recubrimiento comestible

EFECTO DE LA APLICACIN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE ANTIMICROBIAL Y ANTIOXIDANTE A PARTIR DE ACEITE DE OREGANO (Origanum

vulgare ) EN LA CALIDAD Y VIDA TIL DE LA LECHUGA (Lactuca sativa L) MNIMAMENTE PROCESADA REFRIGERADA

Nidia Roco Patio Rincn1, Heidy Milena Moreno Cristancho1, Mara Patricia chaparro Gonzlez1.

1Ingenieras de alimentos Universidad de la Salle

Bogot-Colombia

[email protected]

Telfono 3535360 ext. 2553

Resumen

Se elabor una pelcula comestible compuesta por: pectina 6%, gelatina 5% como

gelificante y como surfactante aceite de organo en concentraciones de 1% y 2% y se

aplic a la lechuga mnimamente procesada refrigerada. Los resultados mostraron que la

tasa de respiracin se disminuye en un 30%, la prdida de peso en un 21% y la reduccin

de humedad en 94%. Los slidos totales aumentaron en un 35% y la protena aument

en 30%. Su efecto antimicrobial se evalu mediante pruebas microbiolgicas y el efecto

antioxidante mediante pruebas sensoriales, mostrando como resultado el aumento de la

vida til de 9 a 20 das.

Palabras claves: recubrimiento comestible, lechuga mnimamente procesada,

antioxidante, antimicrobiano, aceite de organo.

Abstracts

It was developed an edible film composed of: pectin 6% or 5% gelatin as a gelling agent,

and as surfactant oregano oil was used in concentrations of 1% and 2% and applied to

minimally processed chilled lettuce. The results showed that the respiration rate

decreased by 30%, the weight loss by 21% and there was a reduction of 94% in

moisture. Total solids increased by 35% and the protein increased by 30%. Its

antimicrobial effect was evaluated by microbiological tests and the antioxidant effect by

sensory tests, giving as result an in increase in the shelf life between 9 and 20 days.

Keywords: edible coating, minimally processed lettuce, antioxidant, antimicrobial,

oregano oil.

Vol 21, No 26 (2012), Revista Alimentos Hoy - 43

YURITexto tecleado Recibido 14/08/2010, Aceptado 10/09/2010, Disponible online 31/08/2012

I. INTRODUCCION

La demanda actual de productos

frescos y fciles de preparar, en especial

frutas y hortalizas, ha trado consigo un

aumento en el mercado de productos

mnimamente procesados o prelistos.

Segn la Asociacin Hortifrutcola de

Colombia (ASOHOFRUCOL), En

Estados Unidos, por ejemplo, el consumo

per cpita de esta categora se estima en

30 Kilogramos anuales, muy lejos del de

Gran Bretaa (12 kg), Francia (6 kg) y

Espaa (1.5 kg), negocio que al ao

mueve unos 80 millones de euros. Segn

la Asociacin Espaola de Frutas y

Hortalizas listas para su empleo, Afhorla,

entre enero y noviembre del ao pasado

se comercializaron 55.600 toneladas de

frutas y hortalizas de dicha categora,

13% ms que en igual periodo del 2006.

En Colombia, el seor Jos Fernando

Camero, jefe de compras de frutas y

verduras de Carulla, informa: Esta

categora, ha tenido un importante

crecimiento anual de 15-20% en el

segmento de los hogares, principalmente

en Bogot, donde se concentra 70% de

dicho mercado nacional, seguida por

Medelln, Barranquilla y Cali. Los

mnimamente procesados es una

tendencia mundial que de manera

efectiva responde a la falta de tiempo

que se observa en la sociedad de hoy.

Durante la manipulacin y

preparacin, las frutas y hortalizas

mnimamente procesadas presentan

cambios debido a la actividad fisiolgica

de los tejidos, provocando sntomas de

deterioro en la textura, color, prdida de

peso, humedad, pardeamiento

enzimtico, aumento de la tasa de

respiracin y rpido desarrollo

microbiano, factor de gran importancia ya

que se trata de alimentos crudos, lo que

obliga a extremar las buenas condiciones

de manipulacin y aplicar otras tcnicas

que permitan cierta inhibicin microbiana.

