RESPYN XIV CONGRESO NACIONAL C...

24 y 25 de Mayo de 2012, Monterrey, N.L.,México

XIV CONGRESO NACIONAL

DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

C A

Revista Salud Pública y Nutrición Edición Especial 2-2012

RESPYN

XIV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos

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Jueves 24 y viernes 25 de Mayo de 2012, Biblioteca Magna Raúl Rangel Frías, UANL.

Monterrey, N.L.

División Ciencias de la Vida CAMPUS IRAPUATO-SALAMANCA

EFECTO DE LA ADICIÓN DE LACTOSUERO EN LA

COMPOSICIÓN QUÍMICA PAN BLANCO

Juan Ramírez Godíneza*, Fernando Piña Aguilar

a, Adrianely Carbajal Pérez

a,

Araceli Castañeda Ovandoa, Judith Jaimez Ordaz

a y Elizabeth Contreras López

a

a Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Área Académica de Química,

Carretera Pachuca-Tulancingo Km 4.5, C.P. 42184, Mineral de la Reforma, Hidalgo, México. * [email protected]

RESUMEN:

La Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH, México), cuenta con una escuela-empresa

denominada Rancho Universitario dedicada a la elaboración de productos lácteos. En los últimos años su

producción se ha incrementado considerablemente lo cual ha incrementado también un problema ambiental

debido a las constantes descargas del lactosuero producido al ambiente. El lactosuero, en lugar de ser

desechado, puede ser procesado en una variedad de productos, incluyendo los de panadería. El objetivo de

este trabajo fue reemplazar el agua por suero concentrado (70 y 80%) en la producción de bolillos para

evaluar el incremento de nutrientes, principalmente proteína. El lactosuero proveniente del Rancho

Universitario, los bolillos preparados con él; así como los bolillos comerciales fueron caracterizados

químicamente mediante técnicas de la AOAC. También se evaluó la aceptación de los bolillos elaborados con

lactosuero por parte de los consumidores utilizando una prueba con escalas para medir el agrado/desagrado.

Se encontró que el lactosuero analizado fue de tipo dulce lo que lo hace ideal para su uso en productos de

panadería. En cuanto a los bolillos elaborados con lactosuero, se observó que cumplieron con la mayoría de

los parámetros de calidad establecidos en la Norma Oficial Mexicana (NMX-F-442-1983) mostrando además

un mayor contenido de proteína (más del 16%) que los comerciales. Estos bolillos presentaron un mejor

contenido nutrimental y fueron agradables para el consumidor permitiendo el reusó del lactosuero en la

elaboración de este tipo de pan.

ABSTRACT: The Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH, Mexico) has a school- enterprise called Rancho

Universitario dedicated to dairy products manufacturing. Last years its production has increased considerably

which has increased also an environmental problem due to the constant discharges of the whey produced into

the environment. The whey can be processed into a range of products, including bakery, instead going to

waste. The aim of this work was to replace water by concentrated whey (70 and 80%) in the production of

bolillo (Mexican bread roll) to evaluate the increase of nutrients, mainly proteins. Whey obtained from

Rancho Universitario, bolillos prepared with it as well as commercial ones were chemically characterized by

using AOAC techniques. Consumers’ acceptation of bolillos prepared with whey was also evaluated through

a liking/disliking scaling test. It was found that whey analyzed was sweet which make it ideal for bakery

products. Regarding bolillos prepared with whey, it was observed that they met with most quality standards

established by Mexican legislation (NMX-F-442-1983), also showing a higher protein content (over 16%)

than commercial ones. These bolillos had a better nutrimental composition and were pleasant for consumers

allowing whey reuse in the manufacturing of this kind of bread.

Palabras clave: Bolillo, reusó, suero

ÁREA: Lácteos


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INTRODUCCIÓN El lactosuero es el líquido que se obtiene por la coagulación de las proteínas presentes en la leche durante la elaboración del queso, una vez que se separa la cuajada del queso (la caseína) y la grasa (Spreer, 1991) y como tal es desechado a cuerpos de agua y suelos lo que conlleva a una fuente de contaminación microbiana debido a su alto valor de DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno). Tiene una composición variable dependiendo del tipo de fabricación del que proviene. En este sentido, pueden distinguirse dos tipos de lactosuero según la acidez: • Lactosueros ácidos: producto de la fabricación de quesos de pasta fresca y pasta blanda, así como de la fabricación de caseína. • Lactosueros dulces: producidos por otro tipo de queserías (pastas prensadas y pastas cocidas) y por los fabricantes de caseínas al cuajo (Jeantet et al., 2005). A pesar de que al lactosuero se le ha dado algunos usos tradicionales como alimento para animales y fabricación de productos como el requesón, éstos no parecen suficientes considerando las grandes cantidades que se producen. Químicamente el lactosuero presenta un mayor contenido de agua, sin embargo constituye una importante fuente de nutrientes, en especial de proteínas de alto valor biológico, cuyo contenido en aminoácidos esenciales es muy próximo al recomendado por la FAO. Por esta razón, el interés por darle otro tipo de usos, en los que se aprovechen sus componentes se ha visto incrementado (FAO, 2006). Basados en el valor nutricional del lactosuero, un número de usos comerciales se han obtenido como etanol, ácidos orgánicos, bebidas no alcohólicas, bebidas fermentadas, biomasa, concentrados, aislados e hidrolizados de proteína, películas comestibles, medio de soporte para encapsular sustancias, cultivos microbiológicos para la producción de goma xantana, enzimas, separación de la lactosa para fines endulzantes en alimentos entre otras aplicaciones (Parra, 2009). Y recientemente, se ha evaluado el efecto de la adición de concentrados proteicos de lactosuero en productos como: cereales extruídos, productos de harina de avena, panes, pastas, tortillas, papas fritas, galletas, brownies, pasteles, etc (Davis, 2004). Es por el ello que el objetivo de este trabajo fue desarrollar productos de panadería, específicamente bolillo, en los que el agua (de la formulación) fue sustituida por lactosuero, que fue concentrado ( al 70 y 80%) esto con el fin de darle un uso alternativo y a su vez, evaluar el incremento en nutrientes (principalmente proteína) en el producto final. MATERIALES Y MÉTODOS Obtención del lactosuero del Valle de Tulancingo La toma de la muestra de lactosuero se llevó a cabo en la promotora universitaria de lácteos, localizada en el Instituto de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, en Tulancingo, Hidalgo, México. Caracterización química •Humedad utilizando el método 925.10 de la AOAC •Cenizas utilizando el método 923.03 •Grasa se llevó a cabo mediante el método Soxhlet 920.39*


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•Proteína empleando el método Kjeldahl 46.10 •Carbohidratos fue calculado por diferencia •pH con un equipo de la marca Oakton pH5/6. El pan blanco se realizó siguiendo una receta casera, donde fue sustituida el agua de la formulación por el lactosuero y siendo los ingredientes principales harina de trigo, levadura, azúcar, sal y el uso de mejorantes. Una vez obtenido el pan se realizó una evaluación sensorial de nivel de agrado utilizando una escala hedónica del 1 al 5, donde 1 significaba muy desagradable y 5 significaba muy agradable. El panel sensorial fue integrado por 30 consumidores habituales o legos en la materia (Espinosa, 2007). Nota: Todas las medidas se realizaron por triplicado. * En el caso de la determinación de grasa en lactosuero se hizo una modificación al método Soxhlet ya que se utilizó arena (previamente lavada y secada con acetona) como medio de soporte. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El lactosuero usado dentro de las formulaciones de pan fue analizado y considerado de tipo dulce debido al nivel de pH que presentó ya que según Zadow (1992) valores por debajo de 6.5 se consideran lactosueros de tipo ácido y el que se obtuvo resulto con un pH igual a 7. Los demás parámetros son similares a los que reporta Romero (2004) quién realizó la caracterización fisicoquímica del lactosuero esterilizado proveniente de la elaboración de queso Oaxaca del Valle de Tulancingo, donde obtuvo un 0.46% de nitrógeno total. Según lo descrito por el autor, el factor de conversión para la determinación de proteína es de 6.38, por lo cual el contenido proteico en la muestra fue de aproximadamente 2.90% que es similar al encontrado en este estudio (3.15 %), convirtiendo la proteína en el factor más importante; aún cuando este contenido es bajo; algunos autores como Baró et al. (2001) califican a este tipo de lactosueros como una rica y variada mezcla de proteínas (alrededor del 20 % de las proteínas que posee la leche de vaca), lo cual lo convirtió en una buena opción para utilizarlo en la elaboración productos de panificación a fin de mejorar la composición química de este tipo de alimentos. Caracterización química de los panes elaborados En la tabla 1 se muestra la caracterización de los panes en donde se ha remplazado el agua por lactosuero comparado con una muestra de pan estándar.

Tabla 1. Caracterización química de los panes elaborados

% Parámetro Pan estándar Pan 70 % (concentración de lactosuero)

Pan 80 % (concentración de lactosuero)

Humedad 28.50 ± 0.79 24.00 ± 1.45 26.50 ± 1.78 Grasa 2.5 ± 0.03 1.42 ± 0.06 1.45 ± 0.04 Proteína 12.15 ± 0.57 16.54 ± 0.78 16.46 ± 0.69 Cenizas 0.21 ± 0.01 0.54 ± 0.02 0.59 ± 0.03 Carbohidratos 56.64 57.50 55.00

Media ± SD Con respecto a la humedad el pan blanco tradicional y los panes elaborados con lactosuero dentro del intervalo que reporta la NMX-F-442-1983 que va del 15 al 35% de humedad, lo


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cual los hace aptos para el consumo humano (Tabla 1). El porcentaje de grasa oscila entre el 1.4 y al 2.5 % lo que hace a estos panes aceptables por la NMX-F-442-1983; sin embargo la muestra control sobrepasa el 2.0 % como límite máximo de grasa aceptable esto puede deberse a que se agrega más grasa en la formulación a fin de mejorar la textura del pan (López et al., 1999). Sin embargo el parámetro más importante es el contenido de proteína ya que la norma mexicana NMX-F-406-1982 establece como el mínimo el 9 % de proteína que deben de poseer este tipo de productos de panificación; sin embargo los elaborados con el lactosuero son los que presentan el mayor porcentaje (más del 16%) comparados con el obtenido de una panadería tradicional que tiene alrededor del 12 %; el incremento en el contenido proteico se logro mediante la combinación de las proteínas del suero con las propias del grano (trigo), lo cual hace de este producto una buena opción de consumo debido al aporte de proteína (Davis, 2004). Con respecto a la pequeña evaluación sensorial, los resultados arrojaron que el uso de lactosuero como parte de la formulación de pan (bolillo), es agradable para la mayoría de personas que evaluaron los panes (15 jueces), lo que hace posible que este ingrediente pueda reemplazar el agua en la elaboración de pan; ya que en otros estudios se ha observado que el sabor suave de la proteína del suero es un beneficio adicional en la formulación de productos a base de granos fortificados con proteínas, ya que no interfiere con el perfil de sabor general del producto final, lo que hacen en cierta medida es ayudar a mejorar la textura (Güemes et al., 2009). CONCLUSIONES El análisis proximal realizado a los panes elaborados con lactosuero presentaron un mayor porcentaje de proteína en comparación con un pan tradicional; además de resultar agradable para los consumidores que realizaron la prueba de nivel de agrado, convirtiendo al lactosuero en un ingrediente en la elaboración de diferentes productos de panificación; lo que trae consigo su reusó evitando los problemas de contaminación a los que ha sido asociado. Es conveniente analizar el perfil de aminoácidos que presenta el lactosuero; además de probar diferentes métodos de concentración y realizar una prueba de perfil de sabor a fin de lograr que no se afecten las características organolépticas del producto final; complementando lo anterior con una análisis de la calidad microbiológica; lo que conlleva aun análisis completo de los productos elaborados, esto con la finalidad de establecer su vida de anaquel. REFERENCIAS AOAC. Official methods of análisis. (1990). Nº 970.51. 15th Edition. Washington, DC: Association of Official Agricultural chemists. Baró L, Jiménez J, Martínez-Férez A. y Bouza JJ. (2001). Péptidos y proteínas de la leche con propiedades funcionales. Ars Pharmaceutica. Volumen 42 Número 3-4. Davis L. (2004). Fortifying grain based products with whey protein [Davisco Foods International]. American Association of Cereal Chemestry. Vol. 49. p 4-5. Espinoza, J. (2007). Capítulo 4. Métodos de evaluación sensorial. Evaluación sensorial de los alimentos. Editorial Universitaria, La Habana, Cuba. pp.39-83 FAO Food and Agriculture Organization. 2006 Junio. Leche y Productos Lácteos. Perspectivas Alimentarias: Análisis de los Mercados Mundiales. Vol. 1. 36.


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EFECTO DE LA SUPLEMENTACIÓN ALIMENTICIA EN LOS CONTENIDOS

DE GRASA Y PROTEÍNA DE LA LECHE DE CABRA EN HATOS DE LA

COMARCA LAGUNERA Isidro Requejo L.M.*

1, Froto Madariaga M.L.

2, Hernández González L.E.

2, Chavira Zuñiga

M.A.2, Pastor López F.J.

1

INIFAP-Campo Experimental La Laguna

1. Blvd. José Santos Valdez # 1200, Col. Mariano

Matamoros, C. P. 27440. Matamoros; Coah.

Escuela de Ciencias Biológicas2 de la U.A de C. Torreón, Coah., Blvd. Torreón-Matamoros km 7.5.

*E-mail: [email protected]

RESUMEN: En la Comarca Lagunera los principales compradores de la leche de cabra son las empresas, Chilchota

Alimentos, S.A. de C.V., que se dedica a la producción de quesos y Productos de Leche Coronado S.A. de

C.V., en la elaboración de cajetas y paletas entre otros productos, Chilchota tiene dos formas de pagos sobre

la leche de cabra basada en el porcentaje del contenido de grasa. El objetivo de este trabajo fue dar una

suplementación alimenticia de maíz, sorgo, trigo, semilla de algodón y pasta de soya, semillas que por su

contenido nutricional coadyuvan en la producción de grasa y proteína en la leche. Se evaluaron tres hatos

lecheros de cabra en la Comarca Lagunera. Los resultados fueron del Hato uno de 3.57 a 4.42, en el Hato dos

de 3.2 a 4.62 y en el Hato tres de 3.07 a 4.51 aumentando así el porcentaje de grasa respectivamente, por otro

lado, el contenido del porcentaje de proteína disminuyo en el Hato uno de 3.85 a 3.37, en el Hato tres de 3.36

a 3.20; siendo mayor en el Hato dos de 3.0 a 3.23. En cambio Coronado no da a conocer un registro público

que indique los estándares de calidad en el porcentaje de grasa y proteína en la leche de cabra.

ABSTRACT: In the Comarca Lagunera the main buyers of goat milk are the companies Chilchota Alimentos, S.A. de C.V.,

dedicated to the production of cheese and Productos de Leche Coronado S.A. de C.V., in the elaboration of

cajeta and pallets and other products, Chilchota has two ways of payments on the goat milk based the

percentage of fat. The objective of this study was to provide a nutritional supplementation of maize, sorghum,

wheat, cotton and soybean, seeds for their nutritional content contribute in the production of fat and protein in

milk. We evaluated three goat dairy herds in the Comarca Lagunera. The results were a Herd of 3.57 to 4.42,

in the two Herd 3.2 to 4.62 and in the three Herd of 3.07 to 4.51 increasing the percentage of fat, respectively,

on the other hand, the percentage content of protein we decreased in the Herd of 3.85 to 3.37, in the three

Herd of 3.36 to 3.20; but was, higher in the two Herd of 3.0 to 3.23. Instead Coronado does not disclose a

public record that indicates the quality standards in the percentage of fat and protein in goat milk.

Palabras claves: Suplementación, Grasa, Proteína, Leche de cabra.

ÁREA: Lácteos

INTRODUCCIÓN

La leche contiene nutrientes de alto nivel de los cuales los cinco principales son: grasa,

proteína, lactosa, vitaminas y minerales, a partir de los tres primeros es de donde se

obtienen los sabores, aromas y principales características de los derivados lácteos, por

ejemplo, la proteína es el principal componente de los quesos, junto con la grasa, si se trata

de un queso madurado, entonces la grasa toma relevancia mediante ciertas reacciones

bioquímicas que ocurren durante la maduración, le confiere aroma, color , sabor y

consistencia determinados, en el caso del yogurt, la lactosa que es el azúcar natural de la

mailto:[email protected]


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leche, se fermenta con ayuda de los cultivos lácticos para lograr ese gel y sabor ácido

característicos (Galván, 2005).

Al igual que otras especies de rumiantes, la composición de leche de cabra se ve afectada

por diversos factores como: raza, características individuales, estado de lactación, manejo,

clima y composición de los alimentos (Guo et al., 2001), la cual posee características

únicas para fabricar quesos, ya que su grasa contiene mayor número de ácidos grasos que

intervienen en el sabor del queso, con niveles más elevados de ácido butírico, caproico,

caprílico y cáprico que la leche de vaca (Frau et al., 2010).

Para la industria láctea caprina es necesario conocer la calidad de la leche enviada por sus

proveedores durante todo el año, y medir sistemáticamente parámetros físicos y químicos

que sirvan para aceptar o rechazar la materia prima y pagar a los productores (Vega et al.,

2007).

En la Comarca Lagunera los principales compradores de la leche de cabra son Chilchota y

Coronado, empresas que reciben casi la totalidad de la producción que se vende a la

industria. Chilchota se dedica principalmente a la producción de quesos. Coronado procesa

la leche en forma de pasta y la transporta a su fabrica central ubicada en la Ciudad de San

Luis Potosí, en donde es elaborada finalmente para producir cajeta y paletas entre otros

productos (SAGARPA, 2006).

En los laboratorios de Chilchota se realizan análisis físico-químico de la leche para evaluar

la cantidad de agua presente, también se determinan los parámetros óptimos de grasa,

proteínas, cloruros, sales y de esta manera obtener mejores resultados.

