Industria Cárnica agosto-septiembre 2015 by Alfa Editores Técnicos

2 [ Contenido ]

Agosto - Septiembre 2015 | Volumen 5, No. 4 www.alfaeditores.com | buzon@alfa-editores.com.mx

Tecnología

Identificación de tipos de carne por métodos ultrasónicos

Efecto del dióxido de carbono en la vida de anaquel de pechuga de pollo desmenuzada lista para comer y almacenada bajo refrigeración

Tecnología

Estudio de vida útil y calidad de tilapia molida con algas Nori e Hijiki como aditivos naturales

Autenticación de la carne de res vs carne de caballo utilizando espectroscopia de resonancia magnética nuclear

Industria Cárnica | Agosto - Septiembre 2015

4 [ Contenido ]

EDITOR FUNDADOR

Ing. Alejandro Garduño Torres DIRECTORA GENERAL

Secciones

Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz CONSEJO EDITORIAL Y ÁRBITROS

5 6

Editorial Novedades Equipos de proceso y para empaque ABAMEX INGENIERÍA, S.A. DE C.V.

Calendario de Eventos Índice de Anunciantes

10 62 64

M. C. Abraham Villegas de Gante Dra. Adriana Llorente Bousquets Dra. Consuelo Silvia O. Lobato Calleros Dr. Francisco Cabrera Chávez Dra. Herlinda Soto Valdez 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 Dra. Ma. del Pilar Cañizares Macías Dr. Marco Antonio Covarrubias Cervantes Dr. Mariano García Garibay Ing. Miguel Ángel Zavala Arellano M. C. Rodolfo Fonseca Larios Dra. Ruth Pedroza Islas Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez DIRECCIÓN TÉCNICA

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

CON EL RESPALDO DE

ORGANISMOS PARTICIPANTES

Lic. Víctor M. Sánchez Pimentel DISEÑO

Lic. María Teresa Bañales Yerena Lic. Lucio Eduardo Romero Munguía ORGANISMO ASESOR

VENTAS

Cristina Garduño Torres Edith López Hernández Juan Carlos González Lora ventas@alfa-editores.com.mx

Objetivo y Contenido La función principal de INDUSTRIA CÁRNICA es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a la Industria Cárnica, a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con el sector indicado anteriormente, expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área. 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. INDUSTRIA CÁRNICA Año 5 No. 4 Agosto - Septiembre 2015, es una publicación bimestral editada por ALFA EDITORES TÉCNICOS, S.A. DE C.V. Domicilio: Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, 09089, México, D.F. Tel. 55 82 33 42, www.alfaeditores.com, buzon@alfa-editores.com.mx, Editor Responsable: Elsa Ramírez-Zamorano Cruz, Reserva de Derechos al Uso Exclusivo #04-2011-072213281900-102 otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido No. 15303 otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso SEPOMEX No. PP09-1846. Este número se terminó de imprimir el 3 de agosto de 2015. 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 de publicaciones similarles. 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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[ Editorial ] 5

Vida de anaquel, el valor agregado tras una buena producción

or el crecimiento y metabolismo de microorganismos, la exposición, cantidad y tipo de luz que recibe el alimento, y la oxidación de lípidos y pigmentos, entre otros factores, la carne puesta a la venta se deteriora con el paso del tiempo, haciéndose notar mediante alguno de los sentidos del consumidor (vista, olfato, gusto, tacto y oído) o del responsable de su comercialización, quienes al rechazar el producto dan cuenta de que ha llegado el fin de su vida de anaquel. La vida de anaquel, según varias de las definiciones más empleadas por la industria, conlleva preservar la calidad del alimento y asegurar el bienestar del consumidor, por lo cual constantemente tanto los proveedores de insumos como los mismos fabricantes o procesadores buscan alternativas que alarguen la vida útil del producto. Así, en los últimos años se han desarrollado distintos tipos de ingredientes para ampliar la vida de anaquel de los cárnicos, como uno obtenido por una compañía a base de ácido propiónico que ofrece una alternativa a los antimicrobianos a base de lactato; otro igualmente comercial con antioxidantes de origen natural (extractos de romero y té verde) que favorecen al color brillante de la carne durante su vida útil; uno a cargo de investigadores de la Universidad Estatal de Washington, quienes descubrieron que un compuesto del ajo es 100 veces más efectivo que dos antibióticos po-

pulares para combatir Campylobacter jejuni, que ocasiona enfermedades intestinales comunes; o la propuesta de usar miel de abeja como conservador de la carne, que funciona mejor que una solución artificial de acuerdo con la experta del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Armida Sánchez Escalante. La extensión de la vida de anaquel es una de las mayores preocupaciones del sector cárnico, tanto desde el punto de vista de la calidad como del de los ahorros económicos que representa el comercializar productos más duraderos. Por ello, dedicamos al tema la presente edición de Industria Cárnica, en la que publicamos un trabajo sobre el efecto del dióxido de carbono en la vida de anaquel de pechuga de pollo desmenuzada lista para comer y almacenada bajo refrigeración; texto que se acompaña de un estudio de la vida útil y calidad de tilapia molida con algas Nori e Hijiki como aditivos naturales, y una investigación para evaluar la capacidad de identificación de los tipos de carne utilizando determinación ultrasónica. Bienvenid@s a Industria Cárnica de agosto y septiembre del 2015, revista de lectura obligada para la actualización técnica y comercial del sector cárnico en México y Latinoamérica. Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General

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{6} Fortalecen exportación de carne en Durango El Agroparque Integradora Sukarne Lucero, considerado uno de los macro-proyectos

más grandes del mundo, fortalecerá la exportación de carne a Europa y Asia, la industrialización agropecuaria y la generación de empleos; coincidieron Enrique Martínez y Martínez, titular de la SAGARPA, y el gobernador del estado de Durango, Jorge Herrera Caldera.

Novedades

En una visita de los funcionarios a las instalaciones de la integradora Sukarne, se confirmó que este proyecto será un factor de transformación en beneficio de los productores de todas las regiones del país. De manera especial, este complejo industrial garantizará la compra de las cosechas de maíz amarillo, alfalfa y avena que se necesitan para alimentar a más de 250 mil cabezas de ganado.

Marfrig anuncia la venta de su filial europea Moy Park La multinacional cárnica brasileña Marfrig anunció haber llegado a un acuerdo con la brasileña JBS, mayor productora de carnes del mundo, para la venta de Moy Park, unidad de pollo y alimentos procesados de Europa, por 1,500 millones de dólares. En un comunicado divulgado por Marfrig, la empresa aseguró que la venta de Moy Park forma parte de su plan estratégico de "enfocar para ganar", y que con ello "refuerza" su objetivo de concentrarse en el segmento de food service a través de la empresa Keystone Foods, y en "las exportaciones de carne bovina a partir de Brasil".

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La operación está pendiente de la aprobación de órganos de competencia de la Unión Europea y debe ser finalizada entre el tercer y el cuarto trimestre del año. Para Marfrig, esto le permitirá centrarse en áreas prioritarias, como la exportación de carne bovina brasileña a Asia y los Estados Unidos, cuyo mercado debe abrirse en breve.

{7} Pilgrim´s pretende atender demanda de pollo en México Dada la alta demanda de pollo en México, que tiene un déficit de entre 10 y 12 por ciento, la compañía Pilgrim's (mayor productor de pollo en el mundo) busca atender esta necesidad de los consumidores.

Novedades

De acuerdo con Héctor René Durán, Director Financiero de la firma en México, la alta demanda se ha estado cubriendo con importaciones del alimento de Estados Unidos. “El mercado en México es deficitario en materia de pollo. Los últimos tres años han sido de buen mercado, así que nosotros esperamos contribuir al crecimiento de esta industria en México y esperamos ayudar a acortar ese déficit que existe en el consumo”, dijo. “Al pollo podemos considerarlo como una de las proteínas más baratas que existen, de mayor acceso a la población, y por esa razón desde 1995 el crecimiento que ha tenido es mayor en comparación con otras proteínas como la res y el puerco. Entonces, creemos que eso puede continuar sosteniéndose hacia los próximos años”, concluyó.

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Novedades

Alfa adquiere participación de WH Group en Campofrío Alfa, S.A.B. de C.V. anunció que ha adquirido el 37 por ciento de las acciones de Campofrio Food Group que pertenecían a WH Group. La transacción permite a Alfa controlar, directa e indirectamente en conjunto con Sigma Alimentos, S.A. de C.V., el 100 por ciento de las acciones de Campofrío. Alfa mantendrá su participación en esta empresa de forma temporal, para posteriormente venderla a Sigma. El monto de la operación ascendió a 354 millones de dólares. Esta transacción permite a Sigma contar con mayor flexibilidad para seguir ejecutando el plan estratégico de Campofrío, así como capitalizar más rápidamente las sinergias y mejores prácticas que se han detectado. Con esto, Sigma consolida su plataforma en Europa para continuar con sus planes de crecimiento.

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Aumenta México 2.5 kilos su consumo per cápita de pescados y mariscos En dos años la producción y consumo de productos pesqueros y acuícolas, así como orgánicos, registraron aumentos significativos, en concordancia con las directrices para fortalecer una alimentación sana y el cuidado del medio ambiente, informó la SAGARPA. Como resultado de las acciones de producción y promoción en el país, según las autoridades se incrementó en 2.5 kilos el consumo per cápita de productos pesqueros en México, al pasar de 8.9 a 11.4 kilogramos. La dependencia asegura que falta mucho por hacer en materia de mariscos, pero se registran avances importantes a través del trabajo coordinado e integral para el ordenamiento del sector pesquero y el impulso a la infraestructura, tecnología e innovación.

{9} Balanza comercial de carne en México, con nivel superavitario

De los envíos al extranjero, 917 millones de dólares corresponden a productos cárnicos y 793 millones a ganado en pie.

“En 20 años los ganaderos mexicanos incrementamos la oferta de carne de bovino y se triplicó el valor de toda la cadena”, indicó el ejecutivo, y precisó que este logro en la balanza comercial se debe a la capacidad de organización de la industria, las constantes revisiones del Sistema Producto Bovinos Carne y el análisis, discusión y reflexión de las políticas públicas con las autoridades.

Novedades

Oswaldo Cházaro Montalvo, Presidente de la Confederación Nacional de Organizaciones Ganaderas (CNOG), informó que por primera vez en las últimas dos décadas la balanza comercial de México en materia de carne refleja un nivel superavitario, al registrar exportaciones por 1,710 millones de dólares e importaciones por 1,172 millones.

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Refuerzan incentivos a producción de carne de cerdo de alta calidad La Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA) redobló el impulso a la porcicultura nacional, ahora que se han abierto más mercados a los bienes mexicanos en Asia y Estados Unidos, toda vez que los productores de carne de cerdo de todo el país cuentan con altos estándares de calidad e inocuidad. Así, este año se duplicaron los recursos del Programa Porcino (PROPOR), al pasar de 75 millones de pesos en 2014 a 150 millones.

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Identificación de tipos de carne por métodos ultrasónicos [ Konrad W. Nowak* ]

Tecnología

RESUMEN

Palabras clave: Carne; identificación; ultrasónico; velocidad del sonido.

En este trabajo se evaluó la capacidad de identificación de los tipos de carne utilizando determinación ultrasónica. Se analizaron cuatro tipos de músculo (pechuga, muslo de pavo, lomo de cerdo y jamón). Las determinaciones ultrasónicas se realizaron en temperaturas de almacenamiento (5 ± 1 °C) y ambiente (20 ± 1 °C) usando la técnica de transmisión y el método diferencial de determinación de velocidad del sonido y el coeficiente de atenuación. Los valores promedio de la velocidad del sonido para la pechuga, muslo, lomo y jamón fueron: 1550.7, 1536.6, 1558.7, 1559.7 m/s, respectivamente a temperatura de almacenamiento y 1582.7, 1578.5, 1596.9, 1592.7 m/s a temperatura ambiente. Los valores promedio del coeficiente de atenuación en el mismo orden fueron: 21.3, 23.2, 30.6, 28.1 m-1 y 22.2, 18.9, 22.0, 22.4 m-1. Se ob-

servaron diferencias estadísticamente significativas en la velocidad del sonido entre los músculos de cerdo y pavo, por lo que la carne de esas especies puede identificarse con base en determinaciones ultrasónicas de velocidad del sonido. El coeficiente de atenuación no pudo ser aplicado en la identificación de los tipos de carne debido a la ausencia de diferencias significativas en los valores promedio.

Símbolos: A – Amplitud de la señal de ultrasonido registrada, mV, c – Velocidad del sonido, m/s, d – Distancia entre transductores (grosor de la muestra), m, α – Coeficiente de atenuación acústico, m-1, t – Temperatura, °C, τ – Tiempo, μm.

[ *Departamento de Ingeniería en Sistemas, Universidad de Warmia y Mazury en Olsztyn, Polonia. E-mail: konrad.nowak@uwm.edu.pl ] Industria Cárnica | Agosto - Septiembre 2015

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TecnologĂa Agosto - Septiembre 2015 | Industria CĂĄrnica

14 [ Tecnología ] ABSTRACT The ability of identification of meat types using ultrasonic measurement was evaluated in this work. Four types of muscles were analyzed (turkey breast and thigh, and pork loin and ham). Ultrasonic measurements were performed at storage (5 ± 1 °C) and room (20 ± 1 °C) temperatures using the through-transmission technique and differential method of determination of sound velocity and the attenuation coefficient. The mean values of sound velocity for the breast, thigh, loin and ham were respectively: 1550.7, 1536.6, 1558.7, 1559.7 m/s at the storage temperature, and 1582.7, 1578.5, 1596.9, 1592.7 m/s at the room temperature. The mean values of the attenuation coefficient in the same order were: 21.3, 23.2, 30.6, 28.1 m-1 and 22.2, 18.9, 22.0, 22.4 m-1. Statistically significant differences in the sound velocity were observed between pork and turkey muscles, therefore, the meat of those species can be identified based on ultrasound measurements of sound velocity. The attenuation coefficient cannot be applied

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in the identification of meat types due to absence of significant differences in the mean values. Key words: Identification; meat; sound velocity; ultrasonics.

Symbols: A – Amplitude of registered ultrasound signal, mV, c – Sound velocity, m/s, d – Distance between transducers (sample thickness), m, α – Acoustic attenuation coefficient, m-1, t – Temperature, °C, τ – Time, μs.

INTRODUCCIÓN Son bien conocidos los casos en los que los productores de alimentos adulteran la composición de sus productos, intencionalmente o no. Algunos fabricantes engañan mediante la adición o sustitución de ingredientes en los productos alimenticios para hacerlos más baratos y ganar más beneficios (MOORE et. al., 2012). Tales prácticas ilegales también se han visto en el procesamiento de la carne. En

[ Tecnología ] 15

un caso recientemente publicado, se añadió carne de caballo no declarada a los productos cárnicos (PREMANANDH, 2013). Además, la identificación del origen de la carne es de gran importancia debido a las preocupaciones de salud pública, legales y económicas, así como por las consideraciones religiosas y éticas (AMARAL et. al., 2014).

tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar la utilidad de las determinaciones ultrasónicas en la diferenciación de varios tipos de carne (por ejemplo, carne de ave de la de cerdo) y músculos, usando la velocidad del sonido.

MATERIALES Y MÉTODOS Muchas técnicas modernas permiten identificar tipos de carne o algunos aditivos usados en la producción de carne. Estas incluyen determinaciones de radioisótopos estables, histología y análisis de imagen, espectroscopia y ensayos de reacción de polimerasa en cadena, los cuales se han descrito por SENTANDREU & SENTANDREU (2014). A pesar de las numerosas ventajas, los métodos antes mencionados muestran una desventaja en común: requieren un equipo sofisticado, lo cual las hace comparativamente caras. Sin embargo, la autenticación de productos cárnicos debería usarse como una prueba de detección rápida, relativamente barata, no destructiva y usar equipo compacto y portátil. Los métodos ultrasónicos, que se usan en la identificación de otros productos alimenticios, como la miel (RATAJSKI et. al., 2010), ofrecen dichas capacidades.

Se usaron cuatro tipos de músculos en este estudio: lomo de cerdo (M. longissimus dorsi), jamón de cerdo (M. biceps femoris), pechuga de pavo (M. pectoralis major) y muslo de pavo (M. extensor iliotibialis). Cada tipo de carne estuvo representada por 30 muestras, cada una obtenida de un animal diferente.

Es bien conocido el método para la determinación de la composición de materiales biológicos basado en la velocidad de las ondas de sonido que penetran el material (GHAEDIAN et. al., 1998, BENEDITO et. al., 2001). Se formuló una hipótesis de investigación de que el método anterior podría utilizarse para determinar las proporciones de carne cruda (músculos de diferente origen animal) en un producto cárnico o para verificar que un producto contiene las materias primas declaradas por el fabricante. Pero esto sería posible sólo si se observan diferencias significativas en la velocidad del sonido entre los ingredientes. Por lo

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16 [ Tecnología ] Los músculos se analizaron 48 horas post mortem. Se consideraron alimentos en lugar de tejido vivo, por lo que, no se desairearon.