Las tecnologas tradicionalmente

empleadas en la conservacin de este

tipo de producto son de acuerdo con

Belloso (2007), la refrigeracin (como

requisito indispensable tanto en las

etapas de produccin, como de

distribucin, almacenamiento y

comercializacin), el envasado en

atmsfera modificada, el empleo de

soluciones desinfectantes, antioxidantes,

tratamientos con luz ultravioleta, adicin

de agentes estabilizantes de color y

textura, aplicacin de antimicrobianos o

el uso de recubrimientos comestibles.

Los recubrimientos comestibles son

aquellos elaborados con sustancias

polimricas naturales, de composicin

heterognea las cuales pueden ser


ingeridas sin riesgo para el consumidor y

que le aportan algunos nutrientes tales

como: protenas, (gelatina, casena,

etc.), celulosa, almidn o materiales con

base en dextrina, alginatos , gomas,

ceras, lpidos o derivados de los

monoglicridos y la mezcla de cualquiera

de estos grupos (Bosquez ,2000), que

tienen como fin inhibir la migracin de

humedad, oxgeno, dixido de carbono,

aroma, lpidos y adems servir como

transporte de antioxidantes,

antimicrobianos y sabores e impartir

integridad mecnica y facilitar la

manipulacin de los alimentos (Martnez,

1999).

El presente trabajo tiene como

finalidad elaborar un recubrimiento

comestible antioxidante y antimicrobial a

partir de aceite de organo para aplicar

a la mezcla de lechuga crespa (verde y

morada) mnimamente procesada

refrigerada y evaluar el efecto en la vida

til y calidad del producto, mediante

anlisis fisicoqumico, microbiolgico y

sensorial.

II. MATERIALES Y MTODOS

Material vegetal

Se utiliz lechuga verde y morada de

la variedad crespa, mnimamente

procesadas empacadas en bandejas de

tereftalato de polietileno (PET), co-

extruido calibre 44, proporcionadas por

la empresa DEFRESCURA el mismo da

que fueron procesadas.

A la materia prima, se le realiz

pruebas fisicoqumicas: humedad

A.O.A.C. 7.003/84, slidos totales,

protena Kjeldahl-Gunning-Arnold,

Carbohidratos (azcares totales), cenizas

A.O.A.C. 7.009/84, tasa de respiracin,

capacidad de adhesin, prdida de

peso, pruebas microbiolgicas y

sensoriales (olor, color, sabor, apariencia

y textura), para identificar sus

caractersticas inciales y de esta manera

tener un patrn de comparacin para los

diferentes ensayos a realizar con las

formulaciones de los diferentes

recubrimientos comestibles.

Formulacin de los recubrimientos

comestibles.

Se elabor una pre experimentacin

con 10 diferentes formulaciones,

variando la concentracin de pectina,

carboximetilcelulosa, aceite de organo,

agua destilada, porcentaje de gelatina

(este se predetermino segn estudios

preliminares por parte de otros autores

como Rojas, 2006, mantenindose el

valor de concentracin fijo en las

respectivas formulaciones). Se evaluaron

caractersticas organolpticas tales


como: sabor, olor, apariencia y

caractersticas fisicoqumicas como a la

materia prima (antes enunciadas).

Tasa de Respiracin. Se pes de 5 a 10

g de producto, posteriormente se coloc

en el respirmetro (fabricado en la

planta piloto de frutas y hortalizas

universidad de la Salle), durante 1 hora.

Prdida de Peso. Se pesaron 100 g de

producto en el da inicial (da 0), de ah

en adelante se pes cada cuatro das

para determinar as la cantidad de

humedad que se perdi en cada uno de

los tratamientos hasta el final del su vida

til.

Adhesin al recubrimiento. En cada

uno de los tratamientos se cont la

cantidad de burbujas que se presentaron

al ser aplicada a la mezcla de lechugas

con cada uno de los recubrimientos, para

as poder ser analizados

estadsticamente. Para lograr esto se

hizo una escala cuantitativa y as se

pudo determinar la capacidad de

adhesin del recubrimiento. La escala se

muestra a continuacin en la tabla 1.

1Tabla 1. Escala cuantitativa para

medir la adhesin al recubrimiento.

