Carnilac Industrial junio-julio 2019 by Alfa Editores Técnicos

2 [ CONTENIDO ]

Junio - Julio 2019 | Volumen 9, Núm. 3 www.alfa-editores.com.mx | buzon@alfa-editores.com.mx

TECNOLOGÍA

CALIDAD HIGIÉNICA DE QUESO FRESCO RICOTTA

TECNOLOGÍA

ACTUALIDAD

EFECTO DEL PROCESAMIENTO HPP EN LA CALIDAD MICROBIANA DE LA LECHE

TECNOLOGÍA

VIDA DE ANAQUEL DE CARNE DE BÚFALO RTE

CARNILAC INDUSTRIAL | Junio - Julio 2019

VUELTA A LO NATURAL: INGREDIENTES Y ADITIVOS NATURALES PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

EFICACIA DE ANTIMICROBIANOS VEGETALES COMO CONSERVADORES DE ALIMENTOS

4 [ CONTENIDO ] EDITOR FUNDADOR

Ing. Alejandro Garduño Torres

Secciones

DIRECTORA GENERAL

Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz

Editorial

CONSEJO EDITORIAL Y ÁRBITROS

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Novedades

Dr. Humberto Hernández Sánchez Dr. José Pablo Pérez-Gavilán Escalante Dra. Judith Jiménez Guzmán M. C. Ma. del Carmen Beltrán Orozco Dra. Ma. del Carmen Durán de Bazúa Dr. Arturo Inda Cunningham

Calendario de eventos

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Índice de anunciantes

Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez DIRECCIÓN TÉCNICA

ORGANISMOS PARTICIPANTES

Q.F.B. Rosa Isela de la Paz G. PRENSA

Lic. Alma Lorena Rojas Sánchez DISEÑO

Lic. María Teresa Bañales Yerena Lic. Lucio Eduardo Romero Munguía VENTAS

Karla Hernández Pérez ventas@alfa-editores.com.mx

Objetivo y Contenido La función principal de CARNILAC INDUSTRIAL es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a las industrias cárnica y láctea, y a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con ambos sectores expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación de conocimiento de muchas personas especializadas en las áreas. Adicionalmente se incluye información tecnológica de aplicación básica y práctica, con la finalidad de que ayude a resolver los problemas que enfrentan los industriales procesadores del ramo. CARNILAC INDUSTRIAL es una publicación bimestral editada por Alfa Editores Técnicos, S.A. de C.V., domicilio: Unidad Modelo núm. 34, Col. Unidad Modelo, Iztapalapa, C.P. 09089, Ciudad de México, Tel. 55 82 33 42, www.alfa-editores.com.mx, buzon@alfa-editores.com.mx. Editor Responsable: Elsa Ramírez-Zamorano Cruz. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo Número 04-2016-111611065500-102 del 16 de noviembre de 2016, ISSN 1870-0853, Certificado de Licitud de Título No. 12844 y Licitud de Contenido 104117 expedidos por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso SEPOMEX No. PP09-02060. Este número se terminó de imprimir el 7 de junio de 2019. El contenido de los artículos sin firma es responsabilidad de la editorial. La veracidad y legitimidad de los mensajes contenidos en los anuncios publicados en esta revista son responsabilidad de la empresa anunciante. Se aceptan colaboraciones. No se devuelven originales. Se acepta intercambio con publicaciones similares. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización de Alfa Editores Técnicos, S.A. de C.V.

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6 [ EDITORIAL ]

EL CAMINO HACIA LA INOCUIDAD Y SEGURIDAD EN TODOS LOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS De acuerdo con el Codex alimentarius, el término inocuidad, que se define como “la garantía de que aquellos alimentos no causaran daño al consumidor cuando se preparen y/o consuman de según su uso destinado”, se relaciona directamente con la calidad en términos de seguridad alimentaria. El que un alimento sea inocuo, es decir, seguro para el consumo, se basa en la garantía de prevención de enfermedades transmitidas por alimentos (ETA), un importante problema de salud pública a nivel mundial. En el caso de la industria láctea, está muy claro que sus derivados no se libran de ciertos riesgos en su elaboración y consumo. Por ejemplo, la brucelosis y tuberculosis comúnmente se asocian con el consumo del queso artesanal. Además, otras enfermedades como E. coli, Listeria monocytogenes, Salmonella spp. y Staphylococcus aureus, presentes en leche cruda pueden persistir en el medio ambiente de fabricación del queso y contaminarlo durante la producción. Este importante reto de la industria de trabajar por la inocuidad de sus productos alimentarios no es nuevo, ni es exclusivo de los sectores de lácteos y cárnicos; sin embargo, está vigente en ellos y cada día se van sumando esfuerzos tecnológicos y científicos para garantizar la alta calidad y seguridad de sus productos. Con el objetivo de incentivar a los productores tanto de cárnicos como lácteos a seguir trabajando por la garantía de inocuidad de todos sus productos, además de continuar implementando tecnología innovadora que les permita ofrecer alimentos de la más alta calidad y a la medida de las necesidades de sus consumidores, dedicamos esta edición de “CARNILAC Industrial” a la inocuidad en la producción de cárnicos y lácteos.

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Por ello, incluimos en este número un estudio retrospectivo sobre la calidad higiénica de quesos ricota frescos, una interesante investigación y registro del perfil microbiológico de Queso ricotta de oveja siciliana durante quince años. Asimismo, presentamos un texto que describe el efecto del procesamiento a alta presión sobre la calidad microbiana de la leche descremada, una alternativa al tratamiento térmico tradicional que puede ser utilizado en la industria láctea para aumentar la seguridad microbiológica de la leche y para preservar biológicamente sustancias activas. Además, encontrará un artículo sobre la eficacia de los antimicrobianos vegetales como conservante en los alimentos; uno más sobre el auge de los ingredientes naturales en todos los sectores de la industria alimentaria; así como un estudio sobre la vida útil del curry de carne de búfalo listo para comer, a propósito del aumento en la demanda de productos cárnicos ready to eat, que hoy en día constituyen una de las principales opciones elegidas por los consumidores. Bienvenid@s a CARNILAC Industrial de junio y julio 2019, el equipo de Alfa Editores Técnicos agradece su lectura y le invita a formar parte de la próxima actualización profesional preparada por su empresa hermana Alfa Promoeventos: “TECNOTEXTURA 2019: Seminario Teóricopráctico sobre textura de los alimentos”, a realizarse los días 27 y 28 de agosto en la Ciudad de México; conozca todos los detalles y formas de participación a través de la página web: www.alfapromoeventos.com o contactando con Karla Hernández: karla@alfa-editores.com / Tel. 55 82 33 42. Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General

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Envase bioplástico para productos cárnicos elaborado a partir de subproductos animales El estudio de diseño islandés Reykjavík At10 creó un envase para productos cárnicos compuesto por bioplásticos denominado Bioplastic Skin. Por ahora se ha utilizado para salchichas tipo frankfurt y jamón cocido. Es transparente y su textura es similar al plástico.

El envase fue presentado en Design March, evento celebrado en la capital islandesa, y busca que los consumidores repiensen su relación con los productos cárnicos, incorporando a todo el animal en el proceso de consumo, no sólo las partes más habituales.

NOVEDADES

La materia prima para su elaboración se obtiene a base de cocer las pieles de los animales y durante este proceso se genera un colágeno gelatinoso que permite crear una sustancia similar a un gel con el que se moldea la forma deseada hasta que endurece.

Fuente: Eurocarne

El envase biodegradable también representa una alternativa al empaque de plástico de un sólo uso, que tiene un efecto perjudicial sobre el medio ambiente. Además de ello, el estudio de diseño espera que su envase provoque discusiones y debates entre los consumidores de carne.

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{8} Abren en méxico planta de lácteos más grande del mundo

NOVEDADES

La Industria Mexicana de Coca-Cola (IMCC), integrada por Arca Continental y otros embotelladores mexicanos, invirtió $2 000 millones de pesos para la puesta en marcha de lo que apunta a ser la planta de lácteos más grande del sistema Coca-Cola a nivel mundial. En un comunicado, la IMCC explicó que se trata de la planta Jugos Del Valle-Santa Clara, la cual fue inaugurada este lunes en Lagos de Moreno, Jalisco. El proyecto generará 3 700 empleos directos y su acto protocolario de inauguración fue encabezado por el gobernador de Jalisco, Enrique Alfaro Ramírez, entre otras autoridades. Por parte de las empresas, se contó con la presencia de Galya Molinas, presidenta de Coca-Cola de México, quién destacó que la planta actualmente produce 54 millones de litros mensuales y tiene una capacidad máxima de producción de 120 000 millones de litros, por lo que tiene la capacidad de convertirse en la planta de lácteos más grande del sistema Coca Cola a nivel mundial. Por su parte, Juan Carlos Jaramillo, director general de Jugos del Valle, informó que lo que buscan mediante este proyecto es generar mayor bienestar y crecer también en el área de jugos, además de sustituir sus importaciones que redundará en mayor compra de insumos nacionales. Fuente: El Horizonte

Elpozo y la umu diseñan nuevos productos cárnicos más saludables con antioxidantes naturales ElPozo Alimentación, junto a un grupo de investigadores de la Universidad de Murcia, llevó a cabo un proyecto de investigación con el objetivo de diseñar alimentos cárnicos cuyo consumo tenga un efecto positivo sobre la salud del consumidor a largo plazo. Se estudió cómo el consumo regular de estos productos, optimizados nutricionalmente y con extractos naturales ricos en compuestos antioxidantes, favorece el equilibrio oxidativo e inflamatorio reduciendo la deposición de grasa corporal y hepática. Estas modificaciones se consideran beneficiosas para la salud, no sólo por su implicación directa sobre el control de peso, sino también por su importante influencia sobre la salud cardiovascular. La iniciativa se enmarca dentro del proyecto Avanza-S, impulsado por el Ministerio de Economía y Competitividad y cofinanciado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) a través del Programa Estratégico de Consorcios de Investigación Empresarial Nacional (CIEN). "ElPozo Alimentación es consciente de que los consumidores demandan un modelo de dieta más saludable, sin renunciar a los productos que más les gustan, por lo que realiza importantes inversiones en investigación, desarrollo e innovación, con el objetivo de ofrecer productos con valor añadido", explica la firma en un comunicado. Fuente: Murcia Economía

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{9} La "carne" hecha con plantas debuta en wall street y se dispara un 163%

Beyond Meat, famosa por sus productos con apariencia y sabor a carne pero íntegramente veganos, tuvo una primera cotización de 46 dólares por cada una de sus acciones, lo que supuso un alza del 84 % sobre el precio de salida. Algunas de las hamburguesas creadas mediante este proceso lograron notoriedad

pública en 2017 cuando los fabricantes consiguieron hacer que "sangraran" al ser consumidas, es decir, que dejasen ir un jugo similar a la sangre que suelta una hamburguesa de carne al ser cocinada. Estas "carnes de imitación" están ganando cada vez más popularidad en EUA. No resulta raro, por ejemplo, encontrarlas como opción en menús de restaurantes en grandes ciudades o aeropuertos. En su escrito ante el ente regulador bursátil, Beyond Meat aseguró que en los últimos años le ha sido difícil dar respuesta a la cantidad de demanda existente.

NOVEDADES

La empresa pionera en productos "cárnicos" elaborados a partir de plantas, Beyond Meat, debutó este jueves en Wall Street disparándose en bolsa un 163 % hasta 65.75 dólares por cada uno de sus títulos frente al precio de salida de 25 dólares.

Fuente: EFE

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CALIDAD HIGIÉNICA DE QUESO FRESCO RICOTTA [ Maria Luisa Scatassa,1 Isabella Mancuso,1

TECNOLOGÍA

Sonia Sciortino,1 Giusi Macaluso,1 Marisa Palmeri,1 Luigi Arcuri,2 Massimo Todaro,3 y Cinzia Cardamone1 ]

RESUMEN El presente trabajo se llevó a cabo para investigar el perfil microbiológico de quesos ricotta de ovejas sicilianas durante quince años de investigación (2002-2016). Las muestras fueron recolectadas entre las conferidas al Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia (IZSSi) Adelmo Mirri, Palermo (Italia), por la autoridad competente bajo control oficial, por el operador de la empresa alimentaria en sistemas HACCP y en proyectos de investigación. Se encontraron Enterobacteriaceae, Escherichia coli y estafilococos coagulasa positivo (CPS) sólo en algunas muestras. Bacillus cereus fue detectado en 16% de las muestras, pero el nivel de contaminación no alcanzó el umbral que conduce a una producción significativa de toxinas. Bacterias patógenas como Listeria monocytogenes, Salmonella spp. y Brucella spp. nunca fueron detectadas. Además, se ubicaron un total de 47 cepas de bacterias

ácido-lácticas (LAB) a nivel de especie, mediante la secuenciación del gen 16S rRNA, lo que dio como resultado la identificación de diez especies pertenecientes a cuatro géneros: Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus y Leuconostoc, empleados comúnmente como cultivos iniciadores y no iniciadores en diferentes quesos tradicionales. Los resultados de este estudio destacaron una mejora en las condiciones higiénicas de los quesos ricotta de ovejas sicilianas durante los últimos diez años. Esta observación se confirmó a partir de la reducción de microorganismos no deseados como Enterobacteriaceae, E.coli y CPS, utilizados para definir los criterios de higiene del proceso. Sin embargo, para mejorar la calidad final de este producto son necesarias estrategias adicionales, como la capacitación de los fabricantes de lácteos, con el objetivo de aplicar buenas prácticas de higiene durante la producción.

[ 1 Instituto para Medicina Veterinaria Experimental de Sicilia A. Mirri, Palermo;

Unidad de Salud Local, Palermo; Departamento de Agricultura, Alimentación y Ciencias Forestales, Universidad de Palermo, Italia. ] 2

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TECNOLOGÍA Junio - Julio 2019 | CARNILAC INDUSTRIAL

12 [ TECNOLOGÍA ] INTRODUCCIÓN Las nuevas tendencias de estilo de vida del consumidor mostraron una demanda creciente de productos lácteos tradicionales fabricados a nivel de productores pequeños (Gaglio et al., 2014b). Además, los consumidores requieren alimentos procesados sin conservantes químicos, caracterizados por valores bajos en grasas y altos en nutrición. La ricotta puede responder a las demandas de los consumidores: se caracteriza por una alta cantidad de proteínas, bajo contenido de grasa, sal y otros componentes importantes, que le dan un alto valor nutricional (Guatemim et al., 2016). La ricotta es un producto lácteo fresco que tiene un sabor suave, granulado, espeso, ligeramente ácido y presenta un color blanco. Por lo general, se puede comer como un queso blando, pero en Sicilia se usa más frecuentemente como ingrediente en platos y postres.

