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Efecto del extracto etanolico de propoleos en una pelicula de carragenina sobre la vida de anaquel de carne de vacuno.

Effect of ethanolic extract of propolis on a carrageenan film on the shelf life of beef.

1. INTRODUCCION

El propoleos es una resina natural, pegajosa y gomosa, que es producida por Apis mellifera L. (abeja) a partir de yemas, hojas y exudados de ciertas plantas y que posee propiedades farmacologicas y beneficas para el ser humano (Gutierrez-Cortes y Suarez, 2014; Delgado et al., 2015; Rao et al., 2017; Salatino y Salatino, 2017); su composicion quimica es variada dependiendo del tipo de plantas y del entorno donde se encuentra la colmena (Fernandes et al., 2015; Feas et al., 2016), usualmente contiene resinas, las que estan compuestas de flavonoides y acidos fenolicos, ceras, aceites esenciales, polen, fierro, Cinc, vitaminas, acido benzoico, esteres de acidos grasos, cetonas, lactonas, esteroides y azucares (Sancoban y Yerlikaya, 2016; Rao et al., 2017), que le dan un amplio espectro de actividad antimicrobiana por lo que se pueden usar en peliculas comestibles y recubrimientos biodegradables delgados de polimeros, como una alternativa de alimentos naturales, seguros y saludables en frutas (Azarakhsh et al., 2014; Passos et al., 2016; Aziz y Karboune, 2016), pescado (Sanchez-Ortega et al., 2014), lechuga (Feas et al., 2016) y tuberculos (Bahtiti, 2013) ya que los consumidores reclaman alimentos naturales que mejoren su salud, les proporcionen bienestar y les protejan de enfermedades cronicas (De Ancos et al., 2016).

Ademas del pescado, la carne fresca de bovino, es un alimento altamente proteico (15-20%), (Superintendencia de Industria y comercio, 2013), presenta una elevada actividad de agua (Aw)(Sanchez-Ortega et al., 2014) por lo que es altamente perecedero, ya que, favorece el crecimiento microbiano (Doulgeraki et al., 2012) , el que se traduce en malos olores, sabores desagradables, cambios en la textura y formacion de sustancias mucilaginosas (Dong y Holley, 2012).

Las carnes se conservan haciendo uso de sales de nitratos y nitritos; sin embargo, se conoce que su uso conduce a la formacion de nitrosaminas la cual se considera un potente carcinogeno para el higado. El incremento de la vida de anaquel de la carne fresca depende principalmente del pH, color, capacidad de retencion de agua (Venkata et al., 2015), carga bacteriana inicial, temperatura, tiempo de almacenamiento y atmosfera circundante (Lopez et al., 2013), por lo que se emplean temperaturas bajas; sin embargo, junto con estos sistemas se pueden usar peliculas comestibles en base a pullulanos (Mohamed et al., 2014), alginatos, quitosanos (AMPC, 2014; Vodnar et al., 2015; Mitelut et al., 2015), carragenatos y otros, asociados con componentes antimicrobianos (Salgado et al., 2015; Anwar et al., 2015; Sepulveda et al., 2013; Higueras et al., 2014,) como el aceite esencial de oregano, clavo de olor, extracto de propoleos y otros (Gutierrez-Cortes y Suarez, 2014; Malhotra et al., 2015), que protejan la carne, ya que estas evitarian hasta cierto punto la deshidratacion superficial, el incremento de microorganismos, la posterior contaminacion microbiana y controlarian el desarrollo de microorganismos alteradores y patogenos, ya que las personas desean productos con mayor tiempo de vida de anaquel y al mismo tiempo su composicion no se vea afectada por el uso de componentes que puedan ser perjudiciales para la salud (Venkata et al., 2015).

La ganaderia de carne de bovinos de los paises andinos ha tenido un crecimiento muy elevado de su produccion durante la ultima decada (20% entre 1992-2000) con relacion al resto de America Latina; sin embargo, el aumento de produccion ha sido insuficiente para satisfacer el consumo que es moderado. Peru tiene un consumo de carne percapita de 6 Kg/habitante/ano y una produccion de carne 230 Kg/animal/ano. El consumo de carne bovina, se da especialmente en las zonas urbanas, donde mas del 40% de carne de bovino se consume en Lima la que tiene el 22% de la poblacion del pais (FAO y AGAL, 2003). Durante los ultimos anos las personas prefieren consumir alimentos minimamente procesados y que no tengan conservantes quimicos porque los relacionan con efectos negativos sobre la salud del consumidor, asi como productos faciles de preparar y que no le demanden mas tiempo en su elaboracion. Teniendo en cuenta que el propoleos es un producto organico, que no causan dano al consumidor, que tiene muchos efectos beneficos sobre la salud debido a su composicion quimica y que puede ser incorporado en una pelicula comestible en base a carragenina y no habiendose encontrado trabajos que incorporen estos componentes para lonjas de carne fresca es que se realizo la investigacion con el objetivo de evaluar el efecto del extracto etanolico de propoleos en una pelicula de carragenina sobre la vida de anaquel de carne de vacuno fresca.

