INTRODUCCIÓN
El
género Tagetes tiene un grupo de plantas herbáceas que pertenecen a la
familia Asteraceae nativas de América, de las cuales nueve son del Perú.
La mariasacha (Tagetes elliptica Sm.) es empleada, por su agradable
aroma y su utilidad proviene de su contenido en aceites esenciales, los cuales
le proporcionan el aroma típico (Arica et al., 2017). También se puede
obtener aceite esencial a partir de hojas y tallo de la planta de huacatay (Tagetes
minuta L.) que son utilizados en la industria y la agricultura (Wanjala
& Wanzala, 2016).
El
mercado mundial de carnes en la última década se incrementó a más de 100
millones de toneladas en los periodos 1996 al 2016 (Errecart et al.,
2015). En el Perú los principales productores de carne de cerdo son las
regiones de Lima, Arequipa y La Libertad; en los periodos 2012 al 2016 la
producción nacional tuvo un incremento del 14% (FAO, 2016), incentivando la
exportación de carne porcina a Bolivia y obligando a cumplir con una serie de
requisitos de calidad solicitados por este mercado (Diario Gestión, 2017), que
implicó grandes desafíos para la industria cárnica en cuanto a la conservación
con fines de exportación.
La
conservación de productos cárnicos se realiza por distintos métodos de
conservación, uno de ellos es el método de curado (Fernández, 2015), que al ser
utilizados a niveles elevados genera problemas para la salud humana (Huanca
& Solís, 2010); además la elevada toxicidad de estos aditivos es dañina
para el medio ambiente. Por ello, se están investigando sustancias de origen
natural que tengan la misma actividad conservante en los productos cárnicos
(Vásquez et al., 2014). Otro de los problemas está en la manipulación y
conservación de la carne, debido a las enfermedades de transmisión por
alimentos (Eguia et al., 2017) generando intoxicaciones, fiebre,
diarreas y otros (OMS, 2017).
En
los países en vías de desarrollo como Perú, la comercialización de carne de
cerdo tiene elevada carga de contaminantes microbianos como E. coli,
Salmonella, Listeria y Yersinia, debido a que el control en la manipulación
no es estricto y se refleja generalmente en carne fresca (Bello-Pérez et al.,
1990; Hernández et al., 2008; Rubio et al., 2013).
Investigaciones recientes evidenciaron que la carne de cerdo comercializada en
la región Amazonas tiene una deficiente calidad sanitaria encontrándose
microorganismos tales como: coliformes totales, Salmonella, Shigella y Enterobacterias
(Córdova, 2017).
Los
extractos y aceites esenciales son cada vez más estudiados por su poder
conservante, actividad antioxidante y antimicrobiana en la industria
alimentaria (Careaga et al., 2002; Chuan & Nuñez, 2015). La
actividad conservante de los aceites esenciales también ha sido demostrada en
diferentes carnes (Hilvay, 2015). En la carne cuy con aceite esencial de Origanum
vulgare; logró reducir la carga microbiana de E. coli, y Staphylococcus
aureus, además incrementó el tiempo de vida útil hasta por 40 días almacenados
en refrigeración. Otros investigadores lograron prolongar la vida útil de la
carne de res y costillas de cerdo hasta por 70 y 45 días, en diferentes
condiciones empleando como conservante los aceites esenciales de O. vulgare,
Rosmarinus officinalis y Zingiber officinale (Libardo et al.,
2016; Moreno, 2016).
El
extracto de T. elliptica tiene gran potencial en el uso alimentario,
demostrando una elevada actividad antioxidante (Lauriano & Lizaraso, 2017;
Yucra, 2015), también el aceite esencial de T. minuta, tiene actividad
antimicrobiana frente a S. aureus, Bacillus cereus, Salmonella typhi
(Vargas, 2013) y ha sido evaluado como conservante en carne de cuy empacada al
vacío almacenado en refrigeración, logrando incrementar su vida útil hasta por
14 días (Culqui, 2018). Se ha evidenciado que no existen investigaciones
realizadas en carne de cerdo con aceite esencial de T. minuta y T.
elliptica, por lo tanto, la investigación tuvo como objetivo determinar el
efecto de aceites esenciales de T. minuta y T. elliptica como
conservante en la carne de cerdo.
