Introducción
La carne es
toda parte muscular esquelética de los animales de abasto, incluyendo tejido
conectivo y adiposo que haya sido declarada apta para el consumo humano antes y
después del beneficio (NTC 1325, 2008). Es también un alimento considerado
perecedero debido a sus nutrientes y a la actividad acuosa (Aw) que posee y de
acuerdo a sus características las propiedades microbiológicas pueden variar de
un corte a otro (Molina, 2001).
Carne cruda o
fresca puede considerarse aquella que no ha sufrido ninguna especie de
tratamiento más allá del frío (incluidas las envasadas al vacío o en atmósfera
controlada), con el fin de asegurar su conservación (Ranken, 2003).
Los
contaminantes más comunes de las canales son bastones gram-positivos y
micrococos como Pseudomonas spp.,
Moraxella spp., entre otras (Nortje et al, 1990). Así también productoras
del ácido láctico, hongos, levaduras y virus entéricos. Algunos patógenos como Salmonella spp., Staphylococcus aureus,
Escherichia coli, Clostridium perfinjens y Clostridium botulinum provenientes
de la microbiota intestinal o ambiental.
Pueden
desarrollarse mohos de diferentes especies (Cladosporium,
Sporotrichum, Oospora, Rhyzopus). Algunas levaduras pueden crecer en la
carne.
Alteraciones de la carne
Modificaciones
en el color de los pigmentos: el color rojo puede cambiar a tonalidades
diversas y a otros colores como verde, pardo o gris por bacterias como
Clostridium, Bacillus y Pseudomonas.
Olores y
sabores extraños: causadas por el crecimiento bacteriano siendo el primer
síntoma de alteración de la carne. Las levaduras pueden producir una superficie
viscosa generando una lipólisis que conlleva a olores y sabores anormales, así
como coloraciones pardas
Putrefacción:
es la degradación anaerobia de las proteínas con producción de sustancias
tóxicas que aportan olores y sabores desagradables. Provienen de degradación
enzimática de aminoácidos liberados y las bacterias involucradas pueden ser los
géneros Clostridium, Pseudomonas,
Microbacterium y Bacillus (Molina, 2001)
Bacterias Productoras de enfermedades
Alimentarias
Staphylococcus aureus: es un agente
causante de toxiinfección alimentaria. El hombre es el principal reservorio en
las mucosas. Es un anaerobio facultativo, mesófilo y resiste concentraciones de
sal de hasta 20%. Zhang Wei et al, demostraron en el 2009 la acción bactericida
sobre la membrana de este microorganismo debido al extracto de limón.
Clostridium botulinum: se encuentra en
suelos y aguas. Pasa al alimento debido a ineficiencia en el aseo. Es gram
positivo, anaerobio y productor de esporas. Mesófilo y produce toxinas en
valores de pH de 4 a superiores. Clostridium tiene poca tolerancia a los
ambientes ácidos de las frutas y carnes fermentadas (Mannetje, 2001).
Escherichia coli: causa infección pero también
puede producir toxinas. El tipo encontrado en carnes es el O157:H7. Se
encuentra normalmente en el tracto intestinal por lo que se relaciona con
contaminación de origen fecal. Es una bacteria gram negativa que puede crecer
incluso en refrigeración (Molina, 2001)
Retención de Agua
Se entiende por CRA como el porcentaje de esa que queda retenida cuando
la carne se somete a fuerzas externas como corte, trituración, presión y
calentamiento. Es un parámetro fisicoquímico importante dado que aporta a la
calidad y textura de la carne, e inclusive el sabor así como a la de sus
derivados. Principalmente está relacionada con la jugosidad, el color y la
firmeza de la carne cocinada. La retención se produce a nivel de las cadenas de
actinomiosina y miofibrillas del músculo.
Uno de los métodos de cálculo de CRA es por goteo, el agua que es más
fácil de extraer es la extracelular, en cuya pérdida se muestra el problema
mencionado como pérdidas por goteo. Cuando se adiciona una presión determinada,
el agua inmovilizada entre las fibras puede escapar y la medición de esta es un
indicador de la propiedad de ligado de agua que tienen las proteínas. La
liberación por goteo está directamente relacionada con la contracción de la
carne. El frio produce una especie de presión, con la reducción de la temperatura
los materiales se contraen por la disminución de la energía cinética de las
moléculas por lo que se produciría una contracción muscular.
En el presente estudio se realizará la retención de agua por goteo en
pérdida de peso.
