Películas biobasadas en almidón de achira, celulosa microcristalina y antimicrobiano natural para la conservación de queso doble crema tajado

Abstract

Este trabajo tuvo como objetivo desarrollar películas biobasadas en almidón de achira y celulosa microcristalina con la incorporación de aceites de ajo y orégano (4% p/p, g de aceite/100 g de almidón) para ser aplicadas en queso doble crema tajado, evaluando el efecto en la estabilidad fisicoquímica y calidad microbiológica y sensorial de este alimento. El efecto antimicrobiano de los aceites de ajo y orégano en concentraciones de 2 y 4% (p/p) fue evaluado contra dos importantes patógenos reportados como posibles contaminantes en queso, Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus. Posteriormente se desarrolló la metodología para la incorporación de los aceites en las películas biobasadas. Los resultados mostraron que ambos aceites presentaron efecto antimicrobiano cuando se incorporaron en concentración del 4%. Las películas fueron elaboradas por la técnica de casting y para la incorporación de los aceites se requirió la adición de Tween 40 como agente emulsificante, en concentraciones de 25 y 50% (g de tween por 100 g de aceite) para aceite de orégano y aceite de ajo respectivamente. Las propiedades mecánicas, la permeabilidad al vapor de agua y la solubilidad de las películas conteniendo aceites fueron evaluadas frente a una película control y una película comercial. Las películas que incorporaban aceites presentaron mayor porcentaje de elongación, menor resistencia a la tracción, y menor solubilidad cuando se compararon con las películas control (sin aceite). La adición de aceites no tuvo influencia en el color de las películas; la propiedad de barrera a la luz aumentó en comparación con películas control, ejerciendo mayor barrera en el rango de luz visible. La permeabilidad al vapor de agua disminuyó significativamente para películas conteniendo aceites respecto al tratamiento control, favoreciendo la estabilidad del queso doble crema tajado al disminuir el intercambio de vapor de agua con el medio circundante. La estabilidad del queso doble crema tajado cuando se aplicaron las películas biobasadas como separadores fue comparada con la obtenida para un queso de marca conocida. Durante el desarrollo de la investigación, la pérdida de peso fue lineal; el pH se mantuvo estable; la diferencia de color en las muestras de queso evaluadas se atribuyó a factores relacionados con el tiempo de almacenamiento. La calidad microbiológica se mantuvo dentro de los rangos establecidos por la normatividad y las características sensoriales en rangos aceptables para el consumidor. Adicionalmente, se estudió el fenómeno de migración del aceite de orégano desde la matriz polimérica hacia el queso, haciendo uso de un simulante alimentario de base acuosa (etanol 50% v/v respecto al agua). Para ello, se realizó la respectiva curva estándar y se determinó la concentración de aceite a intervalos de tiempo establecidos. La evaluación se llevó a cabo a 4 y 24°C. Los resultados indicaron que la difusión del aceite a través de la película, hacia el medio circundante está influenciado por la temperatura siendo más lenta en temperaturas bajas como la de almacenamiento del queso doble crema tajado. La aplicación de películas biobasadas en almidón de achira, celulosa microcristalina y aceites naturales como antimicrobianos permitió la desaceleración de procesos de degradación presentes durante el almacenamiento, mostrando que el producto cumplió con los requisitos de calidad microbiológica durante un periodo de almacenamiento de 45 días.

//Abstract: This work aimed to develop biobased films of achira starch and microcrystalline cellulose with the incorporation of garlic and oregano oils (4% w / w, oil g / 100 g starch) to be applied in sliced double cream cheese, evaluating the effect on the physical and chemical stability and microbiological and sensorial quality of this food. The antimicrobial effect of garlic and oregano oils at concentrations of 2 and 4% (w / w) was evaluated against two important pathogens reported as possible contaminants in cheese, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. Subsequently the methodology for the incorporation of the oils in the biobased films was developed. The results showed that both oils presented antimicrobial effect when incorporated in concentration of 4%. The films were prepared by the casting technique and for the incorporation of the oils the addition of Tween 40 as an emulsifying agent was required in concentrations of 25 and 50% (g of tween per 100 g of oil) for oregano oil and garlic oil respectively. The mechanical properties, water vapor permeability and solubility of oilcontaining films were evaluated against a control film and a commercial film. Films incorporating oils showed higher percentage elongation, lower tensile strength, and lower solubility when compared to control films (oil free). The addition of oils had no influence on the color of the films. The barrier to light property increased compared to control films, exerting greater barrier in the range of visible light. The water vapor permeability decreased significantly for films containing oils relative to the control treatment, favoring the stability of the sliced double cream cheese by decreasing the exchange of water vapor with the surrounding medium. The stability of the sliced double cream cheese when the biobased films were applied as separators was compared to that obtained for a cheese of known brand. During the development of the research, weight loss was linear, the pH remained stable, the color difference in the cheese samples evaluated was attributed to factors related to storage time. The microbiological quality remained within the ranges established by the normativity and the sensorial characteristics in ranges acceptable to the consumer. Additionally, the phenomenon of migration of oregano oil from the polymer matrix to the cheese was studied using an aqueous based food simulant (ethanol 50% v / v to water). To do this, the respective standard curve was made and the oil concentration was determined at established intervals of time. The evaluation was carried out at 4 and 24 ° C. The results indicated that the diffusion of the oil through the film towards the surrounding medium is influenced by the temperature being slower at low temperatures such as the storage of the sliced double cream cheese. The application of films in achira starch, microcrystalline cellulose and natural oils as antimicrobials allowed the deceleration of degradation processes present during storage, showing that the product satisfacy microbiological quality requirements during a storage period of 45 days.