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El nombre deriva de la palabra latina re-cocta, literalmente recocido o cocido dos veces. En Sicilia se fabrica a partir del suero de leche de oveja que queda después de la producción de queso semicocido duro (DOP Pecorino Siciliano) y queso fresco (DOP Vastedda della valle del Belice), pero también se puede obtener de leche de cabra, vaca y búfala. La tecnología de producción de ricotta utiliza el principio de coagulación y precipitación de las proteínas del suero, como la globulina y la albúmina, favorecidas por la acidificación del suero a pH <5.6 y por calentamiento a 80-90 °C. Durante la producción de queso ricotta de oveja siciliano, el suero de leche se enriquece con leche entera cruda de oveja (5-15%) y sal (0.5-1.5%) para aumentar el rendimiento y mejorar las características organolépticas. La ricotta fresca presenta una vida útil corta, debido a su alto nivel de humedad, alta concentración de azúcares residuales y un pH inicial por encima de 6.0, lo que hace de este producto un excelente medio de crecimiento

[ TECNOLOGÍA ] 13

para una amplia gama de microorganismos (Mancuso et al., 2014). La vida útil atribuida al queso ricotta está comprendida, por lo general, entre siete y once días en almacenamiento refrigerado (4 °C). Algunos de los microorganismos que crecen en los productos lácteos pueden producir reacciones indeseables, deterioran las características organolépticas del queso; mientras que otros provocan enfermedades transmitidas por los alimentos (Lu et al., 2013). La presencia de estos microorganismos en las producciones lácteas depende de algunos factores como: la calidad de la materia prima, el respeto de las buenas prácticas de producción y las condiciones de almacenamiento (Ledenbach y Marshall, 2009).

las conferidas al Instituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia (IZSSi) Adelmo Mirri, por la autoridad competente durante el control oficial, por el operador de la industria alimentaria en sistemas HACCP y en proyectos de investigación. Se recolectaron en 36 panaderías y pastelerías, de 233 mercados y

En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la calidad microbiológica de varias muestras de ricotta de ovejas sicilianas recolectadas de fábricas de productos lácteos, de distribución pequeña y grande.

MATERIALES Y MÉTODOS Colecciones de muestra Un total de 1 295 muestras de queso ricotta de oveja fueron recolectadas entre

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comercios minoristas a gran escala, y de 365 fábricas de productos lácteos. El tiempo de recolección fue de quince años (2002-2016) y todas aquellas muestras investigadas microbiológicamente se transportaron bajo refrigeración a los laboratorios del instituto mencionado.

Análisis microbiológico y medición de pH Todas las muestras se analizaron de acuerdo con un método internacional estándar o validado: recuento mesofílico total (ISO 4833), anaerobios reductores de sulfito (ISO 15213), Enterobacteriaceace (ISO 4832), Escherichia coli (ISO 16649-2), estafilococo coagulasa positivo (CPS, ISO 68882), Bacillus cereus (ISO 7932), levaduras y

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hongos (ISO 21527-1), Pseudomonas (ISO 11059), Enterococos en Kanamicina esculina azida aeróbicamente incubados a 37 °C durante 24-48 h, bacterias ácido-lácticas en forma de bastón (LAB) en agar Man-Rogosa-Sharpe ( MRS), acidificado a pH 5.4 con ácido láctico (5 mol/L) y se incubó anaeróbicamente durante 48 horas a 37 °C; y LAB mesofílicas y termofílicas en forma de cocos en agar M17 e incubados aeróbicamente durante 48 horas a 30 y 44 °C, respectivamente. Salmonella spp. se detectó mediante ISO 6579 o AFNOR BIO 12/23-05/07 y Listeria monocytogenes utilizando ISO 11290-1 o AFNOR BIO 12/1103/04. Brucella spp. a través del Manual de Pruebas de Diagnóstico y Vacunas para Animales Terrestres, cap. 2.4.3:2009.

[ TECNOLOGÍA ] 15

El valor de pH de las muestras de ricotta se monitorizó de forma electromecánica con un medidor de pH portátil para alimentos y productos lácteos HI3220-02 (Hanna Instruments, EUA).

Aislamiento, caracterización fenotípica e identificación de LAB Algunas colonias de diversas formas se recogieron de las placas de recuento utilizadas para la enumeración de LAB (MRS y M17). Los aislados de MRS y M17 se transfirieron al medio correspondiente. Los aislados se purificaron mediante subcultivo sucesivo y su pureza, así como la morfología celular, se verificaron microscópicamente. Los que fueron Gram positivo y catala-

sa negativo se almacenaron en glicerol a -80 °C hasta nuevas experimentaciones. Los aislados de bacterias ácido lácticas se identificaron genéticamente mediante secuenciación del gen 16S rRNA. El ADN de los aislados de LAB del ricotta se extrajo con el kit InstaGene Matrix (laboratorios Bio-Rad, Hercules, EUA) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Los extractos celulares crudos se utilizaron como plantillas para las reacciones en cadena de la polimerasa (PCR). Las PCR se realizaron según lo descrito por Weisburg et al. (1991) empleando los cebadores rD1 (5´-AAGGAGGTGATCCAGCC-3') y fD1 (5´-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'). Las secuencias de ADN se determinaron utilizando un analizador genético ABI

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drados se compararon a través de la prueba t de Student.

PRISM 3130 (Applied Biosystems, EUA) y se compararon con una búsqueda BLAST en la base de datos GenBank/EMBL/DDBJ (http:// www.ncbi.nlm.Nih.gov).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Análisis estadístico

Tabla 1. Cargas microbianas de muestras de ricotta.

Recuentos microbiológicos y valores de pH de las muestras de ricotta

Los datos microbiológicos de los quesos ricotta divididos en tres periodos de investigación de cinco años (2002-2006; 20072011; 2012-2016) se sometieron a un análisis estadístico. Los valores logarítmicos de los parámetros microbiológicos se obtuvieron utilizando el modelo ANOVA de 1 factor con un periodo de cinco años como factor fijo (SAS, 2010). Las medias de mínimos cua-

Las cargas microbianas de las muestras de ricotta, recolectadas durante los quince años de investigación, se reportan en la tabla 1. Los resultados en la tabla refieren sólo al grupo microbiano que mostró un crecimiento microbiológico (muestras positivas).

Microorganismos *

Número de muestras

Muestras positivas

% de muestras positivas

Media

Mín.

Max.

TMC

371

350

94.34

5.11

8.26

1.63

Bacilos de bacterias ácido-lácticas (37 °C)

75.51

3.6

1.85

5.58

1.16

Cocos LAB (30 °C)

83.67

3.73

6.83

1.38

Cocos LAB (44 °C)

70.41

3.09

1.78

4.85

0.92

Enterococos

106

37.74

3.67

1.77

6.20

1.18

Enterobacterias

371

21.02

3.68

1.43

7.00

1.26

E. coli

598

13.04

3.26

1.3

6.89

1.29

CPS

639

2.19

3.11

1.56

5.38

1.27

Levaduras y hongos

13.64

2.68

1.00

4.00

0.97

B. cereus

157

15.92

3.79

1.70

6.00

0.95

Pseudomonas

2.20

1.98

1.96

0.03

SRA

194

0.52

L. monocytogenes

1156

n.d.

Salmonella spp.

998

n.d.

Brucella spp.

721

n.d.

* Las unidades son log UFC/g. TMC, microorganismos mesofílicos totales; CPS, estafilococos coagulasa positivo; SRA, anaerobia reductora de sulfito; n.d. no detectado; SD, desviación estándar.

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El conteo microbiano total (TMC) y las concentraciones de LAB detectadas en este estudio fueron, en promedio, 1 ciclo logarítmico más alto que las informadas en nuestro trabajo anterior (Mancuso et al., 2014), donde estudiamos la evaluación sensorial y microbiológica del queso ricotta ovino tradicional envasado en atmósfera modificada (MAP). Además, Spanu et al. (2017) —en un estudio realizado en queso ricotta empacado en MAP, previamente inoculado con bioconservadores comerciales y analizado en diferentes tiempos de almacenamiento— encontraron a t0 (después de 5 h de la producción) una concentración más baja de TMC y LAB. Esto puede deberse a las diferentes condiciones de empaque y almacenamiento refrigerado utilizadas en los

estudios. Se detectaron enterobacterias y E. coli en 21% y 13% de las muestras, respectivamente, según lo reportado por Fadda et al. (2012) con valores de Enterobacteriaceae promedio entre 3 y 4 log CFU/g (Pala et al., 2016). Treinta y cuatro muestras (43.6% del total de muestras positivas) mostraron una concentración de E. coli superior a 1000 UFC/g que representa el límite máximo para los quesos elaborados con leche o suero de leche sometidos a un tratamiento térmico, de acuerdo con Reg. (CE) 2073/2005. El nivel más alto de E. coli detectado en muestras de queso ricotta fue de 6.89 log UFC/g. Las enterobacterias y E. coli no pueden sobrevivir al tratamiento térmico del suero, por lo que su presencia en el queso ricotta se atribuye a

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la contaminación secundaria, la cual depende exclusivamente de las bajas condiciones higiénicas durante la producción. El nivel de enterococos osciló entre 1.78 y 6.20 log UFC/g, con un valor de exceso de 3.67 log UFC/g según lo informado por Pala et al. (2016). La presencia de estas bacterias en los productos lácteos se asocia generalmente a prácticas de higiene inadecuadas, como consecuencia de la contaminación fecal. Varios autores (Foulquié Moreno et al., 2006; Gaglio et al., 2016b) sugieren que las cepas de Enterococcus están involucradas en el desarrollo de las características organolépticas, en especial en los quesos tradicionales de larga maduración, y contribuyen a extender su vida útil. Los enterococos han asumido gran importancia en microbiología clínica y su presencia debe validarse por la ausencia de riesgos para el consumidor, en términos de resistencia a los antibióticos y virulencia, así como también de toxicidad celular. Las levaduras y los hongos fueron reportados en valores entre 1 y 4 log UFC/g según lo informado por Pintado y Malcata (2000). Bacillus cereus fue encontrado en 16% de las muestras analizadas, con un recuento viable de 3.79 ± 0.95 log UFC/g. Este resultado fue similar al reportado previamente por Cosentino et al. (1997), quienes estudiaron la incidencia y las características bioquímicas de la flora de Bacillus en productos lácteos salados; y más bajos que los reportados por Spanu et al. (2016) en el queso ricotta salado después de 24 h de producción (t0). Sin embargo, el nivel de contaminación no alcanzó el umbral que conduce a una producción significativa de toxinas (EFSA, 2016). El anaerobio reductor de sulfito se encontró sólo en una muestra de 194 analizadas. La presencia de B. cereus y SRA en muestras de ricotta depende de la contaminación de la leche durante la transformación, y de la capacidad de las esporas para sobrevivir en el tratamiento térmico del suero.

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Los CPS se detectaron en un porcentaje muy bajo de muestras (2.19%) y su nivel osciló entre 1.56 y 5.38 log UFC/g. Sólo dos muestras mostraron una concentración final por encima de 5.00 log UFC/g, lo cual representa el umbral que conduce a la producción de enterotoxinas estafilocócicas (Comisión Europea, 2005). La producción de enterotoxinas nunca se detectó en ambas muestras. Las bacterias psicotróficas de deterioro como Pseudomonas spp. se detectaron únicamente en dos muestras con valores medios de 1.98 ± 0.03 log UFC/g, niveles más bajos que los reportados por Spanu et al. (2017). Esto puede deberse a que las 91 muestras analizadas para detectar la presencia de este grupo microbiano se otorgaron a IZSSi en un porcen-

taje mayor que el comercio minorista a gran escala, y en algunos casos de fábricas de productos lácteos caracterizadas por altos estándares de higiene. De hecho, la presencia de este grupo microbiano es resultado de una contaminación secundaria y su nivel aumenta durante el almacenamiento refrigerado. Su presencia en los quesos ricotta puede crecer demasiado en la otra microflora y causar un deterioro de la calidad final y el perfil sensorial de los productos (Carrascosa et al., 2015; Pala et al., 2016). Listeria monocytogenes, Salmonella spp. y Brucella spp. nunca fueron detectadas; esto puede deberse al tratamiento térmico del suero para la producción de ricotta, que representa una etapa de destrucción de estos

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microorganismos; así como a la ausencia de contaminación secundaria del entorno de procesamiento. Estos resultados confirmaron investigaciones previas en otros entornos lácteos sicilianos donde nunca se detectaron estos microorganismos patógenos (Cruciata et al., 2018; Gaglio et al., 2016a; Scatassa et al., 2015). Con respecto al pH, las muestras de ricotta mostraron valores medios de 6.37 ± 0.33 según lo informado por Mucchetti y Neviani, (2006), pero durante el estudio, los valores registrados oscilaron entre 6.04 y 6.74.

Aislamiento, caracterización fenotípica e identificación de LAB

Tabla 2. Análisis estadístico de cargas microbianas.

Se recolectaron un total de 98 cultivos de 30 quesos ricotta representativos de los tres niveles de muestreo. Todos se inspeccionaron microscópicamente y se clasificaron como cocos (69) o bastones (29). La determinación de Gram y la prueba de catalasa indicaron que 64 cocos y 27 bastones podrían considerarse cultivos de LAB putativos.

Microorganismos *

2002-2006

2007-2011

2012-2016

TMC

5.33±1.13

6.45±1.12

4.78±0.75

Enterococos

2.60±0.28ª

0.01±0.70b

0.81±0.22b

Las 91 cepas se identificaron mediante la secuenciación del gen 16S rRNA. Las cepas se asignaron en diez especies dentro de los géneros Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus y Leuconostoc. Las especies con mayor número de cepas fueron Lactococcus lactis (n= 23) y Lactobacillus casei (n= 22). Otras cepas se identificaron como Enterococcus faecium (n= 19), Leuconostoc lactis (n= 7), Lactococcus lactis sub. lactis (n= 6), Leuconostoc mesenteroides (n= 6), Lactobacillus sakei (n= 5). Enterococcus durans (n= 1), Enterococcus faecalis (n= 1) y Enterococcus gallinarum (n= 1). Excepto L. lactis, todas las especies identificadas son parte de la población de LAB no iniciadora (NSLAB) en varios quesos (Gatti et al., 2014). Además, todas estas especies se encontraron en otros quesos sicilianos de ovejas tradicionales (Gaglio et al., 2014a; Guarcello et al., 2016) y en el equipo de madera empleado para la fabricación de queso (Scatassa et al., 2015). Algunos trabajos demostraron la capacidad de estas especies de LAB para producir sustancias inhibidoras similares a las bacteriocinas (BLIS) activas contra Listeria y otras bacterias patógenas, esto permite mejorar la seguridad, controlar la microbiota de fermentación, acelerar la maduración y aumentar la vida útil de los quesos finales (Macaluso et al., 2016; Scatassa et al., 2017).

