Envase nano-activo con aceite de romero: una solución para alargar la vida útil de la carne de cerdo envasada a vacío

Por: Herrera Serna Tania, BM Editores

Fotos: Banco de imágenes

En las últimas décadas la comercialización de carne de cerdo ha ido en aumento y. México se ha posicionado como uno de los primeros diez productores de esta carne a nivel mundial (FIRA, 2017). 

El objetivo del trabajo de investigación realizado en los laboratorios de Investigación y Unidad de Posgrado de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán de la Universidad Nacional Autónoma de México, fue desarrollar un envasado al vacío activo antimicrobiano con aceite de romero para disminuir el crecimiento de la bacteria Escherichia coli y a su vez a mantener las propiedades del producto fresco por más tiempo, en este proyecto se trabajó? con lomo de cerdo. Para determinar la efectividad del envase se midió? concentración de oxígeno y producción de dióxido de carbono en el espacio de cabeza del envase, líquido drenado, pérdida de peso, color, dureza, firmeza, capacidad de retención de agua, pH, acidez y pruebas microbiológicas (coliformes totales) del lomo de cerdo. 

Los nano envases han tomado importancia, ya que los sistemas de talla nanométrica contribuyen a disminuir la cantidad de aceites esenciales necesarios para producir un efecto benéfico, debido a que tienen un mayor área superficial y al contar con un polímero pared como la poli-ε-caprolactona, que incrementa su efectividad durante el tiempo de almacenamiento, logran tener una liberación controlada del aceite esencial evitando la pérdida de componentes volátiles al estar contenido en una matriz polimérica de talla nanométrica. De esta forma un envase activo contribuirá? a mantener la calidad de lomo de cerdo fresco envasado a vacío, almacenado en refrigeración, logrando con ello incrementar el tiempo para su comercialización y facilitando su distribución a cortas y largas distancias.

En este caso se eligió el aceite de romero por sus propiedades antioxidantes, las mismas que inhiben el crecimiento de agentes tóxicos, limitan la pérdida de grasa y alargan el periodo de almacenamiento del producto. Además, dota al producto de características sensoriales positivas (aroma y sabor) que resultan atractivas para el consumidor.

Una de las virtudes del sistema nanoactivo es su capacidad para diseminar la sustancia activa en la superficie donde es puesta en contacto, liberación que tiene la característica de ser controlada. Así, una vez creado el envase, el grupo de trabajo consideró necesario estudiar su efectividad, es decir, evaluar si el recubrimiento desarrollado lograría inhibir el crecimiento de mircroorganismos, principalmente Escherichia coli.

RESULTADOS

La carne en contacto con el recubrimiento de aceite de romero en el envase activo mostró una disminución notable en la población bacteriana a partir de las 2 horas desde 0.77 x103 UFC/ mL hasta 0.66 x102 UFC/mL, disminuyendo un ciclo logarítmico el crecimiento en la superficie de la carne. A partir de las 3 horas se vuelve a presentar un crecimiento en la población bacteriana, sin embargo se observa que el crecimiento es menor en comparación a la carne que no estuvo en contacto con aceite de romero. La reducción en el crecimiento poblacional bacteriano se atribuye a las propiedades antimicrobianas de los terpenos que constituyen al aceite de romero. Debido a su carácter lipofílico, estas moléculas pueden penetrar a través de la membrana celular hasta llegar al citoplasma de la bacteria, comprometiendo su viabilidad (Sirocchi et al., 2017).

Concentración O2 y CO2 en el espacio libre de cabeza: el envasado al vacío además de reducir el espacio de cabeza favorece la liberación del jugo de la carne, el CO2 es absorbido en la fracción lipídica y en el agua liberada del lomo de cerdo (Boskovic et al., 2017) por lo que no se presentó? abombamiento en los envases ni gran incremento en la concentración del gas.

Porcentaje de pérdida de peso: la pérdida de peso fue mayor para las muestras control y tratamientos inoculados con pérdidas de hasta 6.2%, 3.4 y 3.8 respectivamente. Los tratamientos con aceite esencial de romero mostraron pérdidas < 3% durante 24 días de almacenamiento, comportamiento similar mostró el cambio en líquido drenado.