Hay estándares de calidad, dentro los cuales Chilchota afirma que se pagan dos tipos de

precio por la leche de cabra de acuerdo al nivel de grasa que contenga. Con un porcentaje

de grasa de 3.3% al 3.7% se pagan a menor precio por litro de leche en comparación que

contiene de 3.80% hacia arriba, se paga a mejor precio por litro, siendo una diferencia

significativa en la calidad de la leche que se basa mucho en la alimentación del ganado

(Valdés, 2010).

Los caprinocultores de la Comarca Lagunera argumentan que las empresas acopiadoras de

leche de cabra le exigen una calidad de grasa más que de proteína; sin eso la leche no es

bien pagada.

En la Comarca Lagunera la alimentación para las cabras es de arbustos, zacate, hierbas,

mezquite y plantas xerófilas y de los esquilmos de melón y sandía después de la cosecha, es

por eso que la leche no alcanza los estándares de calidad de grasa y proteína pedida por las

industrias compradoras de la materia prima. El objetivo de este estudio fue la evaluación

del efecto de la suplementación para aumentar los contenidos de grasa y proteína de tres

hatos lecheros de la Comarca Lagunera.


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MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se llevo a cabo de Diciembre de 2010 (testigo) a Junio de 2011, siendo dos hatos

lecheros de Matamoros y uno de Viesca, Coah., el primer hato con 102, el segundo con 78

y el tercero con 70, dando un total de 250 cabras en producción, se tomaron muestras de

leche de las tinas de almacenamiento cada 15 días para su análisis, dando un total de 104

muestras mismas que fueron analizadas por duplicado. Entre los mes de Enero a Junio se

les dio una ración de 250g/animal/día de suplemento alimenticio que consistió de maíz,

sorgo, trigo, semilla de algodón y pasta de soya para el aumento de grasa y proteína. El

análisis de la leche se realizó en el Milkoscope, Modelo: Expert Automatic en el laboratorio

de Inocuidad Alimentaria y Valor Agregado del CELALA, determinando el porcentaje de

grasa y proteína a la leche recolectada. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la tabla 1 se presentan los porcentajes de grasa y proteína de la leche de cabra de los

hatos estudiados.

Tabla 1. Porcentaje de grasa y proteína en los tres hatos lecheros de la Comarca Lagunera.

% GRASA % PROTEÍNA

Hato 1 Hato 2 Hato 3 Hato 1 Hato 2 Hato 3

Diciembre 3.57 3.2 3.07 3.85 3.00 3.36

Enero 5.04 4.96 4.56 3.85 3.09 3.14

Febrero 5.19 4.60 4.89 3.27 3.06 3.18

Marzo 4.04 4.87 4.17 3.03 3.45 3.08

Abril 4.15 4.66 4.28 3.28 3.00 3.32

Mayo 4.00 4.23 4.53 3.18 3.44 3.12

Junio 4.10 4.40 4.64 3.61 3.36 3.38

En la Tabla 2 se presentan porcentajes de grasa y proteína que fueron obtenidos en leche de

cabra por los diferentes autores

Tabla 2. Porcentajes de grasa y proteína analizados por diferentes autores

Autores

Leche de cabra

Grasa Proteína

(1) Flores et al., 2009. 5.4 4.3

(2) Mac Donald. 1999 y Oficina de Ciencia y

Tecnología. 2004.

4.1 3.6

(3) Rodríguez y Valencia. 2006. 3.6 3.0

(4) Valdés. 2010. Chilchota 3.8% No lo menciona

En la Tabla 3 se presenta una comparación de porcentajes de grasa y proteína obtenidos en

este trabajo y por los diferentes autores


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Tabla 3. Comparación de porcentajes de grasa y proteína obtenidos de cada hato y de los

diferentes autores.

Leche de cabra Hato 1 Hato 2 Hato 3 Autor 1 Autor 2 Autor 3 Autor 4

Chilchota

Grasa 4.42 4.62 4.51 5.4 4.1 3.6 3.8%

Proteína 3.37 3.23 3.20 4.3 3.6 3.0 no lo menciona

Los porcentajes obtenidos de grasa en el presente estudio en los tres hatos fueron mayores

que los reportados por Mac Donald. 1999, Oficina de Ciencia y Tecnología. 2004;

Rodríguez y Valencia. 2006; sin embargo, menor que lo reportado por Flores et al. 2009.

En base a los porcentajes de proteína obtenidos en el trabajo, estos fueron mayores que los

reportados por Rodríguez y Valencia en el 2006. Sin embargo, son menores que los

reportados por Flores et al. 2009; Mac Donald en 1999 y la Oficina de Ciencia y

Tecnología en el 2004.

Valdés en el 2010, menciona que la empresa Chilchota pide un 3.8 por ciento de grasa para

ser pagada a un mejor precio por litro de leche. De acuerdo a los resultados del porcentaje

de grasa obtenidos en el presente trabajo, estos fueron mayores en los tres hatos lecheros,

por lo que están dentro de los límites de aceptación de dicha empresa, cabe mencionar que

el porcentaje de proteína no lo toman en cuenta. Con respecto a la empresa Coronado no se

encontró ningún registro de los porcentajes de grasa y proteína que son requeridos por

dicha empresa.

CONCLUSIONES

La suplementación alimentaria en las cabras es una buena estrategia útil para

aumentar los contenidos de porcentaje de grasa y proteína en la leche de

cabra.

El elevado contenido de grasa y proteína que se observo en el estudio, se

convierte aun más atractivo para los caprinocultores que se dedican hacer

quesos, que verán un rendimiento elevado es su producción.

Con estos resultados de 4.42, 4.62 y 4.51 por ciento de grasa, sobre pasa las

exigencias de las industrias lácteas aumentando así el pago de la leche de

cabra, como Chilchota que pide un 3.8 por ciento de grasa y que es pagada a

mejor precio.

Los caprinocultores de la Comarca Lagunera podrán vender a mejor precio la

leche de cabra con la suplementación mencionada.


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REFERENCIAS:

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Galván D.M.P. 2005. PROCESO BÁSICO DE LA LECHE Y EL QUESO. Revista Digital

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http://www.coahuila.gob.mx/archivos/filemanager/noticias/EN_LOS_MEDIOS/2010/6/18_de_Junio/ChilchotainauguracentrodeacopiodelecheMILENIO.COM.pdf

XIV Congreso Nacional de Ciencia y

Tecnología de Alimentos

529 Jueves 24 y viernes 25 de Mayo de 2012,

Biblioteca Magna Raúl Rangel Frías, UANL.

Monterrey, N.L.


MÉTODO MOLECULAR PARA IDENTIFICAR EL GEN HISTIDINA

DESCARBOXILASA (hdc) Y TIROSINA DESCARBOXILASA (tdc) EN QUESOS

FERMENTADOS

González Martínez, M.T,

a *

-González Martínez, B .E;

a. Arredondo Mendoza G.I.

a , Campos

Góngora, E.a a Universidad Autónoma de Nuevo León. Facultad de Salud Pública y Nutrición.

Dr. Aguirre Pequeño y Yuriria S/N Mitras Centro. CP. 64460 Monterrey, Nuevo León.

México.

* [email protected]

RESUMEN:

La industria alimentaría debe proveer alimentos inocuos por lo cual es importante prevenir

la formación de aminas biógenas, principalmente las que representan mayor riesgo para la

salud como son la histamina y tiramina, por el efecto tóxico directo de estos compuestos y

su interacción con algunos tratamientos médicos. Estas aminas se forman por la presencia

de bacterias con las enzimas amino descarboxilasa. Por lo que son utilizadas como

indicadores de la calidad de la materia prima. El objetivo de este estudio fue identificar por

métodos moleculares los genes que codifican las enzimas histidina y tirosina

descarboxilasa, mediante la extracción de DNA bacteriano de los quesos fermentados y

posteriormente por la Reacción de la Cadena de la Polimerasa (PCR). Los productos

amplificados fueron visualizados por electroforesis en gel de agarosa. Se obtuvo como

resultando una técnica específica y sensible, para la identificación de los genes. De las ocho

muestra analizadas se identifico el gen tirosina descarboxilasa (tdc) en seis quesos, tres de

los cuales además presentaban el gen histidina descarboxilasa (hdc).

ABSTRACT:

The food industry must provide safe food so it is important to prevent the formation of

biogenic amines, particularly those of increased health risk such as histamine and tyramine,

due to the direct toxic effect of these compounds and their interaction with some medical

treatments. These amines are formed by the presence of bacteria with amino decarboxylase

enzymes, so they can be used as indicators of quality of raw material. The aim of this study

was to identify by molecular methods the genes encoding the enzymes hystidine and

tyrosine decarboxylase, by extracting bacterial DNA from fermented cheese and

subsequently by the Reaction of the Polymerase Chain (PCR). The amplified products were

visualized by electrophoresis in agarose gel. A specific and sensitive technique for the

identification of genes was obtained. Of the eight samples analyzed, tyrosine decarboxylase

gene (tdc) was identified in six cheeses, three of them also showed gen histidine

decarboxylase (hdc).

Palabras clave: PCR, Aminoácido descarboxilasa y Quesos

ÁREA: Lácteos





Monterrey, N.L.


INTRODUCCIÓN

Las aminas biógenas son compuestos orgánicos de bajo peso molecular sintetizadas por la

presencia de microorganismos presentes en los alimentos con enzimas aminoácido

descarboxilasas. Estos microorganismos pueden estar presentes por contaminación o por

bacterias utilizadas para la fermentación de alimentos. Las aminas biógenas tienen también

influencia sobre las características organolépticas de los alimentos.

Enzimas del organismo humano que degradan aminas biógenas

En el metabolismo humano la monoamino oxidasa (MAO) CE1.4.3.4 y la diamino oxidasa

(DAO) EC 1.4.3.6 son las enzimas encargadas de catabolizar las aminas biógenas de los

alimentos en condiciones normales. El procesos de desintoxicación puede verse alterado

cuando la ingesta de aminas biógenas es muy elevada o en personas donde estas enzimas

no son funcionales. Existen además sustancias que pueden inhibir estas enzimas, como el

alcohol, y fármacos como los antihistamínicos, medicamentos contra la malaria o

antidepresivos (Maintz y Novak, 2007a; Karovicova y Kohajdova, 2005a).

Una gran variedad de bacterias, que poseen la enzima histidina descarboxilasa, los más

importantes son: Escherichia, Salmonella, Shigella, Clostridium, Streptococcus,

Leuconostoc, Enterobacter Lactobacillus, la especie que se ha identificado en quesos

fermentados son Lactobacillus buchneri, L. fermentum, L. helveticus, Enterococcus

faecium, y L. lactis subsp. Lactis. Entre las bacterias que tienen actividad tirosina

descarboxilasa se encuentran diferentes géneros como Leuconostec, Lactococcus,

Enterococcus o Carnobacterium (Lucas et al., 2003). En quesos se han identificado las

bacterias Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Enterococcus durans,

Entererocccus hirae, Lactobacillus brevis, Lactobacillus curvatus (Ladero V et al, 2010).

Efectos tóxicos de la histamina en el organismo humano.

La histamina se forma por la descarboxilación (grupo α carboxilo) de la histidina por la

enzima histidina descarboxilasa La histamina fue la primera amina biógena identificada

como causante de intoxicación por alimentos, principalmente pescados de la de la Familia

Scombroidae, además se ha identificado en vinos, quesos, salchichas y otros alimentos. La

histamina ingerida en altas concentraciones causa síntomas como dolor de cabeza, náuseas,

vómito, diarrea, dolores abdominales, vasodilatación y taquicardia. (Valle Vega, 2006);

Maintz and Novak, 2007b). Investigadores como Karovikova and Kohajdova en 2005b

reportan que ingestas de histamina de 5-10 mg puede ser considerado como riesgo para

personas sensibles, concentraciones de 10 mg es considerado como límite tolerable,

concentraciones de 100 mg se maneja como una intoxicación media y concentraciones de

1000 mg producen una intoxicación alta.

Efectos tóxicos de la tiramina en el organismo humano

La tiramina se forma por la descarboxilación (grupo α carboxilo) de la tirosina por la

enzima tirosina descarboxilasa. La tiramina ha sido relacionada como responsable de

intoxicación después de la ingesta de queso, por lo que su intoxicación fué llamada

“Reacción del queso” Los síntomas de toxicidad por tiramina son, hipertensión arterial

aguda, lo que provoca una cefalea palpitante fiebre, vómitos (Yongjin et al, 2007). En

personas sensibles o que presentan inhibición de la monoamino oxidasa (IMAO) se

considera que 6 mg/Kg de tiramina son tóxicos (Ruiz-Capillas and Jiménez-Colmenero,





Monterrey, N.L.


2004).El objetivo es investigar en quesos fermentados la presencia de los genes histidina y

tirosina descarboxilasas por la Reacción de la Cadena de la Polimerasa.

Al investigar en quesos fermentados la presencia de bacterias con el gen que codifica la

enzima podrá ser de utilidad para la industria de lácteos detectar las causas y prevenir su

formación y así disminuir el riesgo de intoxicación al ingerir estos alimentos.


Muestras de quesos fermentados.

Se investigaron 8 quesos fermentados Chihuahua y tipo Chihuahua que se comercializan en

el área metropolitana de Monterrey, N.L. México Elaborados con leche pasteurizada de

vaca. Las cepas de referencia utilizadas como control positivo para identificar el gen hdc

fue el Lactobacillus 30a ATCC 33222 este bacilo tiene una enzima histidina descarboxilasa

la cual depende de un pH ácido regulado para que se produzca la descarboxilación de la

histidina dando como producto histamina y CO2. (Schelp E et al, 2001).

Otra cepa seleccionada el Lactobacillus brevis 367 utilizada como control positivo, para

identificar el gen tdc, esta cepa tiene la enzima tirosina descarboxilasa la cual a un pH ácido

descarboxila la tirosina.

Extracción del DNA

Extracción del DNA de las cepas de referencia se realizó por la técnica de Randazzo et al

(2002a).Para la extracción de DNA en quesos se desarrollo una metodología de varias

etapas que consistió en la eliminación de la grasa de quesos como la describe Randazzo et

al. (2002b) seguido de incubación durante 16 horas a 25°C con lisozima (Research organic)

y prosiguiendo la extracción de DNA por el Kit (Promega SV Total RNA Isolation

System). Siguiendo las instrucciones del fabricante .El DNA fue almacenado a menos

20°C.Comprobación de DNA bacteriano se realizó con un PCR para Eubacterias utilizando

los primers POF. 5’-GAGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’ y 338F.- 5’GCTGCCTCCCGT

GGAGT-3’ con las siguientes condiciones en el termociclador iniciando con 95°C por 5

min. y 30 ciclos de 95°C por 0.5 min. 58°C por 1 min. 72°C por 4 min y extensión final de

72°C por 7 min.

Identificación del gen de la enzima histidina y tirosina descarboxilasa.

La identificación de el gen hdc que codifican la enzima histidina descarboxilasa se realizó

llevando como cepa control DNA de Lactobacillus 30a, ATCC 33222 para la reacción de

PCR. Los iniciadores utilizados fueron Hdc1 5’TTGACCGTATCTCAGTGAGTCCAT-3’

y Hdc2 5’-ACGGTCATACGAAACAATACCATC-3’ utilizados por Fernández et al

(2006a). El PCR se realizó con la preparación de un mix con las siguientes

especificaciones, MgCl 1.0 μL, 3 pmoles de los primers Hdc1y Hdc2, de DNTPs, 2,5 y 0,5

U de Taq DNA polimerasa, con 2 μL de DNA para un volumen final de 25 μL. La PCR fue

realizada en un termociclador de gradiente (Maxygene). Iniciando con un ciclo de 95°C

durante 5 min, seguido de 35 ciclos de 1 min. a 95°C, 1 min. a 50°C. 1 min. a 72°C y un

ciclo final de 72°C durante 10 min. Para la ampliación del fragmento tdc se llevo como

cepa control el DNA de Lactobacillus brevis, ATCC 367 para la reacción de PCR se

diseñaron los iniciadores degenerados TGZ-F- 5’GCWAAYYTDGARGGDYTHTGGTAT

GC-3’ y TER-R2-5’CCAWGAATARTGYTTHGTTTGTGG-3’. La PCR fue realizada en

un termociclador de gradiente (Maxygene). Iniciando con un ciclo de 95°C durante 5 min,





Monterrey, N.L.


seguido de 35 ciclos de 1.0 min. a 95°C, 1.0 min. a 52°C. 2 min. a 72°C y un ciclo final de

72°C durante 5 min. Los productos de PCR se visualizaron en un gel de agarosa al 2% y

1,5 % teñidos con bromuro de etidio. (J. Sambrook et al., 2001). Identificando las bandas

de 174 y 252 pb respectivamente.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Se realizó la extracción directa de DNA bacteriano de las 8 muestras de quesos como lo

muestra la figura 1

Figura1.-Productos de PCR del fragmento del 16S rDNA bacteriano

En la figura 1 se observa la comprobación de DNA bacteriano de los ocho quesos por la

técnica de PCR para Eubacterias,

Teniendo los siguientes resultados de los 8 quesos, en 6 de ellos se detectó el gen tirosina

descarboxilasa y solo en 3 quesos se identificó el gen de histidina descarboxilasa. (tabla1)

Tabla 1.-Resultados de la PCR para identificar los genes hdc, tdc en las muestras de quesos

Queso Detección molecular de genes aminoácido

descarboxilasa

hdc tdc

A + +

B - +

C - +

D + +

E - -

F - +

G + +

H - -

Los resultados de la investigación el gen histidina descarboxilasa (hdc), de las muestras de

quesos estudiadas por la Reacción de la Cadena de la polimerasa (PCR) se presentan en

(fig.2).





Monterrey, N.L.


