EVALUACIÓN DE SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS …“N DE SUSTANCIA… · 2.5. ENFERMEDADES TRASMITIDAS...

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UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería de Alimentos Maestría en Ciencias Agroalimentarias i EVALUACIÓN DE SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS NATURALES EN LA CONSERVACIÓN DE BEBIDAS AUTÓCTONAS DEL DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA YENIS IBETH PASTRANA PUCHE UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE INGENIERÍA MAESTRÍA EN CIENCIAS AGROALIMENTARIAS BERÁSTEGUI, CÓRDOBA 2014

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Departamento de Ingeniería de Alimentos Maestría en Ciencias Agroalimentarias

i

EVALUACIÓN DE SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS NATURALES

EN LA CONSERVACIÓN DE BEBIDAS AUTÓCTONAS DEL

DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA

YENIS IBETH PASTRANA PUCHE

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE INGENIERÍA

MAESTRÍA EN CIENCIAS AGROALIMENTARIAS

BERÁSTEGUI, CÓRDOBA

2014

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EVALUACIÓN DE SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS NATURALES

EN LA CONSERVACIÓN DE BEBIDAS AUTÓCTONAS DEL

DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA

YENIS IBETH PASTRANA PUCHE

Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Ciencias

Agroalimentarias con énfasis en Ciencia de los alimentos

Ph. D. ALBA DURANGO VILLADIEGO

Directora

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FACULTAD DE INGENIERÍA

MAESTRÍA EN CIENCIAS AGROALIMENTARIAS

BERÁSTEGUI, CÓRDOBA

2014

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La responsabilidad ética, legal y científica de las ideas, conceptos y resultados

del proyecto, serán responsabilidad de los autores.

Artículo 61, acuerdo No. 093 del 26 de noviembre de 2002 del Consejo

Superior.

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Nota de aceptación

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Firma del jurado

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Firma del jurado

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Firma del jurado

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DEDICATORIA

Por sobre todas las cosas a mi familia, que han sido los más sacrificados de

este enorme esfuerzo y más aún mis pequeños Sebas y Sahi, … confió en

que sabré recompensarlos

A mi amado esposo, por su paciencia y apoyo incondicional … “Tu eres mi

regalo de Dios”

A los compañeros que siempre me dieron fe y fortaleza para salir adelante,

y ante los obstáculos y depresiones me tendieron la mano

A MI DIOS, quien me ha dado el privilegio de prepararme en la institución

que más amo y a quien le debo lo que soy … Gracias por permitirme ser

Hija de funcionario … estudiante de pregrado … egresada de pregrado …

docente … estudiante de posgrado … y ahora egresada de posgrado. Sé

que tu señor fortalecerás más este vínculo.

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AGRADECIMIENTOS

A mi Directora Alba Durango, quien ha sido uno de los seres que más ha influenciado en mi formación.

A mis jurados Olga Montoya y Pedro Martínez, gracias por sus valiosos aportes

A mis compañeras y amigas Beatriz Álvarez, Claudia de Paula, Margarita Arteaga, Mónica Simanca, Linda Chams y Katia Cury. Gracias por su amistad y apoyo.

A mis colegas y grandes aportantes Diana Altamiranda, Paola Becerra, Angélica Abdallah y Yira Cogollo. Fueron la base y el soporte principal

A todos los auxiliares, funcionarios y administrativos que de una u otra forma me colaboraron para alcanzar esta meta.

GRACIAS DE CORAZÓN

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TABLA DE CONTENIDO

Pág. 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 16

2. ESTADO DEL ARTE ................................................................................. 20 2.1. ALIMENTO O PRODUCTO ARTESANAL, AUTÓCTONO O TRADICIONAL ... 20 2.1.1. Definición: ....................................................................................................................... 20 2.1.2. Importancia e Impacto Socio Económico ........................................................................ 25 2.1.3. Bebidas Autóctonas.......................................................................................................... 27 2.2. MATERIAS PRIMAS DE LAS BEBIDAS AUTÓCTONAS AVENA SINUANA Y

CHICHEME ...................................................................................................................... 28 2.2.1. Avena Sinuana ................................................................................................................. 28 2.2.2. Chicheme ......................................................................................................................... 33 2.3. MICROBIOLOGÍA DE LAS PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS ....................... 38 2.3.1. Leche ................................................................................................................................ 38 2.3.2. Cereales ............................................................................................................................ 40 2.4. SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS ........................................................................... 42 2.4.1. Efectos de la adición de antimicrobianos ......................................................................... 42 2.4.2. Antimicrobianos naturales ............................................................................................... 44 2.5. ENFERMEDADES TRASMITIDAS POR ALIMENTOS (ETAs) .............................. 50 2.6. ANÁLISIS DE PELIGROS Y PUNTOS CRÍTICOS DE CONTROL (HACCP ........ 53 2.6.1. Definición ........................................................................................................................ 53 2.6.2. Principios del HACCP ..................................................................................................... 54 3. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................... 56 3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN .......................................................................................... 56 3.2. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO ............................................................................ 56 3.3. UNIVERSO Y POBLACIÓN .......................................................................................... 57 3.4. PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................... 57 3.4.1. Actividad 1: Identificación de los insumos y procesos utilizados en la elaboración de las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme ......................................................................... 57 3.4.2. Actividad 2: Caracterización fisicoquímica y microbiológica de las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme ........................................................................................................ 58 3.4.3. Actividad 3: Determinación del efecto antimicrobiano del clavo (Syzygium aromaticum L.) y la canela (Cinnamomum zeylanicum) ................................................................................. 59 3.4.4. Actividad 4: Evaluación sensorial de las bebidas autóctonas cordobesas Avena Sinuana y Chicheme elaboradas con tres formulaciones diferentes de clavo y canela. ............................... 63 3.4.5. Actividad 5: Determinación del tiempo de vida útil de tres formulaciones utilizando dos empaques en almacenamiento refrigerado .................................................................................. 63 3.4.6. Actividad 6: Elaboración de un análisis de riesgos y puntos de control críticos de los procesos de elaboración de las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme ........................ 65 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................. 66 4.1. Capítulo 1: Identificación de los Insumos y Procesos Utilizados en la Elaboración de

las Bebidas Autóctonas la Avena Sinuana y el Chicheme. ............................................ 66 4.1.1. Avena Sinuana ................................................................................................................. 66 4.1.2. Chicheme ......................................................................................................................... 68

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4.2. Capítulo 2: Caracterización fisicoquímica, bromatológica y microbiológica de las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme ............................................................ 70

4.2.1. Avena Sinuana ................................................................................................................. 71 4.2.2. Chicheme ......................................................................................................................... 79 4.3. Capítulo 3: Determinación del efecto antimicrobiano del clavo y la canela ................ 85 4.4. Capítulo 4. Determinación del tiempo de vida útil de tres formulaciones en

almacenamiento refrigerado utilizando dos empaques ................................................. 96 4.4.1. Análisis microbiológico ................................................................................................... 96 4.4.2. Análisis Fisicoquímico ................................................................................................... 104 4.4.3. Análisis Sensorial ........................................................................................................... 114 4.5. Capítulo 5: Elaboración de un análisis de riesgos y puntos de control críticos de los

procesos de elaboración de las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme ...... 125 4.5.1. Avena Sinuana ............................................................................................................... 126 4.5.2. Chicheme ....................................................................................................................... 131 5. CONCLUSIONES ..................................................................................... 136

6. RECOMENDACIONES ............................................................................ 139

BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………..142 ANEXOS ……………………………………………………………………..159

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Espectro antimicrobiano y componentes biológicos activos de la canela y los clavos sobre algunas especies bacterianas ......................................... 48

Tabla 2. Análisis para la caracterización fisicoquímica de las bebidas autóctonas cordobesas. .................................................................................................. 58

Tabla 3. Análisis para la caracterización bromatológica de las bebidas autóctonas cordobesas. ................................................................................ 58

Tabla 4. Análisis para la caracterización microbiológica de las bebidas autóctonas cordobesas. ................................................................................ 59

Tabla 5. Concentraciones del Extracto de Clavo y Canela para Hallar CMI ..... 62

Tabla 6. Concentraciones de los extractos de Clavo y Canela para Curva de Letalidad ..................................................................................................... 62

Tabla 7. Formulación para Avena Sinuana. ........................................................ 66

Tabla 8. Formulación para Chicheme. ................................................................ 70

Tabla 9. Resultados caracterización fisicoquímica y bromatológica de Avena Sinuana para cada proveedor. . ................................................................... 72

Tabla 10. Resultados caracterización microbiológica de Avena Sinuana para cada proveedor. .......................................................................................... 77

Tabla 11. Resultados caracterización fisicoquímica y bromatológica de Chicheme para cada proveedor. . ................................................................ 80

Tabla 12. Resultados caracterización microbiológica de Chicheme para cada proveedor. .................................................................................................. 83

Tabla 13. Promedio de la zona de inhibición (mm) del extracto de clavo y canela sobre Salmonella spp. E. coli y S. aureus. .................................................. 88

Tabla 14. Resultados microbiológicos de vida útil para Avena Sinuana. ........... 98

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Tabla 15. Resultados microbiológicos de vida útil para Chicheme. ................. 103

Tabla 16. ANOVA del análisis fisicoquímico para avena ................................ 104

Tabla 17. Interacciones del modelo para Avena. .............................................. 105

Tabla 18. Resultados del test de medias para las variables acidez y ºBrix de Avena Sinuana. ......................................................................................... 106

Tabla 19. Resultados del test de medias para las variables pH, acidez y °Brix de Avena Sinuana .......................................................................................... 107

Tabla 20. ANOVA del análisis fisicoquímico para Chicheme. ........................ 110

Tabla 21. Interacciones del modelo para Chicheme. . ...................................... 110

Tabla 22. Resultados del test de medias para la variable acidez de Chicheme 111

Tabla 23. Resultados del test de medias para la variables °Brix de Chicheme. 112

Tabla 24. Resultados del test de medias para las variables pH y ºBrix de chicheme. .................................................................................................. 113

Tabla 25. ANOVA del análisis sensorial para Avena Sinuana. ...................... 115

Tabla 26. Interacciones del modelo para Avena. ............................................ 116

Tabla 27. Resultados del test de medias para las variables sabor y olor de Avena Sinuana. ..................................................................................................... 116

Tabla 28. Resultados del test de medias para la variable olor de Avena Sinuana.................................................................................................................... 117

Tabla 29. ANOVA del análisis sensorial para. IG: Impresión global ............. 119

Tabla 30. Interacciones del modelo para Chicheme. . ...................................... 120

Tabla 31. Resultados del test de medias para las variables sabor, color, olor e impresión global de Chicheme.................................................................. 121

Tabla 32. Resultados del test de medias para las variables sabor, color, olor e impresión global de Chicheme.................................................................. 122

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Tabla 33. Evaluación de las materias primas de la Avena Sinuana. ................. 128

Tabla 34. Aplicación del Árbol de decisiones para identificación de PCC en la elaboración de Avena Sinuana. ................................................................. 129

Tabla 35. Resumen de los principios del Plan HACCP para Avena Sinuana. .. 130

Tabla 36. Evaluación de las materias primas del Chicheme. ............................ 133

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Avena sativa ........................................................................................ 29

Figura 2. Canela. ................................................................................................. 32

Figura 3. Clavo de olor. ...................................................................................... 33

Figura 4. Flujograma de elaboración de Avena Sinuana. ................................... 67

Figura 5. Flujograma de elaboración de Chicheme ............................................ 69

Figura 6. Curva de Letalidad del Staphylococcus aureus frente al extracto de clavo y canela. ............................................................................................. 92

Figura 7. Curva de Letalidad del Escherichia coli frente al extracto de clavo y canela. ......................................................................................................... 95

Figura 8. Desdoblamiento de la interacción Emp*Concentración.................... 107

Figura 9. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración ..................... 108

Figura 10. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración ................... 109

Figura 11. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración ................... 113

Figura 12. Desdoblamiento de la interacción Día*Empaque............................ 114

Figura 13. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración ................... 118

Figura 14. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración de sabor. .... 123

Figura 15. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración de olor ....... 123

Figura 16. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración de Impresión................................................................................................................... 124

Figura 17. Equipo HACCP ............................................................................... 125

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ANEXOS

Pág. Anexo A Formato de entrevista para procesadores de bebidas

autóctonas

149 Anexo B Modelos de cuestionarios utilizados para la prueba de

aceptación de Avena Sinuana y Chicheme.

151 Anexo C Árbol de decisiones HACCP 152

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RESUMEN El objetivo de la globalización de los alimentos autóctonos es contribuir a la expansión de la exportación y la propagación de las diferentes culturas alimentarias, pero en el mercado mundial, la competencia es fuerte y requiere que los productos sean diferentes con el fin, de seguir siendo competitivos. Actualmente, la sociedad demanda productos naturales con menos aditivos químicos, es así, que los productores de alimentos se han visto en la necesidad de tratar de remover completamente el uso de antimicrobianos químicos y adoptar alternativas naturales para el mantenimiento o extensión de la vida útil de sus productos. El propósito de esta investigación fue realizar la caracterización

fisicoquímica, bromatológica y microbiológica de las bebidas Avena Sinuana y el

Chicheme autóctonas de Córdoba, Colombia, estudiar el efecto antimicrobiano del

clavo y la canela sobre los patógenos Salmonella spp. E. coli y Staphylococcus aureus

utilizando el método de difusión en agar, y diluciones dobles en caldo, además, evaluar

el tiempo de vida útil de las bebidas adicionando clavo y canela en tres concentraciones

diferentes (0.073%, 0.146% y 0.219% p/v), envasadas en frascos de plástico (PET) y

vidrio de 500 mL almacenados a 4°C durante 15 días y elaborar un plan HACCP para

las industrias que elaboran dichas bebidas. A los datos se les aplicó un análisis de varianza y prueba de comparación de Tukey (p≤0,05) utilizando el paquete estadístico SAS Windows versión 8 con licencia para Universidad de Córdoba y los análisis microbiológicos se realizaron mediante estadística descriptiva. Los resultados, relacionados con las características fisicoquímicas, mostraron que el proveedor de avena que concuerda con la norma NTC 5246 es el número 2 y para el caso del chicheme es el 3. En cuanto a la caracterización microbiológica son variables los resultados entre cada día. Con lo referente a determinación del efecto antimicrobiano del clavo y la canela se encontró que para Salmonella spp ninguna de las concentraciones estudiadas provoco un efecto antimicrobiano y que el extracto en sus concentraciones más elevadas (100 y150 mg/mL), mostró un efecto antimicrobiano sobre E. coli y S. aureus. Con respecto a los análisis de vida útil, las bebidas con la concentración más alta de especias (0.219% p/v), para el caso de la Avena Sinuana envasada en botella de vidrio, y para el Chicheme de plástico y vidrio, lograron un mayor tiempo de almacenamiento.

Palabras claves: Bebidas autóctonas, clavo, canela, sustancias antimicrobianas, vida útil, caracterización.

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ABSTRACT

The aim of globalization of native foods is promoting to export expansion and spread of different food cultures, but on the world market competition is intense and requires that products be different in order to remain competitive. We know that today's society demands natural products with less chemical additives, so that food producers have seen the need to try to completely remove the use of antimicrobial chemicals and adopt natural alternatives for the preservation or extension of shelf life products. The purpose of this research was to perform the characterization physicochemical, microbiological and bromatological of local drinks Avena Sinuana and Chicheme, studying the antimicrobial effect of clove and cinnamon on the pathogens Salmonella spp. E. coli and Staphylococcus aureus using the disc diffusion and doubling dilutions in broth method, also assess the shelf life of the beverages adding cloves and cinnamon in three different concentrations (0.073%, 0.146 % and 0.219 %), packaged in plastic bottles (PET) and glass 500 mL stored at 4°C for 15 days and the development of a HACCP plan. To data we applied an analysis of variance and Tukey comparison test (p≤0.05) using the SAS statistical package version 8 Windows licensed to Universidad de Córdoba and microbiological analyzes were performed using descriptive statistics. It was found, regarding the physicochemical characteristics, Avena Sinuana provider consistent with the NTC 5246 standard is the number 2 and for the case of Chicheme is number 3. As microbiological characteristics vary between each day results. Regarding to determining the antimicrobial effect of clove and cinnamon was found for Salmonella spp. that no of the concentrations studied caused an antimicrobial effect and the extract studied showed in their highest concentrations (100 y 150 mg/mL), an antimicrobial effect on E. coli and S. aureus. In shelf life, beverages with the highest concentration of spices (0.219%), packaged in glass bottles, for the case of Avena Sinuana and plastic and glass for Chicheme, achieved a higher storage life. Keywords: Local drinks, cloves, cinnamon, antimicrobials substances, shelf fife, characterization

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1. INTRODUCCIÓN

La producción de alimentos, es muy exigente en la seguridad e higiene, y es

considerado un tema general de salud pública. Sin embargo, cada año, en los

países industrializados, se estima que hasta un 30% de las personas, sufren de

una Enfermedad Transmitida por los Alimentos (ETAs), y a nivel mundial, al

menos 2.2 millones de personas mueren anualmente a causa de enfermedades

diarreicas (Who, 2008); por tanto, existe la necesidad de adoptar nuevas

metodologías en higiene y seguridad para reducir o eliminar de los alimentos,

los agentes patógenos y/o alterantes que afecten la salud de los consumidores y

disminuyen la calidad de los mismos (Burt, 2007).

Unas de esas metodologías, es la aplicación de las especias como conservantes

naturales en alimentos, las cuales a pesar de sus efectos conservantes siguen

siendo utilizadas principalmente, como condimentos (Oiye and Muroki, 2002).

Se han realizado numerosas investigaciones con pimienta negra, canela, anís,

clavo de olor y nuez moscada entre otros, pero con utilización comercial

mínima; (Arora y Kaur, 1999); siendo su finalidad resaltar el sabor y aroma de

los alimentos que lo contienen, como también en algunos casos ser conservantes

(Ultte et al., 2002), como es el caso del ají para los encurtidos y las salsas

picantes (Oiye y Muroki, 2002). Por otro lado, se han realizado investigaciones

de los efectos positivos en la salud de las personas en el caso de enfermedades

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cardiovasculares, el envejecimiento, el cáncer, la salud mental, y la cognición,

entre otras (MJA, 2006).

Se han identificado numerosos compuestos hallados en los aceites esenciales

(AE) de especias y plantas aromáticas, tales como fenóles, terpenoides, y

aldehídos, los cuales son capaces de controlar el desarrollo de diferentes

microorganismos y al ser empleadas habitualmente en la preparación de

alimentos, se pueden considerar como aptos para el consumo humano. En la

canela y el clavo, ya ampliamente usados en la industria alimentaria y de

perfumería por su aroma y sabor atractivo, se han encontrado en su mayor

proporción aldehído cinámico y eugenol, compuestos estudiados por sus

propiedades antimicrobianas. Kamatou et al. (2012) afirmaron que el eugenol

inhibió el crecimiento de bacterias en concentraciones de 1000 ppm, mientras

que Smith-Palmer et al. (1998) y Shang-Tzen et al. (2001), estudiaron la

inhibición de algunas toxinas bacterianas y de hongos a partir de la utilización

de estos AE.

Las dificultades productivas y económicas por las que atraviesa el país, y más,

específicamente los pequeños productores rurales, han motivado la iniciación de

un proceso de conocimiento, valorización e innovación de los sistemas

agroalimentarios locales; el más importante es la posibilidad de rescatar y

agregar valor a los productos agroalimentarios típicos más apetecidos por los

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consumidores, que permitan un desarrollo de la agroindustria local artesanal y

mejores ingresos a los productores (Shin, 2004).

Los productos autóctonos son reconocidos por el sabor; la autenticidad, dada por

el origen; la tradición y la calidad ética, ya que se ponderan los aspectos

ambientales y sociales que contiene el proceso productivo (Velarde et al., 2006).

La definición de "comida tradicional o autóctona", varía de acuerdo a las

personas, regiones y países. Sin embargo, en general, los alimentos tradicionales

son los que se han preparado durante mucho tiempo por un grupo de personas

que comparten un estilo de vida similar utilizando materias primas autóctonas o

producidas en la zona que habitan (Shin, 2004).

Hoy, los productos autóctonos son considerados exóticos por sus materiales y

las técnicas especiales de producción, y para hacerlos competitivos, se debe

prolongar la vida útil de los mismos, desarrollando nuevas estrategias de

conservación que impliquen cambios en su procesamiento, pero sin alterarlos en

su esencia y naturalidad, permitiendo un mayor valor agregado y su

comercialización en los mercados más exigentes. Para lograr esto, es necesario

conocer profundamente el comportamiento, la cultura y las creencias de los

diferentes grupos productores.

En la gastronomía cordobesa, las materias primas básicas son el maíz, el arroz,

la yuca y el plátano, propios de la cultura indígena y de ellos, se derivan bebidas

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muy representativas como la Avena Sinuana, el Chicheme y la Caraqueña. La

Avena Sinuana y el Chicheme ocupan un importante renglón en la economía

microempresarial de varios municipios del departamento de Córdoba. A estas

bebidas se le adicionan especias como la canela y el clavo con fines sensoriales,

desconociendo el valor antimicrobiano que éstas puedan tener en el proceso de

conservación de las mismas.

Esta investigación tuvo como finalidad realizar la caracterización fisicoquímica,

bromatológica y microbiológica de la Avena Sinuana y el Chicheme, estudiar el

efecto antimicrobiano del clavo y la canela sobre los patógenos Salmonella spp.

E. coli y Staphylococcus aureus coagulasa positiva, además, evaluar el tiempo

de vida útil de estas bebidas con la adición de clavo y canela y la elaboración de

un análisis de riesgos y puntos de control críticos (HACCP) de los procesos de

elaboración de las bebidas.

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2. ESTADO DEL ARTE

2.1. ALIMENTO O PRODUCTO ARTESANAL, AUTÓCTONO O

TRADICIONAL

2.1.1. Definición: el concepto “artesanal” evoca, de una manera relativamente

clara, un grupo específico de procesos productivos, elaborados a mano, que para

su manufactura se emplean conocimientos, materiales y herramientas locales,

siendo cada uno de ellos un objeto único e irrepetible. A pesar de esto, aún no

se ha llegado a un acuerdo respecto a la definición y alcances de lo que se

entiende por artesanal, autóctono o tradicional, se mencionan a continuación

algunos conceptos y definiciones.

