Ve Spojených státech kontrolní orgán FSIS (Food Safety and Inspection Service) požaduje při tepelné úpravě hovězího masa, které je určené k přímé spotřebě, aby byla použita taková kombinace teploty a délky jejího působení, která zaručí pokles salmonel o ≥6,5 log a u drůbežího masa pokles o ≥7,0 log (tj. o 99,99999 %). V případě shiga toxin-produkujících E. coli (STEC) je v mase požadovaná redukce ≥ 7,0 log a pro L. monocytogenes redukce ≥5,0 log.
Schopnost patogenu odolávat tepelnému stresu je výsledkem složité sítě interakcí mezi bakteriální buňkou a jejím okolím. Bylo prokázáno, že vnitřní faktory, jako je hodnota pH, obsah soli, podíly tuku a bílkovin a aktivita vody, ovlivňují přežití bakterií, jako jsou salmonely, listerie nebo STEC v masných výrobcích. Tepelná tolerance L. monocytogenes a Salmonella spp. se může lišit v závislosti na druhu masa (hovězí, vepřové nebo drůbeží) obsaženém v konkrétním produktu. Fyzikální struktura masných výrobků může také ovlivnit tepelnou odolnost. U celosvalových produktů byly ve srovnání s mělněnými masnými výrobky pozorovány u salmonel vyšší hodnoty D (doba potřebná, při určité teplotě, k poklesu mikrobiální populace o 90 %).
Obzvláště znepokojivé jsou tepelné procesy, kdy může být patogen dlouhodobě vystaven subletálním teplotám (≤54,4 °C). Subletální zahřívání, kdy teplota produktu sice překročí maximální teplotu růstu bakterií, ale nemusí ještě způsobit jejich devitalizaci, může vyvolat u bakterií tvorbu proteinů reagujících na tepelný šok (heat shock response proteins). Jakmile jsou tyto proteiny exprimovány, mohou umožnit patogenu přežít letální teploty po delší dobu, než předpovídají publikované D-hodnoty. Tepelná odolnost vyvinutá bakteriemi během subletální tepelné expozice není dostatečně pochopena, včetně trvání účinků, variability mezi bakteriálními buňkami a vlivu fyzikálně-chemických vlastností produktu nebo prostředí.
Primárním cílem studie autorů McMinn et al. (2025) bylo ověřit experimentálně odvozené hodnoty D a hodnoty z pro salmonely, L. monocytogenes a STEC v provozních podmínkách s produkty určenými k přímé spotřebě, a to pečeným hovězím, krůtím masem a dušenou vepřovou šunkou. Experimenty také přinesly nová data týkající se požadavků na dobu výdrže u produktů z hovězího masa tepelně upravených na nízkou cílovou vnitřní teplotu (54,4 °C) s dlouhou dobou ohřevu, kdy může dojít ke zvýšení tepelné tolerance salmonel.
V experimentu byly použity koktejly 5 různých kmenů salmonel (sérovary S. Enteritidis a S. Typhimurium), 5 kmenů L. monocytogenes (sérovary 4b, 1/2a, 1/2b) a 7 klinických izolátů STEC (O157:H7, O111:H8, O103:H2, O121:H9, O45:H2, O145:NM, O26:H11). Připraveny byly 3 druhy potravin k přímé spotřebě: krůtí prsa v kategorii lahůdek (bez použití dusitanu/dusičnanu), pečené hovězí (vrchní šál; bez použití dusitanu/dusičnanu) a dušená vepřová šunka (vrchní šál; s použitím dusitanu). Maso bylo nahrubo pomleté, tumblované s přísadami a inokulované s 1 % bakteriální suspenze s cílem získat kontaminaci na úrovni 8 log KTJ/g (tj. 100 mil. bakteriálních buněk/g). Směsi masa podle druhů byly plněné do nepropustných plastových (hovězí nebo krůtí), nebo fázrových (vepřová dušená šunka) technologických obalů o průměru 10,6 cm. Tepelné opracování probíhalo na teplotu v jádře 54,4 °C (130 °F), 62,8 °C (145 °F), nebo 71,1 °C (160 °F).
U všech testovaných produktů v této studii vedla tepelná úprava na teplotu jádra 71,1 °C k redukci ≥6,5 log u všech 3 testovaných patogenů. U STEC a salmonel došlo také k redukci >7,0 log u pečeného hovězího masa při zahřátí na 62,8 °C a s výdrží 5 minut. U pečeného hovězího masa zahřátého na 54,4 °C s výdrží po dobu 2 hodin bylo inaktivováno méně než 4,0 log KTJ/g v případě salmonel nebo STEC. Série následných experimentů potvrdila, že k dosažení redukce salmonel 5,0 log (tj. 99,999 %) u pečeného hovězího masa s tepelnou úpravou při 54,4 °C bylo zapotřebí působení této teploty ≥ 4 hodin. Hodnota D54,4 °C 23,3 minuty pro salmonely ve vzorcích pečeného hovězího masa s pomalým ohřevem byla významně vyšší (P <0,05) než hodnota D54,4 °C 10,3 minuty v kontrolních vzorcích, které nebyly podrobeny procesu pomalého ohřevu. Tyto výsledky ukázaly, že prodloužené doby ohřevu během tepelné úpravy na subletální teploty mohou zvýšit tepelnou odolnost salmonel.
[McMinn et al. (2025): Validation of D- and z-values for Salmonella, Listeria monocytogenes, and Shiga toxin-producing Escherichia coli in processed meat products. Meat and Muscle Biology, 9(1): 18944, 1-16]