MATERIAL Y MÉTODOS
Muestra
Las especies de T. minuta y T.
elliptica en estudio fueron recolectas en el distrito de Trita que se
encuentra a 2728 m.s.n.m. en la provincia de Luya, región Amazonas. Se colocó
en sacos para ser trasladado al laboratorio de Ingeniería Agroindustrial-UNTRM,
donde se realizó la extracción de los aceites esenciales.
La extracción de aceites
esenciales
Se realizó por el método de arrastre
con vapor de agua utilizando 12 kg de hojas y tallos para cada una de las
especies (T. minuta y T. elliptica), de donde se obtuvo agua con
aceite esencial en un matraz de Erlenmeyer, y ese líquido se agregó en una pera
de decantación, dejando reposar por 30 minutos, luego se sustrajo el aceite
esencial y se vertió en un frasco de vidrio color ámbar almacenándolo a una
temperatura de -4 ºC.
Preparación de la carne
de cerdo
De 6.5 kg se sacó muestras para los
diferentes tipos de análisis (10 g para estado de conservación, 4 g para pH, 4
g para oxidación de grasas y 15 g para la evaluación microbiológica). Se sumergió
las muestras preparada para cada dilución (0.1; 0.3 y 0.5 %) correspondiente
a cada aceite esencial (T. minuta y T. elliptica), dejándole
en reposo por 30 minutos. Luego se colocó en bolsa de polietileno a
temperatura ambiente y en refrigeración (4 ºC).
Evaluación de estado de
conservación: Se realizó por el método de conservación
de la carne mediante el ensayo de ácido sulfhídrico NTP 201.023:1980 (Revisada
el 2010).
Potencial de hidrógeno
(pH): Se determinó utilizando el método potenciométrico por
homogenización de acuerdo con la NTP 209.069 (2018).
Determinación de
oxidación de grasas:
Se efectuó el análisis con el equipo
RANCIMAT (Metrohm AG 892, CH-9100, Suiza) en el Laboratorio de Biotecnología Agroindustrial
de la UNTRM.
Evaluación microbiológica
de la carne
Las muestras fueron sometidas a un
pre-enriquecimiento con agua peptona tamponada por 6 horas. Luego se procedió a
realizar los siguientes análisis:
a.
Coliformes totales: Se pesó 40 g de
medio de cultivo (Brilla) en un litro de agua destilada, calentándolo a ebullición
con movimientos constantes. Luego se le agregó 9 ml en tubos de ensayo de caldo
brilla, insertando la campana colectora de gases. Se preparó también tubos de
ensayo de 9 ml con agua destilada con campanas colectoras de gases y se
autoclavó a 121 ºC por 15 min. Se tomó 1 ml de muestra enriquecida para hacer
las diluciones de 10-1, 10-2, 10-3 en los
tubos de ensayo con 9 ml de agua destilada estéril. Se extrajo 1 ml de cada
dilución y se vertió en los tubos de Caldo Brila de 9 ml previamente
preparados. Se colocó en la estufa (Ecocell-eco line, EC 55 ECO) a 37 °C por 24
horas, después de este tiempo se realizó la lectura con el método del número
más probable (NMP).
b.
Staphylococcus aureus:
Se
preparó 58g de agar Baird Parket (base), en 950 ml de agua destilada, sometiéndole
a calor, agitándole frecuentemente hasta su dilución completa, también se
preparó tubos de ensayos con 9 ml de agua peptonada tamponada, después se
esterilizó el agar y los tubos de ensayo en autoclave (H.w.kessel, Avda20) a
121 ºC durante 15 minutos. Se dejó enfriar el agar Baird Parket entre 45
ºC y 50 ºC para agregar 50 ml de solución (Emulsión de yema de huevo con
telurito potásico). Se tomó 1 ml de muestra que fue pre-enriquecida
inicialmente, para agregarle en los tubos de ensayos que contiene agua
peptonada tamponada estéril, obteniendo las diluciones de 101, 102
y 103. Se extrajo 1ml de la dilución de 103 vertiendo en
las placas Petri y a continuación se agregó el agar sobre la muestra que se
adicionó anteriormente; luego se colocó en estufa a 37 ºC por 24 horas para su
crecimiento.
c.
Mohos y levaduras: Se utilizó 65g de Agar
Sabouraud Dextrosa, en 1000 ml de agua destilada, luego se sometió a ebullición
agitándolo frecuentemente hasta que se diluya completamente, luego se
esterilizó en autoclave a 121 ºC durante 15 minutos. Se dejó enfriar de 45 a 50
ºC y se vierte 12 a 15 ml en placas Petri estéril. Luego se realizó la siembra
por estría.
