Descargar ACTA

POSRECOLECCIÓN, INDUSTRIAS, ALIMENTACIÓN Y SALUD
!
Efecto de la higienización con hipoclorito de sodio en la calidad
microbiológica de un producto de calabacín IV Gama
!
A. Fayos, M.T. Blanco-Díaz, I. Domínguez, A. Pérez-Vicente, R. Font
!
IFAPA Centro La Mojonera. Camino de San Nicolás 1. 04745 La Mojonera. Almería.
!
Palabras clave: vegetales mínimamente procesados, bacterias, desinfectantes, cloro,
análisis microbiológico, vida útil.
Resumen
El deterioro microbiológico es uno de los factores que por sí solo o en
combinación con otros, como el pardeamiento enzimático o la translucidez de
tejidos, se utiliza como criterio objetivo en la determinación de la vida útil de
productos vegetales de IV Gama. Debido a las condiciones que se emplean para su
conservación (refrigeración, atmósferas con bajas concentraciones de oxígeno), así
como a sus características intrínsecas (alta actividad de agua, microbiota natural)
son las bacterias los organismos que con mayor frecuencia causan alteraciones en
estos productos. La etapa de lavado del producto con agua es una fase crítica en la
producción de vegetales cortados, siendo muy frecuente el uso de sustancias
desinfectantes como el cloro en solución, para prevenir la proliferación de
microorganismos. Sin embargo, la eficacia de estos tratamientos depende de
aspectos como el tipo de producto, la morfología de la superficie a tratar o las
condiciones de aplicación del desinfectante. El objetivo de este estudio es determinar
la evolución de la carga microbiana de un producto de IV Gama de calabacín
higienizado con distintas concentraciones de hipoclorito de sodio y conservado en
sistema estático. Para ello, frutos de calabacín (Cucubita pepo) fueron troceados y
lavados con soluciones de hipoclorito de sodio en concentraciones crecientes,
evaluándose la carga microbiológica inicial del producto recién preparado y tras su
conservación. La calidad microbiológica se evaluó mediante la realización de
recuentos de microorganismos aerobios mesófilos, psicrótrofos y enterobacterias
utilizando métodos estándar de microbiología. Los resultados muestran un
significativo aumento de la carga microbiana del producto tras su conservación en
sistema estático.
INTRODUCCIÓN
El calabacín (Cucurbita pepo L.) es un cultivo de gran relevancia en España,
siendo Almería la principal zona productora de esta hortaliza mediante cultivo intensivo
bajo plástico. Las actuales tendencias en la demanda del mercado alimentario muestran
un constante incremento en el consumo de alimentos listos para su consumo y en
especial de hortalizas mínimamente procesadas o de IV Gama, que tienen la ventaja
añadida de conservar en gran medida sus propiedades nutritivas al no recibir
tratamientos térmicos (Watada et al., 1996). Esta situación ofrece una gran oportunidad
a la generación de valor en el sector hortofrutícola. Aunque este tipo de industria está
muy desarrollada en el subsector de la hortaliza de hoja, todavía se da una escasa
presencia en el mercado de hortalizas de fruto en IV Gama, y concretamente de
transformados de calabacín. Ésta hortaliza posee un gran potencial gastronómico y un
alto valor nutricional, por lo que su procesado industrial presenta una buena perspectiva
")(!
ACTAS DE HORTICULTURA Nº 60
de mercado. Sin embargo, el procesado mínimo de hortalizas entraña cierta complejidad
debido a dos factores de gran importancia: los especiales condicionantes en materia de
seguridad microbiológica y la corta vida comercial de estos productos, que limita
considerablemente sus posibilidades de comercialización.
El deterioro microbiológico es uno de los factores que por sí solo o en
combinación con otros, como el pardeamiento enzimático o la translucidez de tejidos, se
utiliza como criterio objetivo en la determinación de la vida útil de productos vegetales
de IV Gama (Jacxens et al., 2002). Debido a las operaciones aplicadas durante su
transformación, como el corte de tejidos que libera jugos ricos en azúcares y otras
sustancias nutritivas muy susceptibles de alteración por microorganismos; para su
conservación, como son la refrigeración y aplicación de atmósferas con bajas
concentraciones de oxígeno; así como por sus características intrínsecas (alta actividad
de agua, presencia de microbiota natural), son las bacterias los organismos que con
mayor frecuencia causan alteraciones en estos productos. Es por ello necesario realizar
un lavado del producto durante su fabricación, tras las operaciones de corte, con el fin
de reducir en lo posible los restos de exudados y carga microbiológica de partida antes
de su envasado, incluyendo un producto desinfectante que mantenga la calidad del agua
de lavado y evite una potencial recontaminación del producto.
