Aplicación combinada de sonicación y aceites esenciales en la conservación de zumos naturales de fruta

Resumen

Objetivos: Estudiar el efecto de la sonicación combinada con temperaturas moderadas y con antimicrobianos naturales sobre la inactivación de Saccharomyces cerevisiae, Escherichia coli O157:H7 5297 y Listeria monocytogenes LM82, en zumos naturales (ZNs) y su posterior supervivencia en condiciones de refrigeración. Estudiar el efecto de estos tratamientos sobre las propiedades físico-químicas, el contenido en compuestos bioactivos, la actividad antioxidante y la microflora natural de ZNs y la posterior estabilidad de algunos parámetros de calidad y compuestos bioactivos en condiciones de refrigeración. Metodología: Se ha determinado la concentración mínima inhibitoria (CMI) de S. cerevisiae frente al aceite esencial de hoja de canela (AEC) mediante el seguimiento en el tiempo de la densidad óptica (DO) del cultivo en placa de microtitulación (microtiter). Se ha estudiado la inactivación de S. cerevisiae en caldo de Tristona-Soja (TSB) tratado por termosonicación (24 kHz; 105 m; 33,31 W/mL; 30 minutos; 30º, 40º, 50ºC) combinado con AEC para optimizar los parámetros y se ha comparado con la supervivencia de S. cerevisiae en zumo natural de naranja (ZnN). Los tratamientos de termosonicación se aplicaron con un procesador de ultrasonidos UP200H (Hielscher Ultrasound Technology) usando una sonda S3. Se ha modelado matemáticamente la supervivencia de S. cerevisiae en TSB y en ZnN ajustando los datos experimentales usando los modelos "Shoulder+log-linear" y "Weibull" (GInaFiT). Se ha determinado por análisis sensorial la concentración máxima de AEC aceptada por los consumidores en ZnN y zumo natural de granada (ZnG). Se ha estudiado la inactivación de S. cerevisiae en los ZNs con termosonicación (24 KHz; 33,31 W/mL; 30 minutos; 50ºC) y la concentración de AEC aceptada por los panelistas así como su supervivencia bajo condiciones de refrigeración (5ºC, 28 días). Se sometió a sonicación (24 kHz; 105 m; 33,31 W/mL; 1, 10, 20 y 30 minutos; <46ºC) ZnN recién exprimido para evaluar su impacto sobre las propiedades físico-químicas, los compuestos bioactivos, la actividad antioxidante y la microflora natural, así como sobre los atributos sensoriales y la vida útil. Se utilizó la metodología de superficie de respuesta (MSR), en base a un diseño experimental de Box-Behnken de tres factores y tres niveles, para estudiar el efecto de la termosonicación y el AEC sobre los parámetros de calidad del ZnN y del ZnG. Se midieron los parámetros de color, pH, ºBrix, se determinó el contenido en fenoles totales, flavonoides totales, carotenoides totales y antocianinas monoméricas totales (FT, FvT, CT, AMT, respectivamente), además de la actividad antioxidante después de los tratamientos. También se determinaron los parámetros de color de ambos zumos, los FT de ambos zumos, los CT del ZnN y las AMT del ZnG de las muestras conservadas a 5ºC durante 30 días. Se determinó la CMI de varios antimicrobianos naturales contra E. coli O157:H7 5297 y L. monocytogenes LM82 mediante el seguimiento en el tiempo de la DO del cultivo en placa de microtitulación (microtiter). Se estudió la inactivación de E. coli O157:H7 5297 y L. monocytogenes LM82 en zumo natural de manzana (ZnM) tratado por termosonicación (24 KHz; 33,31 W/mL; 5 minutos; 40ºC) y AEC (20 mg/L), y su posterior supervivencia bajo condiciones de refrigeración (8ºC, 28 días). Conclusiones: Los resultados muestran que la sonicación combinada con temperatura moderada y AEC puede emplearse como una técnica adecuada para el procesamiento de ZNs, y se pueden aplicar para mejorar su seguridad microbiológica y su calidad nutricional. El diseño Box-Behnken y la MSR han demostrado ser una técnica eficaz para modelar el efecto de la termosonicación en la calidad de los zumos naturales de fruta y en reducir al mínimo el número de experimentos requeridos.