Análisis de datos
Los datos fueron procesados con
análisis de varianza, para determinar el efecto de los factores y sus
interacciones sobre las variables de respuesta; empleando el software
estadístico SPSS V 25 y Excel 2013.
RESULTADOS
Estado
de conservación (EC)
Tabla 1. Efecto de aceites
esenciales sobre la evaluación de conservación a temperatura ambiente.
|
Muestras
|
Dosis (%)
|
Día 0
|
Día 1
|
Día 2
|
Día 3
|
|
Aceite esencial T. minuta
|
Testigo
|
-
|
+
|
+
|
|
|
0,1
|
-
|
-
|
+
|
|
|
0,3
|
-
|
-
|
+
|
|
|
0,5
|
-
|
-
|
+
|
|
|
Aceite esencial T .elliptica
|
Testigo
|
-
|
+
|
+
|
+
|
|
0,1
|
-
|
-
|
-
|
+
|
|
0,3
|
-
|
-
|
-
|
+
|
|
0,5
|
-
|
-
|
-
|
+
|
+:
Ácido sulfhídrico positiva
-:
Ácido sulfhídrico negativa
En
la Tabla 1, se observa que en las muestras almacenadas a temperatura ambiente
la presencia del ácido sulfhídrico se dio en el día 2 con el aceite esencial de
T. minuta mientras que con aceite esencial de T. elliptica que
fue hasta el día 3.
Tabla
2. Efecto de aceites esenciales
sobre el estado de conservación en refrigeración.
+:
Ácido sulfhídrico positiva; -: Ácido sulfhídrico negativa
En cuanto al estado conservación,
tanto en el aceite esencial T. minuta y T. elliptica no hubo
presencia de ácido sulfhídrico en las dosis de 0.3 y 0.5 % hasta por 8 días
(Tabla 2).
Potencial
de hidrógeno (pH)
En la dosis de aceite esencial T.
minuta, no se encontró diferencias significativas por lo que se evidencia
que no hay tendencia en las dosis evaluadas en la variación de pH de la carne
de cerdo; y en cuanto a la dosis de aceite esencial de T. elliptica en
el pH de la carne de cerdo, los resultados encontrados son diferentes (sig.= 0.05)
(Figura 1).
Figura
1. Evolución del pH de la carne
de cerdo almacenado a temperatura ambiente con diferentes dosis de aceites
esenciale
En
cuanto al tiempo de almacenamiento el pH de la carne de cerdo con aceite
esencial T. minuta muestra un descenso y aumento y al pasar los días.
Para el aceite esencial de T. elliptica se evidencia un claro efecto del
tiempo de almacenamiento en el pH; éste se incrementa a medida que el tiempo de
almacenamiento se prolonga mientras que para el testigo nos muestra un aumento
de del pH, superiores a 6.4 (Figura 2).
Figura 2. Evolución del pH de la
carne de cerdo almacenado a temperatura ambiente con aceite esencial de T.
minuta y aceite esencial de T. elliptica.
El
efecto de las dosis de aceite esencial de T. elliptica y T. minuta
empleadas para conservar carne de cerdo parece no tener una relación con los
cambios de pH de la carne (Figura 3).
Figura 3. Dosis y media del pH de
carne de cerdo con aceites esenciales almacenados en refrigeración.
A
medida que se incrementa el tiempo de almacenamiento de la carne de cerdo en
refrigeración, el pH se incrementa significativamente, llegando a valores
mayores a 6.4 para el testigo y el aceite esencial de T. minuta pero menor para
las muestras con el esencial de T. Elliptica (Figura 4).
Figura 4. Evolución del pH de la
carne de cerdo con aceites esenciales almacenada en refrigeración.
En
la Figura 5, la carne de cerdo almacenada en refrigeración muestra mayor
cantidad de pH con el aceite esencial de T minuta que con aceite
esencial de T. elliptica.
Figura 5. Comparación del pH de
la carne de cerdo almacenado en refrigeración con dos tipos de aceite esencial
y testigo.
Estabilidad oxidativa (EO)
En
la Figura 6, se observa que el aceite esencial de T. minuta a
temperatura ambiente tuvo mayores resultados frente al aceite esencial T.
elliptica en contraste con el tiempo de inducción en refrigeración; pero se
verifica que el testigo es mayor en refrigeración y temperatura ambiente a los
aceites esenciales.
