presentación tesis de doctorado

Presentación Tesis de Doctorado

Santiago Luzardo

Investigador Asistente

Programa Nacional de Producción de Carne y Lana

4 de abril 2016

Vivilo otra vez

INIA Tacuarembó

Antecedentes

Muchos factores interrelacionan y influyen en la vida útil de la carne tales como la

temperatura, el oxígeno atmosférico, las enzimas endógenas, la humedad, la luz y los

microorganismos (Zhou et al., 2010).

La apariencia de la carne (color) es la propiedad sensorial más importante que influencia la

decisión de compra por parte de los consumidres (Faustman and Cassens, 1990).

Los envases protegen los alimentos contra procesos deteriorativos, que incluyen decoloración,

desarrollo de flavores y olores extraños, pérdida de nutrientes, cambios en la textura,

patogenicidad, etc (Zhou et al., 2010).

Por otra parte, los sistemas de producción (pastura vs. grano) pueden tener un efecto en la

vida útil de la carne debido a su impacto en la estabilidad del color y los lípidos (Craig et al.,

1959; Bidner et al., 1986; Zerby et al., 1999; Yang et al., 2002; Realini et al., 2004; Descalzo et

al., 2005; Gatellier et al., 2005).

Antecedentes

La carne fresca es un producto altamente perecible debido a su condición de producto

biológico (Lambert et al., 1991).

Vida útil puede definirse como el tiempo durante el cual el alimento:

(a) se mantiene seguro;

(b) retiene sus características sensoriales, químicas, físicas y microbiológicas;

(c) cumple con la información nutricional en su etiqueta, cuando es almacenado bajo las

condiciones recomendadas (IFST, 1993).

Existen principalmente 3 mecanismos que determinan el deterioro de la carne durante su

procesamiento y almacenamiento:

- Contaminación microbiana.

- Oxidación lipídica y de los pigmentos.

- Procesos enzimáticos autolíticos (Dave and Ghaly, 2011).

Proyecto de tesis

Título:

“Effect of packaging during storage time on retail display shelf-life of beef

strip loins from two different production systems”

Objetivo:

Evaluar la influencia del tipo de envasado durante el almacenamiento de bifes

(simulando condiciones de exportación) provenientes de novillos engordados a

pasto (Uruguay) y con dietas de alto concentrado (Estados Unidos), en la vida útil

de la carne a nivel de góndola de supermercado.

Tratamientos de envasado

Experimento 1

Envasado al vacío (VP)

Atmósfera Modificada – bajo O2

(80% N + 20% CO2) (MAP/CO2)


(80% N + 19.6% CO2 + 0.4% CO) (MAP/CO)

EV+ ácido peroxiacético (80 ppm) (VP/PAA)

Experimento 2

Envasado al vacío (VP)


(80% N + 20% CO2) (MAP/CO2)


(80% N + 19.6% CO2 + 0.4% CO) (MAP/CO)

EV + Agente antimicrobiano * (VP/AM)

*: Ethyl-N-lauroyl-L-arginate HCl (LAE) incorporado dentro del

film. LAE se forma por esterificación de la arginine y el etanol.

Novillos uruguayos faenados

Tratamientos de envasado aplicados

Desosado/RecolecciónTransporte – 7 días

Tratamientos de envasado – Período almacenamiento 35 días

Exhibición en góndola6 días

Recolección muestras EE.UU.

Este esquema se repitió 3 veces: Experimento 1 y Experimento 2 (2 bloques).

Cronología de eventos

Aplicación de los tratamientos

1 bifeVP MAP/CO2 MAP/CO VP/AM

d 0 d 6 d 3 d 3 d 0 d 6 d 0 d 3 d 6 d 6 d 0 d 3

Orden de los tipos de envasado fueron aleatorios dentro del bife.

El período de exhibición (0, 3 y 6 días) fue aleatorio dentro de cada tipo de

envasado.

VP, VP/PAA y VP/AM: la unidad experimental fue una porción de bife de 7,5 cm.

MAP/CO2 y MAP/CO: la unidad experimental fue el churrasco de 2,5 cm.

Anterior Posterior

2,5 cm.

Evaluaciones realizadas en el período de exhibición:

Color de la carne (objetivo y subjetivo): cada 8 horas.

Poblaciones microbianas: 0, 72 y 144 hora(s) de exhibición.

Perfil de ácidos grasos: 0, 72 y 144 hora(s) de exhibición.

Oxidación lipídica: 0, 72 y 144 hora(s) de exhibición.

Contenido de vitamina E: 0, 72 y 144 hora(s) de exhibición.

Olor: 144 horas de exhibición.

Color instrumental

Poblaciones bacterianas evaluadas

- Mesofílicas.

- Psicrotróficas.

- Pseudomonas spp.

- Bacterias lácticas.

Resultados

Experimento 1 Experimento 2

US UR US UR

Bacterial counts increased

(P < 0.0001) across retail

display time to spoilage levels

(7 log10 CFU/cm2 or above).