Figura.-2.-Carril.-1.-Marcador molecular, 2.-Queso A, 3.- Queso D, 4.- Queso G, 5,6.-

Queso inoculado con L.30, 7.-Control +

En la figura 2 encontramos la electroforesis correspondientes al gen hdc en los quesos

identificados como A, D y G y en la cepa control con una banda de 174 pb. (Fernández et

al.2006b).

Figura. 3 -carril.1.Marcador molecular, 2.-Queso A, 3.-Queso B, 4.-Queso C, 5.-Queso D,

6.-Queso E, 7.-Queso F, 8.-Queso G, 9.-Queso H, 10.control +

En la figura 3 se encuentran la electroforesis del PCR realizado a las muestras de queso

donde se identifica el gen (tdc) tirosina descarboxilasa en los quesos identificados A, B, C,

D, F, G y cepa control con una banda de 252 pb.

Del análisis de quesos Chihuahua y tipo Chihuahua se encontró lo siguiente, en los quesos

A, D, G se detecto la presencia de los genes histidina y tirosina descarboxilasa y en los

quesos B, C y F solo el gen tirosina descarboxilasa y para los quesos E y H los resultados

fueron negativos.

Fernández et al (2006c) sugieren que se utilice el PCR desde el inicio de la vida de anaquel

de los quesos, los resultados servirán para predecir que durante su almacén o cambios de

temperatura del producto se producirá la histamina o tiramina según el gen detectado.

CONCLUSIONES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

252 pb

200pb

300pb

100 pb

200 pb 174 pb

1 2 3 4 5 6 7





Monterrey, N.L.


Se consiguió realizar una extracción del DNA de las cepas utilizadas como control positivo

para la PCR.

Se consiguió realizar una extracción del DNA bacteriano presente en los quesos.

Se logro contaminar quesos con cepas con los genes hdc y tdc y realizar la extracción del

DNA y detectar su presencia por PCR.

La técnica de PCR puede ser utilizada para detectar la presencia de los genes hdc y tdc a

partir de cultivos o por extracción directa de DNA de las bacterias presentes en el queso.

Las características de la Reacción de la Cadena de la Polimerasa (PCR) es un método

molecular específico y sensible para detectar bacterias con el gen que codifica la enzima

hdc y tdc en diferentes momentos de la elaboración del queso o durante su vida de anaquel.

REFERENCIAS

Maintz L; Novak N. 2007 Histamine and histamine intolerance The American Journal of

Clinical Nutrition. 85-5 1185-1196.

Karovicova J, Kohajdova Z. 2002. Biogenic Amines in Food. Chem 59(1) 70-79.

Lucas P; Landete J; Coton, M; Coton E; Louvaud- Funel A ;( 2003). The Tyrosine

Decarboxylase Operon of Lactobacillus brevis IOEB 9809: characterization and

conservation in Tyramine-Producing Bacteria. FEMS Microbiology Letters. 229: 65-71.

Ladero V, Calles MF, Álvarez MA. 2010. Toxicological Effects of Dietary Biogenic

Amines. Instituto de Productos Lácteos de Asturias (CSIC).

Valle Vega P. 2006. Tóxicos presentes en los alimentos. En: Química de los alimento Badui

4ta edición Editorial Pearson Addison Wesley. México. pp-565-601.

Yongin H, Wenshui X, Xiayong L. 2007. Changes in biogenic amines in fermented silver

carp sausages inoculated with mixe starter cultures. Food Chemistry 104:188-195.

Ruiz Capillas C, Jiménez –Colmenero F. 2004. Biogenic Amines in Meat and Meat

Products. Reviews in Food Science and Nutrition; Health & Medical Complete 44: 489-

499.

Schelp E, Worley S, Monzingo A F, Ernst S, Robertus J. D. 2001. pH-induced Structural

Changes Regulate Histidine Decarboxylase Activity in Lactobacillus 30a. J. Mol. Biol.

306, p. 727- 732

Randazzo, CL, Torriani S, Akkermans AD, de Vos WM, Vaughan EE. 2002. Diversity,

dynamics, and activity of bacterial communities during production of an artisanal Sicilian

cheese as evaluated by 16S rRNA analysis. Appl. Environ. Microbiol.68, 1882-1892.

Fernández M, Rio del B, Linares DM, Martín MC, Álvarez MA. 2006 Real- time

polymerase chain reaction for quantitative detection of histamine-producing bacteria: use in

cheese production. American Diary Science Association. 89: 3763-3769.

Sambrook J.; Fritsch E.F,. Maniatis T. 2001. Molecular Cloning: a laboratory manual.

2nd ed. N.Y., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989.

1659 p. ISBN 0-87969-309-6.

Sambrook J, Fritsch, EF, Maniatis T. 1989.Molecular Cloning: a laboratory manual. 2nd

ed. N.Y. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Laboratory Press,. 1659 p.

ISBN 0-87969-309-6.


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COMPORTAMIENTO DE LOS ÍNDICES DE MADURACIÓN Y ÁCIDOS

GRASOS LIBRES DEL QUESO SEMICURADO PURO DE CABRA MURCIANO-GRANADINA

Quintero-Lira A.

a,*, Marín-Iniesta F.

b, Gómez-Plaza M.E.

b, Pimentel-González D.J

a., Campos-

Montiel R.G.a

aUniversidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Instituto de Ciencias Agropecuarias, Avenida

Rancho Universitario Km 1, 43600, Tulancingo, Hidalgo, México. bUniversidad de Murcia, Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología, E-

30100, Espinardo, Murcia, España. * [email protected].

RESUMEN: Hoy en día, las mejoras zootécnicas, y por otra parte, las tecnológicas, han hecho posible que la leche de cabra

obtenida de animales sanos, bajo óptimas condiciones de manejo y alimentación, y tratada con los adecuados

procesos tecnológicos, pueda competir con la leche de vaca y oveja, tanto en calidad como en sabor. En la

región de Murcia se elaboran quesos semicurados y curados, en estos quesos durante la maduración surgen

tres principales cambios bioquímicos como son la glicolisis, lipolisis y proteólisis, siendo estos dos últimos

los que marcan de forma importante el desarrollo de aroma y sabor del producto final. En base a lo anterior se

planteo el trabajo cuyo objetivo principal fue el conocer las fracciones nitrogenadas (nitrógeno soluble,

nitrógeno no proteico, nitrógeno no caseínico) y los ácidos grasos libres durante la maduración. Los

resultados obtenidos demuestran que los índices de proteólisis en los quesos estudiados indican una actividad

proteolítica moderada y adecuada al tipo de queso estudiado y la cantidad de ácidos grasos libres no varió

significativamente durante la maduración.

ABSTRACT: Today, improved husbandry, and on the other hand, technology has made possible the goat milk obtained

from healthy animals under optimal feeding and management conditions and treated with appropriate

technological processes can compete with milk cow and sheep, both in quality and taste. In the region of

Murcia are made semi-hard cheeses and cured in these cheeses during ripening arise three major biochemical

changes such as glycolysis, lipolysis and proteolysis, the latter two which significantly marked the

development of aroma and flavor of the product end. Based on the above wont work whose main objective

was to know the nitrogen fractions (soluble nitrogen, nonprotein nitrogen, casein nitrogen) and free fatty acids

during ripening. The results obtained show that the rates of proteolysis in cheese studied indicate a moderate

proteolytic activity appropriate to the type of cheese studied and the amount of free fatty acids did not change

significantly during ripening.

Palabras clave: Queso, maduración, proteólisis y ácidos grasos libres.

ÁREA: Lácteos INTRODUCCIÓN El queso es un alimento universal que se produce en casi todas las regiones del mundo elaborado con leches precedentes de diversas especies de mamíferos. Los quesos se pueden elaborar con diferentes tipos de leches, como son de vaca, oveja, cabra, búfala, etc. Los quesos elaborados con leche de cabra tienen características muy apreciadas y son productos muy típicos en los países mediterráneos (Requena, 1991). España es un país con más de 100 tipos de quesos diferentes, teniendo en cuenta que existen varias razas de cabras y cruces de las mismas, se han establecido alrededor de diez variedades pero, de ellas, tres razas sobresalen porque su leche es especialmente adecuada para la producción de quesos; la Murciano-Granadina, la Malagueña y la de las Islas Canarias (M.A.P.A. 2010). La



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elaboración de queso incluye la aplicación de principios físicos, químicos, bioquímicos y biológicos los cuales llevan a la formación de la cuajada y su almacenamiento bajo condiciones en las que madure apropiadamente. Tal vez la consideración más importante en la fabricación de cualquier tipo de queso es obtener un producto aceptable tanto desde el punto de vista del aroma y el sabor como de la textura. La maduración de los quesos plantea uno de los problemas más complejos de la bioquímica de las sustancias alimenticias. Está caracterizada por una serie de cambios químicos, como la degradación de proteínas, hidrólisis de grasas, producción de ácidos volátiles, fermentación de lactosa, etc., a cargo de diversas enzimas (lácticas, microbianas, fúngicas, etc), que modificando el cuerpo de la cuajada, le dan una textura, sabor y aroma característicos, de acuerdo con el tipo de queso elaborado (McSweeney et al., 2000). La maduración es por lo tanto el resultado global de una serie de fenómenos como son: proteólisis, desaminación y descarboxilación; lipólisis y degradación de los ácidos grasos; sacarolisis y fermentación del ácido láctico; reacciones ácido básicas y efecto tampón. A éstos se añaden las acciones sinérgicas de las sustancias sápidas, etc. No cabe duda que el proceso de maduración contribuye de forma notable en la composición y las características organolépticas del producto final (Quintero, 2010). MATERIALES Y MÉTODOS

Elaboración del queso semicurado

El queso se elaboró con leche pasteurizada de la raza murciano-granadina y se realizó la

fabricación de acuerdo como se elabora de forma tradicional en la planta de quesos

“Central Quesera Montesinos” (Jumilla), situada al norte de la Región de Murcia, España.

Determinación de nitrógeno en queso

Se determina por el método descrito por Casado (1991). La determinación del nitrógeno

total se realiza por aplicación del método del boque digestión (Microkjeldahl).

Determinación del nitrógeno soluble del queso (NS) Esta determinación se ha realizado por el método mencionado por Requena, 1991. Se

tomaron 20g de queso finamente rallado y se le añadió 150 ml de agua destilada a 50ºC y se

homogenizan. Se completa hasta 250 ml y se dejan 16 horas en un baño de agua a 25ºC con

agitación. Se centrifuga y se filtra. Del filtrado se toman 25 ml (que corresponde a 2g de

queso y se sigue la determinación del nitrógeno por el método micro-kjeldahl).

Determinación del nitrógeno no proteico en queso (NNP) A 50 ml del filtrado anterior (NS) se le añadió 120 ml de ácido tricloroacético al 20%, se

completa hasta 200 ml con agua destilada, dejando reposar una hora y se filtra con papel

Whatman nº 40, se toman 50 ml para hacer el micro-Kjeldahl.

Determinación del nitrógeno no caseínico (NNC) Se siguió el procedimiento de Kuchroo y Fox (1982) mencionado por Requena (1991). Se

tomaron 40g de queso finamente rallado y se le añadió 80 ml de agua destilada a 45ºC y se

homogeneizaron. Esta mezcla se lleva a 200 ml y se le añadió ácido acético al 20% hasta

alcanzar un pH de 4,6. Se incubó durante 1 hora a 40ºC en agitación, se reajustó el pH a

4,6 separando posteriormente el precipitado por centrifugación (3,000g por 10 minutos); el

sobrenadante se filtró, se tomó 10 ml del filtrado, y se analizó según el método de micro-

Kjeldahl.


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Monterrey, N.L.


Determinación del contenido en tirosina y triptófano en queso Se determinó de acuerdo a la técnica propuesta por Martín (1987). Se agregan a 10g de

queso, 40 ml de citrato sódico 0,5 M y 80 ml de agua destilada, se homogenizan a alta

velocidad durante 7 minutos. La solución lechosa homogénea se transvasa a un matraz y se

afora a 200 ml. 10 ml de HCl 1,41 N se le añaden a la solución citratada de queso y la

mezcla se lleva hasta 125 ml con agua destilada, se filtra. Una alícuota de 25 ml se diluye

con el mismo volumen de agua destilada. El blanco se hace con 20 ml de citrato sódico 0,5

M, 10 ml de HCl 1,41 N y 220 ml de agua destilada. Se lee en el espectrofotómetro a 270 y

290 nm, el equipo utilizado fue The Bausch & Lomb.Spectronic 20.

% Tirosina = 906 (0,95xE270 – 1,30E290) % Triptófano = 1021(0,307xE290 – 0,020E270)

Determinación de aminoácidos libres en queso

Se tomaron 20g de queso y se homogeneizan con 100 ml de agua y se filtra, 1 ml del

filtrado se desproteiniza con 5 ml de ácido sulfosalicílico al 3%. Se centrifuga. A 0,2 ml de

la muestra se le añaden 0,1 ml de tampón citrato (pH 5), 0,2 ml de reactivo de cianuro. Se

agita y se lleva a baño de agua caliente durante 15 minutos a 100ºC. Se enfría y se añaden 2

ml de etanol al 60%. Se agita y se toma la lectura en el espectrofotómetro a 570 nm. El

equipo utilizado fue The Bausch & Lomb.Spectronic 20. En las determinaciones

cuantitativas se usó como patrón una solución de leucina que contiene 60 g/ml.

Determinación de la composición de ácidos grasos libres (AGL) en queso

La determinación de la composición en ácidos grasos libres, se realizó utilizando la técnica

de Martín (1988), únicamente en las muestras de los quesos al final de la maduración (49

días). A 10g de muestra, se adiciona 10 ml de agua destilada y se acidifica con ácido

sulfúrico. Se adiciona 5 ml de ácido nonanoico al 0,6% (p/v) como patrón interno y 7 ml de

éter dietílico. Toda la mezcla se homogeniza durante 3 minutos. Posteriormente se

centrífuga a 4000 rpm durante 10 minutos y se deja reposar otros 5 minutos para separar la

fase orgánica. Una vez separada se transvasa a un frasco que contenga 1g

aproximadamente de sulfato de sodio anhidro y se deja reposar por 10 minutos. Después se

colocan 3 ml en un frasco y se le adiciona 1 ml de TMAH (hidróxido de tetrametilamonio),

agitando durante 5 minutos a 1400 rpm. Se deja reposar 5 a 15 minutos. Enseguida se mide

la metilación, agregando 5 gotas de azul de timol y se valora con HCl 1N. Por último 1 l

de solución es inyectada en el cromatógrafo de gases.

Condiciones del cromatógrafo de gases: Los ácidos grasos libres fueron analizados en un

cromatógrafo de gases marca SHIMADZU, modelo GC-14-APSF, con detector de

ionización de llama (FID). Se utilizó una columna capilar de sílice fundida de Hewlett

Packard, HP-5 intercalada con 5% de fenilmetilsilicona de 0,25mm X 30m. La rampa de

temperatura utilizada es: Temperatura de la columna 50ºC durante 1 minuto, 90ºC a 10/min

y a 5/min en 190ºC donde permanecen durante 8 minutos. La temperatura del detector fue

de 280ºC y la del inyector 250ºC. Las muestras se inyectaron, con una jeringa de 10 l.

Análisis estadístico Todas las determinaciones estadísticas de media, desviación estándar y análisis de varianza

simple se realizaron con el programa informático de Statgraphics.


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Monterrey, N.L.



Componentes nitrogenados La maduración del queso engloba una serie de complejos procesos bioquímicos que, en

general, pueden agruparse en: glicólisis, proteólisis y lipólisis. La proteólisis puede ser

considerada como el fenómeno más importante que acontece durante la maduración del

queso, siendo el proceso que más contribuye al desarrollo de la textura y del sabor, con la

excepción de quesos azules y algunas variedades italianas en los que predominan la

lipólisis y la oxidación de los ácidos grasos (Menéndez et al.,1999). Los contenidos en

nitrógeno soluble en ácido tricloroacético (nitrógeno peptídico y aminoacídico) se emplean

habitualmente como índices de proteólisis y los niveles de nitrógeno soluble en ácido

fosfotúngstico (índice de aminoácidos libres) se consideran valores fiables del desarrollo

del sabor y aroma en quesos (Visser, 1993). En la Tabla 1 se muestran los resultados

obtenidos en el contenido de las fracciones nitrogenadas a lo largo de la maduración del

queso elaborado en la Región de Murcia.

Muestras Quesos (Días de maduración)

Concepto 7 28 49

NT

NNP

NS

TIR

TRIP

N-NH2

5,434a

(0,630)

5,496a

(0,849)

5,683a

(0,145)

0,265bc

(0,066)

0,980ac

(0,025)

1,407ab

(0,048)

1,742c

(0,417)

2,026c

(0,551)

2,710ab

(0,133)

0,331a

(0,018)

0,280a

(0,135)

0,311a

(0,011)

0,134a

(0,072)

0,630bc

(0,069)

0,093a

(0,049)

1,914a

(1,487)

0,104a

(0,007)

2,238a

(0,072)

Tabla 1. Evolución de los valores medios del nitrógeno total (NT), nitrógeno soluble (NS),

nitrógeno no proteico (NNP), tirosina (TIR), triptófano (TRIP) y nitrógeno amínico (N-

NH2) del queso a los 7, 28 y 49 días de maduración (los resultados están expresados en %

referidos a sólidos totales) a,b,c, diferencias significativas p> 0.05 entre los lotes durante el

proceso de maduración. Desviación estándar (datos en paréntesis)

Todos los índices de maduración aumentan durante el tiempo madurativo, aunque no todos

significativamente, siendo este aumento más marcado durante los primeros 28 días, lo cual

se le puede atribuir a la diferente actividad proteolítica de los cultivos iniciadores

utilizados, esto se puede comparar con los resultados obtenidos por Malcata et al. (1996),

que manifiesta que durante la maduración del queso en general se observa una proteólisis

suave que se acentúa a partir de los 21 días de curado, estabilizándose después al final de la

maduración. Los resultados de los contenidos en NNP y N-NH2 se pueden interpretar por la

hidrólisis inicial de la caseína que pudo estar relacionada en estos quesos con un mayor

desarrollo de lactococos en los mismos, ya que la actividad de estos microorganismos

aumenta el contenido de NNP y N.NH2 a partir de los polipéptidos y péptidos hidrolizados

de la caseína por acción del cuajo (Requena, 1991).