Análisis estadístico Enterobacterias

1.79±0.24ª

0.50±0.17b

0.68±0.10b

E. coli

1.33±0.09ª

0.24±0.08b

0.19±0.07b

CPS

0.35±0.05ª

0.01±0.05b

0.01±0.06b

Levaduras hongos

1.94±0.40ª

0.15±0.12b

0.49±0.17b

B. cereus

0.67±0.11

0.97±0.17

* Las unidades son log UFC/g. TMC, microorganismos mesofílicos totales; CPS, estafilococos coagulasa positivo. En cada fila, las diferentes letras son significativas a p<0.01

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El análisis estadístico de los recuentos microbiológicos en las muestras de ricotta durante tres periodos de investigación de cinco años (2002-2006; 2007-2011 y 20122016) se informa en la tabla 2. De acuerdo con la prueba t de Student, se encontraron diferencias estadísticamente significativas para los niveles de enterococos, enterobacterias, levaduras y hongos, E. coli y CPS entre las muestras de ricotta recolectadas durante los primeros cinco años, en comparación con los dos últimos periodos. Una

[ TECNOLOGÍA ] 21

posible explicación es que en la última década los operadores de empresas alimentarias adoptaron buenas prácticas de higiene y fabricación, de conformidad con el Reglamento (CE) núm. 2073/2005 de la Comisión sobre criterios microbiológicos para productos alimenticios (Comisión Europea, 2005).

CONCLUSIONES Los resultados reportados en este estudio mostraron que, desde un punto de vista higiénico, la ricotta de oveja siciliana representa una producción segura de queso. En particular, durante todo el periodo de investigación, las bacterias patógenas (L. monocytogenes, Salmonella spp. y Brucella spp.) nunca se detectaron, mientras que los nive-

les de microorganismos no deseados como Enterobacteriaceae, E.coli y CPS, durante los últimos dos años de investigación, se redujeron en número, en comparación con los primeros cinco años de investigación. Los últimos hallazgos son satisfactorios, ya que en ese lapso las condiciones estructurales e higiénicas de las lecherías mejoraron constantemente. Sin embargo, para mejorar la calidad final del producto se requieren estrategias adicionales, como la capacitación de los fabricantes de lácteos, con el objetivo de aplicar buenas prácticas de higiene durante la producción. Tomado de Italian Journal of Food Safety Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx.

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EFECTO DEL PROCESAMIENTO HPP EN LA CALIDAD MICROBIANA DE LA LECHE TECNOLOGÍA

[ Marika Liepa, Jelena Zagorska, Ruta Galoburda y Svetlana Kostascuka ]

Palabras clave: alta presión, leche descremada, reducción de carga microbiana.

El procesamiento a alta presión (HPP) es una alternativa al tratamiento térmico tradicional que puede utilizarse en la industria láctea para aumentar la seguridad microbiológica de la leche y conservar sus sustancias biológicamente activas. La efectividad de HPP en el suministro de la calidad microbiológica del producto aún está en discusión; por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de esta tecnología en la calidad microbiológica de la leche descremada. La leche cruda, pasteurizada (78 °C, 15-20 s), tratada con HPP (250 MPa, 15 min; 400 MPa, 3 min; 400 MPa, 15 min; 550 MPa, 3 min) y la leche descremada, procesada

mediante la combinación de pasteurización y HPP, se analizaron y se compararon. El recuento total de placas (LVS ISO 4833-1: 2013) y la presencia de coliformes (LVS ISO 16654: 2002) se determinaron en las muestras de leche descremada. Se observó una disminución significativa (p<0.05) de las unidades formadoras de colonias (UFC) en las muestras procesadas combinando dos tipos de tratamiento: pasteurización y HPP. Se determinaron los parámetros de tratamiento mínimos para la extensión de la vida útil de la leche descremada: presión no inferior a 400 MPa y tiempo de mantenimiento de al menos 15 minutos.

[ Facultad de Tecnología Alimentaria, Universidad Letona de Tecnologías y Ciencias de la Vida, Letonia. ] CARNILAC INDUSTRIAL | Junio - Julio 2019

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TECNOLOGÍA Junio - Julio 2019 | CARNILAC INDUSTRIAL

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INTRODUCCIÓN La leche es uno de los alimentos más vendidos en todo el mundo. Su composición nutricional, el alto contenido de agua y su pH neutro la convierten en un medio adecuado para el desarrollo microbiano de microorganismos vegetativos y esporulantes (Chopde et al., 2014). Hoy en día, la leche y los productos lácteos se tratan con una combinación específica de temperatura y tiempo, para brindar seguridad y una vida útil aceptables. Los tres enfoques básicos para el tratamiento térmico de la leche cruda: la pasteurización (72 °C durante 15-20 s), la ultrapasteurización (80-90 °C durante 15 s) y la temperatura ultra-alta (UHT) (135-150 °C de 1 a 4 s) difieren principalmente en su propósito subyacente (Chawla et al., 2011; Fitria et al., 2015). El procesamiento a altas

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temperaturas reduce la calidad nutricional de los alimentos porque muchos nutrientes son lábiles al calor. Para superar este problema, se han desarrollado varias técnicas de procesamiento no térmicas o de “pasteurización en frío”, incluida la tecnología de alta presión hidrostática (HHP). Uno de los primeros informes científicos sobre aplicaciones de alta presión (HP) para alimentos fue escrito por Hite (1899) en cuanto a la extensión de la vida útil de la leche; y más recientemente se ha abordado el efecto HP en microorganismos transmitidos por los alimentos, al someter la leche a una presión de 650 MPa (Heinz y Buckow, 2009; Ghasemkhani et al., 2014). Desde entonces, la aplicación del tratamiento HP se ha ampliado a otros productos alimenticios como carnes, pescados y mariscos, productos de

[ TECNOLOGÍA ] 25

por lo tanto, preservar las propiedades funcionales deseables de los alimentos mejor que el procesamiento térmico convencional (Heinz y Buckow, 2009; Fitria et al., 2015). Una función importante de la HPP en los alimentos es la destrucción de microorganismos. La HP desactiva la mayor parte de las bacterias patógenas y de deterioro presentes en la leche. La mayoría de las bacterias estudiadas se inactivan en la leche después del tratamiento a 400-600 MPa (Patterson, 2005; Rodriguez et al., 2005; Yaldagard et al., 2008; Zhang y Mittal, 2008; Udabage et al., 2010). La temperatura y la HP pueden causar una inactivación microbiana considerable cuando se aplican solas, pero se ha

frutas y vegetales, quesos, ensaladas, productos de granos y líquidos, incluidos jugos, salsas y sopas (Heinz y Buckow, 2009; Bello et al., 2014). El proceso de alta presión se caracteriza por tres parámetros: temperatura (T), presión (p) y tiempo de exposición (t). El proceso de conservación por calor se basa en sólo dos parámetros (T, t). Los tres parámetros de procesamiento permiten una gran flexibilidad en el diseño del proceso (Heinz y Buckow, 2009; Naik et al., 2013). El procesamiento a alta presión (HPP) que combina alta presión (hasta 1000 MPa) y, a veces, calentamiento (por encima de 60 °C) se ha considerado igual a la esterilización, lo cual prolonga la vida útil del producto alimenticio debido a su capacidad para inactivar las esporas bacterianas a calor reducido y,

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observado que estos tratamientos combinados pueden conferir niveles de inactivación dramáticamente mejorados, en particular respecto a las esporas bacterianas (Considine et al., 2008).

Tabla 1. Muestras de leche incluidas en el estudio.

El uso de métodos no térmicos para la conservación de alimentos se debe a las demandas de los consumidores de productos microbiológicos seguros, sin cambios en la calidad sensorial y nutricional del producto (Muñoz-Cuevas et al., 2013). El desarrollo de ingredientes alimentarios con propiedades funcionales novedosas ofrece a la industria láctea la oportunidad de revitalizar los mercados existentes y desarrollar nuevos. La efectividad de HPP en la calidad microbiológica del producto aún está en discusión; por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la tecnología HPP en la calidad microbiológica de la leche descremada.

Código de muestra

Presión, MPa/temperatura, oC

Tiempo de aplicación

Control

Leche descremada cruda

78 oC

15-20 s

HP 250/15’

250 MPa

15 min

HP 400/3’

400 MPa

3 min

HP 400/15’

400 MPa

15 min

HP 550/3’

550 MPa

3 min

TPHP* 250/15’

250 MPa

15 min

TPHP* 400/3’

400 MPa

3 min

TPHP* 400/15’

400 MPa

15 min

TPHP* 550/3’

550 MPa

3 min

* TPHP, combinación de procesamiento térmico y de alta presión, TP completado a 78 oC durante 15-20 segundos.

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MATERIALES Y MÉTODOS El estudio se llevó a cabo en los laboratorios de la Facultad de Tecnología de Alimentos de la Universidad de Agricultura de Letonia, de septiembre a diciembre de 2015. Se recolectaron muestras individuales de leche de vaca del ordeño matutino durante el procedimiento de muestreo para el monitoreo de la calidad según el estándar LVS 175: 1999 “Muestreo de leche cruda”. Seguido a la recolección, las muestras se transportaron al laboratorio. Inmediatamente después, la leche se calentó a 40-45 °C para la posterior separación de la crema en una centrífuga de leche convencional. Enseguida de la separación, la leche descremada (100 ± 10 g) se dispuso en bolsas de vacío de tamaño de 200 × 200 mm con 65 µm de espesor. Las bolsas de leche descremada se sellaron herméticamente usando una máquina de envasado al vacío de tipo cámara Multivac C350 (Multivac Sepp Haggenmüller SE & Co. KG, Alemania).

Alta presión (HP) y procesamiento térmico (TP) En la pasteurización a corto tiempo y alta temperatura (HTST), la leche (leche TP) se mantuvo a 78 °C durante 15-20 s. Las muestras se presurizaron en prensa isostática (Stansted fluid power LTD, Stansted, Reino Unido) con una cámara de presión de 10 cm de diámetro y 23 cm de longitud. La cámara de presión y el medio de presurización en el interior se ajustaron a la temperatura inicial de 20 ± 1 °C con un flujo constante de agua. El procesamiento de HP se comparó con el térmico (TP), ya que ésta es la opción más utilizada para el tratamiento térmico de la leche.

Análisis de las muestras de leche En total, se analizaron treinta muestras de leche descremada (tabla 1). Después del tratamiento (pasteurización y/o procesamiento a

[ TECNOLOGÍA ] 27

alta presión) todas las muestras se almacenaron a 4 ± 2 °C durante siete días. Las muestras de leche se analizaron después de 2, 4, 5, 6 y 7 días de almacenamiento.

Parámetros microbiológicos Las muestras de leche se diluyeron decimalmente en serie, con el diluyente de recuperación máximo, de acuerdo con la norma LVS EN ISO 6887-5: 2011 “Microbiología de alimentos y para alimentación animal-Preparación de muestras de prueba, suspensión inicial y diluciones decimales para examen microbiológico-Parte 5: reglas específicas para la preparación de leche y productos lácteos” (ISO 6887-5: 2010) y las diluciones apropiadas se sembraron en ágares. El método de conteo en placas se utilizó para la evaluación microbiana. El recuento total en placa de microorganismos aerobios mesofílicos y anaeróbicos facultativos se determinó en medio de agar nutritivo (Nutriente Agar Ref. 01-140) (diluciones 1:1000; 1:10000) de conformidad con el método estándar LVS EN ISO 4833: 2013 “Microbiología de alimentos y piensos. Método horizontal para la enumeración de microorganismos. Técnica de conteo de colonias a 30 °C”. Los coliformes se determinaron de acuerdo con LVS EN ISO 16654: 2002 “Método horizontal para la detección de Escherichia coli O 157”. Las colonias se contaron y el número de UFC se calculó con un contador automático de colonias Acolyte (Synbiosis, Reino Unido).

Análisis de los datos Los datos obtenidos se procesaron utilizando Microsoft Excel. Las diferencias entre los resultados se consideraron significativas si p<0.05.

RESULTADOS El primer paso de nuestro estudio fue de-

terminar el efecto de varios parámetros de tratamiento sobre la calidad microbiológica de la leche. El número total de microorganismos en la muestra de leche cruda fue de 130 000 UFC/mL (5.11 log UFC/mL). Ambos métodos de tratamiento (alta presión y pasteurización) dieron como resultado los valores esperados: una disminución en el recuento total de microorganismos en todas las muestras de leche (figura 1). El recuento total de placas en leche descremada procesada térmicamente (pasteurizada) disminuyó significativamente (p<0.05) en comparación con la muestra de control (de 5.11 log UFC/mL a 3.58 log UFC/mL), respectivamente, un 97.1%. Los recuentos totales más bajos de microorganismos se encontraron en el tratamiento HP 550/3’: 1.53 UFC/mL (99.7% menos en comparación con la muestra control). En los tratamientos con leche HP 250/15’, HP400/3’ y HP 400/15’, la cantidad de bacterias totales fue mayor: 3.6 log UFC/mL, 3.48 log UFC/mL y 2.56 log UFC/mL, respectivamente. Después de dos días de almacenamiento, se observó crecimiento microbiano en todos los tratamientos de leche, excepto en el tratamiento HP 550/3’. El número de microorganismos en la leche cruda durante su almacenamiento aumentó significativamente. Sin embargo, en el tratamiento HP 550/3’ el recuento total de microorganismos se mantuvo estable a 1.53 log UFC/mL y, en comparación con otros tratamientos, fue el más eficaz. Después de cuatro días de almacenamiento, el número de microorganismos en el control fue de 5.85 log UFC/mL, por lo cual se tomó la decisión de no proceder con el análisis de leche cruda. En la leche descremada pasteurizada se produjo un crecimiento más rápido de microorganismos (3.78 log UFC/mL) en comparación con la leche tratada con HP. Después de cinco días, el crecimiento micro-

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28 [ TECNOLOGÍA ]

Recuento total de placas (log UFC/ml)

Figura 1. Recuento total de bacterias en muestras de leche pasteurizada por calor (TP) y tratada con HP durante el almacenamiento.

biano continuó y en tres de los tratamientos de leche (TP, HP 250/15’ y HP 400/15’) hubo un rápido desarrollo del recuento total de bacterias (de 3.70 a 5.00 log UFC/mL, de 3.72 a 5.19 log UFC/mL y de 2.58 a 3.95 log UFC/mL, respectivamente). Después de seis días, en todas las muestras de leche se observó crecimiento de microorganismos. Los recuentos más altos de colonia de bacterias ocurrieron en la leche pasteurizada y en la leche tratada HP 250/15’: 5.70 log UFC/mL y 5.81 log UFC/mL. Después de siete días de almacenamiento, la fermentación se había detenido en todos los tratamientos con leche.