Figura 1. Sistema experimental: 1 – OPBOX 2.0, 2 – PC, 3 – termómetro electrónico, 4 – plataforma, 5 – transductor acústico fijo, 6 – muestra, 7 – transductor acústico móvil, 8 – calibrador electrónico.

Las determinaciones ultrasónicas se realizaron a temperatura de almacenamiento (5 ± 1 °C) y a temperatura ambiente (20 ± 1 °C). Las señales se adquirieron por la técnica de transmisión (TT) perpendicular a las fibras musculares. El soporte experimental consistió en un emisor-receptor acústico OPBOX 2.0 (PBP Optel, Polonia) y transductores con frecuencia

nominal de 2 MHz (PBP Optel, Polonia). El sistema experimental se muestra en la Figura 1. La velocidad del sonido se determinó por el método diferencial (usando dos muestras del mismo material con diferente grosor) (NOWAK & MARKOWSKI, 2013) basado en la Ecuación 1, donde: d1 y d2 son los espesores de las muestras gruesas y delgadas; τ1 y τ2 son los tiempos de vuelo (en este caso, el tiempo cuando la señal recibida alcanza la máxima amplitud).

(1)

El coeficiente de atenuación se determinó con base en la Ecuación 2.

(2)

Los resultados se procesaron usando un análisis de varianza de una vía (ANOVA) y la prueba de Kruskal–Wallis no paramétrica a un nivel de significancia de p = 0.05. La prueba de Kruskal–Wallis se eligió debido a que los resultados en algunos casos no estuvieron distribuidos normalmente. Los datos se procesaron en el paquete STATISTICA 10.0 (Stat Soft Inc., EEUU). Los valores promedio de la velocidad de sonido, el coeficiente de atenuación y los resultados del análisis estadístico, se muestran en la Tabla 1. Las correlaciones entre los resultados se presentan en la Figura 2.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los valores promedio de los parámetros determinados y los resultados del análisis estadístico se presentan en la Tabla 1. La ve-

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[ Tecnología ] 17

VELOCIDAD DEL SONIDO c [m/s]*

COEFICIENTE DE ATENUACIÓN α [1/m]*

MÚSCULO t = 5 ± 1 °C

t = 20 ± 1 °C

t = 5 ± 1 °C

t = 20 ± 1 °C

Pechuga de pavo (m. pectoralis major)

1550.7 (5.4)A

1582.7 (6.3)A

21.3 (10.4)A

22.2 (10.1)A

Muslo de pavo (m. extensor iliotibialis)

1536.6 (8.6)B

1578.5 (5.7)A

23.2 (11.7)A,B

18.9 (7.7)A

Lomo de cerdo (m. longissimus dorsi)

1558.7 (8.5)C

1596.9 (4.7)B

30.6 (13.0)B

22.0 (9.4)A

Jamón de cerdo (m. biceps femoris)

1559.7 (5.5)C

1592.7 (5.9)B

28.1 (13.4)A,B

22.4 (12.1)A

*Los valores en la misma columna marcados con diferentes letras, son estadísticamente diferentes (p ≤ 0.05).

locidad del sonido en el lomo de cerdo (M. longissimus dorsi) fue similar a la reportada en un estudio diferente (NOWAK & MARKOWSKI, 2013) donde alcanzó 1557.4 m/s a temperatura de almacenamiento y 1598.3 m/s a temperatura ambiente. A una temperatura cercana a la ambiente (24 ± 0.5 °C), la velocidad del sonido para el músculo anteriormente mencionado, se determinó a 1601.4 por SARVAZYAN et. al. (2005). A temperatura ambiente, la velocidad del sonido en la pechuga de pavo fue un poco mayor que la determinada por GLOZMAN & AZHARI (2010) a 1576.3, pero en el estudio citado los mús-

Tabla 1. Valores promedio de velocidad del sonido y coeficiente de atenuación en los músculos analizados (los valores de desviación estándar se muestran entre paréntesis).

culos se prepararon tan homogéneos como fue posible, lo cual probablemente resultó en menores valores de velocidad del sonido. Estos autores describieron la técnica de determinación, pero fallaron al indicar el método de determinación de velocidad el sonido (en particular el tiempo de vuelo). Por lo que, la elección del método para la determinación de velocidad del sonido basado en la señal acústica recibida, puede subestimar

50 Coeficiente de atenuación [1/m]

Velocidad del sonido [m/s]

1580

Figura 2. Velocidad del sonido y coeficientes de atenuación en los músculos de pavo y cerdo analizados a temperatura de almacenamiento (5 ± 1 °C).

1570 1560 1550 1540 1530 1520

40 30 20

10 0

pechuga

muslo

lomo

jamón

pechuga

muslo

lomo

jamón

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18 [ Tecnología ]

significativamente los resultados (NOWAK & MARKOWSKI, 2013). Se observaron diferencias significativas entre los valores promedio de velocidad del sonido en los músculos de pavo a temperatura de almacenamiento, y los valores observados difirieron significativamente de los resultados relevantes en ambos músculos de cerdo. Los valores promedio de velocidad del sonido no difirieron significativamente entre los músculos del cerdo. A temperatura ambiente, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en los valores promedio de velocidad del sonido en el grupo de músculos de pavo analizados o en el grupo de músculos de cerdo evaluados, pero se observaron diferencias significativas entre esos grupos. Lo anterior indica que los músculos de pavo difieren significativamente de los músculos de cerdo en cuanto a velocidad del sonido, sin importar la temperatura. Tomando en cuenta los valores promedio del coeficiente de atenuación a temperatura de almacenamiento, los grupos de músculos de pavo y cerdo no difirieron significativamente. No se encontraron diferencias significativas en los valores de coeficiente de atenuación entre la pechuga de pavo y el muslo de pavo, o entre el muslo de pavo y lomo y jamón de cerdo. Hubo una ausencia general de diferencias significativas en el coeficiente de atenuación a temperatura ambiente. La temperatura parece jugar un papel clave en la identificación de los tipos de carne, con base en la velocidad del sonido. Es este estudio, un incremento de 5 °C en la temperatura de una muestra de carne, incrementa la velocidad promedio del sonido en cerca de 10 m/s, mientras que las diferencias en el promedio de velocidad del sonido de la pechuga de pollo y ambos músculos de cerdo, estuvieron por debajo de 10 m/s. Lo anterior sugiere que las

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mediciones inexactas de la temperatura, pueden ser enormemente responsables de los errores en la futura identificación de la carne de diferentes especies animales utilizando la velocidad del sonido.

CONCLUSIONES Se observaron diferencias estadísticamente significativas en la velocidad del sonido entre los músculos de cerdo y pavo, por lo tanto la carne de estas dos especies puede identificarse en base a los resultados de determinaciones de ultrasonido, en particular las determinaciones de velocidad del sonido. Debe resaltarse que las determinaciones inexactas de la temperatura y la determinación de velocidad del sonido pueden debilitar la confiabilidad de dicha identificación de ingredientes del producto. El coeficiente de atenuación no fue efectivo en la diferenciación de los tipos de carne debido al alto estándar de desviación y la ausencia resultante de diferencias significativas en los valores promedio de coeficiente de atenuación que describen los músculos de las diferentes especies. Es necesaria una investigación complementaria para evaluar la carne de otras especies (por ejemplo res y pollo) y determinar la velocidad del sonido en músculos que han sido mezclados y térmicamente procesados. Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfaeditores.com.

[ Bibliografía ]

REFERENCIAS AMARAL J.S., SANTOS C.G., MELO V.S.,

with elastography. Journal of Ultrasound in

OLIVEIRA M. B. P.P., MAFRA I. 2014.

Medicine, 29, 387-398.

Authentication of a traditional game meat sausage (Alheira) by species-specific PCR assays to detect hare, rabbit, red deer, pork and cow meats. Food Research International,

MOORE J.C., SPINK J., LIPP M. 2012.

60, 140–145.

Development and application of a database of food ingredient fraud and economically motivated adulteration from 1980 to 2010. Journal of Food Science, 77 (4), R118–R126.

BENEDITO J., CARCEL J.A., ROSSELLO C., MULET A. 2001. Composition assessment of raw meat mixtures using ultrasonics. Meat science, 57, 365-370.

NOWAK K. W., MARKOWSKI M. 2013. A comparison of methods for the determination of sound velocity in biological materials: A case study. Ultrasonics, 53(5), 923-927.

GHAEDIAN R., COUPLAND J. N., DECKER E. A., MCCLEMENTS D. J. 1998. Ultrasonic determination of fish composition. Journal of Food Engineering, 35, 323-337.

PREMANANDH J. 2013. Horse meat scandal – A wake-up call for regulatory authorities. Food Control, 34, 568–569.

GLOZMAN T., AZHARI H. 2010. A method for characterization of tissue elastic properties combining ultrasonic computed tomography

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[ Bibliografía ]

RATAJSKI A., BIAŁOBRZEWSKI I., DAJNOWIEC F., BAKIER S. 2010. The use of ultrasonic methods in the identification of honey types. Technical Sciences, 13, 22-29.

SARVAZYAN A., TATARINOV A., SARVAZYAN N. 2005. Ultrasonic assessment of tissue hydration status. Ultrasonics, 43, 661-671.

SENTANDREU M.A., SENTANDREU E. 2014. Authenticity of meat products: Tools against fraud. Food Research International, 60, 19–29.

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Efecto del dióxido de carbono en la vida de anaquel de pechuga de pollo desmenuzada lista para comer y almacenada bajo refrigeración Tecnología

RESUMEN

Palabras clave: Carne; conservación; empaque de atmósfera modificada; vida útil.

El objetivo del presente estudio fue determinar la vida útil de filetes de pechuga de pollo cocida lista para comer (desmenuzada) almacenada en atmósferas que fueron modificadas con diferentes concentraciones de CO2 y establecer una relación entre la concentración de este gas y el crecimiento bacteriano. Las muestras se dividieron en 7 grupos con diferentes condiciones de empaque: aerobiosis, vacío y 10, 30, 50, 70 y 90 por ciento de CO2 (manteniendo el volumen de llenado con N2). Todas las muestras se almacenaron a 4 ± 2 °C por 28 días. Durante este periodo, se realizaron pruebas de pH y cuentas de bacterias mesófilas heterótrofas aerobias (AHMB), bacterias psicrotróficas heterótrofas aerobias (AHPB), enterobacterias y bacterias ácido lácticas (LAB), y se verificaron las composiciones de gas de las atmósferas de empaque. El pH de los empaques aerobios se incrementó durante el almacenamiento. Sin embargo, los otros tratamientos resultaron en la tendencia opuesta, con la concentración de CO2 disminuyendo a lo largo

[ M.B.R. Rodriguez *1, C.A. Conte Junior *, C.S. Carneiro †, R.M. Franco ‡ y S. B. Mano * ] de las primeras 24 horas y después se mantuvo constante hasta el final del experimento. Se observó un incremento gradual en las cuentas de AHMB, AHPB, enterobacterias y LAB durante el almacenamiento; este incremento fue más rápido en la carne que se empacó bajo condiciones de aerobiosis que en otros tratamientos. Los tratamientos con una concentración de CO2 cerca de 10% exhibieron menor crecimiento de enterobacterias, mientras que el crecimiento de LAB fue discreto en todos los tratamientos, independientemente de la concentración de CO2. La vida útil de las muestras empacadas con 90% de CO2 fue 28 días. Con base en las cuentas de AHMB y AHPB, la vida útil fue tres veces mayor que para las muestras empacadas bajo condiciones de aerobiosis (9 días). Incrementar la concentración de CO2 en el empaque causó una reducción en la tasa de crecimiento de las bacterias examinadas (r = 0.99), y el tratamiento con 90% de CO2 pareció ser prometedor como un método con el cual se incrementa la vida útil del producto.

[ *Laboratorio de Control Fisicoquímico, Departamento de Tecnología de Alimentos, Universidad Federal Fluminense, NIterói, Brasil, 24230-340; † Laboratorio de Bromatología, Departamento de Productos Naturales y Alimentos, Universidad Federal de Río de Janeiro, Río de Janeiro, Brasil, 21941-590; y ‡ Laboratorio de Control Microbiológico, Departamento de Tecnología de Alimentos, Universidad Federal Fluminense, Niterói, Brasil, 24230-340. ] Industria Cárnica | Agosto - Septiembre 2015

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TecnologĂa Agosto - Septiembre 2015 | Industria CĂĄrnica

22 [ Tecnología ] ABSTRACT The objective of the present study was to determine the shelf life of ready-to-eat cooked chicken breast fillets (shredded) stored in atmospheres that were modified with different concentrations of CO2 and to establish a relationship between the concentration of this gas and bacterial growth. The samples were divided into 7 groups with different packaging conditions: aerobiosis, vacuum, and 10, 30, 50, 70, and 90% CO2 (with the remaining volume filled with N2). All of the samples were stored at 4 ± 2 °C for 28 d. During this period, pH tests and counts of aerobic heterotrophic mesophyll bacteria (AHMB), aerobic heterotrophic psychotropic bacteria (AHPB), Enterobacteriaceae, and lactic acid bacteria (LAB) were performed, and the gas compositions of the packaging atmospheres were verified. The pH of

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the aerobic packages increased during storage. However, the other treatments resulted in the opposite trend, with the CO2 concentration decreasing over the first 24 h and then remaining constant until the end of experiment. A gradual increase in the AHMB, AHPB, Enterobacteriaceae, and LAB counts was observed during storage; this increase was faster in the meat that was packed under aerobiosis conditions than in the other treatments. The treatments with a CO2 concentration above 10% exhibited lower Enterobacteriaceae growth, whereas LAB growth was discrete in all of the treatments, independent of the CO2 concentration. The shelf life of the samples packed with 90% CO2 was 28 d. Based on the AHMB and AHPB counts, the shelf life was 3 times longer than for the samples packed under aerobiosis conditions (9 d). The increased package CO2 concentration caused a reduction in the growth rate of the examined bacteria

[ Tecnología ] 23

(r = 0.99), and treatment with 90% CO2 appears promising as a method with which to increase the product’s shelf life. Key words: Meat; modified atmosphere packaging; preservation; shelf life.

INTRODUCCIÓN La necesidad de producción de alimentos listos para comer, frescos y de alta calidad, que contengan sólo ingredientes naturales, ha tenido un crecimiento constante debido a los nuevos estilos de vida de los consumidores (Katz, 1999; Conte Junior et. al., 2010). Los filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada, son un producto muy práctico debido a que pueden consumirse directamente o usarse para hacer otros productos. Sin embargo, hay un riesgo de contaminación durante el procesamiento de la carne de este producto ya que la trituración incrementa el área de superficie expuesta y facilita la contaminación y como consecuencia el deterioro (Cortez-Vega et. al., 2012; Huda et. al., 2012). Es importante resaltar que el pollo es altamente perecedero y susceptible a cambios debido a alteraciones físicas y químicas y al crecimiento bacteriano (Tsola et. al., 2008). La temperatura de almacenamiento y tipo de empaque, así como las especies y número de bacterias psicrotróficas, son los principales factores que afectan el deterioro de la carne de ave (Tuncer y Sireli, 2008). Nuevos métodos de conservación están siendo estudiados para reducir el crecimiento de microorganismos que aparecen antes de o durante el procesamiento del pollo (Conte Junior et. al., 2010; Fraqueza y Barreto, 2011; Novaes et. al., 2012; Ahn et. al., 2013). El efecto del oxígeno atmosférico y el crecimiento de microorganismos aerobios, son importantes factores que influencian la

vida útil de los alimentos perecederos mantenidos en aerobiosis (Parry, 1993; Sarantópoulos et. al., 1998; Mano et. al., 2002). Por ello, la conservación de alimentos frescos, particularmente carne en empaque de atmósfera modificada (MAP), se ha mejorado enormemente durante los últimos 20 años (Mano et. al., 2000; Lopes et. al., 2004; Mantilla et. al., 2009). El empaque de atmósfera modificada consiste en la sustitución de la atmósfera que rodea al producto por una atmósfera alternativa (por ejemplo, un gas o una mezcla de gases) que está especialmente preparada para cada tipo de alimento, permitiendo mejorar el control de reacciones químicas, físicas y microbiológicas y evitando o minimizando los tipos primarios de deterioro que pueden ocurrir durante el almacenamiento (Parry, 1993; Ordóñez, 1996; Monteiro et. al., 2012). El empaque en atmósfera modificada es muy importante para los alimentos dado que este puede extender la vida útil del producto; particularmente, el uso de dióxido de carbono debería mejorarla debido a que tiene un grado bacteriostático o efectos bactericidas sobre ciertos microorganismos (Mano et. al., 2000; Jeremiah y Gibson, 2001; Malavota et. al., 2006). Aunque el uso de MAP se ha incrementado durante los últimos 10 años, la optimización de la mezcla gaseosa, composición y concentración para asegurar la calidad

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24 [ Tecnología ]

del alimento y seguridad de cada producto, permanece como un reto (Narasimha y Sachindra, 2002; Novaes et. al., 2012). Por ello, el propósito del presente estudio fue determinar la vida útil de filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada, almacenada bajo refrigeración y empacada en atmósferas modificadas con diferentes concentraciones de CO2 y evaluar la influencia de la concentración de este gas en el comportamiento de las bacterias mesófilas y psicrotróficas, enterobacterias y bacterias ácido lácticas (LAB).