La Organización Mundial Aduanera (WCO) definió el término “artesanal”

como...“aquel producido por artesanos, completamente a mano o utilizando

herramientas siempre y cuando la contribución del artesano permanezca como

el componente substancial del producto terminado. Estos productos son

producidos sin restricciones en términos de cantidad utilizando materias primas

de recursos sustentables...” (Villanueva et al., 2008).

Considerando otras características de lo que significa artesanal o tradicional

significa, Jordana (2000) cita la definición de Bertozzi (1998) respecto a lo que

es un producto tradicional como “una representación de un grupo cooperante

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que pertenece a un espacio definido”, por lo que se puede mencionar que la

interacción entre personas dentro de un espacio definido es importante en la

generación de productos representativos de una comunidad. Ni Bertozzi, ni

Jordana mencionan el hecho de que el producto tradicional debe cumplir con

ciertas especificaciones para acceder a la categoría antes mencionada.

Si bien la UNESCO en 1977, adopta la definición citada por la WCO; en 2003

esta misma organización acuña un término conocido como “El Patrimonio

Cultural Intangible” donde se puede rescatar para fines del presente estudio que

la definición de este término hace referencia a “conocimiento, prácticas,

expresión, representación y destreza tradicional” que un grupo de personas

reconocen como parte de su herencia cultural, susceptible de transmitirse de

generación en generación y que además, les confiere un sentido de identidad y

continuidad. Por otro lado, y considerando dos elementos nuevos citados en la

definición anterior, el conocimiento y las prácticas tradicionales parecen

características importantes que un producto artesanal debe cumplir, pudiendo

interpretarse como el “saber-hacer” heredado por los miembros de una

comunidad. Respecto a este último concepto, “conocimiento tradicional”, se

encuentra una definición generada por la Organización Mundial de la Propiedad

Intelectual (WIPO) y por el Comité Intergubernamental en Propiedad Intelectual

y Recursos Genéticos (ICG) donde puntualizan que el conocimiento tradicional

es el resultado de la actividad intelectual e incluye el “saber-hacer”, destrezas,

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innovaciones, prácticas y aprendizaje. Haciendo referencia a esta misma

definición, Leidwein (2006) especifica que las industrias de alimentos

tradicionales son las más susceptibles en retener tradiciones locales, aunque

nuevamente, se encuentra una falta de atención en lo que respecta a

especificaciones que deben cumplir los productos clasificados bajo este

régimen.

Parece ser que los alimentos artesanales y tradicionales tienen un lugar especial

cuando se considera el patrimonio cultural; esto es confirmado por Shin (2004)

quien observó que la Ley Coreana incluye que “ ...los productos tradicionales

son aquellos que han sido preparados y consumidos desde hace mucho tiempo

por un grupo de personas que comparten un estilo de vida similar, utilizando

materias primas nativas del área donde habitan,” para la Industria

Manufacturera de Cultivos y Productos Agrícolas y de la Pesca (1993).

Entonces Shin incorpora, el tiempo durante el cual ha sido consumido un

alimento y el origen de las materias primas.

Los productos alimenticios autóctonos o típicos están asociados especialmente a

un territorio y culturalmente a unas costumbres o modos de vida, con un mínimo

de permanencia en el tiempo o antigüedad, lo que lo hace poseer unas

características cualitativas particulares que le diferencian de otros productos

(Acampora y Fonte, 2007). Todos los productos típicos se elaboran por medio

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de procesos artesanales, con los criterios del empirismo propio del desarrollo

espontáneo transmitido de generación en generación. Por lo tanto, catalogar un

producto como artesanal es difícil, no existe una normatividad clara sobre esta

denominación, solamente la Unión Europea menciona algunos términos al

respecto, como: “On farm food producing”, “alimentos artesanales”, “artisan

food producers”, “l’artisan alimentaire”, “produit artisanal” “home-made

foods”; en el cual se menciona la producción de alimentos mayoritariamente por

técnicas manuales, sin excluir la utilización de máquinas. Esta designación

involucra criterios como el volumen de la empresa en ingresos económicos y en

mano de obra contratada, que para algunos países de Europa se asume no mayor

de 10 operarios o aprendices. En otros países como Uruguay, ésta nominación

concierne a la producción de quesos artesanales en el establecimiento y a la

materia prima utilizada por los productores. En esta definición se excluye el uso

masivo de aditivos y conservadores, restringiéndose el uso a los estrictamente

necesarios (Berti, 2008).

Los saberes culinarios están cobijados dentro de esta definición, estos productos

deben ser entendidos como parte del patrimonio cultural y gastronómico, pero a

la vez su valoración, protección y promoción puede aportar una importante

contribución al desarrollo socio-económico de los productores y de las regiones

rurales, lo mismo que en la promoción y posicionamiento, de productos de

mayor escala, en los mercados internacionales (Granados, 2005). Algunos

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países creen que los instrumentos legales disponibles son adecuados para

proteger también el conocimiento tradicional; unos ejemplos son: Australia y

Canadá citan el derecho de autor y las marcas certificadas; en Francia, Portugal

y Rumania dan particular importancia a las marcas colectivas y a las

indicaciones geográficas; Indonesia a los derechos de autor, a las marcas

“distintivas” (incluidas las indicaciones geográficas), y a la ley sobre el secreto

comercial; y los Estados Unidos consideran la ley sobre las patentes y sobre el

secreto comercial (Acampora y Fonte, 2007).

En la Comunidad Europea se lleva un programa llamado el “Arca del Gusto”,

que cuenta con un registro activo y abierto de variedades de vegetales y

animales que están en peligro de desaparecer y es impulsado por el movimiento

“Slow Food” el cual se opone a la estandarización del gusto de las cadenas

alimentarias del fast food (Piñeiro, 2009).

Dentro de la gastronomía cordobesa (Colombia) se encuentra una diversidad de

comidas y preparaciones culinarias muy apetecidas por los consumidores (tanto

a nivel regional como nacional) por su sabor y aroma; donde se mezclan

materias primas nativas e ingredientes foráneos (Alcaldía de Sahagún, 2008).

Siendo los elementos básicos de esa gastronomía cordobesa son el maíz y la

yuca, propios de la cultura indígena, complementada con los ingredientes árabes

como la berenjena y las almendras, con el arroz, el plátano y el ñame de los

asiáticos y africanos; estos alimentos, junto con el pescado, la carne de res y de

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cerdo conforman la esencia de la cocina cordobesa, como se puede observar

algunas de las prácticas culturales y culinarias del departamento son propias y

otras son asimiladas de culturas externas (Ministerio de Cultura, 2009).

2.1.2. Importancia e Impacto Socio Económico: con el fin de promover el

crecimiento económico, Barkin (2001) puntualiza que las estrategias propuestas

deben enfocarse en la importancia de la participación local y la revisión de la

forma en la que la gente vive y trabaja, donde la autonomía local o regional no

debe quedar fuera de cualquier discusión sobre la integración nacional o

internacional. Un punto importante radica en promover la autonomía sin

sacrificar la cooperación y la coordinación entre las comunidades y las regiones

haciendo posible promover la autosuficiencia y el desarrollo de manera

coordinada.

En este contexto, una estrategia para los pequeños productores puede derivarse

del surgimiento de una nueva propuesta sobre la valorización de la producción

agrícola mediante la denominada Agroindustria Rural (Boucher y Requier-

Desjardins, 2005). De ahí, que en América Latina la agro-industrialización

represente un detonante del desarrollo, al verse implicadas directamente las

comunidades rurales, que son parte importante de la población con altos niveles

de pobreza.

Para los países en vías de desarrollo, como estrategia, se ha incluido la

propuesta de la autosuficiencia local con el apoyo a formas tradicionales de la

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producción que generen un aumento en la competitividad rural (Barkin, 2001;

Boucher y Requier-Desjardins, 2005). Considerando lo anterior, y en este

sentido, existe una gran dependencia alimentaria no solo a nivel global (países

exportadores vs. países importadores de bienes alimentarios), también, se

encuentra la dependencia a nivel doméstico. Respecto a este punto, Barkin

(2001), anota que la producción de bienes tradicionales, específicamente

alimentarios, además, de dar un valor agregado al producto, genera fuentes de

empleo y contribuye al desarrollo regional.

Esta estrategia de las formas tradicionales de la producción no se da únicamente

en los países en vías de desarrollo, sino también, en países económicamente más

prósperos, en los que se promueve la elaboración de los productos artesanales,

con el fin, de mantener las costumbres, ofrecer los productos diferenciados,

atraer turismo y crear fuentes de empleo (Food Processing Center et al., 2001).

Dentro de la producción de alimentos artesanales como son los productos

cárnicos y los lácteos, de especialidad como los quesos y las bebidas lácteas, en

el caso de las flores, y las frutas o los pasteles típicos de las regiones son

utilizados como promoción de los lugares turísticos, cuando se ofrecen y se

venden cerca de las comunidades productoras. Por otro lado, la Unión Europea

(UE), intenta igualar las condiciones de todos sus miembros promoviendo el

desarrollo rural de aquellos menos internacionalizados con fuertes tradiciones

locales (Cantarelli, 2000). Respecto a lo anterior, los productos artesanales

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ayudan a contribuir a la imagen turística y al ingreso económico de la

comunidad productora, aún, cuando no representen a nivel nacional un

considerable porcentaje en ventas comparados con los productos fabricados por

grandes compañías industriales (Bessiere, 1998), es así, como los productos

artesanales pueden ser considerados como una opción viable para el desarrollo

regional, tanto en países desarrollados como en países en vías de desarrollo

como es el caso de Colombia en el departamento de Córdoba.

2.1.3. Bebidas Autóctonas: la predilección del amerindio por los alimentos

líquidos está patentizada en todas las fuentes documentales disponibles. Ellos,

no solamente hicieron bebidas de granos, como el maíz y la quinua; y de

tubérculos, como la yuca y la batata, sino de muchas frutas; algunas de las

cuales eran puramente refrescantes, y las demás, fermentadas.

El carácter temporal del maíz hacía fácil la obtención del grano, que en el clima

caliente se puede cosechar de cuatro a seis meses. Hay sospecha de que algunas

variedades de maíz de pericarpo rojo, rosado o morado, fueron seleccionadas

así, para obtener bebidas coloreadas. El primero que hizo esta observación fue

Cristóbal Colón, con la Pania (una bebida blanca y otra casi negra), en la costa

de Panamá. En Córdoba, Colombia, se elabora el chicheme a partir del maíz

pilado.

Una práctica seguida en toda América, fue la masticación de algunos granos de

maíz para adicionar a la masa o grano triturado, con el objeto de acelerar el

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proceso de fermentación. El padre Acosta, después de describir la azua hecha

con granos germinados, llamada sena, y antes de referirse a la que se hacía de

maíz tostado que no embriagaba tanto, dice: “Otro modo de hacer el azua o

chicha es mascando el maíz y haciendo levadura de lo que así se masca, y

después cocerlo” (Patiño, 1990).

El cultivo de avena es multipropósito y ha crecido en todo el mundo durante

siglos, por lo general, en clima frío y húmedo. Descubrimientos arqueológicos

han demostrado que la avena se remonta a los griegos, romanos y chinos desde

el siglo I, y también fue utilizada por los latinos y otros pueblos de la

antigüedad, pero el grano puede tener su origen en áreas circundantes del Mar

Mediterráneo, en los países de Oriente Medio (Hareland y Manthey, 2003).

La avena en forma de bebida, denominada porridge, que se prepara con harina o

copos de avena con leche, agua o ambas, cocidos muy lentamente, aún hoy se

consume ampliamente en Rusia, Escocia e Irlanda. (Balansiya, 2013). En

Colombia, en el departamento de Córdoba, se elabora otro tipo de bebida a base

de avena, llamada avena sinuana

2.2. MATERIAS PRIMAS DE LAS BEBIDAS AUTÓCTONAS AVENA

SINUANA Y CHICHEME

2.2.1. Avena Sinuana: se elabora a partir de avena molida, agua, leche, canela,

clavos, esencia de vainilla y azúcar (Arenas, 2006).

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2.2.1.1. Avena: es una planta herbácea anual, perteneciente a la familia de las

gramínea, con tallos son gruesos y rectos, que puede variar de medio metro

hasta metro y medio, están formados por varios entrenudos que terminan en

gruesos nudos; las hojas son planas y alargadas con borde libre dentado, el

limbo es estrecho y largo; la flor es un racimo de espiguillas de dos o tres de

ellas, situadas sobre largos pedúnculos y el fruto es en cariópside, con las

glumillas adheridas; sus raíces son más abundantes y profundas que las de los

demás cereales;, (Figura 1). Las especies más cultivadas son Avena sativa y

Avena byzantina, en ese orden (Financiera Rural, 2009).

Figura 1. Avena sativa

Fuente: Wikimedia Commons, 2008 La “Avena sativa” es un cereal muy resistente que se cultiva en suelos donde

otros cereales no pueden crecer, y se somete a una recolección y limpieza para

posteriormente, venderla en copos o en hojuelas de avena. Para ello, se le debe

eliminar las partes duras y las cascaras denominadas “salvado de avena” que

también, es un sub producto de alto valor nutricional que concentra una buena

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fuente de fibra y de nutrientes, como el manganeso, selenio, fosforo, magnesio y

zinc (Propiedadesde.net, 2013).

La avena es rica en proteínas de alto valor biológico, grasas y un gran número

de vitaminas y minerales. Es el cereal con mayor proporción de grasa vegetal,

constituida en un 65% de grasas no saturadas y un 35% de grasa insaturada en la

forma de ácido linoleico. También, contiene hidratos de carbono de fácil

absorción, además, de sodio, potasio, calcio, fósforo, magnesio, hierro, cobre,

zinc, vitaminas B1, B2, B3, B6 y E. con una buena cantidad de fibras, que no son

tan importantes como nutrientes pero que contribuyen al buen funcionamiento

intestinal, ayuda a disminuir el colesterol por su alto contenido de fibra soluble,

como a la presión sanguínea. Por lo tanto, es una buena fuente de proteínas y de

energía, así, como de ácidos grasos poliinsaturados y monoinsaturados (Soto,

2011).

La avena en grano se utiliza en forma de hojuelas y se cocina en sopas, atoles y

guisos y es básicamente de consumo humano. En cambio, está la avena como

forraje que se emplea principalmente en la alimentación del ganado.

Sin embargo, en épocas pasadas, la avena no tuvo la importancia del trigo o la

cebada, es así, como en Asia Central se cultivaba en buena cantidad, aunque, se

le consideraba mala hierba. En búsquedas arqueológicas, en Europa Central en

la Edad de Bronce, se encontraron pruebas del uso de la avena. También, se

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hallaron granos de este cereal en excavaciones egipcias, aunque, no se pudo

comprobar que fuera cultivado (Soto, 2011).

La avena ocupa el séptimo lugar entre los granos y cereales producidos en el

mundo, con el 1.2% de la producción entre los ciclos 2000/01 y 2010/11.

Siendo, los principales cereales y granos: maíz (34.9%), trigo (30.3%), arroz

(20.6%), cebada (6.9%), sorgo (3.0%) y el mijo (1.5%). Sin embargo en el

mundo, la producción de avena ha disminuido desde los años 80’s, debido al

incremento en la producción de otros cultivos, como el maíz, trigo y arroz. Es

así, como entre los ciclos 1980/81 y el 2010/11 la superficie cosechada de avena

disminuyó en 53.8%, con la consecuente baja en producción de 48.2%. Entre

ciclos 2007/08 y 2009/10 la superficie cosechada de avena en el mundo fue en

promedio de 12.7 millones de hectáreas, con una producción de cerca de 25.3

millones de toneladas. El rendimiento promedio alcanzado fue de 2.0 toneladas

por hectárea en ese periodo (Financiera Rural, 2009).

Entre los principales países productores de avena se encuentran: la Unión

Europea con el 34.3%, Rusia con el 21.9%, Canadá con el 15.6%, Estados

Unidos y Australia con el 5.2% cada uno. Entre estos cinco países se cultivó el

74.9% de la superficie mundial de avena y se produjo el 82.2% del cereal

(Financiera Rural, 2009).

2.2.1.2. Canela: llamada la Canela de Ceylán (hoy Sri-Lanka) Cinnamomum

zeylanicum de la familia de las Laurácea, está constituida por la corteza

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desecada y privada de la mayor parte de su capa epidérmica (es decir, de la capa

de corcho y corteza primaria). La corteza descascarada se enrolla por ambos

lados, al desecarla, semejando tubitos (Figura 2), con un aroma y sabor a la vez

picante y dulzaino.

Por lo menos 1% v/v de la esencia, está constituida por un 55-70% v/v de

aldehído cinámico y de un 4-10% v/v de eugenol 6 2-metoxi-4-alil-feno1, fuera

de linalol y ácido cinámico. La esencia de canela común, como la de C. cassia,

no contiene eugenol y presenta mayor contenido en aldehído cinámico; no debe

presentar más de 14% p/v de humedad, 7% p/v de cenizas totales y 2% p/v de

cenizas insolubles en HCl al 10% (Schmidt, 2000).

Figura 2. Canela.

Fuente: Wikimedia Commons, 2011.

2.2.1.3. Clavo de Olor: está constituido por los botones florales desecados de 4

géneros distintos Syzygium aromaticum L., Caryophyllus aromaticus L.,

Eugenia caryophyllus o Jambosa caryophyllus de la familia de las Mirtácea que

crecen en un clima marítimo tropical, principalmente, de las islas de

Madagascar, Indonesia, Filipinas, Islas del Caribe y costa de Guyana. Estos

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botones se cosechan poco antes de la floración, debido a que su contenido en

esencia llega al máximo. Se usan preferentemente los botones enteros en los

preparados culinarios (Figura 3), pero en la industria los usan molidos para

sazonar algunos productos cárnicos y marinos, en confitería y en bebidas

alcohólicas (Schmidt, 2000).

Los clavos de olor no deben incluir más de 5% p/p de pedúnculos, y los frutos

de clavo no deben contener más de 15% p/v de humedad, 8% p/v de cenizas

totales, 2% p/v de cenizas insolubles en HCl al 10% p/v y 10% p/v de fibra. Por

otra parte, deben contener por lo menos 13% v/v de la esencia, la cual está

constituida por 70-90% v/v de eugenol, acetil-eugenol que es el acetato de su

grupo fenólico y cariofileno, fuera de los indicios de furfural y vainillina; los

clavos de olor también contienen alto contenido de manganeso (Schmidt, 2000).

Figura 3. Clavo de olor.

Fuente: Compañía médica, 2013.

2.2.2. Chicheme: es otra bebida autóctona que tiene como base el maíz pilado,

leche, azúcar, nuez moscada, canela, clavos y vainilla (Angelfire, 2009).

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2.2.2.1. Maíz: es un cereal cuyo grano está constituido principalmente, de tres

partes: la cascarilla, el endospermo y el germen; la cascarilla o pericarpio es la

piel externa o cubierta del grano, que sirve como elemento protector. El

endospermo, es la reserva energética del grano y ocupa hasta el 80% p/p del

peso del grano, contiene aproximadamente 90% p/p del almidón y el 9% p/p de

proteína, además de pequeñas cantidades de aceites, minerales y elementos

traza. El germen es comparable a una pequeña planta en miniatura, con grandes

cantidades de energía en forma de aceite, que tiene la función de nutrir a la

planta cuando comienza el período de crecimiento, así como otras muchas

sustancias necesarias durante el proceso de germinación y desarrollo de la planta

(Acción Ecológica, 2004).

Es un cereal que no contiene gluten y uno de los más pobres en proteínas, pero

es muy rico en tiamina o vitamina B1, necesaria para que el cerebro pueda

absorber la glucosa y para que los alimentos se transformen en energía, en B7 o

biotina la cual ayuda a mantener en buen estado la piel y el cabello, en vitamina

A que funciona como antioxidante en la prevención de enfermedades como el

cáncer; es rico en caroteno (pro vitamina A), por lo tanto, es ideal para consumir

en las épocas previas a las exposiciones solares, también , contiene gran

cantidad de fibra que ayuda al proceso de la digestión, combate el estreñimiento

y tiene cualidades terapéuticas contra el stress y el nerviosismo (Jiménez, 2008).

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La preponderancia del maíz en la alimentación humana directa o indirectamente

transformado en carne, huevos, leche, mantequilla, o grasa, es solamente un

aspecto de su valor económico, si se tiene en consideración, la gran diversidad

de subproductos que, obtenidos por la industrialización, lo hacen imprescindible

en la vida cotidiana.

Se consume como plato ocasional, ya sea tierno o seco, en forma de harina,

maicena, gofio, tamales en hojas o cazuela, arepas, pinoles, panes, empanadas,

pudines, pasteles, sopas, bebidas entre otros. Denominaciones que pueden

variar de un país a otro, llegando a definirse que existen más de 160

preparaciones de platos diferentes elaborados con maíz (Marín y Suárez, 2006),

siendo uno de ellos el chicheme.

Debido a su productividad y adaptabilidad, el cultivo del maíz se ha extendido

rápidamente a lo largo de todo el planeta después de que los españoles y otros

europeos exportaran la planta desde América durante los siglos XVI y XVII. De

los pueblos y culturas del continente americano y las más antiguas civilizaciones

de América desde los olmecas y teotihuacanos en Mesoamérica, hasta los incas

y quechuas en la región andina de Sudamérica estuvieron acompañadas en su

desarrollo por esta planta (Serratos, 2009).

Se consume en diversas regiones del mundo y sobre todo en América, es un

excelente alimento independiente a la forma en que se procese y elabore, a lo

que se suministra cantidades significativas de nutrientes, sobre todo calorías. Su

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calidad nutritiva es de especial importancia para los niños de corta edad, aunque

debe complementarse con un adecuado consumo de legumbres y frijoles (Marín

y Suárez, 2006).

Actualmente, el maíz es cultivado en la mayoría de los países del mundo y es la

tercera cosecha en importancia (después del trigo y el arroz). Los principales

productores de maíz son Estados Unidos, China y Brasil (Acción Ecológica,

2004).

En Colombia, los resultados revelados por el ministro de agricultura muestran

que se pasó de una producción 948 mil toneladas en el 2010 de, tanto en maíz

blanco como amarillo, a un millón 560 mil toneladas en el 2013, reduciendo la

dependencia de Colombia a las importaciones del cereal. Al aumento en la

producción, se suma el incremento en el área sembrada que en el periodo 2010

al 2013 pasó de 198 mil a 300 mil hectáreas en tanto, que el rendimiento

tonelada-hectárea aumentó de 4,8 a 5,2, siendo el Valle del Cauca con siete

toneladas por hectárea, la región con el mayor rendimiento o productividad

(MADR, 2013).