Control

Leche TP

Leche HP 250/15’ Leche HP 400/3’ Leche HP 400/15’ Leche HP 550/3’

1 0

Tiempo de almacenamiento (días)

Recuento total de placas (log UFC/ml)

Figura 2. Recuento total de bacterias en muestras de leche pasteurizada (TP) y pasteurizada tratada con HP (TPHP) durante el almacenamiento. 7

Control

Leche TP

Leche TPHP 250/15’

Leche TPHP 400/3’ Leche TPHP 400/15’ Leche TPHP 550/3’

3 2 1 0 0

Tiempo de almacenamiento (días)

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Se observó un recuento de colonias significativamente mayor (p<0.05) en el tratamiento HP 250/15’-6.48 log UFC/mL. El tratamiento HP 550/3’ mostró el mejor resultado: el número de microorganismos fue 3.9 log UFC/mL. Sin embargo, también se encontraron cambios de color y consistencia en este tratamiento y el experimento se detuvo. En la figura 2 se muestra el efecto del procesamiento a alta presión sobre el recuento total de placas en los tratamientos de leche control, pasteurizados (HP) y pasteurizados tratados con HP (TPHP). Los resultados mostraron que, después del tratamiento, los recuentos de microorganismos disminuyeron en todas las muestras de leche analizadas, pero en el tratamiento con TPHP 550/3’ no se observó crecimiento de bacterias. El recuento total de bacterias en muestras de leche procesadas con TP y HP (TPHP 250/15’, TPHP 400/3’ y TPHP 400/15’) fue similar: 2.53 log UFC/mL, 2.51 log UFC/ mL , y 2.43 log UFC/mL, respectivamente. Incluso después de dos días de almacenamiento, no se observó crecimiento bacteriano en el tratamiento con TPHP 550/3’. Después de dos días de almacenamiento, se encontró el mayor recuento de colonias en el tratamiento TPHP 250/15’-2.59 log UFC/mL. Después de cuatro días, en la leche procesada con TPHP, el número de microorganismos aumentó en todas las muestras. Además, había una unidad formadora de colonias en el tratamiento TPHP 550/3’. Después de cinco días de almacenamiento, en todos los tratamientos de leche (TPHP 250/15’, TPHP 400/3’, TPHP 400/15’ y en TPHP 550/3’) hubo un rápido crecimiento de microorganismos (de 2.69 a 4.02 log UFC/mL, de 2.68 a 3.95 log UFC/mL, de 2.51 a 3.70 log UFC/mL y de 1.00 a 2.00 log UFC/mL, respectivamente). Después de seis días, se observó el mayor recuento de colonias de bacterias

[ TECNOLOGÍA ] 29

en la leche pasteurizada, en los tratamientos TPHP 250/15’ y TPHP 400/3’: 5.70 log UFC/ mL, 4.70 log UFC/mL y 4.65 log UFC/mL. Después de almacenar la leche durante siete días, en los tratamientos de TPHP, el número de microorganismos aumentó rápidamente en todas las muestras. El mayor recuento de colonias se observó en el tratamiento con TPHP 250/15’: 5.40 log UFC/mL, y el tratamiento con TPHP 550/3 mostró el mejor resultado: el número de microorganismos fue de 3.9 log UFC/mL.

ginan al ordeñar las ubres sucias y húmedas, a causa del sistema de ordeño usado, la temperatura de enfriamiento y almacenamiento, y el tiempo de conservación (Salman y Hagar, 2013). Para garantizar leche de alta calidad, no es suficiente enfriarla a 4-6 °C en un corto periodo de tiempo (20-30 min). La calidad inicial de la leche depende de: aplicar las normas sanitarias/higiénicas durante el ordeño, la limpieza del equipo y el cumplimiento de las reglas de higiene personal (Zagorska, 2007).

La inactivación de Escherichia coli por los tratamientos a alta presión en muestras de leche se presenta en la tabla 2. Los coliformes fueron descubiertos en tres muestras de leche.

En la leche pasteurizada, el TPC disminuyó significativamente (p<0.05) en comparación con la muestra control (1.53 log UFC/ mL), en un 97.1%. Según la literatura, después del calentamiento, el porcentaje de reducción microbiana es de 97.3 a 99.9%. Así, el estudio mostró que la pasteurización no dio como resultado un efecto adecuado. Esto puede explicarse por el alto TPC antes del tratamiento, que afecta el recuento de las bacterias después del tratamiento (Salman y Hagar, 2013) y la incertidumbre del proceso de pasteurización (temperatura determinada de manera inexacta, la duración de la pasteurización y la velocidad de enfriamiento).

DISCUSIÓN Según el Reglamento (CE) núm. 853/2004 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 29 de abril de 2004, que establece normas específicas de higiene para los alimentos de origen animal, el número de microorganismos en la leche no debe superar los 100 000 UFC/mL. El TPC en la muestra control fue de 130 000 UFC/mL, lo que excedió el límite permitido y, por lo tanto, brindó una excelente posibilidad de estudiar la eficiencia del HPP. Otros estudios encontraron que sólo 41.8% de las muestras de leche cruda no excedieron los niveles máximos de contaminación microbiológica (Konoðonoka y Jemeïjanovs, 2002), lo que confirma nuestros resultados. La contaminación de leche cruda y el alto recuento de bacterias se ori-

En este estudio vimos una reducción del TPC de 1.51 log UFC/mL por HP a 250 MPa (con un tiempo de mantenimiento de 3 min) a temperatura ambiente, mientras que se observaron incluso ~5 log y ~3 log UFC/mL de inactivación por HP de leche cruda, respectivamente a 250 MPa a 55 °C o 70 °C (Smiddy et al., 2007) y a 250 MPa a 45 °C (Hayes et al., 2005), lo cual indica la

Control

Leche TP

Leche HP 250/15’

Leche HP 400/3’

Leche HP 400/15’

Leche HP 550/3’

Tabla 2. Presencia de E. coli en muestras de leche.

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importancia de la temperatura en la inactivación de bacterias inducida por HP. Las diferencias entre los resultados se pueden explicar por el régimen de baja temperatura utilizado durante el procesamiento de HP en este estudio. En otros tratamientos con leche HP (400/3’, 400/15’ y 550/3’) se debe tener en cuenta que la reducción de la carga bacteriana fue respectivamente de 1.63 log UFC/mL, 2.55 log UFC/mL y 3.58 log UFC/mL. Evidentemente, el tratamiento de HP a 400 MPa asegura la misma calidad que la pasteurización. Según la literatura, el HPP es igualmente eficaz para destruir microorganismos patógenos y de deterioro (Chawla et al., 2011). Se estableció una disminución significativa (p<0.05) de unidades formadoras de colonias en muestras procesadas mediante la

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combinación de dos tipos de tratamiento: pasteurización y HPP. La aplicación de 550 MPa durante 3 min inactivó completamente a los microorganismos en leche TPHP. Durante el almacenamiento, la población de microorganismos creció progresivamente en todas las muestras de leche tratadas con HP y TPHP. Se observaron tendencias de crecimiento rápido en todas las muestras después de cinco días de almacenamiento. El crecimiento de bacterias en la leche tratada con HP dependía de la presión y el tiempo de mantenimiento del tratamiento. Después de siete días de almacenamiento, la tasa de crecimiento de bacterias se dio en el siguiente orden: 250 MPa/3’<400 MPa/3’<400 MPa/15’<550 MPa/3’. Se obtuvieron resultados similares

[ TECNOLOGÍA ] 31

en muestras de leche TPHP. Se determinó el régimen de tratamiento mínimo para la extensión de vida útil de la leche descremada pasteurizada: presión no inferior a 400 MPa y un tiempo de al menos 15 minutos. De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede concluir que para garantizar la calidad de la leche durante un largo periodo de tiempo, es más eficaz combinar HP con el tratamiento térmico anterior (pasteurización). Sin embargo, sería necesario tener en cuenta algunos inconvenientes: 1) desde el punto de vista económico, para los productores de leche no sería rentable llevar a cabo el doble procesamiento del producto; y 2) la pérdida de propiedades sensoriales y sustancias biológicamente activas en el producto durante la pasteurización.

MPa/3’) son insuficientes y no pueden utilizarse para la inactivación de coliformes en la leche.

Otro indicador de la calidad de la leche y las condiciones sanitarias en la granja es la presencia de Escherichia coli. El recuento de coliformes está relacionado con el proceso insalubre del ordeño y el ambiente sucio de la vaca (Salman y Hagar, 2013). Según la literatura (Hayes et al., 2005; Smiddy et al., 2007; Chawla et al., 2011; Gustavo et al., 2014), la destrucción completa de E. coli puede alcanzarse a presión baja o media, mientras se aumenta la temperatura y el tiempo de procesamiento, o a una presión más alta (por encima de 500 MPa) sin aumento adicional de tiempo y temperatura. Según otros datos sobre el procesamiento HP de la leche (leche descremada con fresa), a presiones de 200 MPa (con un tiempo de mantenimiento de 15 min) y 600 MPa (1 min) no se identificaron microorganismos patógenos (Tadapaneni et al., 2014). En este estudio, se identificaron Enterobacteriacea spp en tres (control, leche HP 250/15’ y leche HP 400/3’) de seis tratamientos de leche. De acuerdo con los datos obtenidos, se puede concluir que algunos de los regímenes de alta presión (250 MPa/15’ y 400

Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx.

Los datos presentados en este estudio indican una vida útil microbiana muy limitada de la leche tratada con HPP. Esto se puede explicar por el modo de baja presión seleccionado y el tiempo de procesamiento demasiado corto. Se deben realizar investigaciones adicionales para determinar los parámetros de tratamiento óptimos para la preservación de sustancias biológicamente activas y el valor nutricional de la leche y lograr una vida útil máxima de la leche. Tomado de Proceedings of the Latvian Academy of Sciencies

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ACTUALIDAD

VUELTA A LO NATURAL: INGREDIENTES Y ADITIVOS NATURALES PARA LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

A estas alturas, es más que evidente la tendencia general de los consumidores hacia una alimentación saludable, que se ha acentuado desde hace varios años a la fecha. La preferencia por productos con menos grasa o azúcar pasó a convertirse en una prioridad, de modo que la industria alimentaria ha tenido que replantearse e innovar para satisfacer así las necesidades de sus consumidores, y unirse al compromiso por llevar una alimentación y una vida saludable.

NUEVO ESTILO DE VIDA Nielsen, empresa experta en investigación de mercados, realizó un estudio sobre salud en Latinoamérica el cual demostró que los consumidores están cambiando su dieta y estilo de

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vida hacia algo más natural y saludable. Esta tendencia conlleva ciertas acciones cotidianas que marcan la diferencia, por ejemplo: revisar en las etiquetas el contenido nutricional, pagar más por un alimento que no contenga ingredientes dañinos y elegir productos naturales u orgánicos tanto como sea posible.

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ACTUALIDAD

De este modo, la catalogación de un producto como “saludable”, por parte de los propios consumidores, es resultado de una decisión cada vez más consciente y bien pensada. La elección de un producto adquiere mayor profundidad y los alimentos son percibidos de manera completa, desde sus ingredientes hasta su procesamiento.

LO NATURAL A diferencia de los alimentos saludables — que han pasado por menos procesamiento de lo usual— u orgánicos —sin fertilizantes, herbicidas o pesticidas artificiales—, los alimentos naturales son aquellos libres de procesos industriales, sin ingredientes sintéticos, artificiales o cualquier tipo de aditivo. Ante la necesidad generada por el consumo de estos

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productos, la apuesta de la industria es por los saborizantes, colorantes y conservantes naturales, sustancias conocidas como aditivos alimentarios. Mientras los aditivos naturales se obtienen de elementos de la naturaleza, a través de métodos como la extracción, la concentración o el destilado, los artificiales se preparan mediante procesos químicos, para buscar efectos que algunas veces no se consiguen de forma natural. Los alimentos elaborados con aditivos naturales tienen una serie de ventajas que impulsan la apuesta de varias empresas por emplearlos. En términos generales, las características nutricionales de éstos suelen ser mejores y propiedades como la textura, el olor e incluso el aspecto se mantienen estables. Además, en muchos casos tienen sabores tan definidos como los que se logran con aditivos artificiales. Otro punto a favor de los ingredientes naturales, que les ha valido su popularidad y preferencia entre los consumidores, es que, en la mayoría de los casos, protegen la salud; se ha observado en diferentes estudios que el consumo en exceso de ciertos ingredientes artificiales —que cumplen el mismo propósito que otro natural— puede causar efectos negativos; además, el cuerpo humano es capaz de reconocer los ingredientes naturales metabólicamente, es decir, los asimila con mayor facilidad. Muchos ingredientes que hoy en día muestran mayor popularidad ya eran utilizados desde la antigüedad para conservar los alimentos o darles un sabor especial, mucho antes de que la industria tuviera que producir masivamente para cumplir con las demandas de millones de consumidores.

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Sin embargo, en la actualidad, la industria enfrenta el reto de potenciar los beneficios de los ingredientes naturales y utilizarlos de manera adecuada en el día a día de la elaboración de productos saludables y satisfactorios para todos sus consumidores.

CONSERVACIÓN NATURAL Los aditivos, como hemos mencionado, son las sustancias que se añaden a los alimentos para ayudar a su conservación, potenciar su sabor, textura y, en general, volverlos más apetitosos. Todos los aditivos, naturales o no, añadidos a nuestros alimentos pasan por estrictos controles y son seguros para su consumo. Entre los conservadores naturales usados tradicionalmente se encuentran las especias. Comúnmente englobadas en el ámbito de los condimentos, éstas se añaden para potenciar el sabor de ciertos alimentos y existen muchísimas, cada una con sus propiedades. Al emplearlas se modifican las características de los alimentos pero no sus propiedades nutritivas. También existen especias con un alto poder conservador en ciertos alimentos, como el orégano, el romero y el tomillo, debido a la cantidad de antioxidantes naturales que tienen.

OTROS ADITIVOS Y SU ALTERNATIVA NATURAL Aromatizantes. Aportan el aroma que tiene un alimento cuando está en la boca, modificando sus características organolépticas. Se pueden encontrar alternativas al químico safrol en extractos de plantas aromáticas como romero, tomillo o de subproductos de frutas y verduras, para su incorporación en otros productos.

[ ACTUALIDAD ] 35

Colorantes. Sirven para dar color a alimentos que de forma natural carecen de éste; aportan un aspecto uniforme a los colores naturales, y así aumentan su atractivo visual. En este caso se utilizan muchos químicos diferentes y algunos de ellos, como el arsénico, han sido prohibidos recientemente. Las opciones naturales para sustituir los colorantes artificiales son comúnmente extraídas de frutas, hortalizas o hierbas, entre ellos el betabel, los arándanos o el azafrán. Además, como señala el informe Mintel “Ingredient Insight: Colors”, la preferencia hacia los colorantes naturales ha sido llevada un paso más allá: para un número creciente de fabricantes del sector alimentario, ya no es suficiente con formulaciones naturales, sino que buscan que los colo-

rantes sean concentrados de los propios alimentos utilizados. Otro aspecto que destaca el informe de Mintel se relaciona con los ingredientes colorantes que, además, aportan beneficios funcionales o nutricionales, como el caso de la vitamina B2, que da un color naranja amarillento a los alimentos, o el color blanquecino del carbonato de calcio fortificante. Entre estos ingredientes destacan los pigmentos naturales provenientes de fitoquímicos, como los carotenoides, las antocianinas, el licopeno, los flavonoides, las clorofilas, entre otros, y que la industria coreana ha adoptado cada vez más. Antioxidantes. Evitan la oxidación del alimento; la mayoría vienen incluidos de forma

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natural en la materia prima alimenticia. Sin embargo, algunas técnicas de producción los destruyen y hay que incorporarlos a posteriori; por lo general se usan: ácido láctico, cítrico, graso y fosfatos. Como alternativa no artificial, está, por ejemplo, el extracto de romero, que puede prolongar la vida de anaquel del producto, sin necesidad de ser sometido a las regulaciones de control del USDA de Estados Unidos, esto le da una ventaja más para su uso. El extracto de romero es particularmente efectivo para mantener el sabor de los productos cárnicos y controlar su deterioración, además de aportar su sabor natural.