N BURBUJAS CALIFICACIN

0 10

1 , 3 7

4 , 6 4

7 o mas 1

* 1 calificacin ms baja, 10 calificacin

ms alta

Con base a los resultados obtenidos

se determin la seleccin de las 4

mejores formulaciones.

Elaboracin de los recubrimientos

comestibles.

Mezcla de los componentes. Se

realiz en caliente a 50C y se hizo

necesaria la utilizacin de una batidora

(marca Kitchen modelo KSM 5),

mezclando por 15 minutos para lograr la

incorporacin de las materias primas

utilizadas.

Enfriamiento. La mezcla se dej a

temperatura ambiente durante 20

minutos hasta llegar a 18C.

Aplicacin del recubrimiento. La

aplicacin del recubrimiento a la mezcla

de lechuga se realiz por aspersin con

un atomizador plstico para as lograr

una aplicacin ms uniforme.


Secado. La lechuga con recubrimiento

se dej secar a temperatura ambiente

durante 2 horas.

Empacado. La mezcla de lechugas se

empac en cajas plsticas transparentes

de (PET) tereftalato de polietileno, calibre

44.

Almacenamiento. Las muestras fueron

almacenadas a una temperatura de

refrigeracin de 5C y humedad relativa

del 85%, medicin hecha con higrmetro

marca PCE Referencia: HGP).

Evaluacin del efecto del gelificante y

aceite de organo

La evaluacin de la calidad del

recubrimiento comestible se determin

por medio de pruebas fisicoqumicas

(humedad, slidos, protena, azcares

totales, tasa de respiracin, prdida de

peso, capacidad de adhesin) y de

anlisis sensorial.

Anlisis sensorial. Se realiz un estudio

discriminante- ordenatorio de las

cualidades sensoriales referente al olor,

sabor, color, apariencia y textura

manejando una escala hednica de cinco

puntos donde el numero 0 era la

calificacin ms baja y el numero 5 la

calificacin ms alta. La evaluacin fue

realizada con un panel de 20

evaluadores no entrenados, con un

rango de edad de 15 a 45 aos.

Estimacin de vida til de la lechuga

Al realizar el seguimiento peridico de

los diferentes tratamientos cada cuatro

das, se observaron cada una de las

caractersticas organolpticas que

presentaban, hasta el punto que su

calidad fuera aceptada comercialmente.

En ese momento se le practicaron los

respectivos anlisis microbiolgicos para

garantizar que estuvieran dentro de los

parmetros para ser un producto apto

para el consumo humano y as poder

estimar su vida til.

Pruebas microbiolgicas. Las pruebas

microbiolgicas se realizaron al inicio del

seguimiento (Da 0) y al final de este, de

acuerdo con los resultados de las

caractersticas organolpticas. Estos

anlisis se hicieron en los laboratorios

de la empresa ENZIPAN DE COLOMBIA

LTDA. Usando los mtodos descritos en

la tabla 2.


Tabla 2. Mtodos de anlisis

microbiolgico en los tratamientos.

ANALISIS MTODO NORMA

Mesfilos

aerobios

Plate count

32/24-48 horas

AACC

4211

NMP.

Coliformes / g

Brila 35/ 24-48

horas

NTC

4516

NMP

coliformes

fecales /g

Brila triptona

44.5 C/ 48

horas

INVIMA

Mohos y

levaduras

UFC/g

Agar ogy 25 C

/ 5 das

INVIMA

Deteccin de

Salmonella /

25g

XLD,3537C

Pruebas

bioqumicas

INVIMA

Deteccin de

E. Coli

Brila triptona

44.5 C/ 48

horas

INVIMA

UFC: unidad formadora de colonias

NPM: numero ms probable

Anlisis Estadstico

El modelo experimental que se sigui

fue el diseo experimental

completamente al azar con tres

repeticiones, con un anlisis de medidas

repetitivas donde se tomo informacin

peridicamente cada cuatro das hasta

que las caractersticas organolpticas del

alimento fueran aceptables.

Las unidades experimentales a tomar

fueron lo ms homogneas posibles

para disminuir la magnitud del error

experimental, ocasionada por la variacin

intrnseca de las unidades

experimentales.

Los datos se analizaron con el

programa estadstico S.A.S.(Statistical

Analysis System). Version 5.0.