El agente desinfectante más comúnmente utilizado es el hipoclorito sódico en
solución, siempre que se utilice en las dosis adecuadas (Gil et al., 2009), pero la
concentración final requerida en el agua de lavado para conseguir el objetivo deseado
dependerá en gran medida de la naturaleza del producto: textura y magnitud de la
superficie expuesta, composición nutricional, pH, etc. (Ragaert et al., 2007).
Actualmente existe poca información acerca del efecto del cloro sobre la carga
microbiana de productos de IV gama de calabacín. En el presente trabajo hemos
estudiado la carga bacteriana de un producto de IV Gama de calabacín en formato de
cubos de 1 cm3, lavado con tres concentraciones diferentes de hipoclorito sódico, con el
fin de observar las diferencias en la evolución de la calidad microbiológica del producto
tras su conservación en atmósfera pasiva a 10ºC.
MATERIALES Y MÉTODOS
Material vegetal
Para el estudio se seleccionaron frutos de Cucurbita pepo L. de tamaño comercial
(18 – 21 cm) cultivados sobre sustrato de perlita en un invernadero con cubierta de
plástico situado en la finca propiedad del IFAPA en la localidad de La Mojonera, Almería
(España), en las condiciones habituales de cultivo de la zona. Una vez recolectados, los
frutos fueron conservados en refrigeración a 6ºC y 95% de humedad relativa durante 12 h
hasta el momento de su procesado, realizado en cámara refrigerada a 6ºC y en el que se
eliminaron los extremos no comestibles.
Proceso de corte y tratamientos de higienización
Los frutos así preparados y aún enteros fueron sometidos a un pre-lavado con agua
potable de la red de suministro (0,1 ppm de cloro libre) y posteriormente cortados en
cubos de aproximadamente 1 cm3 de forma manual con un cuchillo afilado procurando
obtener cortes limpios. Porciones de 500 g de producto fueron lavadas de forma
independiente durante 1 min. en 4 l de diferentes soluciones de lavado consistentes en
agua potable (0,1 ppm de cloro libre) y 2 soluciones preparadas a partir de hipoclorito
sódico al 10% para uso alimentario con dos concentraciones finales de cloro libre (100
ppm y 200 ppm). El agua para la preparación de las soluciones de lavado fue pre-enfriada
"))!
POSRECOLECCIÓN, INDUSTRIAS, ALIMENTACIÓN Y SALUD
!
a 6º C hasta el momento de su uso. El pH de las soluciones de lavado fue corregido con
ácido cítrico 1 M (Sigma-Aldrich Química SA, Barcelona, España) hasta alcanzar valores
de 6,5 – 7,0. Posteriormente el producto lavado con 100 y 200 ppm de cloro libre fue
sometido a un enjuague con agua potable para eliminar los restos de hipoclorito. Todos
los lotes de producto así tratados fueron sometidos a centrifugación durante 4 min. con
ayuda de una centrífuga industrial (SAMMIC, 20720 Azkoitia, Guipúzcoa, España) para
eliminar el exceso de agua antes de ser introducidos en los recipientes para su
conservación. De cada lote se tomaron dos series de muestras de 150 g, una para el
análisis inmediato en el día de producción y otra para el análisis después de 10 días de
conservación en botes de vidrio de 3,65 l sellados con tapón de silicona, a 10ºC y 95% de
humedad relativa.
La unidad experimental fue el envase, realizándose tres réplicas para cada
tratamiento. Se realizó un análisis de la varianza (ANOVA) a un nivel de significación de
P 30,05 seguido de un test de comparación de medias por el método de la mínima
diferencia significativa (LSD).
Análisis microbiológicos
Porciones de 10 g de cada muestr fueron homogeneizadas en agua de peptona
tamponada (APT) (Oxoid Limited, Wade Road, Basingstoke, Hampshire RG24 8PW,
England) con ayuda de un homogeneizador de paletas (Smasher, AES Laboratoire,
Combourg, France) en bolsas de polietileno con filtro. Se realizaron series de diluciones
decimales del homogeneizado en APT, de las cuales 1 ml fue inoculado en placas de Petri
a las cuales fue adicionado agar de recuento en placa (Plate Count Agar, Oxoid Limited).
