Envases activos portadores de microorganismos para la bioconservación de alimentos
- Autores: Laura Settier Ramírez
- Directores de la Tesis: Rafael Gavara Clemente (dir. tes.), Gracia López Carballo (dir. tes.), Pilar Hernández Muñoz (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Inmaculada Viñas Almenar (presid.), María Consuelo González Martínez (secret.), Laura Sánchez Gonzalez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia, Tecnología y Gestión Alimentaria por la Universitat Politècnica de València
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RiuNet
- Resumen
La presente tesis doctoral plantea distintas estrategias para el desarrollo y aplicación de envases activos portadores de agentes de biocontrol, con el fin de inhibir la proliferación de microorganismos como bacterias y hongos patógenos y alterantes y así, conseguir aumentar la seguridad y prolongar la vida útil de los alimentos.
El desarrollo de envases activos antibacterianos se llevó a cabo incorporando bacterias ácido lácticas productoras de bacteriocinas, Lactococcus lactis y Lactobacillus sakei en diferentes matrices formadoras de películas. Previa a la preparación de las películas activas, se estudió la actividad antimicrobiana de los agentes naturales seleccionados frente a Listeria monocytogenes. Los resultados sugirieron que, a partir de una determinada concentración inicial de bacterias viables, estos microorganismos son buenos candidatos para ser utilizados como aditivos naturales en materiales de envasado de alimentos, siendo una alternativa al uso de aditivos de origen sintético.
En este trabajo se observó que la viabilidad inicial de las bacterias ácido lácticas (LAB) es esencial para obtener una buena capacidad antibacteriana por lo que la optimización de la composición de las películas o recubrimientos fue crucial para su aplicación con éxito.
El polímero escogido como base para hacer las películas y recubrimientos mediante la técnica de casting, fue el alcohol polivinílico, (PVOH) mezclado con diferentes proteínas, gelatina y caseinato sódico y sus versiones hidrolizadas añadidas en diferentes proporciones.
En este estudio L. lactis demostró tener una mayor resistencia a la deshidratación durante la preparación y almacenamiento de las películas que L. sakei. Las películas de PVOH mezcladas con gelatina hidrolizada y caseína hidrolizada dotaron de protección a las bacterias ácido lácticas durante el secado y demostraron tener una mayor efectividad antilisteria. Por último, se varió la proporción de caseína hidrolizada obteniendo una mayor viabilidad de las bacterias en las películas prolongada en el tiempo a mayor proporción de HCas.
Para desarrollar un envase activo antilisteria, se adaptaron las matrices para ser aplicadas como recubrimiento sobre ácido poliláctico (PLA) con el objetivo de desarrollar bolsas activas antilisteria para crema de setas y como separadores de lonchas de jamón cocido. Los recubrimientos demostraron tener una efectividad similar a la obtenida con las películas in vitro. Sin embargo, su eficacia disminuyó ligeramente al ser aplicadas en la crema de champiñones y el jamón cocido debido a la complejidad de las matrices alimentarias utilizadas, pero siendo una buena herramienta para, junto a otras estrategias de conservación, asegurar la salubridad de los alimentos. Se llevaron a cabo ensayos sensoriales con consumidores y se obtuvo una buena aceptación de ambos productos. Sin embargo, los consumidores percibieron una alteración del sabor debido a la generación de ácido láctico en la crema de champiñones, acidez que puede ser controlada mediante correctores de acidez sin modificar la efectividad antimicrobiana.
Para desarrollar envases que aumentaran la vida útil, se trabajó para ampliar el espectro de acción de L. lactis frente a las bacterias Gram-negativas, normalmente responsables de la descomposición de los alimentos. Combinar el agente de biocontrol productor de nisina, L.
lactis, con una baja concentración de ácido fítico, sustancia quelante y desestabilizadora de la membrana bacteriana, amplió el espectro antimicrobiano de L. lactis frente a las bacterias Gram-negativas obteniendo una nueva herramienta para garantizar la seguridad alimentaria y prolongar la vida útil de los alimentos. Las películas desarrolladas presentaron muy buena actividad antimicrobiana frente Salmonella enterica, Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens y Listeria monocytogenes en medio de cultivo a temperaturas de refrigeración y simulando roturas...