Color: la medición de los parámetros de color se llevó? a cabo hasta los 7 días para las muestras de carne inoculadas con E. coli en diferente proporción dado el proceso de descomposición atribuido al desarrollo de las bacterias, mientras que en las muestras control fue posible llevar a cabo su monitoreo hasta el final del almacenamiento refrigerado. 

Luminosidad: las muestras inoculadas presentan una mayor pérdida de luminosidad, resaltándose que las muestras con aceite de romero nanoencapsulado fueron las que mostraron una mayor estabilidad con un ligero incremento de ésta durante el período de almacenamiento (Karamucki et al. 2013). 

pH y acidez: el pH disminuyó de 5.9 a 5.4 durante el almacenamiento, con un ligero incremento los primeros 3 días que se atribuye a la degradación de proteínas, lo que lleva a la producción de aminoácidos libres que conducen a la formación de NH3 y de aminas, compuestos de reacción alcalina (Karabagias et al., 2011). Posteriormente el pH se fue disminuyendo. En las muestras no inoculadas el cambio se atribuye a la posible producción de ácido láctico por la presencia de bacterias ácido-lácticas y la disolución de CO2 en la fase acuosa de la carne (Leygonie et al., 2011), tal y como se muestra después de 17 días en la carne en envase activo con 2 g/L de aceite de romero nanoencapsulado.

Capacidad de retención de agua: se observa que el lote control fue el que mostró una mayor pérdida de C.R.A. atribuido a que las proteínas citoesqueléticas del músculo de la carne han comenzado a desnaturalizarse produciendo un encogimiento celular muscular general, favoreciendo así? la liberación de agua del tejido al aplicarle una fuerza externa.

Análisis de perfil de textura: se observa una mayor estabilidad del lomo de cerdo envasado en envase activo con 2 g/L de aceite de romero nanoencapsulado y vacío de 260 mbar, la dureza en el ciclo 2 presenta en todos los tratamientos la disminución con respecto al tiempo, esto se debe principalmente a la degradación de las proteínas miofibrilares de la carne. Con el paso del tiempo la diferencia de dureza del ciclo 1 y 2 es mayor, esto quiere decir que la muestra fue perdiendo su capacidad de recuperación tras ser sometida a una fuerza.

Firmeza: se observa una disminución en todos los casos, atribuido al envejecimiento de la carne, que produce fenómenos proteolíticos que conducen a una alteración en la estructura miofibrilar, al haber presencia de microorganismos. Los lotes inoculados mostraron una mayor pérdida de firmeza debido a una proteólisis enzimática y también por presencia de microorganismos (Juárez et al., 2011).

Análisis microbiológicocoliformes totales: Se realizó? el seguimiento durante 4 semanas de las pruebas microbiológicas correspondientes a coliformes fecales. Como era de esperarse, la población bacteriana aumentó con respecto al tiempo, sin importar el tratamiento. Sirocchi et al. (2013) demostraron que concentraciones de aceite de romero al 0.1%, 1% y 2% presentan escasa actividad microbiana e inhibición en el crecimiento de aminas biogénicas en la carne. El tratamiento que muestra una concentración de 1% de aceite de romero (1 Ac 900 510 mbar) no presentó una disminución en la actividad microbiana, esto se atribuye a la carga bacteriana que se inoculó al principio de la experimentación. Sin embargo, se observa que para los tratamientos en los que existe una concentración al 2% de aceite de romero sí se produce una disminución en el conteo de colonias de bacterias coliformes.

CONCLUSIONES

La aplicación de un recubrimiento con nanocápsulas de aceite de romero a una concentración de 2 g/L, junto con la tecnología de envasado al vacío resulta favorable en la conservación de un producto mínimamente procesado de alto consumo, como lo es el lomo de cerdo, cuya comercialización está limitada por tratarse de un producto altamente perecedero y ser susceptible a la contaminación microbiológica. Contribuyó a la conservación de las características fisicoquímicas de calidad de lomo de cerdo, disminuyendo la velocidad de crecimiento de E. coli, por lo que es una buena alternativa como tratamiento para prevenir la contaminación microbiológica del producto, acompañado del envasado al vacío y almacenamiento en refrigeración a 0°C.