Los
recubrimientos comestibles son una herramienta útil en la presentación de
productos como los mínimamente procesados ya que ayudan a alargar la vida útil
del producto como tal mediante los componentes que hacen parte de dicho
recubrimiento que pueden ser a base de proteínas con un carbohidrato, además de
un plastificante, un lípido y un agente antimicrobiano; que proporcionan
diversas características al recubrimiento como lo es la barrera a los gases,
permeabilidad al vapor de agua, disminución de la tasa de respiración del
alimento, cambio del pH entre otras propiedades
MATERIALES Y MÉTODOS:
Elaboración
del recubrimiento
Se tomó una
formulación de recubrimiento de aceite esencial de naranja (Tabla1), y se modificó
aumentando el contenido de proteína con el fin de generar una mayor retención
de humedad debido a las características del corte de carne (Tabla2). A causa de
las propiedades organolépticas y la mayor aplicación de limón en preparaciones,
donde la carne es un ingrediente, se decidió emplear aceite esencial de limón
obtenido por arrastre de vapor de limón Tahití del proveedor Aromasynt S.A.S.
Los materiales se pesaron en base de cálculo de 100 gramos de recubrimiento,
donde 91,45 gramos de agua se calentaron hasta una temperatura de 40°C con el
fin de facilitar la dilución del material. En respectivo orden se adicionaron
la proteína de soya, la dextrina de maíz, el ácido benzoico, el aceite esencial
y el glicerol; se mezcló en licuadora para homogeneizar las partículas y se
mantuvo en refrigeración dividido en 6 recipientes de plástico diferentes
sellados para cada producto hasta su uso.
|
Componente
|
%
|
Cantidad (g)
|
|
Acido Benzóico
|
0.05
|
0.05
|
|
Glicerol
|
1
|
1
|
|
Ac. Esencial Naranja
|
0.2
|
0.2
|
|
Dextrina de maíz
|
2
|
2
|
|
Proteína de Soja
|
5
|
5
|
|
Ácido cítrico
|
3
|
3
|
|
Agua
|
88.75
|
88.75
|
Tabla 1. Recubrimiento original
|
Componente
|
%
|
Cantidad (g)
|
|
Acido Benzóico
|
0.05
|
0.05
|
|
Glicerol
|
1
|
1
|
|
Ac. Esencial Limón
|
0.5
|
0.5
|
|
Dextrina de maíz
|
2
|
2
|
|
Proteína de Soja
|
5
|
5
|
|
Agua
|
91.45
|
91.45
|
Tabla2. Recubrimiento modificado
Alistamiento
de la carne y aplicación del recubrimiento
Se obtuvieron
6 cortes de lomo falso de 100 gramos en la fama Surticarnes de la 53 ubicada en
el barrio Los Monjes. Las muestras se mantuvieron en bolsa a condiciones
normales de manipulación y refrigeración hasta el momento en el que se
aplicaría el recubrimiento.
Tres porciones
de carne fueron sumergidas durante 15 minutos en la solución del recubrimiento
y posteriormente secadas en refrigeración sobre una rejilla de acero
inoxidable. Cada porción fue ubicada en una caja de plástico transparente con
orificios en la tapa que permitían la salida de humedad con el fin de evitar
goteo o alteraciones en el recubrimiento por condensación. Las muestras control
fueron tratadas de similar forma en el envase, se marcaron para toma 1, toma 2
y toma 3, con y sin recubrimiento, que respectivamente fueron al primer día; al
tercer día y al octavo día de iniciada la inmersión. Los procedimientos se
realizaron con guantes estériles evitando el traspaso de microorganismos de la
piel a la carne.
Elaboración
de los medios de cultivo
Los
microorganismos analizados fueron los siguientes: aeróbios mesófilos,
Coliformes (fecales y totales), Staphylococcus
aureus, Hongos (debido a la utilización de harinas en el recubrimiento) y Clostridium botulinum. Para los primeros
grupos analizados se emplearon las placas PETRIFILM para Recuento de Aerobios, E.coli/coliformes, Staph express, Levaduras y mohos. Para
el análisis de Clostridium se empleó
agar SPS, que fue elaborado al momento de realizar la siembra en cajas de
Petri. Para 100 ml de agar necesario por día se pesaron 4,3 gramos del agar en
polvo que fueron llevados a 100g con agua destilada. Se homogeneizó el medio y
se llevó a calentar hasta 80°C. Posteriormente se mantuvo en baño maría a 80 °C
hasta el momento en que se esterilizó a
120°C por 40 minutos. Se mantuvo en baño maría a 60°C hasta su implementación.
Capacidad
de Retención de agua
Cada uno de
los cortes fue pesado antes de emplearlas para la prueba microbiológica con el
fin de comparar en el transcurso de los días la pérdida por retención de
humedad en las muestras con y sin recubrimiento.