EL PAPEL DEL CLEAN LABEL Con la salud y el bienestar en el centro de la mente de los consumidores, el “efecto clean label” ha ido en crecimiento y, poco a poco, se convierte en el estándar aspiracional para la industria alimentaria. “Etiqueta limpia” es un término de la industria alimentaria que describe el deseo de los consumidores por conocer qué contiene su comida, dónde se cultivaron o crearon los ingredientes y cómo fue el proceso de elaboración del producto final. Puede ser que la mayoría de los consumidores todavía no tenga conocimiento del término, sin embargo, comprenden la necesidad de conocer todo lo referente a los alimentos que ingieren, sus atributos y características. Según datos de Food Inside Journal, en una encuesta mundial hecha a 1 300 consumidores, 52% de los encuestados dijo estar dispuesto a pagar un 10% más por un producto en el cual reconociera todos sus ingredientes y confiara en ellos, mientras que 18% declaró que pagaría hasta un 75% más por él mientras cumpla dichas características.

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Asimismo, un estudio elaborado por Kerry, líder mundial en Taste & Nutrition, titulado “Clean Label: Entendiendo al consumidor Latinoamericano”, señala que entre los datos más buscados en la región, por tratarse de las principales preocupaciones de los consumidores, se encuentran las cantidades de calorías (63%), azúcar (63%), grasas saturadas (49%), sodio (49%) y vitaminas (37%). Para los fabricantes de alimentos se presenta un reto: la utilización de ingredientes naturales en sus productos y la adaptación de éstos al sistema clean label; se trata, sin duda, de un recurso fundamental para dialogar con los consumidores y estrechar el camino hacia la alimentación saludable y la innovación, que de forma potenciada, nos lleva de vuelta a lo natural.

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VIDA DE ANAQUEL DE CARNE DE BÚFALO RTE

TECNOLOGÍA

[ Mohamd Ali Khan,1 Mahjabeen Siddiqui,1 Krishna Kumar Patel1 y P. Chaudhary2 ]

RESUMEN Debido a que las exportaciones de productos cárnicos de valor agregado son insignificantes, el crecimiento continuo de la industria de procesamiento de carne de aves de corral, búfalos, ovejas y cabras tiene una gran oportunidad. El creciente número de establecimientos de comida rápida en el mercado nacional también ha tenido un impacto significativo en la industria de procesamiento de carne. A causa de las muchas etapas y el mayor tiempo de preparación de los alimentos tradicionales a base de carne en la India, el sostenimiento de la calidad de estos productos es motivo de preocupación. Para evitar la carga de dichas etapas y simultáneamente satisfacer la demanda, se ha encontrado que los productos cárnicos listos para el consumo (RTE) son la mejor opción, además de que

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mercado para este tipo de productos, tanto en la India como en el extranjero, está en constante crecimiento. Por tal razón, el presente estudio se centró en la mejora de la vida útil del curry de carne de búfalo RTE a temperatura ambiente y en condiciones de almacenamiento refrigeradas. Para tal fin, el producto se empacó usando una máquina de sellado térmico en bolsas de retorta y se almacenó a temperatura ambiente (37 ± 1 °C). Se evaluó la calidad microbiológica de los productos, incluido el recuento total de placas (TPC), el recuento de levaduras y mohos (Y&M), el recuento de coliformes, Staphyloccous, Salmonella, Shigella y el recuento lipolítico y proteolítico. El resultado de este estudio concluyó que los productos tratados eran aceptables hasta después de cinco días de almacenamiento.

[ 1 Departamento de Ingeniería y Tecnología Postcosecha, Universidad Musulmana de Aligarh, India; Departamento de Microbiología, Escuela de Ciencias de la Vida, Campus Khandari, Universidad B.R. Ambedkar, India. ]

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TECNOLOGÍA Junio - Julio 2019 | CARNILAC INDUSTRIAL

40 [ TECNOLOGÍA ] INTRODUCCIÓN La producción total de carne de la India en 2010-2011 se estimó en 4.8 millones de toneladas, comparada con las 4.6 millones de toneladas en 2009-2010, lo que indica una tasa de crecimiento de 5.7% [1]. Sin embargo, según Sarathy y Gopal [2], el mercado de alimentos RTE en este país es de aproximadamente 18 millones de dólares, y se esperaba que se expandiera a 413 mdd para 2015, debido a su alta demanda y valor nutricional. La carne se consume ampliamente como fuente de proteína, no sólo en la India sino también en muchos otros países en desarrollo como Bangladesh, China, Pakistán, etcétera; es rica en aminoácidos como los cereales y otros vegetales. Es una buena fuente de hierro, zinc y varias vitaminas del grupo B; el hígado es una fuente muy rica de vitamina A. Debido a que la carne es altamente susceptible al deterioro, se come cocida o se procesa de otras formas para evitar dicho daño. El consumo per cápita de carne de búfalo en la India se estima en aproximadamente 2 kg/año. La carne se define como la parte comestible del músculo esquelético de un animal sano

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al momento del sacrificio [3]. Las proporciones relativas de los componentes principales (agua, proteínas, lípidos, carbohidratos) y algunos componentes menores (enzimas, compuestos de sabor, pigmentos y vitaminas) dan a la carne su estructura particular, textura, sabor, color y valor nutritivo [4]. Debido a este último, y a su naturaleza biológica y química única, la carne sufre un deterioro progresivo desde el momento de su sacrificio hasta su consumo. El deterioro de la carne durante la distribución se puede considerar un fenómeno ecológico que abarca los cambios de los sustratos disponibles (por ejemplo, compuestos de bajo peso molecular) durante la prevalencia de una asociación microbiana particular, los llamados organismos específicos de deterioro (SSO). De hecho, el deterioro de la carne depende de una fracción aún menor de SSO, los llamados organismos de deterioro efímero (ESO). Estos ESO son consecuencia de factores que persisten o se imponen dinámicamente durante el procesamiento, transporte y almacenamiento en el mercado [5]. La carne y el producto cárnico son altamente perecederos y tienen una vida útil corta, a menos que se utilicen métodos de conservación.

[ TECNOLOGÍA ] 41

Mientras tanto, el deterioro es un juicio subjetivo por parte del consumidor, que puede verse influido por las consideraciones económicas y antecedentes culturales, así como por la actividad sensorial del individuo y la intensidad del cambio. Hay otros factores como los ingredientes, los efectos térmicos, la emulsificación y la acidificación que afectan los atributos de calidad de los productos alimenticios. La vida útil y el mantenimiento de la calidad de la carne están influenciados por una serie de factores interrelacionados, incluida la temperatura de mantenimiento [6]. El deterioro por el crecimiento microbiano es el factor más importante en relación a la conservación de la calidad de la carne [4]. Varios estudios han informado que las carnes tienen alto riesgo debido al potencial de contaminación con Listeria monocytogenes [7, 8], también identificada como el microorganismo que más riesgo representa para las carnes [9]. La ausencia de un paso listericidal como la cocción, la vida de anaquel extendida y/o la contaminación durante el mane-

jo posterior (ejemplo, durante el corte) y la capacidad de muchos de estos productos para apoyar el crecimiento de L. monocytogenes durante el almacenamiento, incluso bajo refrigeración, fueron los responsables de este alto riesgo [10]. Los cambios en el pH, TBARS, el valor de tirosina y los conteos microbianos influyeron en la calidad de las salchichas de cerdo tratadas y almacenadas a temperatura ambiente. Además, se observó que la inyección de salmuera con sal y nitrito en la carne curada, seguida de remojo o masajeo y posterior cocción a 65 °C durante 10 minutos asegura una reducción de 6 log de L. monocytogenes presente en la carne. Sin embargo, la manipulación posterior puede reintroducir este organismo [11] ya que las actividades de manipulación contribuyen considerablemente a la contaminación de los productos cárnicos RTE con bacterias patógenas [12, 13]. La vida útil de los productos empacados al vacío o en atmósfera modificada (MAP) se

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42 [ TECNOLOGÍA ]

puede extender varias semanas mediante la inhibición del crecimiento de los organismos del deterioro mediante refrigeración. Ésta puede controlar organismos patógenos como la Salmonella, pero el crecimiento de organismos psicrotróficos (tolerantes al frío) como L. monocytogenes no sería inhibido por esta técnica. En otro estudio, Beume et al. [14] encontraron que cuando una muestra de jamón se inoculó con 10 UFC/g de L. monocytogenes, el organismo creció a niveles de 108 UFC/g dentro de los 35 días, con la presencia de CO2 en el envase. Del mismo modo, las salchichas fermentadas se consideran de alto riesgo, debido a la contaminación inicial y supervivencia de Escherichia coli patógena, en particular si el proceso de fermentación no está adecuadamente controlado [15]. Además de lo anterior, varios microbios como L. monocytogenes, Clostridium perfringens, E. coli O157 y O111, Staphylococcus y Salmonella [16] se han hallado responsables de la contaminación de carne y productos cárnicos. Mediante el uso de refrigeración, se puede reducir el riesgo de deterioro en la carne y el producto cárnico. Pero, en los países en desarrollo, los refrigeradores no están comúnmente disponibles en todos los hogares. Simultáneamente, la interrupción frecuente de la fuente de alimentación causó problemas para una refrigeración adecuada. Estas situaciones, por lo tanto, impiden que las personas procesen el curry de carne de búfalo y que lo coman fresco. Algunos almacenan el excedente, lo recalientan y lo consumen al día siguiente o dentro de las siguientes 24 h de la preparación. El procesamiento científico, acompañado de buenas prácticas de fabricación y un empaque adecuado, podría mejorar la vida útil del curry de carne de búfalo sin refrigeración. Considerando los hechos anteriores, el objetivo principal de este estudio fue desarrollar y

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[ TECNOLOGÍA ] 43

tratar el curry de carne de búfalo RTE con diferentes conservadores y estudiar el efecto de los mismos en la vida útil a temperatura ambiente (32 ± 2 °C).

MATERIALES Y MÉTODOS En esta investigación se utilizaron carne fresca de búfalo, especias y condimentos, sal, aceites, conservadores y materiales de empaque (polietileno de baja densidad). Todas estas materias primas se adquirieron en Jamalpur, mercado local de Aligarh, y se llevaron al laboratorio del Departamento de Ingeniería y Tecnología Postcosecha, AMU, para su posterior procesamiento y el desarrollo de productos. La obtención de

carne de búfalo se realizó con mucho cuidado en la carnicería, dentro de las cuatro horas posteriores al sacrificio. Esta carne se obtuvo de búfalos sacrificados mediante el método tradicional halal, en el rastro de la corporación municipal de Aligarh, donde los animales se mantuvieron en calma durante un periodo de 18 a 20 horas antes del sacrificio. Se prefirió la carne de la porción redonda (músculo bíceps femoral) de animales entre 2 y 5 años de edad, cadáveres femeninos, grasa de pecho y espalda junto con otros ingredientes cárnicos. Después de la obtención de la materia prima, se limpió, escurrió, lavó y secó en un horno de bandeja seca a una temperatura de 60 °C y luego se molió hasta obtener un polvo fino. La tabla 1, representa la lista de varios ingredientes y

Núm. de muestra

Ingrediente

Nombre genérico

Cantidad (g/kg)

Anís

Soanf

2.0

Pimienta negra (DMD)

Kali mirch

1.0

Hoja de laurel

Tejpatha

1.0

Capsicum (DMD)

Mirch en polvo

8.0

Semilla de comino

Zeera

2.0

Polvo de cilantro (Goldi)

Dhania

Canela

Dal chini

1.0

Clavos de olor

Laung

1.0

Cardamomo

Choti elaichi

1.0

Cardamomo

Badi elaichi

1.0

Ajo

Lahsun

Jengibre

Adrak

Nuez moscada

Jaiphal

1.0

Mazo

Javithri

1.0

Sal (Tata)

Namak

Cúrcuma (DMD)

Haldi

Tabla 1. Ingredientes utilizados en el curry de carne de búfalo RTE.

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44 [ TECNOLOGÍA ]

Figura 1. Diagrama de flujo del producto

la cantidad utilizada en el desarrollo del producto RTE. Todos los ingredientes se adquirieron en paquetes hechos por empresas de renombre como Goldi, DMD, vendidos por minoristas locales.

Freído – Fase I (Carne de búfalo usando suficiente cantidad de aceite en un cocedor a presión durante 10 min y después se retira)

Freído – Fase II Jengibre y ajo en el mismo aceite

Mezcla de condimentos y especias y cocido hasta que se separe el aceite y se requiera agregar una cantidad de agua

Optimización del producto La optimización de las muestras se basó en la evaluación sensorial. Se prepararon tradicionalmente varias muestras RTE y se solicitó a doce panelistas expertos en evaluación sensorial que sugirieran la mejor. Con base en la sugerencia del experto, se decidió la selección de las composiciones finales. Los ingredientes mencionados en la tabla 1 se molieron. El procedimiento de desarrollo del producto se presenta en el diagrama de flujo (figura 1). La muestra desarrollada se trató con tres conservadores: cloruro de calcio, diacetato de sodio y mezcla de cloruro de calcio y diacetato de sodio; se empaquetó en bolsas laminadas de poliéster-nylon-aluminio-polipropileno y se almacenó a condiciones ambientales. La muestra sin tratar se consideró como control.

Estudios de vida de anaquel según el análisis microbiológico Adición de piezas de carne de búfalo fritas y todos los ingredientes; mezclar bien

Cocer la carne en un recipiente a presión a fuego medio durante 25 minutos hasta que esté suave

El producto se enfría a temperatura ambiental (37 ± 4 °C) y se envasa en bolsas esterilizables

Envasado en atmósferas en bolsas laminadas (poliéster-nylon-aluminio-polipropileno)

Esterilización de producto (a 121 °C durante 30 min en autoclave)

Los estudios microbiológicos de productos se determinaron según los métodos descritos por Andrews et al. [17]. Se homogeneizaron 10 g de muestra de carne en 90 mL de solución salina normal (NSS). La dilución serial hasta 10-6 diluciones y 0.1 mL de muestra de cada dilución se extendieron en placas de medios selectivos en condiciones asépticas. Se utilizaron agar nutritivo y medios PDA para determinar el recuento total de placa, el recuento de levadura y de hongos, respectivamente. Después de eso, las placas inoculadas se incubaron a 37 °C durante 24 a 48 h. Los recuentos de bacterias y hongos se determinaron y presentaron según lo descrito por APHA [18]. TPC (UFC/g) =

Enfriamiento a temperatura ambiente (37 ± 4 °C)

Almacenamiento a 37 ± 4 °C (incubadora)

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Número de colonias Cantidad usada para inoculación x factor de dilución

Para estudiar el recuento de bacterias, de hongos y levaduras, lalipasa y la enzima proteasa en el producto, se prepararon diversos medios durante el análisis microbiano.