2. MATERIAL Y METODOS

Material biologico. Estuvo conformado por 63 muestras de lonjas de carne de res parte asado, frescas, jugosas, de color rosado cubiertas con pelicula de carragenina, y suplementado con extracto alcoholico de propoleos al 0,01; 0,05 y al 0,1% y dos controles de 21 lonjas cubiertas con carragenina y 21 sin cubierta comestible.

Obtencion del extracto etanolico de propoleos (Gutierrez-Cortes y Suarez, 2014). Se colecto 200 g de propoleos del distrito de Pacora (Lambayeque), ubicada a una altura de 57 msnm., el cual fue transportado al laboratorio de Quimica Fisica de la Universidad Nacional de Trujillo- Peru (UNT), donde se macero durante tres semanas en etanol de 96, se filtro, concentro en un rotavapor y almaceno en viales de color ambar.

Obtencion y procesamiento de las lonjas de carne. Las piezas completas de carne de res parte "asado", se adquirieron en el mercado de Monserrate de la ciudad de Trujillo, y se transportaron en un cooler entre 15-18 [grados]C al laboratorio de Microbiologia y Tecnologia de Alimentos de la UNT, luego se cortaron en piezas de 45 a 50 g.

Elaboracion de la solucion de pelicula de carragenina con extracto etanolico de propoleos (EAP) (Pascall y Lin, 2013). En una licuadora esteril se anadio 5 g de kappa carragenina y 250 ml de agua destilada esteril (ADE); se homogenizo a 1500 rpm durante dos minutos y adiciono 1,65g de glicerina mas 25 [micron]l de EAP (0.01%); se homogenizo por dos minutos y pasteurizo a 70 [grados]C por diez minutos. Se dejo enfriar a 25 [grados]C. De la misma forma se prepararon las soluciones de carragenina y EAP al 0,05 y 0,1%.

Inmersion de la carne en la solucion de la pelicula de carragenina a las diferentes concentraciones de extracto etanolico de propoleos (Sepulveda et al., 2013). Las lonjas de carne se distribuyeron aleatoriamente en cinco grupos de trabajo, compuestos de 8 lonjas de carne cada uno, que correspondieron a tres grupos experimentales: 0,01; 0,05 y 0,1% de EAP y dos grupos control: lonjas de carne con y sin carragenina. Cada grupo experimental se sumergio por un minuto en la solucion de la pelicula comestible.

Secado, empaquetado y almacenado. Las lonjas de carne de los grupos experimentales y las del grupo control se colocaron en recipientes de poliestireno y se secaron durante cinco minutos a temperatura ambiente en una camara de flujo laminar esteril hasta el secado de la pelicula; luego se cubrieron con un film de cloruro de polivinilo y se almacenaron a 4 [grados]C con 70 [+ o -] 5% de humedad relativa durante 12 dias para su evaluacion.

Determinacion de pH (Gonzales et al., 2009). Se peso diez gramos de carne cortada en trozos pequenos y se coloco en 90 ml de ADE, se homogenizo durante un minuto y se dejo en reposo durante una hora. Se midio el pH con un pH metro Jenway 6000.

Determinacion de la perdida de peso (Gonzales et al., 2009). Las lonjas de carne se pesaron a 0, 2, 4, 6, 8, 10 y 12 dias. Los resultados se expresaron en porcentaje en funcion del peso inicial y el peso final multiplicado por cien.

Determinacion de la Capacidad de Retencion de agua (CRA) (Kohn et al., 2015). Se peso cinco gramos de carne picada en dos tubos de centrifuga, y se adiciono 8 ml de cloruro de sodio (NaCl) 0,6 M. Los tubos se refrigeraron a 5 [grados]C durante 30 minutos y se centrifugaron a 1500 rpm por 15 minutos. Los resultados se expresaron como porcentaje de la solucion de NaCl retenido.