Una vez solidificado el medio de cultivo fue incubado a 30ºC durante 72 h para el
recuento de microorganismos aerobios mesófilos y a 7ºC durante 10 días para el recuento
de microorganismos aerobios psicrótrofos. Se siguió un procedimiento similar para el
recuento de enterobacterias, utilizando en este caso agar rojo-violeta bilis glucosa que fue
incubado a 30ºC durante 24 h. Los recuentos microbiológicos fueron realizados por
duplicado y expresados como el logaritmo decimal de las unidades formadoras de
colonias por gramo de producto (log ufc/g).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La concentración inicial (en el día de producción) de células bacterianas de los
grupos investigados en el producto lavado con agua de la red fueron de 2,3 ±0,1 log ufc/g
de microorganismos aerobios mesófilos y 6,5 ± 0,2 log ufc/g de microorganismos
aerobios psicrótrofos, siendo similares a los encontrados por otros autores en
cucurbitáceas (Erkan et al., 2001; Jacxsens et el., 2002). Los valores correspondientes a
todos los productos analizados en el día de producción (día 0) tras los distintos
tratamientos higieniantes variaron entre 1 y 2 unidades logarítmicas, siendo incluso más
altos en los productos tratados con la mayor concentración de cloro (Tabla 1). Esta
diferencia se puede explicar por la variabilidad en la carga microbiana inicial que se
encuentra de forma natural en las hortalizas, por lo que el efecto de los tratamientos
higienizantes se evaluó en función del incremento en los valores de los recuentos de cada
grupo microbiano encontrado tras la conservación (día 10) con respecto a los valores de
los recuentos en el día de producción (día 0). En la Fig. 1 se representa los incrementos
observados.
No se hallaron diferencias significativas entre los incrementos de las distintas
poblaciones microbianas observados en las muestras tratadas con 0,1 y 100 ppm de cloro
libre, encontrándose aumentos de entre 6-7 unidades logarítmicas que dieron
(**!
ACTAS DE HORTICULTURA Nº 60
concentraciones de microorganisnmos de entre 8 y 10 log UFC/g al décimo día. Estos
valores son coincidentes con los que observan otros autores en productos de calabacín en
IV Gama lavados con agua potable y conservados durante 10 días (Lucera et al., 2010).
Sin embargo, en la misma gráfica podemos observar cómo en las muestras tratadas con
200 ppm de cloro libre, el incremento en las poblaciones bacterianas se encuentra en
torno a las 3-4 unidades logarítmicas, valores que resultaron ser significativamente
diferentes e inferiores en varios órdenes de magnitud a los observados en las muestras
procedentes de los 2 primeros tratamientos (0,1 y 100 ppm). La concentración microbiana
hallada en los productos tratados con 200 ppm tras su conservación fue de unas 7 log
UFC/g para los tres grupos investigados, valores que se encuentran dentro de la
aceptabilidad comercial de este tipo de productos (Jacxsens et el., 2002).
A la vista de los resultados podemos concluir que es recomendable el tratamiento
de los productos de IV gama de calabacín con un agente higienizante a base de cloro en
concentraciones de cloro libre superiores a 100 ppm, con el fin de evitar la proliferación
tanto de la flora microbiana natural presente en la materia prima como de posibles
microorganimos patógenos. De hecho, los resultados del presente estudio reflejan que en
calabacín en IV Gama la proliferación de microorganismos psicrótrofos capaces de
reproducirse a temperaturas de refrigeración sigue una pauta similar a la de la flora
aerobia mesófila, alcanzando concentraciones considerablemente altas incluso en
productos lavados con soluciones de hasta 100 ppm de cloro activo. Estos datos son de
especial relevancia en cuanto a seguridad microbiológica ya que entre los
microorganismos psicrótrofos, capaces de reproducirse en condiciones de refrigeración,
se encuentran especies de bacterias que se hallan de forma natural en el medio ambiente
agrícola, como es el caso de Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica o
Aeromonas hydrophila y que han sido en ocasiones el origen de brotes de toxiinfecciones
alimentarias por consumo de hortalizas frescas o mínimamente procesadas (Bracket,
1999).
Aunque el uso del cloro como agente desinfectante en productos alimentarios ha
sido cuestionada por el riesgo que supone la formación de compuestos halogenados a
partir de los derivados clorados al entrar éstos en contacto con materia orgánica (Ölmez y
Kretzschmar, 2009), diversos estudios demuestran su efectividad siempre que se utilice en
las dosis y condiciones adecuadas (Gil et al., 2009) y de hecho es el producto más
comúnmente usado en la industria y recomendado por las autoridades sanitarias y
asociaciones profesionales (WHO/FSF/FOS/98.2; FAO, 2004; AFHORLA, 2010).
