utilización de radiación ionizante como método de eliminación de

UTILIZACIÓN DE RADIACIÓN
IONIZANTE COMO MÉTODO
DE ELIMINACIÓN DE
MICROORGANISMOS
PATÓGENOS EN NUGGETS
DE POLLO
The use of ionizing radiation as a method of eliminating pathogenic microorganism in Chicken Nuggets
Daniela Kaempffer R. 1 ; Juan Espinoza B. 2 ; Liliana Maier N. 1 ; Ximena Torres 3 ; Herman Zarate S. 2
Recibido 23 de noviembre 2005
1
Universidad Santo Tomás
Comisión Chilena de Energía Nuclear,
3
Autoridad Sanitaria, SEREMI Región Metropolitana
2
RESUMEN
A fin de poder determinar un uso efectivo de la
radiación ionizante en nuggets de pollo, se desarrolló un estudio con el objetivo de eliminar patógenos tales como Escherichia coli O157:H7 y Salmonella enteritidis. El experimento incluyó además la
determinación de la carga microbiológica inicial de
los nuggets, la evaluación de las características
organolépticas de las muestras tratadas y el análisis
químico de los diferentes macronutrientes presentes
en este alimento a dosis determinadas de energía
ionizante.
Un total de 144 nuggets de pollo congelados,
entre –18 y –20 °C, de 25 g cada uno y esterilizados
por radiación, fueron analizados post contaminación
microbiológica e irradiación con dosis de 0,3; 0,6 y
0,9 kGy y almacenados por 24 horas, 30 y 60 días.
Los microorganismos en estudio fueron Escherichia
coli O157:H7 cepa ATCC 25922 ISP (Instituto de
Salud Pública) y Salmonella enteritidis cepa ATCC
1833-99 ISP. La ionización de las muestras se reali-
ABSTRACT
In order to determine an effective treatment of
ionizing energy on chicken nuggets a study was
developed so as to eliminate patogens such as Escherichia coli and Salmonella enteritidis. The experiment included 3 types of analyses: aerobic plate
count, organoleptic evaluation and chemical analyses.
A total of 144 frozen nuggets (-18° C) were
analyzed and divided into two equal groups for
proceeding with artificial contamination. Each nugget - weighting 25 g - was put into sealed polietilene
bags. The two sample groups were sterilized with
irradiation doses of 25 kGy, then inoculated with
Escherichia coli O157:H7 strain ATCC 25922 ISP
(Instituto de Salud Pública) and Salmonella enteritidis strain ATCC 1833-99 ISP. The samples of
each group were treated with gamma irradiation
(Co60), with doses of 0,3; 0,6 and 0,9 kGy, except
for one group (control) which was not irradiated, and
stored for 24 hours, 30 and 60 days post radiation.
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zó en un irradiador experimental de Cobalto 60
(Co60). En paralelo y aparte, un tercer grupo de 9
nuggets sin esterilizar fue escogido al azar para
realizarles un Recuento de Aerobios Mesófilos
(RAM) que arrojó valores promedio de 6,15 x 104
unidades formadoras de colonia por gramo (ufc/g).
El Valor D10 promedio encontrado para Escherichia coli fue de 0,242 kGy mientras que para
Salmonella enteritidis fue 0,295 kGy.
El análisis organoléptico se realizó por medio de
un panel sensorial entrenado, el que evaluó muestras
con 0,75 y 1,5 kGy, más un control sin irradiar. Cada
juez degustó una unidad de 25 g y evaluó los atributos: apariencia, color, aroma, sabor, amargor, textura y aceptabilidad. Las muestras irradiadas y el
control no mostraron diferencias significativas en
ningún atributo, (p≤0,05), concluyendo además que
los nuggets de pollo calificaron en un nivel de
aceptabilidad muy bueno.
El análisis químico se realizó en dos grupos: el
primero sin irradiar y otro irradiado con una dosis de
1,5 kGy a los que se les evaluó el porcentaje de
proteínas, lípidos, cenizas, humedad y carbohidratos. Los macronutrientes de las muestras irradiadas
y el control no mostraron diferencias significativas
(p≤0,05).