539


Monterrey, N.L.


Ácidos grasos libres

En la siguiente Figura 1 se muestra el perfil de los ácidos grasos libres y su comportamiento

durante la maduración (inicio, medio y final). Los valores medios encontrados en el queso

semicurado al inicio de la maduración y durante los 49 días, se van incrementando

paulatinamente para todos los ácidos grasos encontrados. Los ácidos grasos mayoritarios,

al final del periodo madurativo de este queso semicurado son el C16 (ácido palmitico),

seguido, del C10 (ácido caprico, C14 (ácido mirístico) y el C18 (ácido estéarico), con

54,67%, 21,31%, 19,21% y 17,97% respectivamente. Estos porcentajes son en base al área

total. Los bajos valores de ácidos grasos obtenidos se deben probablemente a que las

bacterias lácticas, son débilmente lipolíticas aunque se han detectado actividades

esterásticas en Lactococcus y Lactobacillus (Boavida, 2001). Los porcentajes de los

resultados encontrados en el comportamiento de los ácidos grasos durante la maduración

son similares a los reportados por Chamba et al. (2002) para el queso Emmental obteniendo

valores que se incrementan de forma paulatinamente durante la maduración, así también

para el queso Teleme elaborado con leche de cabra, según Mallatou et al. (2003).

C4 C6 C8 C10 C12 C14 C16 C18

0

10

20

30

40

50

60

Inicio

Media

Final

Figura 1. Porcentajes (respecto al área total) de ácidos grasos libres al inicio, intermedio y

final de la maduración.

CONCLUSIONES Todos los índices de proteólisis en los quesos estudiados indican una actividad proteolítica moderada y adecuada al tipo de queso estudiado, de las cepas microbianas utilizadas como cultivos iniciadores: Lactococcus láctis y cremoris, Lactococcus diacetilactis y Streptococcus termophilus. Según Eck, (1990) estos cultivos poseen una baja actividad proteolítica, lo que se puede comparar con los resultados obtenidos en este estudio. Podemos concluir que en el queso semicurado puro de cabra de la región de Murcia es poco intenso, debido al hecho que la lipasa endógena de la leche es inactivada por el tratamiento térmico de pasterización ya que el cultivo iniciador utilizado tiene poca actividad lipolítica. La cantidad de ácidos grasos libres no varió significativamente durante la maduración. REFERENCIAS Boavida, CJS. 2001. Caracterización sensorial y físico-química del queso Serpa. Tesis doctoral.

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541


Monterrey, N.L.


EFECTO INHIBITORIO DE COMPUESTOS FENÓLICOS SOBRE LA

CAPACIDAD HISTAMINOGÉNICA DE ENTEROBACTERIAS AISLADAS DE

QUESO FRESCO

Cueto-Wong MCa*, Ramos Clamont MG

b, BalagurusamyN

a., Hernández TF

a, EstupiñánHCG

a y

García de la Riva LA.a

a Universidad Autónoma de Coahuila. Escuela de Ciencias Biológicas. Departamento de Ciencia de

los Alimentos Orientados a la Salud. Ciudad Universitaria de la Universidad Autónoma de

Coahuila. Carretera Torreón-Matamoros, Km. 7.5, C.P. 27104. Torreón, Coah., México.

b Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C. Coordinación de Ciencia de los

Alimentos. Laboratorio de Bioquímica de Proteínas y Glicanos. Carretera a la Victoria, Km 0.6,

C.P.83000, Hermosillo, Son., México.

*[email protected]

Resumen:

El efecto inhibitorio de timol y carvacrol sobre la producción de histamina fue determinado por un método

enzimático. Las enterobacterias fueron aisladas de queso fresco. Cuatro cepas de 20 aisladas fueron

identificadas como Klebsiella sp., Citrobacter sp., Enterobacter sp. y Escherichia sp. Estas cepas poseen la

habilidad de descarboxilar histidina. La reacción positiva se reconoce por el cambio de color del medio Niven

a violeta después de 72 h a 37ºC. Los resultados obtenidos por el método de difusión en disco indicaron que

timol y carvacrol inhibieron el desarrollo de las cepas en las concentraciones estudiadas en rangos de 8.12 a

21.7 mm. El mayor efecto inhibitorio lo presentó carvacrol a una concentración de 1.5%. Los resultados del

porcentaje de inhibición de timol y carvacrol sobre la producción de histamina fueron variables. La mayor

inhibición en la producción de histamina (84.8%) se observó en la cepa de Citrobacter sp tratada con timol

(1.5%). El resto de las cepas tratados con las diferentes concentraciones de timol y carvacrol presentaron

efecto menor en la reducción del contenido de histamina. Los resultados de este estudio mostraron claramente

la capacidad de timol y carvacrol como inhibidores importantes de la formación de histamina.

ABSTRACT:

Theinhibitoryeffect of thymol and carvacrol onthehistamineproductionwasdeterminedbyanenzymaticmethod.

Enterobacteriaceaespecieswereisolatedfromcheese. Four of 20 strainswereidentified as Klebsiella sp.,

Citrobacter sp., Enterobacter sp. y Escherichia sp. Thesestrainshavetheabilitytodecarboxylatehistidine. A

positive reactionwasrecognizedby a color change in Niven´smediumtovioletwithin 72 h at 37º. The results

obtained by disk diffusion method indicated that thymol and carvacrol inhibited the growth of the strains at all

concentrations tested in ranges of 8.12 to 21.7 mm.Thegreatestinhibitoryeffectwaspresented carvacrol at a

concentration of 1.5%. Theresults of thepercentage of inhibition of thymol and carvacrol

onhistamineproductionwere variable. Thegreatestinhibitoryeffectonhistamineproduction (84.8%) wasobserved

in thestrain of Citrobacter sp treatedwiththymol (1.5%). Theotherstrainstratedwtihotherconcetrations of

thymol and carvacrol hadlesseffect in reducinghistaminecontents.The results of this study clearly showed the

capacity of thymol and carvacrol as important inhibitors of the formation of histamine.

Palabras clave:

Enterobacterias, histamina, timol, carvacrol

ÁREA: Lácteos

INTRODUCCIÓN

mailto:*[email protected]


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El queso es uno de los productos lácteos de mayor consumo, principalmente los quesos

frescos, elaborados de manera artesanal y comercializados en grandes cantidades en

mercados de la localidad. Sin embargo, el queso destaca por su variable contenido de

aminas biogénicas. Las aminas biogénicas son compuestos básicos nitrogenados que se

forman por la descarboxilación de aminoácidos o por la aminación y transaminación de

aldehídos y cetonas. Son de bajo peso molecular y sintetizadas como consecuencia de

diversos procesos metabólicos de microorganismos, plantas y animales (Silla-Santos,

2001). Una de las principales aminas biogénicas que puede ser encontrada en alimentos es

la histamina. Este compuesto se sintetiza a partir de una reacción de descarboxilación de

histidina catalizada por la histidin descarboxilasa. Puede ser producida durante la

elaboración y/o almacenamiento de productos alimenticios generalmente por medio de la

acción de bacterias contaminantes (Lawleyet al., 2008). El significado de las aminas

biogénicas en la ciencia de los alimentos está basada principalmente en su implicación

como agentes causantes de un gran número de episodios de envenenamiento por alimentos

y sobre el hecho de poder desencadenar varias reacciones fisiológicas (Koutsoumanis et al.,

2010). La mayoría de las intoxicaciones alimentarias se relacionan fundamentalmente con

la histamina, pero también con otras aminas biogénicas como la fenieltilamina y tiramina.

Se considera que el resto de las aminas biogénicas pueden contribuir a reforzar la acción de

las anteriores (Pérez, 2006). La histamina suele producir una reacción inmediata, idéntica a

la reacción alérgica, con enrojecimiento facial, inyección conjuntival, picor, ronchas,

náuseas y vómitos, diarrea y/o dificultad para respirar (Chin, 1997). Existen diferentes

métodos para detectar y cuantificar histamina en los alimentos. Entre los principales

destacan los métodos cromatográficos (HPLC) y los métodos enzimáticos. Los primeros

son más eficientes, sensibles y reproducibles, sin embargo, requieren equipo sofisticado y

uso de solventes y accesorios, por lo que resultan costosas (Marcobal et al., 2006). Los

métodos enzimáticos han sido reportados para detectar principalmente histamina, no

obstante representan algunas ventajas sobre los métodos por HPLC; son métodos fáciles de

realizar, no requieren de equipo sofisticado y de elevado coso, además, es posible analizar

un mayor numero de muestras en menos tiempo (Landete et al., 2004). Diferentes métodos

para limitar la formación de las aminas biogénicas o aumentar su degradación también han

sido reportados. Entre los principales se encuentra la refrigeración (Baston y Barna, 2010),

Presiones Hidrostáticas Altas (HHP) (Hugaset al., 2002), Irradiación (Min et al., 2007), el

uso de empaques en atmósferas modificadas (Gallas et al., 2010), el uso de cultivos

iniciadores (Lu et al., 2010), el uso de conservadores alimenticios (Lorenzo et al.,

2007;Mah y Hwang 2009a) y por medio del empleo de productos naturales (Mah et al.,

2009b;Paramasivam et al., 2007;Shakila et al., 1996). El objetivo del presente trabajo fue

determinar el efecto inhibitorio de compuestos fenólicos sobre la capacidad

histaminogénica de enterobacterias aisladas de queso fresco.


Aislamiento e identificación de enterobacterias Se analizaron cinco muestras de queso fresco elaborado de manera artesanal cuyo empaque

carecía de especificaciones (marca, contenido nutricional o fecha de elaboración o

caducidad) en diferentes establecimientos de la ciudad de Torreón, Coah. Se realizó el

análisis microbiológico de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM-121-SSA1-1994,


543


Monterrey, N.L.


Bienes y Servicios. Quesos: frescos, madurados y procesados. Se realizó el aislamiento de

enterobacterias que fueron conservadas en glicerol a -80ºC.

Determinación cualitativa en placa de enterobacterias histaminogénicas Para determinar cualitativamente la capacidad de producción de histamina se empleó el

Medio Niven (Niven et al., 1981). Su composición es:triptona (Fluka); 0.5%, extracto de

levadura (BD BIOXON); 0.5%, L-histidina hidrocloruro (L-Histidina-HCl.H2O; Sigma

Aldrich); 2.7%, NaCl; 0.5%, CaCO3; 0.1% (ambos JT Baker), agar (BD BIOXON); 2.0%

y de púrpura de bromocresol (Sigma-Aldrich); 0.006%. Los reactivos se disolvieron en

agua destilada. El medio se esterilizó a 121°C por 10 min. Se inocularon cajas Petri con

este medio con cada una de las cepas aisladas e identificadas, desarrolladas previamente en

agar BHI (Infusión Cerebro Corazón; BD BIOXON). Se incubaron por 24 h a 72°C.

Efecto antimicrobiano de timol y carvacrol sobre el desarrollo de cepas

histaminogénicas.

Para determinar la capacidad antimicrobiana de timol y carvacrol sobre el desarrollo de

cepas histaminogénicas se empleó el método de difusión en disco. Se prepararon

suspensiones de 108 UFC mL

-1 de cada microorganismo aislado en caldo BHI. Se tomaron

100 μL de cada cultivo y se extendieron en cajas Petri con agar BHI. Se colocaron discos

de papel Whatman de 6 mm de diámetro y se impregnaron con 12.5 μL de cada una de las

concentraciones (0.5, 1.0 y 1.5%) de los compuestos fenólicos previamente esterilizados

por filtración. Se incubaron 24 h a 37°C, se midió halo de inhibición y expresó en mm.

Como control negativo se empleó metanol al 50%. Las pruebas fueron realizadas en tres

ocasiones por triplicado. Carvacrol (W224502) y timol (T0501) fueron adquiridos en

Sigma-Aldrich Chemical Co., St. Louis, MO, USA.

Preparación de muestras

Las muestras se prepararon en caldo NB propuesto por López-Sabater et al. (1994). Su

composición es: peptona de caseína (Difco), 0.5%; NaCl, 0.5%; K2HPO4 (Fluka), 0.25% y

L-histidina.HCl.H2O, 1.0%. Los reactivos se disuelven en agua destilada y se ajusta el pH a

5.3. Se esteriliza a 121°C por15 min. Tubos con 5 mL de este medio se inoculan con 1mL

de suspensión de enterobacterias aisladas (108 UFC mL

-1). Se les añade 1 mL de cada una

de las soluciones de los compuestos fenólicos (timol y carvacrol) en concentraciones de

0.5, 1.0 y 1.5% y se incuban 24 h a 37ºC. Posteriormente se filtran a través de un filtros de

membrana de 0.2 μm.

Capacidad de inhibición de timol y carvacrol sobre la producción de histamina por un

método enzimático.

El método consiste en la acción a pH de 6.8, de la enzima diaminooxidasa (DAO); sobre la

histamina presente en las muestras. Como producto de la degradación de la histamina se

forma imidazol acetaldehído, amonio y peróxido de hidrógeno; se añade una segunda

enzima, la peroxidasa (HRP), que reduce los compuestos anteriores y, posteriormente se

añade leucocristal violeta (LCV) que en su forma reducida es incoloro, pasa a su forma

oxidada (cristal violeta) que es la forma colorida. Timol, carvacrol, DAO, HRP y

leucocristal violeta fueron adquiridos con Sigma-Aldrich Chemical Co., St. Louis, MO,

USA. La técnica empleada fue la propuesta Rodríguez-Jerez et al. (1994). Se coloca en un


544


Monterrey, N.L.


tubo de ensaye de 13x100, 0.5 mLde la muestra o patrón, se añade 1 mLde solución

amortiguadora de fosfatos pH 6.8, 0.5 ml de DAO, 0.5 ml de HRPy 0.1 ml de LCV. Se

incuba a 37° C en baño de agua por 15 min y se lee en un espectrofotómetro a 580 nm. Los

controles empleados fueron las cepas sin compuesto fenólico y con metanol al 50%. Las

soluciones estándar de histamina de 1, 5, 10, 15, 20, 25 y 30 mg L-1

se prepararon con HCl,

0.1 N.


Aislamiento e identificación de enterobacterias

Se estudiaron 4 cepas de 20 aisladas, las cuales fueron identificadas por medio de sus

características coloniales, morfológicas y pruebas bioquímicas como Klebsiella sp.,

Citrobacter sp., Enterobacter sp. y Escherichia sp. Estos resultados tienen relación con

estudios previos, en los que ha quedado demostrada la presencia de enterobacterias en este

tipo de quesos (Cristóbal and Maurtua, 2003).

Determinación cualitativa de la capacidad histaminogénica de enterobacterias

aisladas de queso fresco por medio de detección en placa

Las cuatro cepas estudiadas tienen la capacidad de producir histamina. La identificación

cualitativa de bacterias histaminogénicas mediante el empleo del medio Niven se basa en el

cambio de color del indicador púrpura de bromocresol. Cuando actúa la enzima histidín

descarboxilasa se forma histamina (básica) y aumenta el pH, esto provoca el cambio de

color del medio de amarillo a púrpura el cual no se presenta cuando se trata de bacterias no

histaminogénicas. La capacidad para producir histamina por enterobacterias ha sido

reportada anteriormente. Estudios recientes indican que Hafnia alvei, Hafnia paralvei,

Serratia liquefaciens, Escherichia coli, Enterobacter sp,Enterobacter cloacae,

Enterobacter aerogenes, Klebsiella oxytoca, Klebsiella terrigena,Klebsiella ornitholytica,

Klebsiella variicola, Citrobacter freundii, Citrobacter braakii,,Citrobacter youngae,

Enterobacter hormaechei, Enterobacter aglomerans, Serratia marcescens, Serratia

grimesii, Proteus vulgaris,Rahnellaaquatilis, Salmonella arizonae, Morganella morganii,

Providencia heimbachaey Pseudomona grpputida, aisladas de diversosproductoscomo

carne, salchichas fermentadas, empanadas de atún, pescado, Botillo (salchicha española) y

diferentes tipos de queso, producen histamina (Pircheret al., 2007; Chen et al., 2008; Kim

et al., 2009; Lorenzo et al., 2010; Coton et al., 2012).

Determinación del efecto antimicrobiano de timol y carvacrol sobre el desarrollo de

cepas histaminogénicas

Timol y carvacrol inhiben el desarrollo de enterobacterias aisladas de queso en las tres

concentraciones empleadas. Los resultados de las zonas de inhibición obtenidas se

presentan en la Tabla 1. Los resultados indican que entre las tres concentraciones de timol

no existen diferencias estadísticamente significativas con un nivel de 95.0% de confianza

de acuerdo a la prueba de múltiples rangos. En el caso de carvacrol, se muestran diferencias

estadísticamente significativas entre Escherichia sp. con respecto a las cepas restantes.


545


Monterrey, N.L.


Tabla 1. Actividad antimicrobiana de timol y carvacrol determinada por el método de difusión en disco

Enterobacteria

Zona de inhibición (mm)

Timol (%) Carvacrol (%)

0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5

Klebsiella sp. 9.35a 11.25

a 12.87

a 8.53

a 9.52

a 11.52

a

Citrobacter sp. 8.34a 13.79

a 13.17

a 8.12

a 8.89

a 8.38

a

Enterobacter sp. 9.08a 10.55

a 12.88

a 8.98

a 9.47

a 10.33

a

Escherichia sp. 10.76a 12.49

a 15.28

a 10.97

b 12.07

b 21.70

b

Los datos se presentancomomedia dela zonade inhibición(mm) de tres repeticiones.

