Radiación UV-C y envasado en sala blanca, alternativas a la desinfección con cloro de melón Galia mínimamente procesado en fresco

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1 Radiación UV-C y envasado en sala blanca, alternativas a la desinfección con cloro de melón Galia mínimamente procesado en fresco A.C. Silveira, E. Aguayo, F. Artés-Hernández y F. Artés Universidad de la República, Facultad de Agronomía, Área Disciplinaria Poscosecha de frutas y hortalizas. Garzón. CP. Montevideo, Uruguay. Universidad Politécnica de Cartagena, Departamento de Ingeniería de Alimentos. Grupo de Postrecolección y Refrigeración. Pº Alfonso XIII,. Cartagena. Murcia. España. fr.artes@upct.es Palabras clave: procesado mínimo, calidad microbiológica, psicrotrofos, enterobacterias, mesófilos, levaduras, firmeza, vida útil. Resumen Se ha evaluado el efecto de cuatro dosis de radiación ultravioleta de onda corta (entre, y, kj m - UV-C) en el crecimiento microbiano y, en el mantenimiento de la firmeza de melón Galia procesado en fresco en secciones trapezoidales y conservado a ºC hasta días. Las cuatro dosis de radiación UV-C controlaron el crecimiento microbiano tan eficazmente como el lavado con mg L - NaOCl, sin afectar la firmeza de la pulpa. La técnica de sala blanca redujo los conteos microbianos cuando se aplicó conjuntamente con la radiación UV-C, pero por sí sola no mostró beneficios. Ambas técnicas no limitaron el ablandamiento de las piezas de melón. La radiación UV-C combinada con la sala blanca fue una alternativa eficaz a la desinfección con agua clorada ( mg L - NaOCl) en el control microbiano del melón Galia mínimamente procesado para lograr una vida comercial de días a ºC. INTRODUCCIÓN El cloro es el desinfectante más empleado para productos procesados en fresco, pero puede producir unos productos secundarios llamados cloraminas y trihalometanos, perjudiciales para el ser humano. Por ello, se están buscando alternativas al cloro tales como emplear salas blancas e irradiación ultravioleta visible corta (UV-C), entre otras. La utilización de salas blancas como recintos técnicamente limpios, es una técnica innovadora que contribuye a frenar el crecimiento microbiológico, prolongando así la vida útil del producto. Con su aplicación, Conesa et al. () redujeron en log ufc g - la población psicrotrofa inicial de arilos de granada mínimamente procesados en fresco. Asimismo, se ha comprobado que la aplicación de radiación ultravioleta corta (UV-C, nm) a diferentes productos vegetales, controla el crecimiento microbiano y retrasa los procesos asociados con su maduración y senescencia. Se ha citado la reducción de crecimiento de patógenos poscosecha en fresa (Marquenie et al., ), uva (Nigro, et al., 99), calabacín (Erkan, et al., ) y lechuga (Allende y Artés, a y b). Al parecer la radiación UV-C induce la acumulación de sustancias naturales antifúngicas que limitan el crecimiento microbiano. Según Lamikanra et al. (), al exponer melón cantaloupe a radiación UV-C se modifica la composición de los volátiles presentes, sintetizándose compuestos terpenoides cíclicos y acíclicos como las fitoalexinas β-ionona,

2 geranilacetona y terpenil acetato, responsables de la reducción en el crecimiento microbiano. Para profundizar en los beneficios obtenidos por las citadas técnicas alternativas al cloro, en el presente trabajo se estudió el efecto de diferentes dosis de radiación UV-C, combinadas o no con la técnica de salas blancas en la firmeza y el crecimiento microbiano de melón Galia mínimamente procesado en fresco. MATERIALES Y MÉTODOS Material vegetal y montaje experimental Los melones tipo Galia (Cucumis melo L var. cantalupensis) se recolectaron el día anterior al comienzo de la experiencia en una explotación comercial en Fuente Álamo (Murcia) y se enfriaron a ºC en las instalaciones de la Planta Piloto de Tecnología de Alimentos de la UPCT. El procesado en fresco del melón se realizó en una cámara refrigerada a ºC. Los melones se cortaron longitudinalmente en secciones (tajadas) a las que se les eliminó la corteza. Seguidamente cada sección se cortó en piezas trapezoidales. Según el tipo de tratamiento, se procedió al lavado de las piezas durante un minuto, con agua corriente sin o con cloro añadido ( mg L - NaOCl), seguido de enjuague en agua sin cloro durante un minuto en éste último caso, así como la aplicación o no de radiación UV-C, utilizando o no una sala blanca (ISO ). Los tratamientos se exponen en la siguiente tabla. Tratamiento Lavado con agua corriente Lavado con cloro ( min) y enjuague ( min) Dosis de UV-C (kj m - ) Sala blanca Si No, Si Si No, Si Si No, Si Si No, Si Si No No Si No Si No Si (Testigo) No Si No No Las diferentes dosis de radiación UV-C se obtuvieron variando el tiempo de exposición del producto a una radiación media emitida por un equipo de, kj s - m - (Radiometer VLX, Vilber Lourmat, France). Una vez lavado el producto y radiado o no, según el tratamiento, se procedió al envasado de las secciones de melón (- g) en barquetas de polipropileno. Las barquetas se termosellaron por la parte superior con polipropileno orientado de µm microperforado (Danisco Flexible, Bristol, UK). Se realizaron tres repeticiones por tratamiento, manteniéndose a continuación durante días a ºC y 9% de HR. Se evaluó la firmeza y el crecimiento microbiano en los días, y. Parámetros evaluados Firmeza de la pulpa. La firmeza en las secciones trapezoidales se determinó por penetrometría con una prensa Lloyd (LRK, Fareham, Hants, UK). Se utilizó un punzón de acero de, mm de diámetro, que se introdujo mm en la pulpa a una velocidad de contacto de mm min -.