The D10 values mid-point were found for the
Escherichia coli to be 0,242 kGy and 0,295 kGy for
the Salmonella enteritidis.
A third group, composed by 9 randomly selected
nuggets without sterilization was chosen to determine the total aerobic plate counts, resulting in an
initial count of 6,15x 104 ufc/g.
The sensory analysis of nuggets was done by
means of a trained sensorial panel who evaluated
samples with 0,75 and 1,5 kGy and those of the
control group non irradiated. Each person tasted the
whole sample (25 g) and evaluated: appearance,
color, odor, bitterness, texture, flavor and acceptability.
Statistically, none attribute showed significant
differences (p≤0.05) between the radiated samples
and the control group, concluding that the level of
the nugget acceptability was qualified as very good.
The chemical analysis of nuggets was done in
two groups: A control group and an irradiated group
with 1.5 kGy. It evaluated the percentage of proteins,
fats, ashes, humidity and carbohydrates.
Statistically, none of the nutrients showed significant differences (p≤0.05) between the radiated
samples and the control group.
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DANIELA KAEMPFFER R.; JUAN ESPINOZA B.; LILIANA MAIER N.; XIMENA TORRES; HERMAN ZÁRATE S.
INTRODUCCIÓN
MATERIALES Y MÉTODOS
El proceso de elaboración de productos preparados a base de carne especialmente de pollo, en
general, presenta siempre un alto riesgo de contaminación en la línea de producción debido a su gran
manipulación, por lo cual resulta indispensable aplicar buenas prácticas de manufactura a lo largo de
toda la cadena, además de una técnica que asegure la
inocuidad microbiológica de estos alimentos.
Durante la última década, el tratamiento con
radiación ionizante en los alimentos ha comenzado
a ser un método cada vez más aplicado internacionalmente y a su vez ha sido estudiado, apoyado y
difundido por entidades de importancia mundial
como la Food and Drug Administration (FDA),
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y World Health
Organization (WHO). Este método ha demostrado
ser una herramienta eficiente para el control de
microorganismos en variados alimentos, entre ellos
el aplicado a las carnes, por sus múltiples ventajas y
por la seguridad que brinda en la obtención de un
producto adecuado para el consumo, además de
demostrar a través de numerosas investigaciones
que las dosis aplicadas, no afectan ni la calidad
organoléptica ni la calidad nutricional de estos productos.
En este experimento se utilizaron nugget de
pollo de 25 g, que tienen como base carne molida de
pollo condimentada con pimienta, más un empanizado superficial. El tamaño de la muestra para la
etapa de contaminación microbiológica artificial y
determinación del valor D10 fue de 144 nuggets; los
que a su vez se dividieron en dos grupos iguales
correspondientes a cada especie bacteriana. Cada
muestra fue puesta en una bolsa de polietileno herméticamente sellada, las que se congelaron posteriormente entre –18 y –20ºC.
Chile es un exportador de carne de pollo y llega
a producir importantes volúmenes para el abastecimiento local, por lo que es importante tener una
herramienta como la irradiación, que garantice la
inocuidad y sanidad en los productos destinados a un
mercado cada vez mas exigente.
Se tomaron también otras 9 muestras de 25 g de
nuggets congelados al azar de diferentes cajas para
determinar la carga microbiológica inicial, utilizando Agar Plate Count, MerckR y cultivando las
placas por 48 horas a 35-36°C, para luego realizar el
recuento microbiano.
Los 144 nuggets fueron previamente esterilizados mediante radiación gamma, con dosis de 25
kGy, para evitar la presencia de cualquier otro patógeno que no fuera el que contaminaría artificialmente los nuggets. El siguiente paso fue efectuar la
contaminación artificial de las muestras experimentales. Los inóculos para contaminar artificialmente
los Nugget estériles fueron preparados usando cepas
madres de Escherichia coli O157:H7 cepa ATCC
25922 ISP y Salmonella enteritidis. cepa ATCC
1833-99 ISP, desarrolladas en Caldo Soya Tripticase (CASO) para su repique. Se estandarizaron los
inóculos por medio de una validación y patrón
McFarland 0.5.