Industriais Ltda., Minas Gerais, Brasil) y se enfriaron a 4 ± 2 °C. Esta etapa se realizó en un matadero localizado en el estado de Río de Janeiro. Los filetes cocidos y desmenuzados se empacaron con hielo (1 ± 1 °C) y se enviaron al laboratorio para ser empacados en atmósfera modificada (tratamientos) y en condiciones de aerobiosis (control). Además, se llevaron a cabo las pruebas bacteriológicas, determinaciones de pH y determinación de composición del gas dentro de los empaques.

Tratamiento de la muestra

MATERIALES Y MÉTODOS Muestras Se cocinaron aproximadamente 6.3 kg de filetes de pechuga de pollo (M. pectoralis major) a 100 °C y 2 kgf/cm2 de presión por 20 min. Los filetes se desmenuzaron inmediatamente usando una máquina trituradora de acero inoxidable (Cozix, Equipamentos e Serviços

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Ciento cinco muestras de aproximadamente 60 g de filete de pollo cocido y desmenuzado, se empacaron en bolsas de plástico multicapa de alta barrera (Cryovac BB4L) con coeficientes de difusión, de acuerdo con el proveedor, de 150 cm3/24 h∙m2∙bar de CO2, 35 cm3/24 h∙m2∙bar de O2 y 1.4 cm3/24 h∙m2∙bar de N2 a 22 °C. Las bolsas se llenaron con aproximadamente 1 L de las siguientes atmósferas: T1 (empaque en aerobiosis, control), T2 (empaque al vacío), T3, T4, T5, T6 y T7

[ Tecnología ] 25

(empaque en atmósfera modificada con 10, 30, 50, 70 y 90% de CO2, manteniendo el volumen de llenado con N2). Las muestras empacadas en condiciones de aerobiosis se colocaron en bandejas de poliestireno expandido envueltas con una película de cloruro de polivinilo. Todas las muestras se almacenaron a 4 ± 2 °C por 28 días. Los intervalos para el pH y las pruebas bacteriológicas y evaluación de la composición del gas dentro de los empaques, se establecieron en base en la evolución de los resultados que se observaron para cada parámetro (Monteiro et. al., 2012).

Análisis bacteriológico Se siguió el método establecido por la Asociación Americana de Salud Pública (APHA, 2001) para bacterias mesófilas heterótrofas aerobias (AHMB) y bacterias psicrotróficas heterótrofas aerobias (AHPB); las muestras se cultivaron en agar cuenta en placa, se incubaron invertidas a 35 ± 1 °C y se leyeron después de 48 ± 2 h, o se incubaron a 7 ± 1 °C y se leyeron después de 10 días, respectivamente. La cuenta de LAB se realizó usando el método de vertido en placa con agar De Man-Rogosa-Sharpe y se incubaron a 30 ± 1 °C por 120 h (APHA, 2001). Para la cuenta de enterobacterias, se usó el método de vertido en placa en doble capa con agar cristal violeta rojo neutral y bilis glucosa. La incubación se realizó a 35 ± 1 °C por 18/24 h (APHA, 2001).

minó usando un equipo de análisis de gases (PBI-Dansensor, Check Pointer O2/CO2, Ringsted, Dinamarca) y se expresó como O2% y CO2%. El gas remanente en los empaques fue N2 (Esmer et. al., 2011).

Análisis estadístico Las curvas de crecimiento bacteriano se ajustaron usando el programa estadístico DMFit 2.0 (IFR, Norwich, RU) basado en la microbiología predictiva e idealizada de Baranyi y Roberts (1994). Los resultados de pH fueron estadísticamente modelados con una regresión lineal polinomial de segundo orden. Se usaron las correlaciones de Pearson para examinar la relación entre la concentración de CO2 y el tiempo de duplicación de AHMB en los grupos T3, T4, T5, T6 y T7. Cuando F fue significativa, se realizaron pruebas post-hoc adicionales con el ajuste Bonferroni. La significancia estadística se fijó a un nivel de 0.001 de confianza. Todos los análisis se realizaron usando un paquete estadístico comercialmente disponible (GraphPad Prism versión 5.00 para Windows, GraphPad Software, San Diego, CA).

Determinación de pH Después de las pruebas microbiológicas, se midió el pH por triplicado usando el método potenciométrico con un peachímetro digital (Digimed, modelo DM-32, São Paulo, Brasil) de acuerdo con la técnica descrita por la Asociación de Químicos Analíticos (AOAC, 2005).

Determinación de la concentración de gas en el interior del empaque La concentración de gas dentro de los empaque con atmósfera modificada, se deter-

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26 [ Tecnología ] RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Figura 1. Variación de la composición de dióxido de carbono (A) y O2 (B) de filetes de pollo cocido y desmenuzado, empacado en los grupos de tratamiento T1 (empaque en aerobiosis, control), T2 (empaque al vacío), T3, T4, T5, T6 y T7 (empaque en atmósfera modificada) con 10/90, 30/70, 50/50, 70/30 y 90/10 de CO2/ N2, respectivamente), los cuales se mantuvieron bajo temperatura de refrigeración (4 ± 2 °C).

Concentración de CO2 (%)

100

Las variaciones en la composición de gas durante los 28 días de almacenamiento, se muestran en la Figura 1. Se observó reducción del dióxido de carbono durante las primeras 24 h de almacenamiento en todos los tratamientos. Este comportamiento puede explicarse debido a que el CO2 se disuelve en la fase acuosa y oleosa del producto, resultando en la contracción del volumen del empaque (Jakobsen y Bertelsen, 2002; Rotabakk et. al., 2008). Sin embargo, no se observó una posterior reducción

0 0

T3 T4

8 Concentración de O2 (%)

T5 T6

0 0

16 Días

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en el volumen después de las horas iniciales en el almacenamiento. La concentración de CO2 se mantuvo estable después del primer día de almacenamiento y no se observó variación significativa en la composición de la atmósfera en ninguno de los tratamientos durante el periodo de almacenamiento restante. Este resultado puede explicarse por la disminución de la disolución de CO2 en la matriz del alimento y el incremento del crecimiento bacteriano, con la resultante producción de CO2 (Esmer et. al., 2011). Friedrich et. al. (2008) y Degirmencioglu et. al. (2012) describieron resultados similares. El porcentaje de oxígeno residual disponible dentro de los empaques sometidos a atmósfera modificada, disminuyó durante el almacenamiento y alcanzó valores debajo de 1% al final del periodo de almacenamiento para todos los tratamientos con CO2. Este resultado está relacionado con el hecho de que la mayoría de los microorganismos presentes en la carne, tales como Brochothrix thermosphacta y LAB, las cuales producen dióxido de carbono como metabolito (Nychas, 1994; Patsias et. al., 2006; Gallas et. al., 2010), usan el oxígeno residual disponible. Además, la actividad bioquímica de la carne y la impermeabilidad del plástico, ayudan a mantener una concentración de O2 reducida dentro de los empaques (Mano et. al., 2002). El valor de pH inicial de los filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada fue 6.3 (Figura 2). Este pH concuerda con los valores reportados por Balamatsia et. al. (2007) en músculo de pollo fresco. Este valor promedio de pH de las muestras en condiciones de aerobiosis presentó una tendencia de incremento durante el periodo de almacenamiento, indicando una disminución en la calidad de la muestra. De acuerdo al incremento de la cuenta bacteriana, hay una intensa actividad metabólica en el alimento, lo cual lleva a la producción de productos alcalinos que incrementan el pH de la matriz del alimento (Fang y Lin, 1994). En el presente estudio, hay un incremento de pH acompañado del crecimiento de AHMB (T1).

[ Tecnología ] 27

Los valores promedio de cuentas de AHMB, AHPB, enterobacterias y LAB se presentan en la Figura 3. Para todos los tratamientos, encontramos coeficientes de determinación y rangos respectivos de 0.95 a 0.99, 0.96 a 1.00, 0.46 a 1.0 y 0.93 a 1.00. La cuenta de AHMB para los filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada fue 5.1 log ufc/g (día 0; Figura 1A). La alta cuenta inicial está relacionada con las etapas de procesamiento, especialmente durante la trituración y empaque manual, en los cuales se incrementa el riesgo de contaminación. La cuenta de AHMB alcanzó 7 log ufc/g, lo cual se considera por encima del límite aceptable para carne de ave fresca como lo define la Comisión de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos (ICMSF, 1988). Las AHMB estuvieron presentes en 7.0 log ufc/g en T1 al día 9 de almacenamiento. La curva de crecimiento bacteriano en T3, fue similar, alcanzando el mismo valor al 10º día de almacenamiento. Se determinaron valores similares para el empaque al vacío (T2) y el empaque de 30/70 CO2/N2 (T4), los cuales tuvieron una vida útil de 13 o14 días. El efecto del dióxido de carbono en la reducción de la tasa de crecimiento bacteriano fue evidente en las muestras T5, T6 y

T7, las cuales presentaron una vida útil de 21, 23 y 28 días, respectivamente. La Tabla 1 muestra que el tiempo de duplicación (h) fue inversamente proporcional a la concentración de CO2. Por ejemplo, T7 presentó una fase log de 3.6 h, mientras que la población bacteriana de las muestras con 10% de CO2 (T3) se duplicó en 1.2 h. Esta parece ser la etapa de crecimiento donde el dióxido de carbono tiene una función bacteriostática. Al completar el experimento, la cuenta de AHMB en el tratamiento T7 (90% de CO2) fue 107 log ufc/g, mientras que el tratamiento T3 (10% de CO2) alcanzó valores de 109 log ufc/g. Estos resultados revelan el efecto del CO2 sobre el crecimiento de AHMB. Este efecto se debe a (i) la restricción de oxígeno dentro del empaque y (ii) a la actividad bacteriostática y bactericida del CO2 debido a la alteración que causa en las funciones de la membrana celular, inhibición directa de enzimas y reducción de la velocidad de reacciones enzimáticas (Daniels et. al., 1985; Church, 1993; Sarantópoulos et. al., 1998).

Figura 2. Valores de pH de los filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada en los grupos de tratamientos T1 (empaque en aerobiosois, control), T2 (empaque al vacío), T3, T4, T5, T6 y T7 (empaque en atmósfera modificada con 10/90, 30/70, 50/50, 70/30 y 90/10 de CO2/N2, respectivamente), los cuales se mantuvieron en temperatura de refrigeración (4 ± 2 °C).

La Figura 3B muestra que la cuenta inicial de AHPM fue 5.0 log ufc/g. Las curvas de crecimiento bacteriano fueron similares para todos los tratamientos. Sin embargo, el crecimiento fue menor en los tratamientos con

7.0

6.6

Los valores promedio de pH que se obtuvieron para otros grupos (T2-T7) disminuyeron durante el almacenamiento; esta disminución fue más evidente entre los días 12 y 16. Muchos autores (McMullen y Stiles, 1993; Gill, 1996; Leygonie et. al., 2011; Gómez y Lorenzo, 2012) observaron una disminución en los valores de pH como consecuencia de la solubilidad de CO2 en la matriz del alimento y un incremento en el número de LAB. Los grupos T2-T7 exhibieron un incremento significativo en las LAB (la población dominante de AHMB) y una disminución en el pH, con valores entre 5.8 y 6.0.

6.2

5.8

5.4 0

Días

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28 [ Tecnología ] A

B T1

6 5

2 12

7 Log ufc g-1

6 5

5 4

Log ufc g-1

2 0

Días Figura 3. Cuentas promedio de bacterias mesófilas heterótrofas aerobias (AHMB; A), bacterias psicrotróficas heterótrofas aerobias (AHPB; B), enterobacterias (C) y bacterias ácido lácticas (LAB; D) en los filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada de los grupos de tratamiento T1 (empaque en aerobiosis, control), T2 (empaque al vacío), T3, T4, T5, T6 y T7 (empaque en atmósfera modificada con 10/90, 30/70, 50/50, 70/30 y 90/10 de CO2/ N2, respectivamente), los cuales se mantuvieron a temperatura de refrigeración (4 ± 2 °C).

atmósferas enriquecidas con CO2 que para el grupo control. Debe resaltarse que la existencia del género psicrótrofo aerobio estricto tuvo un mejor desarrollo en una atmósfera rica en O2 (Gram y Huss, 1996). La comparación de los tratamientos T1 y T7 mostró que es más difícil para este grupo bacteriano crecer en productos que fueron empacados en atmósferas enriquecidas en CO2. La cuenta inicial de enterobacterias fue aproximadamente 103 log ufc/g (Figura 3C). La

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Días

presencia de este grupo bacteriano está tradicionalmente asociado con la calidad higiénica y sanitaria de los alimentos (del Río et. al., 2007). El crecimiento de enterobacterias presentó un comportamiento variable dependiendo de la composición de la atmósfera de empaque; los grupos T1, T2 y T3 presentaron un incremento significativo en el crecimiento, los tratamientos T4 y T5 no exhibieron un incremento, y los tratamientos T6 y T7 exhibieron una disminución en el crecimiento durante el almacenamiento.

[ Tecnología ] 29

1 2

TRATAMIENTO

FASE LAG (d)*

TIEMPO DE DUPLICACIÓN (h)*

FASE ESTACIONARIA1 (log ufc/g)

VIDA ÚTIL2 (d)

T1 (aerobiosis)

1.8

1.1

9.1

T2 (empaque al vacío)

1.9

1.8

8.8

T3 (10% CO2/90% N2)

1.8

1.2

7.4

T4 (30% CO2/70% N2)

2.5

1.8

7.7

T5 (50% CO2/50% N2)

0.5

2.5

7.6

T6 (70% CO2/30% N2)

2.1

2.9

7.2

T7 (90% CO2/10% N2)

2.6

3.6

7.0

La fase lag, tiempo de duplicado y fase estacionaria se evaluaron usando el programa estadístico DMFit 2.0 (IFR, Norwich, Reino Unido). La vida útil de la carne fue definida como el número de días necesarios para alcanzar 107 ufc/g.

Las LAB incrementaron en número durante el almacenamiento (Figura 3D); sin embargo, las LAB no fueron el grupo de AHMB dominante en los tratamientos con baja concentración de CO2. La presencia de LAB en el tratamiento T7 fue similar a la de AHMB (Figuras 3A), indicando que las LAB prevalecieron en este tratamiento. En un ambiente anaeróbico, las bacterias productoras de ácido láctico prosperan dado que son más tolerantes al CO2 que las pseudomonas o enterobacterias (Stiles, 1991; Dainty y Mackey, 1992). De acuerdo con Vermeiren et. al. (2004), las LAB prosperan en procesos de deterioro de productos cárnicos almacenados a temperaturas de refrigeración y condiciones anaerobias, como el MAP. La vida de anaquel aumenta a altas concentraciones de CO2, debido a que el deterioro que causan las LAB ocurre después que con las bacterias aerobias, como Pseudomonas spp. Generalmente, una de las alteraciones causadas por las LAB se describe como la acidificación del producto, lo cual difiere de la putrefacción que causan las AHMB (Stiles, 1991; Smolander et. al., 2004). En el presente estudio, también se observó una disminución del pH en el tratamiento al vacío y en todos los tratamientos con CO2.

Estas pruebas bacteriológicas y resultados de pH demuestran que el uso de MAP extiende la vida útil del producto. Los grupos bacterianos examinados presentaron una menor tasa de crecimiento en las condiciones de tratamiento que fueron enriquecidas con CO2 comparados con los tratamientos restantes. Sin embargo, también se deben analizar patógenos específicos. La mejor conservación con respecto a la descomposición microbiológica, se obtuvo en los empaques con altas concentraciones de CO2. Aunque otros parámetros de calidad, como los atributos sensoriales, deben considerarse cuando se evalúa la vida comercial del producto, sugerimos el uso de una atmósfera de 90% CO2 para la conservación de filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada lista para comer, dado que esta condición resultó ser la de mayor vida útil comparada con otros tratamientos examinados.

Tabla 1. Parámetros de crecimiento de bacterias mesófilas heterótrofas aerobias (fase lag, tiempo de duplicación, cuenta en la fase estacionaria y vida útil) en filetes de pechuga de pollo cocida y desmenuzada empacados bajo diferentes tratamientos a 4 ± 2 °C para 28 días.

Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfaeditores.com.

