Effect of high-pressure carbon dioxide processing on the inactivation of aerobic mesophilic bacteria and Escherichia coli in human milk

Figures & data

Table 1. Factors and their respective levels of the experimental design.

Tabla 1. Factores y sus respectivos niveles del diseño experimental.

Variables	Levels
	−1	0	1
Ratio m/m (human milk/CO2)	1:0.2	1:0.6	1:1
Pressure cycles	1	3	5
Depressurization rate (R) (MPa/min)	1.0	5.5	10.0

Figure 1. Experimental apparatus for human milk processing with supercritical carbon dioxide.

Figura 1. Aparato experimental para el procesamiento de la leche humana con dióxido de carbono supercrítico.

Figure 2. (a) Variable-volume equilibrium cell of the experimental apparatus for human milk processing with supercritical carbon dioxide and (b) a front view of the cell.

Figura 2. (a) Célula de equilibrio de volumen variable del aparato experimental para el procesamiento de la leche humana con dióxido de carbono supercrítico (b) una vista frontal de la célula.

Table 2. Viable aerobic mesophilic bacteria (AMB) and E. coli in human milk before and after high-pressure carbon dioxide processing using different process conditions.

Tabla 2. Bacterias aerobias mesófilas (AMB) viables y E. Coli presentes en la leche materna antes y después de la aplicación de dióxido de carbono de alta presión bajo condiciones de procesamiento distintas.

Run	Milk: CO2 (wt%)	Pressure cycle	DR^a (MPa/min)	AMB in raw human milk^b	AMB in raw human milk inoculated with E. coli^b	AMB surviving after process^b	AMB log orders reduction	E. coli in raw human milk after inoculation^b	E. coli surviving after process^b	E. coli log orders reduction
1	0.2	1	1	1.3 × 10^4	1.1 × 10^7	1.1 × 10^6	1.0	1.5 × 10^6	7.0 × 10^4	1.3
2	1.0	1	1	8.3 × 10^4	1.7 × 10^7	2.8 × 10^4	2.8	1.5 × 10^6	3.7 × 10^3	2.6
3	0.2	5	1	1.4 × 10^4	6.4 × 10^6	6.4 × 10^5	1.0	1.2 × 10^6	2.6 × 10^4	1.7
4	1.0	5	1	1.7 × 10^4	1.5 × 10^7	1.0 × 10^5	2.2	1.3 × 10^6	1.4 × 10^4	2.0
5	0.2	1	10	1.6 × 10^4	3.1 × 10^7	1.0 × 10^2	5.5	6.4 × 10^6	1.0 × 10^2	4.8
6	1.0	1	10	1.0 × 10^4	3.7 × 10^7	<1.0 × 10^1	>6.0	5.4 × 10^6	<1.0 × 10^1	>5.0
7	0.2	5	10	1.5 × 10^4	3.4 × 10^7	<1.0 × 10^1	>6.0	5.0 × 10^6	<1.0 × 10^1	>5.0
8	1.0	5	10	6.9 × 10^4	1.7 × 10^7	4.1 × 10^3	3.6	1.3 × 10^7	2.6 × 10^3	3.7
9	0.6	3	5.5	5.5 × 10^4	5.8 × 10^7	6.1 × 10^4	3.0	5.3 × 10^6	8.8 × 10^3	2.8
10	0.6	3	5.5	1.0 × 10^4	9.0 × 10^6	1.6 × 10^4	2.8	8.4 × 10^5	6.8 × 10^2	3.1
11	0.6	3	5.5	3.7 × 10^4	9.4 × 10^6	1.5 × 10^4	2.8	9.5 × 10^5	2.0 × 10^3	2.7

^aDR = depressurizaton rate.

^bCFU/mL.

^aDR = Tasa de depresurización.

^bUFC/mL.

Figure 3. Pareto chart showing the effects of independent variables on aerobic mesophilic bacteria reduction after high-pressure carbon dioxide processing obtained in the central composite design (CCD).

Figura 3. Diagrama de Pareto que muestra los efectos de las variables independientes sobre la reducción de las bacterias aerobias mesofilas después del procesamiento de dióxido de carbono a alta presión obtenida en el diseño compuesto central (DCC).

Figure 4. Pareto chart showing the effects of independent variables on microbial survivals after high-pressure carbon dioxide processing of E. coli obtained in the central composite design (CCD).

Figura 4. Diagrama de Pareto que muestra los efectos de las variables independientes sobre la supervivencia microbiana después del procesamiento de dióxido de carbono a alta presión de E. coli obtenido en el diseño compuesto central (DCC).