Investigaciones previas han demostrado la capacidad de inhibición de diferentes

compuestos fenólicos sobre diferentes tipos de microorganismos. El empleo de una

concentración de 1.25 mM de carvacrol disminuye el número de UFC mL-1

de E.coli

O157:H7 aplicado en jugo de manzana almacenado a 4 y 25°C (Kiskó y Roller, 2005). Así

mismo, su efectividad ha sido demostrada contra bacterias Gram (+) (S. mutans, MTCC

890,S. aureus, MTCC 96, B. subtilis, MTCC 121, S. epidermidis, MTCC435 y Gram (-) (

E. coliMTCC 723) presentando zonas de inhibición de 13-25 mm para timol y 25-35 mm

para carvacrol(Mathelaet al., 2010).

Efecto inhibitorio de timol y carvacrol sobre la producción de histamina por un

método enzimático

La respuesta a la inhibición de la formación de histamina por un método enzimático es

variable. Los datos obtenidos se presentan en la Tabla 2. Los resultados, en el caso de

timol, muestran que entre las cepas de Escherichia sp. con respecto a Citrobacter sp. y

Klebsiella sp. se presentan diferencias estadísticamente significativas entre las tres

concentraciones empleadas con un nivel de 95.0% de confianza de acuerdo a la prueba de

múltiples rangos. En el caso de carvacrol, Citrobacter sp. presenta diferencia significativa

con respecto a Enterobacter sp. y Klebsiella sp.; de igual manera Escherichia sp. presenta

diferencia significativa con respecto a Enterobacter sp. y Klebsiella sp.

Tabla 2. Porcentaje de inhibición de timol y carvacrol sobre la producción de histamina

Enterobacteria

Inhibición (%)

Timol (%) Carvacrol (%)

0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5

Klebsiella sp. 50.0a 64.4

a 73.0

a 44.9

b 61.8

b 74.9

b

Citrobacter sp. 40.9ac

69.6ac

84.8ac

4.54a 12.5

a 20.6

a

Enterobacter sp. 38.0a 49.0

a 53.2

a 35.0

b 46.2

b 54.8

b

Escherichia sp. 25.3b 34.5

b 40.9

b 16.7

a 24.8

a 33.7

a


546


Monterrey, N.L.


Diferentes investigaciones indican el empleo de productos naturales para inhibir la

formación de aminas biogénicas. Entre estos producto se tiene al jengibre, ajo, cebolla

verde, pimiento rojo, clavo y canela. El extracto de ajo produce el efecto inhibitorio mayor.

Las concentraciones putrescina, cadaverina, histamina, tiramina y espermidina se reducen

11.2%, 18.4%, 11.7%, 30.9% y 17.45, respectivamente comparados con el control (Mah et

al., 2009c). Paramasivamet al. (2007) reporta el efecto inhibitorio de extractos de ajo,

cúrcuma y jengibre sobre bacterias productoras de histamina; las cuales en su totalidad

fueron inhibidas por el extracto de ajo y la cúrcuma a una concentración del 5%. También

se han evaluado las propiedades inhibitorias de la cúrcuma, pimienta, cardamomo, canela y

el clavo; los resultados determinaron que los tratamientos con cúrcuma, pimienta y

cardamomo inhiben particularmente a la histamina (Shakilaet al., 1996).

CONCLUSIONES Considerando los potenciales efectos de la histamina en la salud y su origen microbiano, la

presencia de estas sustancias en los alimentos es relevante desde los puntos de vista

tecnológico y de calidad alimentaria. En este sentido, el estudio de su presencia en

alimentos es de particular interés, ya que su presencia en los alimentos puede ser utilizada

como un indicador de la calidad higiénica de las materias primas y las condiciones de

elaboración y almacenamiento de los alimentos, por lo tanto resulta importante la

implementaciónde diferentes métodos para limitar su formación o aumentar su

degradación. Nuestros resultados muestran la capacidad de timol y carvacrol para inhibir la

formación de histamina.

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carbamides, nitrosamines. In: Fermentation and Food Safety. Adams MRand Nout MJR(eds). Aspen

Publication. United States of America, p.119.


549

Jueves 24 y viernes 25 de Mayo de 2012,


Monterrey, N.L.

División Ciencias de la Vida

CAMPUS IRAPUATO-salamanca

CALIDAD SANITARIA DE LECHE PASTEURIZADA Y QUESOS EN UNA INDUSTRIA DE LÁCTEOS

Pérez-Gómez A. J

a, Basurto-Cadena M.G.L

a*, Vázquez-Arista M

a

a Universidad de Guanajuato, División de Ciencias de la Vida,

Departamento de Alimentos, Carretera Irapuato-Silao Km 9,

A.P. 311, C.P. 36500, Irapuato, Guanajuato, México.

* [email protected]

RESUMEN:

La leche es el alimento básico para el hombre y mamíferos en general y posteriormente por la gran cantidad

de productos que se pueden elaborar con ella, ocupando un lugar destacado en su nutrición, ya que suministra

una proporción balanceada de proteínas de alta calidad, carbohidratos, lípidos, así como vitaminas y sales

minerales. El presente trabajo se realizó para determinar la Calidad Sanitaria y en especial la presencia de

Listeria spp en la leche pasteurizada, queso tipo Oaxaca y queso fresco de una Industria de fabricación de

productos lácteos. Los análisis microbiológicos llevados a cabo, presencia de microrganismos mesofílicos,

coliformes totales y fecales, y Listeria spp, demostraron que los productos lácteos en estudio no son aptos

para el consumo humano, presentando un incremento de estos organismos después de la pasteurización. Los

resultados mostraron que hay problemas en la Industria con el proceso de pasteurización, por lo que es

necesario que centre su atención en la leche cruda que se recibe, modernice su sistema de pasteurización e

implemente las Buenas Prácticas de Manufactura.

ABSTRACT:

Milk is basic food for human beans and mammals in general and depend on it because can be used for the

production of different milk products which provide a perfect balance for nutrition with high quality proteins,

carbohydrates, lipids, vitamins and mineral salts. This work was made for determining the milk and milk

products Sanitary Quality and specially the presence of Listeria ssp in pasteurized milk, cheese Oaxaca like

and fresh cheese. Microbiological analysis, aerobic, coliform and Listeria spp organisms showed that these

milk products are not adequate for human consumption with the increment of these microorganisms after

pasteurization. Results also showed that this Industry has problems with its pasteurization system and it is

necessary to have special attention with the milk producers, modernization of its pasteurization equipment and

implementation of Good Manufacturing Practices.

Palabras clave: Calidad sanitaria de leche, Listeria ssp, Industria de lácteos

ÁREA: Lácteos

INTRODUCCIÓN

Durante el procesamiento en la industria alimentaria se corren riesgos que pueden provocar que el producto final éste contaminado y causar algún daño en la salud de los consumidores. La manera de evitar que estos riesgos de contaminación se presenten es contando con sistemas apropiados y bien establecidos durante toda la cadena de producción, incluyendo prácticas agrícolas, manufactura, almacenaje y transporte. Cuando se pretende investigar el contenido de microrganismos vivos en un alimento, la técnica más comúnmente utilizada es el recuento en placa en un medio de cultivo con un soporte nutricional adecuado y libre de agentes inhibidores. La leche es el alimento básico para el hombre y de los mamíferos en general desde el nacimiento mismo; también la leche como tal o en las distintas formas en que se industrializan, ocupan un destacado lugar en la nutrición al proporcionar proteínas de alta calidad, carbohidratos y lípidos en una proporción bien balanceada, así como sales minerales y vitaminas [1]. Las pruebas de laboratorio más comunes utilizadas en el control sanitario de la leche y sus productos son:



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mesofílicos aerobios, organismos coliformes y alguna otra prueba específica como Brusela y Listeria entre otras. Las bacterias que se ponen de manifiesto en el recuento de colonias mesofílicas de una leche pasteurizada sin contaminaciones posteriores corresponden todas al grupo llamado termodúrico. A él pertenecen algunas especies de los generos de Bacillus y Microbacterium y muchas de los generos Micrococcus y Streptococcus, también es fácil identificar bacterias difteroides y en ocasiones algunos bacilos Gram negativos. Su fuente de contaminación más común es el equipo mal higienizado y la tierra. Cuando las condiciones sanitarias son adecuadas, si la pasteurización y refrigeración se aplican correctamente, el recuento de este grupo de microorganismos difícilmente llega a 10,000 UFC/ml. Sin embargo, siempre sobrevive una cierta población de bacterias a la pasteurización y si la refrigeración es defectuosa, el recuento de bacterias mesofilicas aerobias será muy elevado en estas leches aún pasteurizadas [2]. El recuento de microorganismos coliformes en la leche pasteurizada se reconoce como un indicador muy confiable de una contaminación post-pasteurización del producto, casi siempre a partir de equipo mal higienizado y por la manipulación de la misma por el personal [3]. Dentro del grupo coliforme están incluidos una gran variedad, cuyo hábitat y fuente de contaminación a los alimentos es muy variable desde aquellos que provienen de materia fecal del hombre y animales, hasta aquellos propios del suelo y vegetales [4]. Hoy en día Listeria monocytogenes se considera uno de los agentes más importantes de enfermedades de transmisión alimentaria. Las explicaciones posibles de la emergencia en la listeriosis humana transmitida por alimentos comprenden: los cambios importantes en la producción; procesamiento y distribución de los alimentos; los cambios en los hábitos de comida de la población, particularmente respecto a la comodidad de los alimentos ya preparados; y el incremento del número de personas consideradas de alto riesgo a sufrir esta enfermedad [5] [6]. La listeriosis es una de las enfermedades más importantes de transmisión por alimentos, las manifestaciones de la enfermedad en el hombre comprenden septicemia, meningitis y encefalitis, habitualmente precedidas de síntomas parecidos a los de la gripe, incluida fiebre. En mujeres embarazadas, las infecciones intrauterinas o cervicales pueden provocar abortos espontáneos o productos muertos. También se ha asociado con manifestaciones gastrointestinales [7]. Los ancianos, mujeres embarazadas, recién nacidos e individuos inmunodeprimidos se consideran de alto riesgo al contraer esta enfermedad. Los brotes de Enfermedades de Transmisión por Alimentos (ETAs) hasta la década de los años 70’ eran atribuidos principalmente a patógenos clásicos tales como Staphylococcus aureus, Salmonella spp., y Bacillus cereus. Sin embargo, durante los últimos 10 a 15 años se han aislado además, como agentes responsables los denominados "patógenos emergentes", que incluyen a bacterias tales como L. monocytogenes, Campylobacter jejuni y Escherichia coli O157: H7 [8].


Materiales Para el presente trabajo se utilizó leche pasteurizada, queso tipo Oaxaca y queso fresco elaborados por una industria de lácteos. Se tomaron 2 muestras de leche pasteurizada, una de un recipiente que recoge el sobrante de un ciclo de esterilización (M1) y otra directamente del tanque de leche ya pasteurizada (M2). También se tomaron 2 muestras del queso tipo Oaxaca, una al inicio del proceso de su fabricación (M3) y otra al final del mismo (M4). Finalmente se tomaron 2 muestras de queso fresco, una que correspondió al material sin suero después de haberle agregado el cuajo a la leche pasteurizada (M5) y otra que fue este material sin suero mezclado con sal, benzoato y análogo (M6). Metodología Los análisis microbiológicos que se realizaron son los establecidos por la NORMA Oficial

Mexicana para Productos y Servicios. Leche, Fórmula láctea y Producto lácteo combinado.

Especificaciones sanitarias [9], y los cuales son:


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1. Determinación de mesofílicos aerobios

- Se tomaron por separado 10 ml de la leche pasteurizada, 10 g de queso tipo Oaxaca y 10 g

de queso fresco y se colocaron en 90 ml de agua peptonada previamente esterilizada.

- Se realizaron diluciones de 10-1

a 10-5.

- Se sembró cada dilución, por duplicado, en Agar Cuenta Estándar por la técnica de

vertido en placa.

- Se incubaron a 35±2°C durante 24 h.

- Se observaron las colonias desarrolladas, se realizó el conteo y se calcularon las Unidades

Formadoras de Colonias (UFC).

2. Determinación de coliformes totales y coliformes fecales

- Se inoculó 1 ml, de las diluciones 10-1

a 10-3

, las cuales fueron preparadas en la

determinación anterior, en tres tubos de ensaye, por cada dilución, en 9 ml de caldo lauril

sulfato con tubos de Durham.

- Se incubaron los nueve tubos a 35±2°C por 24 h y se observó la presencia de formación

de gas en los tubos de Durham, producto de la fermentación del caldo y se determinó el

Número Más Probable (NMP) de organismos coliformes totales.

- Se agitaron los tubos con caldo lauril sulfato con fermentación.

- Se transfirieron de 2 a 3 asadas de los tubos con fermentación a tubos con caldo bilis

verde brillante con tubos de Durham.

- Se incubaron los tubos a 44±2°C de 24 a 48 h y se observó la presencia de gas en los

tubos de Durham, producto de la fermentación del caldo y se determinó el Número Más

Probable (NMP) de organismos coliformes fecales.

3. Determinación de Listeria spp

- Se agregaron por separado 25 ml de leche pasteurizada, 25 g de queso tipo Oaxaca y 25 g

de queso fresco en 225 ml de caldo de enriquecimiento para Listeria, se incubaron a

35±2°C durante 24 h a 90 rpm para leche pasteurizada y 110 rpm para los quesos.

- Se realizaron diluciones de 10-1

a 10-4

con 10ml y 10 g para leche pasteurizada y quesos

respectivamente y se sembraron por la técnica de vertido en placa en Agar Caso y se

incubaron a 35±2°C durante 72 h. - Se determinó la morfología colonial de las bacterias y aquellas que correspondían al genero Listeria se le realizaron las siguientes pruebas bioquímicas: Tinción de Gram, Catalasa, SIM, MIO, Bilis esculina, Rojo de metilo (RM) y Voges-Proskauer (VP).


La Tabla 1 muestra las Normas Sanitarias consideradas para determinar si un producto lácteo se encuentra apto para el consumo humano [9] [10] y [12], mientras que la Tabla 2 muestra los análisis realizados a las muestras tomadas en la Industria de lácteos.

Producto

Mesofilicos Aerobios UFC/ml

Coliformes Totales

NMP/ml

Listeria monocytogenes

Leche Pasteurizada

15,000 < 20 UFC/ml Ausente en 25 ml

Queso tipo Oaxaca

30,000 100 UFC/ml Ausente en 25g

Queso Fresco 30,000 100 UFC/ml Ausente en 25g Tabla 1. Normas sanitarias de productos lácteos


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Muestra

Mesofilicos Aerobios UFC/ml

Coliformes Totales

NMP/ml

Coliformes Fecales

NMP/ml

Apta consumo humano

Leche Pasteurizada (M1) 18,700 +1,100 -1.100 No Leche Pasteurizada (M2) 224,000 Negativo Negativo No Queso Oaxaca (M3) Incontables + 1,100 3.6 No Queso Oaxaca (M4) 37,500 +1,100 Negativo No Queso Fresco (M5) 130,000 + 1,100 Negativo No Queso Fresco (M6) 98,000 +1,100 Negativo No

Tabla 2. Análisis microbiológico de los productos lácteos Los análisis realizados a las muestras de los productos lácteos elaborados en la Industria demostró que ninguna de ellas está dentro de las normas para considerarlas aptas para el consumo humano. Aún la leche recién pasteurizada no se encontró dentro de las normas en lo que respecta a los organismos aerobios mesofílicos (M2). El resto de las muestras (M1, M3, M4, M5 y M6) se encontraron fuera de normas en todos los análisis microbiológicos realizados. En la Tabla 3 se observan las características morfológicas de 15 colonias, de las 6 muestras tomadas en la industria de lácteos. Estas colonias fueron seleccionadas de acuerdo a la experiencia tenida en el 2° Verano de Investigación Científica en Empresas, auspiciado por la Universidad de Guanajuato [13], para después determinar por medio de pruebas bioquímicas el genero Listeria spp y en la Tabla 4 se encuentran los resultados de las pruebas bioquímicas realizadas a estas 15 colonias.

(Muestra)

Colonia

Color Forma Elevación Super-

ficie

Aspecto Bordes Luz

reflejada

Luz

transmitida

Consis

-tencia

(M2)C1 Amarillo Circular Convexa Lisa Húmedo Entero Mate Opaca Suave

(M2)C2 Transparente Amiboide plana lisa Húmedo ondulado Brillante Traslucida Dura

(M1)C3 Amarillo con

halo azul

Circular Elevada Lisa Húmedo Entero Mate Opaca Suave

(M2)C4 Transparente Amiboide Plana Lisa Seca Ondulada Brillante Transparente Dura

(M1)C5 Transparente Circular Lisa Rugosa Seca ondulada Brillante Transparente Suave

(M3)C6 Amarillo con

halo azul

Circular Convexa Lisa Húmedo Entero Mate Opaca Suave

(M4)C7 Blanca Circular Convexa Lisa Húmedo Entero Mate Opaca Suave

(M3)C8 Blanca Circular Convexa Lisa Húmedo Entero Mate Opaca Suave

(M4)C9 Blanca Amiboide Plana Rugosa Húmedo Ondulado Brillante Traslucida Suave

(M3)C10 Amarillo con

halo azul

Amiboide Plana Rugosa Húmedo Ondulado Mate Traslucida Suave

(M6)C11 Transparente Amiboide Plana Lisa Húmedo Ondulada Mate Traslucida Dura

(M6)C12 Amarilla Amiboide Plana Rugosa Seca Ondulado Mate Traslucida Suave

(M6)C13 Amarillo Circular Plana Lisa Liso Ondulado Mate Traslucida Suave

(M6)C14 Amarilla Amiboide Plana Lisa Húmedo Ondulada Mate Traslucida Suave

(M5)C15 Transparente Amiboide Plana Lisa Húmedo Ondulado Mate Traslucida Dura

Listeria

Spp.

