Desarrollo y caracterización de recubrimientos comestibles antimicrobianos para la conservación de productos derivados de la pesca

Con el fin de mejorar la calidad microbiana y aumentar la vida útil de productos de pescado fresco, se propone el uso de películas y recubrimientos comestibles antimicrobianos como una tecnología emergente para complementar los procedimientos tradicionales de conservación empleados por la industria alimentaria. En primer lugar, se combinaron dos estrategias distintas para conservar medallones de merluza (Merluccius merluccius) en refrigeración: i) la aplicación de un recubrimiento antimicrobiano con aceite esencial de orégano o carvacrol y ii) la reducción de la carga microbiana inicial mediante buenas prácticas de manejo y un tratamiento superficial mediante hipoclorito de sodio. El uso de ambas estrategias combinadas dio lugar a una reducción de los recuentos de todos los grupos bacterianos después de 12 días de almacenamiento que osciló entre 1.5 log y 8 log en Pseudomonas y en bacterias sulfito reductoras, respectivamente. Por otra parte, nuevos agentes antimicrobianos fueron estudiados a nivel in vitro, incorporados en diferentes matrices formadoras de recubrimientos: proteína aislada de suero lácteo (WPI) y gelatina de pescado (GP). El arginato láurico (LAE) fue incorporado en las películas de GP en varias concentraciones. El LAE afectó al pH y la tensión superficial de la solución formadora de películas. La incorporación del LAE no afectó a las propiedades ópticas, ni a la humedad de las películas; pero sí a la solubilidad de las películas en agua. También afectó a las propiedades mecánicas de las películas, pero no a la permeabilidad al vapor de agua. Estas películas antimicrobianas, fueron más efectivas frente a las bacterias Gram-positivas que frente a las bacterias Gram-negativas. Otro agente estudiado fue el extracto de hinojo marino. Se evaluaron la capacidad antioxidante (CA) y el contenido total de polifenoles presentes en los extractos y su efecto en la incorporación en películas comestibles a base de WPI y GP. Para la obtención de los extractos se evaluaron dos métodos de secado: convencional mediante aire caliente y por liofilización. Las plantas deshidratadas fueron tratadas con dos concentraciones de etanol. Los extractos obtenidos mediante liofilización y alta concentración de etanol presentaron mayor concentración de polifenoles y alta CA. Se elaboraron películas activas con varias concentraciones de extracto y se evaluaron sus propiedades físicas, antioxidantes y antimicrobianas. El extracto agregado afectó a las propiedades físicas y mecánicas de las películas activas. Se observó CA de las películas mediante el método ABTS, pero no se presenció actividad antimicrobiana.

In order to improve the microbial quality increase the shelf-life of fresh fish products, antimicrobial edible films and coatings are proposed as an emerging technology with a high potential to complement the present conservation procedures used by the food industry. Two distinct strategies were combined to preserve fresh fish (Merluccius merluccius) under refrigeration: i) the application of an antimicrobial edible coating enriched with oregano essential oil or carvacrol and ii) the reduction of initial microbial load by good handling practices and a superficial treatment with sodium hypochlorite. The use of both combined strategies resulted in a reduction of the counts of all bacterial groups after 12 days of storage, which ranged from 1.5 log and 8 log in Pseudomonas and H2S producing bacteria, respectively. On the other hand, new antimicrobial agents were studied in vitro, incorporated in different coating matrices: whey protein isolated (WPI) and fish gelatin (FG). Lauric arginate (LAE) was incorporated into FG films in several concentrations. The LAE affected pH and surface tension of the film-forming solution. The films were not affected in their optical properties by the incorporation of this antimicrobial agent was not affected moisture of the films. The increase in LAE concentration, but the solubility in water was. It mechanical properties of the films were affected, but the water vapor permeability. These active films were more effective against Gram-positive bacteria compared to Gram-negative bacteria. Another agent studied were the extracts of marine fennel. Antioxidant capacity (AC) and total content of polyphenols present in the extracts were evaluated, and their effect on the incorporation into edible films based on WPI and FG. To obtain the extracts two drying methods were evaluated: conventional hot air drying and by freeze drying. The dehydrated plants were treated with two concentrations of ethanol. The extracts obtained by freeze drying and high level of ethanol presented higher concentration of polyphenols and higher AC. Active films were prepared with different level of extracts and the physical, antioxidant and antimicrobial properties were evaluated. The added extract affected the physical and mechanical properties of the active films. AC of the films was quantified by ABTS but no antimicrobial activity was observed.

Programa de Becas para Doctorado (PhD) de la Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) del Gobierno del Ecuador. Grupo de investigación de Tecnología, Control y Seguridad Alimentaria (ALITEC) e Instituto de Investigación para la Innovación y el Desarrollo Sustentable en la Cadena Alimentaria (IS-FOOD) de la Universidad Pública de Navarra. Ministerio de Ciencia, Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN-CSIC) y la Universidad Pública de Navarra.

Programa de Doctorado en Agroalimentación (RD 99/2011)

Nekazaritzako Elikagaietako Doktoretza Programa (ED 99/2011)