Preparación
de las diluciones
Por cada día
que se hizo análisis fueron pesados 10 gramos de cada muestra de carne cortada
con cubiertos estériles, una sin recubrimiento y otra con el recubrimiento,
llevados a 100gramos en agua peptona al 0,1% esterilizada en autoclave. Se
licuó cada muestra de carne en intervalos de aproximadamente 3 segundos para no
dañar las células viables. Para cada dilución se empleó un tubo de ensayo con
9ml de agua peptona de la cual para realizar la de
se tomó 1 ml de licuado y se homogeneizaron
en el tubo. Para la dilución de
se tomaron 1ml del tubo anterior y se
mezclaron. Para la toma 1 se tuvieron tubos de
y
para carne con y sin recubrimiento. Para las
tomas 2 y 3 se realizó el mismo procedimiento.
Siembra
de muestras.
Alícuotas
de 1ml fueron tomadas para cada una de las siembras. Para todas las placas
PETRIFILM se adicionó la alícuota en el centro de ésta, se cerró la cubierta y
se homogeneizó con la plaqueta adicionada para obtener una forma circular.
En
cajas de Petri esterilizadas correspondientes a las diluciones y al tipo de
carne se aplicó una alícuota de 1ml por caja. El agar líquido SPS se enfrió
hasta temperatura de aproximadamente 45°C sin que gelificara y se adicionaron
25ml por caja sobre la alícuota. Sin permitir la solidificación se mezcló suavemente
moviendo la caja horizontalmente hasta el momento de la gelificación. Tras
esto, se introdujeron en la jarra de anaerobiosis con indicador de anaerobiosis
Oxoid y un sobre para generar las condiciones anaerobias de la misma marca.
Todas
las muestras fueron incubadas a 37°C durante 48 horas, salvo los PETRIFILM para
hongos que fueron incubados en cajones sin luz directa a temperatura de 20 +-
2°C durante 5 días.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
CRA
|
Día
|
Sin Recubrimiento
|
Con Recubrimiento
|
|
1
|
100.1
|
100.3
|
|
3
|
96.3
|
97.8
|
|
8
|
90.5
|
93.2
|
|
CRA (%)
|
90,41
|
92,93
|
Tabla2.
Pérdida de peso durante los días de prueba
Es observable
que la retención de humedad fue mayor en la carne que tuvo una aplicación del
recubrimiento. El aumento en la proteína permitió una mayor retención aunque la
diferencia sea solamente de casi un 3%. Una mayor retención de humedad
facilitará mantener las propiedades organolépticas y de textura que los
productos cárnicos requieren. De la misma forma cuando se sometan a cocción la
pérdida de humedad por la apertura de las proteínas será menor lo que equivale
a un producto que pierde menos tamaño y se encoja menos.
La técnica de
goteo estudia la vida útil en anaquel del producto, afortunadamente mientras no
existan condiciones que alteren las propiedades físicas del producto, como
presión, temperatura o manipulación las pérdidas serán menores. Mantener una
retención de agua al momento de cocinarla mejorará la calidad de esta y por
ende menor perdida en el proceso, sobre todo a nivel industrial en la
preparación de embutidos o procesos. En esta parte el recubrimiento cumple con
el objetivo de aplicación inicial para cárnicos. Sin embargo se recomendaría
alguna posible modificación que permita una menor pérdida de agua que se
represente en una mayor diferencia entre el porcentaje de retención de agua con
el recubrimiento y sin éste.
Conteo
Microbiológico
Los resultados
obtenidos en el conteo de colonias se muestran a continuación:
|
Prueba
|
10^-2 SR
|
10^-2 CR
|
10^-3 SR
|
10^-3 CR
|
|
S. aureus
|
Incon
|
208
|
364
|
37
|
|
Coliformes totales
|
160
|
89
|
15
|
5
|
|
Coliformes fecales
|
24
|
2
|
9
|
0
|
|
Aerobios mesófilos
|
incon
|
incon
|
741
|
437
|
|
Clostridium
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
Mohos y levaduras
|
118
|
90
|
17
|
17
|
Tabla3. Resultados toma 1
|
Prueba
|
10^-2 SR
|
10^-2 CR
|
10^-3 SR
|
10^-3 CR
|
|
S. aureus
|
2600
|
525
|
900
|
200
|
|
Coliformes totales
|
990
|
756
|
324
|
216
|
|
Coliformes fecales
|
30
|
11
|
5
|
2
|
|
Aerobios mesófilos
|
Incon
|
Incon
|
1320
|
792
|
|
Clostridium
|
9
|
0
|
1
|
0
|
|
Mohos y levaduras
|
522
|
400
|
85
|
101
|
Tabla 4. Resultados toma 2
|
Prueba
|
10^-2 SR
|
10^-2 CR
|
10^-3 SR
|
10^-3 CR
|
|
S. aureus
|
Incon
|
1320
|
Incon
|
652
|
|
Coliformes totales
|
1134
|
820
|
542
|
372
|
|
Coliformes fecales
|
52
|
30
|
15
|
10
|
|
Aerobios mesófilos
|
Incon
|
Incon
|
Incon
|
Incon
|
|
Clostridium
|
9
|
6
|
2
|
0
|
|
Mohos y levaduras
|
874
|
830
|
219
|
157
|
Tabla 5. Resultados
toma 3
El
comportamiento generalizado en la biota de las diferentes carnes sin
recubrimiento en relación a las que poseen recubrimiento fue de un menor desarrollo.