Diversos autores han realizado estudios sobre la eficacia de agentes desinfectantes
alternativos al cloro en productos vegetales mínimamente procesados (Vandekinderen et
al., 2009; Gopal et al., 2010; Lu y Wu, 2010). Será necesaria la realización de posteriores
investigaciones para conocer la efectividad de estos agentes antibacterianos sobre
productos a base de calabacín.
Agradecimientos
Esta investigación ha sido financiada por INIA y por la Unión Europea (Fondos
FEDER) en el marco del proyecto RTA2009-00036-00-00.
Referencias
Asociación de Frutas y Hortalizas Lavadas, Listas para su Empleo (AFHORLA). 2010.
Guía de Buenas Prácticas de Producción de IV Gama. Ver. 2.
(*+!
POSRECOLECCIÓN, INDUSTRIAS, ALIMENTACIÓN Y SALUD
!
Bracket, R.E. 1999. Incidence, contributing factors and control of bacterial pathogens in
produce. Postharvest Biol. Technol. 15:305-311.
Erkan, M, Wang, C.Y. and Krizek, T. 2001. UV-C irradiation reduces microbial
populations and deterioration in Cucurbita pepo fruit tissue. Environmental and
Experimental Botany 45:1-9.
FAO. 2004. The role of post-harvest management in assuring the quality and safety of
horticultural produce. FAO Agricultural Services Bulletin 152.
Gil, M.I., Selma, V., López-Gálvez, F. and Allende, A. 2009. Fresh-cut product sanitation
and wash water disinfection: Problems and solutions. Int. J. Food Microbiol. 134:3745.
Gopal, A., Coventry, J., Wan, J., Roginski, H. and Ajlouni, S. 2010. Food Microbiol.
27:210-219.
Jacxens, I., Devlieghere, F. and Debevere, J. 2002. Temperature dependence of shelf-life
as affected by microbial proliferation and sensory quality of equilibrium modified
atmosphere packaged fresh produce. Postharvest Biol. Technol. 26:59-73.
Lu, Y. and Wu, C. 2010. Reduction of Salmonella enteric contamination on grape
tomatoes by washing with thyme oil, thymol and carvacrol as compared with chlorine
treatment. J. Food Protect. 73:2270-2275.
Lucera, A., Costa, C., Mastromatteo, M., Conte, A. and Del Nobile, M.A. 2010.
Innovative Food Science and Emerging Technologies 11:361-368.
Ölmez, H. and Kretzschmar, U. 2009. Potential alternative disinfection methods for
organic fresh-cut industry for minimizing water consumption and environmental
impact. L.W.T. – Food Science and Technology 42:686-693.
Ragaert, P., Devlieghere, F. and Debevere, J. 2007. Role of microbiological and
physiological spoilage mechanisms during storage of minimally processed vegetables.
Postharvest Biol. Technol. 44:185-194.
Vandekinderen, I., Devlieghere, F., De Meulenaer, B., Ragaert, P. and Van Camp, J.
2009. Optimization and evaluation of a decontamination step with peroxyacetic acid
for fresh-cut produce. Food Microbiol. 26:882-888.
Watada, A.E., Ko, N.P., Minott, D.A. 1996. Factors affecting quality of fresh-cut
horticultural products. Postharvest Biol. Technol. 9:115-125.
World Health Organization. 1998. Surface decontamination of fruits and vegetables eaten
raw: a review. Food Safety Issues. WHO/FSF/FOS/98.2.
!
!
!
!
!
!
!
!
(*$!
ACTAS DE HORTICULTURA Nº 60
!
!
Tabla 1. Concentración de bacterias (log UFC/g) de los grupos
investigados a día 0 y día 10 con diferentes tratamientos
higienizantes.
BCA!))1!
9I3!*!
Grupo microbiano
;-42602.!J-.FK0@2.!
ABB!))1!
!
;BB!))1!
!
9I3!*!
9I3!+*!
9I3!*!
9I3!+*!
9I3!+*!
$L#M*L+! )L*M*L+! $L)!M!*L+! )L*!M!*L$! %L%!M!*L#! 'L&!M!*L+!
;-42602.!N.0E4F/42K2.! 'L&!M!*L$! +*L*M*L*! +L"!M!*L&! )L*!M!*L$! %L'!M!*L+! 'L(!M!*L'!
=>/-4263E/-403.!
O!$!
(L#!M!*L#!
O!$!
(L%!M!*L$!
$L$!
'L&!M!*L'!
!
8
7
log UFC/g
6
5
Aerobios mesófilos
4
Aerobios psicrótrofos
Enterobacterias
3
2
1
0
0,1 ppm
100 ppm
200 ppm
Concentración de cloro libre
Fig. 1. Incremento en la población bacteriana en el producto conservado
durante 10 días.
!
!
(*#!