De acuerdo a los datos tomados se

realizo: estadstica descriptiva con un

anlisis exploratorio de datos (medidas

de tendencia central),anlisis de varianza

por lectura a travs del tiempo de

medidas repetitivas ,pruebas de

comparacin mltiple, prueba de Tuckey,

anlisis de correlacin, anlisis de

regresin, prueba de Dunnett para

comparar patrn vs el resto de

tratamientos.

Los datos se analizaron con el

programa estadstico S.A.S.(Statistical

Analysis System). Version 5.0.

III. RESULTADOS Y DISCUSIN

La tabla 3 muestra los resultados de

los anlisis fisicoqumicos, en donde se

determin que la composicin qumica

de la lechuga es similar al reportado por

las tablas de composicin de alimentos

del Instituto Colombiano de Bienestar

Familiar (ICBF, 2005), lo que permiti

avanzar en el proceso experimental con

seguridad.


Tabla 3. Anlisis Fisicoqumico De Materia Prima

Proteina

(%)

Humedad

(%)

Cenizas

(%)

Slidos

Totales

(%)

Carbohidratos

totales (%)

Tasa de

Respiracin

(mgCO2/kg/h)

1,040.08 95,160.60 0,870.01 4,240.08 1.830.10 22,130.24

Tabla 4. Anlisis microbiolgico de la materia prima.

PARAMETROS UNIDAD DE

MEDIDA

A325 LIMITES METODOS

BASADOS EN

NORMA LECHUGA M M

Mesofilos

aerobios UFC/g 7100

30000 - AACC 4211

NMP

Coliformes

totales

NMP/g 120 150

- NTC 4516

NMP

Coliformes

Fecales

NMP/g 3 3

- INVIMA

Salmonella UFC/25g Negativo Negativo

- INVIMA

E.Coli UFC/g 3 3

- INVIMA

Fuente: Enzipan Ltda.

Los resultados microbiolgicos que

muestra la tabla 4, indican unas

Buenas Prcticas de Higiene y Buenas

Prcticas de Manufactura, para el

producto. La carga microbiana se

encuentra entre los rangos que

establecen las respectivas normas, lo

que indica que el producto es apto

para su consumo.

Resultados preexperimentacin

El estudio indic que segn las

caractersticas fisicoqumicas y

sensoriales analizadas, las cuatro

mejores formulaciones son las

indicadas en la tabla 5.


Tabla 5. Formulaciones de los recubrimientos comestibles

INGREDIENTES

T1 T2 T3 T4 T5

PECTINA

0% 6% 6% 0% 0%

CMC

0% 0% 0% 6% 6%

GELATINA

0% 5% 5% 5% 5%

ACEITE DE OREGANO

0% 1% 2% 1% 2%

AGUA DESTILADA

0% 88% 87% 88% 87%

*T1, T2, T3, T4, T5; son cada uno de los tratamientos que se van a evaluar.

Resultados de las pruebas

fisicoqumicas a las diferentes

formulaciones

Los resultados de las diferentes

pruebas fisicoqumicas a las que

fueron sometidos los tratamientos, se

muestran en las grficas 1 a 8. En

estas se pueden observar los cambios

que tuvieron los diferentes

tratamientos a travs del tiempo en

cuanto a su contenido de humedad,

prdida de peso slidos totales,

carbohidratos, protena, cenizas, tasa

de respiracin y adhesin al

recubrimiento y como la presencia de

cada recubrimiento comestible

modific su comportamiento en cada

una de las variables en relacin con la

muestra patrn.


Grafica 1. Humedad Vs Tiempo en los Tratamientos

En la Grfica No 1 se ve que la

diferencia del nivel de humedad entre

el patrn (T1) y los dems

tratamientos fueron significativamente

diferentes. Los tratamientos T2, T3,

T4, y T5 perdieron menor humedad

(se redujo en un 94%) a travs del

tiempo, debido al efecto del

recubrimiento comestible que llevaban,

mientras que T1 perdi un mayor

porcentaje de humedad.

El recubrimiento comestible cre

una barrera a la transferencia al vapor

de agua retrasando la deshidratacin

del vegetal tal como lo referencia

Rojas, (2006).


Grafica 2. Prdida de peso Vs Tiempo en los Tratamientos.

La Grfica 2 muestra que los

tratamientos T2, T3, T4, T5 presentan

una menor prdida de peso debido al

recubrimiento comestible que llevan.