En el caso de hongos el crecimiento en las diferentes diluciones fue bastante
similar y cercano entre sí. Los hongos son microorganismos que pueden crecer
fácilmente en medios con un contenido alto de acidez, por lo que son los
principales en contaminar y alterar las frutas y derivados. El recubrimiento no
tuvo un efecto significativo en la inhibición de los hongos, debido a que estos
pueden crecer en ambientes donde el pH es bajo y la acidez es alta, lo que se
demuestra en que son los principales alterantes de las frutas; aunque el
crecimiento fue menor en la carne con recubrimiento.
La diferencia
fue mayor al tratarse de bacterias. En condiciones de anaerobiosis para el
crecimiento de Clostridium tuvo un
control mayor evitando en los primeros días el desarrollo de las colonias, sin
embargo pasada la semana se inició el crecimiento del Clostridium en la carne con recubrimiento aunque en pequeñas
colonias. No hubo un aumento en las colonias sin recubrimiento salvo por la
menor dilución que presentó aparición de colonias. Puede determinarse que el
recubrimiento logra retrasar el desarrollo de Clostridium debido al aumento en la acidez por el uso del aceite de
limón. Según Mannetje (2001), C.
botulinum tiene una baja tolerancia a los medios ácidos y no se desarrolla
bien en ambientes fermentados o con pH bajo lo que según la NTC1325 cumpliría
con la ausencia que exige la norma.
Los coliformes
crecen en un pH óptimo de 7 a 7.5, con un mínimo de 4.0. Aunque no se realizó
una medición de pH en las muestras, el pH que alcanza la carne tras la
maduración post rigor mortis alcanza valores de 5,6. La adición de un aceite
esencial de limón puede disminuir el valor, controlando más el crecimiento de
coliformes totales y fecales. El
crecimiento para totales fue similarentre ambas diluciones, sin embargo los
microorganismos presentaron una mayor inhibición en la carne con recubrimiento.
S.aureus
crece también en valores desde 4,2 pero su crecimiento es bastante regulado,
sin embargo las colonias presentaron un mayor número en comparación de las
coliformes llegando hasta valores incontables. La acción bacteriostática de la
aplicación del limón en este recubrimiento pudo tener el mismo efecto que lo
demostraron en su estudio Zhang Wei et al., donde los cultivos que tenían el
extracto de limón presentaron un menor crecimiento en comparación de los que no
lo tenían.
Aerobios
mesófilos fueron los que tuvieron un mayor crecimiento, principalmente debido a
las condiciones de circulación de aire presentes en el refrigerador y el no
control de las condiciones de almacenamiento. Para este caso aunque fueron
menores las ufc/g en la carne que presentó el recubrimiento el número de
colonias se elevó considerablemente para el octavo día.
Las curvas de
crecimiento basadas en los conteos microbiológicos en las menores diluciones
pueden observarse en las siguientes gráficas. Para un mejor entendimiento del
comportamiento de las colonias a razón del tiempo.
Figura1.
Convenciones
Gráfica 1.
Curva para S. aureus.
Gráfica 2. Curva
para Coliformes totales.
Gráfica 3.
Curva para Coliformes Fecales
Gráfica 4.
Curva para Aerobios Mesófilos
Gráfica 5.
Curva para C. botulinum
Gráfica 6.
Curva para Hongos
En comparación
con los estudios realizados por Idoya Pan en el desarrollo de recubrimiento con
aceite esencial de orégano,
clavo, romero, tomillo blanco, árbol del té, cilantro, salvia y laurel,
aplicados a pechugas de pollo en fresco lo que demostró un aumento en la vida
del producto de 13 días promedio almacenado en refrigeración y con especial
efecto contra S. aureus. La carne de
res en lugar tuvo un aumento de 5 días respecto a la normal duración de la
carne que viene siendo de 4 días, hasta la aparición de los síntomas que
demostraban el inicio de la descomposición.