Bacterial population increased






display time.




in the VP trts., but not in the

MAP trts. (P > 0.05).

VP and VP/PAA presented the

lowest (P < 0.05) bacterial

counts on day 0 of retail

display.

VP/PAA had lower (P < 0.05)

bacterial load than both MAP

trts. on day 0 of retail display.

No significant differences

(P = 0.8438) among

packaging trts. on day 0 of

display time.

Greater bacterial counts (P >

0.05) in the MAP trts. than in

the VP trts. on day 0 of

display time.


among packaging trts. on day

3 (P = 0.0511) and 6 (P =

0.1162) of display time.



3 (P = 0.0544) and 6 (P =


Both MAP trts. had lower (P <

0.05) bacterial load than the

VP trt. on day 6 of display

time.


(P = 0.7946) among


display time.

No treatment achieved

spoilage levels at the end of

the retail display time.

All the treatments achieved

spoilage levels at the end of

the retail display time.

Mesophilic bacteria counts (log10 CFU/cm2)

Resultados

Psychrotrophic bacteria counts (log10 CFU/cm2)


US UR US UR











display time.





MAP trts. (P > 0.05).

VP and VP/PAA presented the

lowest (P < 0.05) bacterial

population on day 0 of retail

display.

VP/PAA had lower (P < 0.05)

bacterial load than both MAP

trts. on day 0 of retail display.


(P = 0.8341) among


display time.

Greater bacterial counts (P >

0.05) in the MAP trts. than in


display time.



3 (P = 0.0629) and 6 (P =



among packaging trts. on

day 6 (P = 0.3548) of display

time, which are above the

spoilage levels.

Both MAP trts. had lower (P <

0.05) bacterial counts than the

VP trt. on day 6 of display

time.


(P = 0.7890) among


display time.

No treatment achieved

spoilage levels (7 log10

CFU/cm2 or above) at the end

of the retail display time.

All the treatments achieved

spoilage levels (7 log10

CFU/cm2 or above) at the end

of the retail display time.

Resultados

Pseudomonas spp. bacteria counts (log10 CFU/cm2)


US UR US UR



display time.



display time.

Bacterial load increased


display time.





MAP trts. (P > 0.05).

VP/PAA presented the lowest

(P < 0.05) bacterial counts on

day 0 of retail display.

Greater bacterial load

(P < 0.05) were detected in

the VP than the other 3 trts.

on day 0 of retail display.

Greater bacterial population

(P < 0.05) were detected in

VP than the other 3 trts. on

day 0 of retail display.

Greater bacterial counts

(P < 0.05) in the MAP/CO

than in the other 3 trts. on day

0 of display time.



3 (P = 0.3168) and 6 (P =


At the end of retail display

time both MAP trts. had lower

(P < 0.05) bacterial population

than the VP trts.

MAP/CO2 presented lower (P

< 0.05) bacterial count than

the other 3 trts. at the end of

retail display time.

VP/AM had lower (P < 0.05)

bacterial counts than VP and

MAP/CO trts. on day 6 of

display time.

Resultados

Lactic acid bacteria counts (log10 CFU/cm2)


US UR US UR



display time.

Bacterial load increased


display time.



display time.





MAP trts. (P > 0.05).

Both VP trts. had lower (P <

0.05) bacterial counts than the

MAP trts. on day 0 of retail

display.

VP/PAA trt. had lower

bacterial load (P < 0.05) than

the MAP trts. on day 0 of retail

display.


(P = 0.2688) among


display time.

Lower bacterial counts (P <

0.05) in the VP trts. than in the

MAP trts. on day 0 of display

time.

MAP/CO showed greater (P <

0.05) bacterial population than


display time.


(P = 0.1730) among


display time, which are above

spoilage levels.

VP presented greater (P <

0.05) bacterial count than the

other 3 trts. at the end of retail

display time.


(P = 0.5182) among


display time, which are above

spoilage levels.

Resultados

Microbiológico

Es crucial mantener poblaciones microbianas lo más bajas posible antes de almacenar la

carne para extender su vida útil a nivel de góndola de supermercado.

A niveles de deterioro microbiológico, ninguno de los envases evaluados parece haber

tenido ningún efecto en las poblaciones microbianas.

Los sistemas de envasado en atmósfera modificadas-bajo O2 presentaron menores conteos

en bacterias mesofílicas y psicrotróficas al final del período de exhibición en góndola,

cuando los niveles de deterioro microbiológico aún no fueron alcanzados.

Resultados

Color

El parámetro a* (intensidad de rojo) disminuyó a lo largo del período de exhibición de las

muestras de carne en góndola, pero en menor medida en el caso de la carne UR. Esto

podría estar parcialmente explicado por su mayor contenido en vitamina E y capacidad

antioxidante total.

El envasado en atmósfera modificada-bajo O2 con monóxido de carbono mejoró la

intensidad de rojo (mayores valores de a*) de la carne en ambos sistemas de producción,

pero en mayor medida en la carne UR.

