Determinación Microbiológica de Vida de Anaquel de Alimentos Proteicos

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1 Determinación Microbiológica de Vida de Anaquel de Alimentos Proteicos Arturo Espinoza Mata, Ma. de los Angeles Leija Estrada, Carlos A. Amaya Guerra, Ma. Manuela Vela franco y Juan Antonio Rodríguez Arzave. Departamento de Microbiología e Inmunología. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León. Av. Manuel L. Barragán y Pedro de Alba s/n. Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza, N.L. C.P C. electrónico: espainos@hotmail.com, male99@hotmail.com RESUMEN Se determinó la vida de anaquel de alimentos proteicos en base a pruebas microbiológicas. 33 muestras de salchichas y frijol cocido almacenados a 8 ºC, 3 ºC y 8 ºC y cacahuates a 35 ºC, 45 ºC y 55 ºC fueron analizados. Las salchichas presentaron un valor promedio de Q 0 para mesófilicos aerobios de 3.66; D 8ºC = , D 3ºC =.8030, D 8ºC = y el valor de Z de La Q 0 para Lactobacillus spp. fue de 2.47; D 8ºC =0.3426, D 3ºC = 0.278, D 8ºC = y el valor Z de 8.5. Para frijol cocido la Q 0 para mesofílicos aerobios fue de.84; D 8ºC =.9790, D 3ºC = 0.953, D 8ºC = y el valor Z de La Q 0 para Lactobacillus spp. fue de.8; D 8ºC =2.0793, D 3ºC = 0.765, D 8ºC = y el valor Z resultó en No hubo crecimiento de hongos, levaduras y coliformes. La prueba de Tuckey arrojó una significancia de que indica una alta diferencia significativa entre las medias a las tres temperaturas. La vida útil para salchichas fue de 5 días y para frijol cocido de 4 días, a 4ºC. En cacahuate, no se detectó cuentas objetables de indicadores microbianos. ABSTRACT The shelf life of protein food was determined on the basis of microbiological test. 33 sausage samples and cooked beans stored at 8 ºC, 3 ºC y 8 ºC and peanuts stored at 35 ºC, 45 ºC y 55 ºC were analyzed. The sausages presented an average value of Q 0 for aerobics mesophilics of 3.66; D 8ºC = , D 3ºC =.8030, D 8ºC = and value Z of The Q 0 for Lactobacillus spp. was of 2.47; D 8ºC =0.3426, D 3ºC = 0.278, D 8ºC = and value of Z of 8.5. For cooked beans the Q 0 for aerobic mesophilics was of.84; D 8ºC =.9790, D 3ºC = 0.953, D 8ºC = and value Z of The Q 0 for Lactobacillus spp. was of.8; D 8ºC =2.0793, D 3ºC = 0.765, D 8ºC = and value Z of There was not growth of coliforms fungi and yeast. The Tuckey test indicated a significance of which indicates a high significant difference between the averages to the three temperatures. The shelf life for sausages was of 5 days and for cooked beans of 4 days at 4 ºC. Regarding peanut, objetable accounts of microbial indicators were not detected.

2 INTRODUCCIÓN Aunque la descomposición de los alimentos es una de las consecuencias de la actividad de los microorganismos que los han contaminado, debe quedar establecido, que no en todos los casos ese desarrollo implica un daño a las cualidades sensoriales del alimento, de la misma manera que no todo tipo de deterioro tiene como antecedente la actividad microbiana. Algunos microorganismos no caen dentro del calificativo de deterioradores y por otra parte el deterioro de un alimento puede asociarse a reacciones químicas que dan lugar a lo que se conoce como alteraciones o deterioro aséptico. Los alimentos, como todos los objetos de la naturaleza, están permanentemente sujetos a cambios. Cuando el proceso que evoluciona en un alimento ya es claramente manifiesto, la condición de descomposición no ofrece dificultades para ser reconocida (Fernández, E, E., 2000). Hacer un estudio en la diversidad de los alimentos es una tarea difícil por sistemas activos y complejos, los cuales presentan reacciones fisicoquímicas, enzimáticas y microbiológicas, simultáneamente en el mismo sitio. Esencialmente, la vida de anaquel de un alimento depende de cuatro condiciones principales que son la formulación del alimento, procesado, condiciones del empaquetado y almacenamiento del mismo (Labuza, T.P., 2000). Es importante definir que la velocidad a que transcurren las reacciones bioquímicas en los alimentos aumentan con la temperatura. El rango de temperaturas absolutas en el almacenamiento de los productos alimenticios es pequeño y la mejor manera de relacionar la vida útil de los alimentos con la temperatura de almacenamiento es representar el logaritmo en función del inverso de la temperatura absoluta (representación de Arrhenius) o de la propia temperatura de almacenamiento. (Brennan, J., 988). El estudio de la vida útil tiene como objetivo evaluar el comportamiento de los productos en desarrollo y tradicionales a los que se les ha hecho algún cambio en la receta o en el proceso, durante un tiempo determinado y a diferentes temperaturas la cual se puede definir como el período de tiempo durante el cual el producto almacenado no se percibe significativamente distinto al producto inicial o recién elaborado (Rondon, E., 2004) para la evaluación de los productos se utilizan técnicas de evaluación sensorial, análisis físicos; químicos y microbiológicos. 3