2.2.2.2. Leche: es un líquido secretado por las glándulas mamarias de las

hembras de los mamíferos tras el nacimiento de las crías. de un color blanco

opaco y de sabor dulce (Aranzadi, 2000). Es uno de los alimentos más

nutritivos por su alto contenido de proteínas de alta calidad que proporciona los

diez aminoácidos esenciales, carbohidratos, vitaminas y minerales.

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Contribuye a la ingesta calórica diaria total, como también, aporta ácidos grasos

esenciales, inmunoglobulinas, y otros micronutrientes.

Las proteínas, caseína y lactoalbúmina, son de excelente calidad y se ha

evaluado que por su fácil digestibilidad y absorción, un vaso de leche aporta

8 gramos de proteínas.

La lactosa o azúcar de la leche, es un carbohidrato que no se encuentra en

otros alimentos.

Vitaminas: es fuente de Vitamina A, la cual es esencial para tener una

buena visión, promover el buen crecimiento, la buena salud del cuerpo y

además protege de infecciones; Tiamina y Riboflavina que hacen parte de

las vitaminas del complejo B las cuales ayudan al cuerpo a utilizar la

energía.

Sales minerales: calcio y fósforo, es el único alimento que nos proporciona

calcio en cantidad adecuada para ayudar a la formación de los dientes y los

huesos sanos y fuertes, y contribuye al buen funcionamiento de los

músculos y los nervios; siendo éste altamente aprovechable por el

organismo. También, contiene fósforo y vitamina D, sustancias

indispensables para la buena asimilación del calcio.

La leche es el único alimento que responde en forma equilibrada a la mayor

parte de las necesidades nutricionales del hombre. Para una buena alimentación

es importante consumir cada día la ración recomendada de leche, no importa en

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qué forma esté (Nestlé, 2009). Por lo tanto, es un alimento necesario para el

crecimiento y desarrollo del ser humano

La leche de vaca es el tipo principal de leche que se consume en la mayoría de

los países, aunque las leches de cabra, búfalo, oveja y camello también son

consumidas. Se puede consumir en formas fermentadas como el queso, yogur,

kefir, suero de leche y mantequilla. La leche se comercializa en dos formas

principales: leche líquida y leche en polvo o deshidratada (Raunhard y Bowley,

1996).

En Colombia en el 2008, se produjeron 6500 millones de litros de leche, cerca

de 18 millones de litros diarios. De estos; la industria procesó alrededor de 3000

millones de litros, es decir, apenas el 46% del total, cerca del 10% (650 millones

de litros) se destina al autoconsumo en finca y el resto (2350 millones de litros)

hace parte de la informalidad y se utiliza para derivados artesanales o se

distribuye como leche cruda en todo el país (Fedegan, 2009).

2.3. MICROBIOLOGÍA DE LAS PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS

2.3.1. Leche: debido a su composición química y a su elevada actividad de

agua (aw), es un excelente sustrato para el crecimiento de una gran diversidad de

microorganismos. Se puede decir que la contaminación inicial de la leche

ocurre en las zonas inferiores del interior de la ubre por la presencia de

Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, E. coli, Klebsiella sp.,

Streptococcus uberis, Streptococcus dysagalactiae y Pseudomonas (Kruze,

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1998) y cuando abandona esta, es expuesta a múltiples contaminaciones

externas como el medio ambiente, los utensilios y los manipuladores, entre

otros. Actualmente, la contaminación de mayor relevancia es la que se da, en

los utensilios más empleados al interior de la lechería tales como ordeñadoras,

estanques, cisternas y tuberías (Jay et al., 2005).

La rutina de ordeño, el almacenamiento dentro del predio, el sistema de

recolección y el transporte de la leche son operaciones que deben realizarse con

la máxima higiene posible para conseguir una leche cruda que cumpla con la

calidad microbiológica establecida por la norma nacional, siendo necesario, que

llegue a la industria en el tiempo más reducido posible y a la temperatura de

refrigeración (Jay et al., 2005).

En lactología, los grupos microbianos más importantes desde el punto de vista

funcional pueden dividirse en bacterias: lácticas, esporuladas, psicrótrofas, las

de origen fecal, los microorganismos patógenos y finalmente un grupo

misceláneo. La importancia de las bacterias lácticas ha de contemplarse desde

dos puntos de vista totalmente opuestos, ya que pueden comportarse como

microorganismos alterantes o beneficiosos. La acción negativa se debe a que

metabolizan la lactosa, produciendo ácido láctico el que al acumularse en la

leche la altera en sus propiedades intrínsecas.

Por lo tanto, en la leche cruda será necesario detener la multiplicación de las

bacterias lácticas, lo que se consigue eficazmente por medio de la refrigeración,

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ya que normalmente estas son bacterias mesófilas o termófilas que inhiben su

crecimiento cuando la temperatura desciende a los 8 a 10 ºC (Jay et al., 2005).

Las bacterias esporuladas, de los géneros Bacillus y Clostridium, resultan de

trascendental importancia para la elaboración de quesos duros y semiduros, por

cuanto las esporas pueden germinar y multiplicarse generando gas como uno de

los productos de su metabolismo, dicho gas produce un "hinchamiento" que es

perjudicial para estos quesos.

Las bacterias psicrótrofas han adquirido una notable importancia, por cuanto los

actuales métodos de recolección de la leche en los predios y su almacenamiento

en refrigeración, el transporte a las centrales lecheras en cisternas isotermas y su

posterior mantenimiento en las centrales bajo refrigeración, también, durante

horas, han permitido aumentar la vida útil de la leche cruda en unos días previo

a su tratamiento térmico. No obstante a lo anterior, la aplicación de frío ha

acarreado otro tipo de problemas derivados de la oportunidad que se les presenta

a las bacterias psicrótrofas para multiplicarse, pudiendo alcanzar niveles tales

que llegan a producir por ellas mismas y, sobre todo por sus enzimas

extracelulares efectos no deseables. Dentro de los principales géneros se tienen:

Pseudomonas, Flavobacterium, Acromobacter y Enterobacter (ICMSF, 2002).

2.3.2. Cereales: la biota microbiana del trigo, la avena, el centeno, el maíz y

productos relacionados se puede esperar que provenga del suelo, los entornos de

almacenamiento y de los procesos de elaboración. Aunque, estos productos son

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altos en proteínas y carbohidratos, su baja aw restringe el crecimiento de todos

los microorganismos si se conserva adecuadamente. Sin embargo, existen otros

factores que disminuyen la microbiota de la harina como son los agentes

blanqueadores.

Las condiciones de un aw baja favorecen el crecimiento, principalmente, de las

bacterias del género Bacillus y los mohos de varios géneros, que son formadores

de esporas aerobias capaces de producir amilasa, que les permite utilizar los

productos de harina y afines para su crecimiento. Las especies más comunes

son las del hongo del género Rhizopus y pueden ser reconocidos por sus esporas

de color negro. En cambio, las bacterias del ácido láctico causan el deterioro de

los productos frescos refrigerados, incluidas las galletas de mantequilla, los

dulces en rollo, y la masa de pizza.

En un estudio realizado por Hesseltine et al. (2000), en masas de productos para

panificación, el 92% de las cepas aisladas fueron de la familia Lactobacillaceae,

más de la mitad pertenecieron al género Lactobacillus, el 35% al género

Leuconostoc, y el 3% al género "Streptococcus" y Lactococcus. Los mohos se

encontraron generalmente, en menor cantidad, sobre todo en los productos en

mal estado. Los productos frescos mostraron bacterias de ácido láctico en

recuentos tan altos como 8,38 log10/g (Jay et al., 2005).

Con el paso de los años, se ha visto la importancia de implementar diferentes

estrategias que permitan eliminar o inhibir la presencia de microorganismos

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contaminantes de los diferentes productos alimenticios, mejorando así, la

calidad y seguridad de los mismos. Es por esto que desde tiempos remotos, el

hombre se vio en la necesidad de utilizar algunas sustancias con propiedades

antimicrobianas, basándose en su instinto, creencias y conocimientos adquiridos

por la experiencia, al no disponer de estudios y medidas efectivas que ayudaran

a contrarrestar dicha situación. De ahí, que la aparición de los antimicrobianos

constituya uno de los hitos más trascendentales, no sólo de la historia de la

medicina, sino también, de la historia de la humanidad, al reducir las cifras de

mortalidad con su introducción en clínica a principios de la década de 1940,

cuando los antimicrobianos comenzaron a tomar fuerza por el descubrimiento de

la penicilina por Fleming en 1929 y la estreptomicina por Waksman en 1944

(González y Calvo, 2005).

2.4. SUSTANCIAS ANTIMICROBIANAS

Según Davidson et al. (2005) los antimicrobianos se definen como compuestos

químicos presentes o añadidos en los alimentos, que retardan el crecimiento

microbiano o inactivan a los microorganismos y por lo tanto, detienen el

deterioro de la calidad y brindan seguridad al alimento en el cual se encuentran.

2.4.1. Efectos de la adición de antimicrobianos: los agentes microbianos

pueden afectar a muchos microorganismos, con efectos microbicidas o

microbiostáticos, mientras que otros presentan un espectro inhibidor más

reducido (García, 2004). Ellos actúan sobre los microorganismos inhibiendo la

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síntesis: de la pared y membrana celular; la de los ácidos nucleídos; la de las

proteínas y la de los metabolitos.

La acción de los antimicrobianos sobre las células de los microorganismos en la

conservación de alimentos está basada en una gran variedad de efectos

individuales, dentro de los que se incluyen mecanismos físicos, fisicoquímicos y

reacciones bioquímicas de la célula afectada. Algunas veces diversos factores

individuales pueden producir un efecto tanto acumulativo como de bloqueo.

Entre dichos factores se encuentran:

Interferencia con la membrana celular, destruyendo su carácter

semipermeable, inhibiendo así el intercambio metabólico del microorganismo

con el medio.

Inhibición de la síntesis de la pared celular.

Disminución de las actividades enzimáticas y metabólicas, al afectar la

naturaleza de las proteínas o al producirse una inhibición de la síntesis

proteica o una inhibición competitiva por combinación del antimicrobiano.

Daño en el mecanismo genético, donde la célula pierde su capacidad de

reproducción por inhibición de la replicación del ADN bacteriano; algunas

veces causa mutaciones que interfieren en su crecimiento (Alfaro, 2005).

Unas de estas sustancias son los aceites esenciales (AE) y sus componentes

cuyas propiedades antibacterianas están evidentemente relacionadas con su

carácter lipofílico, lo que lleva a la acumulación en las membranas y

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44

posteriormente a eventos asociados, como el agotamiento de la energía.

Presentan un amplio espectro antibacteriano sobre todo contra las bacterias

gram-negativas.; dado que ellas poseen una membrana externa, que le

proporciona una superficie hidrofílica, debido a la presencia de lipopolisacáridos

(LPS). Los solutos hidrofílicos pequeños son capaces de pasar la membrana

externa a través de los poros proporcionando a las proteínas transmembranales

canales hidrófilos, mientras que la membrana externa sirve como barrera de

penetración hacia macromoléculas y compuestos hidrófobos, y es por esta razón

que las bacterias Gram-negativas son relativamente resistentes a los antibióticos

y a las drogas tóxicas hidrófobas (Helander et al., 2005).

De igual forma, el uso de antimicrobianos como conservantes también ha sido

de gran importancia, ya que han permitido alargar la vida de los productos de

anaquel al evitar la colonización por microorganismos alterantes. Un amplio

rango de sistemas antimicrobianos naturales ha sido desarrollado a partir de

microorganismos, plantas y animales, muchos de ellos ya se han empleado para

la conservación de alimentos y otros están siendo investigados para ser usados

en estos (Battey et al., 2005).

2.4.2. Antimicrobianos naturales: el uso de diversos ingredientes con

características antimicrobianas como la sal, el azúcar, el vinagre y las especias

han tenido gran relevancia en la industria alimenticia, gracias a este tipo de

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compuestos; se han logrado reducir notablemente las implicaciones económicas

tanto para fabricantes (deterioro de materias primas y productos terminados

antes de su comercialización) como para distribuidores y consumidores

(deterioro del producto luego de su adquisición y antes de su consumo)

(Industria Alimenticia, 2006). Dentro de estos antimicrobianos naturales se

tienen las especies.

2.4.2.1. Las especias: la Asociación Americana del Comercio de las Especias

(American Spice Trade Association) las define como “cualquier producto de

plantas seco y utilizado como condimento”, e incluyen raíces, cortezas, capullos,

semillas, frutos, flores y vegetales deshidratados, que son utilizadas para

condimentar a los alimentos”. Se han reportado aproximadamente más de 1.340

plantas las cuales son un recurso potencial de compuestos antimicrobianos.

Dichos compuestos contienen sustancias de bajo peso molecular como son las

fitoalexinas, entre las cuales, los compuestos fenólicos son los más

predominantes (por ejemplo: el ácido caféíco, el cinámico, el ferúlico, el gálico,

la oleuperina, el timol y el eugenol).

Muchas hierbas y especies contienen AE con probado efecto antimicrobiano,

entre los que hay cerca de 80 productos de origen vegetal con uso potencial en

alimentos como por ejemplo: clavo, canela, ajo, cebolla, salvia, romero, cilantro,

perejil, orégano, mostaza y vainilla, entre otros.

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Davidson y Zivanovic (2003) reportan que el modo de acción de éstos

compuestos no ha sido determinado por completo, sin embargo, se ha observado

que pueden inactivar enzimas esenciales, reaccionar con la membrana celular o

alterar la función del material genético, observándose que las grasas, proteínas,

concentraciones de sal, pH y temperatura afectan la actividad antimicrobiana de

estos compuestos (Bluma y Etcheverry, 2008).

Uso de Especias en Alimentos: han sido utilizados en los alimentos no solo por

su sabor, sino también, como medicamentos y conservantes (Davidson et al.,

2005). Las especias también estimulan el apetito mediante el aumento de la

salivación, y preservan los alimentos por sus propiedades antimicrobianas y

antioxidantes.

En el mundo, diferentes países, utilizan más o menos 400 especias,

principalmente, para mejorar el sabor y la palatabilidad de los alimentos, esto se

demostro en un estudio de Billing y Sherman (1998) los cuales evaluaron el uso

de 43 especias en 4.578 recetas a base de carne procedentes de 36 países y el por

qué las personas las utilizan y llegaron a la conclusión de que en los países de

clima caliente, la proporción de recetas con especias, el número de estas

utilizadas en cada receta, el número total de ellas, y el uso de la mayoría fueron

superiores que en los países de clima frio. En donde, en países con clima

caliente, se utilizaron más el ajo, la cebolla, la pimienta, la canela, el comino

que en los de clima frio. Por otra parte, las comidas con sabores picantes y con

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fuerte adición de especias tienen mayor poder antimicrobiano sobre los

microorganismos patógenos.

Billing y Sherman (1998) compararon las propiedades antimicrobianas, de 30

especias y resumieron el espectro antibacteriano de cada especia y observaron

que el 80% de las especias evaluadas inhibieron el crecimiento de más del 50%

de las bacterias probadas, de hecho los clavos y la canela, inhibieron entre el 75

y el 100% de las cepas bacterianas utilizadas.

El espectro antibacteriano de las especias de interés de este estudio se puede

observar en la Tabla 1, así como también sus componentes biológicos activos.

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Tabla 1. Espectro antimicrobiano y componentes biológicos activos de la canela y los clavos sobre algunas especies bacterianas

Especia y componente

activo

Bacteria inhibida

Bacteria no inhibida

CANELA Benzaldehído

Canfeno Alcanfor

Cariofileno 1,8-Cineol

Cinamaldehído Cuminaldehído

p-Cimeno Eugenol Farnesol Furfural

Guayacol Limoneno

Linalol Metíl Euglenol Metil Salicilato

Mirceno Niacina Pineno

Piperitona Safrol

Terpineol

Acinetobacter calcoaceticus Aeromonas hydrophila

Alcaligenes faecalis Bacillus anthracis

Bacillus cereus Bacillus subtilis

Beneckea natriegens Brevibacterium linens

Brochothrix thermosphacm Cztrobacter freundii Erwinia carotovora

Escherichia coli Flavobactenurn suaveolens Lactobacillus delbrueckii

subesp bulgaricus Lactobacillus plantarum Leuconostoc cremoris

Listeria monocytogenes Micrococcus luteus

Proteus vulgaris Pseudomonas fluorescens Pseudomonas pyocyanea

Salmonella paratyphi Salmonella pullorum Serratia marcescens

Serratia rhadnii Staphylococcus aureus

Streptococcus nasik Streptococcus thermophilus

Yersinia enterocolitica

Clostridium sporogenes Enterobacter aerogenes

Pseudomonas aeruginosa Enterococcus faecalis

Continuación Tabla 1. Espectro antimicrobiano y componentes biológicos

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activos de la canela y los clavos sobre algunas especies bacterianas Especia y

componente activo

Bacteria inhibida

Bacteria no inhibida

CLAVO Anetol

Benzaldehído Carvona

Cariofinelo Chavicol

Cinamaldehido Ácido Elagyco

Eugenol Acetato Furfural

Acido Gálico Kamferol Linalol

Acinetobacter calcoaceticus Aeromonas hydrophila

Bacillus anthracis Bacillus cereus Bacillus subtilis

Beneckea natnegens Citrobacter freundii

Clostridium botulinum Clostridium perfringens Enterobacter aerogenes

Erwinia carotovora Escherichia coli

Flavobacterium suaveolens Klebsiella pneumoniae

Lactobacillus delbrueckii subesp. bulgaricus

Lactobacillus plantarum Leuconostoc cremoris

Listeria monocytogenes Micrococcus luteus

Mycobacterium phlei Proteus morganii Proteus vulgaris

Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas fluorescens

Salmonella enteritidis Salmonella pullorum Serratia marcescens

Staphylococcus aureus Enterococcus faecalis Streptococcus nasik

Streptococcus thermophilus Yersinia enterocolitica

Clostridium sporogenes Micrococcus (Sarcina)

Pseudomonas pyocyanea Salmonella paratyphi

Serratia rhadnii Clostridium sporogenes

Fuente: Ceylan y Fung, 2004.

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2.4.2.1.1. Efecto Antimicrobiano (EA) del Clavo y la Canela: uno de los

primeros estudios sobre la actividad antimicrobiana de las especias lo hizo

Chamberland (1987) en el que encontró que el EA de la canela era letal contra

las esporas del Bacillus anthracis agente causal del ántrax bacteriano; estudios

posteriores sobre el efecto antimicrobiano potencial tanto con la canela como

con el clavo encontraron que la infusión acuosa de estos, inhibió el crecimiento

de ocho especies de levadura, incluida Saccharomyces cerevisiae. Nakatani

(1994) reportó la actividad antimicrobiana de 27 especias frente a 8

microorganismos y encontró que el ajo presentaba mejor efecto inhibitorio

contra todos los microorganismos probados, seguido por la cebolla, la nuez

moscada y el clavo de olor. Bullerman (1994) observó que la adición del 1%

p/v de canela molida en pan de pasas redujo significativamente el crecimiento

de Aspergillus parasiticus y la producción de aflatoxina; y cuando la canela

estaba en una concentración del 2% p/v fue efectiva en más del 95% en la

prevención de la formación de las aflatoxinas B1 y G1 a nivel in vitro (Ceylan y

Fung, 2004).

2.5. ENFERMEDADES TRASMITIDAS POR ALIMENTOS (ETAs)

La Organización Mundial de la Salud (OMS) define la enfermedad transmitida

por alimentos (ETA) como “una enfermedad de carácter infeccioso o tóxico

causada por, o que se cree que es causada por, el consumo de alimentos o de

agua” (Panalimentos, 2007). Estas enfermedades causadas por el consumo de

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alimentos contaminados tienen un amplio impacto en la salud pública y en la

economía mundial (Gandhi y Chikindas, 2007), y se pueden manifestarse a

través de: infecciones, intoxicaciones y/o toxiinfeciones.

• Infecciones: resultan de la ingestión de alimentos que contienen

microorganismos perjudiciales. Por ejemplo: salmonelosis, hepatitis viral tipo A

y toxoplasmosis.

• Intoxicaciones: ocurren cuando las toxinas o venenos de algunas bacterias

(Clostridium perfringens) u hongos están presentes en el alimento ingerido o se

sintetizan en el organismo, generalmente, estas toxinas no poseen olor o sabor y

son capaces de causar enfermedades después que el microorganismo es

eliminado. Algunas de ellas pueden estar presentes de manera natural en el

alimento, como la aflatoxina de ciertos hongos y la tetradotoxina presente en el

pez globo. Ejemplos de estas intoxicaciones son: intoxicación botulínica,

intoxicación estafilocócica o por toxinas producidas por hongos.

• Toxi-infección: se da por la ingestión de alimentos con una cierta cantidad de

microorganismos causantes de enfermedades, los cuales son capaces de producir

o liberar toxinas una vez que son ingeridos. Ejemplo: cólera producida por

Vibrio cholerae (Panalimentos, 2007).

Entre los factores asociados a la presencia de las ETAs, se pueden señalar: el

crecimiento de la población humana, la pobreza, la urbanización en los países

subdesarrollados, el comercio internacional de alimentos para humanos y

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animales, así, como también la aparición de nuevos agentes productores de

ETAs o nuevos mutantes con una mayor patogenicidad.

Por esta y otras razones, en países latinoamericanos donde estos problemas se

han intensificado desde 1989; la Organización Panamericana de la Salud (OPS)

ha estado trabajando con sus estados miembros conformando un Sistema de

vigilancia de ETAs; sin embargo, las debilidades todavía persisten en muchos

países, en cuanto a vigilancia epidemiológica; sobre todo en lo que respecta a:

notificación de enfermedades, detección e investigación de los brotes y análisis

de datos para la toma de decisiones en las políticas y programas, entre otras. Es

por consiguiente difícil evaluar adecuadamente la situación de las ETAs en estos

países (Pérez et al., 2006).

En Colombia, de las 36 Unidades Notificadoras Departamentales y Distritales,

el 80.55% notificó casos de ETA´s al SIVIGILA (Sistema de Vigilancia en

Salud Publica); es así, como las Secretarías de Salud departamentales,

encargadas de notificar este tipo de enfermedades, reportaron los siguientes

datos: Atlántico notificó el 14.49 %, siendo el mayor notificador, seguida de

Bogotá (D.C) con el 8.59 %, Cundinamarca con el 7.15 %, Sucre con el 6.34,

Caldas con el 5.90 %, Antioquia con 5.83 %, La Guajira con el 5.58 %, Córdoba

con el 4.33 %, Bolívar con el 4.27 %, Magdalena con el 4.20%, Boyacá con el

4.14 % y en menor porcentaje, los demás departamentos (Muriel, 2008).

