Influencia del tratamiento de productos cárnicos por altas presiones sobre la formación de compuestos volátiles

Resumen

La creciente demanda por parte del consumidor de alimentos mínimamente procesados, pero seguros desde el punto de vista microbiológico y químico, así como la emergencia de distintos microorganismos patógenos en productos de origen animal, ha hecho necesario el desarrollo de nuevas tecnologías de conservación de alimentos. La aplicación de altas presiones hidrostáticas (APH) es uno de los tratamientos no térmicos más prometedores para la industria cárnica ya que presentan un gran potencial para alargar la vida útil de las carnes y productos cárnicos así como para garantizar su seguridad microbiológica. Se han realizado numerosos estudios sobre el efecto del tratamiento por APH en distintos parámetros de la calidad de carnes y productos cárnicos, sobre todo parámetros microbiológicos, pero también parámetros físicos como el color o químicos como la estabilidad oxidativa. Sin embargo, hasta el comienzo de esta tesis doctoral, no se conocía apenas el efecto de las APH sobre la fracción volátil de la carne y los productos cárnicos. El contenido de esta memoria está dividido en tres partes diferenciadas en respuesta a los tres objetivos específicos de la tesis. En la primera parte, se estableció como objetivo la elección de las condiciones idóneas de envasado para el tratamiento por APH de carnes y productos cárnicos para minimizar sus efectos sobre la fracción volátil de los mismos. Para ello se estudió el efecto de las APH (400 MPa, 10 min, 12 ºC) sobre la fracción volátil de carnes frescas de ternera y de pollo, y de dos productos cárnicos representativos, jamón curado y salchichón, almacenados a vacío durante 3 días a 4 ºC. Asimismo se estudió el efecto de dos materiales de envasado, un polímero multilaminar y una hoja de aluminio junto con el citado polímero, sobre la fracción volátil de dichos alimentos con el objeto de escoger las condiciones de envasado que menos interferencias produjeran en la fracción volátil de los alimentos. El tratamiento por APH produjo un efecto dependiente del alimento considerado, siendo las carnes de ternera y pollo presurizadas los alimentos que más diferencias mostraron en comparación con las muestras sin tratar, mientras que el jamón tratado fue el que menos difirió de su correspondiente control. En las carnes frescas tratadas se observó una menor formación de algunos compuestos relacionados con el metabolismo microbiano, como etanal y etanol, así como el aumento en los niveles de algunos compuestos procedentes del metabolismo de bacterias lácticas, como diacetilo y acetoína. En el jamón curado tratado se observó la menor formación de algunos compuestos relacionados con el metabolismo de los mohos, como ciertos alcoholes secundarios. En el caso del salchichón, el tratamiento por APH produjo un aumento de los niveles de algunos compuestos, como los aldehídos ramificados 2- y 3-metilbutanal, y una menor formación de otros, como 1-propanol, probablemente debido a la diferente sensibilidad a la presión de los distintos microorganismos presentes en este producto. En todos los casos, el uso de una hoja de aluminio como barrera intermedia entre el alimento y el plástico minimizó gran parte de los fenómenos de transferencia, principalmente la migración de compuestos del polímero. Por esta razón, en los experimentos posteriores, se empleó este sistema de envasado. El objetivo de la segunda parte de la tesis fue la elección de la técnica de extracción de compuestos volátiles que pudiera proporcionar mayor información acerca del efecto de las APH sobre los productos estudiados. Con este fin, se realizó un estudio comparativo del perfil de volátiles de carne de ternera, espetec y paleta de cerdo cocida mediante dos técnicas de extracción, extracción por espacio de cabeza dinámico (DHE) y microextracción en fase sólida (SPME). Asimismo, se evaluó el efecto del tratamiento por APH (400 MPa, 10 min, 12 ºC) y posterior almacenamiento a 4ºC durante 3 días sobre la fracción volátil de dichos alimentos por cada una de las citadas técnicas. Cada técnica de extracción presentó una afinidad distinta por los compuestos presentes en la fracción volátil de los alimentos estudiados, determinando el perfil final del mismo. DHE resultó más adecuada para el estudio de los cambios producidos tras la presurización sobre la fracción volátil del espetec. Sin embargo, SPME aportó mayor información acerca de los cambios en la carne de ternera y en la paleta cocida. El espetec sufrió pocos cambios tras la presurización y almacenamiento refrigerado, mostrando, entre otros, menores niveles de diacetilo, acetoína y 2,3-butanodiol en las muestras tratadas. Tanto la carne de ternera como la paleta de cerdo cocida tratadas por APH sufrieron menos cambios que los correspondientes controles, mostrando menores niveles de numerosos compuestos, fundamentalmente de origen microbiano, como etanol y etanal. En la tercera y última parte de la tesis, se estableció como objetivo el estudio del nivel de presión y del tiempo de exposición sobre la fracción volátil de la paleta de cerdo cocida durante su almacenamiento en refrigeración. Se ensayaron combinaciones de tres niveles de presión (400, 500 y 600 MPa) y dos tiempos de exposición (5 y 10 min). Se estudió la fracción volátil de dicho producto durante 28 días de almacenamiento refrigerado. Asimismo, se realizaron análisis microbiológicos y sensoriales. La fracción volátil de las muestras presurizadas presentó una elevada estabilidad durante los primeros 14 días de conservación, independientemente del nivel de presión aplicado, mientras que los controles sufrieron cambios notables. A partir del día 21, se observaron diferencias entre los controles y las muestras presurizadas, así como entre los distintos niveles de presión aplicados, en línea con el efecto de la presión sobre la microbiota. Por un lado, la fracción volátil de los controles y de las muestras tratadas a 400 MPa presentó mayores niveles de compuestos como etanol, metilcetonas o alcoholes secundarios, y menores niveles de aldehídos ramificados. Por otro lado, las muestras tratadas a 500 y 600 MPa mostraron mayores niveles de etanal, diacetilo, acetoína y 2,3-butanodiol, entre otros, y menores niveles de metilcetonas y alcoholes secundarios. Las muestras sometidas a los tratamientos más severos y almacenadas durante 28 días obtuvieron la mejor valoración de la calidad del olor, no encontrándose defecto alguno. En general, se puede concluir que la aplicación de APH consiguió retrasar la aparición de cambios en la fracción volátil de los productos estudiados. Dichos cambios parecen estar relacionados tanto con el crecimiento microbiano como con reacciones enzimáticas de origen endógeno. La evaluación del efecto de las APH sobre el perfil volátil de los alimentos puede variar considerablemente dependiendo de la técnica de extracción de compuestos volátiles empleada.