[ TECNOLOGÍA ] 45 RESULTADOS Y DISCUSIÓN Esta investigación reveló el efecto de los tratamientos de cloruro de calcio, diacetato de sodio y la mezcla: cloruro de calcio-diacetato de sodio en el producto almacenado en condiciones ambientales. Se han discutido los cambios en las características durante la conservación a diferentes temperaturas de almacenamiento, a fin de acceder a la vida útil del producto. La calidad microbiana del producto se evaluó periódicamente cada dos días de intervalo de almacenamiento a temperatura ambiente (37 °C). Se practicaron conteos de importantes contaminantes de alimentos, por ejemplo: recuento total de placas (TPC), levadura y hongos (Y&M), Salmonella, recuento de Shigella, de Staphylococcus y recuentos lipolíticos y proteolíticos. Los valores medios para el perfil microbiano del producto durante el almacenamiento ambiental se presentan en la tabla 2. Los recuentos totales en placa (TPC) aumentaron rápidamente después de tres días de almacenamiento, al aumentar el periodo de almacenamiento en el control y en la muestra tratada con diacetato de sodio. En el control, el recuento total de placas en el primer día fue nulo, pero en el día 2 se encontró que el

recuento aumentó. La muestra tratada con cloruro de calcio no mostró recuento hasta el tercer día, pero después del día 4 los recuentos aumentaron. Inicialmente, el recuento de TPC no se detectó por la esterilización a 121 °C durante 30 min, que provocó la destrucción de microbios a temperaturas y presiones altas. Incluso se reportó que el tratamiento térmico suave de 60 °C redujo la carga microbiana [19]. Sin embargo, los resultados mostraron que los valores TPC de la muestra RTE control aumentaron con el tiempo de almacenamiento a condiciones ambientales, mientras que el TPC de la muestra tratada con conservadores no fue detectado en el día 1. Después de 3 días, ya hubo recuentos en muestras RTE tratadas con diacetato de sodio y cloruro de calcio, las cuales también se incrementaron conforme aumentó el almacenamiento. En contraste, el tratamiento del diacetato de sodio y el cloruro de calcio combinados mostró mejores resultados entre todos los tratamientos, al aumentar la vida útil del producto bajo envasado atmosférico, considerándose los más adecuados. La tabla 3 muestra los resultados de los conteos de levadura y hongos de cuatro muestras de producto RTE evaluado en estado

Tabla 2. Recuento total de placas de producto RTE tratado y sin tratar, con almacenamiento a temperatura ambiente (37 ± 1 °C).

Recuento total de placas en (x103UFC/g) Código de muestra Periodo de almacenamiento (días) 0

Control

0.47 ± 0.03

1.82 ± 0.11

3.25 ± 0.29

6.45 ± 0.25

0.25 ± 0.21

1.67 ± 0.53

3.24 ± 0.15

0.86 ± 0.45

3.11 ± 0.20

SDCL

0.31 ± 0.12

1.45 ± 0.53

2.02 ± 0.67

SD: Diacetato de sodio, CL: Cloruro de calcio y SDCL: Diacetato de sodio y cloruro de calcio en combinación.

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46 [ TECNOLOGÍA ] Tabla 3. Recuento de levadura y hongos de producto RTE tratado y sin tratar, almacenado a temperatura ambiente (37 ± 1 °C).

Recuento de levadura y hongos en (x103UFC/g) Código de muestra Periodo de almacenamiento (días) 0

Control

0.11 ± 0.21

0.33 ± 0.27

3.42 ± 0.53

7.37 ± 0.02

0.21 ± 0.45

0.34 ± 0.15

0.78 ± 0.43

0.82 ± 0.12

0.14 ± 0.11

0.45 ± 0.31

SDCL

0.08 ± 0.23

SD: Diacetato de sodio, CL: Cloruro de calcio y SDCL: Diacetato de sodio y cloruro de calcio.

fresco y en almacenamiento a temperatura ambiente. El día 1, todas las muestras preFigura 2. Colonias de hongos en medio de agar Rosa de Bengala.

Figura 3. Rhizopus aislado del curry de carne de búfalo listo para comer.

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sentaron ausencia de levadura y hongos, pero el recuento apareció y se observó que aumentó conforme se incrementaba el periodo de almacenamiento. El recuento de levaduras y hongos para la muestra de RTE control/no tratada en el día 2 fue de 0.11 x 103 UFC/g, incrementándose a 7.37 x 103 UFC/g en el día 8 (tabla 3). En general, se encontró que los recuentos de hongos y levaduras del producto RTE control presentaron una tendencia creciente durante el almacenamiento. Además, el YMC (UFC/g) en producto RTE tratado con diacetato de sodio indicó una tendencia creciente durante el almacenamiento a temperatura ambiente en el día 2, continuando hasta el día 8. Por

[ TECNOLOGÍA ] 47

con diacetato de sodio, cloruro de calcio, diacetato de sodio y cloruro de calcio combinados y en la muestra control se encontró como sigue: control> diacetato de sodio> cloruro de calcio> diacetato de sodio-cloruro de calcio. Por lo tanto, el menor recuento de YM se reportó en la muestra tratada con diacetato de sodio-cloruro de calcio combinados. En la identificación microscópica de hongos, se observó que Rhizopus y Aspergillus, contaminantes principales de las muestras, se aislaron del producto almacenado a temperatura ambiental (37 ± 1 °C).

otro lado, la muestra tratada con cloruro de calcio no mostró ningún recuento hasta el día 4 de almacenamiento y continuó hasta el día 6, cuando se encontraron recuentos de 0.14 UFC/g. Además, las muestras tratadas con diacetato de sodio y cloruro de calcio combinados no mostraron recuento de hongos, incluso hasta el día 6 de almacenamiento. Los recuentos de hongos en las muestras desarrolladas se aislaron e identificaron morfológicamente. Las figuras 2 y 3 muestran tres tipos de hongos que crecen en agar Rosa de Bengala, inoculados con curry de carne RTE, desarrollado durante el trabajo de investigación en laboratorio. La tendencia del conteo de levadura y hongos en el producto tratado

El recuento de coliformes (UFC/g) sólo se obtuvo en la muestra control al séptimo día de almacenamiento (tabla 4). En las muestras tratadas con diacetato de sodio, cloruTabla 4. Recuento de coliformes de muestras, tratadas y sin tratar, almacenadas a temperatura ambiente (37 ± 1 °C).

Recuento de coliformes en (x103UFC/g)

Código de muestra

Periodo de almacenamiento (días) 0

Control

0.15 ± 0.27

1.81± 0.56

SDCL

SD: Diacetato de sodio, CL: Cloruro de calcio y SDCL: Diacetato de sodio-cloruro de calcio.

Tabla 5. Recuento de Staphylococcus en muestras, tratadas y sin tratar, almacenadas a temperatura ambiente (37 ± 1 °C).

Recuento de estafilococos en (x103UFC/g)

Código de muestra

Periodo de almacenamiento (días) 0

Control

0.11 ± 0.32

0.65 ± 0.16

1.43 ± 0.34

1.82 ± 0.29

SDCL

SD: Diacetato de sodio, CL: Cloruro de calcio y SDCL: Diacetato de sodio-Cloruro de calcio.

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48 [ TECNOLOGÍA ]

tadas con diacetato de sodio durante el día 6 del estudio. Por otro lado, en el día 8 de almacenamiento, en la muestra tratada con cloruro de calcio individualmente o en combinación con diacetato de sodio tampoco se encontró este microorganismo. Las actividades enzimáticas proteolíticas y lipolíticas de los microorganismos son la causa más importante del deterioro en los alimentos y la reducción de su vida útil. Se encontró una tendencia creciente en los conteos proteolíticos de la muestra control desde el día 2 de almacenamiento. Sin embargo, en las muestras tratadas con diacetato de sodio y cloruro de calcio, las actividades enzimáticas proteolíticas se observaron hasta el día 4 y 6, respectivamente (tabla 6). La tasa de actividad proteolítica fue ligeramente ma-

ro de calcio y la combinación de ellos, este organismo no se detectó hasta el día 8. De manera similar, en la muestra sin tratar, el recuento de Staphylococcus (UFC/g) no se detectó inicialmente, pero a medida que avanzaba el almacenamiento, la población de ellos apareció en los días 6 y 8, aumentando a medida que se prolongó el almacenamiento. En contraste, se observó que las muestras con diacetato de sodio o cloruro de calcio individualmente o en combinación tenían efectos antimicrobianos contra los recuentos de Staphylococcus, tampoco detectado en las muestras durante todo el periodo de almacenamiento. Se observó Salmonella shigella en las muestras control en el día 4 y en las muestras traTabla 6. Recuento proteolítico de muestras, tratadas y sin tratar, almacenadas a temperatura ambiente (37 ± 1 °C).

Recuento proteolítico en (x103UFC/g)

Código de muestra

Periodo de almacenamiento (días) 0

Control

0.05 ± 0.42

0.18 ± 0.23

0.47 ± 0.16

0.73 ± 0.12

0.08 ± 0.32

0.34 ± 0.21

0.12 ± 0.17

0.27 ± 0.21

SDCL

SD: Diacetato de sodio, CL: Cloruro de calcio y SDCL: Diacetato de sodio-Cloruro de calcio.

Tabla 7. Recuento lipolítico de muestras, tratadas y sin tratar, almacenado a temperatura ambiente (37 ± 1 °C).

Recuento lipolítico en (x103UFC/g)

Código de muestra

Periodo de almacenamiento (días) 0

Control

0.16 ± 0.12

0.37 ± 0.24

0.78 ± 0.85

0.06 ± 0.32

0.23 ± 0.11

SDCL

SD: Diacetato de sodio, CL: Cloruro de calcio y SDCL: Diacetato de sodio-Cloruro de calcio.

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[ TECNOLOGÍA ] 49

yor en los aislados de carne de búfalo que en la carne de bovino, lo que coincide con los hallazgos de Tawakkol y Khafaga [20]. La tabla 7 muestra que el conteo lipolítico estuvo en el control y en la muestra tratada con diacetato de sodio en los días 4 y 6, respectivamente. Las muestras tratadas con cloruro de calcio y diacetato de sodio-cloruro de calcio combinados no mostraron actividad lipolítica. La calidad microbiológica en términos de recuento total de placas (TPC), levadura y hongos (Y&M), recuento de coliformes, Staphylococcus, Salmonella, Shigella, recuentos lipolítico y proteolítico, mostró que todas las muestras son seguras hasta por cinco días de almacenamiento. Sin embargo, después del quinto día en condiciones ambientales se ven afectadas sus propiedades sensoriales.

día 6 se afectaron las propiedades sensoriales, ya que la carne es una buena fuente de nutrientes y la alta concentración de oxidación promueve que la flora bacteriana deteriore el producto. La ocurrencia de un recuento microbiano de tan alto nivel indica que se debe mejorar el material o el método de envasado, por lo que es importante tomarlo en cuenta. El sistema de envasado en atmósfera modificada podría funcionar para lograr una mejor vida útil a temperatura ambiente. Tomado de Advances in Food Science and Engineering Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx.

CONCLUSIÓN Este estudio se realizó para estabilizar el producto RTE a temperatura ambiental y en el almacenamiento refrigerado. Las composiciones fueron seleccionadas después de varias pruebas preliminares de análisis sensorial. Este estudio demostró que la calidad microbiológica —en términos de recuento total de placas (TPC), levadura y hongos (Y&M), recuento de coliformes, Salmonella, Staphylococcus, Shigella, recuentos lipolíticos y proteolíticos— se mantuvo aceptable en todas las muestras durante cinco días de almacenamiento. El producto se desarrolló usando esterilización por calor húmedo en el rango de 121 °C durante 15 min y se demostró que las bolsas laminadas de poliéster-nylon-aluminio-polipropileno mejoran la barrera de los microbios hasta por cinco días de almacenamiento a 37 °C, a partir del

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EFICACIA DE ANTIMICROBIANOS VEGETALES COMO CONSERVADORES DE ALIMENTOS TECNOLOGÍA

[ Romika Dhiman1 y Neeraj Kumar Aggarwal2 ]

Palabras clave: bioconservador, antimicrobiano, aceite esencial, flavonoides

RESUMEN La seguridad e higiene de los alimentos son requisitos para una sociedad saludable. El problema de los brotes transmitidos por alimentos significa un desafío para las autoridades reguladoras de los alimentos y la salud: es necesario controlar los microorganismos patógenos. Los conservantes químicos han creado algunos problemas de salud en los alimentos, por lo cual la tendencia reciente es hacia el uso de antimicrobianos naturales en alimentos. Las plantas son una fuente valiosa de moléculas bioactivas que han mostrado actividades antimicrobianas. Los compuestos vegetales antimicrobianos tienen una naturaleza química diversa, contienen compuestos como alcaloides, fenólicos, terpenos, terpenoides, flavonoides, aceites esenciales, etcétera.

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Muchos antimicrobianos vegetales poseen actividad antimicrobiana contra patógenos y microorganismos del deterioro. La variación en la efectividad de estos compuestos contra microorganismos en el laboratorio y en sistemas alimentarios reales es un factor determinante en su uso. Varios extractos de plantas o compuestos purificados son parte de la dieta humana desde hace miles de años. Aunque algunos compuestos vegetales gozan del estatus general de reconocido como seguros (GRAS), no se dispone de información toxicológica típica sobre su uso en alimentos. Por lo tanto, la mejora en la relación efectividad-costo y la información toxicológica de estos compuestos resulta útil en su uso como bioconservadores en los alimentos.

[ 1 Departamento de Microbiología, Colegio de Mujeres DAV, Yamunangar, Haryana, India; Departamento de Microbiología, Universidad Kurukshetra, Kurukshetra, Haryana, India. ]

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TECNOLOGÍA Junio - Julio 2019 | CARNILAC INDUSTRIAL

52 [ TECNOLOGÍA ] INTRODUCCIÓN La conservación de los alimentos es una característica dominante en todos los sectores alimentarios; comprende frenar el aumento de microorganismos que incrementan los problemas relacionados con la salud de los consumidores [1]. Los atributos que atraen la atención del consumidor son la frescura y su naturalidad, y un procesamiento mínimo. La percepción de naturalidad conduce al comprador hacia los alimentos sin conservantes químicos [2]. La modernización, junto con el cambio en el estilo de vida del consumidor, los lleva hacia la adquisición de alimentos listos para su consumo. El procesamiento térmico, el secado, la congelación, la refrigeración, la irradiación, el envasado en atmósfera modificada (MAP) y la adición de agentes o sales antimicrobianos son algunos métodos convencionales para prevenir el crecimiento microbiano en los alimentos [1, 3].