La prdida se disminuy en un 21%

con referencia al patrn.

Grafica 3. Slidos totales Vs Tiempo en los Tratamientos

Los slidos son inversamente

proporcionales a la humedad como se

puede ver en la Grfica 3. Segn

Potter (2001), los slidos van

aumentando a medida que la

humedad disminuye debido a la

concentracin de los carbohidratos y

dems componentes como minerales.


Grafica 4. Carbohidratos vs Tiempo en los tratamientos.

La Grfica 4 indica que el

porcentaje de es significativamente

diferentes entre el T1 y los dems

tratamientos en los cuatro primeros

das. A partir del da octavo no se

encuentran diferencias

estadsticamente significativas entre

ellos, ya que el aumento de

carbohidratos es menor y tiende a

estabilizarse.

Grafica 5. Protena Vs Tiempo en los tratamientos.

En la grafica 5, se observa un

notable incremento de protena en los

tratamientos que poseen recubrimiento

comestible (T2, T3, T4, T5), en

comparacin con el tratamiento patrn

(T1), debido a que en su formulacin


contienen gelatina. Segn Multon

(1998), la gelatina contiene de 84 a

90% de protena, su valor biolgico es

mayor que las protenas de origen

vegetal debido a la presencia de

aminocidos esenciales como la

glicina y prolina, lo que justifica un

incremento en un 30% de protena en

el producto final.

Grafica 6. Cenizas Vs Tiempo en los tratamientos.

El porcentaje de cenizas aumenta

en los tratamientos T2, T 3, T4, T5,

debido a la presencia de los distintos

componentes de los recubrimientos

comestibles que pueden llegar a

incrementar su materia inorgnica,

pero como lo muestra la Grfica 6, los

porcentajes disminuyeron en los

tratamientos a travs del tiempo,

posiblemente por la degradacin de

componentes, especialmente

minerales.


Grafica 7. Tasa de respiracin Vs Tiempo en los tratamientos.

En la Grfica 7 se puede ver que el

T1 presenta una mayor tasa de

respiracin comparado con los dems

tratamientos. Segn Guadarrama

(2005), la velocidad de deterioro es

generalmente proporcional a la

velocidad a la que transcurre la

respiracin. Los tratamientos con

recubrimiento comestible mostraron

una reduccin en la tasa de

respiracin de un 30%, con respecto a

la muestra patrn.

El papel del recubrimiento es crear

una atmsfera modificada en el interior

de la hortaliza que reduce la velocidad

de respiracin y por tanto retrasa el

proceso de senescencia del producto

(Gonzlez, 2005).

Los tratamientos que contienen

pectina en su formulacin (T2, T3)

presentan menor tasa de respiracin

que los contienen CMC (T4, T5).

Segn Gil (2001), la pectina es mejor

barrera al O2 y CO2, que la CMC. Por

otro lado los lpidos como el aceite de

Organo aportan una excelente

barrera al vapor de agua.


Grafica 8. Adhesin al recubrimiento Vs Tiempo en los tratamientos.

La Grfica 8 indica que los

tratamientos (T2, T3) presentan mejor

adhesin al recubrimiento que los

tratamientos (T4, T5) debido a que la

CMC no se incorpora fcilmente a los

dems componentes del

recubrimiento, formando grumos que

al momento de la aplicacin a la

lechuga, permiten entrada de aire por

lo que su apariencia no es

homognea.

ANALISIS SENSORIAL: De acuerdo

con la aceptacin del consumidor

segn las caractersticas fsicas

analizadas en el panel sensorial se

determin que el tratamiento de mayor

aceptacin fue el tratamiento 2 (T2),

porque el olor y sabor a organo

presenta la calificacin ms baja; es

decir que la percepcin del organo

es mnima. En cuanto a la evaluacin

de color y apariencia se observ el

efecto antioxidante del aceite de

organo en las diferentes

formulaciones en el transcurso de la

experimentacin hasta el final de su

vida til (da 20). (Ver imgenes 1 y 2).

Diferentes estudios demuestran la

actividad antioxidante del aceite de

organo. Segn Contreras (2002), el

aceite de organo tiene alta actividad

antioxidante, aun ms que la vitamina

E.