Amarillo con

halo azul

Amiboide Convexa Rugosa Húmedo Ondulado Mate Traslucida Suave

Tabla 3. Características morfológicas de 15 bacterias seleccionadas


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(Muestra) Colonia

Forma Tinción de

Gram

Catalasa SIM MIO Bilis Esculina

VP RM

(M2) C1 Cocos y cocobacilos

+ + - + + - -

(M2) C2 Cocobacilos en cadena

corta

+ + + - + + +

(M1) C3 Cocos + + + - + + + (M2) C4 Cocobacilos + + - - + + + (M1) C5 Cocobacilos + + + - + + + (M3) C6 Cocobacilos

en cadenas cortas

+ + + + + - +

(M4) C7 Cocobacilos + + + + + + + (M3) C8 Bacilos + + + - + + + (M4) C9 Bacilos y

cocobacilos + + + + + + +

(M3) C10 Bacilos y cocobacilos

+ + + + - + +

(M6) C11 Cocobacilos + + + + + + + (M6) C12 Bacilos y

cocobacilos en cadenas

cortas

+ + + + + + +

(M6) C13 Cocos en cadenas cortas

- + + + + + +

(M6) C14 Cocobacilos en cadenas

corta

+ + + + + + +

(M5) C15 Cocos cadena corta

+ + - - + + +

Listeria Spp.

Bacilos en cadenas cortas

+ + + + + + +

Tabla 4. Pruebas bioquímicas para el genero Listeria

De acuerdo con las Tablas 3 y 4 se detectó presencia de bacterias del genero Listeria en las Muestras 4 y 6. Estas muestras corresponden, respectivamente, al queso tipo Oaxaca al final de su fabricación y al queso fresco después de haber eliminado el suero y a la cual se le había añadida la sal, benzoato y el análogo de leche.

CONCLUSIONES

El estudio realizado en la Industria de productos lácteos de leche pasteurizada, queso tipo Oaxaca y queso fresco, resultaron ser no aptos para el consumo humano tomando en cuenta los análisis microbiológicos de microrganismos mesofílicos, coliformes totales y fecales. Esto hace suponer que el pasteurizador tiene problemas en su operación ya que no esta eliminando adecuadamente los organismos aerobios mesófilos; sin embargo si eliminó a los organismos coliformes y bacterias del genero Listeria, ya que en un estudio anterior, en el 2° Verano de Investigación en Empresas, se detectó la presencia de esta esta última bacteria


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en leche cruda [13]. En lo que respecta a los productos elaborados se puede colegir que no hay buenas prácticas de manufactura durante los procesos que se llevan a cabo en la Industria de productos lácteos, ya que se presentó aumento en los organismos mesofílicos y contaminación de coliformes así como de Listeria spp al final de la producción del queso tipo Oaxaca y del queso fresco, en especial cuando este último ha sido mezclado con los otros elementos de la formula (sal, benzoato y análogo). Finalmente, tomando en cuenta los 2 estudios realizados en la Industria de lácteos, el primero sobre la presencia de Listeria en leche cruda y ahora con la presencia de Listeria en leche pasteurizada y en algunos productos como queso tipo Oaxaca y queso fresco, se hace necesario que esta Industria concientice a sus distribuidores de leche cruda para que implementen un programa de limpieza en sus establos, que modernicen su sistema de pasteurización e implementen un sistema de buenas prácticas de manufactura.

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen el interés y las facilidades proporcionadas por el ING. JOSE LUIS COVARRUBIO, Gerente de Producción de la industria de Productos Lácteos donde se realizó el estudio del presente trabajo.

REFERENCIAS

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http://www.consumaseguridad.com/socieda-y-consumo/2008/01/29/174142php


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CARACTERIZACIÓN FÍSICA Y REOLÓGICA DEL QUESO DE ARO COMERCIALIZADO EN TEOTITLÁN DE FLORES MAGÓN OAXACA

*

aBravo-Delgado C.H.,

aRodríguez-Atilano F.,

aEstrada-Fabián A.,

bEspino-García J. J.,

bFranco-

Fernández M. J. bSoto-Simental S y

aGonzález-Montiel L

aUniversidad de la Cañada. Carr. Teotitlán-San Antonio Nanahuatipán Km. 1.7 s/n. Paraje

Titlacuatitla. Teotitlán de Flores Magón, Oax., México. C. P. 68540. bInstituto de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo,

Tulancingo, Hgo. México CP 43600. e-mail: * [email protected]

RESUMEN: El queso es un alimento ampliamente utilizado como ingrediente en la cocina mexicana, por lo cual existe una gran variedad de quesos regionales que son elaborados con métodos tradicionales. Sin embargo, las características físicas y reológicas de la mayoría de los quesos mexicanos son desconocidas. En este trabajo se analizaron 12 muestras de 4 diferentes proveedores de queso de Aro de la región de Teotitlán de Flores Magón, Oaxaca. Se evaluaron las siguientes características: diámetro, altura, peso, color y perfil de textura (TPA). Se realizó un ANOVA con α=0.05 con el software Minitab 15. Los resultados promedios de la evaluación físicas fueron: diámetro 9.342±0.304 cm, alto 3.172±0.136 cm, peso 225.45±12.59 g., color: L* 88.607±0.560, a* -0.0066±0.3858 y b* 12.936±1.413, no se encontraron diferencias significativas en ninguno de estos parámetros entre los cuatro proveedores. En cuanto al perfil de textura (TPA), se obtuvo: Dureza 1207.37±82.9 g, cohesividad 0.53±0.03, adhesividad -11.47±12.93 g.s y elasticidad 0.88±0.018, encontrándose diferencias entre los cuatro proveedores. Estas diferencias podrían estar relacionadas con la composición de la leche utilizada en el proceso, principalmente en el contenido de materia grasa, minerales y humedad. ABSTRACT: Cheese is a food ingredient widely used in Mexican cuisine, so there are a variety of regional cheeses are made with traditional methods. However, physical and rheological characteristics of most Mexican cheeses are unknown. In this research work we analyzed 12 samples from 4 different providers “Queso de Aro” from Teotitlán de Flores Magón, Oaxaca. We assessed the following characteristics: diameter, height, weight, color and texture profile (TPA). We performed an ANOVA with α = 0.05 with the software Minitab 15. The average results of physical evaluation were: 9,342 ± 0,304 cm, diameter 3,172 ± 0,136 cm high, weight 225.45 ± 12.59g., Color: L* 88.61 ± 0.56, a* 0.0066 ± 0.39, b* 12.936±1.41, not significant differences in any of these parameters between the four providers. As for the texture profile (TPA) was obtained: 1207.37 ± 82.9 g hardness, cohesiveness 0.53 ± 0.03, adhesiveness -11.47 ± 12.93 g.s and elasticity 0.88 ± 0.018, being the differences between the four providers. These differences could be related to the composition of the milk used in the process, mainly in the fat content, minerals and moisture. Palabras clave: Queso de Aro, análisis físicos y perfil de textura ÁREA: Lácteos INTRODUCCIÓN La leche es un producto lácteo esencial en nuestra dieta que contribuye en la nutrición de

los niños, jóvenes y adultos en todo el mundo por su aporte de nutrientes indispensables

como proteínas, grasas y carbohidratos (Damodaran et al., 2010). Existe una gran



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diversidad de productos lácteos que son comercializados en el mercado, siendo uno de estos

productos los quesos, los cuales son los de mayor importancia dentro de la industria láctea,

debido a que es un alimento de amplio consumo, gracias a su alto valor nutritivo en

proteínas, materia grasa, vitaminas y sales (Villegas, 2003). El principio básico de la

elaboración del queso es: recepción de la leche, estandarización, tratamiento térmico,

enfriamiento a 35°C, adición de cloruro de calcio, adición de cuajo, tiempo de cuajado,

corte de cuajada, salado, desuerado, moldeado y envasado (Galván, 2005). Sin embargo, de

acuerdo a la NOM-243-SSA1-2010, se entiende por queso al producto elaborado con la

cuajada de leche estandarizada y pasteurizada de vaca o de otras especies animales, con o

sin adición de crema, obtenida por la coagulación de la caseína con cuajo, con o sin

tratamiento ulterior por calentamiento, drenada, prensada o no, con o sin adición de

fermentos de maduración e ingredientes comestibles opcionales, dando lugar a las

diferentes variedades de quesos:

Quesos frescos, son los que se caracterizan por ser productos de alto contenido de

humedad, sabor suave y sin corteza, pudiendo o no adicionarle ingredientes opcionales y

con un periodo de vida de anaquel corto, requiriendo condiciones de refrigeración. Entre

estos se pueden encontrar a los frescales: Panela, Canasto, Sierra, Ranchero, Fresco,

Blanco, Enchilado y Adobado; los de pasta cocida: Oaxaca, Asadero y Mozzarela y los

acidificados: Cottage, Crema, Doble crema y Petit Suisse.

Quesos madurados, se caracterizan por ser de pasta dura, semidura o blanda, con o sin

corteza; sometidos a un proceso de maduración mediante la adición de microorganismos,

bajo condiciones controladas de tiempo, temperatura y humedad, para provocar en ellos

cambios bioquímicos y físicos característicos de cada producto, lo que le permite prolongar

su vida de anaquel. Pueden o no requerir condiciones de refrigeración. Entre estos podemos

encontrar a los madurados prensados: Cheddar, Chester, Chihuahua, Manchego, entre otros.

Quesos procesados, se caracterizan por ser elaborados con mezclas de quesos, sometidos a

fusión y emulsión con sales fundentes, aditivos para alimentos permitidos e ingredientes

opcionales, sometidos a proceso térmico de 70°C durante 30 segundos o cualquier otra

combinación equivalente o mayor de tiempo y temperatura, lo que le permite prolongar su

vida de anaquel.

La producción de dicho alimento en el Estado de Oaxaca, se elabora de forma artesanal,

posteriormente es expendido en mercados locales (Gómez et al., 2010). En Teotitlán de

Flores Magón, Oaxaca, se comercializan distintos tipos de quesos, siendo el queso de Aro

uno de los más importantes. El queso de Aro, se considera como queso fresco, de una pasta

blanda blanca obtenida posteriormente del desuerado espontáneo en tubos de PVC de 3.5

pulgadas de diámetro, los cuales se caracterizan por ser productos con altos contenidos en

humedad, salados y sin corteza. Debido a que el queso de Aro es elaborado de manera

artesanal y no cuenta con estándares de comercialización, es importante caracterizar sus

atributos físicos (color, peso y dimensiones) y reológicos (textura, la adhesividad y la

fuerza de deformación), ya que de estos parámetros depende la aceptabilidad de los

consumidores al momento de elegir un tipo de queso.

MATERIALES Y MÉTODOS La fase experimental se realizó en el laboratorio de Biología de la Universidad de la Cañada de la población de Teotitlán de Flores Magón, Oaxaca, en los Laboratorios del Centro de Investigaciones en Ciencias y Tecnología de los Alimentos, y Laboratorio de


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Tecnología de Alimentos, pertenecientes al Instituto de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Se seleccionaron sólo cuatro proveedores, ya que en su conjunto representan más del 45% de la comercialización del queso de Aro, mientras que cada uno de los otros proveedores, no rebasa el 3% del total de queso comercializado. Una vez determinado los lugares a muestrear, se determinó la frecuencia de muestreo para proceder a la adquisición de las muestras. Las muestras se adquirieron 24 horas antes de su análisis y fueron almacenadas en condiciones asépticas y se mantuvieron en refrigeración (4°C) hasta su análisis. Se adquirieron 12 muestras de 4 proveedores de queso de Aro. Se realizaron los siguientes análisis al queso de Aro: físicos (peso, medidas y color) y perfil de textura (fracturabilidad, dureza, cohesividad, adhesividad, elasticidad y masticabilidad). Análisis Físicos Diámetro, altura y peso: Se tomaron 12 muestras de quesos de Aro y se les determinó su peso en gramos en una balanza digital (Sartorius TE2145). Para el diámetro y altura se utilizó un Vernier (Metromex 222-8) con aproximación de mm.

Parámetros de de color: El color del queso se determinó con un espectrofotocolorímetro de reflectancia (CM-508), de las mediciones que se realizaron fueron L*, a* y b*. El instrumento se calibró usando una superficie de color blanco estándar, con un ángulo de 10º y un ilumínante de D65. Posteriormente se realizaron 3 diferentes mediciones sobre la superficie de muestra de queso de Aro, donde: L*= Luminosidad a*= rojo (-a) y verde (+a) b*= amarillo(-b) y azul (+b)

Figura 1. Espectrofotocolorímetro de reflactancia Minolta CM-508d

Análisis de perfil de textura (TPA) La determinación de textura se realizó con un texturómetro TA-HDi (Textura Technologies, New Cork, USA/Stable Micro Systems, Surrey, UK), con una celda de carga de 50 kg y una velocidad del cabezal de 1 mm/s hasta trozar el queso, donde se analizó la fuerza máxima (dureza), elasticidad y cohesividad de acuerdo a las definiciones dadas por Szczesniak (1963); Bourne (1982) y Van Villet (1991).


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Figura 2. Texturómetro TA-HDi

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los quesos de Aro analizados, presentan forma cilíndrica, cuyo diámetro oscila en 9.34±0.304 cm, con una altura de 3.17±0.136 cm y un peso aproximado de 225.45±12.59 g, como se muestra en la tabla 1. Tabla 1.Parámetros físicos del queso de Aro.

Proveedor Diámetro (cm) (n=3)

Altura (cm) (n=3)

Peso (g) (n=3)

P1 9.24± 0.146a

3.18± 0.1113a 220.72±12.44

a

P2 9.16± 0.248a

3.13± 0.1390a 215.42±10.04

a

P3 9.74±0.499a

3.22±0.1030a 233.78± 17.30

a

P4 9.22±0.194a

3.16±0.1797a 231.89± 8.90

a

Media±DE agrupada 9.34±0.304 3.17±0.136 225.45±12.59

I.C. 95% 9.0-9.90 3.0-3.30 210.0-240.0

Los resultados corresponden al promedio de 3 repeticiones realizadas para cada propiedad ± desviación

estándar. Filas con letras diferentes (superíndice) presentaron diferencias mínima significativas (p<0.05) con

la prueba de LSD.

Como se puede observar en la tabla anterior los atributos físicos (diámetro, altura y el peso) de los quesos de Aro analizados, que se comercializan en Teotitlán de Flores Magón, Oaxaca, no presentan diferencias mínimas significativas entre los 4 distintos proveedores, lo cual se puede atribuir a que son elaborados con un molde de PVC de 3.5 pulgadas, el cual permite que el queso de Aro elaborado por los diferentes comercializadores sea homogéneo.

Figura 3. Dimensiones del diámetro y altura del queso de Aro

9.34 cm.

3.17 cm.


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En la tabla 2, se muestran los resultados de los parámetros de color del queso de Aro que es comercializado en Teotitlán de Flores Magón, Oaxaca. Tabla 2. Parámetros de color del queso de Aro.

Proveedor L* a* b*

P1 88.09±0.147a

0.40±0.38a

14.01±1.93a

P2 89.03±0.732a

-0.24±0.55a

12.68±0.33a

P3 88.86±0.682a

0.27±0.33a

12.84±1.98a

P4 88.44±0.480a

-0.45±0.17a

12.21±0.49a

Media±DE agrupada 88.61±0.560 -0.006±0.39 12.94±1.41

I.C. 95% 87.50-89.60 -0.50-1.0 10.5-15.0



la prueba de LSD. Los resultados promedio son los siguientes: L* con 88.607±0.560, a* con -0.0066±0.3858 y b* de 12.936±1.413. Donde se puede observar que ninguno de los quesos de Aro de los cuatro proveedores presenta diferencias significativas en cuanto a los parámetros medidos. García (2006), reporta en el queso Panela valores de luminosidad muy similar a los obtenidos en el queso de Aro y atribuye a que la humedad esta correlacionada con este parámetro. Sin embargo, en cuanto a los valores de a* y b* son muy distintos siendo más bajos en el queso panela, lo cual puede deberse al tipo de leche y alimentación del ganado.

En la tabla 3 se muestran los resultados de los parámetros del análisis del perfil de textura (TPA) del queso de Aro procedentes de 4 proveedores diferentes en Teotitlán de Flores Magón, Oax. Tabla 3. Parámetros de textura del queso de Aro.

Proveedor Dureza (g)

Cohesividad Adhesividad (g.s)

Elasticidad

P1 740.70± 46.5ª 0.66±0.01 ª -2.55±4.10ª 0.85±0.013a

P2 1549.50±82.1b 0.57±0.04

b -5.46±4.61ª 0.85±0.003

a

P3 1543.90±130.5c 0.43±0.04

c -28.88±23.90

a 0.84±0.009

a

P4 995.40± 39.2d 0.47±0.03

d -8.98±7.71

a 0.87±0.033

a

Media±DE agrupada 1207.37±82.9 0.53±0.03 -11.47±12.93 0.88±0.018

I.C. 95% 750-1500 0.40-0.64 -30- 15 0.84-0.94



la prueba de LSD.

Como se observa en la tabla 3, los quesos de Aro de los 4 diferentes comercializadores, presentan diferencia significativas en los parámetros de dureza y cohesividad, sin embargo, no presentan diferencias significativas en los parámetros de adhesividad y elasticidad, lo cual se puede deber a que los quesos de Aro de los diferentes proveedores contengan diferente composición de materia grasa y contenido de humedad. Realizando una media grupal, el queso de Aro presenta el siguiente perfil de textura: dureza 1207.375±82.9 g, cohesividad 0.53352±0.03350, adhesividad -11.4675±12.93 g.s y elasticidad de 0.87892±0.01871.


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García (2006), reporta que el queso panela tiene una dureza de 2537±584, elasticidad 0.83±0.078, adhesividad (g.s) -17.5±14.2, lo cual, dichos parámetros son mayores que las obtenidas en el queso de Aro. Sin embargo, la cohesividad del queso de Aro es mayor que la reportada por García, la cual fue de 0.524 ±0.075. Estas diferencias se atribuyen principalmente a la diferencia del contenido de humedad, minerales y cantidad de materia grasa de los quesos. También se debe a que el queso panela se autoprensa con otro queso de su mismo peso y es por eso que presenta mayor dureza.

