Efficacy of Slightly Acidic Electrolyzed Water and UV‐Ozonated Water Combination for Inactivating Escherichia Coli O157:H7 on Romaine and Iceberg Lettuce during Spray Washing Process

Abstract

Spray washing is a common sanitizing method for the fresh produce industry. The purpose of this research was to investigate the antimicrobial effect of spraying slightly acidic electrolyzed water (SAEW) and a combination of ozonated water with ultraviolet (UV) in reducing Escherichia coli O157:H7 on romaine and iceberg lettuces. Both romaine and iceberg lettuces were spot inoculated with 100 μL of a 3 strain mixture of E. coli O157:H7 to achieve an inoculum of 6 log CFU/g on lettuce. A strong antimicrobial effect was observed for the UV-ozonated water combination, which reduced the population of E. coli by 5 log CFU/g of E. coli O157:H7 on both lettuces. SAEW achieved about 5 log CFU/g reductions in the bacterial counts on romaine lettuce. However, less than 2.5 log CFU/g in the population of E. coli O157:H7 was reduced on iceberg lettuce. The difference may be due to bacteria aggregation near and within stomata for iceberg lettuce but not for romaine lettuce. The UV light treatment may stimulate the opening of the stomata for the UV-ozonated water treatment and hence achieve better bacterial inactivation than the SAEW treatment for iceberg lettuce. Our results demonstrated that the combined treatment of SAEW and UV-ozonated water in the spray washing process could more effectively reduce E. coli O157:H7 on lettuce, which in turn may help reduce incidences of E. coli O157:H7 outbreaks.

Aspectos microbiológicos e físico-químicos de morango exposto ao gás ozônio em diferentes concentrações durante o armazenamento

“…Dessa forma, não foi possível inferir sobre a capacidade do ozônio de inativar Salmonella spp., coliformes totais e E. coli em morangos, no presente trabalho. Entretanto, Pang & Hung (2016) demonstraram que uma combinação de radiação UV e água ozonizada foi capaz de alcançar uma redução em torno de 5,00 ciclos log na contagem de E. coli O157:H7, em alface romana, enquanto os tratamentos com radiação UV e água ozonizada, isoladamente, possibilitaram reduções de 2,10 e 2,70 ciclos log, respectivamente.…”

“…Microrganismos, como aeróbios mesófilos, do grupo coliformes, bolores e leveduras, são encontrados geralmente em produtos in natura e minimamente processados, em concentrações que variam de 10 3 a 10 9 UFC g 1 , sendo responsáveis tanto pela deterioração da qualidade físico-química como pelo risco à saúde dos consumidores (Tournas & Katsoudas, 2005;Abadias et al, 2008;Alexandre et al, 2011;Pang & Hung, 2016). Nesse contexto, o morango esteve associado a surtos de hepatite A, além de contaminação por Norovírus, Cyclospora cayatanensis e Staphylococcus aureus (Notermans et al, 2004;Sivapalasingam et al, 2004).…”

“…O gás ozônio ou oxigênio triatômico, forma alotrópica do oxigênio, é um potente agente oxidante e sua utilização na agricultura se torna atraente pelo fato de poder ser gerado no próprio local de aplicação, na forma gasosa ou dissolvido em água, e o produto de sua degradação ser o próprio oxigênio (O2) (Graham, 1997;Kim et al, 1999;Mendez et al, 2003;Güzel-Seydim et al, 2004;Food and Drug Administration, 2013). O ozônio gasoso tem demonstrado expressiva eficácia na descontaminação de frutas e hortaliças, de equipamentos industriais, de superfícies que entram em contato com alimentos, no tratamento de água e de efluentes, entre outras finalidades (Kim et al, 1999;Khadre et al, 2001;Pang & Hung, 2016). Tem-se, ainda, que baixas concentrações de ozônio e curto tempo de contato sejam suficientes para inativar bactérias, fungos, leveduras, parasitas e vírus, porém a suscetibilidade dos microrganismos a esse gás varia com o estado fisiológico da cultura, o pH do meio, a temperatura, o teor de água, a carga orgânica, dentre outros fatores (Khadre et al, 2001;Puia et al, 2004;Suslow, 2004;Pascual et al, 2007;Yuk et al, 2007;Akbas & Ozdemir, 2008;Selma et al, 2008;Pang & Hung, 2016).…”

Influence of pH on the efficacy of ozonated water to control microorganisms and its effect on the quality of stored strawberries (Fragaria x ananassa Duch.)

“…Pang and Hung (2016) demonstrated that a combination of UV radiation and ozonated water can achieve a reduction of 5 log cycles in the E. coli O157:H7 count in romaine and iceberg lettuces, whereas the treatment with UV radiation only obtained a reduction of 2.1 log cycles and treatment with a chlorine solution a reduction of 2.5 log cycles. Aguayo et al (2013) reported that ozonated water with a concentration of 0.4 mg L -1 and three immersion times of 1, 3 and 5 min could effectively reduce the concentration of mesophilic bacteria in tomato fruits.…”

Development of Portable Flow‐Through Electrochemical Sanitizing Unit to Generate Near Neutral Electrolyzed Water

“…Electrolyzed water (EW) has been approved as a food sanitizer by the Food and Drug Administration (Hsu, , ; Huang, Hung, Hsu, Huang, & Hwang, ; Liu, Tan, Yang, & Wang, ; Liu, Wu, Lim, Yang, & Wang, ; Park, Guo, Rahman, Ahn, & Oh, ; Zhang, & Yang, ; Zhang, Zhou, Chen, & Yang, ). It has been reported to possess antimicrobial activity against a variety of microorganisms (Hao et al., ; Huang et al., ; Liu et al., ; Pang, & Hung, ; Sow, Tirtawinata, Yang, Shao, & Wang, ; Zhang, Li, Jadeja, & Hung, ). However, at low pH, EW is corrosive, has a short shelf life, might be toxic to operators, and cause corrosion of different types of metals.…”