El parámero L* (luminosidad) del color de la carne no fue afectado por el tipo de envasado ni

sus interacciones. De todas maneras, las muestras de carne US fueron más luminosas

(mayores valores de L*) que UR (experimento 1: 32,6 vs. 28,5; P = 0.0015; experimento 2:

33,4 vs. 31,1; P < 0.0001).

El tipo de envasado no tuvo efecto en el parámetro b* (intensidad de amarillo) de la carne al

final del período de exhibición en góndola.

Resultados

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

0 2 4 6

a*

muscle

(re

dness)

Retail display, d

Uruguay- block 1

VP MAP/CO2 MAP/CO VP/PAA

a

ba

b

b

a

a

a

b

b

a

b

a

b

a

b

b

a

a

b

b

b

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

0 2 4 6

a*

muscle

(re

dness)

Retail display, d

Estados UnidosUnited States - block 1

VP MAP/CO2 MAP/CO VP/PAA

b

a

a

a

a

a

ba

b

b

a

b

b

b

a

a

b

b

b

Parámetro a* - Experimento 1

Resultados

Parámetro a* - Experimento 2

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

0 2 4 6

a*

muscle

(re

dness)

Retail display, d

UruguayUruguay - blocks 2 & 3

VP MAP/CO2 MAP/CO VP/AM

a

a

a

a

b

b

b

b

b

b

b

b

b

b

b

b

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

17,0

18,0

0 2 4 6

a*

muscle

(re

dness)

Retail display, d

Estados Unidos United States - blocks 2 & 3

VP MAP/CO2 MAP/CO VP/AM

a

b

a

a

b

a

bb

a

b

a

a

a

b

c

b

bab

Resultados

Ácidos grasos

Por tipo de envasado

Al final del período de almacenamiento (día 0 de exhibición), el EV y el AM-bajo O2

presentaron mayores proporciones de AGPI, AGPI/AGS, n-6, y menor relación n-6/n-3 que

los otros 2 tratamientos.

No hubo efecto del tipo de envasado en el perfil de ácidos grasos en el experimento 2 al

finalizar el período de almacenamiento (día 0 de exhibición).

Por sistema de producción

UR tuvieron mayores proporciones de AGPS, relación AGPS/AGS, n-6, n-3, y menor relación

n-6/n-3 que la carne US.

Oxidación lipídica (TBARS)

Experimento 1: UR mayores niveles de oxidación en la carne al final del período de

almacenamiento (día 0 de exhibición). Mínimas diferencias fueron observadas en la interacción

envasado x sistema de producción en el día 6 de exhibición en góndola.

Experimento 2: no se observaron diferencias significativas entre tipos de envasado dentro de

cada sistema de producción al día 6 de exhibición en góndola.

Resultados Vitamina E

El contenido de vitamina E de las muestras uruguayas, más allá del sistema de

envasado, fue siempre mayor que el de las muestras estadounidenses.

No hubo un efecto del tipo de envasado dentro de cada sistema de producción en el

período de exhibición en góndola en el experimento 1. Únicamente las muestras

uruguayas bajo atmósfera modificada-bajo O2 presentaron mayores niveles de vitamina E

en el día 0 de exhibición respecto a los otros 3 tipos de envasado en el experimento 2.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 3 6

Vitam

in E

, μ

g/g

Retail display, d

block 1

UR-VP UR-MAP/CO2 UR-MAP/COUR-VP/PAA US-VP US-MAP/CO2US-MAP/CO US-VP/PAA

a

b b b

aa

a

b b b b

aaa

a

bb b b

aa a

a

b

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 3 6

Vitam

in E

, μ

g/g

Retail display, d

blocks 2 & 3

UR-VP UR-MAP/CO2 UR-MAP/COUR-VP/AM US-VP US-MAP/CO2US-MAP/CO US-VP/AM

b

c c c

ba

b

cb b b

aaaa

b b bb

aa aa

b


Resultados

Olor

El olor fue únicamente afectado por el sistema de producción en el experimento 1:

- más olores de oxidación en UR.

- más olores agrios en US.

Conclusiones

Para extender la vida útil (almacenamiento y exhibición) de la carne exportada, es crítico

minimizar la contaminación microbiana durante su procesamiento y almacenamiento.

Por otra parte, es clave mejorar la capacidad antioxidante total de la carne para retrasar

la oxidación lipídica y de la mioglobina, que llevan a la formación de flavores extraños y

descoloración.

AM-bajo O2 con monóxido de carbono, representa un sistema de envasado que extiende

la vida útil de la carne exportada, particularmente en relación al color de la misma.

Evaluaciones sensoriales hubieran contribuido a una comprensión más global de las

características de vida útil de la carne de importancia para el consumidor.

La complejidad de los procesos químicos postmortem de la carne fresca merecen un

enfoque más integral y sistémico para maximizar su vida útil.

Muchas gracias

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