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Estudio de vida útil y calidad de tilapia molida con algas Nori e Hijiki como aditivos naturales [ Ingridy Simone Ribeiro 1, Ligianne Din Shirahigue 2,

Tecnología

Lia Ferraz de Arruda Sucasas 2, Lika Anbe 2, Pedro Gomes da Cruz 3, Cláudio Rosa Gallo 2, Solange Teresinha Carpes 4, Marcos José Marques 5 y Marília Oetterer 2 ]

RESUMEN La extracción de carne separada mecánicamente ha surgido como un proceso atractivo. Sin embargo, incrementa la incorporación de oxígeno y, consecuentemente, de sabores debido a la rancidez. Por ello, se deben añadir conservadores. El objetivo de este estudio fue evaluar la vida de anaquel de tilapia molida para reemplazar los conservadores sintéticos utilizando extractos de algas Hijiki y Nori. La aplicación de los extractos no tuvo efecto sobre la composición química de la ti-

lapia molida. Los extractos de alga tuvieron efecto inhibitorio sobre el nitrógeno básico volátil total. La tilapia molida cumplió con el estándar microbiológico establecido por la ley brasileña. Los panelistas no detectaron diferencias en el aroma a rancio y sólo se detectaron diferencias menores en el color de los productos. Se pudo concluir que la tilapia molida con extractos de alga estuvo dentro de los estándares de calidad durante su almacenamiento en congelación.

[ 1 Departamento de Patología Vegetal, Universidad Federal de Lavras (UFLA), P.O. Box 3037, 37200-000 Lavras, MG, Brasil.

Departamento de Industria Agroalimentaria, Alimento y Nutrición, Colegio de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidad de Sao Paulo (ESALQ/USP), Padua Dias Avenue 11, P.O. Box 9, 13418-900 Piracicaba, SP, Brasil. 3 Embrapa Ganadería Sudeste, Km 234, P.O. Box 1, 13560-970 Sao Carlos, SP, Brasil. 4 Departamento de Química, Universidad Federal Tecnológica de Paraná (UTFPR), 85503-390 Pato Branco, PR, Brasil. 5 Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Universidad Federal de Alfenas (UNIFAL-MG), Gabriel Monteiro da Silva 700, 37130-000 Alfenas, MG, Brasil. E-mail: ingridyribeiro@gmail.com ]

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TecnologĂa Agosto - Septiembre 2015 | Industria CĂĄrnica

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ABSTRACT The extraction of mechanically separated meat has emerged as an attractive process. However, it increases the incorporation of oxygen and, consequently, of flavors due to rancidity. Thus, preservatives must be added. The objective of this study was to evaluate the shelf life of minced tilapia to replace synthetic preservatives with Hijiki and Nori seaweeds extracts. The application of the extracts had no effect on the chemical composition of the minced tilapia. The seaweed extracts had inhibitory effect on total volatile base nitrogen. The minced tilapia complied with the microbiological standard set by Brazilin law. The panelists detected no differences in the rancid aroma and only minor differences were detected in the color of the products. It can be concluded that the minced tilapia with added seaweed extracts were within quality standards during frozen storage.

INTRODUCCIÓN La tilapia ha surgido como una de las especies más cultivadas y comercializadas en Brasil. En el 2000, la fabricación representó el 18.4% de la producción total en acuacultura. En 2004, ésta representó 38% de la producción total en

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aproximadamente 70,000 t [1]. La tilapia, actualmente producida en 132,000 t/año, es el producto “insignia” de la acuacultura nacional ya que representa el 39% del total de los peces de cultivo [2]. El incremento en la producción de tilapia a través de los años, se debe a las características agriculturales de la especie y a su adaptación al clima del país. Tiene un valor nutricional considerable, ya que es rica en aminoácidos esenciales, ácidos grasos insaturados, vitaminas y minerales, haciéndola atractiva para los consumidores que están cada vez más preocupados acerca de mantenerse saludables y con una dieta balanceada. El procesamiento industrial de la tilapia en Brasil, comenzó en los 1990s en Paraná occidental, enfocándose solamente en un producto, filetes de tilapia congelados. El rendimiento de filetes de tilapia fue bajo, se generó tan sólo de un 30-33%, trayendo como consecuencia una gran cantidad de desecho [3]. Tradicionalmente, el desecho del fileteado y el desecho de otros procesos de conservación del pescado se usan en la producción de harina de pescado para alimentación animal o se desechan en el ambiente, creando problemas de contaminación y pérdidas económicas.

[ Tecnología ] 33

Una alternativa simple para el uso de este desecho ha sido la preparación de ensilaje y su subsecuente uso en alimento animal. Sin embargo, el esqueleto de pescado que sobra después del fileteado aún tiene partes comestibles de buena calidad que podrían utilizarse para consumo humano [4, 5]. La producción de carne mecánicamente separada (CMS) ha surgido como un proceso atractivo debido a su alto nivel de recuperación de carne; crea materia prima básica, y es versátil para el desarrollo de co-productos. La aplicación de CMS genera diversos productos a partir de la carne molida como surimi, kamaboko, hamburguesas y salchichas [6]. El pescado molido, está definido en el Codex como: un producto obtenido de una o más especies de pescado con características sensoriales similares que se han sometido a procesos de separación mecánica, resultando en partículas de tejido muscular que

están libres de hueso, piel y vísceras [6]. Sin embargo, el proceso de separación mecánica genera un producto con una gran superficie de área, haciéndolo vulnerable a cambios físicos, químicos y microbiológicos en un corto periodo de tiempo. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de nuevas formulaciones de productos para mejorar la calidad tecnológica del pescado molido, y puede lograrse usando ingredientes como conservadores [3]. La necesidad de reemplazar los aditivos alimentarios sintéticos como el hidroxianisol butilado (BHA) y el hidroxitolueno butilado (BHT), de los cuales se dice inducen cambios en los niveles lipídicos y enzimáticos en animales y efectos potencialmente cancerígenos, han provocado interés en el estudio de sustancias con actividad antioxidante [7]. La mayoría de las investigaciones recientes se han llevado a cabo acerca del reemplazo de los aditivos químicos usados en los productos cárnicos, incluyendo el pescado, con

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productos no sintéticos como corteza, semillas de uva, semillas de frambuesa y romero [8-14]. En Brasil, la investigación sobre productos naturales de origen marino, particularmente algas, comenzó en 1960s. Las algas están agrupadas en dos categorías principales: las

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microalgas, encontradas tanto en hábitats bentónicos como litorales y también a través del océano como fitoplancton y las macroalgas o algas, las cuales ocupan la zona litoral y pueden clasificarse como rojas (Rhodophyta), café (Phaeophyta) o verde (Chlorophyta) dependiendo de su composición nutrimental y química. El descubrimiento de metabolitos con actividad biológica a partir de las algas, se ha incrementado significativamente en las décadas recientes [15], con la mayoría de la información disponible referente a la composición química de estas sustancias. Las algas que son deshidratadas y almacenadas por largos periodos de tiempo no sufren oxidación, incluso contienen 30% de ácidos grasos poliinsaturados totales. Por ello, el mecanismo antioxidante de las algas es un tópico de investigación interesante [7].

[ Tecnología ] 35

Específicamente, la aplicación de algas como antioxidantes en alimentos es un área potencial de investigación [16]. Este trabajo es el primer reporte sobre el uso de extractos de alga en productos derivados del pescado. El objetivo de este estudio fue reemplazar los conservadores sintéticos usados en la tilapia molida con extractos de algas y evaluar la vida útil (atributos microbiológicos, fisicoquímicos y sensoriales) de estos nuevos productos de pescado.

MATERIALES Y MÉTODOS 2.1. Algas y tilapia. El alga roja Nori (Porphyra tenera) y el alga café Hijiki (Hijikia fusiformis) se obtuvieron en forma deshidratada a partir de proveedores de productos alimenticios orientales antes de la preparación de los extractos etanólicos. Se obtuvieron un total de 74.3 kg (135 pescados) de tilapia Nile (Oreochromis niloticus) de Fish Palmares ubicada en la región de Igaratá, Estado de Sao Paulo. El pescado se recolectó en Enero de 2011. 2.2. Preparación de los extractos de alga. Cada una de las algas deshidratadas se molió y después se pesó (10 g) en un matraz Erlenmeyer. Posteriormente, se añadieron 100 mL de etanol al 60% (v/v) como solvente extractor. La extracción se realizó por agitación manual. Los matraces se sellaron y almacenaron

en la oscuridad a temperatura ambiente por 48 horas para la extracción de los compuestos fenólicos. Los extractos se filtraron cualitativamente a través de papel filtro y después se almacenaron en viales ámbar a 8 °C [17]. 2.3. Procesamiento de CSM y tilapia molida. En la planta de procesamiento (ESALQ/USP), se pesó el pescado entero, se lavó con agua, se descamó, evisceró y descabezó. Después se lavó profundamente, y se procesó en una trituradora mecánica, marca HIGH TECH modelo HT 100-C, para producir la CSM [17]. La CSM obtenida se lavó con agua con un mínimo de cloro residual libre de 0.5 mg/L [2] a 10 °C. Se usó una proporción de 3 L de agua para 1 kg de CSM para el lavado. La homogeneización se realizó posteriormente de manera manual por 3 minutos, seguida de un periodo de descanso de 3 min. La tilapia molida lavada se almacenó en una bolsa de nylon y se centrifugó para drenar el exceso de agua. Antes de la adición de los extractos de Hijiki y Nori a la tilapia molida, se determinaron los equivalentes de ácido gálico (EAG) de los extractos por el método de Folin Ciocalteau [18]. Las concentraciones usadas de los extractos fueron 25 y 50 g EAG/g de tilapia molida. Se preparó una muestra control bajo las mismas condiciones sin la adición de ningún extracto de alga. Se preparó un control positivo con la adición de BHT a una concentración de 100 μg BHT/g de tilapia molida. Se investigaron seis tratamientos. Las muestras se

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empacaron en porciones de 300 g en bolsas de polietileno plástico, se congelaron y almacenaron a -18 °C. Los análisis se realizaron en el día de procesamiento y después de 60, 120 y 180 días de almacenamiento. 2.4. Composición química de la tilapia molida. El contenido de humedad de las muestras se determinó midiendo la pérdida de peso de las muestras colocadas en un horno calentado a 105 ± 1 °C hasta que se alcanzó peso constante [19]. El contenido de proteína de las muestras se cuantificó determinando el contenido de nitrógeno total usando el método de Microkjeldahl y un factor de 6.25 para convertir los valores de N proteico [20]. En la determinación del contenido de lípidos de las muestras, los lípidos se extrajeron primero usando el método de Soxhlet con hexano como solvente [19], seguido de la preparación de metil ésteres de los ácidos grasos. El método fue el siguiente: se añadieron 2 mL de n-hexano y 0.2 mL de 2 mol equi/L de KOH metanólico a 100 mg de muestra en un tubo y se agitó por 30 seg;

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después se añadieron 3 mL de cloruro de sodio saturado a la mezcla, se dejó reposar hasta que ocurrió separación de fases. La fase superior se analizó mediante cromatografía de gases. Se usó un cromatógrafo de gases Young LiModel serie 6000 con un detector de ionización de flama y una columna Supelco 2560 (10 m × 0.25 mm × 0.2 mm) a las siguientes condiciones de operación: programa de temperatura de la columna que comienza con mantener una temperatura de 45 °C por 4 min, seguida de una primera rampa a 13 °C/min hasta 175 °C (27 min) y después una segunda rampa a 4 °C/ min hasta 215 °C (35 min); una temperatura de inyector de 220 °C; una temperatura de detector de 220 °C; y una proporción de Split de muestra de 1:50. Se inyectó un volumen de 1 μL de muestra en el cromatógrafo. Los picos se identificaron por comparación de los tiempos de retención de los patrones de metil ésteres con los componentes separados de la muestra usando el software YL Clarity [21]. La fracción de cenizas de las muestras se determinó por incineración

[ Tecnología ] 37

de la materia orgánica en una mufla a 550 °C hasta que se alcanzó peso constante [19]. 2.5. Nitrógeno básico volátil total (TVB-N). Este análisis se realizó usando una versión del método de destilación número 20 de la Regulación Brasileña [22] el cual fue ajustado por Savay da Silva et. al. [23]. La tilapia molida (50 g) se homogeneizó en 150 mL de ácido tricloroacético para la precipitación del nitrógeno proteico. El sobrenadante conteniendo el nitrógeno volátil se convirtió a vapor alcalinizado el cual fue recibido en una solución de ácido bórico y la solución se tituló con ácido sulfúrico 0.005 mol equi/L en presencia de una mezcla de indicador.

2.6. Evaluación microbiológica. Los análisis microbiológicos se realizaron usando kits proporcionados por ANVISA para productos derivados del pescado (como el surimi) y productos que están congelados o refrigerados. La RDC Brasileña no. 12 [24] recomienda el conteo de Staphylococcus aureus coagulasa positiva, Salmonella spp. y Coliformes a 45 °C [25]. 2.7. Análisis sensorial. El análisis sensorial se realizó por evaluación de la intensidad del cambio de color y sabor de la tilapia molida, conforme se hizo rancia. La evaluación usó una escala hedónica en la cual una puntuación de 1 representó una intensidad extrema, mientras que una puntuación de 9 representó la ausencia del factor sensorial. Las pruebas sensoriales se realizaron por 12 panelistas (staff y estudiantes de la ESALQ/ USP), de edades entre 18 y 40 años. De los seis tratamientos desarrollados, cada panelista recibió cuatro muestras (4 tratamientos) que se seleccionaron aleatoriamente. Las pruebas se realizaron en cabinas individuales bajo luz blanca natural en el Laboratorio de Análisis Sensorial del Departamento de Agronegocios, Alimentos y Nutrición en la ESALQ-USP. Las muestras almacenadas por 0, 60, 120 y 180 días se presentaron en platos de cerámica y se codificaron con 3 dígitos numéricos que se seleccionaron aleatoriamente. Esta evaluación sensorial se aprobó por el Comité de Ética en Investigación en el Colegio de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP) bajo el Protocolo número 94, emitido por la circular COET/127. 2.8. Análisis estadístico. Se usó el software SAS 9.2 para el análisis estadístico de los datos. Se realizó un estudio preliminar para evaluar los supuestos sobre los cuales los datos estaban basados. Los datos se evaluaron en cuanto a homogeneidad de varianza, los valores atípicos se eliminaron y

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después se tomaron las medidas correctivas apropiadas. Los datos se analizaron usando el modelo de análisis de varianza apropiado y una prueba para la comparación de medias (P < 0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN El rendimiento de carne de pescado puede estar influenciado por varios factores como la especie, tamaño del pescado y el método utilizado para remover la carne. En el caso de la tilapia molida, el número de lavados y método usado para drenar el exceso de agua, pudo influenciar el rendimiento final. El rendimiento de CSM de tilapia fue 34.92% del pescado entero. Este valor es similar a los otros, 33.57% [26] y 33.76% [27], pero menor que 46.90% [5]. El rendimiento de CSM en relación al pescado que se evisceró y descabezó fue 80.04%, mayor que el valor obtenido, 51.73% [26] pero similar a 78.60% [5]. Este valor fue menor que 87.43% [27].

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Las diferencias en el rendimiento pueden deberse a dos principales razones. La primera son las diferencias en la configuración del equipo de separación. Puede haber una amplia variación en el ajuste del conjunto de cuchillas responsables de la separación mecánica de la carne, lo cual puede disminuir o incrementar el rendimiento de CSM a partir de pescado descabezado y eviscerado. La segunda razón es la diferencia en el peso inicial de la tilapia. El pescado con el mayor peso, y por lo tanto mayor contenido de grasa, produce un rendimiento mayor de tilapia molida comparado con la CSM ya que los procesos de lavado remueven proteínas sarcoplásmicas y grasas [28]. Para los diferentes tratamientos, no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los valores promedio de humedad (P = 0.2026), proteína (P = 0.3585), lípidos (P = 0.4183) y cenizas (P = 0.7175). En otras palabras, la aplicación de extractos de algas y el antioxidante sintético BHT no influenciaron la composición química de la tilapia molida en estos experimentos. Para la interacción entre tratamientos y tiempo de al-

[ Tecnología ] 39

macenamiento, tampoco hubo diferencias estadísticamente significativas (humedad, P = 0.4314; proteína, P = 0.0507; lípidos, P = 0.9523; y cenizas, P = 0.4325) (Tabla 1).

y P = 0.3040, respectivamente). Sin embargo, los valores de proteínas y lípidos variaron con el tiempo (Tabla 2). Las composiciones químicas de las diferentes tilapias molidas difirieron debido al número de lavados y al proceso de eliminación de agua [5].

Con respecto al tiempo de almacenamiento, no hubo diferencias significativas en los contenidos e humedad y cenizas (P = 0.3353

Tabla 1. Composición química proximal de la tilapia molida.

COMPOSICIÓN QUÍMICA (g/100 g)

TRATAMIENTOS DE LA CARNE MOLIDA

HUMEDAD

PROTEÍNA

LÍPIDOS

CENIZAS

Sin antioxidante

82.03

12.08

5.12

0.44

BHT: 100 μg/g

81.03

12.38

5.79

0.45

Nori: 25 μg EAG*/g

81.41

11.54

5.60

0.47

Nori: 50 μg EAG*/g

80.04

13.16

6.00

0.48

Hijiki: 25 μg EAG*/g

80.93

12.69

5.72

0.45

Hijiki: 50 μg EAG*/g

80.80

12.60

5.71

0.46

Los errores estándar son los siguientes: 0.732 para humedad; 0.649 para proteínas; 0.372 para lípidos; y 0.026 para cenizas. Los valores promedio (n =3) se obtuvieron en base húmeda. *EAG: equivalentes de ácido gálico basados en los compuestos fenólicos.