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El procesamiento térmico se aplica comúnmente en la industria alimentaria para inactivar los microorganismos y mejorar la vida útil de los alimentos. Sin embargo, procesos como la pasteurización reducen el nivel de algunos compuestos bioactivos, como el pigmento de antocianina, los carotenoides y la vitamina C reportada en varias frutas. La tecnología no térmica emergente, como la alta presión hidrostática (HHP), el ultravioleta, el procesamiento de ozono, los campos eléctricos pulsados y el ultrasonido tienen un papel prometedor en el mantenimiento de la calidad nutricional y sensorial de los alimentos. La técnica de dióxido de carbono en fase densa (DPCD) se emplea por lo general para alimentos líquidos; la presión utilizada en DPCD daña los tejidos de los frutos [3-5]. La alta intensidad y el tiempo de duración más largo en PEF afectan la calidad nutricional de los alimentos. [6]. La alta dosis de

[ TECNOLOGÍA ] 53

procesamiento con ozono para descontaminar la superficie de los alimentos altera la calidad sensorial de éstos. La principal limitación de la aplicación de luz UV-C en los alimentos es su penetración, por lo que sólo es eficaz para la descontaminación de la superficie [7]. Algunos conservadores químicos como el benzoato de sodio, el sorbato de potasio y los nitritos se han usado comercialmente en jugos de frutas, productos lácteos, confitería, carne y productos cárnicos, etcétera. Los nitritos y nitratos se aplican en la industria cárnica para inhibir el crecimiento de microorganismos; conservan el color rojo de la carne y reducen la oxidación de los lípidos. Sin embargo, el síndrome del bebé azul se presenta en niños debido a una gran cantidad de nitritos en la sangre [8]. Otros químicos como el benzoato de sodio y el sorbato de potasio, utilizados en la industria de los jugos de fruta, también tienen restricciones como el caso del ácido benzoico, que se convierte en benceno en los alimentos, y S. cerevisiae y Pichia anomala son capaces de descarboxilar el ácido sórbico en 1,3 pentadieno, lo que causa queroseno (aroma desagradable). Schizosaccharomyces pombe puede producir sabores desagradables en presencia de sulfito. Debido a las crecientes evidencias sobre los efectos nocivos de los conservantes químicos, existe una continua presión para reducir su cantidad en los alimentos [9–12]. Para evitar los riesgos a la salud asociados con el consumo de alimentos, los antimicrobianos naturales como las bacteriocinas, los ingredientes fermentados con quitosano y los antimicrobianos vegetales brindan otra alternativa para conservar los alimentos. Las especias y las hierbas se utilizan desde la antigüedad, no sólo para dar sabor, sino también para su conservación. Los extractos vegetales, aceites esenciales y péptidos ex-

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hiben una actividad de amplio espectro. Las propiedades antimicrobianas y antioxidantes de los vegetales se atribuyen a metabolitos secundarios como fenilpropanoides, terpenos, flavonoides y antocianinas [3, 11, 13-14]. Se han realizado varios estudios en todo el mundo para demostrar la eficacia de los productos vegetales: varios compuestos aislados de estas plantas son metabolitos secundarios con propiedades antimicrobianas y medicinales [3, 11, 13, 15, 16]. El objetivo principal de este artículo es examinar la aplicación de antimicrobianos vegetales en los alimentos, su diversidad y limitación química.

Escenario actual de brotes de origen alimentario Las enfermedades transmitidas por los alimentos se propagan a un ritmo acelerado. La principal preocupación de las autoridades de salud pública está concentrada sobre los patógenos y los brotes transmitidos por los alimentos. Debido a la falta de conciencia, una gran cantidad de incidencias relacionadas con los alimentos pasan desapercibidas. Las enfermedades transmitidas por los alimentos sólo se informan cuando el patógeno causa una infección en un gran número de personas, quienes se enferman un brote. Es esencial reducir la carga de enfermedades transmitidas por los alimentos a través del monitoreo vigilante de brotes y organismos causales [17]. El consumo de alimentos crudos como frutas, verduras, jugos de frutas y germinados es la causa principal de los brotes transmitidos por los alimentos. Los principales patógenos son Salmonella enterica, E. coli, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, Shigella spp., Campylobacter spp., Bacillus cereus, Vibrio parahaemolyticus, Clostridium botulinum y Listeria monocytogenes. En EUA el norovirus está implicado en varios brotes de origen alimentario, asociados con el consumo de ensaladas, y ha afectado a millones de personas [18, 19]. Salmonella y E. coli están involucradas en un brote multiestado en EUA. E. coli causa diarrea hemolítica grave e infectó a tres mil personas en Alemania, 53 personas fallecieron. Los productos frescos y el agua son la principal fuente de infección por protozoos [18]. Listeria monocytogenes estuvo implicada en 31 brotes en Suiza durante 2013-2014, asociados con el consumo de ensalada lista para comer [20]. L. monocytogenes también se observó en el maíz congelado y en mezclas de vegetales congelados que incluyen maíz, espinaca y frijol verde, consumidos en países europeos

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[ TECNOLOGÍA ] 55

[21]. El consumo de frutos rojos congelados fue responsable de hepatitis A en Italia, ésta se detectó en personas que viajaron a Italia durante 2013-2014 [22]. Salmonella y S. aureus participaron en un gran número de brotes asociados con el consumo de carne de cerdo o productos derivados en los EUA durante 1998-2015 [23]. Hennekinne et al. [24] revisaron la incidencia de intoxicación alimentaria por S. aureus en todo el mundo. La mayor parte de los brotes transmitidos por alimentos en Canadá está relacionada con Salmonella spp., Campylobacter y Listeria monocytogenes no tifoideas [25].

Antimicrobianos vegetales Para evitar las pérdidas debidas a brotes transmitidos por los alimentos, debe adoptarse un método eficaz de conservación en las fábricas y los restaurantes. La aplicación de antimicrobianos en alimentos retrasa el crecimiento de microorganismos que se descomponen;

así, previene el crecimiento de patógenos. Los compuestos antimicrobianos naturales se obtienen de plantas, animales y microbios. Lactoferrina,lactoperoxidasa y lisozima son antimicrobianos naturales en los animales. Las bacteriocinas como nisina y pediocina son biopreservantes de origen microbiano que se usan comercialmente en los alimentos. Varias formas de productos vegetales como el aceite esencial, el extracto vegetal en forma pura o cruda, y el péptido antimicrobiano de la planta también tienen potencial para utilizarse como bioconservadores en alimentos [5, 11].

Aceite esencial Los aceites esenciales son líquidos aceitosos derivados de varias partes de la planta (flor, brotes, hojas, frutos, ramitas, corteza, semillas, madera y raíces) que pertenecen a familias angiospérmicas. Varias industrias pueden utilizarlos para diferentes propósitos [26]. Los aceites esenciales se investigan por sus

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atributos farmacológicos [27-30]. Las compañías de alimentos utilizan aceite esencial como agente saborizante; sin embargo, sus aspectos antimicrobianos y antioxidantes lo convierten en el mejor candidato para la conservación de alimentos [31]. Los métodos empleados para su extracción son la destilación a vapor, las hidrodestilaciones, el dióxido de carbono crítico, el agua subcrítica, la extracción con disolventes, la hidrodifusión y las microondas sin disolventes [32]. El tiempo de cosecha, los tipos de planta, la estación y los métodos adoptados para la extracción del aceite esencial influyen en su diversidad química. Los grupos activos que aprovechan la propiedad antimicrobiana del aceite esencial se han clasificado en cuatro grupos: terpenos, terpenoides, fenilpropenos y otros [33, 34]. El modo de acción no está claramente definido hasta la fecha. Un mecanismo particular no justifica la actividad de diversos grupos químicos presentes en el aceite esencial. Varios investigadores proponen que el aceite esencial penetra en la membrana celular bacteriana debido a su naturaleza lipófila y así interrumpe el funcionamiento de la célula [35-37]. Los compuestos fenólicos alteran la permeabilidad de la membrana celular de las bacterias y dificultan la generación de ATP y la fuerza motriz protónica [38]. La hidrofobicidad del aceite esencial mostró más actividad contra las bacterias grampositivas que contra las bacterias gramnegativas, esto se atribuye a la diferencia en su estructura celular [9]. El potencial antimicrobiano del aceite esencial también está influenciado por la concentración. Una baja concentración inhibe las enzimas que participan en la producción de energía, y la alta concentración precipita la proteína. El timol, el eugenol y el carvacrol inhiben la actividad de ATPasa, la liberación de ATP intracelular y otros componentes de la membrana celular [15]. Diferentes estu-

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dios han demostrado la efectividad de Eos y sus compuestos activos para controlar o inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos y de deterioro, tanto en frutas frescas como en jugos. La revisión de la literatura revela la efectividad del aceite esencial y sus compuestos activos para retardar el crecimiento de microorganismos. El árbol de pimienta rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) es una planta nativa de Brasil, Paraguay y Argentina. El aceite esencial obtenido de ésta exhibe actividad antimicrobiana y antioxidante en el queso. 2% de concentración de aceite esencial fue eficaz en el queso para controlar el crecimiento de microorganismos [1]. Sharafati-Chaleshtori et al. [39] estudiaron el uso de aceite esen-

[ TECNOLOGÍA ] 57

cial de albahaca en la hamburguesa de carne de vacuno para reducir el crecimiento de Staphylococcus aureus PTCC 1189 de 3 log UFC/g a 2 log UFC/g a 4 °C después de 24 horas. El aceite de clavo de olor mejoró la vida útil de la carne roja a 2 °C durante 15 días y redujo 3.78 ciclos logísticos del recuento de bacterias, en comparación con el control. Se obtuvieron resultados similares en el tratamiento con aceite de comino [40]. La combinación de tomillo EO (a 0.4, 0.8 y 1.2%) y nisina (a 500 o 1000 UI/g) disminuye la población de Listeria monocytogenes por debajo del nivel aceptable (2 log UFC/g) y muestra una actividad antibacteriana fuerte comparada con el uso individual de EO o nisina en carne de pescado picada durante el periodo de almacenamiento (4 °C durante

doce días) [41]. Samy Selim [42] estudió el efecto de los aceites de eucalipto, enebro, menta, romero, salvia, clavo y tomillo en enterococos resistentes a la vancomicina (ERV) y E. coli O157:H7 en carne de res picada; observó que el aceite de salvia y tomillo exhibía fuerte actividad antimicrobiana contra el microorganismo probado. La combinación de aceite esencial de Zataria multiflora Boiss (ZEO) y extracto de semilla de uva (GSE) a una concentración de 0.1% y 0.2%, respectivamente fue más efectiva para controlar el crecimiento de Listeria monocytogenes en la carne cruda de búfalo que el uso individual de zataria. El aceite esencial de ZEO y el extracto de semilla de uva mostraron actividad antioxidante y confirmaron el efecto sinérgico contra el microorganismo analizado [43]. En otro estudio, el efecto sinérgico del aceite esencial de Mentha piperita y la bacteriocina fue significativo para prevenir el crecimiento de microorganismos en la carne de res picada, en comparación con su papel individual [44].

Péptidos antimicrobianos Las plantas son fácilmente atacadas por insectos, hongos y bacterias. Para anular el efecto de los patógenos, las plantas desarrollan un sistema de defensa eficiente mediante la síntesis de fenoles de metabolitos secundarios, sustituidos con oxígeno, terpenoides, quininas, taninos y péptidos antimicrobianos (AMP) [45]. Los AMP están ampliamente distribuidos en las plantas y sus partes [46] y son parte integral del sistema inmunológico, red enzimática necesaria durante el metabolismo, como nutrientes y moléculas de almacenamiento. Los péptidos antimicrobianos son la primera línea de defensa durante el encuentro de patógenos con el huésped [47]. En las últimas dos décadas, se identificaron alrededor de 1 500 péptidos antimicrobianos en diversas

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58 [ TECNOLOGÍA ]

fuentes, como insectos, plantas, microorganismos, anfibios y mamíferos [48]. Los péptidos antimicrobianos son biológicamente activos, presentan atributos antimicrobianos, antioxidantes, antitrombóticos, antihipertensivos e inmunomoduladores [49-53]. Se agrupan en dos tipos, en función de su vía biosintética: el primer grupo comprende los péptidos que no están fabricados ribosomalmente (bacitracinas y glucopéptidos), y el segundo comprende los sintetizados ribosomalmente, los cuales participan en el sistema de defensa innata del cuerpo de los organismos [54]. Para resaltar la necesidad de la información básica de los AMP, en 2003 se creó una base de datos de péptidos antimicrobianos (APD) en línea. La versión actual se publicó en 2016 y comprende más de 2 600 péptidos de diferentes fuentes [55]. La naturaleza anfifílica y la presencia de resi-

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duos cargados positivamente en el péptido antimicrobiano les permite repartirse en la membrana bacteriana y alterar su permeabilidad [56]. La propiedad antifúngica de las AMP radica en el ataque del péptido a la quitina, componente de la pared celular de los hongos, esto dificulta su síntesis y cambia la permeabilidad de la membrana [46, 57]. Las AMP se unen al glicosaminoglicano de la membrana celular y evitan la interacción entre el virus y las células, como lo demuestra el péptido catiónico de lactoferrina [58]. Los péptidos antimicrobianos bacterianos, como las bacteriocinas, se han utilizado en la conservación de alimentos durante muchos años [59]. El primer péptido antimicrobiano identificado en la planta fue la purotionina, que muestra actividad antimicrobiana contra Pseudomonas solanacearum, Xanthomonas phaseoli, X. campestris, Erwinia amylovora,

[ TECNOLOGÍA ] 59

Corynebacterium flaccumfaciens, C. michiganense, C. poinsettiae, C. sepedonicum fcccumfaciens, C. fcccazfaciens y C. fascians Los grupos principales incorporan tioninas (tipos I a V), defensinas, ciclótidos, proteínas 2S de tipo albúmina y proteínas de transferencia de lípidos [60, 61], junto con péptidos de knotinas, impatiens, puroindolinas (como vicilina), glicina, pastores, snakinas y heveinas [62, 63]. Su similitud de secuencia se basa en motivos Cys y patrones distintivos de enlaces disulfuro que, a su vez, determinan su plegamiento de estructura terciaria [46].

Tioninas Las tioninas son un péptido catiónico que consta de 45-48 aminoácidos con 3 a 4 enlaces disulfuro. Antes se consideraba un compuesto tóxico. El ataque microbiano en la planta provoca las expresiones de tioninas, que pertenecen a la liberación de la hormona

metil jasmonate. La α-purotionina se aisló del endospermo de trigo. Crambina, viscotoxinas, apratoxina A, α-/β-purotioninas, α-/β- hordotioninas, heletioninas-D, Pirularia pubera tionina (Pp-TH) y Tulipa gesneriana ampolletiana purificadas (Tu-AMPs) pertenecen al grupo de tioninas [46 ]. Las tioninas de la harina de trigo mostraron actividad antibacteriana contra los patógenos Listeria monocytogenes y Listeria ivanovii in vitro con MIC de 2 μg/mL [64].

Defensinas Las defensinas vegetales son péptidos catiónicos que comprenden 45-54 aminoácidos con 4 a 5 enlaces disulfuro [65]. Exhiben varias funciones biológicas como actividad inhibitoria antifúngica, antibacteriana, α-amilasa y tripsina [46]. En primer lugar, fueron reconocidos como γ-tionina de granos de trigo y cebada. Las defensinas de las plantas se encuentran en una gran variedad

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de plantas [66, 67]. Las defensinas se unen a las glucosilceramidas, presentes en la membrana de la célula fúngica, y resultan en la inserción y repulsión entre defensinas, debido a sus cargas positivas que interrumpen la membrana celular [68]. γ-Hordotionina, PhD1 de Petunia hybrida y las defensinas 1 y 2 de Vigna radiata pertenecen a este grupo [69]. Las defensinas de plantas exhiben una actividad antibacteriana inferior contra Listeria monocytogenes y Listeria ivanovii [64]. La defensina KT43C de semillas de caupí retrasa el crecimiento de la levadura en la masa durante aproximadamente dos días [67].