Los compuestos antioxidantes son

importantes porque poseen la

capacidad de proteger a las clulas

contra el dao oxidativo. Los

principales compuestos qumicos, en

este aceite responsables de su poder

antioxidante son el Carvacrol, y el

timol, Lozano, 2004.


Imagen 1. Lechuga mnimamente

procesada refrigerada sin

recubrimiento despus de 9 das.

Imagen 2. Lechuga mnimamente

procesada refrigerada, con

recubrimiento despus de 20 das.

En cuanto a la textura las

calificaciones son favorables y no son

significativamente diferentes en cuanto

al tratamiento uno (T1, patrn) lo cual

evidencia la aceptacin por parte del

panel sensorial.

Para determinar la vida til se observ

que el tratamiento 1 (T1) empez a

presentar alteraciones organolpticas

a partir del da 9. En este momento se

le realiz el respectivo anlisis con el

fin de determinar su calidad

microbiolgica. Los dems

tratamientos (T2, T3, T4, T5)

empezaron a presentar alteraciones

organolpticas a partir del da 21, por

lo tanto se dedujo que su vida til era

de aproximadamente de 20 das. Para

comprobar esta afirmacin se

realizaron los respectivos anlisis

microbiolgicos y as asegurar que el

producto era apto para el consumo

humano.

Los resultados microbiolgicos que

se obtuvieron indican que los

tratamientos que tenan recubrimiento

comestible cumplen con los rangos

establecidos de carga microbiana

segn la norma INVIMA (ensalada de

frutas y hortalizas), al inicio (da 0) y al

final de la experimentacin (da 20).

Por el contrario el tratamiento 1

(patrn), en el anlisis del da 9

muestra contaminacin microbiolgica

por lo cual ya no es apto para el

consumo humano.

Los tratamientos que llevan

recubrimiento al contener en su

formulacin aceite de organo inhiben

la proliferacin bacteriana. Existen

mltiples estudios sobre la actividad

antimicrobiana de los extractos de

diferentes tipos de organo. Segn

Albado (2001), el aceite de organo

posee propiedades antimicrobiales,

debido a que sus aceites voltiles son

sumamente activos contra la mayora

de bacterias patognicas como

Salmonella typhimurium, Escherichia

coli, Staphylococcus aureus,

Staphylococcus epidermidis,

Segn Sivropoulou A, 2000. Se ha

evaluado la actividad antimicrobiana


del aceite de organo y de sus

componentes aislados, Los fenoles

carvacrol y timol poseen los niveles

ms altos de actividad contra

microorganismos gram negativos.

IV. CONCLUSIONES

El tratamiento que no llevaba

ningn recubrimiento (T1, patrn)

present deterioro a partir del da

noveno, manifestando prdida de

humedad, de peso, alta oxidacin y

caractersticas microbiolgicas no

aptas para el consumo. Por otro

lado los tratamientos con

recubrimiento comestible aportaron

disminucin en la prdida de peso

y la tasa de respiracin; factores

relevantes en la calidad y

prolongacin de la vida til

respectivamente. Teniendo en

cuenta los anlisis estadsticos y

fisicoqumicos, los tratamientos

(T2, T3) presentaron mejores

resultados, frente a los dems

tratamientos (T1, T4, T5).

De acuerdo con los resultados

obtenidos en la capacidad de

adhesin al recubrimiento de los

diferentes tratamientos se obtuvo

que presentaron mejor

comportamiento los tratamientos

que llevaban en su formulacin

pectina (T2,T3), en comparacin

de los que contenan CMC (T4,

T5). Adicionalmente el contenido

de aceite de organo en las

diferentes formulaciones aport un

efecto antioxidante a la mezcla de

lechugas, evidenciado el efecto

antimicrobiano y antioxidante.

V. BIBLIOGRAFIA

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ROJAS, M.A. (2006).

Recubrimientoscomestibles y

sustancias de origen naturalen

manzana fresca cortada: Una nueva

estrategia de conservacin. Sao

Paulo: Escuela tcnica superior de

ingeniera agraria.6p.

AGRADECIMENTOS

A la empresa Defrescura S.A, por

contribuir con la materia prima para

este estudio y a la Universidad De La

Salle, por el uso de la planta piloto y

reactivos para la experimentacin.


recubrimiento comestible

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