Se sabe desde hace ya un tiempo, que este y
otros productos cárnicos congelados han ido incrementando su participación en el mercado, ya que su
consumo es cada vez mas cotidiano y masivo, tanto
en locales de comida rápida como al interior del
hogar. Esto ha llevado a que la seguridad sanitaria en
estos alimentos sea una prioridad en el área de salud
pública debido al gran riesgo que representan en
relación a las enfermedades trasmitidas por los
alimentos, especialmente las toxiinfecciones. Es
por esta razón, que se planteó como objetivo general
de este trabajo utilizar la radiación ionizante como
método de eliminación de microorganismos patógenos, Escherichia coli O157:H7 cepa ATCC 25922
ISP y Salmonella enteritidis cepa ATCC 1833-99
ISP, en nuggets de carne de pollo, para asegurar su
calidad higiénica.
Se procedió a contaminar artificialmente 72
muestras con Escherichia coli y el mismo número de
muestras con Salmonella enteritidis. Se agregó 1ml
del inóculo estandarizado por gramo de nugget para
cada bacteria y se mantuvo en reposo por 40 minutos, en un bowl estéril de acero inoxidable tapado y
a temperatura ambiente. Transcurrido ese tiempo se
escurrió todo el sobrenadante, se dispusieron en
bolsas selladas y se volvieron a congelar.
Los resultados obtenidos pretenden demostrar
que es absolutamente factible la utilización de radiación ionizante como método de control de patógenos en Nuggets de Pollo.
Los recuentos bacterianos a las 24 horas, 30 y 60
días post irradiación expresados en unidades formadoras de colonia por gramo (ufc/g), se evidenciaron
después de 48 horas post cultivo a 36-37°C. Los
Se congelaron en grupos para ser sometidos a
irradiación y almacenamiento y un eventual recuento a las 24 horas, 30 y 60 días. Estos tres grupos se
almacenaron después de irradiados a una temperatura de congelación entre -18 y -20 ºC, al igual que el
grupo de muestra control sometido solo a contaminación y almacenamiento.
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cultivos microbiológicos fueron realizados en los
siguientes medios selectivos; Levine para E. coli ,
XLD para Salmonella sp. y Plate Count para el
control. Luego se procedió a analizar los datos para
obtener la curva D10 para cada patógeno específicamente. La determinación del valor de reducción
decimal, expresa el efecto destructivo en los microorganismos y corresponde a la cantidad de irradiación necesaria para reducir 1 ciclo logarítmico la
población de estos, y se logra graficando el logaritmo de los recuentos bacterianos obtenidos versus la
dosis de radiación gamma aplicada, demostrado en
el Gráfico 1.
bilidad, para los cuáles se utilizó una escala de 1 a
9 puntos y una hoja de respuestas para el análisis.
RESULTADOS
El valor promedio obtenido para el recuento
microbiológico inicial fue de 6,15 x 104 ufc/g;
valores que se ajustan a lo establecido en el Reglamento Sanitario de los Alimentos. (R.S.A., 2000)
El análisis microbiológico de los nuggets contaminados artificialmente efectuado a las 24 horas,
Gráfico 1.
Ejemplificación de Determinación Valor D10
El análisis sensorial utilizó muestras completas
de 25 g aproximadamente y que habían sido sometidas a dosis de radiación de 0.75 y 1.5 kGy, más un
grupo control sin irradiar. Los nuggets fueron horneados en un horno convencional a fuego medio por
diez minutos. Se entregó un set de muestras de cada
dosis a cada panelista junto a una pauta de evaluación con las características organolépticas a estudiar, a las que se les debe asignar una puntuación
determinada. Los parámetros organolépticos considerados en este análisis fueron: apariencia, color,
aroma, amargor, textura y sabor, además de acepta-
30 y 60 días post irradiación, entregó los resultados
de los valores D10 para cada uno de los patógenos en
estudio. Las curvas para determinación del valor
D10 de Escherichia coli y Salmonella enteritidis,
para cada día de almacenamiento se presentan en los
siguientes gráficos.