3 OBJETIVO Determinación de la vida de anaquel acelerada en alimentos con alto porcentaje de proteína y alto porcentaje de carbohidratos mediante cuantificación de microorganismos indicadores. METODOLOGÍA Las muestras seleccionadas consistieron de seis diferentes tipos de alimentos, considerando el alto contenido de carbohidratos y proteínas. Dentro del primer grupo se estudiaron dulces de caramelo duro, miel de abeja y mermelada mientras que los alimentos con alto valor de proteínas consistieron de cacahuate, salchicha y fríjol en bolsa. Se prepararon 35 muestras de alimentos de Aw baja y alta concentración de carbohidratos y 33 para los alimentos proteicos y de alta Aw. Asépticamente se colocaron 00 g de cada muestra en recipientes de plástico estériles previamente etiquetados y fueron incubados a diferentes temperaturas, altas y bajas para posteriormente analizar cada 48 h los alimentos proteicos y cada semana los de alto porcentaje de azúcar. Las temperaturas de incubación se seleccionaron mediante ensayos de extrapolaciones e interpolaciones con tres temperaturas altas de experimentación por encima de las temperaturas de almacenamiento registradas para cada una de las muestras; con ello, las muestras con alto porcentaje de carbohidratos como miel de abeja, mermelada y caramelo duro así como la de cacahuate tostado con alto porcentaje en proteína se almacenaron a 35, 45 y 55 ºC mientras que los alimentos con alto porcentaje de proteínas como la salchicha y el fríjol cocido a 8, 3 y 8 ºC, respectivamente. Para determinar la vida de anaquel de alimentos con alto porcentaje de proteína y de carbohidratos éstos se almacenaron a diferentes temperaturas de incubación de tal manera que las salchichas y frijoles en bolsa se incubaron a 8 ºC, 3 ºC y 8 ºC para ser monitoreados microbiológicamente por triplicado cada 48 h; el cacahuate fue incubado a 35 ºC, 45 ºC y 55 ºC y analizado por triplicado una vez por semana para mesófilos aerobios, organismos coliformes, hongos y levaduras; para salchichas y frijoles se incluyeron los mismos indicadores microbiológicos, además delactobacilos. Los alimentos con alto porcentaje de carbohidratos como miel de abeja, mermelada y caramelo duro se incubaron a 35 ºC, 45 ºC y 55 ºC y de igual manera, se 4 analizaron por triplicado cada semana para los mismos grupos de microorganismos. Todos los análisis microbiológicos se realizaron bajo los métodos establecidos en las Normas Oficiales Mexicanas.. El factor de aceleración Q 0,