TIEMPO (DÍAS)

PROTEÍNAS

LÍPIDOS

12.43ab

5.49b

12.73a

5.59ab

120

11.74b

6.04a

180

12.74a

5.54b

Tabla 2. Niveles de proteínas y lípidos en la tilapia molida con respecto al tiempo de almacenamiento.

El error estándar para las proteínas fue 0.265, mientras que el error estándar para los lípidos fue 0.152. Los promedios (n=3) que están seguidos de letras diferentes, difieren en la prueba de Tukey.

Los valores de humedad de la tilapia molida en este estudio, fueron 81% en promedio, y cercanos a los observados, 88.78% [5] y 80.69% [28]. Marengoni et. al. [29] obtuvieron un valor de humedad de 76.30% y Mélo et. al. [30] obtuvieron un valor de humedad de 72.75% de tilapia CSM. Se obtuvo un contenido de proteína promedio de 12.4% en este estudio. Otros estudios

han reportado valores de 8.93% [5], 17.74% [29], 16.5% [28] y 14.29% [30]. Los valores lipídicos variaron ampliamente en este estudio, promediando 5.66%. Los valores obtenidos por otros autores fueron 1.63% [5], 3.86% [29], 3.14% [28] y 9.26% [30]. La variación en el contenido de cenizas no

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fue mayor que el de los otros parámetros. Los valores reportados en estudios previos son 0.46% [5], 0.88% [29], 0.50% [28] y 0.45% [30]. El promedio del contenido de cenizas obtenido en este estudio fue 0.46%. Los niveles de los ácidos grasos saturados totales en los diferentes tratamientos de tilapia molida, variaron de 2.5 a 3.02 g/100 g. El contenido de ácidos grasos monoinsaturados totales variaron de 1.79 a 2.51 g/100 g. Para los ácidos grasos poliinsaturados, los valores variaron entre 0.32 y 0.85 (Tabla 3). La tilapia molida sin ningún antioxidante tuvo el valor más bajo de ácidos grasos monoinsaturados, sugiriendo que estos ácidos grasos posiblemente se degradan. La tilapia molida con adición de extractos de alga, tuvo niveles mayores de

Tabla 3. Ácidos grasos en la tilapia molida (g/100 g).

ÁCIDOS GRASOS

ácidos grasos monoinsaturados. La molida con Nori, 50 μg EAG/g, tuvo niveles de ácidos grasos monoinsaturados cercanos a los de la tilapia molida con BHT. En la fracción de ácidos grasos saturados, el ácido palmítico (C16:0) fue el ácido graso predominante con valores variando de 1.49 a 2.10 g/100 g. El ácido esteárico (C18:0) fue el segundo ácido graso más abundante con valores que variaron de 0.46 a 0.69 g/100 g. Entre los ácidos grasos monoinsaturados, el ácido oleico (C18:1n9c) fue el ácido graso más abundante con valores desde 1.46 a 2.09 g/100 g. Para los ácidos grasos poliinsaturados, el ácido linoleico (C18:2n6c) fue el más abundante; se estimó que estuvo entre 0.18 y 0.77 g/100 g. Se obtuvieron valores similares por Angelini [27]

TRATAMIENTOS DE LA CARNE MOLIDA (g/100 g) T1

0.28

0.21

0.30

0.00

C14:0

0.21

0.24

0.18

0.28

0.29

0.27

C15:0

0.00

0.01

0.02

0.01

C16:0

1.49

1.73

1.54

2.04

2.10

2.02

C17:0

0.01

0.02

C18:0

0.51

0.46

0.69

0.57

0.52

C20:0

0.00

0.02

0.01

0.02

Ácidos grasos saturados totales

2.50

2.72

2.77

2.96

3.02

2.87

C16:1

0.26

0.35

0.25

0.37

0.35

0.34

C18:1n9c

1.46

2.02

1.53

2.09

1.97

1.93

C20:1

0.07

0.11

0.08

0.00

C22:1n9

0.00

0.02

0.01

0.00

0.01

0.00

Ácidos grasos monoinsaturados totales

1.79

2.51

1.88

2.47

2.34

2.28

C18:2n6c

0.47

0.77

0.53

0.20

0.18

0.19

C18:3n3

0.02

0.05

0.03

0.16

0.14

Ácidos grasos poliinsaturados totales

0.49

0.85

0.59

0.37

0.32

0.33

Grasas trans

0.00

T1: sin antioxidante; T2: BHT: 100 μg/g; T3: Nori: 25 μg EAG*/g; T4: Nori: 50 μg EAG*/g; T5: Hijiki: 25 μg EAG*/g; T6: Hijiki: 50 μg EAG*/g. *EAG: equivalentes de ácido gálico basados en los compuestos fenólicos.

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a partir de tilapia Quenelle. El ácido docosapentaenoico (DPA) y docosahexaenoico (DHA) no se detectaron, como se esperaba, para los productos de tilapia con bajos niveles [4]. La evaluación del contenido de nitrógeno básico volátil total (TVB-N) es un método relativamente simple y comúnmente usado para evaluar la frescura del pescado. En Brasil, la Secretaría de Protección Agrícola, una oficina del Ministro de Agricultura, Ganado y Suministro, estableció un valor de 30 mg N/100 g como el máximo TVB-N permitido para pescado fresco, excepto para los elasmobranquios [31]. El pescado en excelente estado de frescura tiene valores de TVB-N en el rango de 5-10 mg N/100 g de músculo; el pescado con un nivel de frescura satisfactorio tiene valores de 15 a 25 mg N/100 g. Antes de cualquier cambio en el pescado, los niveles de TVB-N pueden variar de 30 a 40 mg N/100 g. El pescado deteriorado tiene niveles de TVB-N de cerca de 50 mg N/100 g [32]. Con base en los resultados de TVB-N, se observó que entre todas las variables, el tratamiento (P = 0.0248), tiempo de almacenamiento (P < 0.0001) y la interacción entre tratamiento y tiempo (P < 0.0001), fueron significativamente diferentes (Tabla 4).

TRATAMIENTOS

Para la variable tratamiento, el nivel más alto de TVB-N se encontró en la tilapia molida sin antioxidantes. Por lo contrario, observamos niveles más bajos de TVB-N en los tratamientos con la concentración más alta de algas (Nori a 50 μg EAG/g e Hijiki a 50 μg EAG/g). Estos hallazgos demuestran la capacidad de los extractos de algas para ejercer un efecto protector en la tilapia molida. Se observó un incremento en los niveles de TVB-N después de 120 y 180 días de almacenamiento. Todas las muestras almacenadas por varios periodos de tiempo estuvieron dentro de los parámetros establecidos por la Secretaría de Protección Agrícola [31]. Actualmente, no existen otros estudios sobre el contenido de nitrógeno básico volátil total en tilapia molida con extractos de alga. Oliveira Filho et. al. [33] usaron diferentes proporciones de tilapia molida en la formulación de salchichas y almacenaron las salchichas por 40 días bajo refrigeración (0 ± 0.3 °C). Ellos analizaron el contenido de TVB-N en esas salchichas y encontraron que no hubo diferencias significativas con el tiempo de almacenamiento.

Tabla 4. Nitrógeno básico volátil total (mg N/100 g) de tilapia molida almacenada por 180 días.

No se detectó Salmonella en las muestras de tilapia molida. En cumplimiento con los

DÍAS DE ALMACENAMIENTO

P = 0.0248

120

180

Sin antioxidante

4.14

3.72

4.62

6.55

6.40a

BHT: 100 μg/g

2.50

3.34

7.75

6.03

4.91ab

Nori: 25 μg EAG*/g

3.70

3.34

4.31

6.81

4.54ab

Nori: 50 μg EAG*/g

1.55

3.04

5.17

6.12

3.97b

Hijiki: 25 μg EAG*/g

2.84

2.83

7.75

6.55

4.99ab

Hijiki: 50 μg EAG*/g

3.79

2.14

5.17

6.89

4.50b

P < 0.0001

3.08B

3.07B

6.89A

6.49A

Los errores estándar son los siguientes: 0.34 para tratamiento, 0.22 para tiempo y 0.53 para la interacción entre tratamiento y tiempo. Los promedios (n = 3) que están acompañados de letras mayúsculas en las filas y letras minúsculas en las columnas, no difieren en la prueba de Tukey. *EAG: equivalentes de ácido gálico basados en los compuestos fenólicos.

Agosto - Septiembre 2015 | Industria Cárnica

42 [ Tecnología ]

límites de detección del método usado, se detectó <10 UFC de Staphylococcus coagulasa positivo por gramo de tilapia molida. Los otros autores encontraron resultados similares para la tilapia Quenelle, CSM y paté, respectivamente [9, 27, 34]. Mélo et. al. [30] tampoco detectaron la presencia de Staphylococcus coagulasa positivo en CSM y bologna hecha de tilapia Nile.

tos hechos de pescado, ya sea refrigerados o congelados. Se pudieron alcanzar resultados satisfactorios de la evaluación microbiológica mediante la limpieza y sanitización de los utensilios y equipo, y manteniendo la higiene de quienes manejaron los alimentos, además de usar agua clorada (5 mg/mL) durante el procesamiento de los alimentos. Kirschnik y Macedo-Viegas [5] observaron la cuenta psicrotrófica en CSM sometida a lavado y sugirieron que el proceso de lavado puede ejercer un efecto benéfico en la reducción de la carga microbiana.

Los coliformes a 45 °C están permitidos por legislación. Las muestras de tilapia molida no mostraron cuentas durante los 180 días de almacenamiento en congelación. Angelini [27] obtuvo un valor de <3.0 NMP/g para el almacenamiento de tilapia Quenelle. Kirschnik y Macedo-Viegas [5] no encontraron ningún coliforme fecal. Minozzo et. al. [34] encontraron valores de 23 y 15 NMP/g para paté cremoso y tilapia en pasta, respectivamente.

Tabla 5. Análisis sensorial para el color de la tilapia molida.

TRATAMIENTOS

Los resultados del análisis sensorial mostraron efectos significativos de los extractos añadidos en el color (Tabla 5) con respecto al tratamiento (P = 0.0304) y periodo de almacenamiento (P = 0.0480). Para la interacción entre tiempo y tratamiento, no se encontraron diferencias significativas (P = 0.8690). Se observó que la tilapia molida con Hijiki a una concentración de 50 μg EAG/g mostró los cambios de color más grandes detectados por los jueces. Los otros tratamientos no fueron estadísticamente significativos. Para el tiempo de almacenamiento, hubo un incremento gradual en el cambio de color durante los 180 días de almacenamiento.

Los resultados de los tratamientos en este estudio, estuvieron dentro de los límites permitidos por la regulación técnica sobre estándares microbiológicos para alimentos, como está descrito en la RDC no. 12 [24]. Ésta proporciona los valores límites superiores para Staphylococcus coagulasa positivo (5 x 103 UFC/g), Coliformes a 45 °C (103 NMP/g) y ausencia de Salmonella sp. en 25 g de muestras de produc-

DÍAS DE ALMACENAMIENTO

P = 0.0304

120

180

Sin antioxidante

1.62

1.75

1.80

1.70b

BHT: 100 μg/g

1.12

1.62

1.37

2.20

1.58b

Nori: 25 μg EAG*/g

1.85

1.47

1.75

2.00

1.77ab

Nori: 50 μg EAG*/g

2.40

2.30

2.62

3.00

2.58ab

Hijiki: 25 μg EAG*/g

1.77

2.62

2.50

2.65

2.38ab

Hijiki: 50 μg EAG*/g

3.10

3.07

4.12

4.00

3.57a

P = 0.0408

1.98B

2.12AB

2.35AB

2.61A

Los errores estándar para el tratamiento y tiempo fueron 0.32 y 0.18, respectivamente. Los promedios (n = 3) que están acompañados por letras mayúsculas en las filas y letras minúsculas en las columnas, no difieren en la prueba de Tukey. * EAG: equivalentes de ácido gálico basados en los compuestos fenólicos.

Industria Cárnica | Agosto - Septiembre 2015

[ Tecnología ] 43

TRATAMIENTOS

DÍAS DE ALMACENAMIENTO 0

120

180

Sin antioxidante

1.87

2.00

2.12

2.15

BHT: 100 μg/g

1.37

2.37

1.75

2.35

Nori: 25 μg EAG*/g

1.42

1.12

2.12

2.65

Nori: 50 μg EAG*/g

2.07

1.82

1.87

3.65

Hijiki: 25 μg EAG*/g

1.60

2.05

2.12

2.15

Hijiki: 50 μg EAG*/g

1.75

2.30

3.00

P = 0.0086

1.68B

1.95AB

2.17AB

2.65A

El error estándar para el tiempo de almacenamiento fue 0.18. Los promedios (n = 3) que están acompañados de letras mayúsculas en las filas, no difieren en la prueba de Tukey. * EAG: equivalentes de ácido gálico basados en los compuestos fenólicos.

En el caso del atributo de aroma a rancio (Tabla 6), el tiempo de almacenamiento influenció los resultados (P = 0.0086). Sin embargo, el tratamiento (P = 0.3374) y la interacción entre tiempo y tratamiento (P = 0.5605) no fueron significativamente diferentes a 5%. De acuerdo con el análisis sensorial, los panelistas no detectaron diferencias en el “aroma a rancio” de las muestras de tilapia molida. En otras palabras, las aplicaciones de algas y el antioxidante sintético BHT en la tilapia molida, tuvieron el mismo “aroma a rancio” estadísticamente en comparación con la muestra control. Este aroma puede ignorarse; una escala opuesta con puntuaciones de 1 (sin detección) a 9 (alta intensidad) se presentó a los panelistas para que la usaran en esta evaluación. Se detectó una diferencia con respecto sólo al tiempo de almacenamiento; las muestras almacenadas por 180 días tuvieron las puntuaciones más altas para el “aroma a rancio”. La información literaria sobre el análisis sensorial de los productos con adición de algas marinas, es escasa. Se usó el alga Wakame en diferentes proporciones en una nueva formulación en pasta y se evaluó su sabor y apariencia [35]. Las formulaciones con menores proporciones de alga 5 y 10% (p/p), fueron las más aceptadas por los jueces.

CONCLUSIONES La aplicación de extractos de alga no tuvo efecto sobre la composición proximal de la tilapia molida. La humedad, proteína, lípidos y cenizas fueron, en promedio, 81%, 12.4%, 5.66% y 0.46%, respectivamente. Sí se tiene un efecto inhibitorio sobre la producción de TVB-N. En la evaluación microbiológica, de acuerdo con las directrices establecidas por la legislación, se encontró que las muestras fueron microbiológicamente seguras. No se detectaron Salmonella y Coliformes a 45 °C y hubo <10 UFC de Staphylococcus coagulasa positivo por gramo de tilapia molida. En el análisis sensorial de las muestras, los panelistas detectaron diferencias menores en el color del producto pero no encontraron diferencias en el “aroma a rancio”. En general, los tratamientos de la tilapia molida se mantuvieron dentro de los estándares de calidad durante los 180 días de almacenamiento en congelación.

Tabla 6. Análisis sensorial para el aroma a rancio de la tilapia molida.

Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfaeditores.com.

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{44}

Autenticación de la carne de res vs carne de caballo utilizando espectroscopia de resonancia magnética nuclear [ W. Jakes a, 1, A. Gerdova b, M. Defernez a,

Tecnología

A.D. Watson a, C. McCallum a, 2, E. Limer a, 3, I.J. Colquhoun a, D.C. Williamson b y E.K. Kemsley a, * ]

Este trabajo reporta un protocolo de selección de candidatos para distinguir la carne de res de la carne de caballo, basándose en la comparación de las firmas de triglicéridos obtenidas por espectroscopia de NMR 60 MHz 1H. Utilizando un proceso simple de extracción base cloroformo, se obtuvieron espectros clásicos de triglicéridos de campo bajo con un tiempo típico de adquisición de 10 min. El pico de integración fue suficiente para diferenciar las muestras de carne fresca de res (76 extracciones) y de caballo (62 extracciones) utilizando la clasificación de Naïve Bayes. El análisis de los componentes principales dio una región de la carne de res

bidimensional, auténtica (p = 0.001) que permite compararse con otros espectros. Este modelo fue impugnado usando un subconjunto de 23 muestras de entrenamiento de congelación-descongelación. Los resultados indicaron que el almacenamiento de muestras por congelación no afecta adversamente el análisis. De una colección adicional de extracciones de muestras ocultas previamente, 90/91 espectros de carne de res fueron clasificados como auténticos, y 16/16 espectros de carne de caballo como no auténticos. Llegamos a la conclusión de que la NMR 60 MHz 1 H representa un enfoque de alto rendimiento factible para el análisis de la carne cruda.