3 Crecimiento microbiano. Para el análisis y recuentos microbianos se empleó el método de conteo estándar. Se tomaron g del producto que se homogeneizaron en ml de peptona salina estéril en un estomacher Colworth (Steward Laboratory, London, UK). Se emplearon las siguientes condiciones de incubación y medios de cultivo. Para psicrotrofos y mesófilos se sembraron en agar de recuento en placa y se incubaron a ºC durante días y ºC durante h, respectivamente. Para enterobacterias se utilizó agar rojo bilis violeta dextrosa en doble capa y se incubaron a ºC durante h. Para las levaduras y mohos filamentosos la siembra se hizo en agar de patata dextrosada con estreptomicina a, g L -, incubándose ambos a ºC durante h y días, respectivamente. La calidad microbiológica se evaluó siguiendo los criterios de la legislación española para productos procesados en fresco (RD /, ), que establece como límites máximos previos al consumo log cfu g - para bacterias aerobias, cfu g - para levaduras y cfu g - para mohos. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Después de días a ºC, el ablandamiento del melón procesado en fresco osciló entre un y un % de la firmeza inicial, sin diferencias significativas entre los distintos tratamientos (Fig. ). No obstante, los tratamientos y proporcionaron una pulpa más firme (máxima radiación UV-C combinada con sala blanca ). Marquenie et al. () también observaron un ablandamiento similar en fresas tratadas o no con radiación UV-C y pulsos de luz combinados con calor. Sin embargo, Vicente et al. () lograron mantener la firmeza de frutas del bosque aplicando radiación UV-C combinada con tratamientos térmicos. La radiación UV-C redujo la flora microbiológica (Fig. ) en las dos salidas analizadas (días y ). Paradójicamente, la radiación más baja (, kj m - ) combinada con sala blanca (tratamiento ) redujo en, log ufc g - la población inicial de psicrotrofos, mientras en los restantes tratamientos no se obtuvieron diferencias significativas. Después de días a ºC, el melón procesado en fresco radiado (tratamientos a ) o lavado con cloro (tratamiento ) pero todos envasados en sala blanca presentaron la población psicrotrofa más baja (, a, log ufc g - ). En cambio, el testigo (lavado con cloro sin sala blanca ) y, en especial, el lavado con agua corriente y envasado en sala blanca (tratamiento ) presentaron los recuentos más altos con, y, log ufc g -, respectivamente. Esta misma tendencia se observó en el día, donde el tratamiento y el testigo, sobrepasaron los límites máximos legales de bacterias aerobias. En el día de procesado el melón lavado con agua clorada y envasado en sala blanca (tratamiento ), presentó log ufc g - más en el crecimiento de mésofilos que los restantes tratamientos, obteniendose un recuento similar en éstos (Fig. ). Tras y días de conservación, no hubo diferencias entre los tratamientos de UV-C y el lavado con cloro (testigo), cuyos recuentos fueron inferiores a los permitidos por la legislación. Sin embargo, en el crecimiento de psicrotrofos, el lavado con agua corriente combinado con la sala blanca, se alcanzó un crecimiento de, ±, log ufc g -. Esto indica que para prolongar la vida útil del melón Galia procesado en fresco, es indispensable aplicar la radiación UV-C o lavar con cloro. La radiación UV-C (tratamientos a ) fue una buena alternativa al agua clorada (tratamiento ), dado que con ambas técnicas se consiguieron recuentos microbianos similares (Fig. ). Estos resultados confirman los de otros autores que han reportado el efecto positivo de la radiación UV-C para reducir el crecimiento microbiano (Erkan et al., ; Allende y Artés, a, Barka et al., ; Vicente et al., ). El beneficio de