Evaluacion de la calidad microbiologica. Se realizo el Recuento Total de Bacterias Aerobias Mesofilas Viables en Plate Count Agar (PCA)(Merck, KGa, Darmstadt, Alemania) Mohos y levaduras en Agar Glucosa Oxitetraciclina (OGA))(Merck, KGa, Darmstadt, Alemania) mediante el Metodo de recuento en placa. La enumeracion de Coliformes Totales se realizo mediante la tecnica del Numero Mas Probable (NMP), en caldo BRILA)(Merck, KGa, Darmstadt, Alemania).

Analisis estadistico. El analisis de datos se realizo mediante el diseno de medidas repetidas cumpliendo el supuesto basico de homoscedasticidad para obtener el ANVA mixto a traves de la prueba de esfericidad de Mauchly, y las pruebas post ANVA de comparaciones multiples de Duncan y Dunnet, todas con un nivel de confianza del 95% (a= 0,05), utilizando el programa estadistico SPSS V 20.

3. RESULTADOS Y DISCUSION

Los carragenatos y dentro de ellos las carrageninas son polimeros muy usados en la industria alimentaria conjuntamente con antimicrobianos naturales como ciertos extractos de plantas, incorporados en las matrices alimentarias o formando parte de peliculas comestibles como parte de las tecnologias de barrera (Vodnar et al., 2015; Venkata et al., 2015). La carne fresca es uno de los alimentos altamente perecederos por lo que necesita de alguna forma de conservacion adicional para alargar su vida de anaquel, ademas de las temperaturas bajas como la refrigeracion. El pH de la carne es uno de los indicadores de los cambios bioquimicos pos morten que sufre la carne; varia de 5.4 a 5.7 en el musculo post rigor; ademas, se considera como uno de los principales factores que afectan la calidad de la carne el que esta determinado por el contenido de glucogeno del musculo (Sanchez-Ortega et al., 2014; AMPC, 2015), Los valores de pH inicial (5.7) que se muestran en la figura 1, permanecen constantes sin diferencia significativa hasta el sexto dia de almacenamiento a las diferentes concentraciones del extracto etanolico de propoleos en la pelicula de carragenina, por lo que se puede decir que hay un incremento de la vida de anaquel de las lonjas de carne, mientras que el control (carne sin cubierta de carragenina) muestra un mayor pH en relacion al resto de tratamientos. Ademas, se observa que, hasta el ultimo dia de conservacion, los diferentes tratamientos mantienen el pH < a 6.5 lo que no sucede con el control, en el que su valor es mayor a 6.5, esto se explicaria debido posiblemente a la degradacion autolitica de proteinas por la [my]-calpaina (Venkata et al., 2015) seguida de la microbiana, con la produccion de bases nitrogenadas y aminas lo que favorecerian el desarrollo microbiano tal como se muestra en la figura 4 en la que el numero de bacterias mesofilas aerobias se incrementa hasta el ultimo dia de evaluacion, lo que implica la alteracion de las caracteristicas fisico quimicas de la carne, lo que segun Realini y Marcos (2014) se evitaria usando empaques inteligentes con componentes activos asegurando la calidad e inocuidad de la carne. De todos los tratamientos con el extracto etanolico de propoleos la concentracion del 0.10% es la que tiene mejor efecto sobre el pH de la carne hasta el ultimo dia de conservacion a 4 [grados]C.

En la figura 2 se aprecia que las muestras con recubrimiento comestible presentan menor perdida de peso en relacion a las muestras control y que el tratamiento con 0,1 porciento de propoleos muestra al octavo dia de conservacion el menor porcentaje de perdida de peso (1,9%). La perdida de peso en carne fresca es de gran importancia ya que esta es vendida por peso y la cantidad de agua que pierde sea por evaporacion (humedad) o por goteo durante el almacenamiento afecta el rendimiento y su valor economico. Suarez et al. (2013) al trabajar con filetes de Piaractus brachypomus (cachama), con EAP al 0,8% y 1,2% y almacenarlos durante 24 dias a 4[grados]C en atmosfera modificada encuentra que a medida que transcurre el tiempo el pescado va perdiendo peso, como lo encontrado en esta investigacion lo que concuerda con los valores de la capacidad de retencion de agua (CRA) de la carne como se observa en la figura 3 en la que a medida que transcurre el tiempo de conservacion la CRA va disminuyendo paulatinamente en todos los tratamientos; siendo el 0,1% el tratamiento que tiene un mayor valor en la CRA lo que podria deberse segun Suarez et al. (2013) al mayor contenido de compuestos fenolicos presentes en este tratamiento ya que estos pueden formar puentes de hidrogeno con el agua los que influenciarian en una mayor CRA de la carne de vacuno. Sin embargo, sucede lo contrario con el control el cual incrementa paulatinamente el pH alejandose del punto isoelectrico de las proteinas de la carne con lo cual deberia haber una mayor CRA (Torrescano et al., 2008), lo que no sucede en este estudio ya que se observa una menor CRA debido posiblemente al fenomeno de deshidratacion que sufren las carnes en refrigeracion a pesar de estar envueltas en sus recipientes con cloruro de polivinilo y a que no es musculo entero sino solo una lonja con la cual se incrementa el area superficial de deshidratacion y la consecuente perdida por goteo del agua retenida por las miofibrillas.