[a Unidad de Ciencias Analíticas, Instituto de Investigación Alimentaria, Parque de Investigación Norwich, Norwich NR4 7UA, UK. Oxford Instruments Industrial Analysis, Tubney Woods, Abingdon, Oxfordshire OX13 5QX, UK. Autor de correspondencia. Tel.: +44 (0)1603 255014. E-mail: kate.kemsley@ifr.ac.uk (E.K. Kemsley). 1 Dirección actual: Escuela de Química, Universidad de Anglia Oriental, Investigación Norwich, Park, NR4 7TJ, UK. 2 Dirección actual: Worcester College, Universidad de Oxford, Oxford OX1 2HB, UK. 3 Dirección actual: Colegio Oriel, Universidad de Oxford, Oxford OX1 4EW, UK.] b

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{45}

TecnologĂa Agosto - Septiembre 2015 | Industria CĂĄrnica

46 [ Tecnología ] INTRODUCCIÓN En enero de 2013, la Autoridad de Seguridad Alimentaria de Irlanda hizo el descubrimiento de carne de caballo en una serie de hamburguesas de carne, anunciando una crisis de autenticidad de carne europea. En el Reino Unido, una investigación urgente por parte de la Food Standards Agency (FSA) encontró varios productos de carne de res que contenían carne de caballo, lo que provocó la eliminación a gran escala de los productos de los supermercados (Normas Alimentarias Agencia, 2013). Varios minoristas y proveedores estuvieron envueltos en la crisis, y más y más productos de carne de res fueron encontrados que contenían carne de caballo no declarada. No hubo ninguna sugerencia de que la carne de caballo fuera un peligro para la salud.

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Sin embargo, la presencia de esta carne en una cadena alimentaria implica fallos en los mecanismos diseñados para garantizar tanto la procedencia como la seguridad alimentaria. Tales fallas abren la puerta a problemas de salud, ya que la carne no apta para el consumo humano podría ser capaz de entrar en la cadena de suministro de alimentos. Además, una incidencia como esta constituye un fraude, ya que el consumidor está pagando por una cosa, pero se le vende un sustituto más barato. Al igual que con todos los tipos de autenticidad, la actuación policial y la prevención dependen, en parte, de la fiabilidad de las pruebas, ya sea para la pureza del producto o para la presencia de un adulterante. Existen varias maneras de detectar la carne de caballo como adulterante en la carne de vacuno. Los resultados originales de Irlanda

[ Tecnología ] 47

se basaron en el ADN, y en el Reino Unido la FSA ha acumulado resultados de decenas de miles de pruebas basadas en ADN para caballo en los productos de carne de res. Las pruebas de ADN tienen la ventaja potencial de que son específicas para cada especie, pero son relativamente lentas y caras. La determinación de las especies de caballo vía DNA mitocondrial es relativamente directa dando una especie objetivo, aunque los mismos métodos no darán confianza de los resultados de la cuantificación peso/peso (w/w) para la adulteración de la carne. Los métodos basados en el ADN, en particular la cuestión de la cuantificación, son revisados en Ballin, Vogensen y Karlsson (2009). Otros métodos enfocados en proteínas. De estos el más conocido es ELISA, una técnica inmunológica capaz de dar la detección de especies y que como prueba basada en ADN, se encuentra disponible comercialmente. Una gama de métodos analíticos incluyendo HPLC, GC y espectrometría de masas se han empleado para examinar proteína y algunas otras propiedades de la carne (Ballin, 2010; von Bargen, Dojahn, Waidelich, Humpf, & Brockmeyer, 2013). En este trabajo nos enfocamos en el contenido de triglicéridos de la carne. La idea de explorar el contenido de triglicéridos como un marcador para la carne de caballo no es nueva: Paschke (1938) introdujo un método

químico para la detección de carne de caballo en mezclas con carne de res, cordero o cerdo, basado en un nivel relativamente alto de ácido linolénico, C18:3, en grasa de caballo. Desde entonces, numerosos autores han reportado la composición de triglicéridos de carne de caballo, incluyendo algunos que hacen comparaciones con otras carnes ((Chernukha, 2011; He, Ishikawa, & Hidari, 2005; Lisitsyn, Chernukha, & Ivankin, 2013; Lorenzo et al., 2014). En relación a la carne de res, además de altos niveles de ácido linolénico la carne de caballo es más alta en ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) pero baja en ácidos grasos saturados (SFA) y ácidos grasos monoinsaturados (MUFA). Por ejemplo, para C18:3, He et al., reportaron 1.47% de ácidos grasos totales detectados (músculo Longissimus dorsi) para caballo versus 0.15% para res (novillo de Holstein). El factor de diferencia de aproximadamente 10 es indicativo de potencial del ácido linolénico como un marcador de carne de caballo versus carne de res (He et al., 2005). He et al., también reportó un SFA (ácido graso total detectado en caballo de 34.37 versus 42.83% de res) en particular para un grupo de animales con una dieta especifica. Es importante tomar en cuenta que diferentes autores muestran una considerable dispersión: por ejemplo, los niveles de grasa intramuscular de C18:3 del ácido graso omega 3 (alfa-linolénico) en potros gallegos, una reliquia de caballos desde hace mucho tiempo,

Agosto - Septiembre 2015 | Industria Cárnica

48 [ Tecnología ]

han reportado un contenido de ácido graso total de 23.87% (Lorenzo, Fucinos, Purrinos, & Franco, 2010). Los espectrómetros de alta resolución, de bajo campo (1.4T, 60 MHz) de sobremesa, son un desarrollo relativamente reciente en tecnología RMN que hemos encontrado son efectivos para el análisis de otra clase de muestras ricas en triglicéridos, vegetales y frutos secos (Parker et al., 2014). La RMN de alto campo por otro lado, está bien definida para el estudio de los aceites comestibles (Fang, Goh, Tay, Lau, & Li, 2013; Guillen & Ruiz, 2001; Johnson & Shoolery, 1962; Longobardi et al., 2012). Varios autores han cuantificado la mezcla de triglicéridos de aceites comestibles y en algunos casos grasas animales basados en la integración de las áreas de los picos del espectro (Barison et al., 2010; Guillen & Ruiz, 2003a, 2003b; Knothe & Kenar, 2004; Sedman, Gao, Garcia-Gonzalez, Ehsan, & van de Voort, 2010; Shiao & Shiao, 1989). Siciliano et al., usaron el área de integración del pico para estudiar la composición ácido grasa del cerdo de dos productos tipo salami durante su maduración, aunque este tipo de aplicaciones específicas para la carne es rara en la literatura (Siciliano et al., 2013). La cuantificación basada en el área del pico también ha sido utilizada en ambiente de bajo campo en un contexto médico. Por ejemplo, Szczepaniak et al., usaron un scaner de RMN de cuerpo entero y 1.5T para medir los depósitos de triglicéridos intracelular in vivo (Szczepaniak et al., 1999). El punto clave que sustenta el enfoque del área del pico es que el área del pico del espectro es proporcional al número de protones asociados con el pico. Esos estudios demuestran que la RMN H es una herramienta útil tanto para la cuantificación de los triglicéridos como para la clasificación de la muestra. En el presente trabajo, combinamos estos aspectos para desarrollar una RMN 1H de campo bajo como una herra1

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mienta de autenticación basada en el contenido de triglicéridos de carnes de diferentes especies (patente pendiente). Específicamente, nosotros propusimos que la RMN podría proporcionar un enfoque de perfil composicional para verificar la autenticidad de la carne contra un adulterante potencial conocido, la carne de caballo. Teniendo en cuenta los objetivos, restricciones y limitaciones de evaluación de alto rendimiento, se utilizó una extracción simple con cloroformo y se adquirió un espectro con un espectrómetro de alta resolución, campo bajo y sobremesa. La información del espectro relevante para la caracterización de la carne de res versus carne de caballo se extrajo y se modeló. Aquí se reporta el éxito y solidez de este enfoque.

MATERIALES Y MÉTODOS Muestras Se compraron muestras frescas de carne de una variedad de puntos de venta (supermercados y carnicerías) en Inglaterra, Francia y Bélgica. Adicionalmente se consiguieron muestras congeladas vía importación comercial. El origen declarado de la carne fue Reino Unido o Irlanda (carne comprada en Inglaterra), Francia o Bélgica (compradas ahí) y Sudamérica o Francia (importadores comerciales). Las muestras incluyeron una variedad de cortes así como de carne picada. La carne que había sido procesada (ejemplo: salchichas) generalmente se evitó ya que sería imposible confirmar las especies de tales muestras a través de la inspección visual. Se prepararon tres colecciones de triglicéridos, como se resume a continuación. Los detalles adicionales sobre el origen, naturaleza, almacenamiento y repeticiones de las muestras se dan en la Tabla 1. El procedimiento para la preparación de la muestra se describe más adelante.

[ Tecnología ] 49 Tabla 1. Descripción de las muestras de carne de res y carne de caballo y números de extracciones.

PREPARACIÓN DEL LOTE APROXIMADO Y DATOS DE ADQUISICIÓN ESPECTRAL

LABa

ESPECIES

F vs FTb

PROVEEDOR

CORTE DE CARNEc

NÚMERO DE MUESTRAS

NÚMERO DE EXTRACCIONES

NÚMERO DE ESPECTRO

Res

Supermercado de UK

Picada

Res

Supermercado de UK

Picada

Res

Supermercado de UK

Bistec

Res

Supermercado de UK

Bistec

Caballo

Carnicería francesa

En trozos

Caballo

Carnicería francesa

Salchicha

Caballo

Supermercado francés

Bistec

Res

Supermercado de UK

Molida

Muestras del grupo de entrenamiento Agosto 2013

Octubre 2013

Diciembre 2013

Prueba Set 1, Set de muestras de entrenamiento congeladas-descongeladas. Enero 2014

Prueba Set 2, nuevas muestras. Enero 2014

Enero 2014

Marzo 2014

Res

Supermercado de UK

Bistec

Caballo

Carnicería francesa

En trozos

Caballo

Carnicería francesa

Rostizada

Caballo

Carnicería francesa

Bistec

Caballo

Carnicería francesa

Bistec

Res

Supermercado de UK

Molida

Res

Supermercado de UK

Bistec

Caballo

Carnicería francesa

En trozos

Caballo

Carnicería francesa

Rostizada

Caballo

Carnicería francesa

Bistec

Res

Supermercado de UK

Molida

Res

Supermercado de UK

Molida

Res

Supermercado de UK

Molida

Res

Supermercado de UK

Molida

11d

Res

Supermercado de UK

Bistec

Res

Supermercado de UK

Bistec

Res

Supermercado de UK

Bistec

Res

Supermercado de UK

Bistec

Res

Supermercado de UK

Bistec

Res

Supermercado de UK

Bistec

Res

Carnicería francesa

Bistec

Res

Supermercado de UK

Picada

d d

Res

Supermercado de UK

Bistec

Caballo

Carnicería de Bélgica

En trozos

Caballo

Carnicería de Bélgica

Bistec

Caballo

Importador comercial

Molida

Res

Importador comercial

Bistec

a Lab 1: Oxford Instruments, Lab 2: Instituto de Investigación Alimentaria. b F: Carne fresca, FT: Carne adquirida congelada y después descongelada o carne fresca congelada en casa y consecuentemente descongelada. c: Carne en trozos con mayor contenido de grasa que el bistec. d: Muestras para las cuales el análisis de RMN implicaba un número variable de análisis y de tiempos de retardo (RD).

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50 [ Tecnología ]

Respuesta normalizada (espectro promedio compensado para claridad)

Figura 1. Espectro de RMN 1 H 60 MHz (Datos del set de entrenamiento de Lab 2) para carne de res (trazo superior) y caballo (trazo inferior), mostrado verficalmente para claridad y normalizado al área del pico de triglicérido. Los rectángulos destacan 4 regiones de interés.

Muestras del grupo de entrenamiento

Set 2 de Pruebas - Nuevas muestras

Investigadores de Oxford Instruments (Lab 1) compraron 9 muestras de carne de res y 4 de caballo, de las cuales se prepararon 46 y 20 extractos respectivamente para el análisis de RMN. Los investigadores del Instituto de Investigación Alimentaria (Lab 2) compraron 10 muestras de carne de res y 15 de caballo de las cuales prepararon 30 y 42 extractos respectivamente. Dado que sólo se requirieron cantidades pequeñas de carne para cada extracción, el restante de las muestras de cada laboratorio, se almacenó a -40 °C.

El Lab 1 compró un adicional de 27 muestras de carne de res, de las cuales se prepararon 79 extractos para análisis de RMN: El Lab 2 compró 4 muestras de res y 6 de caballo, de las cuales 12 y 16 extracciones se prepararon, respectivamente. El número total de los extractos de res y caballo preparados entre ambos laboratorios fue de 91 y 16, respectivamente. El objetivo de esas muestras a evaluar fue el desafiar el modelo de autenticidad creado de las muestras set de entrenamiento.

Set 1 de Prueba - Muestras de Entrenamiento sujetas a congelación-descongelación

Aproximadamente 6 semanas después de adquirir los datos del set de entrenamiento, el Lab 2 recuperó y descongeló 8 muestras de carne de res y 15 de caballo del almacenamiento a -40 °C y preparó extracciones simples de cada una.

Además de los extractos de las muestras de carne, el Lab 2 preparó una pequeña colección de muestras de tres triglicéridos grado laboratorio (Sigma-Aldrich): triestearato de glicerilo (C18:0), trioleato de glicerilo (C18:1) y trilinoleato de glicerilo (C18:30). Se preparó una mezcla stock conteniendo 15% w/w de C18:00 y 85% w/w de C18:1. Esto se usó

Espectro promedio de res (Lab 2, datos 2013)

Espectro promedio de caballo (Lab 2, datos 2013)

Satélite de carbono

olefínico

glicérido

CH3 terminal

bis-alílico

3 Desplazamiento químico (ppm)

Industria Cárnica | Agosto - Septiembre 2015 Olefínico

Glicérido

Bis-alílico

CH3 terminal

[ Tecnología ] 51

para preparar cuatro mezclas de triglicéridos conteniendo 0%, 10%, 20% y 30% w/w de C18:3, respectivamente. Estos se diluyeron con aproximadamente 80% en volumen de cloroformo antes del análisis de RMN.

Preparación de la muestra de carne Tanto Lab 1 como Lab 2 utilizaron preparación simple y procedimientos de extracción similares, con el objetivo de establecer un protocolo apropiado para un escenario de evaluación de alta producción y bajo costo. No se intentó determinar la eficiencia de extracción ya que el objetivo fue obtener los perfiles composicionales representativos disponibles adecuados para la especificidad en lugar de la cuantificación absoluta. Los agentes de extracción fueron cloroformo deuterado (Lab 1) o cloroformo (Lab 2), que es muy adecuado para la extracción de lípidos neutros como los triglicéridos. La preparación de las muestras conjunto de entrenamiento de Lab 1 fueron como sigue: una pequeña cantidad de carne fue cortada en piezas (aproximadamente de 1 cm3) y se homogeneizó en un procesador de alimentos (Kenwood mini-chopper) durante 30 s. A continuación, 1.5 mL de cloroformo deuterado (Sigma-Aldrich) fue agregado a 3-6 g de carne homogeneizada (dependiendo de la grasa; se usó la más baja cantidad para la visibilidad de las muestras grasosas) y la mezcla se colocó en un vortex durante 10 minutos antes de refrigerarse por 1 hora a 4 °C. El extracto del solvente fue recuperado con una pipeta, pasado a través de un filtro de papel y colocado en un tubo desechable para RMN de 5 mm (Sigma-Aldrich). Todas las muestras se almacenaron a 4 °C hasta que se obtuvieron datos de la RMN. Se obtuvieron réplicas de las extracciones al homogeneizar un corte representativo de carne y después se prepararon extracciones separa-

das de submuestras discretas. El orden en el que los extractos se presentaron al espectrómetro fue aleatorio junto con cada lote. Para las muestras de la Prueba Set 2, el procedimiento del Lab 2 fue ligeramente modificado. En particular, la cantidad de muestra mezclada con cloroformo deuterado no se pesó y no se refrigeró después de colocarse en el vórtex. La preparación de Lab 2 para todas las muestras de carne fue el mismo que se utilizó por el Lab 1 para las muestras del set de entrenamiento, con las siguientes variaciones. Aproximadamente 10 g de carne se homogeneizaron. Para cada extracción, el cloroformo deuterado (grado analítico, Sigma-Aldrich) fue agregado a 5 ± 0.05 de submuestra de la carne homogeneizada. El extracto fue filtrado a través de lana de algodón no absorbente compacta (Fisher Scientific).