4 el valor D y el valor Z fueron calculados. Los resultados obtenidos de las repeticiones realizadas a cada una de las muestras fueron manipulados con el paquete estadístico Statistcal Package for the Social Sciences (SPSS), se aplicó un análisis de varianza (ANOVA), prueba de Tukey y la prueba no parámetrica de Kruskal-Wallis con los cuales se evaluaron las medias de las cuentas microbianas obtenidas de los indicadores con respecto al tiempo y temperaturas de almacenamiento. RESULTADOS Las muestras control de salchicha a 4ºC presentaron una cuenta total de mesofílicos aerobios de 20 UFC/ g la cual se incrementó conforme se aumentaba la temperatura de almacenamiento a 8 ºC, 3 ºC y MESOFILOS AEROBIO UFC/g 20 5.X X X X X X X X0 4 8.X X0 5 8 C 3 C 8 C 8 ºC (Grafica ). No se detectaron coliformes, hongos y levaduras. El valor promedio de Q 0 obtenido para este parámetro fue de 3.66; los valores de D en cada temperatura (8, 3 y 8 ºC) fueron de D 8ºC = , D 3ºC =.8030, D 8ºC = y el valor Grafica. Cuenta de Mesófilos aerobios en salchicha con relación al tiempo a diferentes temperaturas de Z resultó en Estadísticamente para este parámetro se obtuvo una varianza (F) de y una significancia de lo cual indica que hay una alta diferencia significativa para las medias de las tres temperaturas. En la cuenta de Lactobacillos sp. el crecimiento inicial fue de <00 UFC/ g a 4 ºC y fue aumentando la cuenta con el incremento de la temperatura a 8 ºC, 3 ºC y 8 ºC (Grafica 2). El valor promedio de Q 0 obtenido para este parámetro fue 2.47; los valores de D en cada temperatura (8, 3 y 8 ºC) fueron de D 8ºC =0.3426, D 3ºC = 0.278, D 8ºC = y el valor de Z resultó en 8.5 Estadísticamente para este parámetro se obtuvo una varianza (F) de y una significancia de lo cual indica una alta diferencia significativa para las medias de las tres temperaturas. La vida de anaquel detectada para este producto fue de 5 días a 3 ºC + ºC. Cuando un microorganismo se adapta con facilidad a ciertas

5 condiciones que prevalecen en el alimento por lo general tiene la ventaja de suprimir a cualquier otro que pueda 4.8X0 8.2X X0 contaminar y en este caso, 4.5X07 3.3X X0 7.0X X0 7.0X0 podemos notar que aunque hubo 2.4X0 8 C 6 presencia de levaduras en las 9.9X0 3 C 4 8 C muestra, las cuentas fueron en mucho menor cantidad que los 0 lactobacilos. La presencia de estos últimos es indicativo de malas prácticas de manufactura, Grafica 2. Cuenta de Lactobacilos en salchicha con relación al tiempo a diferentes temperaturas contaminación de equipos, de materia prima, etc. y que por supuesto influirá en la vida de anaquel del producto porque son bacterias saprofitas que originarán alteración en las propiedades organolépticas del alimento. Estos resultados son similares a los reportados por Cayre et al en 999, quienes observaron que al analizar salchichas tipo Viena también mostraron elevada numero de bacterias lácticas el cual progresivamente desde el inicio.3x0 del almacenamiento, hasta.7x0 9 4.X0 7 alcanzar valores de 4.07 x X0 al.x X0 5.5X0 8 C final del mismo, aunque las 0 5.0X X X0 3 C 5 5.0X0 enterobacterias mostraron 8 C.5X0 0 elevadas cifras (.9 x 0 4 ) ha los 28 días, descendiendo luego 0 hasta 0 UFC/g, lo cual coincidió con el descenso de ph. LACTOBACILOS UFC/ LACTOBACILOS UFC/ Grafico 4. Cuenta de Lactobacilos en frijol cocido con relación al tiempo a diferentes temperaturas Para las muestras de frijol cocido se obtuvo una cuenta inicial de 750 UFC/ g a 4 ºC misma que se incrementó conforme se aumentó la temperatura a 8 ºC, 3 ºC y 8 ºC (Grafica 3). El valor promedio de Q 0 obtenido para este parámetro fue.84; los valores de D en cada temperatura (8, 3 y 8 ºC) fueron de D 8ºC =.9790, D 3ºC = 0.953, D 8ºC = y el valor de Z resultó en Estadísticamente para este parámetro se obtuvo una varianza (F) de 78.4 y una significancia de lo cual indica que hay una alta diferencia significativa para las medias