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53

2.6. ANÁLISIS DE PELIGROS Y PUNTOS CRÍTICOS DE CONTROL

(HACCP)

2.6.1. Definición: es un sistema de control de procesos, que identifica los

lugares donde pueden ocurrir los Peligros, en la elaboración de un alimento y

establece medidas estrictas para evitar que estos ocurran. El concepto HACCP

fue desarrollado por la compañía Pillsbury, la Armada de los Estados Unidos y

la agencia espacial NASA, en un proyecto destinado a garantizar la inocuidad de

los alimentos para los astronautas de la década de los 60’s, su sigla HACCP

obedece a su nombre en inglés: Hazard: Peligro, Analysis: Análisis, Critical:

Críticos, Control: Control, Point: Puntos.

Este sistema es una forma sencilla y lógica de autocontrol que avala la seguridad

sanitaria de los alimentos. En todo caso, y con la misma metodología, se pueden

abordar también aspectos de calidad de los productos, aunque, el sistema no

fuera diseñado originalmente para ello. Una vez adquirida cierta práctica, su

aplicación no es excesivamente complicada, consiste en aproximar de una

manera sistemática y razonada los conocimientos que de microbiología, química

de los alimentos, tecnología de los alimentos y productos accesorios, higiene y

medidas de control que se emplean habitualmente en el sector alimentario

(Rivera y Arias, 2012).

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2.6.2. Principios del HACCP

El Sistema HACCP consta de siete principios que engloban la implantación y el

mantenimiento de un plan aplicado a un proceso determinado. Los cuales han

sido aceptados internacionalmente y publicados en detalle por la Comisión del

Codex Alimentarius en 1999 y por el National Advisory Committee on

Microbiological Criteria for Foods –NACMCF- en 1997. A continuación, se

describen brevemente estos 7 principios:

1. Realizar un análisis de peligros: en este punto se establece el Principio de

cómo comenzar a implantar el sistema HACCP, se prepara una lista de etapas

del proceso, se elabora un diagrama de flujo con cada una de las etapas

detalladas, desde las materias primas hasta el producto final.

Principio 2. Identificar los puntos de control críticos (PCC) del proceso: una

vez descritos todos los peligros y todas las medidas de control, el equipo

HACCP decide en qué puntos es crítico el control para la seguridad del

producto.

Principio 3. Establecer los límites críticos para las medidas preventivas

asociadas a cada PCC: el rango confinado entre los límites críticos para un

PCC establece la seguridad del producto en esa etapa. Los límites críticos deben

basarse en parámetros cuantificables (puede existir un solo valor o establecerse

un límite inferior y otro superior) y de esta manera se asegura su eficacia en la

decisión de seguridad o peligrosidad en un PCC.

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Principio 4. Establecer los criterios para la vigilancia de los PCC: el equipo

de trabajo debe especificar los criterios de vigilancia para mantener los PCC

dentro de los límites críticos, para ello es necesario establecer acciones

específicas de vigilancia que incluyan la frecuencia y la responsabilidad de

llevarlas a cabo. A partir de estos resultados se establece el procedimiento para

ajustar el proceso y mantener su control.

Principio 5. Establecer las acciones correctivas: si la vigilancia detecta una

desviación fuera de un límite crítico deben existir acciones correctivas que

restablezcan la seguridad en ese PCC. Estas medidas deben incluir todos los

pasos necesarios para poner el proceso bajo control y las acciones a realizar con

los productos fabricados mientras ocurrió la desviación. Siempre se ha de

verificar qué personal está encargado de los procesos.

Principio 6. Implantar un sistema de registro de datos que documente el

HACCP: debe existir la documentación con cada uno de los registros que

indiquen la fabricación de productos seguros, por lo tanto, se debe guardar todos

los registros que comprueben que el Sistema está funcionando bajo control y

que se han realizado las acciones correctivas adecuadas cuando existe una

desviación de los límites críticos.

Principio 7. Establecer un sistema de verificación: el sistema de verificación

debe desarrollarse para mantener el HACCP y asegurar su eficacia (Junta de

Junta de Andalucía, 2006).

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3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN

Este proyecto es una investigación de tipo descriptivo y experimental.

3.2. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

Los estudios descriptivos se realizaron en los municipios de Ciénaga de Oro

ubicado a 8° 52’ 41” de latitud norte y 75° 37’ 27” de longitud oeste del

meridiano de Greenwich, con una temperatura promedio de 27 °C y 13 m.s.n.m.

(Alcaldía de Ciénaga de Oro, 2012) y en Cereté localizado en las siguientes

coordenadas 75°42' longitud oeste y 8°50' latitud norte, con respecto al

meridiano de Greenwich, con temperatura promedio de 28 °C, 15 m.s.n.m. y

humedad relativa de 80% (Alcaldía de Cereté, 2012). El estudio experimental

se llevó a cabo en las instalaciones de la Universidad de Córdoba, sede

Berástegui, ubicada en el corregimiento de Berástegui, municipio de Ciénaga de

Oro, departamento de Córdoba, con las siguientes coordenadas geográficas: 8°

40’ 26’’ latitud norte y 75° 40’ 44’’ longitud oeste con respecto al meridiano de

Greenwich, temperatura promedio de 29 0C, humedad relativa promedio del

80% y con altura promedio de 20 m.s.n.m. Los análisis fisicoquímicos,

microbiológicos y sensoriales se realizaron en los Laboratorios de Análisis de

Alimentos y de Microbiología de Alimentos de la misma Universidad.

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3.3. UNIVERSO Y POBLACIÓN

La población objeto de estudio que se utilizó para la investigación fueron las

bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme elaboradas en los municipios de

Ciénaga de Oro (Chicheme) y Cereté (Avena Sinuana). Se realizó un censo de

cuantas microempresas existen y se tomaron muestras al azar de los

establecimientos seleccionados.

3.4. PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN

3.4.1. Actividad 1: Identificación de los insumos y procesos utilizados en la

elaboración de las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme.

Se diseñó un formato para recolectar toda la información relacionada con los

insumos utilizados en la preparación de las bebidas autóctonas avena Sinuana y

chicheme (Anexo A), evidenciándose, los diferentes ingredientes empleados

para cada receta, como también, las operaciones de preparación y conservación

empleadas en la elaboración de dichas bebidas autóctonas.

Se diligenciaron los formatos por medio de visitas a 6 famiempresas que

elaboran y comercializan estas bebidas, y que conocen las costumbre, los

hábitos en el consumo y la preparación de las mismas; se tomaron evidencias

audiovisuales de estos procesos.

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3.4.2. Actividad 2: Caracterización fisicoquímica y microbiológica de las

bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme.

Las bebidas tradicionales Avena Sinuana y Chicheme se caracterizaron por

medio de los análisis fisicoquímicos (Tabla 2.), bromatológicos (Tabla 3.) y

microbiológicos (Tabla 4).

Tabla 2. Análisis para la caracterización fisicoquímica de las bebidas autóctonas cordobesas.

Determinación Método Norma pH Potenciométrico 981.12/90 A.O.A.C.*

°Brix Refractómetro 932.12/90 A.O.A.C. Azúcares reductores Miller G.L. DNS Miller (1959)

Azúcares totales Fenol sulfúrico Dubois et al., (1956) Acidez Titulación 942.15/90 A.O.A.C. adaptado

*AOAC

Tabla 3. Análisis para la caracterización bromatológica de las bebidas autóctonas cordobesas.

Determinación Método Norma Humedad Secado por estufa 930.15/90 A.O.A.C. Cenizas Secado por mufla 942.05/90 A.O.A.C.

Proteína Total Macro Kjeldahl 955.45/90 A.O.A.C. Grasa Soxhlet NTC 4722 (1999)

A las bebidas típicas se le realizaron los análisis microbiológicos de acuerdo a la

legislación nacional para cada tipo de alimento, siguiendo la metodología

propuesta por la ICMSF (2002) y por la Sociedad Americana de Salud Pública -

APHA (Vanderzant y Splittstoesser, 1992).

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Tabla 4. Análisis para la caracterización microbiológica de las bebidas autóctonas cordobesas.

Recuento de Unidades Formadoras de Colonias UFC/mL

Método

Mesófilos aerobios y facultativos viables

ICMSF (2002) APHA (Vanderzant & Splittstoesser, 1992).

Mohos y levaduras Psicrotróficos Bacterias Ácido lácticas (BAL), Coliformes totales y fecales Escherichia coli Staphylococcus aureus coagulasa positiva Bacillus cereus

Todos los análisis se realizaron por triplicado y se les aplicó estadística

descriptiva para obtener la media y su respectiva desviación estándar.

3.4.3. Actividad 3: Determinación del efecto antimicrobiano del clavo

(Syzygium aromaticum L.) y la canela (Cinnamomum zeylanicum).

Consistió en la evaluación in vitro del efecto antimicrobiano del clavo

(Syzygium aromaticum L.) y la canela (Cinnamomum zeylanicum) comprados en

el Mercado Central de Cereté, Córdoba, los cuales fueron adquiridas como

astillas de canela y paquetes de clavo. Se mezclaron 6 g de cada especia en un

frasco tapa rosca y se les adicionó 200 mL de etanol al 70% v/v (Irianda y

Benedito, 2009). Se forró el recipiente con papel aluminio para evitar la

degradación de los posibles compuestos fotosensibles presentes en la matriz

alimentaria. Se dejó actuar el solvente por 2 días a 45 ºC, luego se filtró la

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60

solución para separación de fases, la líquida fue rotaevaporada a una

temperatura que no sobrepasó la temperatura de ebullición del disolvente (Lin et

al. 1999). El extracto obtenido fue transferido a viales forrados con papel

aluminio y almacenados a 4 ºC hasta llevar a cabo los análisis de actividad

antimicrobiana.

Para la determinación del efecto antimicrobiano se utilizaron dos metodologías,

la propuesta por EUCAST (2010) y Ashok et al. (2011) de difusión en agar y la

propuesta por CLSI (2013) (antes NCCLS) en la que se determinó

Concentración Mínima Inhibitoria (CMI), Concentración Mínima Bactericida

(CMB) y la curva de letalidad.

- Difusión en Agar: Las cepas de Staphylococcus aureus, Escherichia coli

y Salmonella spp tenían de 18 a 24 horas de incubación, y fueron

suspendidas en solución salina a una turbidez equivalente a 0.5 de

McFarland lo que contiene aproximadamente 1 a 2 x 108 UFC/mL

(absorbancia de 0.09 – 0,12 a 625 nm). 10 µL de este cultivo fueron

inoculados en agar Muller-Hinton (AHM) y distribuidos con un hisopo

por toda la superficie girándola varias veces hasta que se diera el

máximo contacto. Previamente se habían tomado discos estériles que se

sumergieron en 20 µL del extracto de clavo y canela diluido en 25% de

dimetilsulfoxido (DMSO) en concentraciones de 150, 100, 50 y 25

µg/mL, los cuales se dejaron secar por 12 h. Los discos impregnados se

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colocaron en la superficie del medio y el compuesto se dejó difundir, se

incubo a 37 °C durante 24 horas. Como control positivo se utilizó

ampicilina 10 μg/mL y como control negativo oxacillin 5 μg/mL. Se

ejecutaron los ensayos en dos fechas con tres repeticiones cada uno. En

esta fase se aplicó un análisis descriptivo obteniéndose la media y la

desviación estándar. La actividad antibacteriana se evaluó midiendo el

diámetro de la zona de inhibición formado alrededor de los discos.

- CMI; CMB y Curva de letalidad. Esta metodología fue dirigida

inicialmente a la determinación de la actividad de los antibióticos pero

ha sido modificado para determinar la actividad de los AE; adaptándose

para determinar la actividad antimicrobiana de los AE y los extractos de

plantas (CLSI, 2013) (Kahlmeter et al. 2006). Se determinó la CMI,

CMB y la curva de letalidad frente a los microrganismos Staphylococcus

aureus ATCC® 29213TM y Escherichia coli O157:H7. Para la CMI se

partió de una solución madre y stock de 8.500 µg/mL (originada del

extracto puro rotoevaporado) y 5.120 µg/mL respectivamente, y a partir

de ellas se hicieron diluciones dobles en Caldo Muller Hinton (CMH)

con diferentes concentraciones del extracto de clavo y canela como se

observa en la Tabla 5. Las cepas fueron suspendidas en CMH a partir de

un cultivo de 18 - 24 horas, a una concentración del estándar 0.5 de

McFarland que contiene aproximadamente 1 a 2 x 108 UFC/mL

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(absorbancia de 0.09-0.12 a 625 nm). Finalmente los tubos se colocaron

a 37 °C por 24 horas en incubadora con shaker a 250 rpm. A partir del

resultado de la CMI, se realizó la CMB repitiendo el procedimiento de

CMI sin proceder a la incubación, y sembrando por estrías 5 µL de

cada tubo en cajas de agar nutritivo que se incubaron a 37°C x 24h.

Tabla 5. Concentraciones del Extracto de Clavo y Canela para Hallar CMI Tubos 1* 2 3 4 5 6 Control

[µg/mL] 4096 2048 1024 512 256 128 + - *En el tubo 1 se tiene un volumen final de 250 µL Se adicionaron 2.5 µL del microrganismo respectivo a cada tubo bacteria Caldo

La CMB se definió como la concentración más baja del extracto que no permitió

el crecimiento en el agar nutritivo. Para la curva de letalidad se prepararon

soluciones del extracto con la concentración que arrojo la CMI, la mitad y

cuatro veces esta, como se observa en la Tabla 6. Se sembró por estrías 10 µL

de cada uno de los tubos a los 0, 2, 4, 8, y 24 h en cajas de agar nutritivo

incubándose a 37 °C.

Tabla 6. Concentraciones de los extractos de Clavo y Canela para Curva de Letalidad

Microorganismo S. aureus E. coli [Concentración] [ ] Volúmenes [ ] Volúmenes

CMI

Sto

ck

MH

512 50 µL 450 µL 2048 200 µL 300 µL

½ CMI 256 25 µL 475 µL 1024 100 µL 400 µL 4 CMI 2048 200 µL 300 µL 8192 480 µL* 20 µL

*Se usó la solución madre; Se adicionaron 2.5 µL del microrganismo respectivo a cada tubo

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Actividad 4: Evaluación sensorial de las bebidas autóctonas cordobesas

Avena Sinuana y Chicheme elaboradas con tres formulaciones diferentes de

clavo y canela.

Se preparó Avena Sinuana y Chicheme con tres concentraciones 0.073%,

0.146% y 0.219%, de clavo y canela; la primera concentración es inferior a la

utilizada por los productores (baja); la segunda, es la utilizada tradicionalmente

por ellos (intermedia) y la tercera, una concentración por encima de la

intermedia (alta).

3.4.4. Actividad 5: Determinación del tiempo de vida útil de tres

formulaciones utilizando dos empaques en almacenamiento refrigerado.

Las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme se elaboraron utilizando tres

concentraciones, designadas así: concentración 1 (0.073% v/v), concentración 2

(0.146% v/v) y la concentración 3 (0.219% v/v), de clavo y canela, sin alterar

las características sensoriales del producto; se utilizó como blanco una bebida

sin adición de especias; todas fueron envasadas en empaques de vidrio y plástico

(PET) de 500 mL y almacenadas a 4 °C/15 días. Durante el tiempo de

almacenamiento se realizaron análisis microbiológicos (mesófilos aerobios,

psicrotróficos, bacterias lácticas, mohos y levaduras, coliformes totales, E. coli,

Staphylococcus aureus coagulasa positiva y Bacillus cereus) y fisicoquímicos

(pH, acidez y ºBrix). Para estos análisis se siguieron las mismas metodologías y

normas utilizadas en la caracterización y también se ejecutaron pruebas

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64

sensoriales (sabor, color, olor e impresión global), en la cual las muestras

denominadas blanco (0) y concentraciones 1, 2 y 3 fueron sometidas a una

prueba de aceptación-preferencia, mediante una escala hedónica de 9 puntos,

donde 1 representaba la apreciación “Me disgusta extremadamente” y 9 “Me

gusta extremadamente”. Se presentaron a un grupo de 30 panelistas a los que

previamente se les consultó si consumían avena y chicheme ocasionalmente

(Morales, 1994). Los formatos que se emplearon se encuentran en el Anexo B.

Para la tabulación y análisis de los resultados de las pruebas de aceptación en las

que se analizaron las propiedades de sabor, color, olor e impresión global; los

cuestionarios fueron organizados y clasificados de acuerdo a la puntuación

obtenida por los panelistas convertida a valores numéricos. Estas variables

fueron estudiadas en los días 0, 4, 7, 12 y 15 de almacenamiento, por triplicado.

Para el análisis estadístico de las características fisicoquímicas y sensoriales se

realizó un diseño experimental en parcelas subdivididas, donde la parcela fue el

día, la parcela dividida los empaques y la parcela subdividida las

concentraciones. A los datos se les aplicó un análisis de varianza y prueba de

comparación de Tukey a un nivel de significancia del 5% utilizando el paquete

estadístico SAS Windows versión 8 con licencia para Universidad de Córdoba y

los análisis microbiológicos se realizaron mediante estadística descriptiva.

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65

3.4.5. Actividad 6: Elaboración de un análisis de riesgos y puntos de

control críticos de los procesos de elaboración de las bebidas autóctonas

Avena Sinuana y Chicheme.

Al proceso de la elaboración de las bebidas autóctonas: Avena Sinuana y

Chicheme seleccionados, se les realizo un análisis de riesgos y se elaboró un

diagrama de flujo donde se establecieron puntos de control críticos en el

proceso, como lo requiere el Sistema de Análisis de Riesgo y Puntos Críticos de

Control (HACCP).

Se estudiaron los posibles riesgos asociados con los peligros biológicos, físicos

y químicos. Las hojas de los análisis de peligros contienen la etapa de proceso a

analizar, el tipo de riesgo presente, la probabilidad de que ocurra, la descripción

del peligro, la medida correctiva en el caso de que ocurra y si es un punto de

control. Esto sirvió como base, para aquellos que pretenden elaborar un

procesamiento a nivel tecnológico o industrial y comercialización de estas

bebidas autóctonas.

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66

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Capítulo 1: Identificación de los Insumos y Procesos Utilizados en la

Elaboración de las Bebidas Autóctonas la Avena Sinuana y el Chicheme.

4.1.1. Avena Sinuana

Para la conocer el procedimiento de la elaboración de la avena, lo primero que

se hizo fue visitar a 3 famiempresas fabricantes de avena, se pudo comprobar

que los ingredientes que utilizan para la elaboración de los productos son: agua,

leche en polvo, avena molida, azúcar, sal y el uso del clavo y la canela es

constante y en las mismas proporciones, sin observarse ninguna variación, sin

embargo, si se presentaron variaciones en las operaciones de preparación que

estas siguen, pues aunque son las mismas, la duración y el orden las hace un

poco diferentes. En la Tabla 7 se resumen los insumos y cantidades utilizadas

para la preparación de avena y en la Figura 4 se muestra el flujograma de

procesamiento para dicha bebida.

Tabla 7. Formulación para Avena Sinuana.

INSUMO PORCENTAJE (% p/v) Agua Base Cálculo

Leche en polvo 11 Avena molida 4

Azúcar 8.5 Clavo y Canela 0.2

Sal 0.01

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Figura 4. Flujograma de elaboración de Avena Sinuana.

ALMACENAR EN FRÍO Temperatura: 4ºC

MEDIR

PESAR

Agua potable

Insumos

Leche en polvo, Agua y Avena

Mezcla de Clavo y Canela

Recipientes de metal 90ºC/ 30 min. Agitación constante

LICUAR

ADICIONAR

ENVASAR

COCINAR 1

ADICIONAR

COCINAR 2

ENFRIAR

Azúcar y sal

Recipiente de metal hasta ebullición. Agitación constante

Sumergir recipiente de metal en otro con agua a 20-25ºC y agitar

Recipientes de vidrio de 250 mL

DISTRIBUIR Inmediata en tiendas locales

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68

Según la norma NTC 5246 el producto elaborado por estas famiempresas se

define como “Bebida láctea de avena pasteurizada (discontinuamente)” y se

clasifica según su contenido de materia grasa total, como “Bebida láctea entera

con avena”. Entre las recomendaciones generales se indica que debe tener como

mínimo 50% v/v de leche fluida y 3% p/v de avena (hojuela, molida o en

grano); en cuanto a leche líquida mínima requerida por las famiempresas si

cumple con la norma, porque reconstituyen la leche en polvo tal y como lo

dictan las instrucciones del empaque y con base a la cantidad de agua a utilizar,

de igual forma superan el porcentaje mínimo requerido de avena molida.

4.1.2. Chicheme

Apoyados en las entrevistas realizadas a las famiempresas que elaboran esta

bebida, se observan las mismas materias primas, variando una de ellas que

utiliza solo canela, mientras las otras dos, emplean las dos especias. Las

operaciones, al igual que en la avena, cambian de orden o intensidad

dependiente del fabricante. En la Tabla 8 se muestra la formulación para la

preparación de chicheme y en la Figura 5 se representa el flujograma del

procesamiento para este.

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Figura 5. Flujograma de elaboración de Chicheme

Venta inmediata en vasos de polipropileno

MEDIR

PESAR

Agua potable

Insumos

Especias y maíz en recipiente de metal hasta ablandarlo, agitación constante

Leche en polvo y Agua

Se mezcla con el maíz hasta ebullición. Constante agitación

COCINAR 1

LICUAR

ENVASAR

COCINAR 2

ENFRIAMIENTO Sumerja el recipiente de metal en otro con

agua a 20-25ºC y agite

Todo el contenido en un recipiente de plástico (PET) que conserve frio

DISTRIBUCIÓN

ADICIONAR Mezcla de Clavo y Canela

ADICIONAR Azúcar y sal

Hielo ADICIONAR

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Tabla 8. Formulación para Chicheme.

INSUMO PORCENTAJE (% p/v) Agua Base Cálculo

Leche en polvo 11 Maíz trillado 15

Azúcar 12 Clavo y Canela 0.15

Sal 0.01 Según el proyecto de ley de 2013 (MinSalud y Protección Social, 2013) que

tiene como objeto establecer el reglamento técnico a través del cual se señalan

los requisitos que deben cumplir los productos lácteos compuestos para

consumo humano, el chicheme se puede definir como “bebida con adición de

leche”, dicho título hace referencia al producto lácteo compuesto obtenido al

someter la mezcla de leche cruda en una proporción mínima del 40% (p/p) y

otros ingredientes a un proceso que garantice productos microbiológicamente

inocuos. El producto realizado por las famiempresas cumple con esta definición,

ya que la cantidad de leche utilizada supera lo estipulado en la norma y además,

es sometido a un tratamiento térmico.

