsqu’on détecte leur présence dans le produit fini, on ne peut plus les enlever ». La solution envisagée par le chercheur et partagée par certains industriels consisterait à construire une sorte de salle blanche en sortie de process pour préserver la poudre de tout contaminant avant son conditionnement. Une opération forcément coûteuse, mais qui préserverait les industriels des conséquences commerciales et morales désastreuses de la contamination de lots destinés à nourrir de jeunes enfants. Depuis 2010, l’industrie laitière française a consacré « 50 % de ses investissements dans le sec vers l’alimentation humaine », précise le chercheur de l’INRA. Il milite pour qu’à court terme, une rencontre soit organisée entre les représentants de l’industrie et l’administration. Pour l’heure, ajoute­t­il, le commerce ne semble pas impacté. « Les flux sont maintenus notamment à l’exportation (un tiers des fabrications françaises). À nous de montrer au reste du monde que la France, premier producteur de poudre en Europe, est capable de rebondir ».

National audience; Custard cream-based desserts, made up of highly nutritive raw materials, are easily spoiled by specific microbial contaminants. Little is known about these spoilage issues. The objective of this study was to fully characterize the type of bacteria and the respective metabolic activities involved in the spoilage of custard cream-based desserts. Materials &Methods (700) The level of bacterial contamination of 64 spoiled commercial custard cream-based desserts was measured (PCA, 24h, 30°C) and colonies were identified based on their 16SrDNA sequences. Over a bacterial collection of 565 isolates, 33 isolates of the 4 dominant genera were submitted to individual challenge tests (inoculum size of 3 log CFU/mL, incubation at 10°C for 21d in sterile custard cream). Microbial growth, sensorial evaluation, and biochemical changes (acidification; hydrolysis of sugar, protein and fats; production of volatile compounds and organic acids) were measured and the set of data was subjected to a principal component analysis (R software). Results (360) The spoilage was characterised by high bacterial counts (> 6 log CFU/mL) with predominance of Gram-positive bacteria, including Bacillus cereus group cells. The metabolic activities were highly dependent on the genus. The volatilome fingerprint appeared as a specific marker allowing assigning each type of spoilage to a specific bacterial genus. Significance (125) A better understanding of custard cream spoilage issues could help manufacturers improve detection and prevention.

The risk of contamination by microorganisms, and mostly by Salmonella, is a major concern in the sectors of egg production and eggproduct manufacturing. Under healthy breeding conditions, the egg content is generally sterile. However, it can be contaminated bya diversified microbiota containing food spoilage microorganisms and sometimes pathogenic bacteria. The egg has however remarkableself-defence properties intended to preserve the embryo of any microbial invasion during its development. This article gives aprogress report on the origin of egg contamination and on egg’s antimicrobial defence mechanisms. The means to limit the presenceand the development of microorganisms in eggs are discussed, at the egg production level, and during egg storage and conditioning.Egg breaking systematically involves the contamination of egg white and egg yolk through contact with the spoiled shells, thusgiving rise to highly perishable egg products. The control of their microbiological quality is required, in particular when they are integratedin raw or undercooked food. The means of control are discussed and particularly the respect of good hygiene practices andrelevant stabilization processes. The significance of monitoring temperatures for the control of pathogenic and food spoilage microorganismsis particularly underlined.

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The adhesion of microorganisms to industrial surfaces is frequently observed in the food industry. Adhering bacteria can colonize the surfaces and organize into biofilms that provide cell protection against many stresses such as those due to disinfectants. Poorly controlled, they can be the source of food product contamination and/or food spoilage, and therefore may have important economical and sanitary consequences.The aim of this study was to use stainless steel chips for the identification of the type of adhering bacteria inside the pipelines of 7 French egg breaking companies.Sterile stainless steel chips were suspended inside the pipelines at two levels, before and after the pasteurizer, and at two seasons (summer and winter). After two months, the adhering flora was harvested by sonication and scrapping in tryptone salt, followed by plating onto BHI-YE and incubation for 1 to 7 day(s) at 30°C, with or without oxygen. After incubation, the colonies were identified by sequencing.The harvested cells were mainly facultative aerobic-anaerobic and Gram positive bacteria. However, a broad range of diversity was highlighted, at the location level (7 companies), at the process level (before and after pasteurization), and at the season level (summer and winter).This study, using a simple system of recovery of adhering cells, highlights the flora present on the surface of the equipments of egg breaking companies and represents the first step to better understand and control cell adhesion and biofilm development in this type of food industry.