Los atributos reológicos medibles en el queso de Aro comercializados en Teotitlán de Flores Magón Oax., concuerdan con los reportados por López (2004), en un estudio que realizó al queso ranchero, el cual obtuvo el siguiente TPA: dureza 1121.11g, elasticidad 0.88 y cohesividad 0.527, lo cual atribuye que los quesos entre más leche entera sin sustituir ningún componente, presentan mejor sus propiedades reológicas.

CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados obtenidos en el queso fresco de Aro, se cree que es un queso que se elabora de forma artesanal al igual que la mayoría de los quesos que se elaboran en México, a diferencia que este producto se elabora en tubos de PVC de 3.5 pulgadas de diámetro, se caracterizan por ser productos con altos contenidos en humedad, salados y sin corteza. Los análisis físicos y texturales del queso de Aro lo clasifican como un queso de pasta blanda único en cuanto a su forma.

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561


Monterrey, N.L.


VIABILIDAD DE PROBIÓTICOS EN LECHES FERMENTADAS EN EMULSIONES DOBLES W

1/O/W

2 DURANTE ALMACENAMIENTO

*

aGonzález-Montiel L., Bravo-Delgado CH.

a,

bSoto-Simental S.,

bCampos-Montiel RG.,

bEspino-

García JJ., bFranco-Fernández MJ. y

bPimentel-González DJ.

aUniversidad de la Cañada. *Cuerpo Académico de Investigación Aplicada y Desarrollo

Experimental. Carr. Teotitlán-San Antonio Nanahuatipán Km. 1.7 s/n. Paraje Titlacuatitla. Teotitlán de Flores Magón, Oax., México. C. P. 68540.

bInstituto de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo,

Tulancingo, Hgo. México CP 43600. e-mail: [email protected]

RESUMEN: En los últimos años el consumo de probióticos se ha incrementado debido a los efectos benéficos que ejercen

en la salud de los consumidores. Sin embargo, existen algunos inconvenientes en cuanto a la sobrevivencia y

estabilidad de los probióticos en varios productos alimenticios, en las etapas de producción, almacenamiento

y consumo. El propósito del presente trabajo fue evaluar la viabilidad de bacterias probióticas tanto

encapsuladas como libres, adicionadas a leches fermentadas y almacenadas en refrigeración. La presente

investigación tuvo como objetivo evaluar la viabilidad de bacterias probióticas encapsuladas (emulsiones

dobles W1/O/W2) y de forma libre, adicionadas a leches fermentadas y almacenadas en refrigeración. La

preparación de las emulsiones dobles se llevó a cabo de acuerdo a Pimentel-González et al., (2009). Se

evaluó semanalmente el contenido de Lactobacillus totales (Agar MRS pH 5.4), Streptococcus thermophilus

(Agar M17) y bacterias probióticas (agar MRS pH 5.4+0.15% de sales biliares). Al final del almacenamiento

de las leches fermentadas adicionadas con probióticos, se simularon condiciones gastrointestinales para

evaluar la estabilidad y sobrevivencia de estos últimos. Las condiciones gastrointestinales se establecieron

según Park et al., (2002). Todas las muestras que contenían cepas probióticas mostraron un incremento de

hasta dos ciclos logarítmicos. Las muestras con cepas probióticas encapsuladas muestran mayor estabilidad en

comparación con las muestras con cepas probióticas libres, ya que estas últimas mostraron un decremento al

final del almacenamiento. La sobrevivencia de las cepas probióticas utilizadas no se vio afectada en el

experimento de simulación gastrointestinal.

ABSTRACT: In recent years the consumption of probiotics has increased due to the beneficial effects they have on the

health of consumers. However, there are some drawbacks in terms of their survival and stability in various

food products, in the stages of production, storage and consumption. The purpose of this study was to

evaluate the viability of encapsulated (double emulsions W1/O/W2) and free probiotic bacteria, added to

fermented milks and stored under refrigeration. The preparation of double emulsions was carried out

according to Pimentel-Gonzalez et al., (2009). Total content evaluation of Lactobacillus (MRS agar pH 5.4),

Streptococcus thermophilus (M17 Agar) and probiotic bacteria (MRS agar pH 5.4 +0.15% bile salts) was

performed weekly. At the end of storage of fermented milk products with added probiotics, gastrointestinal

conditions were simulated to assess the stability and survival of the latter. Gastrointestinal conditions were

established according to Park et al., (2002). All samples containing probiotic strains showed an increase of up

to two logarithmic cycles. Samples with encapsulated probiotic strains show higher stability compared to

samples with free probiotic strains, since the latter showed a decrease at the end of storage. The survival of

probiotic strains used was not affected in the gastrointestinal simulation experiment.

Palabras clave: Leche fermentada, Emulsiones múltiples, Probióticos, Viabilidad.

ÁREA: Lácteos



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INTRODUCCIÓN Las bacterias probióticas como suplementos alimenticios son reconocidas por los beneficios a la salud, por lo tanto, su consumo cada vez es más popular. Aunque se han reportado muchos efectos benéficos de los probióticos, existen algunos inconvenientes con respecto a su sobrevivencia y estabilidad en varios productos alimenticios, siendo esto un punto de estudio. Actualmente, se pueden aplicar métodos que ayuden a mejorar su sobrevivencia y estabilidad y llegar viables en cantidades adecuadas al intestino. Dentro de esas técnicas podemos encontrar la encapsulación. La encapsulación se puede definir como una técnica por la cual gotas líquidas, partículas sólidas o gaseosas, son cubiertas con una película polimérica porosa conteniendo una sustancia activa (Araneda y Valenzuela, 2009), esta membrana, barrera o película está generalmente hecha de componentes con el fin de crear una red con propiedades hidrofóbicas y/o hidrofílicas (Fuchs et al., 2006). Se utiliza de igual manera el término de microencapsulación en la industria alimentaria, cuando se encapsulan sustancias de bajo peso molecular o en pequeñas cantidades, aunque los dos términos, encapsulación y microencapsulación, se emplean indistintamente (Yañez et al., 2002). Mohammad et al., (2010) mencionan que la microencapsulación parece ser una tecnología prometedora para conservar bacterias probióticas u otras células bacterianas vivas que entran al tracto gastrointestinal vía oral. Existe una amplia gama de materiales disponibles que pueden ser utilizados en la producción de encapsulados incluyendo: grasas, ceras, derivados del glicerol, azúcares, almidones y almidones modificados, dextrinas, gomas de vegetales, gelatina, zeína y otras proteínas, derivados de celulosa, caseinatos, sólidos no grasos de leche, entre otros (Vidhyalakshmi et al., 2009). Algunos de los beneficios de la encapsulación son: la protección contra fluidos gástricos e

intestinales, la protección contra bacteriófagos, se incrementa la viabilidad durante el

proceso de liofilización y congelación, así como su estabilidad durante el periodo de

almacenamiento (Krasaekoop et al., 2003)

El objetivo de la presente investigación fue evaluar la viabilidad de bacterias probióticas encapsuladas (emulsiones dobles W

1/O/W

2) durante su almacenamiento en refrigeración,

las cuales fueron adicionadas en leches fermentadas almacenadas en refrigeración, así como su estabilidad simulando condiciones gastrointestinales. MATERIALES Y MÉTODOS Cultivos lácticos y condiciones de cultivo Se utilizaron cultivos liofilizados para yogur YO-MIX

TM 499, Lactobacillus rhamnosus

HOLBAC LC81 y Lactobacillus paracasei subsp. paracasei LBC81, estas dos últimas como cepas probióticas (Danisco México S.A. de C.V). Para su activación se utilizó leche estéril reconstituida al 12% de sólidos totales, para el caso de las cepas probióticas a encapsular, se inocularon en caldo MRS estéril, y se incubaron a 37°C durante 18 horas. Se realizaron tres subcultivos, inoculados al 1% en el mismo medio de activación y bajo las mismas condiciones de incubación. Preparación de emulsiones dobles agua/aceite/agua (W

1/O/W

2).

Las cepas probióticas a encapsular fueron obtenidas por centrifugación a 20828g durante 10 min a 4°C (Universal 32R, Henttich Zentrifugen, Alemania), 40 mL de cultivo de 18 h en


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fase de crecimiento. El sobrenadante fue eliminado y el retenido fue resuspendido en 10 mL de leche UHT semidescremada (Alpura S.A. de C.V. México). La preparación de las emulsiones dobles, fue de acuerdo a la metodología propuesta por Pimentel-González et al., (2009). Las emulsiones fueron preparadas a temperatura ambiente (22 °C ± 2), en dos etapas. 1) La emulsión primaria agua/aceite (W1/O), fue realizada emulsionando una fase acuosa (cepa probiótica cosechada por centrifugación y resuspendida en leche UHT semidescremada) en una fase de aceite (O), compuesta por aceite de canola (Capullo

®, Unilever de México, S.A. de C.V. México). La concentración

total de la emulsión W1/O fue de 8% p/p, teniendo una parte de emulsificante hidrofílico por cuatro parte de emulsificante lipofílico. Como emulsificante hidrofílico se utilizó Panodan SDK (Esteres de monoglicéridos y diglicéridos de diacetil de ácido tártarico) y como emulsificante lipofílico Grindsted PGPR 910 (Esteres de poliglicerol y ácidos grasos de poliricinoleato), ambos emulsificante fueron adquiridos en Danisco México S.A. de C.V, la emulsión fue realizada con la ayuda de un homogeneizador Virtis 220 (Virtis Company, Gardiner, NY, USA) a 9000 rpm durante 5 min. 2) En la segunda emulsión, 30mL de la emulsión primaria W1/O, se reemulsificó en 70mL de lactosuero reconstituido al 14%, usando el homogeneizador Virtis 220 a 4500 rpm durante 5 min, obteniendo la emulsión doble W1/O/W2. Para la preparación de las leches se siguió la metodología clásica para la elaboración de un yogur (Tamime, 2002). Se formularon 5 tratamientos para obtener leches fermentadas: tratamiento 1 (Y 1.5% + LRL 1.5%); tratamiento 2 (Y 1.5% + LRE 1.5%); tratamiento 3 (Y 1.5% + LPCL 1.5%); tratamiento 4 (Y 1.5% + LPCE 1.5%) y tratamiento 5 (Y 1.5 %) este último como control (Figura 1). Posteriormente, las muestras se mantuvieron almacenadas a temperatura de refrigeración (4 a 6°C) durante 35 días, cada 7 días se tomaron muestras para su respectivo análisis.

Recepción de leche

(Leche semi-descremada (UHT))

Reconstitución de sólidos

4% leche descremada en polvo (40°C)

4% azúcar (60°C)

Tratamiento térmico

(90°C 10 min)

Enfriamiento

(42 °C)

Inoculación

Tratamiento 1 (Y 1.5% + LRL 1.5%)

Tratamiento 2 (Y 1.5% + LRE 1.5%)

Tratamiento 3 (Y 1.5% + LPCL 1.5%)

Tratamiento 4 (Y 1.5% + LPCE 1.5%)

Tratamiento 5 (Y 1.5 %)


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Incubación

37°C

Fin de la fermentación

(4 – 6 °C)

Almacenamiento

(4 – 6°C durante 35 días)

Y= cultivo para yogur; LRL= Lactobacillus rhamnosus sin encapsular; LRE= Lactobacillus rhamnosus

encapsulado; LPCL= Lactobacillus paracasei subsp paracasei sin encapsular y LPCE= Lactobacillus

paracasei subsp paracasei encapsulado

Figura 1. Diagrama para la formulación de leches fermentadas (Tamime, 2002). Cuantificación de Streptococcus. Se utilizó Agar M17, el cual se disolvió en agua destilada, posteriormente se esterilizó a 121°C durante 15 min. A las cajas que contenían la muestra se les adicionó de 15-20 mL, de medio de cultivo a 45-50°C, se homogenizaron por rotación, se dejaron solidificar y se incubaron a 37°C

+ 2°C, durante 72 h, la cuantificación se realizó contando el número de

unidades formadoras de colonias por gramo (UFC/g), con la ayuda de un contador de colonias. Cuantificación de bacterias probióticas. La cuantificación se realizó de acuerdo a la metodología propuesta por Vinderola y

Reiheimer (1999, 2000), utilizando Agar MRS (De Man et al., 1960) adicionado con

0.15% de sales biliares, los cuales se disolvieron en agua destilada, ajustando el pH a 5.4

con ácido acético, posteriormente se esterilizó a 121°C durante 15 min. A las cajas que

contenían la muestra se les adicionó de 15-20 mL, de medio de cultivo a 45-50°C, se

homogenizaron por rotación, se dejaron solidificar y se aplicó una segunda capa de medio

de 5 mL y se incubaron a 37°C + 2°C, durante 72 h, la cuantificación se realizó contando el

número de unidades formadoras de colonias por gramo (UFC/g), con la ayuda de un

contador de colonias.

Sobrevivencia a pH 2.5.

Se determinó de acuerdo a Park et al. (2002) y González et al. (2003), se preparó una

solución buffer de KH2PO4 0.05 M, se ajusto el pH a 2.5 + 0.01 con HCl 1 N y se dosificó

en tubos en proporciones de 9 mL, se esterilizaron a 121°C durante 15 min. Se inoculó 1

mL de muestra (106 – 10

8UFC/mL), y se incubaron a 37°C durante 2 h. La población viable

se determinó en cajas de agar MRS a 37°C durante 72 h. Y el número de sobrevivientes fue

calculado de acuerdo a la ecuación 1:

100

%

010

10 xXLog

XLogS F

Ecuación (1).


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Donde:

% S= Porcentaje de sobrevivientes, Log10 UFC/mL

Log10 XF= Log10 de células finales, UFC/mL

Log10 X0= Log10 de células iniciales, UFC/mL

Sobrevivencia a bilis 0.3%.

Se determinó de acuerdo a Park et al. (2002) y González et al. (2003), se prepararon tubos que contenían 9 mL de caldo MRS enriquecido con 0.3% de sales biliares, se esterilizaron a 121°C durante 15 min. Se inoculo 1 mL de muestra (10

6 – 10

8UFC/mL), y se incubaron a

37°C durante 24 h. La resistencia a sales biliares se determinó en cajas de agar MRS, las cuales fueron incubadas a 37°C durante 48 h. La población viable se determinó en cajas de agar MRS a 37°C durante 72 h. Y el número de sobrevivientes fue calculado de acuerdo a la ecuación 1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la tabla 1, se muestran los resultados obtenidos del contenido de Lactobacillus totales en los cinco tratamientos de leches fermentadas. Como se puede observar, después de 35 días de almacenamiento a temperatura de refrigeración, en ninguno de los tratamientos el número de Lactobacillus fue menor a 10

6 Log UFC/mL como se estipula para leches

fermentadas. Según el Codex alimentarius (CODEX STAN 243-2003) una leche fermentada debe contener microorganismos viables, activos y en una concentración superior a 10

6 UFC/g en el producto hasta la fecha de duración mínima, dicha condición se

cumple en todas las muestras. Los tratamientos que contienen las bacterias probióticas libres y encapsuladas, muestran un incremento de hasta dos ciclos logarítmicos del día 0 al día 21 y así se mantienen al final del almacenamiento, sin embargo el tratamiento control muestra una disminución de un ciclo Log al final del almacenamiento con respecto al inicial. Tabla 1. Comportamiento de Lactobacillus en las cinco leches fermentadas, almacenadas

en refrigeración.

Días Contenido de Lactobacillus totales

Log UFC/mL Y YLRL YLRE YLPCL YLPCE

0 7.574a 6.666

a 6.539

a 7.904

a 7.139

a

7 7.871b 6.981

a 6.889

b 8.063

ab 7.010

a

14 6.990c 8.291

b 7.063

b 8.474

c 7.139

a

21 7.318d 8.425

b 8.409

c 7.970

ab 8.264

b

28 6.113e 8.343

b 8.352

c 8.260

bc 8.269

b

35 6.707f 7.757

c 8.300

c 8.207

bc 8.122

b

Filas con letras diferentes presentaron diferencias mínima significativas (p<0.05) con la prueba de LSD Por otra parte, Dave y Shan (1997a, 1997b) reportan una disminución de Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus, después de 15 y 20 días de almacenamiento, como se puede apreciar en el tratamiento control. En la figura 2, se muestra la viabilidad de las bacterias probióticas libres y encapsuladas, durante 35 días de almacenamiento en refrigeración. Los tratamientos YLRE y YLRL no presentaron diferencia significativa durante su almacenamiento teniendo una media de 6.92 y 6.94 Log10UFC/mL respectivamente. Esto podría sugerir que la viabilidad de Lactobacillus rhamnosus adicionado de manera libre y emulsionada, no se ve afectado


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durante el almacenamiento. Sin embargo, se observa el efecto protector de las emulsiones dobles en el tratamiento con Lactobacillus rhamnosus. Para que un producto sea considerado como probiótico debe contener grandes cantidades de microorganismos viables, preferentemente de 10

6 a 10

8 UFC/mL (Fuller, 1989), dicha condición se cumple

en estas leches adicionadas con cepas reconocidas como probióticas. Los tratamientos adicionados con Lactobacillus paracasei subsp paracasei, tanto los de forma libre y emulsionada, mantuvieron concentraciones constantes durante el almacenamiento en refrigeración. El promedio de bacterias probióticas en el tratamiento YLPCE fue de 7.12 LogUFC/mL y de 8.03 para el tratamiento YLPCL. En ambos tratamientos hubo un incremento de 0.5 Log durante su conservación. Lo cual podría sugerir que mantiene la concentración de bacterias. Tejeda-Trujillo et al., (2010), analizaron tres leches fermentadas almacenadas en refrigeración y a 22°C, después de 60 días, las muestras presentaban conteos de 6.5 Log10 UFC/g, no encontrando diferencia significativa respecto a la temperatura de almacenamiento. Figura 2. Viabilidad de bacterias probióticas adicionadas de forma libre y emulsionada en

leches fermentadas durante 35 días en refrigeración: YLPCL, △ YLPCE, ◊ YLRL y YLRE)

En la tabla 2, se muestra los porcentajes de sobrevivencia a sales biliares 0.3% y pH 2.5,

tanto para las cepas probióticas libres como emulsionadas. Este análisis se realizó al final

del almacenamiento en refrigeración (35 días). Lactobacillus rhamnosus no se vio afectado

por las sales biliares (0.3%), teniendo un incremento de células viables de cerca del 12 % y

10% para bacterias emulsionadas y libres, respectivamente. Con respecto al pH de 2.5, este

solo afectó a las no emulsionadas disminuyendo 1%, sin embargo se mantienen niveles

adecuados para productos considerados como probióticos. En el caso de las bacterias


567


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emulsionadas, se observa que la emulsión le proporciona protección a los microorganismos

y por lo tanto, puede haber mejor estabilidad durante el trayecto por el tracto

gastrointestinal. Estos resultados concuerdan con lo reportados por Pimentel-González et

al., (2009), ellos refieren que Lactobacillus rhamnosus entrampado en emulsiones dobles,

presenta un incremento en viabilidad, bajo condiciones de pH 2.3 y sales biliares 0.3%.