4.2. Capítulo 2: Caracterización fisicoquímica, bromatológica y

microbiológica de las bebidas autóctonas Avena Sinuana y Chicheme.

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71

4.2.1. Avena Sinuana

4.2.1.1. Caracterización Fisicoquímica y Bromatológica

En la Tabla 9 se muestran los resultados obtenidos de la caracterización

fisicoquímica y bromatológica de Avena Sinuana, y se observa variaciones que

existen en los datos entre las famiempresas o proveedores de bebidas

artesanales. De acuerdo con lo indicado en la norma NTC 5246, la avena debe

cumplir los requisitos fisicoquímicos exigidos los cuales son: materia grasa y

proteína láctea mínimo 1,5% p/v y 1,4% v/v respectivamente; con respecto a la

materia grasa, el proveedor 2 fue quien cumplió con estos valores mínimos

(1,76%) en el día 2, y con respecto al porcentaje de la proteína láctea, fue

cumplida por los 3 proveedores en las tres fechas evaluadas. Estos resultados se

pudieron dar, debido a la no estandarización de las cantidades adicionadas a la

hora de elaborar el producto.

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Tabla 9. Resultados caracterización fisicoquímica y bromatológica de Avena Sinuana para cada proveedor. Az: Azúcares.

Proveedor Parámetro Día 1 Día 2 Día 3

1

% Humedad 86,56 86,99 64,00 % Cenizas (BS) 1,41 1,72 0,51

% Proteína 3,48 5,19 4,87 % Grasa (BS) 0,72 0,82 0,844

Az. Totales (ppm) 43971 39574 55000 Az. Reductores (ppm) 39411 27525 54744

ºBrix 15,8 13,4 14,57 Acidez (% Ac. Láctico) 0,09 0,09 0,092

pH 4,89 4,86 4,90

2

% Humedad 81,15 87,07 86,90 % Cenizas (BS) 1,80 1,28 1,63

% Proteína 4,99 8,15 5,37 % Grasa (BS) 0,99 1,76 1,26

Az. Totales (ppm) 56063 42679 57684 Az. Reductores (ppm) 78671 38753 56201

ºBrix 15 13,5 14 Acidez (% Ac. Láctico) 0,11 0,10 0,11

pH 4,92 4,92 4,917

3

% Humedad 86,72 87,65 87,62 % Cenizas (BS) 1,24 1,98 1,04

% Proteína 6,45 5,44 6,55 % Grasa (BS) 1,27 0,12 0,63

Az. Totales (ppm) 59613 54517 61973 Az. Reductores (ppm) 66894 51911 73595

ºBrix 14,2 14,3 14,5 Acidez (% Ac. Láctico) 0,07 0,07 0,08

pH 6,56 6,58 6,60

Los resultados obtenidos de %p/v de cenizas de la avena (Tabla 9) son

concordantes y cercanos con los reportados por Rojas (2010), quien encontró

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73

valores de cenizas del 1% p/v para avena líquida, mientras que el % de humedad

varia con respecto a este mismo autor en un 10% quien obtuvo un valor de 74%

v/v de agua. Es probable que la estructura de los insumos haya influenciado,

pues la avena utilizada en el estudio de Rojas (2010) fue en hojuelas y la del

presente estudio es molida.

Con lo referente a azúcares totales y reductores, no existe una norma donde se

especifique la cantidad que deben tener los productos derivados de la leche, por

tanto, se toma como referencia la cantidad de azúcares reductores y totales que

posee la leche, 44000 ppm (Sheldon, 2010). En la Tabla 9 se muestran los

valores para cada uno de los proveedores, es notorio que todos los productos por

lo menos en un día de estudio, arrojan valores que están por encima del

establecido para leche para cada proveedor.

4.2.1.2. Caracterización Microbiológica

La Tabla 10 muestra los resultados obtenidos en la caracterización

microbiológica de Avena Sinuana. Con base a lo exigido por la norma NTC

5246 es notorio que en cuanto a mesófilos aerobios, que el proveedor 3

sobrepasa en los días 1 y 2 los límites permitidos (n = 5; c=1; m =30000 y M =

50000), mientras que el proveedor 1 incumple la norma, en la avena en el día 3.

Estos resultados concuerdan con los reportados por Quiroga (2008) quien

analizó una formulación de avena y encontró un alto recuento de mesófilos

aerobios en dicha bebida. En cuanto a los microorganismos psicrotróficos,

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74

ninguna de las bebidas sobrepasa los límites reglamentados (n = 5; c=1; m =

50000 y M = 500000).

En los resultados obtenidos para UFC/mL de coliformes totales y coliformes

fecales se puede observar, que todas las bebidas estudiadas sobrepasan los

límites permitidos para coliformes totales (n = 5; c=1; m = 1 y M = 10) y para

coliformes fecales (n=5; c=0; m = <1 y M = -). Actualmente, el estudio de

coliformes es un indicador de la calidad de las condiciones higiénicas-sanitarias

del ambiente en un área de procesamiento de alimentos, además, de la

posibilidad de haber ocurrido una contaminación pos proceso o de la

manipulación del producto final, como el caso de la contaminación de un

producto luego de haber efectuado un proceso térmico sobre él (Lacea, 2009).

En cuanto a la presencia de coliformes fecales, E. coli específicamente, esto

revela una contaminación directa en alguna etapa del proceso con una fuente de

materia fecal y sugiere un riesgo indirecto de adquisición de otras bacterias

patógenas que se transmiten mediante esta vía (Araya et al., 2008). Por tanto, es

pertinente sugerir mayor higiene personal por parte de los manipuladores, de la

limpieza de las superficies, utensilios y mayor inspección de la materia prima

para evitar la presencia de este microorganismo patógeno.

Todas las bebidas, exceptuando la avena del proveedor 1, sobrepasan por lo

menos en un día de estudio los niveles de mohos y levaduras permitidos por la

NTC 5246 (n = 5; c=1; m = 200 y M = 500). Es sabido que este tipo de

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75

microorganismos crecen mejor que la mayoría de las bacterias en sustratos que

contienen elevadas concentraciones de solutos, por tanto, como las bebidas

estudiadas presentan esta característica, facilitan el crecimiento de los mismos

(Camacho et al., 2009). Bajo condiciones óptimas de crecimiento, las

poblaciones de bacterias superan el crecimiento de levaduras y hongos

filamentosos, debido a que poseen un tiempo de generación más corto. Esto

implica que las levaduras y mohos solo pueden competir con las bacterias en la

alteración de los alimentos, cuando las condiciones ambientales afectan de

forma severa la actividad bacteriana. Dado que las levaduras son más

resistentes a condiciones ambientales estresantes como bajos valores de

temperatura, uso de antimicrobianos y otros inhibidores naturales y sintéticos

(Orberá, 2004); esto explica porque proliferaron frente a las bacterias. La

mayoría de las levaduras son mesófilas, crecen en sustratos ricos en

carbohidratos, a una temperatura máxima de crecimiento entre 24 y 48ºC. Solo

unas pocas (2%) son psicrófilas con una temperatura máxima de crecimiento por

debajo de 24ºC, siendo mayor el número de las levaduras que proliferan a la

temperatura óptima de crecimiento por debajo de 20ºC (Beuchat, 1997). De

acuerdo con esa afirmación resulta lógico el hallazgo de levaduras en las

bebidas autóctonas ya que fueron almacenadas a 4ºC.

La mayoría de las levaduras en los alimentos pueden producir enzimas,

proteasas, lipasas, hidrolasas, entre otras, capaces de descomponer diversos

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76

sustratos que provocan el deterioro y la pérdida del valor nutricional y comercial

del producto (Centeno y Rodríguez, 2005), son importantes por su capacidad de

realizar la descomposición mediante la fermentación de diversos cuerpos

orgánicos; principalmente los azucares o hidratos de carbono produciendo

distintas sustancias, son oxidativas, fermentativas, o bien su actividad

metabólica es a la vez de ambos tipos, (Liboa et al., 2003)

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77

Tabla 10. Resultados caracterización microbiológica de Avena Sinuana para cada proveedor. BAL: Bacterias Acido Lácticas.

UFC/mL

Proveedor Microorganismo Día 1 Día 2 Día 3

1

Mesófilos 1200 950 230000

Psicrotróficos 1500 10 20

Coliformes Totales >2400 >2400 >2400

Coliformes Fecales >2400 16 <3

Mohos y Levaduras 10 230 10

BAL <10 <100 3100

B. cereus <100 <100 <100

S. aureus 10 <100 17000

2

Mesófilos 25000 22000 24000

Psicrotróficos <10 <10 <10

Coliformes Totales >2400 >2400 >2400

Coliformes Fecales 90 >2400 1100

Mohos y Levaduras >16x105 2500 1600

BAL <100 <100 <100

B. cereus <100 <100 <100

S. aureus <100 57000 17000

3

Mesófilos >16x105 2200000 1600

Psicrotróficos 20 <10 <10

Coliformes Totales >2400 >2400 >2400

Coliformes Fecales >2400 >2400 >2400

Mohos y Levaduras 230000 600 <10

BAL <10 <10 <10

B. cereus <100 <100 <100

S. aureus <100 <100 <100

Además la mayoría de las levaduras toleran un rango de pH entre 3 y 10, pero

prefieren un medio ligeramente ácido con un pH de 4,5 a 6,5 (Déak, 1996). Al

observar la Tabla 9 se nota que todos los productos presentan esta tendencia.

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78

Todas las bebidas analizadas, exceptuando la avena del proveedor 3, resultaron

contaminadas con Staphylococcus aureus coagulasa positiva sobrepasando los

límites establecidos por la Norma Oficial Mexicana 243 (2010) la cual

contempla un límite máximo ≤ 10 UFC/mL, se hace la comparación con esta

norma ya que la NTC 5246 no establece los límites permitidos de este

microorganismo en alimentos de este tipo. Según Alejo et al. (2001) los

manipuladores de alimentos son la principal fuente de contaminación por cepas

de S. aureus, este se aísla con frecuencia de la piel y de mucosas de personas y

animales; está presente en fosas nasales, garganta, cabello y/o piel del 30 al 50%

de las personas saludables. Se estima que puede encontrarse en la piel de

individuos sanos, puede encontrarse como microbiota saprofita habitual, en una

concentración que oscila entre 10 a 103 bacterias/cm2, en este orden de ideas se

puede decir que la presencia de este microorganismo indicaría un alto grado de

contaminación por el posible contacto con la piel, boca y fosas nasales de

quienes lo preparan y manipulan, se sugiere entones, que los manipuladores

sean personas sanas y conocedoras de los conceptos referentes a las BPM.

Ninguna de las bebidas manifestó recuento de Bacillus cereus, cumpliendo con

la norma vigente, la cual estipula los siguientes requisitos microbiológicos n =

5; c=0; m = <100 y M =-.

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79

4.2.2. Chicheme

4.2.2.1. Caracterización Fisicoquímica y Bromatológica

Con base a los resultados reportados en la tabla 11 se observa que todos los

proveedores de chicheme cumplen con la cantidad mínima de proteína citada en

el proyecto de ley de 2013 (MinSalud y Protección Social, 2013), el cual es de

1.5% p/v. Solo el proveedor 3 cumplió con lo requerido para la cantidad de

grasa (1.5%), notándose en el tercer día donde la bebida preparada por este

último arrojó un total de 1,58% de grasa. En cuanto, a la acidez, siempre estuvo

por encima de 0.06% y 0.14%, que son lo que propone el proyecto de ley

mencionado, por lo que ninguno de los proveedores cumplió con ella.

Teniendo en cuenta los valores de azúcares totales y reductores reportados por

Sheldon (2010) los productores de chicheme concuerdan en por lo menos un día

con los obtenidos por este, exceptuando el chicheme preparado por el proveedor

2 (Tabla 11).

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Tabla 11. Resultados caracterización fisicoquímica y bromatológica de Chicheme para cada proveedor. Az: Azúcares.

Proveedor Parámetro Día 1 Día 2 Día 3

1

% Humedad 83,33 86,72 81,96

% Cenizas BS 1,06 1,09 1,10

% Proteína 4,84 7,45 6,28

% Grasa BS 0,85 0,94 0,90

Az. Totales (ppm) 51237 48720 54973

Az. Reductores (ppm) 42441 38229 47946

ºBrix 14,97 15,2 15

Acidez (% Ac. Láctico) 0,47 0,32 0,38

pH 5,82 5,88 5,84

2

% Humedad 85,43 82,48 81,24

% Cenizas BS 0,88 0,96 0,904

% Proteína 7,40 6,96 8,03

% Grasa BS 1,02 0,72 0,57

Az. Totales (ppm) 34297 33213 32194

Az. Reductores (ppm) 29652 26004 30848

ºBrix 16 16,1 15,7

Acidez (% Ac. Láctico) 0,38 0,48 0,43

pH 5,76 5,71 5,76

3

% Humedad 87,58 81,55 85,57

% Cenizas BS 0,80 1,05 0,92

% Proteína 6,26 7,16 7,58

% Grasa BS 1,284 1,28 1,58

Az. Totales (ppm) 45791 42037 56736

Az. Reductores (ppm) 2135 33019 54370

ºBrix 15,3 15,2 15

Acidez (% Ac. Láctico) 0,33 0,34 0,35

pH 5,93 5,92 5,91

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81

4.2.2.2. Caracterización Microbiológica

En la Tabla 12 están reportados los valores de UFC/mL de mesófilos. De

acuerdo con lo establecido por la norma (n = 5; c=1; m =40000 y M = 80000) es

evidente que las bebidas preparadas por los proveedores 2 y 3 sobrepasan los

límites establecidos. Estos resultados indican baja calidad sanitaria de un

alimento, excesiva contaminación de la materia prima, deficiente manipulación

durante el proceso de elaboración, y la posibilidad de que existan patógenos,

pues estos son mesófilos que pueden causar la inmediata alteración del producto

(Analiza, 2010). Sin embargo es importante aclarar que un recuento bajo de

aerobios mesófilos no implica o no asegura la ausencia de patógenos o sus

toxinas, de la misma manera que un recuento elevado no significa presencia de

microbiota patógena.

En cuanto, al recuento de UFC/mL de microorganismos psicrotróficos (Tabla

12), el único producto que sobrepasa los límites reglamentados (n = 5; c=1; m =

50000 y M = 500000) es el proveedor 3. Es sabido que la refrigeración de la

leche reduce el ritmo de multiplicación y actividad de los microorganismos,

pero ha generado nuevos problemas relacionados con el crecimiento y la

actividad de los microorganismos psicrotróficos, que son aquellos que crecen a

temperaturas inferiores a 7 °C; independientemente de su temperatura óptima;

estos microorganismos producen enzimas termoestables que provocan la

degradación de algunos componentes de la leche, deteriorando su calidad y la

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82

de sus derivados (Novoa y Restrepo, 2007). Aun después del procesamiento

térmico estas enzimas pueden mantenerse íntegras y activas, significando un

problema para el mantenimiento de la calidad del producto lácteo durante su

almacenamiento (Muir, 1996; Cunha y Brandão, 2000). Los psicrótrofos indican

deficiencias higiénicas en el procesamiento, calidad deficiente del agua utilizada

para la preparación de las bebidas y dificultad en el mantenimiento del sabor y

de la calidad general de la leche y sus derivados durante su almacenamiento

(Celestino et al., 1996).

Con respecto, a los resultados obtenidos en el recuento de UFC/mL de

coliformes totales y coliformes fecales, permiten observar que todas las bebidas

estudiadas sobrepasan los límites permitidos de acuerdo a lo estipulado en la

norma para coliformes totales (n = 5; c=1; m = <1 y M = 10) y para coliformes

fecales (n=5; c=0; m = <1 y M = -). La presencia de estos microorganismos

indican malas prácticas de manufactura, baja calidad del producto y posible

contaminación de la materia prima que no pudo ser eliminada con el tratamiento

térmico aplicado (Lacea, 2009). En cuanto a la presencia de coliformes fecales,

E. coli específicamente, esto revela contaminación directa con materia fecal y

sugiere un riesgo indirecto de contaminación de otras bacterias patógenas que se

transmiten mediante dicha vía (Araya et al. 2008); por tanto, es pertinente

sugerir mayor higiene personal por parte de los manipuladores o de la materia

prima.

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83

Tabla 12. Resultados caracterización microbiológica de Chicheme para cada proveedor. BAL: Bacterias Acido Lácticas

UFC/mL Proveedor Microorganismo Día 1 Día 2 Día 3

1

Mesófilos 2300 28000 24000 Psicrotróficos 10 77000 82000

Coliformes Totales >2400 >2400 >2400 Coliformes Fecales >2400 >2400 >2400 Mohos y Levaduras 10 30000 46000

BAL <100 <100 <100 B. cereus <100 <100 <100 S. aureus 2000 <100 <100

2

Mesófilos 2000000 3000 17000 Psicrotróficos 10 93000 45000

Coliformes Totales >2400 23 44 Coliformes Fecales >2400 23 35 Mohos y Levaduras 300000 120000 130000

BAL <10 30000000 17000000 B. cereus <100 <100 <100 S. aureus 140000 <100 <100

3

Mesófilos 1000000 22000 210000 Psicrotróficos 10 1800000 1600000

Coliformes Totales >2400 500 >2400 Coliformes Fecales >2400 500 >2400 Mohos y Levaduras 2400 17000 4300

BAL <10 <10 <10 B. cereus <100 <100 <100 S. aureus 300 350000 <100

Todos los valores de mohos y levaduras superan los índices de aceptabilidad (n

= 5; c=1; m = 200 y M = 500), exceptuando el proveedor 1 en el primer día.

Analizando los datos del recuento de UFC/ml de BAL, se puede observar que el

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84

chicheme procedente del proveedor 2 presento los resultados más altos, con

respecto a los días 2 y 3. Es conocido que este tipo de microorganismos son

benignos, pero la acción de estas bacterias desencadena un proceso microbiano

por el cual la lactosa (azúcar de la leche) se transforma en ácido láctico por lo

que son considerado alteradores (EUFIC, 1999). A medida que el ácido se

acumula, desciende el pH, la estructura de las proteínas de la leche va

modificándose, lo mismo ocurre con la textura del producto, el sabor, y el olor,

entre otras características intrínsecas, ante esta situación se puede decir que un

recuento excesivo de bacterias acido lácticas perjudica las características

deseables de la bebida.

Ninguna de las bebidas manifestó recuento de Bacillus cereus. Resulta

importante la no presencia de este microorganismo, ya que es una causa

importante de enfermedades de transmisión alimentaria en las personas y

provoca dos tipos de toxiinfecciones alimentarias: intoxicación emética debida a

la ingesta de la toxina formada en el alimento caracterizada por náuseas y

vómitos y la toxiinfección gastrointestinal debida a la ingesta de células y

esporas de B. cereus productoras de enterotoxinas que causan diarrea, náuseas y

dolores abdominales. Además, es importante destacar que un número bajo de

esporas puede desencadenar la toxiinfección (Elika, 2013).

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85

4.3. Capítulo 3: Determinación del efecto antimicrobiano del clavo y la

canela

En la actualidad, se conoce sólo de manera parcial, la composición química de

las sustancias antimicrobianas de las especias. Se sabe que dentro de sus

componentes están los taninos, aldehídos y ácidos orgánicos, que también están

presentes en el clavo y la canela. Se ha descubierto que las sustancias

antimicrobianas de la mayoría de las especias son los propios AE, mezclas de

diferentes productos volátiles, entre los que se incluyen alcoholes, cetonas-

éteres fenólicos, fenoles, ácidos y sus esteres (García y Herrera, 2007).

A pesar de la alta eficiencia de los AE y sus componentes contra agentes

patógenos transmitidos por los alimentos y sobre los microorganismos

alterantes, los ensayos in vitro llevados a cabo, alcanzan el mismo efecto en los

alimentos cuando se aplican mayores concentraciones de estos aceites. Este

hecho puede implicar un impacto organoléptico causado por la alteración del

sabor natural de los alimentos presentando umbrales superiores al aceptable.

Una solución a este problema consistiría en la combinación de extractos de

plantas. La mayor actividad de los AE se da por sus componentes principales en

algunos casos con una débil actividad propia, pero cuando se mezclan resulta

una sinergia. Estudios realizados por Goñi et al. (2009) arrojó diferencias

significativas entre la utilización de una combinación de extracto de clavo y

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86

canela y en utilizar los extractos por separado, la mezcla reveló un incremento

significativo de la actividad antimicrobiana contra L. monocytogenes y B. cereus

y Y. enterocolitica, demostrando sinergia entre las dos especias al momento de

actuar como sustancias antimicrobianas. La actividad antimicrobiana de un AE

depende principalmente de uno o dos de los principales constituyentes del AE.

Sin embargo los últimos estudios indican que las interacciones entre los

menores constituyentes de un AE son también muy importantes en la actividad

antimicrobiana total. Estudios que registran mayor actividad de los aceites

crudos comparados con las combinaciones de los principales componentes

sugieren que los componentes minoritarios son críticos en la actividad de los AE

y pueden tener un efecto sinérgico (Marino et al. 2001; Burt, 2007; Koutsoudaki

et al. 2005). Lo expuesto anteriormente, justifica por qué en esta investigación

se trabajó con una mezcla de clavo y canela.

Para la extracción del extracto, se utilizó etanol al 70% y no etanol puro, esto se

basa en otros estudios en los que se ha observado que los extractos obtenidos

con etanol/agua presentan mayor eficiencia de extracción que los

correspondientes al agua o al etanol independientemente. Esto es debido a que el

etanol y el agua tienen diferente polaridad y al mezclarse, se incrementa la

capacidad de extracción, ya que se extraen los compuestos fenólicos afines al

agua y los compuestos fenólicos afines al etanol (Irianda y Benedito, 2009).

Este efecto también fue observado por Shene et al. (2009) que realizaron

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87

extracciones de las hojas y del fruto de la murta, encontrando que una mezcla de

50% v/v etanol/agua resultó más eficiente en la extracción de polifenoles que

con los solventes puros (agua y etanol). También Trabelsi et al. (2010),

investigaron con hojas de Limoniastrum monopetalum observaron cuando se

adicionaba un 20% v/v de agua a otros solventes como el metanol, acetona o

etanol se incrementaba el poder de extracción de los compuestos fenólicos.