Espectro de RMN 60 MHz 1 H El espectro RMN 60 MHz 1H fue adquirido en espectrómetros de bajo campo Pulsar (Oxford Instruments, Tubney Woods, Abingdon, Oxford, UK) con el software SpinFlow (v1, Oxford Instruments). Tanto el Lab 1 como el Lab tenían su propio instrumento. La temperatura de la muestra fue 37 °C y a 90o la fuerza de pulso fue de aproximadamente 7.2μs determinado por el ciclo de calibración interno de la máquina. No se aplicaron métodos para mejora de la resolución de los datos del espectro. En el Lab 1 se recogió un número variable de FIDs con el objetivo de lograr una relación objetiva de señal-ruido. Esta estrategia fue inspirada por la relativa pobre relación de señal a ruido del espectro obtenido del extracto de caballo, la cual se debe al bajo contenido de grasa de esta carne. Para el

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Re 6

3 Desplazamiento químico (ppm)

52 [ Tecnología ]

(c)

(d)

Respuesta normalizada Respuesta normalizada

(b)

Respuesta normalizada

(a)

Respuesta normalizada

Olefínico

−3

0.02

Glicérido

x 10

0 −3

x 10

0 −3

x 10

5.6

5.4

5.2

Desplazamiento químico (ppm)

Figura 2. Las cuatro regiones espectrales de interés para la base de entrenamiento completa; Lab 1 (a) carne y (b) caballo y Lab 2 (c) carne y (d) caballo.

0.02

4.6

4.4

4.2

Desplazamiento químico (ppm)

2.8

2.6

Desplazamiento químico (ppm)

set de entrenamiento, el retraso en la relajación (RD) fue establecido a 30 s pero para las muestras del Set 2, el Lab 1 varió el RD de 2 a 30 s, el rango de tiempo que surge de equilibrar el objetivo de alcanzar el equilibro de relajación contra el manejo de un tiempo corto de adquisición total. En contraste, en Lab 2 se usaron los mismos parámetros de adquisición en todas partes. 16 FIDs fueron obtenidos de cada extracción con un RD de 30 s establecido, resultando en un tiempo de adquisición estándar de aproximadamente 10 minutos por extracto. El Lab 1 realizó más correcciones de compatibilidad y corridas de calibración del pulso que Lab 2. Los diferentes enfoques reflejan el énfasis en Lab 2 sobre la estandarización y minimización de costos, en contraste con el énfasis de Lab 1 sobre la calidad del espectro. En todos los casos, los FIDs fueron transformadas de Courier, co-agregadas y corregi-

Industria Cárnica | Agosto - Septiembre 2015

CABALLO

0.01

2 0

0 −3

6 0.01

RES

0.01

0.02

0 −3

6 0.01

CABALLO

0.01

0.02

0 −3

6 0.01

RES

0.01

0 −3

0.02

CH3 terminal

0.02

Bis-alílico

−3

x 10

6 0.01

1.1

0.9

0.8

0.7

Desplazamiento químico (ppm)

das de fase usando los paquetes de software SpinFlow y MNova (Mestrelab Research, Santiago de Compostela, España) para presentar un espectro de dominio con simple frecuencia de cada extracto. El Lab 1 también usó MNova para mejorar manualmente la corrección de fase mientras Lab 2 no lo hizo, optando en su lugar por un enfoque menos subjetivo y automatizado. Todos los espectros fueron inicialmente referenciados a cloroformo a 7.26 ppm.

Espectros de alto campo 1 H Para el propósito de comparación, un espectro de alto campo de RMN a 600 MHz 1 H se recogió en el laboratorio 2 de un extracto de carne de caballo (seleccionado aleatoriamente del set de pruebas 1), utilizando un espectrómetro Bruker Avance III HD utilizando corridas con el software TopSpin 3.2 y equipado con una criosonda TCI de 5 mm. La muestra original fue secada y el cloroformo perdido se reemplazó

[ Tecnología ] 53

con cloroformo deuterado. La temperatura de la sonda fue regulada a 27 °C. El espectro fue referenciado con cloroformo a 7.26 ppm.

Figura 3. Regiones de CH3 terminal para (a) caballo y res a un espectro promedio de 60 MHz, comparado con (b) caballo con un espectro de 600 MHz y (c) mezclas de triglicéridos a un espectro de 60 MHz. Los números indican que el desplazamiento químico de varios picos y flechas indican cruce de paneles (note que los picos exteriores de los tripletes aparecen a diferentes valores de ppm para datos de 600 y 60 MHz).

(a)

0.02

Respuesta

promedio (CABALLO)

0.01

promedio (RES)

0 terminal CH 3 6 Respuesta

(b)

0.87

4 linolénico (omega 3) 0.97

2 colesterol 1.00

colesterol

0.67

Respuesta (compensado, apilado)

0.02

(c)

0.96 0.84

0.01

1.08

0.78

aumento en el contenido de C 18:3 0

1.1

1.05 .

0.95 .

0.9

0.85

0.8

0.75

0.7

0.65

Desplazamiento químico (ppm)

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54 [ Tecnología ] Análisis de datos Toda la visualización de datos y el procesamiento del dominio de la frecuencia espectral fueron llevados a cabo en Matlab (The Mathworks, Cambridge, UK). Antes de cualquier análisis cuantitativo, los espectros fueron realineados en la escala de frecuencia por los lados cambiantes utilizando un pico máximo de glicérido como el punto de referencia (Parker et al., 2014). El área del grupo de resonancias de glicéridos se utilizó para normalizar la intensidad de cada espectro. Para desarrollar la autenticidad de los modelos, se seleccionaron regiones correspondientes a las resonancias de olefínico, glicérido, bis alílico y CH3 terminal que fueron extraídas de cada espectro para formar un conjunto de datos de tamaño reducido. Cada región fue separadamente corregida en la línea basal. Para los picos de olefínico y glicérido las líneas basales fueron calculadas usando un ajuste polinomial. Para las resonancias de bis-alílico y CH3 terminal, que no fueron aisladas adecuadamente, las líneas basales fueron ajustadas usando una función Lorentziana que toma en cuenta las contribuciones de las alas y resonancias vecinas. Las áreas de los picos de olefínico integrado y bis-alílico se utilizaron en el modelo de clasificación de Naïve Bayes. Las regiones de olefínico, bis-alílico y CH3 terminal fueron concatenadas y usadas como entrada en un análisis de componentes principales (PCA).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN La evaluación visual indicó que las muestras de carne variaron en forma considerable en su contenido de grasa. Esto afectó la concentración de los triglicéridos presentes en el tubo de la RMN manifestando grandes variaciones (hasta un orden de magnitud) en

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la intensidad de las señales de triglicéridos y por lo tanto en el cruce de la señal y el ruido a través de la colección del espectro de la materia prima. El protocolo de Lab 1 mitigó este efecto en cierta forma al colectar y adicionar FIDs bajo un mínimo nominal de señal-sonido obtenido, aunque en algunos casos esto implicaba tiempos de adquisición total de varias horas. En Lab 2, en contraste, únicamente 16 FIDs fueron co-adicionados en todas partes por lo que muestras bajas en grasa en particular exhibieron comparativamente señal-ruido pobre. Sin embargo, en Lab 2 el tiempo de adquisición de los espectros se mantuvo en aproximadamente 10 minutos para todas las muestras. La etapa de normalización de datos escaló las respuestas en carne en cada espectro para que pudieran ser examinadas fácilmente en una simple colección de ejes. Además, a través de la división de las áreas del pico de glicérido, las respuestas fueron asignadas a una escala vertical significativa de “per-glicérido”. Esto significa que las concentraciones de especies químicas presentes en diferentes muestras pueden ser directamente comparadas al examinar el espectro normalizado representado en un conjunto común de ejes. Una colección ejemplar de espectros (Set de entrenamiento, datos de Lab 2) se muestra en la Figura 1. Para mayor claridad, los grupos de espectro de dos especies de carne se compensan verticalmente con respecto al otro. En términos generales, estos son espectros típicos 1H 60 MHz de triglicéridos que contienen un rango de ácidos grasos de cadena larga con diferentes cantidades de insaturación. Algunas de las regiones espectrales clave se indican, basado en la asignación dada para RMN 1H 60 MHz de triglicéridos por Parker et al. (2014). Se puede observar que existe más variación entre los espectros muestra de la carne de caballo comparado con los de

[ Tecnología ] 55

res, y además que algunos de los primeros son considerablemente más ruidosos y por lo tanto se distinguen más fácilmente en el espectro superpuesto de la Figura 1. Esto es probablemente una consecuencia del bajo contenido de grasa de caballo comparado con el de res. Las regiones descritas por rectángulos punteados se pueden atribuir a diferentes especies químicas. Los picos centrados a aproximadamente 4.2 ppm (glicérido) surgen de núcleos 1H unidos a carbono en las posiciones 1 y 3 sobre el esqueleto del glicerol. Este es un grupo útil de picos, ya que su área integrada proporciona una medida directa de la concentración de glicérido en la muestra, de ahí su uso como una referencia interna en nuestro procedimiento de pre-procesamiento. El conjunto de picos a aproximadamente 5.2 ppm (olefínico) estuvo en gran parte unido al núcleo 1H de carbonos involucrados en un doble enlace. Esta señal, por lo tanto está relacionada al número total de enlaces insaturados en un triglicérido, independien-

temente de si estos se encuentran dentro de cadenas mono o poli-insaturadas. La región del olefínico contiene pico satelital de 13C aproximadamente a 5.5 ppm atribuible a la utilización del uso de cloroformo no deuterado por Lab 2. Las pequeñas señales a aproximadamente a 2.7 ppm (bis-alílico) surgieron de protones bis-alílicos de los grupos –CH2 - localizados entre pares de dobles enlaces y por lo tanto proporcionan una medida del número de cadenas de ácidos grasos poliinsaturados presentes en la muestra. Tenga en cuenta que estos son visibles únicamente en el espectro de la carne de caballo. Por último, la región alrededor de 0.9 ppm (metilo terminal, CH3) surge de los protones unidos al carbono terminal de cada cadena de ácido graso. Para un triglicérido habrá contribuciones de cada uno de los tres grupos CH3 terminales por cada segmento de glicerol. La Figura 1 sugiere que existen diferencias sistemáticas entre el espectro de dos

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56 [ Tecnología ]

especies pero esto llega a ser mucho más aparente cuando se seleccionan partes del espectro que son vistas en una escala ampliada. La Figura 2 muestra las regiones de CH3 terminal, olefínico, glicérido y bis-alílico, cada una en una escala vertical apropiada, de la colección completa del espectro del set de entrenamiento, presentado en forma separada para cada una de las especies y para Lab. Debido a la normalización, las áreas de los picos de glicéridos son iguales (igual a la unidad) en todo el espectro. La Figura 2 revela que los picos de Lab 1 son ligeramente más agudos que los de Lab 2. Esto es probablemente atribuido a las mejoras en las técnicas conocidas en el espectrómetro de Lab 1 en relación con el instrumento utilizado en Lab 2 y también a una estrategia de calibración más completa tanto del magneto como del pulso por parte de Lab 1. Se puede observar que el espectro de carne de caballo exhibe consistentemente mayores picos bis-alílico y olefínico que la carne de res, indicando un mayor contenido de grasa

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insaturada en las muestras de caballo. Esto se confirma con los reportes de la literatura en relación a las diferentes composiciones de ácidos grasos de las diferentes especies (Dobranic, Njari, Miokovic, Fleck, & Kadivc, 2009; He et al., 2005; Lisitsyn et al., 2013; Tonial et al., 2009) y sugiere que las áreas de los picos simples integrados pueden utilizarse para distinguir especies en una forma cuantitativa. La clasificación de Naïve Bayes fue aplicada únicamente a las áreas de pico de olefínico integrado y bis-alílico, calculado de los datos del set de entrenamiento. El 100% de las clasificaciones correctas fueron obtenidas tanto de los grupos de carne de res como de caballo. Además el método empleó validación cruzada: los datos de Lab 1 fueron usados para predecir Lab 2 y viceversa. Esto no es únicamente un resultado prometedor en términos de eficacia de la metodología sino también implica que la diferencia entre los Labs (procedimiento de extracción, investigadores y espectrómetro) no afectó adversamente la capacidad para distinguir las especies. Existen diferencias adicionales en los datos de las dos especies en la región CH3 terminal, destacadas por el mayor número de picos visibles en los espectros de caballo, es-

[ Tecnología ] 57

pecialmente por los datos de Lab 1. La Fig. 3 muestra (a) el promedio del set de entrenamiento de la carne de res y el espectro de caballo de Lab 1. Para ayudar en la anotación, éstos se compararon con un alto campo del Espectro de RMN 1H 600 MHz de una sola muestra de caballo elegido aleatoriamente de Lab 2 (Fig 3 (b); los picos anotados se basaron en Vinaixa et al (2010)), y con espectros de las series de mezclas de triglicéridos preparados en Lab 2 (Fig. 3 (c)). El espectro de la carne de caballo en la Fig. 3 (a) es cualitativamente muy similar a las mezclas de espectros con un constituyente C18:3 (Fig 3 (c).), consistente con la presencia de un apreciable componente C18:3 en los extractos de la carne de caballo. La comparación con el espectro de alto campo en la Fig. 3 (b) ayuda a la interpretación. El ácido linolénico C18:3 ω-3 (ácido-linolénico) contiene un doble enlace cercano al CH3 terminal que se sabe causa un cambio de valores de ppm más altos (de 0.87 a 0.97, valores de RMN de campo alto) (Alonso-Salces, Holanda, y Guillou, 2011). Encontramos picos en ambos de 0.87 y 0.97 ppm en el espectro de campo alto de carne de caballo (Fig. 3 (b)) y en el espectro de campo bajo de caballo y mezclas que contienen C18:3 (Fig 3 (a) y (c)). Tome en cuenta que los picos exteriores de los dos tripletes en el panel (b) derivan de un valor constante de acoplamiento en Hz que es independiente de la intensidad del campo, razón por la que aparece en diferentes valores en el espectro de 600 MHz (b) y 60 MHz (c). Esto también resulta en el tercer pico del triplete ácido α-linolénico que aparece a 0.84 ppm en el espectro 60 MHz y está oscurecido por un pico CH3 terminal a 0.78 ppm. En contraste, el espectro de la carne de res se asemeja más a la mezcla C18:0 + C18:1. Esto es coherente con la carne de res que

esencialmente no contiene C18:3. Por lo tanto, el ácido linolénico, previamente identificado como un marcador para la carne de caballo versus carne de res, tiene una firma de RMN en la forma de un pico CH3 terminal desplazado combinado con un pico-bis alílico. Considera, sin embargo, que en el isómero C18:3 ω-6 (γ-ácido linolénico), el doble enlace pertinente está más lejos del CH3 terminal así que no da lugar al mismo desplazamiento. Por lo tanto, para C18:3 ω-6 (ácido linolénico-c) el pico de CH3 está indistinguible a 0.866 ppm de las de los ácidos saturados, oleico y linoleico. En otras palabras, la RMN desplazada del marcador CH3 no está relacionada con el ácido linolénico total, sino específicamente a la del contenido de ácido α-linolénico. Los datos de campo alto también ayudan a identificar dos picos visibles en el promedio del espectro de carne de caballo, pero está ausente en los extractos de carne y mezclas de triglicéridos. Estos son a 0.67 y 1.00 ppm, y son debido al colesterol (Vinaixa et al., 2010). Tales picos de colesterol aparecen en algunos, pero no en todos, los espectros individuales de carne de caballo y son más evidentes en los extractos con menor concentración de triglicéridos. Esto es una consecuencia de la inflación del efecto de normalización por el área de pico del triglicérido. Este efecto es más pronunciado para las muestras más débiles, las cuales son consistentemente los extractos de caballo, como la más desgrasada de las dos especies de carne. Se aplicó el PCA a la base de datos de intensidades normalizadas obtenidas por concatenación del olefínico (NB: trunco en 5.39 ppm para excluir la región satélite de carbono), a las regiones del bis-alílico y del CH3 terminal de la Fig. 2, haciendo el tratamiento de datos de entrenamiento de cada

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laboratorio por separado. Las primeras dos puntuaciones del PC se representaron uno contra el otro con símbolos codificados según la especie. En ambos casos, la primera dimensión contiene la mayor parte de la información pertinente relativa a la diferencia entre las dos especies. Además, las regiones de la carga correspondiente a los picos del olefínico y el bis-alílico están asociados positivamente con las muestras de caballos; esto es como se esperaba, dado el desempeño de la clasificación de Naïve Bayes utilizando sólo estas áreas de los picos integrados reportados arriba. Las cargas en la región del CH3 terminal muestran un considerable detalle, ya que incluyen picos a 1.08 ppm, 0.96 ppm y 0.84 ppm que coinciden con los de la Fig. 3 y están asociados con el aumento en el contenido de C18:3 y picos a 1.00 ppm y 0.67 ppm vinculados a colesterol. Para efectos de comparación, también se incluyeron segundas huellas que muestran la covarianza de cada conjunto de datos con la pertenencia a un grupo de datos; las proyecciones sobre este vector tienen registros con promedios en el grupo máximamente separado (Kemsley, 1996). La similitud entre estos vectores de covarianza y la primera carga del mismo confirman que la mayor fuente de variación en ambos conjuntos de datos se debe a la diferencia entre las dos especies. A partir de estos resultados, llegamos a la conclusión de que cualquier efecto debido a las diferencias entre los laboratorios (derivados de los procedimientos de extracción, investigadores, instrumentación, etc.) fue insignificante en comparación con la varianza debida a las especies. Así, el conjunto de datos de entrenamiento de ambos laboratorios se combinaron y utilizaron para desarrollar un modelo único de autenticación. El PCA se aplicó a este conjunto de