La tabla 1 muestra que las variabilidades generadas por las diferentes concentraciones de propoleos en relacion al tiempo de almacenamiento son homogeneas, por lo tanto, cumplen con el supuesto de esfericidad de Mauchly (p > 0.05).

El analisis de varianza de medidas repetidas con un p< 0.05 muestra que las diferentes concentraciones de propoleos poseen diferente efecto en la calidad de la carne en relacion a los parametros fisicoquimicos evaluados tal como se muestra en la tabla 2.

La figura 4 muestra que el numero de Bacterias Aerobias Mesofilas viables (BAM) incrementa a lo largo de todo el periodo de la investigacion, permaneciendo en valores aceptables hasta el octavo dia de conservacion (1.0 x [10.sup.6]) como lo establece la NTS No 071- MINSA/DIGESA (2008) la que establece los parametros bacteriologicos de la carne de vacuno en refrigeracion como aceptable en un rango de 105 a 107 ufc/g, y en los dias posteriores todas las muestras incrementan significativamente el numero de BAM, siendo estas carnes inaceptables para el consumo humano. Al respecto, hay que mencionar que no se han encontrado trabajos con cubiertas de carragenina para establecer comparaciones con otros investigadores sin embargo investigadores como Fayaz et al. (2013) al trabajar en bolas de carne con piel de pollo y almacenarlos en refrigeracion durante catorce dias a 4 [+ o -] 1 [grados]C en bolsas de polietileno de baja densidad y analizarlos a intervalos regulares de 0, 7 y 14 dias el recuento de BAM aumentaron significativamente (P <0.05) como lo ocurrido en esta investigacion. Asimismo, Vargas-Sanchez et al. (2014) aplico propoleos comercial al 2% en empanadas de carne encontrando disminucion del crecimiento bacteriano entre un 19.75 y 27.03% concluyendo que el extracto del propoleos tiene un gran potencial como aditivo antimicrobiano; es mas, Casquete et al. (2016) al evaluar la actividad antimicrobiana del extracto etanolico de propoleos en carne fermentada para el control de Listeria innocua encontro que a 0, 28 mg/ml en un tiempo de 8 dias de almacenamiento redujo significativamente la supervivencia del microorganismo.

Los coliformes son microorganismos que se encuentran en forma natural en carnes de bovino como parte de la microflora normal y como contaminacion por deficientes practicas higienicas por parte de los operarios o de las mesas donde se encuentran las carnes. Al igual que con las BAM, la figura 5 muestra el mismo comportamiento en relacion al incremento de la poblacion de coliformes a partir del octavo dia de almacenamiento ya que estos microorganismos son parte de la poblacion de BAM analizadas lo que conlleva a descalificar la carne para consumo humano de acuerdo a la normatividad vigente NTS No. 071- MINSA/DIGESA (2008), siendo el mejor tratamiento el propoleos al 0.10%

Al investigar hongos, solo se encontraron levaduras (ufc/g) las que se muestran en la figura 6, siendo los tratamientos del 0,05% y 0,1% los que mantienen el numero inicial de levaduras hasta el sexto dia. Al respecto, Gutierrez-Cortes y Suarez (2014) al realizar el estudio de la concentracion minima inhibitoria del extracto etanolico del propoleos contra hongos filamentosos encuentra que el propoleos a concentraciones de 0,005 a 0,5 mg/ml inhibe el crecimiento fungico. Conociendo que la temperatura de congelacion de la carne es de 1,5[grados]C y la temperatura optima de almacenamiento en refrigeracion es de -1 [grados]C, temperatura a la cual los microorganismos tienen una velocidad de crecimiento lento y al llevarse a cabo la investigacion a 4[grados]C se podria decir que la temperatura ha tenido un efecto sinergico con las diferentes concentraciones de propoleos, en la conservacion de la carne. La presencia de componentes con capacidad antibacteriana en el extracto etanolico de propoleos, hace que sean muy importantes para la industria alimentaria ya que pueden favorecer la inocuidad y estabilidad de los alimentos segun De Ancos et al. (2016).