Para abordar el análisis, se discutirán cada una de las metodologías aplicadas.

Difusión en Agar: En la Tabla 13 se puede observar las zonas de inhibición en

mm para cada microorganismo, esta medición relaciona la sensibilidad del

microorganismo al extracto, según el diámetro del halo, así; los

microorganismos se clasifican en: no sensibles (d< 8mm.), sensibles (9mm. < d

< 14mm.), muy sensibles (14mm.< d< 19mm.) y extremadamente sensibles (d >

20mm) (Tajkarimi et al.,2010; Burt, 2007). Se puede observar que E. coli en el

día 1 y S. aureus en el día 1 y 2, presentaron una sensibilidad de 9 mm (restando

6 mm del disco) clasificándose como sensibles.

En el caso de la Salmonella spp se observa que para ninguna de las

concentraciones estudiadas se obtuvo un efecto antimicrobiano, resultados

similares obtuvieron Arora y Kaur (1999) y Herrera y García (2006) quienes

trabajaron con extractos acuosos de clavo y canela sin obtener ningún grado de

inhibición considerable. Estos últimos encontraron que los componentes activos

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88

de los extractos de clavo y canela son similares entre sí, haciendo suponer que

su acción antibacteriana también lo es.

Tabla 13. Promedio de la zona de inhibición (mm) del extracto de clavo y canela sobre Salmonella spp. E. coli y S. aureus.

NOMENCLATURA

Día 1 Día 2 Salmonella

spp. E.

coli S.

aureus Salmonella

spp. E.

coli S.

aureus ZONA DE INHIBICIÓN (mm)**

Conc.* 150 mg/mL - 15 15 - 10 15 Conc. 100 mg/mL - 10 13 - 10 14 Conc. 50 mg/mL - 9 - - 9 - Conc. 25 mg/mL - 9 - - 9 -

Control oxacillin (5ug) - - - - - - Control ampicilina (10ug) 20 18 17 15 14 18

Control etanol 70% - - - - - - Control DMSO al 25% - - - - - -

* Conc.: Concentración. ** Indica ≤5mm; *Incluyen diámetro del disco (6mm).

Sin embargo, frente a E. coli y S. aureus, se observa el efecto antimicrobiano

con la mayor concentración de 150 mg/mL, esto es posible por la presencia de

alcaloides e oxhidrilos fenólicos, y el eugenol presente en el clavo, datos

reportados por (Khan et al., 2009), en cambio, en la canela el efecto

antimicrobiano lo proporciona el aldehído cinámico Ferriño et al. (2010).

En cuanto a S. aureus los resultados de este estudio concuerdan, con lo

reportado por Herrera y García (2006), quienes demostraron que el extracto de

clavo y canela, presenta un efecto antibacteriano principalmente contra S.

aureus. Lo anterior, se debe a que el aceite esencial de canela contiene una alta

concentración de trans-cinamaldehído, que es el componente en mayor

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89

proporción, también presenta linalol, eugenol y otros compuestos fenólicos.

Otros estudios han identificado al trans-cinamaldehído como el mayor

componente antibacterial del aceite esencial de esta especia. El cinamaldehído

actúa inhibiendo la producción de enzimas intracelulares, tales como amilasas y

proteasas, lo que provoca el deterioro de la pared y un alto grado de lisis celular

(Romero et al., 2011).

En el caso de las bacterias Gram negativas sensibles, así como de las Gram

positivas, los aceites esenciales se introducen a través de los lípidos de la

membrana celular, alterando su estructura y haciéndolas más permeables. Como

consecuencia tiene lugar una fuga de iones y de otros contenidos celulares, de

forma más o menos intensa, que puede llevar a la muerte celular (Romero et al.

2011).

Goñi et al (2009), estudio la actividad antimicrobiana por contacto directo y en

fase de vapor del clavo y la canela y observo halos de inhibición de 18 y 20 mm

por contacto directo para E. coli y S. aureus respectivamente, estando las de este

estudio por debajo de las citadas. Estudios hechos por Smith-Palmer et al.

(1998) con los aceites esenciales de 21 plantas entre las que figuran el clavo y la

canela de forma independiente, mostraron halos de inhibición de 14 mm para E.

coli y S. aureus, siendo estos resultados más cercanos a los arrojados en este

experimento.

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90

Cubillo (2007) afirma que en los diversos resultados obtenidos en los estudios

que aplican el método de difusión en agar se tienen que tener en cuenta factores

tales como; diámetro del disco, cantidad del aceite esencial adicionado, cantidad

específica de microrganismos y la fase de crecimiento en que este se encuentre;

pues cualquier cambio o descuido en estos factores originará variabilidad en los

resultados y diferencias significativas con los reportes en la literatura.

- CMI, CMB y Curva de Letalidad de los microrganismos frente al Extracto

de Clavo y Canela: la CMI se define como la menor concentración del extracto

que produce el 90% de inhibición en el crecimiento de las colonias. La CMB se

define como la mínima concentración del extracto que produce al menos un

99.9% de reducción en el crecimiento de las colonias (Burt, 2007).

La evaluación de la técnica de microdilución en tubo arrojo una CMI para el

Staphyloccoccus aureus ATCC® 29213TM en la concentración de 512 µg/mL,

que fue la concentración más baja que resulto en el mantenimiento o reducción

de la viabilidad del S. aureus después de la incubación. Moleyar y Narasimham

(1992) estudiaron el efecto inhibitorio de la mezcla del cinamaldehido y el

eugenol, componentes fenólicos principales del clavo y la canela y se observó

inhibición del S. aureus entre 250 y 500 μg/mL, y cuando se evaluaron

individualmente en esas mismas concentraciones no se observó la misma

inhibición del crecimiento. Lu et al (2011), confirmó que el aceite de canela es

un agente antibacteriano fuerte, pero combinaciones del mismo con otros AE

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91

mostraron un efecto aditivo con el AE de clavo frente al S. aureus, es decir, la

actividad conjunta del AE es aproximadamente la suma de la actividad por

separado de los dos antimicrobianos; este efecto aumenta las posibilidades de

calidad y seguridad alimentaria en los productos utilizados.

Goñi et al (2009) mostró valores de CMI en fase de vapor de la mezcla de clavo

y canela de 54 µg/mL, valor mucho más bajo que el reportado por este estudio.

Cabe anotar que el también reporta valores menores de CMI de clavo y canela

de forma independiente (27 y 32 µg/mL respectivamente) evidenciándose el

efecto aditivo comentado por Lu et al (2011).

El mecanismo de acción de los AE contra bacterias gram positivas se base en

que los componentes del aceite destruyen la pared celular y la membrana

citoplasmática, lo que resulta en el derrame del citoplasma y su coagulación,

además de inhibir la síntesis de ADN, ARN y proteínas. (Castaño, 2012).

Los resultados de curva de letalidad realizados se observan en la figura 6; en

256 µg/mL no se da ninguna inhibición, lo que si se da en 512 µg/mL y la

eliminación del crecimiento se observa en 2048 µg/mL a las 24 h. Estos

resultados contrastan con las pruebas hechas para CMB del S. aureus que

mostro el punto de corte en 4096 µg/mL; explicándose quizás por una serie de

factores que influyen en la estimación de la actividad antimicrobiana de los AE

entre los que se encuentran según Cubillo (2007); el método utilizado, tipo y

volumen del medio, concentración y edad del inoculo, la cepa del

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microorganismo en estudio, la temperatura, el tiempo, la atmosfera de

incubación y el solvente o agente dispersante utilizado; y finalmente, y no

menos importante la destreza en identificar los puntos de corte.

Figura 6. Curva de Letalidad del Staphylococcus aureus frente al extracto de

clavo y canela.

Para la Escherichia coli, la CMI arrojo un resultado de 2048 µg/mL, siendo la

menor concentración del extracto que produjo el 90% de reducción en el

crecimiento. Goñi et al (2009) reporto valores de CMI para esta bacteria de 90

µg/mL en la mezcla en fase de vapor; y para los extractos independientes de

clavo y canela de 27 y 18 µg/mL respectivamente, mostrando un resultado

sinérgico, o sea, la actividad conjunta es mayor que las suma de las actividades

0; 100,000 2; 100,000

4; 100,000 8; 100,000 24; 100,000 0, 100,000

2, 68,000

4, 40,000

8, 16,000

24, 1,200

0, 90,000

2, 50,000

4, 22,000

8, 2,900 24, 0 0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

0 5 10 15 20 25 30

UFC

/mL

Tiempo (h)

Curva de Letalidad Staphylococcus aureus frente al Extracto de Clavo y Canela

C1 (256µg/mL)C2 (512µg/mL)C3 (2048µg/mL)

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93

de los dos antimicrobianos por separado. Esta afirmación es opuesta a la de Lu

et al (2011), quien reporta resultados antagónicos; es decir, La actividad

conjunta de los extractos es menor que las suma de la actividad de los dos

antimicrobianos por separado e indiferentes en algunos casos para E. coli. Estos

resultados tan diversos están explicados, además de los factores comentados por

Cubillo (2007), por las diferencias en la estructura de la canela o el clavo

utilizado; pues según Padrón (2010), la época y el lugar de recolección, la parte de

la planta utilizada y la etapa en la que se encuentre la planta, determinaran la

concentración de los componentes mayoritarios en la especia; generalmente los

aceites esenciales de plantas que fueron cosechadas durante o inmediatamente

después de la floración poseen mayor actividad antimicrobiana. Otro factor

importante es el sitio de producción de los compuestos, en algunos casos pueden

producirse en toda la planta; en otras especies puede haber producción selectiva de

metabolitos en cada órgano de la planta, como ocurre con la canela (Cinnamomum

zeylanicum Blume), que en la corteza del tallo produce altas concentraciones de

aldehído cinámico, en las hojas predomina el eugenol y en la corteza de la raíz el

camfor.

Algunas investigaciones de actividad antimicrobiana de aceites AE de clavo y

canela combinados (Valero y Salmeron, 2003; Burt, 2007; Goñi et al., 2009), se

realizaron para evaluar el crecimiento de bacterias Gram-negativas: Escherichia

coli, Yersinia enterocolitica, Pseudomonas aeruginosa y Salmonella

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choleraesuis y cuatro bacterias Gram positivas Staphylococcus aureus, Listeria

monocytogenes, Bacillus cereus y Enterococcus faecalis. Se determinó que

ejercen efecto antagónico sobre el crecimiento de E. coli y sinérgico en la

inhibicion de L. monocytogenes, B. cereus y Y. enterocolitica.

El eugenol, componente mayoritario del aceite de clavo de olor, y el

cinamaldehido, componente de la canela, actúan inhibiendo la producción de

enzimas intracelulares, tales como amilasas y proteasas, lo que provoca el

deterioro de la pared y un alto grado de lisis celular. La adición de los AE

presenta una buena respuesta a la inhibición al crecimiento de E. coli, es así

como los derivados fenólicos tales como carvacrol y eugenol provenientes del

clavo de olor y el tomillo, causan la desintegración de la membrana en la E. coli

y S. typhimurium (Castaño, 2012).

Con respecto a la curva de letalidad de la Escherichia coli O157:H7 que se

observa en la figura 7; se evidencia que en la concentración 1024 y 2048 µg/mL,

no hubo inhibición del crecimiento, mientras que en la concentración 8194

µg/mL se dio una constante inhibición desde el tiempo 0 hasta la finalización

del experimento a las 24 horas. La CMB del microrganismo se dio en la

concentración de 4096 µg/mL, es decir, a esta es la más baja concentración del

extracto de clavo y canela necesario para eliminar el 99% del inóculo inicial

después de la incubación por 24 h bajo condiciones estandarizadas. Esto puede

explicarse por la alta concentración de la misma y por la elevada viscosidad

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95

pues como se observa en la tabla 6 esta solución se preparó a partir del extracto

madre, con un muy bajo porcentaje del diluyente CMH, por lo que es una

suspensión altamente lipídica, que impide el normal desarrollo del

microrganismo.

Figura 7. Curva de Letalidad del Escherichia coli frente al extracto de clavo y

canela.

En los alimentos se ha demostrado que se necesitan más cantidades de AE que

la que se ha necesitado en experimentos previos in vitro, lo cual se explica por

factores intrínsecos del propio alimento (grasa, proteína, agua, antioxidantes,

conservantes, pH, sal y otros aditivos) y por factores extrínsecos, como la

temperatura, pH, tipo de envasado y características del microorganismo. La

matriz física de los alimentos también puede limitar la actividad antibacteriana

0; 100,000 2; 100,000

4; 100,000 8; 100,000

24; 100,000

0, 100,000

2, 80,000

4, 100,000 8, 100,000

24, 100,000

0, 200 2, 100 4, 3,000 8, 0 24, 0

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

0 5 10 15 20 25 30

UFC

/mL

Tiempo (h)

Curva de Letalidad Escherichia coli frente al Extracto de Clavo y Canela

C1 (1024µg/mL)C2 (2048µg/mL)C3 (8192µg/mL)

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96

de los AE. La extrapolación de los resultados de las pruebas in vitro a los

alimentos es por lo tanto difícil y siempre es más alto en los alimentos. (Burt,

2004).

4.4. Capítulo 4. Determinación del tiempo de vida útil de tres

formulaciones en almacenamiento refrigerado utilizando dos empaques.

4.4.1. Análisis microbiológico

4.4.1.1. Avena Sinuana

En la Tabla 14, están reportados los resultados de UFC/mL de mesófilos

aerobios, psicrotrófos, coliformes totales, coliformes fecales, mohos y

levaduras, bacterias ácido lácticas, Bacillus cereus y Staphylococcus aureus

para cada una de las concentraciones, empaques y días estudiados. En el día 0 se

observa que en todas las muestras los parámetros microbiológicos estaban

dentro de los valores permitidos de acuerdo a la Norma Técnica Colombiana

5246 (2004) por lo que se prosiguió con el desarrollo del experimento.

Sin embargo, en la avena envasada en el empaque de vidrio y tratada con las

concentraciones 1 y 2 de clavo y canela, observadas en el día 4, se encontraron

UFC/mL de coliformes totales por encima de los límites permitidos (n = 5; c =

1; m = 1 y M = 10), al igual que en el blanco en el día 7, por tal razón fueron

descartadas puesto que no eran aptas para el consumo humano. La presencia de

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97

coliformes totales pudo ser debida a de la materia prima utilizada, a pesar que en

el día 0 no se manifestó la presencia del microorganismo, este podía haber

estado presente, pero no en cantidades cuantificables por el método utilizado.

Además, el procedimiento térmico aplicado a estos tratamientos pudo ser

deficiente y por tanto en el transcurso se observó un incremento de la población

de coliformes hasta llegar a cantidades significativas.

Cuando se analiza, la avena en el empaque de vidrio, a la que se le aplico la

concentración 2, se observó que en las UFC/mL de mohos y levaduras

excedieron la norma técnica (n = 5; c=1; m = 200 y M = 500), este mismo

resultado se presentó en los días 12 y 15 para todas las bebidas tratadas en

envase de plástico.

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Tabla 14. Resultados microbiológicos de vida útil para Avena Sinuana. Emp: Empaque, V: Vidrio, P: Plástico, []: Concentración

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99

La presencia de estos microorganismos se pudo haber dado por las

características organolépticas presentes en estos productos que les permitieron

crecer y contaminarlos, entre ellas está la fermentación y asimilación de la

lactosa, producción de enzimas proteolíticas extracelulares como las lipasas,

producción de ácido láctico y el crecimiento a bajas temperaturas (Orberá 2004).

En el análisis del blanco en el día 7, se observó que las UFC/mL de mesofilos

aerobios supero los limites microbiológicos permitidos (n = 5; c=1; m =30000 y

M = 50000), estos resultados demuestran que las condiciones de

almacenamiento no fueron óptimas para este tratamiento o alteraciones

incipientes en algunas de las materias primas que solo se manifestaron después

de cierto tiempo de almacenamiento. Lo anterior concuerda con lo reportado por

Quiroga (2008) que cuando analizó muestras de avena a través del tiempo,

encontró UFC/mL de mesófilos aerobios por encima de los valores permitidos;

y sugiere que se debe prestar mayor atención al proceso térmico que se le aplica

al producto en cuestión.

Se pudo comprobar que el tratamiento más favorable para alcanzar una vida útil

más larga fue el producto en el empaque de vidrio con la aplicación de la

concentración 3 de clavo y canela, siendo la concentración más alta. Se ha

encontrado que los AE que contienen aldehidos o fenoles, tales como el

cinamaldehido, citral, carvacrol, eugenol o timol como principales componentes

muestran gran actividad antibacterial, este es el caso de la canela y el clavo,

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100

seguidos de los AE que contienen alcoholes terpenos (Bassolé y Juliani., 2012).

Por otro lado, a pesar del demostrado potencial de los aceites in vitro, su uso en

alimentos se ha restringido debido a las altas concentraciones necesarias para

conseguir suficiente actividad microbiológica, siendo coherente con el mejor

resultado obtenido ante la máxima concentración. En los alimentos los

constituyentes de los AE se ven afectados por interacciones con los

componentes de la matriz alimentaria como son la grasa y las proteínas.

Estos resultados también fueron comprobados en otros estudios, los cuales

demostraron los efectos bactericidas de estas especias sobre Salmonella spp., E.

coli, Ps. aeruginosa, S. aureus coagulasa positivo y B. cereus (Herrera y García,

2006). Con respecto al envase de vidrio, este es un material inerte, impermeable,

completamente hermético, permite larga vida, actúa como barrera contra

cambios de temperatura y no altera el sabor ni el aroma de su contenido según

INTI (2012).

Con respecto a los recuentos de psicrotróficos, coliformes fecales, Bacillus

cereus y S. aureus, no se observó presencia alguna.

4.4.1.2. Chicheme

En la Tabla 15 se reportan los recuentos de UFC/mL de mesófilos aerobios,

psicrótrofos, coliformes totales, coliformes fecales, hongos y levaduras, BAL,

Bacillus cereus y Staphylococcus aureus para cada una de las concentraciones,

empaques y días estudiados. En el día 0 todas las muestras estaban dentro de los

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101

parámetros microbiológicos permitidos de acuerdo a la Norma Técnica

Colombiana 5246 (2004) y al proyecto de ley de 2013 por lo que se prosiguió

con el desarrollo del experimento.

En el día 4, en el blanco, se pudo observar las UFC/mL de mesófilos aerobios

estaba por encima de los límites permitidos (n = 5; c=1; m =40 000 y M = 80

000) de acuerdo a la en la resolución. Estos resultados, concuerdan con lo

obtenido microorganismos para el tratamiento sin adición de especias concuerda

con la obtenida en la avena para el mismo tratamiento, por lo anterior, se puede

tener en cuenta la explicación dada anteriormente dado que ambas bebidas

(avena y chicheme) son elaboradas a partir de leche. De igual forma en el día 7,

el recuento de mesófilos aerobios y de mohos y levaduras para los tratamientos

correspondientes a envase de vidrio y plástico para las concentraciones 1 y 2, se

encuentran por encima de los parámetros recomendados, resultados similares se

obtuvieron en el ensayo con la avena.

Estos resultados, al igual que los expresados para la avena, revelan que el

tratamiento para una vida útil más extensa, fue el de vidrio y plástico

aplicándole la concentración más alta de clavo y canela (0.219% v/v), por tanto

se puede concluir, que posiblemente, la adición de clavo y canela a las bebidas

está ejerciendo un efecto antimicrobiano sobre estas. Estos resultados, son

factibles debido a que la canela contiene el aldehído cinámico, compuesto con

propiedades antifungicas natural, que permite la inhibición de hongos y por ende

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102

la producción de aflatoxinas (Barreto 2003). Ceylan y Fung (2004) también

confirman que el clavo y la canela poseen compuestos capaces de inhibir el

crecimiento de bacterias como Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella

paratyphy, Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa,

Listeria monocytogenes, Lactobacillus delbrueckii subesp bulgaricus, entre

muchas otras especies, apoyando los resultados obtenidos en esta investigación.

En ninguna de las muestras, se encontraron recuento de coliformes totales,

coliformes fecales, bacterias acido lácticas, Bacillus cereus y S. aureus (Tabla

15).

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103

Tabla 15. Resultados microbiológicos de vida útil para Chicheme. Emp: Empaque, V: Vidrio, P: Plástico, []: Concentración

Día Emp [] Mesófilos aerobios

Psicrotróficos Coliformes Totales

Coliformes Fecales

Mohos y Levaduras

BAL B. cereus S. aureus

(UFC/mL)

0 V 0 2500 280 <3 <3 <100 <10 <100 <100 0 V 1 500 15 <3 <3 <100 <10 <100 <100 0 V 2 200 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100 0 V 3 <10 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100 0 P 1 500 15 <3 <3 <100 <10 <100 <100 0 P 2 200 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100 0 P 3 <10 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100

4 V 0 87000 490 <3 <3 180 <10 <100 <100 4 V 1 50 5 <3 <3 <100 <10 <100 <100 4 V 2 13000 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100 4 V 3 5000 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100 4 P 1 <10 20 <3 <3 5 <10 <100 <100 4 P 2 13000 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100 4 P 3 5400 <10 <3 <3 <100 <10 <100 <100 7 V 1 80000 <10 <3 <3 1100 <10 <100 <100 7 V 2 85000 <10 <3 <3 1700 <10 <100 <100 7 V 3 4800 <10 <3 <3 420 <10 <100 <100 7 P 1 98000 <10 <3 <3 1000 <10 <100 <100 7 P 2 400000 <10 <3 <3 530 <10 <100 <100 7 P 3 40000 <10 <3 <3 390 <10 <100 <100

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104

4.4.2. Análisis Fisicoquímico

4.4.2.1. Avena Sinuana

Al analizar las variables fisicoquímicas pH, acidez y °Brix se evidenció que en

todas las muestras había diferencias altamente significativas (p< 0.001), es

decir, los tratamientos aplicados en el estudio afectaron las características

fisicoquímicas del alimento (Tabla 16).

