Caracterización de aceites esenciales de plantas aromáticas mediterráneas y su aplicación a films de quitosano para la conservación de productos cárnicos
Year: 2014
Type: dissertation
Abstract: Las especias son plantas ampliamente utilizadas en los paises del sur de Europa y Norte de Africa, desarrollando un papel relevante en la dieta mediterranea debido a las caracteristicas de aroma, color, asi como las propiedades nutricionales que aportan al alimento. Mas alla de estos usos, las especias tambien han sido objeto de estudio debido a las multiples propiedades que presentan para mejorar la salud lo que ha despertado el interes de diversas industrias como la quimica, y la industria alimentaria. Actualmente se trata de conocer como el consumo de especias y hierbas aromaticas puede ayudar a mejorar la salud. Se ha demostrado en estudios in vitro e in vivo los efectos que estas sustancias ejercen como antioxidantes, antimicrobianos. Los extractos y aceites esenciales obtenidos de diversas especias y plantas han adquirido recientemente gran popularidad debido a las propiedades que presentan dentro de la alimentacion (antioxidantes), aumentando tambien el interes cientifico por los mismos. De las especias que usualmente forman parte de la Dieta Mediterranea, hay algunas que han sido sometidas ya a muchos estudios (oregano, salvia, romero, etc.), sin embargo hay otras que actualmente se desconoce todo lo referente a su composicion quimica y propiedades funcionales como son Thymus moroderi (cantueso), Thymus piperella (pebrella), Sideritis angustifolia (rabo de gato) y Santolina chamaecyparisus (arbotano). LAs cuales han sido objeto de estudio en esta Tesis Doctoral. Una de las caracteristicas que presentan las hierbas aromaticas es su capacidad de produccion de aceites esenciales (AEs) los cuales tienen numerosas propiedades entre las que destacan su actividad antioxidante y su activida antibacteriana. Sin embargo su aplicacion en alimentos esta limitada debido a que pueden provocar cambios organolepticos en el producto al cual han sido anadidos. Una forma de evitar este problema se aplicarlos dentro de una matriz como son las peliculas comestibles. Estas peliculas comestibles estan compuestas por polimeros proteicos o procedentes de carbohidratos. Uno de estos polimeros es el quitosano. El quitosano es obtine a partir de la quitina que es uno de los componentes del exoesqueleto de los crustaceos y de algunos insectos. Estas peliculas de quitosano son excelentes portadores de AEs prolongando el efecto protector de estos en el alimento Los objetivos de la investigacion fueron: 1. Caracterizar quimicamente, los aceites esenciales obtenidos de diferentes hierbas aromaticas antieriormente mencionadas. 2.- Estudiar su posible uso como antimicrobianos y antioxidantes naturales. 3.- Estudiar su potencial uso como agentes bioactivos dentro de una pelicula comestible de quitosano determinando las dosis adecuadas para su accion antimicrobiana y/o antioxidante 4.- Determinar la vida util de distintos sistemas modelo de alimentos en los que se emplea las peliculas de quitosano como separador entre lonchas. Los aceites esenciales obtenidos de las cuatro hierbas aromaticas analizadas (Thymus piperella, Thymus moroderi, Sideritis angustifolia y Santolina chamaecyparissus) muestran una gran variedad de compuestos en su composicion variando estos, desde los 48 hasta los 77. Entre los distintos grupos funcionales podemos encontrar fundamentalmente terpenos (dihidro-aromadendreno) fenoles monoterpenicos (carvacrol) y eteres monoterpenicos (1,8-cineol). Los aceites esenciales ensayados muestran una moderada actividad antibacteriana, siendo efectivos, al maximo volumen ensayado (40 µL), sobre 5 de las 11 bacterias analizadas. Para estos volumenes, el aceite esencial de Thymus piperella presenta el mayor efecto antibacteriano, mientras que el aceite esencial de Santolina chamaecyparissus es el menos efectivo. Cuando se analiza el efecto de la concentracion, solo el aceite esencial de Thymus piperella, muestra efecto inhibidor del crecimiento bacteriano, sobre las cepas sensibles, a todos las concentraciones analizadas. A bajas concentraciones (4 y 2 µL) los aceites esenciales de Thymus moroderi, Sideritis angustifolia y Santolina chamaecyparissus no ejercen ningun efecto inhibidor del desarrollo bacteriano. Todos los aceites esenciales analizados, a todas las concentraciones ensayadas, presentan actividad antifungica, tanto frente a hongos como frente a levaduras. El aceite esencial de Sideritis angustifolia, a la maxima concentracion ensayada, presenta los mayores valores de inhibicion del crecimiento del micelio frente a tres de los seis hongos analizados, seguido por el aceite esencial de Santolina chamaecyparissus en dos de los seis hongos analizados. En el caso de las levaduras, el aceite esencial de Sideritis angustifolia mostro la menor concentracion minima de inhibicion sobre 4 de las 6 levaduras analizadas. Todos los aceites esenciales analizados presentan un alto contenido en fenoles totales, asi como una importante actividad antioxidante, con todos los metodos utilizados. El aceite esencial de Thymus piperella muestra los mayores valores de actividad antioxidante en tres de los cuatro metodos empleados (capacidad de donar H+, capacidad de reducir el ion ferrico y la capacidad de inhibicion de la peroxidacion lipidica); sin embargo, muestra los valores mas bajos en la capacidad de quelar metales. Para todos los aceites esenciales analizados y todos los metodos antioxidantes ensayados, excepto la capacidad quelante de metales, hay una importante correlacion entre el contenido en fenoles totales y la actividad antioxidante. La adicion de los aceites esenciales sometidos a estudio a films de quitosano, aumenta sus propiedades antibacterianas. Los films de quitosano adicionados con aceite esencial de Thymus piperella son los que muestran una mayor actividad antibacteriana. La adicion de los aceites esenciales sometidos a estudio a los films de quitosano, mejora, considerablemente, sus propiedades antioxidantes. Nuevamente los films de quitosano a los que se adiciono aceite esencial de Thymus piperella son los que muestran una mayor actividad antioxidante (en los tres metodos ensayados). La utilizacion de los films de quitosano adicionados con aceite esencial de Thymus piperella o Thymus moroderi como separadores de lonchas de un producto carnico cocido tipo jamon cocido, reduce los valores de oxidacion lipidica de dicho producto. Este efecto es mas acentuado en las muestras en las que se utiliza el aceite esencial de Thymus piperella. El empleo de films de quitosano adicionados con aceite esencial de Thymus piperella o Thymus moroderi, como separadores de lonchas de un producto carnico cocido tipo jamon cocido, reduce los recuentos de bacterias aerobias mesofilas y bacterias acido lacticas en el producto carnico. Tampoco se observo en ningun caso crecimiento de mohos, levaduras y enterobacterias.
Author: Yolanda Ruiz Navajas
Language: Spanish
Subfield: Food Science
Domain: Life Sciences
SDG: Zero hunger
Open Access status: green
OpenAlex ID: W232566452