Figura 6. Tiempo de inducción en
función del tipo de aceites esenciales y temperatura de almacenamiento.
Aunque
debería esperarse que cuando se aumenta la dosis de aceites esenciales tuvieran
efecto positivo, los tiempos de inducción se redujeron; todos los tratamientos se
encuentran por debajo del tratamiento testigo por lo que se puede evidenciar un
claro efecto prooxidante (Figura 7).
Figura 7.
Efecto de la dosis y tipo de aceite esencial en el tiempo de inducción
La evaluación de la estabilidad oxidativa
a temperatura ambiente se realizó hasta el segundo día porque para este día la
carne se encontraba en estado de putrefacción, mientras que en refrigeración se
evaluó hasta el octavo día porque la carne no presentaba descomposición en
todas las muestras; por otro lado, a medida que se incrementa el tiempo de
almacenamiento, el tiempo de inducción fue menor (Figura 8).
Figura 8.
Efecto de aceites esenciales en la oxidación de las grasas de carne de cerdo en
función del tiempo y temperatura de almacenamiento.
Capacidad antimicrobiana (CA)
Los
resultados que se obtuvo durante la evaluación de carne de cerdo con aceites
esenciales han sido comparados NTS N° 071-MINSA/DIGESA-V.01 donde establece los
criterios microbiológicos de calidad e inocuidad para los alimentos y bebidas
de consumo humano. Por ello los resultados obtenidos la dosis al 0.3 % de
aceite esencial de T. elliptica indica que tiene mayor efecto
inhibitorio que las demás dosis y el aceite esencial de T. minuta en el
segundo día se encontraron el límite permitido y las muestras almacenadas en
refrigeración evaluadas hasta el día 8, se encontró que las dosis de aceite
esencial de T. elliptica tuvo mejores resultados que el aceite esencial
de T. minuta y el testigo muestra crecimiento a partir del día 6 (Tabla
3).
Tabla 3.
Efecto antimicrobiano de aceites esenciales sobre coliformes totales a
temperatura ambiente y refrigeración.
Los
aceites esenciales de T. minuta y T. elliptica en S. aureus
tuvieron efecto inverso (a medida que se incrementa la dosis, se redujo la
carga microbiana) almacenadas a temperatura ambiente y el crecimiento de S.
aureus, las dosis de 0.3 y 0.5 % de aceites esenciales inhiben más el
crecimiento que el testigo y 0.1 % hasta el día 8 almacenadas a refrigeración
(Tabla 4).
Tabla 4.
Efecto antimicrobiano de los aceites esenciales sobre S. aureus a
temperatura ambiente y refrigeración
En
la Tabla 5, se observa que ambos aceites esenciales evitan el crecimiento de
mohos, sin embargo, con excepción del 0.1 y 0.5% de aceite esencial de T.
elliptica, ninguna dosis pudo detener el crecimiento de levaduras. También
se observa que el tratamiento control para aceite esencial de T. minuta,
no tuvo crecimiento de mohos, por lo que en el análisis debería tenerse en
cuenta cuando se pretenda determinar el efecto.
Tabla 5.
Efecto antimicrobiano de aceites esenciales sobre levaduras y mohos a
temperatura ambiente.
+: Presencia; - : Ausencia
De
igual manera que en las muestras almacenadas a temperatura ambiente, en
refrigeración, los aceites esenciales no inhiben el crecimiento de levaduras y
tampoco puede atribuirse una actividad anti mohos puesto que en los
tratamientos control tampoco se observó crecimiento (Tabla 6).
Tabla 6.
Efecto antimicrobiano de aceites esenciales sobre mohos y levaduras a
refrigeración.
+: Presencia; -: Ausencia
DISCUSIÓN
Para
la preservación de carnes hay diferentes métodos de conservación (Fernández, 2015), por lo tanto, los resultados obtenidos mediante las evaluaciones
realizadas en la conservación de la carne de cerdo, se evidencia que para el
tiempo de almacenamiento a temperatura ambiente el aceite esencial de T.
elliptica tuvo resultados superiores que el aceite esencial de T. minuta,
probablemente en los metabolitos secundarios; por otro lado se evaluó el estado
de conservación en las muestras almacenadas en refrigeración, no habiendo
presencia ácido sulfhídrico en las dosis 0.3 y 0.5 % hasta el día 8 para ambos
aceites esenciales (Tabla 2).