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datos agrupado. El trazado de los datos de la carne de caballo de cada laboratorio con diferentes símbolos confirma que no hay diferencia sistemática entre los laboratorios para ser revisada (es importante considerar que hay demasiada superposición de puntos para ilustrar esto con claridad para las muestras de carne). Como se esperaba, los vectores de carga (datos no mostrados) son muy similares a los del conjunto de datos de entrenamiento tratados por separado. Considere nuevamente que aproximadamente el 95% del contenido de información está incluida en las dos primeras dimensiones del PC, por lo tanto, los resultados pueden ser usados para representar los grupos de la carne de caballo y de res en una forma compacta. La relativa propagación de los dos grupos indica una mayor variabilidad de la carne de caballo en comparación con las muestras de carne de res. Esto también es evidente cuando se trazan las áreas normalizadas e integradas de los picos del olefínico versus bis-alílico (datos no mostrados). Creemos que esto no es atribuible a las cuestiones experimentales o de datos de proceso, ya que la más baja variabilidad mostrada por el contenido de triglicérido de nuestras muestras de carne de res es probablemente debido a las dietas similares, género, origen geográfico y la antigüedad de sacrificio del ganado. En contraste, nuestras muestras de carne de caballo vienen de varios países diferentes, con potencialmente mayor variación en las prácticas agrícolas y, a su vez, composición de ácidos grasos (Lorenzo et al, 2010;. Lorenzo et al, 2014). Si bien se han obtenido resultados exitosos en el análisis de Naïve Bayes informado anteriormente, la suposición subyacente de varianzas iguales de grupo es potencialmente abierta al reto de dar la mayor varianza de los datos de carne de caballo en relación con

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la carne de res. Una alternativa al enfoque de clasificación de los dos grupos es centrarse en el grupo "auténtico" únicamente tomando como ejemplo la carne de res, y considerando cualquier otra cosa como "no auténtico". En este estudio, la carne de caballo se utiliza como un material ejemplar no auténtico, porque ha sido un ingrediente clave no declarado en incidencias recientes de fraude. El grupo no auténtico podría por supuesto abarcar cualquier carne que no sea carne de res pura. Conceptualmente, el enfoque es como sigue: para cualquier espectro dado, la hipótesis nula H0 es que pertenece al grupo auténtico; H0 se evalúa a continuación, en el nivel de significación deseado calculando alguna estadística y comparándolo con un valor crítico. Trabajar en el sistema de coordenadas PC, podemos equipararlo a un límite dibujado alrededor del grupo auténtico, derivado de la matriz de covarianza de las muestras auténticas y se expresa como una línea de la constante D2 de Mahalanobis desde el centro del grupo. Usando sólo las dos primeras dimensiones de PC, ya que éstas contienen aproximadamente un 95% del contenido de información original, el límite está representado por una elipse para un valor crítico de p = 0.001, que corresponde a D2 = 13.82 (un supuesto en este enfoque es que los valores D2 provienen de una distribución χ2 con dos grados de libertad, y esto fue confirmado por una gráfica de probabilidad (no mostrada) de D2 versus a χ2). Es importante tener en cuenta que la elección del nivel de significación es arbitraria y puede ser elegido para satisfacer las necesidades de la aplicación en cuestión. Utilizando p = 0.001, la posibilidad de rechazar una muestra auténtica de carne de res (ejemplo:

rechazar incorrectamente H0, error de tipo I) es de 0.1%. Se pudo observar que ninguna de las muestras de la carne de res quedó fuera de este límite - ya que sólo 76 muestras se incluyeron aquí y esto es consistente con el nivel de significación. Es más difícil estimar la oportunidad de aceptar incorrectamente una muestra no auténtica (sustituida o adulterada) como una carne de res auténtica (es decir, de forma incorrecta aceptar H0, un error de tipo II). Este es el caso de todos los problemas de esta naturaleza, ya que la población no auténtica es de composición abierta. La solución pragmática es simplemente indicar la relación de error obtenida a partir de las muestras pertenecientes a tipos específicos de muestras no auténticas. Se investigó la aptitud de nuestro modelo confrontándolo con conjuntos de datos no vistos (Prueba de Sets 1 y 2, véase la Tabla 1). Estos datos fueron pre-procesados y reducidos como se describe anteriormente, y luego se rotaron en el espacio de PC utilizando los parámetros (centrado y vectores de carga) obtenida de la combinación de la base de datos de entrenamiento. También se registraron las puntuaciones para las muestras de las pruebas establecidas 1 (ver Tabla 1). Recordemos que estas fueron originalmente muestras de carnes frescas de res y caballo utilizadas en el Set de entrenamiento de Lab 2, pero después fueron congeladas, almacenadas y descongelarse para convertirse en Pruebas Set 1. Un único punto de datos de res se encuentra justo fuera de la elipse. Esto representa un error de tipo I, el rechazo de una muestra auténtica. No hay puntos de datos de carne de caballo que aparezcan en el interior de la elipse, indicando que no hay errores tipo II. De esto concluimos que las muestras congeladas-descongeladas no

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impactan en la capacidad del modelo para identificar las muestras como una carne auténtica o no auténtica. También se mostraron los resultados de las muestras correspondientes a la prueba Set 2 (ver Tabla 1), para carne de res y caballo, respectivamente. El Panel (c) muestra datos combinados de ambos laboratorios de una colección de nuevas muestras carnes de res independiente, todas analizadas como muestras frescas. De un total de 91 datos de la carne de res puntos, sólo uno se encuentra fuera de los límites, lo que constituye un solo error tipo I. Por lo tanto, de los nuevos extractos presentados al modelo, todos menos uno se clasifican correctamente como "auténtico". El panel (d) muestra el resultado de desafiar el método con muestras de carne de caballo nuevas e independientes; esto incluye tanto las carnes frescas como las congeladas-descongeladas (6 muestras independientes correspondieron a 16 extractos en total). Todos están correctamente clasificados como no auténticos, es decir, no existen errores de tipo II. Señalamos, de paso, que los 5 grupos cada uno conteniendo 3 puntos en estrecha yuxtaposición corresponden a 5 muestras independientes, donde cada muestra había sido utilizada para producir 3 replicados de extracciones. Esto da una impresión de la repetibilidad técnica de la metodología, e implica que la varianza mostrada por el conjunto de datos como un todo, se debe principalmente a la variación entre todas las muestras de carne y no al muestreo experimental, extracción o temas de procesamiento de datos.

tando las diferencias en sus composiciones de triglicéridos. Un simple y barato protocolo de extracción rápida a base de cloroformo ha demostrado producir un espectro de triglicéridos RMN de bajo campo con no más de 10 minutos de tiempo de adquisición espectral para todas las muestras magras. Las tres señales (picos bis-alílico, olefínico y CH3 terminal) fueron particularmente útiles para caracterizar las diferencias entre la carne de caballo y la de res. El manejo de estas tres señales y las muestras de entrenamiento fueron utilizadas para modelar el grupo “auténtico” (res). Aplicando el modelo a 107 extractos preparados de muestras completamente independientes y nuevas, resultaron en que todas menos una fueron correctamente autenticadas.

CONCLUSIONES

Un objetivo primario en el desarrollo de la metodología ha sido asegurar que es realmente transferible en un entorno industrial y esto ha influido en ciertos aspectos del diseño experimental. En primer lugar, las preparaciones de las muestras y las adquisiciones espectrales fueron realizadas en dos laboratorios utilizando únicamente protocolos e instrumentación diferente, con uno de los laboratorios enfocándose en minimizar el tiempo y costo de los análisis, un objetivo importante para cualquier sistema potencial de alto rendimiento. Se encontró que la variación en los resultados debido a esas diferencias, fue insignificante en relación con la poca similitud observada entre las dos especies. Segundo, nosotros mostramos que las muestras de carne congeladas-descongeladas no debilitan el análisis, como punto importante para establecer qué tanto la cadena de suministro se involucra tanto en las carnes refrigeradas como en las congeladas.

En este trabajo hemos demostrado que la RMN 1H 60 MHz es capaz de diferenciar entre la carne de res y la carne de caballo, explo-

Nosotros prevemos que nuestro enfoque será disponible como una técnica para aplicarse al inicio de la cadena de suministro,

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antes de que los cortes o trozos de carne sean procesadas en forma picada u otras preparaciones. Es un punto importante para detectar la adulteración en un gran bloque de trozos de carne congelada (4,000 Kg). Estos bloques podrían ser muestreados (en la misma forma como actualmente lo hace ELISA para prueba de DNA) y analizar pequeños fragmentos de tejidos utilizando la RMN basándose en el enfoque de determinar si son auténticos o no. Además, el nivel de confianza en la autenticidad del bloque entero podría establecerse a través de estrategias estándar de muestreo estadístico. Aunque no es investigado en el trabajo aquí presentado, la metodología podría en principio extenderse a la cuantificación de mezclas de carne de res y caballo. Sin embargo, la diferencia en el contenido graso total de las dos especies presenta un reto considerable. Debido a que la carne de caballo generalmente es más magra que la carne de res, la composición del extracto es probable que sea dominado por los triglicéridos procedentes de la carne de res. Sin embargo, es probable que la carne de caballo utilizada como un adulterante comprometería relativamente una reducción en la grasa en lugar de una carne magra, por lo que podría no ser de valor en la simulación de estos escenarios en un trabajo futuro.

caballo, hemos establecido que la RMN 1H 60 MHz puede reportar este resultado con exactitud prácticamente completa. Algunos métodos basados en el ADN estándar requieren pruebas separadas para cada adulterante en un producto que está siendo investigado. Por el contrario, nuestro marco se presta al desarrollo de tal manera que una sola prueba basada en RMN podría potencialmente detectar una gran cantidad de muestras no auténticas: caballo, mezclas de carne de res-caballo, u otras especies animales por completo. Estimando las tasas de error tipo II esperados para los distintos tipos de muestras no auténticas, naturalmente, se requieren más estudios específicos; sin embargo, los trabajos preliminares (datos no mostrados) han indicado que una tasa de error comparable Tipo II es probable que se obtenga de carne de cerdo. Para consulta de la bibliografía, visite la versión virtual en www.alfaeditores.com.

Para que una técnica sea útil como una herramienta de alto rendimiento, adicionalmente debe ser rápida, de bajo costo y sencilla de usar. Enmarcando nuestro análisis como un problema de la autenticidad de un solo grupo clásico, hemos implementado un software que simplemente informa de los resultados de una muestra a evaluar ya sea como “auténtico” o “no auténtico”, sin ningún análisis o interpretación por parte del operador. En un universo hipotético conteniendo únicamente carne de res y de

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Calendario de Eventos

CONFITEXPO 2015 4 al 7 de Agosto Sede: Salón Jalisco de Expo Guadalajara, Guadalajara, Jalisco Organiza: Grupo Gefecc Teléfono: +52 (55) 5564 7040 Fax: +52 (55) 5564 0329 E-mail: info@confitexpo.com Web: www.confitexpo.com Confitexpo desde su inicio reunió bajo un mismo techo a proveedores, fabricantes e importadores del sector, para que los comercializadores de México y del extranjero fuesen testigos de las innovaciones, promociones y oportunidades que ofrecen los expositores para comercializar productos nacionales, además de exportar e importar lo más novedoso del sector. En la actualidad, Confitexpo se ha posicionado como una de las plataformas de comercialización y promoción internacional más importantes de América.

GOURMET SHOW 2015 Y 4 EVENTOS PARALELOS 3 al 5 de Septiembre Sede: World Trade Center de la Ciudad de México Organiza: Tradex Exposiciones Internacionales Teléfono: +52 (55) 56 04 49 00 E-mail: anacorral@tradex.com.mx Web: www.tradex.mx Del 3 al 5 de septiembre, Tradex Exposiciones Internacionales celebrará paralelamente cinco eventos enfocados en segmentos muy específicos de la industria alimentaria: Gourmet Show, Expo Café, Salón Chocolate, Wine Room y Agave Fest; buscando reunir a compradores que busquen productos para sus negocios en lo que podemos considerar una exposición dividida en salones.

CERVEZA MÉXICO 2015 4 al 6 de Septiembre Sede: World Trade Center de la Ciudad de México, México Organiza: Tradex Exposiciones Internacionales Teléfono: +52 (55) 56 04 49 00

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E-mail: geo@tradex.com.mx Web: www.tradex.mx/cerveza El evento más completo sobre cerveza en América Latina. Es un espacio interactivo donde además de degustar y hablar de cerveza, se vive la experiencia más completa en México sobre este mundo. Contempla exposición, congreso y competencia; llevándose a cabo desde 2010, se ha convertido en el principal evento de la industria cervecera en la región con más de 150 productores, importadores, exportadores y proveedores de insumos.

SPECIALITY & FINE FOOD FAIR 2015 6 al 8 de Septiembre Sede: London Olympia, Londres, Inglaterra Organiza: Fresh Montgomery Teléfono: (020) 7886 3092 E-mail: Emily.Mosedale@freshmontgomery.co.uk Web: www.specialityandfinefoodfairs.co.uk El evento definitivo para la exhibición de alimentos y bebidas artesanales a compradores profesionales de alta calidad. Conozca a tiendas de delicatessen, centros de productos agrícolas, minoristas independientes, restaurantes, hoteles, empresas de catering y comerciantes que están mirando a las fuentes de “la buena comida”.

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{63} animales, cereales, etcétera. Realizada en Chicago, esta feria experimenta un constante crecimiento con cada edición, según medios estadounidenses.

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INTERNATIONAL DAIRY SHOW 2015

SICARNE 2015

La mejor combinación para su negocio 15 al 18 de Septiembre Sede: McCormick Place, Chicago, Illinois, Estados Unidos Organiza: IDFA International Dairy Show Teléfono: +1 (202) 737 4332 E-mail: kmadison@ntpshow.com Web: www.dairyshow.com El International Dairy Show es el evento mundial al que los profesionales de la industria láctea no pueden faltar. Todas las partes interesadas en la industria lechera estarán presentes para intercambiar ideas y descubrir soluciones innovadoras para las tendencias actuales del mercado en envasado, procesamiento, ingredientes, marketing, ventas, operaciones de planta, desarrollo de productos, seguridad, sostenibilidad y tecnología.

Simposio Internacional Sobre Producción de Ganado de Carne 21 al 23 de Octubre Sede: Nave de Locomotoras Tres Centurias, Aguascalientes, Aguascalientes, México Organiza: Financiera Rural, SAGARPA, Fira, CNG, AMEG, Auber Teléfono: +52 (811) 777 7166 y +52 (331) 617 4073 E-mail: mf.sicarne@gmail.com Web: www.sicarne.org Sicarne es el Simposio Internacional Sobre Producción de Ganado de Carne, que reúne a los mejores expertos en el control y manejo de ganado porcino, avícola, bovino y ovino. Sicarne es un evento diseñado para ganaderos de México y América Latina que buscan innovar, actualizar sus conocimientos y hacer rentable la actividad ganadera; es la oportunidad de conocer, aprender, innovar, hacer crecer esta industria y, sobre todo, producir más y mejor carne.

ANUGA 2015 Taste the Future 10 al 14 de Octubre Sede: Koelnmesse, Colonia, Alemania Organiza: Koelnmesse GmbH Teléfono: +52 (55) 1500 5909 Fax: + 52 (55) 1500 5910 E-mail: gabriela.gonzalez@deinternational.com.mx Web: www.anuga.com Anuga es no sólo la mayor feria de alimentos y bebidas en el mundo, también es el encuentro más importante del sector de nuevos mercados y grupos específicos. Es el lugar perfecto para conocer las últimas tendencias y temas, y un gran lugar para hacer contactos de primer nivel y negocios. 10 eventos bajo el mismo techo: Anuga Fine Food, Anuga Drinks, Anuga Meat, Anuga Frozen Food, Anuga Chilled

SEAFEX 2015 27 al 29 de Octubre Sede: Dubai World Trade Centre, Dubái, Emiratos Árabes Unidos Organiza: Dubai World Trade Centre Teléfono: +971 (4) 308 6462 E-mail: seafex@dwtc.com Web: www.seafexme.com SEAFEX se ha convertido en la exposición de más rápido crecimiento sobre alimentos del mar en el mundo. Además, convoca a todos los líderes regionales de la industria y vuelve con una mayor inversión, que incluye “East Fish Processing”, “Essam Shamaa Seafood” y “ASMAK”, sólo por mencionar algunas actividades. Empresas de lugares tan lejanos para Medio Oriente como Estados Unidos y el Reino Unido estarán exponiendo sus soluciones y productos en SEAFEX.

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