Fresh human sweat is odorless. Odoriferous volatile compounds are produced by the metabolism of bacteria living on the skin, generating strong malodor. Sweaty body odors do also appear on clothes during use, and especially on synthetic fabrics. The aim of this document is to improve understanding of odor emission by investigating subject effect, microbiota effect and fabric effect on the emission of odoriferous volatile compounds.Odors of perspiration are hereby globally approached with a wide use of methods and experimental devices, for microbial flora study as well as for odoriferous volatile compounds emission study.First, microflora enumeration has been simultaneously processed on the skin and on the fabric after exercise for 15 subjects. This experiment allowed an evaluation of the average bacterial transfer yield during physical activity and the beginning of the investigation of its effect on odor emission.A molecular biology methodology has then been developed in order to refine these results. Monitoring of qualitative composition of the microbiota has been performed to study the stability of the armpit’s ecosystem on a subject during 3 months. Specific microbial transfer from subject’s skin to clothe has been performed for 4 textile fabrics (including cotton and PET). This leaded to characterize the effect of specific bacterial transfer on odor emission from fabric.The last chapter is dedicated to the study of the emission of odoriferous volatile compounds over time using olfactory measurements and electronic nose for 8 selected fabrics. Principal component analysis targeted 9 chemical compounds that have been selected as malodorous behavior indicators for a given fabric. Those 9 compounds could be used for setting up a fitted physicochemical method of malodor.To conclude, this study helped to understand the effect of 3 factors in odor perception from a fabric after sport : subject, microbial flora and fabric. Perspectives have been charted on contact microbial contamination, but also on odor, and especially on desorption of odoriferous volatile molecules from a textile or knitted matrix. The solutions that could be used to limit malodorous emission from fabrics have also been discussed., Si la sueur fraîchement émise par le corps humain est inodore, la dégradation de celle-ci par la flore bactérienne cutanée produit des composés volatils malodorants, responsables des odeurs de transpiration. Les odeurs de transpiration apparaissent également sur les vêtements au cours de leur utilisation, particulièrement sur les textiles réalisés en fibres synthétiques. Ce travail a pour but d’améliorer la compréhension du phénomène d’émanation d’odeurs en étudiant l’effet du sujet testé, l’effet de la flore bactérienne et l’effet du textile sur les émissions de composés volatils malodorants.L’intérêt de ce travail réside dans l’approche globale de la problématique des odeurs de transpiration et dans la diversité des méthodes de mesure mises en place, tant dans l’étude de la flore microbiologique que dans les méthodes de mesures des composés odorants émis.Dans un premier temps, le dénombrement simultané de la flore bactérienne sur la peau et sur le vêtement a été réalisé sur un échantillon de 15 sujets à l’issue d’un exercice physique. Cette expérimentation a permis d’évaluer le taux de transfert bactérien moyen lors d’une activité sportive et d’étudier son rôle dans l’émission d’odeurs. Ensuite, afin d’affiner ces résultats, une méthode basée sur la biologie moléculaire a été mise en place pour réaliser le suivi qualitatif de la stabilité de la flore commensale axillaire d’un sujet pendant 3 mois. Le transfert bactérien spécifique entre la peau du testeur et le vêtement a été étudié pour 4 matières textiles sélectionnées (dont le coton et le PET). Ceci a permis de déterminer le rôle du transfert bactérien spécifique dans l’émission des odeurs à partir de textile.Enfin, le dernier chapitre est consacré à l’étude de l’émission de composés volatils et odorants à l’aide de mesures olfactives et d’un nez électronique au cours du temps par 8 composants textiles sélectionnés. Après traitement statistique par analyse en composante principale et étude détaillée des mesures, 9 composés chimiques ont été identifiés comme indicateurs d’un comportement textile malodorant. Ces derniers pourraient être utilisés dans la mise en place d’une méthode ciblée de mesure physico-chimique des mauvaises odeurs.Ce travail a permis de déterminer l’impact de chacun des facteurs sujet, flore bactérienne et textile dans l’émission d’odeurs. En outre, ce travail ouvre des perspectives sur l’étude des contaminations bactériennes par contact, mais également dans l’étude des odeurs, sur les phénomènes de désorption de molécules volatiles à partir de différentes matrices textiles et sur les solutions pouvant être envisagées pour limiter les émissions odorantes à partir de textiles.

La formation de biofilm est un phénomène naturel et universel, i.e. l’adhésion microbienne aux surfaces est un phénomène progressif dans lequel les bactéries passent d’un mode planctonique à un mode sessile. Ce phénomène s’accompagne de modifications phénotypiques importantes comme l’expression de facteurs de virulence des cellules adhérées ou la sécrétion massive d’exopolysubstances qui confère à la communauté une résistance accrue aux biocides. Au niveau des industries agroalimentaires, les problématiques liées à la bio-adhésion peuvent être à l’origine de la persistance des contaminations et ne peuvent être dissociées de la maitrise des écoulements et encrassement des surfaces. En effet, les surfaces étant régulièrement soumises à des procédures de nettoyage et désinfection, le phénomène de bio-adhésion est souvent associé aux surfaces difficilement accessibles. La maîtrise des contaminations dues à l’adhésion de flore d’altération au niveau des surfaces se trouvant en contact avec des denrées agroalimentaires constitue donc un enjeu crucial et de nombreux centres d’expertise interviennent sur cette problématique dans le cadre de réseaux au niveau régional ou national. Au travers de quelques cas pratiques, cette intervention présentera l’étude d’écosystèmes complexes analysés par des méthodes microbiologiques et moléculaires, après prélèvement sur sites industriels ou après reconstitution en laboratoire. En effet, pour la recherche de moyens de contrôle ciblés, il reste important d’évaluer la composition, diversité, variabilité saisonnière et localisation des biocontaminations mais aussi de déterminer des cinétiques d’adhésion/décrochage aux surfaces et d’évaluer l’efficacité des principes actifs.