Tabla 16. ANOVA del análisis fisicoquímico para avena

Fuente de variación

Grados de libertad

Suma de cuadrado

Cuadrado medio

F Pr > F

pH

Modelo 35 3.5007 0.1000 6.31 0.0001 Error 16 0.2535 0.0158 Total 51 3.7542

R2 0.93 CV 1.89 pH Media 6.67

Aci

dez

Modelo 35 0.0052 0.00015 6.64 0.0001 Error 16 0.0003 0.00002 Total 51 0.0056

R2 0.94 CV 5.84 Acidez Media 0.081327

° B

rix

Modelo 35 25.9445 0.7413 5.96 0.0002 Error 16 1.9894 0.1243 Total 51 27.9339

R2 0.93 CV 3.12 ºBrix Media 11.31

Con los resultados reportados en la Tabla 17 que están relacionados con la

avena, se puede observar que el empaque influyo significativamente en las

variables acidez y °Brix; en cambio, la concentración afectó las variables

respuestas pH, acidez y °Brix.

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105

Con relación a las interacciones, se observó que Empaque Concentración

(Emp*Conc) afectó las características de acidez; mientras la interacción

Día*Conc afectaron significativamente el pH y la acidez, afirmándose que la

concentración influyó en los atributos para los diversos empaques y en los

diferentes días. La interacción Dia*Emp no fue significativa, es decir, el

empaque no tuvo influencia en las propiedades acidez, pH y °Brix en el tiempo.

Tabla 17. Interacciones del modelo para Avena. Rep: Repetición; Emp: Empaque, Conc: Concentración

Fuente de Variación

Grados de libertad

pH Acidez ºBrix Cuadrado

medio Pr>F Cuadrado

medio Pr>F Cuadrado

medio Pr>F

Rep 1 0.1186 0.0146 0.00011 0.0428 0.4015 0.0913 Día 4 0.1209 0.5843 0.00014 0.4882 0.6397 0.5588

Día*Rep 4 0.1517 0.0004 0.00013 0.0042 0.7487 0.0037 Emp 1 0.0437 0.1897 0.00032 0.0059 0.1215 0.0118

Día*Emp 4 0.0500 0.1586 0.00007 0.0683 0.0282 0.1027 Día*Rep*Emp 5 0.0190 0.3533 0.00002 0.6418 0.0081 0.9965

Conc 3 0.1705 0.0004 0.00030 0.0001 3.3837 <.0001 Emp*Conc 2 0.0291 0.1919 0.00001 0.0349 0.1949 0.2390 Día* Conc 9 0.0424 0.0414 0.00013 0.0011 0.2857 0.0703

Día*Emp* Conc 2 0.0291 0.1919 0.00009 0.0349 0.1949 0.2390

Con la prueba de Tukey se comprobó que en los empaques existe diferencias

significativas (Tabla 18) tanto para la acidez como para los °Brix; es decir el

tipo de empaque sea vidrio o plástico influye en el comportamiento de la acidez

y °Brix; se observa que el producto presenta menor acidez en el empaque de

vidrio, con una mejor conservación; debido a que el vidrio es un material inerte,

impermeable, completamente hermético, permite larga vida, actúa como barrera

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106

contra cambios de temperatura y no altera el sabor ni el aroma de su contenido

(INTI, 2012).

Tabla 18. Resultados del test de medias para las variables acidez y ºBrix de Avena Sinuana.

Empaque Acidez ºBrix Vidrio 0.078a 11.38a

Plástico 0.086 b 11.25b Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

En la tabla 19, se encuentra reportados los resultados que relacionan

concentración vs acidez, pH y °Bx, con base a la prueba de Tukey (Tabla 19) y

se observa que para el pH, hay diferencias significativas entre las medias para

las concentraciones 0 y 2; siendo estadísticamente iguales las concentraciones 0,

1 y 3; y la 1, 3 y 2. La concentración 0 es la de mayor valor, y la 3 la de menor

valor En el caso de los °Brix existen diferencias entre algunos de los

tratamientos, es así, que el más bajo se dio con la concentración 3 y el más alto

la 0; explicándose por el número de mediciones hechas; pues los productos

correspondientes a la concentración 0 iban siendo descartados rápidamente a

medida que pasaba el tiempo, por tanto, el número de datos obtenidos fue

menor. La apresurada descomposición se dio, debido a que azúcares como la

glucosa, que se usan para endulzar o saborizar, son sustratos fermentables

(Foegeding y Busta 1991) y además, hay que tener en cuenta que los ºBrix no

solo miden los azúcares sino también ácidos, sales y demás compuestos solubles

en los alimentos (Spreer, 1991).

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107

Tabla 19. Resultados del test de medias para las variables pH, acidez y °Brix de Avena Sinuana

Concentración pH Acidez ºBrix 0 6.88a 0.097a 12.44a 1 6.76ab 0.081ba 11.59b 3 6.59ab 0.078b 10.35cb 2 6.57b 0.078b 10.75c

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

En la Figura 8, se observa que el producto en el envase de vidrio presentó

mayores valores de acidez que en el plástico; y que el menor y mayor valor se

dio en la concentración 2 en plástico y vidrio, respectivamente. La mayor vida

útil de las muestras correspondió al plástico con concentraciones 2 y 3, quien

presentó valores menores de acidez, y los primeros en ser rechazados fueron

vidrio y plástico con concentración 0. Sin embargo, estos valores de acidez

fueron inferiores a los de la leche (1,032 g/L) según Spreer (1991).

Figura 8. Desdoblamiento de la interacción Emp*Concentración.

En la interacción Día*Conc relacionada con el pH para la avena (Figura 9), se

observó que el mayor valor fue la que se determinó en el día 0 con la

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108

concentración 1; y el menor valor fue la concentración 0 en el día 7, hubo una

alteración de las muestras correspondientes a partir del día 12, lo mismo que la

referida a la concentración 2 al día 15, por lo que se eliminaron. Se observa un

comportamiento decreciente en el pH a medida que pasa el tiempo,

presentándose valores entre 6.60 y 6.80 en el día 0; estos datos son similares a

los obtenidos con avena con pH entre 6.75 y 6.76 por Guerrero (2010).

Figura 9. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración

En la figura 10, están reportados los resultados de acidez relacionados con la

interacción día concentración (Dia*Conc), y se observó que el menor valor fue

con la concentración 3 en el día 0, y el valor más alto para la concentración 0

para el día 7, ante este incremento hubo una eliminación de esta muestra para la

fecha 12, ocurriendo lo mismo para la concentración 2 para la fecha 15. Todas

las concentraciones presentaron un incremento en el valor de acidez, según

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109

Hansen (2001) la leche no contiene ácido láctico, sin embargo, a ciertas

condiciones la lactosa sufre un proceso de fermentación formándola en

compañía de otros componentes que aumentan la acidez titulable.

Figura 10. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración

4.4.2.2. Chicheme

Al analizar las variables fisicoquímicas se evidenció que las muestras de

chicheme tenían diferencias significativas con respecto a los valores de pH

(p<0.01), acidez (p< 0.05) y °Brix (p< 0.001), es decir, los tratamientos

utilizados en el estudio afectaron las características fisicoquímicas del alimento

(Tabla 20).

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110

Tabla 20. ANOVA del análisis fisicoquímico para Chicheme.

Fuente de variación

Grados de libertad

Suma de cuadrado

Cuadrado medio

F Pr > F

pH

Modelo 25 5.2796 0.2112 5.27 0.0011 Error 14 0.5614 0.0401 Total 39 5.8410

R2 0.90 CV 3.06 pH Media 6.56

Aci

dez

Modelo 25 0.107 0.0043 2.65 0.0305 Error 14 0.0226 0.0016 Total 39 0.1298

R2 0.83 CV 18.40 Acidez Media 0.22

° B

rix

Modelo 25 128.3437 5.1337 57.05 <.0001 Error 14 1.2597 0.0899 Total 39 129.6035

R2 0.99 CV 1.85 ºBrix Media 16.19

En la Tabla 21 se observan diferencias significativas para acidez con relación al

empaque; y para pH y °Brix respecto a la concentración.

Tabla 21. Interacciones del modelo para Chicheme. Rep: Repetición, Emp: Empaque, Conc: Concentración.

Fuente de Variación

Grados de

libertad

pH Acidez ºBrix Cuadrado

medio Pr>F Cuadrado

medio Pr>F Cuadrado

medio Pr>F

Rep 1 0.2833 0.0187 0.0034 0.1691 19.1659 0.0117 Día 2 0.4925 0.3300 0.0213 0.1382 19.1659 <.0001

Día*Rep 2 0.2426 0.0128 0.0034 0.1574 0.2262 0.1167 Emp 1 0.3136 0.3865 0.0074 0.0102 1.5376 0.1840

Día*Emp 2 0.4184 0.3792 0.0063 0.0113 0.5477 0.4504 Día*Rep*Emp 3 0.3069 0.0029 0.0002 0.9365 0.5202 0.0087

Conc 3 0.2125 0.0119 0.0034 0.1437 21.8077 <.0001 Emp*Conc 2 0.0347 0.4420 0.0027 0.2218 0.0242 0.7683 Día* Conc 5 0.1050 0.0712 0.0017 0.4162 2.8059 <.0001

Día*Emp* Conc 4 0.0425 0.4121 0.0031 0.1560 0.2179 0.0973

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111

La interacción Dia*Emp fue significativa para la acidez, mientras que el

empaque no tuvo influencia en las propiedades de pH y °Brix en el tiempo. La

interacción Emp*Conc, no presentó diferencia significativa, como si lo hizo

Dia*Conc, respecto a los °Brix. Con el pasar de los días, la concentración de

clavo y canela ejerció efectos sobre los °Brix. Cuando las interacciones no son

significativas, quiere decir que los factores son independientes, pudiendo ser

estudiados separadamente, al contrario, cuando las interacciones son

significativas, quiere decir que los factores en cuestión no pueden ser estudiados

separadamente.

En la tabla 22, están reportados los resultados de la prueba de Tukey

relacionados con el empaque y la acidez, observándose que hay diferencias

significativas entre las medias de acidez con respecto al empaque; es decir el

tipo de empaque sea vidrio o plástico influye en el comportamiento de la acidez;

y se observa una acidez mayor en el empaque de plástico respecto al de vidrio;

lo que indica mayor conservación en el vidrio. Siendo coherente con los

argumentos de Gould (1996) quien plantea la calidad de prolongación de la vida

útil de bebidas lácteas en vidrio, ya que este es un material inerte e

impermeable.

Tabla 22. Resultados del test de medias para la variable acidez de Chicheme Empaque Acidez Plástico 0.232a Vidrio 0.207b

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

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112

En la tabla 23, están reportados los resultados al desarrollar el test de Tukey,

que evalúa la relación Día para °Brix y se observa que hay diferencias

significativas para los °Brix con respecto al tiempo, y que los sólidos solubles

disminuyen a medida que pasan los días debido al consumo de azúcares por

parte de las bacterias presentes (Foegeding y Busta, 1991). El valor más bajo de

°Brix se tiene a los 7 días cuando finaliza el ensayo y el más alto en el día 0, al

inicio del mismo.

Tabla 23. Resultados del test de medias para la variables °Brix de Chicheme. Día ºBrix 0 17.54a 4 15.84b 7 15.03c

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

En la Tabla 24 se observa que para la concentración con respecto al pH y los

°Brix las concentraciones 0, 2 y 3; y las 0 y 1 son estadísticamente iguales

(p≥0,05), mientras las 2 y 3 son estadísticamente diferentes de la 1 (p≤0,05). La

concentración 1 es la que presenta menor valor de pH, pudiendo indicar un

producto con grandes posibilidades de rechazo; mientras el valor más alto lo

presenta la concentración 3. Por otro lado, los ºBrix presentan diferencias entre

medias para todos los tratamientos, exceptuando la 3 y 2 y la 2 y 0, que son

estadísticamente iguales.

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113

Tabla 24. Resultados del test de medias para las variables pH y ºBrix de chicheme.

Concentración pH ºBrix 3 6.70a 17.43a 2 6.67a 17.03ba 0 6.56ba 16.62b 1 6.37b 14.26c

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

En el Figura 11 se observa una disminución de los ºBrix con respecto a los días,

para cada concentración, observando mayor estabilidad en la concentración 2,

asi como también la eliminación de la 0 para el día 7. Esta disminución se

explica por la gran cantidad de azúcares fermentables que hay en el maíz,

sumados a la adición de azúcar, como sustrato para la fermentación; los cuales

llevan a la disminución de los sólidos solubles (Spreer, 1991).

Figura 11. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración

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114

La Figura 12 muestra el resultado del desdoblamiento de la interacción

Día*Emp, lo cual permite ver el incremento de la acidez en el tiempo, que lo

producen los microrganismos alterando el producto, lo que con lleva a un

proceso de reacciones químicas dentro del mismo (Jay et al., 1992).

Figura 12. Desdoblamiento de la interacción Día*Empaque

4.4.3. Análisis Sensorial

4.4.3.1. Avena Sinuana

En la tabla 25 están reportados los resultados del análisis de varianza para las

características sensoriales de la avena durante su vida útil, lo cual demuestra que

presentan diferencias altamente significativas (p<0.001) para todas las variables

estudiadas.

En la Tabla 26 se observa que el día y la concentración, al igual que la

interacción de Día*Conc, afectaron significativamente los atributos sensoriales

de la avena. Es así, como la variable dependiente día afectó las características de

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115

sabor y olor de la avena; mientras que la concentración afectó el olor y como la

interacción Día*Conc fue significativa para la impresión global, significa que

estas variables no pueden ser analizadas separadamente, pues son dependientes.

Tabla 25. ANOVA del análisis sensorial para Avena Sinuana. IG: Impresión global.

Fuente de variación

Grados de libertad

Suma de cuadrado

Cuadrado medio

F Pr > F

SA

BO

R Modelo 164 441.0491 2.6893 2.07 <.0001

Error 435 563.9092 1.2963 Total 599 1004.9583

R2 0.44 CV 15.94 Media 7.14

CO

LO

R Modelo 164 447.5355 2.7289 3.09 <.0001

Error 435 384.2496 0.8834 Total 599 831.7850

R2 0.54 CV 13.04 Media 7.21

OL

OR

Modelo 164 525.5282 3.2044 2.39 <.0001 Error 435 582.4302 1.3389 Total 599 1107.9583

R2 0.47 CV16.79 Media 6.89

IG

Modelo 164 472.4807 2.8810 2.78 <.0001 Error 435 450.3126 1.0352014 Total 599 922.7933

R2 0.51 CV 14.26 Media 7.14

El empaque con sus interacciones (Dia*Emp y Emp*Conc) no influyeron en las

respuestas de los catadores para los atributos evaluados. El factor Día no influyó

en los atributos color e impresión global para la percepción de los panelistas;

como tampoco lo hizo la concentración para el sabor, el color y la impresión

global.

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116

Tabla 26. Interacciones del modelo para Avena. Cat: Catador; Emp: Empaque, Conc: Concentración, GL: Grados de libertad, C. medio: cuadrado medio.

Fuente de Variación

GL

Sabor Color Olor Impresión Global

Pr>F Cuadrado medio

Pr>F Cuadrado medio Pr>F Cuadrado

medio Pr>F Cuadrado medio

Cat 29 0.0019 2.5839 <.0001 2.2586 <.0001 3.4264 0.0025 2.0251 Día 4 0.0360 1.7174 0.0882 5.4608 0.0080 9.3188 0.1976 4.0237

Cat*Día 116 <.0001 2.6895 <.0001 2.6292 <.0001 2.5715 <.0001 2.6275 Emp 1 0.2824 1.5018 0.8222 0.0446 0.7984 0.0875 0.5067 0.4571

Día*Emp 3 0.5697 0.8708 0.9178 0.1486 0.9802 0.0819 0.3741 1.0778 Conc 3 0.1581 2.2555 0.4716 0.7434 0.0164 4.6313 0.4867 0.8424

Emp*Conc 2 0.9872 0.0167 1.0000 0.0000 0.9876 0.0167 1.0000 0.0000 Día*Conc 6 0.2985 1.5719 0.8852 0.3448 0.5311 1.1394 0.0071 3.0965

Con estos resultados se comparan las medias por la prueba de Tukey;

observándose que para el sabor por días (Tabla 27) hubo diferencias

significativas (p≤0,05) en los días 0 y 7 con respecto al 15, pero sin embargo,

para el olor solo lo fue el día 15, porque el producto ya presentaba algún grado

de fermentación. Los promedios de cada día oscilaron entre los valores de 5 y

8, referentes a los términos hedónicos “indiferente” y “me gusta mucho”

respectivamente.

Tabla 27. Resultados del test de medias para las variables sabor y olor de Avena Sinuana.

Días Sabor Olor 7 7.2667a 7.0667a 0 7.2524a 6.9905 a 4 7.1200ba 6.8667a 12 6.9889ba 6.8222a 15 6.4333b 5.8333b

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

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117

Los resultados del test de medias para el efecto de la concentración con respecto

al atributo olor, evidencia solo diferencias con respecto a la concentración 0

(Tabla 28), que fue el tratamiento al cual no se le adicionó clavo ni canela

(blanco), reflejándose en la percepción más baja de este atributo. Se ha

observado que las concentraciones en que se requieren los antimicrobianos

naturales como el clavo y la canela en alimentos son tan altas, que en ocasiones

alteran características organolépticas de los alimentos (Gould, 1996). Sin

embargo la percepción de todas las concentraciones oscila entre las

calificaciones “Me gusta ligeramente” y “Me gusta moderadamente”, siendo una

nota positiva para la aceptación del producto.

Tabla 28. Resultados del test de medias para la variable olor de Avena Sinuana.

Concentración Olor 1 7,0333a 2 7,0167a 3 6,8815a 0 6,3333b

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

En la Figura 13 se observa el desdoblamiento de la interacción

Día*Concentración para impresión global. La muestra que presentó la menor

puntuación fue la única que permaneció hasta la última medición (concentración

3), siendo obvia la identificación de una percepción más baja para el panelista,

ya que el producto llevaba muchos días en almacenamiento, aun así, la

calificación quedó ubicada en el término hedónico “Me gusta ligeramente”. La

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118

mejor impresión la tiene la concentración 1 en el día 4, en la cual la vida útil del

producto aun ocupa una favorabilidad en la percepción del catador. Todas las

calificaciones están puntuadas entre “Me gusta ligeramente” y “Me gusta

mucho”.

Figura 13. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración

Guerrero (2010), realizó un trabajo donde elaboró una bebida láctea de avena

con adición de canela y dos estabilizantes, en los que realizó pruebas

organolépticas y de vida útil. Su análisis sensorial indicó puntuaciones de 18/20

para el sabor, color, olor y apariencia, siendo sus resultados también muy

positivos respecto a su aceptación medida por los panelistas.

Dado que las pruebas de aceptación evalúan el grado en que los consumidores

les gusta o no un determinado alimento, y que la escala hedónica estructurada de

9 puntos es probablemente la herramienta más utilizada sensorialmente, debido

a su simplicidad y facilidad de uso (Meilgard et al. 1987), se puede decir que los

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119

resultados de las pruebas de aceptación por análisis de varianza y la prueba de

Tukey (Stone y Sidel, 1992) fueron los análisis estadísticos que mejor

describieron el comportamiento de las variables respecto a los tratamientos.

4.4.3.2. Chicheme

Al analizar las variables sensoriales se evidenció que las muestras de chicheme

tenían diferencias altamente significativas (p< 0.001) con respecto a los valores

de sabor, color, olor e impresión global, es decir, los tratamientos utilizados en

el estudio afectaron las características sensoriales del alimento (Tabla 29).

Tabla 29. ANOVA del análisis sensorial para. IG: Impresión global

Fuente de variación

Grados de libertad

Suma de cuadrado

Cuadrado medio

F Pr > F

SA

BO

R Modelo 99 1348.2570 13.6188 6.90 <.0001

Error 350 690.9008 1.9740 Total 449 2039.1578

R2 0.66 CV 22.36 Media 6.28

CO

LO

R Modelo 99 1099.9629 11.1107 7.14 <.0001

Error 350 544.6683 1.5562 Total 449 1644.6311

R2 0.67 CV 19.72 Media 6.32

OL

OR

Modelo 99 1152.5343 11.6418 6.13 <.0001 Error 350 664.7302 1.8992 Total 449 1817.2644

R2 0.63 CV 22.48 Media 6.13

IG

Modelo 99 1200.0319 12.1215 7.72 <.0001

Error 350 549.2325 1.5692

Total 449 1749.2644

R2 0.69 CV 20.43 Media 6.13

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120

En la Tabla 30 se observan diferencias altamente significativas (p≤0,01) para el

día y la concentración para todos los atributos y para la interacción día

concentración (Día*Conc) en los atributos sabor, olor e impresión global. Las

interacciones del modelo para chicheme, demuestran que el empaque con sus

interacciones (Día*Emp y Emp*Conc) no influyen en las respuestas de los

catadores para los atributos evaluados.

Tabla 30. Interacciones del modelo para Chicheme. Cat: Catador; Emp: Empaque, Conc: Concentración, GL: Grados de libertad, C. medio: cuadrado medio.

Fuente de Variación

GL

Sabor Color Olor Impr Global C.

medio Pr>F C.

medio Pr>F C.

medio Pr>F C.

medio Pr>F

Cat 29 7.3572 <.0001 4.9210 <.0001 4.4334 0.0002 5.5771 <.0001 Día 2 63.2125 <.0001 84.8236 <.0001 68.8806 <.0001 68.2278 <.0001

Cat*Día 58 4.0905 <.0001 4.1536 <.0001 2.9436 0.0095 3.0533 0.0001 Emp 1 2.8521 0.2302 0.0188 0.9127 0.0000 1.0000 0.4083 0.6103

Día*Emp 2 0.6736 0.7111 0.3569 0.7952 0.0806 0.9585 0.4722 0.7403 Conc 3 95.9139 <.0001 57.6685 <.0001 93.8972 <.0001 88.6259 <.0001

Emp*Conc 2 0.2194 0.8948 0.0361 0.9771 0.4333 0.7961 0.3444 0.8030 Día*Conc 2 29.5750 <.0001 0.2861 0.8321 11.2111 0.0030 12.5778 0.0004

Con estos resultados se aplica una prueba de Tukey; observándose que el sabor

y el olor presentaron diferencias significativas entre sus medias para todos los

días (Tabla 31), mientras que para el color y la impresión global solo se

establecieron diferencias en el día 7; que dado el paso del tiempo justificaba

estas apreciaciones visuales por parte de los panelistas.

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121

Tabla 31. Resultados del test de medias para las variables sabor, color, olor e impresión global de Chicheme.