Sánchez-González
con su estudio en la podredumbre azul de las naranjas emplearon recubrimientos
a base de quitosano y aceite esencial de limón para controlar los hongos y
reducir la aplicación de fungicidas en las frutas. En este recubrimiento la
adición de quitosano fue la que controló en mayor proporción las colonias de
hongos ya que tiene un efecto directo hacia este tipo de microorganismos.
En cuanto a los costos se tiene que para un aceite
esencial de limón tiene un costo de 8000 pesos por 10 gramos con un 99% de
pureza; a nivel de planta piloto para una muestra con un peso de 600 gramos se
utilizó 0,5 gramos o 5 ml de aceite esencial de limón equivalente a un coto de
400 pesos, el costo de la carne equivale a un aproximado de 3500 pesos, por
consiguiente la aplicación del recubrimiento en planta piloto es rentable,
ahora a gran escala en mercados de grandes superficie, el consumidor puede encontrar
el equivalente de una libra o libra y media de carne a un coso de 5000-7500
pesos, en su respectivo envase si a este costo total se le es agregado un
equivalente de 400 pesos, el costo en el mercado hace pensar que la aplicación
de recubrimientos en productos cárnicos es una buena alternativa ya que es
flexivo en cuanto a costos y permite reforzar la tecnología de barrera ya
existente conjunto.
Los recubrimientos son una
herramienta útil en cuanto a la preservación en productos alimenticios, ( carne
cruda) como tal, ya que aportan características sensoriales y alargamiento de
la vida útil, mediante los componentes que hacen parte de dicho recubrimiento
que pueden ser a base de proteínas con un carbohidrato, además de un
plastificante, un lípido y un agente antimicrobiano ( aceite esencial de
limón); que proporcionan diversas características al recubrimiento como lo es
la barrera a los gases, permeabilidad al vapor de agua, disminución de la tasa
de respiración del alimentos creando barreras antimicrobianas entre otras
propiedades.
De antemano se sabe que
los aceites esenciales poseen propiedades antimicrobianas, al implementar uno
de estos en la formulación de un recubrimiento se tiene que para el aceite
esencial de limón obtuvo un crecimiento de microorganismos patógenos para el
ser humano menor al patrón.
El aceite
esencial de limón reduce la carga microbiana, no en una manera significativa
pero si tiene efectos notables en diferencia de las poblaciones microbiológicas
principalmente en Clostridium y
coliformes. Aumenta la vida útil del producto en aproximadamente 4 días, es
decir, la totalidad de vida útil para las carnes con recubrimiento fue de 8
días, y se adhirió fácilmente sin presentar en el transcurso de los días
desplazamiento o goteos del recubrimiento. La concentración de aceite empleada
alcanzó a modificar un poco el aroma de la carne, se desconoce el efecto en el
sabor tras la cocción, sin embargo en productos como el Carpaccio que es una
carne cruda condimentada con limón, el leve sabor y aroma (Braimbridge, 2006)
podría beneficiar las propiedades organolépticas de la preparación. Se
recomendaría realizar pruebas con diferentes concentraciones de aceite esencial
con el fin de encontrar la que permita la mejor inhibición sin afectar las
propiedades organolépticas del producto. Aún está pendiente el análisis por
costos del producto con el fin de establecer el aumento que tendría en el
precio de la carne la aplicación de este producto.
Bibliografía
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de películas y recubrimientos comestibles antimicrobianos para la mejora de la
seguridad y calidad microbiológica de productos cárnicos frescos”, Departamento
de Tecnología UPNA.
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de Colombia, Medellín, Julio 2001.
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campesinos”, FAO, 2001.
·
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alimentarias. Productos procesados no enlatados” Quinta actualización,
Colombia 2008.
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RANKEN, M.D., “Manual de Industrias de la Carne” Ediciones A. Madrid Vicente,
España 2003.
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España 2001.
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MEAD, G.C., “Análisis
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·
BRAIMBRIDGE,
Sophie, “Simply Italian”, Murdoch
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·
SÁNCHEZ-GONZÁLES, L; “Aplicación de recubrimientos a base de quitosano y aceite esencial de
limón en el control de la poscosecha de la podredumbre azul de naranjas”
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Cibergrafia
·
Universidad de Córdoba: “Capacidad de Retención de Agua”, Consultada el 12 de mayo de 2013,
disponible en:
http://www.uco.es/organiza/departamentos/prod-animal/economia/aula/img/pictorex/07_09_40_3_REVCRA.pdf