La carne después del sacrificio evidencia alteraciones al pasar el
tiempo en sus diferentes fases, experimentando cambios en el pH (Bedolla,
y otros, 2003). Los resultados obtenidos en temperatura ambiente del aceite
esencial T. minuta tuvo menor variación en comparación con el aceite
esencial de T. elliptica, esto indica que la carne tiene más acidez y
muestran incremento del pH en los dos aceites esenciales (Figura 2). También en
refrigeración los datos parecen no tener relación en los cambios de pH de la
carne, con las dosis de los aceites esenciales aplicados, el pH de la carne se
incrementó en el día 8, llegando a los valores mayores a 6.4 en el testigo y el
aceite esencial de T. minuta, indicador de descomposición microbiana,
mientras que para el aceite esencial de T. elliptica indica que la carne
es ligeramente ácida con un pH de 6.1.
T.
minuta y otros aceites esenciales mostraron actividad
antimicrobiana y antioxidante en carnes, evidenciado en otros trabajos de
investigación (Culqui, 2018; Hilvay, 2015; Paucar, 2009). Los aceites
esenciales de T. minuta y T. elliptica tuvieron un efecto
antioxidante en la carne de cerdo; sin embargo, debe tenerse en cuenta que las
dosis estudiadas mostraron un efecto prooxidante; es decir, que la dosis 0.3 y
0.5 % tuvo un efecto positivo los tiempos de
inducción (indicador del tiempo en que inicia a oxidarse las grasas) redujeron. A temperatura ambiente se evaluó hasta el
día 2 y en refrigeración hasta el día 8, con respecto al tiempo de
almacenamiento, el tiempo de inducción fue menor en temperatura ambiente y
mayor en refrigeración; ya que probablemente los aceites esenciales se
comportan como agentes prooxidantes.
Los
valores de NMP/ml de coliformes totales no se estimaron crecimientos mayores, a
lo establecido por norma (DIGESA, 2008) de las muestras almacenados a
temperatura ambiente y a refrigeración a los 2 y 8 días respectivamente
tratados con los aceites esenciales T. minuta y T. elliptica.
La
Dirección General de Salud Ambiental en la Norma Técnica de Sanidad
N°071-MINSA/DIGESA-V.01 (MINSA, 2008), establece los criterios microbiológicos
de calidad e inocuidad de carnes frescos, que indica los limites
microbiológicos para la carne de cerdo (10 a 103 UFC/ml para S. aureus). Las
muestras con aceite esencial de T. elliptica y T. minuta
almacenadas a temperatura ambiente y en refrigeración, mantuvieron la
carga microbiana dentro de este límite hasta por 2 y 8 días respectivamente.
Los
aceites esenciales, tuvieron un efecto inhibitorio considerable sobre S.
aureus, bacteria responsable junto a Salmonella de la degradación de
carnes (Bello-Pérez et al., 1990 ; Córdova, 2017); sin embargo, no se
evidenció efecto alguno sobre mohos y un efecto mínimo sobre el crecimiento de
levaduras. No se pudo estudiar el efecto inhibitorio de mohos, debido a que las
muestras (por el tratamiento que tuvieron) no lo contenían, pero si el crecimiento
de levaduras y solamente la dosis más alta de T. elliptica tuvo algún efecto
inhibitorio.
CONCLUSIONES
El estado de conservación a
temperatura ambiente con el aceite esencial de T. minuta y T.
elliptica fue positivo en el segundo y tercer día respectivamente.
Los aceites esenciales no presentan
diferencia significativa en el pH de la carne de cerdo respecto al testigo.
La actividad antioxidante de los
aceites esenciales de T. minuta y T. elliptica no pudo
evidenciarse en la estabilidad lipídica de la carne de cerdo, por el contrario,
se encontró una actividad prooxidante en función de la dosis aplicada.
Tanto el aceite esencial de T.
minuta y T. elliptica tuvieron actividad antimicrobiana sobre S.
aureus, coliformes totales y levaduras en carne de cerdo.
Los resultados para actividad
antimicrobiana en mohos, no son concluyentes debido a que por la naturaleza del
experimento no hubo crecimiento en los tratamientos ni el control.
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, Segundo Chavez Quintana1,2