Día Sabor Color Olor Impresión

Global 0 6,9857a 6,7857a 6,7667a 6,7238a 4 6,3000b 6,6611a 6,2722b 6,3222a 7 3,7667c 3,7000b 3,4833c 3,4833b

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

Las puntuaciones hasta la fecha 4 oscilaban entre los términos hedónicos “Me

gusta ligeramente” y “Me gusta moderadamente”, en la fecha 7 “Me disgusta

moderadamente”, indican el grado de alteración del chicheme ante los días de

almacenamiento. Por lo que podemos decir que los alimentos pueden

deteriorarse en el tiempo a través de cambios adversos como la presencia de

enzimas, oxigeno, luz, pérdida de humedad o más importante, la acción de los

microorganismos (Giese 1994; Jay 1992).

Al evaluar el test de medias por Tukey para la concentración y cada uno de los

atributos (Tabla 32), se observa que los catadores identificaron diferencias entre

las medias en todas las concentraciones para las propiedades sabor, color, olor e

impresión global. Las diferencias de apreciaciones para cada atributo son

evidentes, y se observa la media más baja en la concentración 3 para todos los

atributos. La puntuación de los panelistas está entre “Me gusta

Moderadamente” y “Me gusta mucho” en la concentración 0, entre “Me gusta

Ligeramente” y Me gusta Moderadamente” en las concentraciones 1 y 2; y “Me

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122

disgusta ligeramente” e “Indiferente” en la concentración 3. Indicando mayores

grados de aceptación con la muestra blanco que se elaboró con la formulación

comercial; y en las que se aumentaba la concentración de clavo y canela,

presentaba un rechazo por lo catadores, coincidiendo con el argumento de Gould

(1996) citado anteriormente.

Tabla 32. Resultados del test de medias para las variables sabor, color, olor e impresión global de Chicheme.

Concentración Sabor Color Olor

Impresión Global

0 8,000a 7,8000a 7,5667a 7,8000a 1 7,0750b 7,2167b 7,1917ba 7,0667b 2 7,2333b 6,9417b 6,9083b 6,9333b 3 4,8333c 5,0722c 4,6667c 4,6944c

Nota: Letras iguales en la misma columna no difieren entre sí para el test de Tukey (p<0.05).

Para las interacciones se observa la puntuación más baja para el sabor en la

concentración 3 para el día 7 y la más alta en la 1 para el día 0 (Figura 14). La

última fecha que permitió evaluar las muestras fue a los 7 días solo para la

concentración 3; pues las otras habían sido descartadas en el día 4 (0), y en el

día 7 (1 y 2). El sabor del chicheme se clasificó entre las puntuaciones “Me

gusta ligeramente” y “Me disgusta moderadamente” para la concentración 3,

mostrando una baja aceptación entre catadores, comparada con las otras

concentraciones que presentaron calificaciones entre “Me gusta

moderadamente” y “Me gusta mucho”.

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123

Figura 14. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración de sabor.

En la Figura 15, se observa la puntuación más baja para el olor en la

concentración 3 para el día 7 y la más alta en la 1 para el día 0. La última fecha

que permitió evaluar las muestras fue a los 7 días solo para la concentración 3,

pues las otras habían sido descartadas en el día 4 (0), y en el día 7 (1 y 2). Las

puntuaciones son considerablemente más bajas en la concentración 3 (”Me

disgusta moderadamente” con respecto a las concentraciones 1 y 2, que se

ubican entre “Me gusta mucho” y “Me gusta moderadamente”.

Figura 15. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración de olor

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124

En la Figura 16, se observa la puntuación más baja para la impresión global en

la concentración 3 para el día 7 y la más alta en la concentración 1 para el día 0.

La última fecha que permitió evaluar las muestras fue a los 7 días solo para la

concentración 3, debido a que las otras habían sido descartadas en el día 4 (0), y

en el día 7 (1 y 2). O sea, con el desdoblamiento de las interacciones es

observado el mismo comportamiento para las variables respuestas sabor, olor e

impresión global.

El intenso aroma de los AE que están en las especias, incluso a muy baja

concentración pueden causar efectos sensoriales negativos que exceden el

umbral aceptable del consumidor (Lu et al., 2011). Incrementar la concentración

de las especias y por ende de sus AE para compensar las interacciones con la

matriz del alimento no es aconsejable y limita su aplicación en los alimentos

donde el umbral aceptado de la especia es relativamente alto.

Figura 16. Desdoblamiento de la interacción Día*Concentración de Impresión

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125

4.5. Capítulo 5: Elaboración de un análisis de riesgos y puntos de control

críticos de los procesos de elaboración de las bebidas autóctonas Avena

Sinuana y Chicheme.

Bajo el supuesto que los procesos de elaboración de Avena Sinuana y Chicheme

cumplen al 100% con el programa de Pre-Requisitos: Buenas Prácticas de

Manufacturas (BPM) y Procedimientos Operacionales Estandarizados de

Sanitización (POES), se sigue con la implementación del sistema HACCP.

Formación del equipo: la Figura 17 muestra el equipo HACCP

multidisciplinario con conocimientos específicos y experiencia apropiada sobre

los productos autóctonos. Si la empresa no cuenta con algunos de los

especialistas necesarios para la formación del equipo, debe contratarse uno

externo para tal fin. No se debe olvidar incluir en el equipo un operario

especializado, ya que éste aportará ideas pragmáticas que permitirán llevar

eficientemente a la práctica el plan (Dragonetti, 2008).

Figura 17. Equipo HACCP

Gerente

Jefe de Planta Jefe de Producción

Jefe de Finanzas Operario Secretaria

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126

4.5.1. Avena Sinuana

4.5.1.1. Descripción del producto: bebida láctea obtenida mediante proceso

térmico, aplicado a una mezcla de leche en polvo, agua, avena molida,

edulcorante (sacarosa), clavo (Syzygium aromaticum L.) y canela (Cinnamomum

zeylanicum). La avena debe esta de estar libre de materias y sabores extraños.

De color invierno uniforme con una consistencia liquida semiviscosa. Empacada

en envases de vidrio y plástico (PET) de 500 mL y almacenadas a una

temperatura que no supere los 4 °C. Debe ser transportada en un vehículo que

garantice las condiciones de almacenamiento en refrigeración.

4.5.1.2. Usos del producto: beberla fría y una vez abierto el empaque consumir

lo más pronto posible, o almacenarla bajo condiciones de refrigeración

debidamente tapada.

4.5.1.3. Diagrama de flujo: Para este paso se necesita la presencia de todos los

integrantes del equipo para poder contemplar todos los aspectos de la

producción de forma detallada y completa.

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127

Figura 18. Flujograma de elaboración de Avena Sinuana.

ALMACENAR EN FRÍO Temperatura: 4ºC

MEDIR

PESAR

Agua potable

Insumos

Leche en polvo, Agua y Avena

Mezcla de Clavo y Canela

Recipientes de metal 30 min/90ºC. Agitación constante

LICUAR

ADICIONAR

ENVASAR

COCINAR 1

ADICIONAR

COCINAR 2

ENFRIAR

Azúcar y sal

Recipiente de metal hasta ebullición. Agitación constante

Sumergiendo recipiente de metal en otro con agua a 20-25ºC y agitar

Recipientes de vidrio de 250 mL

DISTRIBUIR Inmediatamente en tiendas locales

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128

4.5.1.4. Análisis de peligros: en la Tabla 33 se presenta la evaluación de los

peligros (biológicos, químicos y físicos) potenciales de las materias primas e

insumos para la elaboración de esta bebida láctea.

Tabla 33. Evaluación de las materias primas de la Avena Sinuana. Materia prima o ingrediente

Peligros potenciales

Leche en polvo Biológicos: Mohos y levaduras, mesófilos, coliformes, Salmonella, E.coli, Listeria monocytogenes, S. aureus, B. cereus. Químicos: plomo, contaminación química. Físicos: Leche quemada.

Avena Biológicos: Insectos, Mohos y levaduras y esporas aerobias Químicos: Pesticidas. Físicos: No aplica.

Azúcar Biológicos: Mesófilos Químicos: No aplica Físicos: piedras, arena, plástico, cabuya, fibra.

Clavo y Canela Biológicos: Gorgojos, microorganismos Químicos: Insecticidas. Físicos: No aplica

Agua Biológicos: Coliformes, E. coli. Químicos: Cloro. Físicos: Olores y sabor desagradables, turbia.

Sal Biológicos: No aplica. Químicos: Plomo, arsénico. Físicos: piedras, arena, plástico, cabuya, fibra

4.5.1.5. Árbol de Decisiones: En la Tabla 34 se presentan los productos del

uso de la herramienta del árbol de decisiones (Anexo C) del Codex Alimentarius

(1997) para la identificación de los puntos críticos de control aplicados a cada

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129

paso del flujograma (Figura 18). Las dos fases de cocción fueron identificadas

como PCC.

Tabla 34. Aplicación del Árbol de decisiones para identificación de PCC en la elaboración de Avena Sinuana.

Etapa Peligros Potenciales P1 P2 P3 P4 ¿Es PCC?

Medición del agua

No aplica No No

Pesaje insumos No aplica No No Licuado Biológicos: Contaminación

por m.o. ambientales, proceso abierto.

No No

Adición clavo y canela

No aplica No No

Cocción 1 Biológico: Supervivencia de m.o. al tratamiento térmico.

Si Si Si

Adición azúcar y sal

No aplica No No

Cocción 2 Biológico: Supervivencia de m.o. al tratamiento térmico.

Si Si Si

Enfriamiento No aplica No No Envasado Biológico: crecimiento de

m.o. por ambiente, equipos y empaques.

Si No No No

Almacenamiento No aplica No No Distribución No aplica No No

La Tabla 35 muestra el resumen de los principios del plan HACCP para Avena

Sinuana.

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Tabla 35. Resumen de los principios del Plan HACCP para Avena Sinuana.

Etapa/ PCC

Peligros

Limites Críticos

Monitoreo Medidas Correctivas Registro

Verificación

Qué Cómo Frecuencia Responsable Acción Responsable

Cocción 1 Químico: No aplica. Físico: No aplica. Biológico: Supervivencia de m.o. al tratamiento térmico.

30 min a 90 °C.

T° del producto.

Termómetro de bolsillo

digital inmerso

1min en el producto.

Por cada lote.

Operario Cocción adicional

hasta alcanzar.

Operario Termo-registro

Termoregistro por parte del inspector de calidad, por

lote.

Cocción 2 Químico: No aplica. Físico: No aplica. Biológico: Supervivencia de moo. al tratamiento térmico.

T° de ebullición

del producto

Ebullición del

producto.

Visual Por cada lote.

Operario Revisar fuente de

calor.

Jefe de planta Manual de ebullición

Inspección visual dos veces por

semana por parte del jefe

de planta.

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131

4.5.2. Chicheme

4.5.2.1. Descripción del producto: bebida láctea obtenida al someter la mezcla

de leche en polvo, maíz, agua, edulcorante (sacarosa), clavo (Syzygium

aromaticum L.) y canela (Cinnamomum zeylanicum) a un proceso que garantice

productos microbiológicamente inocuos. Empacada en envases de vidrio y

plástico (PET) de 500 mL y almacenadas a una temperatura que no supere los 4

°C. Debe ser transportada en un vehículo que garantice las condiciones de

almacenamiento en refrigeración.

4.5.2.2. Usos del producto: beberla fría, y una vez abierto el empaque

consumir lo más pronto posible, dejando en condiciones de refrigeración

debidamente tapado.

4.5.2.3. Diagrama de flujo: para este paso se necesita la concurrencia de todos

los integrantes del equipo para poder contemplar todos los aspectos de la

producción de una forma abarcadora y minuciosa (Figura 19).

4.5.2.4. Análisis de peligros: en la Tabla 36 se presenta la evaluación de los

peligros (biológicos, químicos y físicos) potenciales de las materias primas e

insumos para la elaboración de la bebida láctea.

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Figura 19. Flujograma de elaboración de Chicheme.

Venta inmediata en vasos de polipropileno

MEDIR

PESAR

Agua potable

Insumos

Especias y maíz en recipiente de metal hasta ablandarlo. Constante agitación

Leche en polvo, Agua

Mezclarlo con el maíz hasta ebullición. Constante agitación

COCINAR 1

LICUAR

ENVASAR

COCINAR 2

ENFRIAMIENTO Sumergir recipiente de metal en otro con

agua a 20-25ºC y agitar

Todo el contenido en un recipiente de plástico (PET) que conserve frio

DISTRIBUCIÓN

ADICIONAR Mezcla de Clavo y Canela

ADICIONAR Azúcar y sal

Hielo ADICIONAR

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133

Tabla 36. Evaluación de las materias primas del Chicheme. Materia prima o ingrediente

Peligros potenciales

Leche en polvo Biológicos: Mohos y levaduras, mesófilos, coliformes, Salmonella, E.coli, Listeria monocytogenes, S. aureus, B. cereus. Químicos: plomo, contaminación química. Físicos: Leche quemada.

Maíz Biológicos: Insectos, mohos y las levaduras y esporas aerobias Químicos: Pesticidas. Físicos: vidrio, piedras, tornillos, alambre, fibras, cabuya, plástico.

Azúcar Biológicos: Mesófilos Químicos: No aplica Físicos: piedras, arena, plástico, cabuya, fibra.

Clavo y Canela Biológicos: Gorgojos y microrganismos Químicos: Insecticidas. Físicos: No aplica

Agua Biológicos: Coliformes, E. coli. Químicos: Cloro. Físicos: Olores y sabor desagradables, turbia.

Sal Biológicos: No aplica. Químicos: Plomo, arsénico. Físicos: piedras, arena, plástico, cabuya, fibra

4.5.2.5. Árbol de Decisiones: En la Tabla 37 se presentan los productos del uso

de la herramienta del árbol de decisiones (Anexo C) del Codex Alimentarius

(1997) para la identificación de los puntos críticos de control aplicados a cada

paso del flujograma (Figura 19).

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134

Tabla 37. Aplicación del Árbol de decisiones para identificación de PCC en la elaboración de Chicheme.

Etapa Peligros Potenciales P1 P2 P3 P4 ¿Es PCC?

Medición del agua

No aplica No No

Pesaje insumos No aplica No No Adición clavo y

canela No aplica No No

Cocción 1 No aplica Si No Si Si No Licuado Biológicos: Contaminación

por m.o. ambientales, proceso abierto

No No

Adición azúcar y sal

No aplica No No

Cocción 2 Biológico: Supervivencia de m.o. al tratamiento térmico

Si Si Si

Enfriamiento No aplica No No Adición de hielo Biológicos: Coliformes, E.

coli. Químicos: Cloro. Físicos: Olores y sabor desagradables.

Si No No No

Envasado Biológico: crecimiento de m.o. por ambiente y empaque

Si No No No

Distribución No aplica No No

La Tabla 38 muestra el resumen de los principios del plan HACCP para

Chicheme.

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135

Tabla 38. Resumen de los principios del Plan HACCP para Chicheme.

Etapa/ PCC

Peligros

Limites Críticos

Monitoreo Medidas Correctivas Registro

Verificación Qué Cómo Frecuencia Responsable Acción Responsable

Cocción 2

Químico: No aplica. Físico: No aplica. Biológico: Supervivencia de m.o. al tratamiento térmico.

T° de ebullición

del producto

Ebullición del

producto.

Visual Por cada lote.

Operario Revisar fuente

de calor.

Jefe de planta Manual de ebullición

Inspección visual dos veces por

semana por parte del jefe de planta.

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136

5. CONCLUSIONES

- En las visitas hechas a las famiempresas productoras de avena y

chicheme se detectó el uso de las especias clavo y canela en sus bebidas

con fines sensoriales, aunque, sus procesos cambian levemente entre una

y otra; además, es evidente la aceptación de estas bebidas artesanales

entre los consumidores dado que la mayoría de ellas deben su

sostenimiento económico a la venta de estas.

- La caracterización microbiológica de las bebidas Avena Sinuana y

Chicheme arrojo recuento de mesófilos aerobios variable entre los días

para los proveedores 1 y 3; de S. aureus y coliformes fecales para los

proveedores 1 y 2; de psicrotróficos fue inconstante para el proveedor 1

y de mohos y levaduras para todos los productores. Además, se encontró,

en cuanto a las características fisicoquímicas, el proveedor de avena que

concuerda con la norma NTC 5246 es el número 2 y para el caso del chicheme

es el 3 quien cumple con el Proyecto de Ley de 2013.

- Los extractos de canela y clavo estudiados bajo la metodología de

difusión en agar, no provocaron ningún efecto antimicrobiano sobre

Salmonella spp, mientras que, en sus concentraciones más elevadas (100

y150 mg/mL), si mostraron un efecto antimicrobiano sobre E. coli y S.

aureus, clasificándose como sensibles. En la metodología de diluciones

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137

dobles en caldo, se determinó que para el Staphylococcus aureus

ATCC® 29213TM la CMI y la CMB fueron 512 µg/mL y 4096 µg/mL

respectivamente y para y Escherichia coli O157:H7 l la CMI y la CMB

fueron 2048 µg/mL y 4096 µg/mL.

- En los análisis de vida útil las bebidas con la concentración más alta de

especias (0.219%), lograron un mayor tiempo de almacenamiento;

referente al empaque, las más duraderas fueron las envasadas en botellas

de vidrio para el caso de la Avena Sinuana (15 días), y de plástico y

vidrio para el Chicheme (7 días).

- Ninguna de las muestras de avena y chicheme presentaron recuentos de

coliformes fecales, Bacillus cereus y S. aureus; además, de no

presentarse en avena psicrotróficos, y en Chicheme coliformes totales y

bacterias acido lácticas.

- Para la avena, la variable concentración influyó en los atributos

fisicoquímicos acidez, °Brix y pH, para los empaques vidrio y plástico

en los diferentes días evaluados. Para chicheme, el empaque influyó

solo en el atributo acidez en el tiempo, así, como también, con el pasar

de los días la concentración de clavo y canela ejerció efectos sobre los

°Brix

- El análisis de los atributos sensoriales evaluados (color, olor, sabor e

impresión global) para avena índico que el empaque no influyo en las

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138

respuestas de los catadores para estos atributos; así como tampoco lo

hizo, el factor día en los atributos color e impresión global y la

concentración para el sabor, el color y la impresión global. Con respecto

a chicheme, los factores día y concentración influyeron en todos los

atributos, así como también su interacción, excepto para el color. Las

interacciones del modelo para chicheme, demuestran que el empaque

con sus interacciones no influyen en las respuestas de los catadores para

los atributos evaluados.

- Luego de elaborar el plan HACCP fueron identificados como Puntos Críticos

de Control (PCC) las dos etapas de cocción de la Avena Sinuana, y para el

Chicheme se identificó un solo PCC, la fase de cocción 2.

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139

6. RECOMENDACIONES

- Estudiar el efecto antimicrobiano del clavo (Syzygium aromaticum L.) y

la canela (Cinnamomum zeylanicum) sobre B. cereus.

- Estudiar el efecto sobre la vida útil de la Avena Sinuana y el Chicheme

adicionando clavo (Syzygium aromaticum L.) y canela (Cinnamomum

zeylanicum) de forma independiente, es decir, dejando de lado la posible

sinergia que se desarrolla entre estas dos especias.

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140

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133. Valero, M. y Salmero, M. 2003. Antibacterial activity of 11 essential oils against Bacillus cereus in tyndallized carrot broth. International Journal of Food Microbiology 85: 73– 81.

134. Vanderzant, C. y Splittstoesser, D. 1992. Compendium of methods for the

microbiological examination of foods. American Publish Health (3):75-87. 135. Velarde, I., Garat, J., Marasas, M. y Seibane, C. 2006. Sistemas de

producción locales en el Río de La Plata, Argentina: concertación de actores, diferenciación y valorización de productos típicos. http://municipios.unq.edu.ar/modules/mislibros/archivos/9595.pdf [18 Septiembre 2012]

136. Villanueva, A., Domínguez, A., Espinoza, A. y Arriaga, C. 2008.

Alimentos artesanales y tradicionales: variabilidad versus estandarización. Resultados del Congreso ALFATER 2008, Alimentación, Agricultura Familiar y Territorio. IV Congreso Internacional de la Red SIAL. Mar del Plata, Argentina. www.inta.gov.ar/balcarce/alfater2008/Ponencias3.doc [5 Marzo 2011].

137. WHO (World Health Organization). 2008. ¿Cuál es la enfermedad que

causa más muertes en el mundo? http://www.who.int/features/qa/18/es/index.html [7 Octubre 2012].

138. Wikimedia Commons. 2008. Avena.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Avena-sativa.jpg [5 noviembre 2013].

139. Wikimedia Commons. 2008. Canela.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Canela.jpg [15 octubre 2013].

140. Zekaria, D. 2010. Los aceites esenciales una alternativa a los antimicrobianos. http://www.calier.es/pdf/Microsoft_Word_-_Aceites_esen_como_promotores.pdf [16 Junio 2013].

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ANEXOS

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Anexo A. Formato de entrevista para procesadores de bebidas autóctonas.

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Continuación Anexo A. Formato de entrevista para procesadores de bebidas autóctonas.

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Anexo B. Modelos de cuestionarios utilizados para la prueba de aceptación de Avena Sinuana y Chicheme.

EVALUACIÓN SENSORIAL DE AVENA

Nombre: _________________________________________________________ Fecha: __________________ Por favor, evalúe las siete muestras de avena utilizando la escala de abajo para describir cuanto le gustó o disgustó a usted el sabor (S), color (C), olor (O) y la impresión global (I) del producto. Marque la posición de la escala que mejor representa su juzgamiento.

Atributo

529 104 397 732 238 062 179 S C O I S C O I S C O I S C O I S C O I S C O I S C O I

Me Gusta extremadamente Me Gusta mucho Me Gusta moderadamente Me Gusta ligeramente Indiferente Me Disgusta ligeramente Me Disgusta moderadamente Me Disgusta mucho Me Disgusta extremadamente

Comentario: ______________________________________________________________________________________________________

EVALUACIÓN SENSORIAL DE CHICHEME

Nombre: _________________________________________________________ Fecha: __________________ Por favor, evalúe las siete muestras de chicheme utilizando la escala de abajo para describir cuanto le gustó o disgustó a usted el sabor (S), color (C), olor (O) y la impresión global (I) del producto. Marque la posición de la escala que mejor representa su juzgamiento.

Atributo

529 104 397 732 238 062 179 S C O I S C O I S C O I S C O I S C O I S C O I S C O I

Me Gusta extremadamente Me Gusta mucho Me Gusta moderadamente Me Gusta ligeramente Indiferente Me Disgusta ligeramente Me Disgusta moderadamente Me Disgusta mucho Me Disgusta extremadamente

Comentario: ______________________________________________________________________________________________________

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Anexo C. Árbol de decisiones HACCP.