6 de las tres temperaturas. La cuenta inicial para los Lactobacillus spp. fue de,400 UFC/ g a 4 ºC (Grafico 4). El valor promedio de Q 0 obtenido para 6.2X X X X0 7 este parámetro fue de.8; los 4.4X0 valores de D en cada 5 3.X05 4.9X X0 5 8 C 3.0X X0 4 temperatura (8, 3 y 8 ºC).4X0 3 C 4 8 C fueron de D 8ºC =2.0793, D 3ºC = , D 8ºC = y el valor de Z resultó en Las bacterias ácido lácticas en algunas ocasiones son benéficas cuando llevan a cabo un efecto Grafica 3. Cuenta de Mesófilos aerobios en frijol cocido con relación al tiempo a diferentes temperaturas inhibitorio contra bacterias patógenas por que llevan a cabo una modificación del ph el cual inhibe a aquellos microorganismos causantes de enfermedades. En este contexto, se ha investigado, su aplicación, en algunos alimentos, pero controlada, para que puedan conferir protección en caso de que algún patógeno llegara a contaminarlos. Bacterias tales como Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes y Salmonella spp. pueden ser susceptibles a este mecanismo inhibitorio como lo reporta Hammes y Tichackzek, 994. Estadísticamente para este parámetro se obtuvo una varianza (F) de y una significancia de lo cual indica que hay una alta diferencia significativa para las medias entre las tres temperaturas. No hubo crecimiento significativo para hongos, levaduras y coliformes. La vida de anaquel determinada fue de 4 días a 3 ºC + ºC. Para el cacahuate, los valores de la cuantificación de mesófilos aerobios, coliformes, hongos y levaduras indicaron que no existe una diferencia significativa entre las medias, por lo que no fue posible, determinar la vida de anaquel en forma acelerada a las tres diferentes temperaturas (35 ºC, 45 ºC y 55 ºC). Estadísticamente no se obtuvo una varianza (F), ni significancia. MESOFILOS AEROBIOS UFC CONCLUSIONES Los alimentos con alto porcentaje de proteínas y alto A w elevadas como salchicha y frijol cocido presentaron un proceso de deterioro mucho más rápido que el cacahuate también alto en proteínas pero con bajo A w. La vida útil para la salchicha fue de 5 días y para el frijol cocido de 4 días a 3 ºC + ºC. En el cacahuate tostado no se logró determinar su vida de

7 anaquel debido a la ausencia de cuentas microbiológicas para manejar, sin embargo, otras pruebas se reportarán en otro estudio paralelo a este enfocado a pruebas bromatológicas en dichas muestras. BIBLIOGRAFÍA. Arroyo, N.L., C. Romero, Q.M. Duran, L.A. López, G.P. García, F.A. Garrido Kinetic Study of the Physicochemical and Microbiological Changes in Seasoned Olives during the Shelf Life Period. J Agric Food Chem. 53: Buchanan, R.L Predictive Food Microbiology. Trends Food Sci. Techno. 4: Brennan, J. G., J.R. Butters, N.D. Cowell Las Operaciones de la Ingeniería de los Alimentos. Editorial Interamericana, México, D.F. pp Cayré, M.E., M.A. Judis, y O.A. Garro Población Microbiana Asociada con Salchichas Tipo Viena. Libro de actas de la Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas-UNNE. 3: Desrosier, W.N Conservación de Alimentos. Cía. Editorial Continental, S. A. de C. V., México. pp Emswiler, B.S., C.J. Pierson, A.W. Kotula Bacteriological Quality and Shelf Life of Ground Beef. Appl Environ Microbiol. 3: Fernández, E. E Microbiología e Inocuidad Microbiana de los Alimentos. Ed. Universidad Autónoma de Querétaro. Pp Labuza, T.P The search for shelf life. Food Testing & Analysis. 6: Murcia, M.A., M.T. Martínez Extending the Shelf Life and Proximate Composition Stability of Ready to Eat Foods in Vaccum or Modified Atmosphere Packaging. J Food Microbiology. 20: Rondon, E., P.E. Delahaye y F. Ortega Estimación de la vida útil de un análogo comercial de mayonesa utilizando el factor de aceleración Q0. Revista de la Facultad de Agronomía-LUZ, 2: Schamber, G. P.T.P. Labuza Inhibition of the Maillard reaction in extended shelf life milk. Food Science & Nutrition. 3:7.