4 esta técnica radica en la capacidad de la radiación UV-C en ocasionar daños de diferente magnitud en el ADN celular, afectando a la viabilidad de las células microbianas (Bintisis et al., ), además, induce la síntesis de compuestos antifúngicos en el melón cantaloupe mínimamente procesado (Lamikarna et al., ). En general, las dosis utilizadas para irradiar tuvieron un efecto similar en la disminución de bacterias. No obstante, la dosis más baja (, kj m - ) junto con la más alta (, kj m - ) fueron las más efectivas. En cambio, el crecimiento fúngico se vio principalmente reducido por la dosis más elevada. Al comparar el lavado con cloro y envasado en sala blanca (tratamiento ) con el testigo solo lavado con cloro (tratamiento ) se deduce que la sala blanca logró reducir el crecimiento microbiano entre, y, log ufc g -, principalmente en los conteos de Enterobacterias, seguidos de los de levaduras y psicrotrofos y mesófilos (Fig. ). Como principal conclusión la aplicación de, a, kj m - de radiación UV-C en melón Galia procesado en fresco combinada con el envasado en condiciones de sala blanca fueron una alternativa eficaz a la desinfección con agua clorada ( mg L - NaOCl). Ambas técnicas permitieron alcanzar una vida útil de días en melón mínimamente procesado en fresco conservado a ºC, aunque no evitaron el ablandamiento del producto. El uso de sala blanca fue un eficaz coadyuvante de la radiación UV-C o del cloro para reducir la población microbiana final, pero no mostró beneficios al utilizarse de forma aislada. Referencias Allende, A. and Artés, F. a. UV-C radiation as a novel technique for keeping quality of fresh processed Lollo Rosso lettuce. Food Res. Intl. : 9-. Allende, A. and Artés, F. b. Combined ultraviolet-c and modified atmosphere packaging treatments for reducing microbial growth of fresh processed lettuce. Lebensm.-Wiss. u.-technol.: 9. Barka, E.A., Kalantari, S., Makhlouf, J. and Arul, J.,. Impact of UV-C irradiation on the cell wall-degrading enzymes during ripening of tomato (Lycopersicon esculentum L.) fruit. J. Agric. Food Chem. :. Bintsis, T., Litopoulou-Tzanetaki, E. and Robinson, R. K.. Existing and potential applications of ultraviolet light in the food industry-a critical review. J. Sci. Food Agr., :. Conesa, A., Aguayo, E., López-Rubira, V. and Artés, F.. Combined use of clean room, disinfection and modified atmosphere packaging for improving quality of minimal fresh processing pomegranate arils. Australasian Postharvest Horticulture Conference. Rotorua, New Zeland. sept. p.. DeDaza, M. S. T., Alzaora, S. M. and Chanes, J. W. 99. Combination of preservation factors applied to minimal processing of foods. Critical Reviews Food Sci. Nutrition, : 9 9. Erkan, M., Wang, C. Y. and Krizek, D.T.. UV-C radiation reduces microbial populations and deterioration in Cucurbita pepo fruit tissue. Environm. Exper.Botany, : 9. Hoover, D. G. 99. Minimally processed fruits and vegetables: reducing microbial load by nonthermal physical treatments. Food Technol., :. Lamikanra, O., Richard, O. and Parker, A.. Ultraviolet induced stress response in fresh cut cantaloupe. Phytoch. : -.

5 Marquenie, D., Michiels, C. W., Geeraerd, A. H., Schenk, A., Soontjens, C., Van Impe, J. F. and Nicoläi, B. M.. Using survival analysis to investigate the effect of UV-C and heat treatment on storage rot of strawberry and sweet cherry. Int. J. Food Microbiol., : 9. Nigro, F., Ippolito, A. and Lima, G. 99. Use of UV-C light to reduce Botrytis storage rot of table grapes. Postharvest Biol. Technol., :. RD /.. Boletín Oficial del Estado. Madrid, España : -. Vicente, A., Repice, B., Mart ınez, G., Chaves, A., Civello, M. and Sozzi, G.,. Maintenance of fresh boysenberry fruit quality with UV-C light and heat treatments combined with low storage temperature. J. Hortic. Sci. Biotech. 9:. Firmeza (N) Inicio días días T T T T T T T Fig.. Firmeza (N) en melón Galia mínimamente procesado en fresco, según tratamiento y días de conservación a ºC. Media (n = ± ES). Psicrotrofo Enterobacterias 9 T T T T T T T T T T T T T T Fig.. Crecimiento microbiano (log ufc g - ) en melón Galia mínimamente procesado en fresco, según tratamiento y días de conservación a ºC. Media (n = ± ES). Flora inicial de enterobacterias y levaduras sin representación en el gráfico es inferior a log ufc g -. Mesófilos Levaduras 9 T T T T T T T Inicio días días T T T T T T T