La prueba estadistica de Dunnet con un p < 0.05 muestra que todos los tratamientos con el extracto etanolico de propoleos tienen efecto diferente sobre los parametros analizados por lo tanto estadisticamente son significativos a excepcion del numero de BAM ya que con un p > 0.05 todos los tratamientos generan el mismo efecto, en relacion al control; es decir, hay un incremento paulatino de BAM a lo largo de todos los dias de conservacion de la carne tal y como se ha visto en la figura 4. Al realizar la prueba de comparaciones multiples de Duncan establece que el mejor tratamiento con el propoleos es del 0.10% de acuerdo a cada variable en funcion al objetivo para el cual fue propuesto. Asimismo, hay que hacer notar que la pelicula comestible con el extracto etanolico de propoleos ha sido elaborada de forma artesanal tal y cual podrian hacerlo las personas que se dedican a vender carne fresca, por lo que el valor comercial no incrementaria significativamente.

4. CONCLUSIONES

La concentracion del 0,1% del extracto etanolico de propoleos muestra mayor efecto inhibitorio sobre el crecimiento microbiano asi como mantiene las caracteristicas de perdida de agua, pH y capacidad de retencion de agua con lo que incrementa la vida de anaquel de la carne en refrigeracion hasta el sexto dia de evaluacion. Conociendo que el propoleos es un conservante natural y posee una amplia gama de compuestos que mejoran la salud de las personas y al haber trabajado con concentraciones minimas en carne fresca, se sugiere investigar mayores concentraciones de propoleos, con la finalidad de prolongar por mayor tiempo la vida de anaquel de la carne en refrigeracion, ya que este no le conferiria ningun olor o caracteristica diferente a la carne.

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Maria Nelly Vasquez-Valles (1) *

(1) Facultad de Ciencias Biologicas, Universidad Nacional de Trujillo, Av. Juan Pablo II s/n--Ciudad Universitaria, Trujillo, Peru.

* Autor correspondiente: mvasquezv@unitru.edu.pe (M. Vasquez-Valles)

Leyenda: Figura 1. pH de la carne de vacuno con pelicula de carragenina a diferentes concentraciones del extracto etanolico de propoleos, en relacion al tiempo de conservacion a 4 [grados]C

Leyenda: Figura 2. Perdida de peso de carne de vacuno con pelicula de carragenina a diferentes concentraciones del extracto etanolico de propoleos, en relacion al tiempo de conservacion a 4 [grados]C.

Leyenda: Figura 3. Capacidad de retencion de agua de la carne de vacuno a diferentes concentraciones del extracto etanolico de propoleos, en relacion al tiempo de conservacion a 4 [grados]C.

Leyenda: Figura 4. Numero de bacterias aerobias mesofilas de la carne de vacuno en una pelicula de carragenina con diferentes concentraciones del extracto etanolico de propoleos, en relacion al tiempo de conservacion a 4 [grados]C.

Leyenda: Figura 5. Numero de Coliformes Totales (NMP/g), de la carne de vacuno en una pelicula de carragenina con diferentes concentraciones del extracto etanolico de propoleos, en relacion al tiempo de conservacion a 4 [grados]C.

Leyenda: Figura 6. Numero de levaduras de la carne de vacuno en una pelicula de carragenina con diferentes concentraciones del extracto etanolico de propoleos, en relacion al tiempo de conservacion a 4 [grados]C.
Tabla 1. Resultados de la Prueba de esfericidad de Mauchly para las
diferentes concentraciones con el extracto etanolico de propoleos.

Variables                    W de     Aprox. Chi-    GL     Sig. (p)
                            Mauchly    cuadrado

--pH                         0.017       31,71       20      0,061

--Perdida de peso            0,020      30,408       20      0,082

--Capacidad de Retencion     0,060     21,920 20    0,386
de Agua (CRA)

p > 0.05

Tabla 2. Analisis de Varianza para las diferentes concentraciones
de propoleos

pH

FV                SC       GL   CM      F        Sig     Eta 2

Concentraciones   ,301     4    ,075    22,09    0,000   0,89
Error             ,034     10   ,003

Perdida de Peso
FV                SC       GL   CM      F        Sig     Eta 2

Concentraciones   25,562   4    6,390   4014,5   0,000   0,99
Error             ,016     10   ,002

CRA
FV                SC       GL   CM      F        Sig     Eta 2

Concentraciones   36,123   4    9,031   2061,3   0,000   0,99
Error             ,044     10   ,004
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Author:Vasquez-Valles, Maria Nelly
Publication:Revista Ciencia y Tecnologia
Date:Apr 1, 2019
Words:5198
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