Péptidos similares a heveína Los péptidos tipo heveína contienen 29-45 aminoácidos con 3 a 5 enlaces disulfuro, ricos en Gly. Comprenden un motivo de unión a la quitina conservada, esto los distingue de otros péptidos. Hevein se observó por primera vez en el látex del árbol del caucho Hevea brasiliensis, que mostraba actividad antifúngica in vitro; IWF4 de Beta vulgaris, Ac-AMP1 de Amaranthus caudatus, EAFP1 y EAFP2 de la corteza de Eucommia ulmoides [61, 70]. Heveína es eficaz contra las bacterias y hongos Gram-positivos, pero muestra alguna reacción alérgica, lo cual crea un obstáculo en su uso como un bioconservador [71].

Péptidos de tipo Knotina Las knotinas vegetales contienen treinta aminoácidos y comprenden inhibidores de las familias de α-amilasa, tripsina y carboxipeptidasa, así como ciclótidos. Realizan varias funciones como: inhibidoras de enzimas, citotóxicas, antimicrobianas, insecticidas y anti-VIH [72, 73]. Inicialmente, se identificaron como inhibidoras de la proteasa [74]. Las knotinas lineales se observan tanto en plantas como en hongos, insectos y arañas. Los ciclótidos y sus variantes acíclicas sólo se encuentran en las plantas [75]. Presentan actividad antibacteriana y antifúngica [64].

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Proteína de transferencia de lípidos (LTP) Las LTP consisten en proteínas catiónicas de 70 y 90 aminoácidos con 8 residuos Cys. Están implicadas en la actividad de transferencia de lípidos entre las membranas in vitro. La cavidad hidrófoba cubierta por cuatro hélices es característica estructural común en todas las LTP [76]. Se identifican en varias plantas como rábano, cebada, maíz, arabidopsis, espinaca, vid, trigo y cebolla [61].

Snakina Snakina-1 y snakina-2 consisten en 63 y 66 residuos de aminoácidos largos, respectivamente, identificados en los tubérculos de papa [77]. Snakina mostró una fuerte actividad antibacteriana contra Listeria monocytogenes y Listeria ivanovii [78].

Extractos vegetales Las especias y las hierbas se utilizan como agentes aromatizantes, así como conservantes, desde la antigüedad. Se utilizan partes de las plantas como hojas (menta, romero), flores (clavo), bulbo (ajo, cebolla) y frutas (comino, chile rojo). Disfrutan del estado GRAS [79]. Los factores que afectan la eficacia antimicrobiana de un compuesto incluyen el microorganismo objetivo, la microflora inicial de los alimentos y los factores ambientales. La naturaleza química de los fitoquímicos determina su actividad contra los microorganismos. Los extractos de plantas son ampliamente utilizados en la industria alimentaria, y su naturaleza antimicrobiana está influenciada por sus fitoquímicos [13, 34, 64]. Fenólicos, ácidos fenólicos, quinonas, saponinas, flavonoides, taninos, cumarinas, terpenoides y alcaloides son los principales constituyentes químicos que influyen en la actividad antimicrobiana y antioxidante, así como en los sabores de la planta. El grupo hidroxilo de los compuestos fenólicos imparte su actividad antimicrobiana. El grupo OH interfiere con la función de la membrana celular y desplaza los electrones que actúan como

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intercambiadores de protones, desintegran la fuerza motriz de éstos, inhiben la síntesis de ATP y causan la muerte celular [80]. El clavo muestra actividad antibacteriana contra Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella enterica, Campylobacter jejuni y Staphylococcus aureus [81] y actividad antifúngica contra Candida albicans y Trichophyton mentagrophytes [82]. La actividad antimicrobiana del clavo se debe a la presencia de eugenol [11]. El cinamaldehído, el alcohol cinamílico y el eugenol confieren la actividad antimicrobiana de la canela. El cinamaldehído ejerce su acción sobre las bacterias al inhibir la síntesis de la pared celular, lo cual altera la función de la membrana celular y afecta la síntesis de ácidos nucleicos [83]. Los compuestos fenólicos de la pimienta negra dañan la membrana bacteriana y afectan la actividad antimicrobiana. Además de la actividad antibacteriana, también se observó actividad antifúngica de pimienta negra contra el Fusarium graminearum y Penicillium viridicatum [84]. El ácido carnósico y los compuestos fenólicos influyen en la actividad antimicrobiana y antioxidante del romero [85]. Los compuestos polifenólicos como 6-gingerol, presente en el jengibre, confieren actividad antimicrobiana y antioxidante a éste [86]. Los alcaloides y cumarinas de carbazol influyen en la actividad antimicrobiana de las hojas de curry [87]. El extracto de pasas de trigo en una concentración de 7.5% es eficaz para controlar hongos y mejora la vida útil del pan; sin embargo, este resultado no difiere significativamente del control positivo (0.24% de propionato) [88]. Las plantas con propiedades antioxidantes pertenecientes a Lamiaceae, romero, orégano, tomillo, salvia, mejorana, albahaca, cilantro y pimiento son predominantes [79]. La peroxidación lipídica es el principal responsable del rechazo de la carne y los productos cárnicos.

Compuesto antioxidante que disminuye la peroxidación lipídica El extracto vegetal comprende actividad antioxidante atribuida a su componente fenólico. La selección del solvente es una herramienta importante para la extracción de propiedades antioxidantes de la planta. Varios estudios apoyan la actividad antioxidante de las plantas en la carne. Por ejemplo, el extracto de semilla de uva en empanadas de cerdo almacenadas a -18 °C durante seies meses mostró mayor actividad que el extracto de orégano, oleorresina romero, hidroxianisol butilado e hidroxitolueno butilado [89]. Se observaron resultados similares para el extracto de semilla de uva en empanadas de carne de res, y la frescura y la calidad sensorial del producto se retuvieron durante cuatro meses a -18 °C y seis meses a la misma temperatura [90, 91]; además de en salchichas naturales [92], rebanadas de cordero reestructuradas a temperatura de refrigeración [93]. 0.1% de aceite esencial de clavo de olor tuvo una mayor actividad antioxidante en empanadas de búfalo a 8 °C durante nueve días en comparación con el extracto de semilla de uva [94].

Obstáculos para los antimicrobianos vegetales como conservantes en los alimentos Los compuestos antimicrobianos de las plantas tienen eficacia como conservantes e ingredientes alimentarios. Antes de octubre de 1994, los aditivos alimentarios de origen vegetal se utilizaban sin ninguna prueba reglamentaria. Actualmente, la tendencia ha avanzado hacia la rápida expansión de los antimicrobianos vegetales como aditivos, ingredientes o suplementos en varios productos alimenticios saludables [95]. La FDA de los Estados Unidos y la Comisión Europea aprobaron algunos aceites esenciales como conservantes de alimentos. La principal barrera en el uso del aceite esencial en alimentos es

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la incapacidad de reproducir su actividad. Aunque contienen una naturaleza diversa de compuestos químicos, muestran diferentes fluctuaciones cualitativas y cuantitativas en el contenido de los compuestos que influyen en su eficacia biológica [96, 97]. El otro gran impedimento que limita su uso es su fuerte aroma, que altera la propiedad organoléptica de los alimentos. Además, la naturaleza de los alimentos también afecta la eficacia del aceite esencial. La alimentación se compone de diferentes microentornos, por lo tanto, la concentración de aceite esencial también se incrementa, para aprovechar el sabor de los alimentos, esto resulta en su rechazo [13, 98]. El fuerte aroma del aceite esencial se minimiza al elegirlo meticulosamente según el tipo de alimento. La disponibilidad de materia prima y el riesgo de pérdida de biodiversidad también dificultan el uso de estos compuestos como conservantes [95, 99]. La actividad antimicrobiana in vitro de las plantas se ha demostrado en varios estudios. Sin embargo, apenas un estudio antimicrobiano del extracto de plantas ha estado disponible en alimentos. En la mayoría, los resultados de la actividad antimicrobiana in vitro del extracto vegetal difieren de la actividad antimicrobiana observada en los alimentos. La baja actividad de los vegetales se atribuye a la participación del extracto crudo en la mayoría de los casos, y posee una baja actividad en contraste con los compuestos puros. El extracto crudo compuesto de flavonoides en forma glicosídica retarda su eficacia contra los microorganismos [13, 100]. La presencia de solventes de extracción también crea una barrera para el uso de extractos de plantas en alimentos [11, 13]. La aplicación de péptidos antimicrobianos derivados de plantas se encuentra en su etapa inicial; se debe hacer mucho trabajo para demostrar su potencial como conservante en los alimentos.

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CONCLUSIÓN Y OBSERVACIONES A FUTURO Los antimicrobianos derivados de plantas tienen un futuro prometedor para ser utilizados como conservantes en los alimentos. Los estudios de la literatura revelaron la ineficiencia de los antimicrobianos de las plantas como conservantes en los sistemas alimentarios. También existen informes científicos inadecuados, que respaldan su seguridad en los alimentos. Aunque las autoridades alimentarias de todo el mundo han emitido directrices sobre los aditivos alimentarios, faltan datos relacionados con la estandarización del extracto vegetal. Existe una necesidad estricta de aprobación de antimicrobianos de las plantas como conservantes por parte de las autoridades, ya que se ha demostrado su potencial como conservantes naturales. El método de extracción también es un impedimento en el paso de la acción conservante de la planta. El desarrollo de métodos rentables para la extracción de antimicrobianos vegetales es una prioridad, de modo que no haya pérdida del compuesto antimicrobiano original, y el conservante vegetal se use a gran escala. El enfoque de la nanotecnología aumenta el potencial de los antimicrobianos de las plantas. La mayoría de los aceites esenciales se han incorporado al sistema de envasado, donde imparten la actividad antimicrobiana y aumentan la vida útil de los alimentos. La nanoencapsulación del antimicrobiano vegetal también será útil para mantener la bioactividad en los sistemas alimentarios. Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfa-editores.com.mx.

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CALENDARIO DE EVENTOS EXPO PACK GUADALAJARA 2019 11, 12 y 13 de junio Sede: Expo Guadalajara, Guadalajara, Jalisco, México Organiza: PMMI Tel. 55 45 42 54 Web: https://www.expopackguadalajara.com.mx Más de 15 000 compradores profesionales asisten a Expo Pack Guadalajara. Acuden expertos del envase, embalaje y procesamiento de todo México, incluyendo Aguascalientes, Colima, Guanajuato, Jalisco, Michoacán, Nayarit, Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa y Zacatecas. Se espera también la asistencia de compradores de Centroamérica. Los profesionales del envase, embalaje y procesamiento que asisten colaboran en una gran variedad de industrias, las cuales comprenden alimentos, bebidas, farmacéutica, cosmética y cuidado personal, artes gráficas, química, limpieza del hogar, textiles, calzado, ferretería y electrónicos.

La tendencia hacia una alimentación saludable es cada vez mayor y, para hacer crecer los negocios en el ámbito alimentario no basta con desarrollar alimentos y bebidas equilibrados nutricionalmente, pues sus aportes a la salud no garantizan necesariamente su éxito en ventas. Para que un producto sea exitoso, además de sus beneficios y sabor, hay un elemento complejo y muchas veces poco abordado en paneles de actualización profesional que resulta crucial para la toma de decisión de los consumidores: la textura Por ello, con el objetivo de dotar de herramientas teóricas y prácticas a los líderes de la industria de alimentos y bebidas en México en materia de establecimiento y mejoramiento de la textura de los alimentos, Alfa Promoeventos presenta TECNOTEXTURA, Seminario teórico-práctico sobre textura de los alimentos. Se trata de una jornada de dos días de conferencias y prácticas en donde se demostrará el valor del conocimiento de las técnicas y tecnologías para la determinación de la textura de un alimento, con el objetivo de fortalecer la efectividad y las ventas de las empresas alimentarias dentro del cada vez más competido mercado.

EXPO CARGA 26 y 27 de junio de 2019 Sede: Centro Citibanamex Organiza: UPS Web: https://www.expo-carga.com/es.html CWA-Expo Carga es el evento de Latinoamérica que ofrece gran interacción entre la oferta del transporte intermodal e importadores y exportadores de toda la República mexicana. En él encontrarás una serie de actualizaciones y tendencias en comercio internacional que te ayudarán a redefinir los negocios a través de su piso de exposición, citas de negocios uno a uno, el Congreso Internacional de Comercio Exterior, talleres, actividades de networking y mucho más.

TECNOTEXTURA 2019 28 y 29 de agosto Sede: Hotel Crowne Plaza World Trade Center, Ciudad de México, México. Organiza: Alfa Promoeventos Tel.: 55 82 33 78, 55 82 33 96 Web: https://www.alfapromoeventos.com

TECNOPROTEÍNA 2019 13 y 14 de Noviembre Sede: Hotel Crowne Plaza World Trade Center, Ciudad de México, México. Organiza: Alfa Promoeventos Tel.: 55 82 33 78, 55 82 33 96 Web: https://www.alfapromoeventos.com Fiel a su tradición de innovar mediante eventos profesionales de amplia utilidad para la industria de alimentos y bebidas. Alfa Promoeventos presenta una nueva edición de “TECNOPROTEÍNA. Seminario de Aplicación de Proteínas”, una jornada de dos días en la que ponentes de renombre presentarán contenidos de actualidad y aplicación de alto valor para los productores y procesadores de México y Latinoamérica, mediante conferencias enfocadas en tendencias del consumo de proteínas, actitudes del consumidor frente a productos proteicos y fuentes de proteínas animales y vegetales, por citar algunos temas. Se trata de una oportunidad de actualización profesional para los tomadores de decisiones de las empresas alimentarias, en la que se demostrará el gran valor que representan las proteínas en el desarrollo de nuevos productos o la fortificación de los ya existentes.

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ÍNDICE DE ANUNCIANTES

COMPAÑÍA

CONTACTO PÁGINA

ACEITES Y ESENCIAS, S.A. www.essencefleur.com 15

ALIMENTARIA MEXICANA BEKAREM, S.A. DE C.V. www.bekarem.com 21

25 CARNOTEX, S.A. DE C.V. www.tecnologiacarnica.com

CONDIMENTOS NATURALES TRES VILLAS, S.A. DE C.V.

ventas@condimentosnaturales.com

DESARROLLO Y KLIDAD DE INGREDIENTES, S.A. DE C.V. sac@dkfoods.mx

13 DVA MEXICANA, S.A. DE C.V. ventas@dva.mx

DEWIED INTERNACIONAL DE MÉXICO, S. DE R.L. DE C.V. lourdes@dewiedint.com

3 EL CRISOL, S.A. DE C.V. ventas@elcrisol.com.mx

17 GELYMAR MÉXICO, S.A. DE C.V. www.gelymar.com

19 HANNAPRO, S.A. DE C.V. marketingfabp@fabpsa.com.mx

TECNOTEXTURA SEMINARIO TEÓRICO-PRÁCTICO SOBRE TEXTURA DE LOS ALIMENTOS 2019

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ventas@alfapromoeventos.com

4a. forros