En el caso de Lactobacillus paracasei subsp paracasei, tanto libre como emulsionado, el %

de sobrevivencia a bajo pH y sales biliares fue < 100%, teniendo conteos superiores a 1010

UFC/mL.

Tabla 2. Sobrevivencia a sales biliares y pH 2.5, después de 35 días de almacenamiento en

refrigeración.

Tratamiento Sales Biliares 0.3%

Log UFC/mL % Sobrevivencia Inicial Final

YLRE 8.59 + 0.03 9.62 + 0.13 111.95 YLRL 9.10 + 0.05 10.01 + 0.05 109.97

pH 2.5 Log UFC/mL

YLRE 8.59 + 0.03 8.62 + 0.13 100.32 YLRL 9.10 + 0.05 9.01 + 0.05 98.98

Sales Biliares 0.3% Log UFC/mL

YLPCE 7.31 + 0.13 <10 <100 YLPCL 8.12 + 0.13 <10 <100

pH 2.5 Log UFC/mL

YLPCE 7.31 + 0.13 <10 <100 YLPCL 8.12 + 0.13 <10 <100

CONCLUSIONES El uso de emulsiones dobles, incrementan la viabilidad de bacterias probióticas adicionadas en leches fermentadas, durante su almacenamiento en refrigeración, hasta por 35 días. Las emulsiones dobles proporcionan las condiciones para el adecuado crecimiento de bacterias probióticas, tales como Lactobacillus rhamnosus y Lactobacillus paracasei subsp paracasei, además de protegerlas de las condiciones simuladas del trayecto del tracto gastrointestinal. REFERENCIAS Araneda C. y Valenzuela F. 2009. Microencapsulación de extractantes: una metodología

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EFECTO DE BACTERIAS PROBIOTICAS LIBRES Y ENTRAMPADAS EN LA

CONSERVACIÔN DE LACTOSUERO

Mora-Montiel R.

a, Pimentel-González D.J.

a, Güemes-Vera N.

a., Quintero-Lira A.

a , Baez-Gonzàlez

J.Gb y Campos-Montiel R.G.

a*

aUniversidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Instituto de Ciencias Agropecuarias, Avenida Rancho

Universitario Km 1, 43600, Tulancingo, Hidalgo, México. b.Departamento de Alimentos Facultad de Ciencias Biológicas UANL, Ciudad Universitaria CP 66450 San

Nicolás de Garza. Nuevo León.

* [email protected].

RESUMEN:

El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto de la adición de una bacteria probiótica libre y

entrampada en el procesamiento de lactosuero. Se utilizo en lactosuero acido proveniente de la elaboración

de queso Oaxaca y la bacteria probiótica Lactobacilus. rhamnosus (Lr). Se realizaron tres tratamientos:

Lactosuero acido pasteurizado, lactosuero ácido pasteurizado e inoculado con la bacteria libreLr y lactosuero

ácido con emulsiones. Se determinaron azucares, proteína, grasa, pH y viabilidad de Lr.En azucares se

observo una menor disminución de azucares en el tratamiento lactosuero ácido con emulsiones. En proteína el

mayor contenido se observo lactosuero ácido con emulsiones. En la grasa no tuvo cambios, el pH que

disminuyó alrededor de una unidad logarítmica y el mayor crecimiento de bacterias acido lácticas fue con

LAE con 1.9x1011

UFC/mL Por lo que se concluye que la inoculación de L. rhamnosus influyó positivamente

en la conservación del lactosuero y el tratamiento del lactosuero ácido con emulsionesfue el mejor.

ABSTRACT: The objective of this research was to determine the effect of the addition of a probiotic bacteria free and

trapped in whey processing. Use in whey from acid processing of Oaxaca cheese and probiotic bacteria

Lactobacilus. rhamnosus (Lr). They were three treatments: whey acid pasteurized, acid whey pasteurised and

inoculated with the bacteria free and acid whey whit emulsions.Identified sugars, protein, fat, pH and viability

of Lr. On sugars note a smaller decrease of sugars in the LAE treatment. The protein content higher note with

acid whey whit emulsions.. The fat had no changes, pH declined around a logarithmic unit and increased

growth of bacteria lactic acid was in acid whey whit emulsions. of1.9x1011 UFC/mL so it can be concluded

that inoculation of L. rhamnosus positively influenced the preservation of whey and the treatment acid whey

whit emulsions was the best.

Palabras clave: Lactobacilus. rhamnosus, emulsiones múltiples y viabilidad

ÁREA: Lácteos INTRODUCCIÓN La industria láctea nacional presenta dos rasgos importantes, su heterogeneidad y su concentración económica y tecnológica de las grandes empresas. Las empresas familiares, micro y pequeñas no tienen tecnologías viables para el procesamiento del lactosuero que se obtiene por la coagulación de la leche en la elaboración del queso, por lo tanto el lactosuero es un alimento muy perecedero ya que se fermenta en forma acelerada y ocupa mucho volumen en las queserías. Por lo que es vertido como residuo aunque contiene una gran


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cantidad de nutrientes (Vernon-Carter and Pimentel-González, 2007). En el lactosuero, se encuentran la mayor parte de las sustancias solubles, como la lactosa, las proteínas solubles, las sales minerales solubles y una porción mínima de grasa de la leche. En la actualidad se ha convertido en un problema de gran importancia desde el punto de vista ambiental y de salud pública (Scott, 1991) tan solo en la región de Tulancingo Hidalgo, se generan alrededor de medio millón de litros diariamente. Una opción sería el procesamiento del lactosuero mediante la inoculación por una bacteria probiótica para su conservación y darle propiedades nutraceúticas para mejorar las condiciones intestinales. Lactobacillus rhamnosus es una bacteria ácido láctica (BAL) (Myllyluoma et al., 2005) que está dentro del grupo de las bacterias consideradas como probióticas y ha sido ampliamente estudiada por sus propiedades funcionales (Liew et al., 2005). El crecimiento de BAL es afectado por las condiciones de fermentación tales como pH, temperatura, composición del medio y otros factores. Las BAL generalmente tienen limitada capacidad biosintética, requiriendo múltiples aminoácidos y vitaminas para su crecimiento (Tseng and Montville, 1993). La fermentación láctica por esta bacteria y la viabilidad de esta podría ser una opción para conservar el lactosuero. Un método alternativo para proteger a las bacterias probióticos es su inclusión en una emulsión agua-en-aceite-en-agua (W1/O/W2) (Shima et al., 2006). El lactosuero a menudo ha sido usado como un agente emulsificante/microencapsulante (Britten and Giroux, 1991; Young y col., 1993). En el presente trabajo se propone la conservación de lactosuero mediante el procesamiento con la bacteria probiótica Lactobacillus rhamnosus libre y entrampada en una emulsión doble W1/O/W2. MATERIALES Y MÉTODOS

Procesamiento

Se utilizó lactosuero proveniente de la elaboración de queso tipo Oaxaca del valle de

Tulancingo, Hidalgo con las siguientes características: azucares 45.9 g/L, proteína soluble

9.1 g/L, acidez 20.9 y pH de 5.7.

La bacteria probiótica Lactobacillus rhamnosus LC705, fue obtenida de un liofilizado de

DANISCO-HOLDBAC™, (Niebüll, Alemania). Un inoculo de 1% (p/v) de L. rhamnosus

fue preparado en lactosuero estéril proveniente de la elaboración de queso Oaxaca de la

región del Valle de Tulancingo, se incubó a 37 ºC por 18 h, el cultivo activado 1% (v/v) se

transfirió dos veces sucesivamente en lactosuero. Doscientos microlitros de inóculo de

cultivo de L. rhamnosus diluido 10-4

con buffer de fosfatos (J. T. Baker, Xalostoc, Edo.

México, México) 0.05 M (pH 7.2) fueron depositados en 20 mL de lactosuero y se incubó

hasta alcanzar el final de la fase logarítmica para obtener el cultivo. No se controló el pH.

Emulsiones dobles

Las células de L. rhamnosus crecidas en lactosuero acido (LA), fueron removidas y

centrifugadas en la fase logarítmica 109en tubos estériles de 50 mL, se miden 26 mL en 7

tubos usando una centrifuga Hermle Z36K a 12000 rpm durante 15 minutos, obteniendo

104 mL. El sobrenadante fue descartado, y las bacterias concentradas fueron re-

suspendidas en 31.5 mL de LA pasteurizado a 85°C por 10 min (Lobato-Calleros y col.,

2004).

Las emulsiones dobles W1/O/W2 fueron preparadas a temperatura ambiente (21 +2 °C) por

el método de las dos etapas (Rodríguez-Huezo y col., 2004). En la primera etapa, una

emulsión agua-en-aceite (W1/O) fue preparada incorporando una fase acuosa interna (W1)

constituida por LA conteniendo 2.1X1010

ufc mL-1

de L. rhamnosus, dentro de una fase


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Monterrey, N.L.


oleosa (O) formada por aceite de canola (Capullo®, Unilever de México, S.A. de C.V.,

Tultitlán, Edo. de México, México) con una concentración total de emulsificantes de 8 %

p/p (una parte de emulsificante hidrofílico y cuatro partes de emulsificante hidrofóbico). El

emulsificante hidrofílico fue Panodan SDK (ésteres de monoglicéridos y diglicéridos de

ácido diacetil tartárico) y el emulsificante hidrofóbico fue Grindsted PGPR 90 (ésteres de

ácidos grasos de poliglicerol y poliricinoleato), ambos distribuidos por Danisco México,

S.A. de C.V. El proceso de emulsificación fue llevado a cabo con ayuda de un

homogenizador Virtis 220 (Virtis Company, Gardiner, NY, EUA) a 5000 rpm durante 10

min. La emulsión W1/O tuvo una fracción volumétrica de fase dispersa de 0.3. En la

segunda etapa, 50 mL de la emulsión primaria W1/O fue re-emulsificada en 220.5 mL de

LA o LAC como fase acuosa externa (W2) y 24.5 g de suero en polvo, usando el

homogenizador Virtis operado a 5000 rpm por 5 min, produciendo emulsiones dobles

(W1/O/W2)LA

o (W1/O/W2)LAC

, respectivamente.

Determinaciones fisicoquímicas

Todos los tratamientos se almacenaron a temperatura ambiente (20ºC) por 32 días, a éstos

se les determinó: azucares totales, proteína soluble, grasa y pH. La determinación de los

carbohidratos se realizó mediante el método colorimétrico conocido como el de antrona, se

prosiguió a un calentamiento en baño maría a una temperatura de ebullición de las muestras

por 10 minutos. Se cuantificó la intensidad de color por medio de un espectrofotómetro

modelo EL04083749 (Varian, Cary) a 625nm, frente a un testigo usando únicamente agua

destilada como muestra. La determinación de proteína soluble se realizó de acuerdo a la

metodología propuesta por Bradford. La determinación de grasa se realizó por el método

de Gerber mediante la metodología mencionada en la Norma Oficial Mexicana. La

medición de pH se realizó utilizando un potenciómetro PH301 (HANNA Instruments), el

cual fue calibrado con soluciones buffer pH 7 y 4 respectivamente.

Análisismicrobiológico La cuantificación de Lactobacillus rhamnosus se empleo agar De Man, Rogosa y Sharpe (MRS) (Difco, Sparcks, MD), contando el número de unidades formadoras de colonia por mililitro (UFC/mL). Análisis estadístico

En las determinaciones fisicoquímicas se utilizo en diseño completamente azar, cuando

existieron diferencias significativas (P<0.05) entre los tratamientos se empleo la técnica de

Tukey para la comparación de medias.


En carbohidratos se observaron diferencias significativas (P<0.05) entre los tratamientos

El tratamiento con emulsiones fue el que conservo mejor el lactosuero en una disminución

del 37% en comparación del lactosuero pasteurizado con una degradación de 70% (Tabla

1). La concentración de proteína encontrada en este trabajo (Tabla 1) es inferior a los encontrados por Moras y col., (2010) en un estudio similar. Vernon-Carter y Pimentel-González (2007), encontraron que existe una variación en la concentración de proteína presente en el lactosuero del Valle de Tulancingo Hgo. El tratamiento con emulsiones se


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Monterrey, N.L.


encontró una concentración alta de proteína de más de 13 veces en comparación de los tratamientos con lactosuero pasteurizado y lactosuero inoculado con bacterias libres. Esto se debe a la alta concentración de microorganismos presentes en el entrampamiento de Lactobacillus rhamnosus. Tabla 1. Contenido de nutrientes en lactosuero pasteurizado, lactosuero inoculado bacterias libres L. rhamnosus y lactosuero con emulsiones dobles de L. rhamnosus, al inicio y después de 32 días.

Parámetro Lactosuero pasteurizado Lactosuero inoculado Lactosuero emulsiones

Inicial Final inicial Final Inicial final

Carbohidratos(g/L) 44.96±1.3

13.47±0.2 47.00±2.1 15.44±2.8 48.09±0.9 30.19±1.7

proteína (g/L) 4.83±0.4 4.67± 0.2 5.32±1.8 4.15 ±0.02 66.54±0.9 48.69±2.9

Grasa (%) 0.25 ± 0.02 0.25 ± 0.2 0.25 ± 0.04 0.25 ± 0.01 0.72 ± 0.08 0.72 ± 0.09

pH 4.13±0.05b 3.74±0.03

a 4.14 ± 0.01 3.48 ± 0.01 5.03±0.02 3.61 ± 0.13

Las diferentes letras en el sobreíndice en las líneas muestran diferencias significativas (P<0.05) entre los

tratamientos según la técnica de Tukey.

La materia grasa observada (Tabla 1) en este estudio es de 2% en los tratamientos de

lactosuero pasteurizado y lactosuero inoculado con bacterias libres, mientras el lactosuero

con emulsiones el porcentaje fue mayor (7%), el cual se explica por el empleo de aceite de

canola en el entrampamiento de microorganismos. Sin embargo la materia grasa no

existieron diferencias significativas (P>0.05) entre los tratamientos (Tabla 1).

Fig. 1 Cinética de crecimiento de bacterias acidolacticas en tres tratamientos:a) Lactosuero pasteurizado (LA) b) Lactosuero pasteurizado e inoculado con la bacteria libre (LAP) c) Lactosuero con emulsiones. Los resultados obtenidos en este estudio (Tabla 1) en pH están dentro del rango de los

reportados por Spreer (1991), mencionan que el lactosuero del valle de Tulancingo. El


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entrampamiento de la bacteria L.rhamnosus en la emulsión doble presento pH inicial

5.03±0.02 y final 3.61 ± 0.13 . Shima y col., (2006) sugieren que las emulsiones dobles

pueden tener efectos protectores en la bacteria incluida en la fase interna en una solución de

pH acido. Lian et al.,., 2003; Picot and Lacroix, 2004 en investigaciones previas

demostraron un efecto protector ejercido por la encapsulación de bacterias probióticas,

cuando se exponen a pH ácidos, obteniéndose una sobrevivencia significativamente más

alta que la observada en las células no entrampadas como se observa en la Figura 1.

El mayor crecimiento de bacterias en los tratamientos de lactosuero pasteurizado (2.2x105

UFC/ mL) y lactosuero inoculado bacterias libres (1.05x1011

UFC/ mL) se presenta a los 16

días de estudio. (Figura 1). Mientras el lactosuero ácido con emulsiones se observa una

cinética de crecimiento ascendente durante el estudio teniendo un alto contenido de

microorganismos a los 32 días con 1.9x1011

UFC/mL.De acuerdo a lo anterior podemos

establecer que la bacteria probiotica entrampada mantiene una mayor viabilidad que los

otros tratamientos. Aunque se puede afirmar que el entrampamiento del probiótico tiene

una mayor viabilidad en el crecimiento de microorganismos como en el tiempo de

conservación. Este estudio muestra, como se indica en la literatura, que el producto puede tener

cualidades probióticas, debido a que la proporción de microorganismos es mayor a 1x107

ufc por mililitro (González et al.,1994). Según el INTA (2007), los productos probióticos,

deben contener 107 bacterias por mililitro, valor que es menor al encontrado en este trabajo.

Por lo que se puede afirmar que es apropiado utilizar L. ramnosus como probioticos, en la

conservación de lactosuero acido. Lo cual también concuerda con lo expresado por Haines

(2000). CONCLUSIONES El uso de bacterias probióticas influye positivamente la conservación del lactosuero encontrando el mejor tratamiento con lactosuero ácido con emulsiones. REFERENCIAS González, J.I., C. Romero y S. Jimenez. (1994) Control de calidad en la fabricación del

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