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Gráfico 2.
Curvas para determinación del valor D10 para Escherichia coli O157:H7.
1 día (24 horas), 30 y 60 días post irradiación.
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Grafico 3.
Curvas para determinación del valor D10 para Salmonella enteritidis.
1, 30 y 60 días post irradiación.
El tiempo de almacenamiento no señala diferencias significativas para los valores D10 entre los días
1, 30 y 60. Los recuentos del día 1 de almacenamiento
son más altos que el día 30 y este a su vez, mayor que
el del día 60, explicable por la atenuación de las cepas
en congelación a través del tiempo, reduciendo
naturalmente el número inicial. Esta característica es
apreciable en todas las dosis de trabajo.
Los valores D10 promedios encontrados para
Escherichia coli O157H7 cepa ATCC 25922 ISP
fueron en 0.242 kGy y mientras que para Salmonella
enteritidis cepa ATCC1833/99 ISP fuero 0.295 kGy.
Los resultados obtenidos en el análisis sensorial
de los nugget de pollo no mostraron diferencias
significativas (p≤0.05) en los atributos estudiados,
entre las muestras irradiadas con 1.5 kGy y las del
grupo control (no irradiadas), incluso al día 60 post
irradiación, lo que se demuestra en el gráfico 4. La
aceptabilidad fue considerada como muy buena en
ambos grupos.
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Gráfico 4.
Calificaciones promedio del panel de evaluación sensorial, entre nuggets irradiados y no irradiados, en los distintos atributos a los 60 días post irradiación.
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El Análisis Químico Proximal que se realizó a
un grupo irradiado con 1.5 kGy y a otro control (sin
irradiar), determinó que ninguno de los macronutrientes estudiados mostró diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos (p≤0.05) .
Los resultados obtenidos se demuestran en la siguiente tabla 1 .
Tabla 1.
Resultados del Análisis Químico Proximal,
Expresados en Porcentaje para
cada Macronutriente.
Macronutriente
HUMEDAD
CENIZAS
LIPIDOS
PROTEINAS
HIDRATOS DE
CARBONO
Muestra
Muestra control,
irradiada, 1,5 kGy)
sin irradiar
63.2%
1.9%
14.6%
12.6%
7.7%
63.8%
1.8%
14.2%
12.2%
7.9%
CONCLUSIONES
El recuento bacteriano inicial (RAM) de las
muestras sin contaminar se mantiene dentro de los
parámetros establecidos por el Reglamento Sanitario de los Alimentos.
Dosis tan bajas como 1.5 kGy permiten reducir
en 4-5 ciclos logarítmicos el recuento bacteriano de
Escherichia coli O157:H7 cepa ATCC 25922 ISP y
Salmonella sp. cepa ATCC 2714-99 ISP en nuggets
de pollo congelados a –18°C.
Se observa una disminución de los recuentos
bacterianos de Escherichia coli, y Salmonella
enteritidis a medida que el tiempo de almacenamiento aumenta, pero esto no influyó significativamente en los resultados promedio del D 10,
valores que además son comparables con los
encontrados en la bibliografía recopilada.
La dosis de eliminación bacteriana resultó
ser menor que 2.0 kGy para ambos tipos bacterianos en este experimento.
El grado de aceptabilidad de los nuggets irradiados fue considerado muy bueno y los panelistas no
percibieron diferencias de los atributos sensoriales
entre un producto sometido a esta tecnología con
uno no irradiado.
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El Análisis Químico Proximal tampoco arrojó
diferencias significativas entre los grupos de nuggets irradiados y el control, siendo muy estrecha la
diferencia porcentual establecida entre los valores
obtenidos para cada uno de los macronutrientes
estudiados (Proteína, Lípidos, Cenizas, Humedad y
Carbohidratos)
El uso de energía ionizante se ve factible de
emplear en nugget congelados almacenadas a
-18°C, reduciendo considerablemente el riesgo de
transmitir posibles enfermedades que afecten la salud pública.
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