Meat and meat products being foods rich in pro teins and lipids , they are susceptible to microbial decomposition reactions and chemical deterioration , also are ideal culture medium for the growth of pathogenic and spoilage bacteria. Deterioration reactions, such as lipid and protein oxidation occurs by the interaction of food with oxygen and / or radicals and by the presence of metallic catalysts such as iron and light. The use of natural antioxidants and antimicrobials represent a good option in the prevention and reduction in the reactions of decompos ition and deterioration. A good source of antioxidants and natural antimicrobial products come from fruits and vegetables, such as peels and seeds, which have low or no added value to industrial level. In this study a strategy involving encapsulation of an extract of avocado peel as antioxidant with nisin, a natural antimicrobial, by the method of complex coacervation and antimicrobial, sensory and oxidant effect was observed to be added in developed ground beef. E xtraction , antioxidant and antimicrobial characterization of aqueous extracts of peel and seed of avocado was studied ; the total polyphenol content, flavonoids, tannins was determined , also the scavenging or sequestering capacity at different radicals and reactiv e oxygen species analyzed . S ome of the compoun ds present in the extracts were identified. The avocado peel extract showed the highest antioxidant capacity and increased free radical scavenging ability due to its content of polyphenols such as procyanidins, epicatechin and other unidentified polyphenol s. Both extracts showed no antimicrobial activity against Listeria innocua, Weissella viridescens, E. coli, Lactobacillus mesenteroides sakei and Leuconosctoc .
Subseq uently, the effect of mixing two extracts byproducts avocado and nisin, in different proportions, using techniques ORAC and agar diffusion against Listeria innocua was evaluated in order to find the proportion of the three compounds that maximizes the antioxidant and antimicrobial responses. The peel extract component was responsible for the an tioxidant capacity of a mixture of nisin, seed extract and avocado peel. Extracts of peel and avocado seed, showed a synergistic effect with nisin in the antimicrobial response . The opti m ized mixture was peel extract (60%) and nisin (40%) which present t he maximum of antioxidant and antimicrobial activities.
The resulting mixture of peel and nisin (60 and 40% respectively) was encapsulated by the method of complex coacervation, in which the following factors were evaluated: wall system (alginate - collagen and pectin - collagen), incorpo ration of core (in emulsion or not) and drying method (lyophilization and spray drying). In the resulting microcapsules encapsulation efficiency, loading, particle size, morphology and yield were evaluated. Factors that showed relevance in the encapsulation method were drying met hod and the core incorpora tion . High e r efficiency of encapsulation was obtained w ith the microcapsules prepared with spray drying and emulsified core . The final morphology of the microcapsules depends on the drying method employed, and the presen ce or not of an emulsion - core , the core being emulsified which presented a larger microcapsule. The microcapsules ob tained by the system pectin - collagen , emulsified core (nisin and avocado extract shell emulsion) and spray - dried had a higher entrapment efficiency of the compounds of interest. These microcapsules were added to a meat system comprised of ground beef . The presenc e of microcapsules decreased the oxidation of lipids and proteins as well as the total mesophilic , lactic bacteria and enterobacteria . On the other hand , in the sensory evaluation analysis of meat , a discriminative test A non - A was used with consumers , in order t o find differences between ground beef without the addition of preservatives and microcapsules or microcapsule in meat. The result was that consumers perceived the difference between the samples due to differences in the texture and water reten tion during cooking. The microcapsules with avocado peel extract an d nisin , offer a new option on natural preservatives , and could be an alternative to reduce the use of synthetic additives in food.
La carne y los productos cárnicos por ser alimentos ricos en proteínas y lípidos son susceptibles a sufrir reacciones de descomposición microbiana y deterioro químico y son un medio de cultivo idóneo para el crecimiento de bacterias patóg enas y de descomposición . Las reacciones de deterioro, como las de oxidación lipídica y proteica, ocurren por la interacción del alimento con el oxígeno y/o sus radicales y por la presencia de catalizadores metálicos como el hierro y la luz. El uso de anti oxidantes y de antimicrobianos naturales representan una buena opción en la prevención y disminución de las reacciones de descomposición y de deterioro. Una buena fuente de antioxidantes y de antimicrobianos naturales provienen de los subproductos de las f rutas y verduras, como las cáscaras y semillas, los cuales presentan bajo o nulo valor agregado a nivel industrial. En este estudio se desarrolló una estrategia que involucró el encapsulamiento de un extracto de cáscara de aguacate, como antioxidante, con la nisina, un antimicrobiano natural, mediante el método de coacervación compleja y se observó su efecto antimicrobiano, sensorial y oxidante al ser adicionados en carne molida de res .
Se realizó la extracción y caracterización antioxidante y antimicrobian a de los extractos acuosos de la cáscara y semilla de aguacate; se cuantific ó el contenido de polifenoles totales, flavonoides, taninos, además se analizó la capacidad atrapadora o secuestradora ante diferentes radicales y especies reactivas de oxígeno, y se identificaron algunos de los compuestos presentes en los extractos. El extracto de c á scara de aguacate presentó la mayor capacidad antioxidante y la mayor capacidad secuestradora de radicales libres debido a su contenido de polifenoles como procianidina s, epicatequina y otros polifenoles no identificados. Los extractos no presentaron actividad antimicrobiana contra Listeria innocua, Weissella viridescens, E. coli, Lactobacillus sakei y Leuconosctoc mesenteroides . Posteriormente, s e evaluó el efecto de la mezcla de los dos extractos de los subproductos del aguacate y la nisina , en diferentes proporciones, mediante las técnicas de ORAC y de difusión de agar con Listeria inocua , con el fin de encontrar la proporción de los tres compuestos que maximizar a las respuestas antioxidante y antimicrobiana. El extracto de cáscara fue el componente responsable de la capacidad antioxidante en una mezcla de nisina, extracto de semilla y de cáscara de aguacate. Los extractos de cáscara y de semilla de aguacate, presentaro n un efecto sinérgico con la nisina en la respuesta antimicrobiana. La mezcla de cáscara (60%) y de nisina (40%) maximizaron la respuesta antioxidante y antimicrobiana contra Listeria innocua . La mezcla resultante de cáscara y nisina (60 y 40% respectivam ente) se encapsuló mediante el método de coacervación compleja , en el que se evaluaron los siguientes factores: sistema de pared ( alginato - coláge no y pectina - colágeno), incorporación del núcleo (en emulsión o sin ella) y método de secado (liofilización y s ecado por aspersión). En las microcápsulas resultantes se evaluaron la eficiencia de encapsulamiento, carga, tamaño de partícula, morfología final y rendimiento . Los factores de encapsulamiento que presentaron una mayor relevancia fueron el método de secad o y la forma de incorporación del núcleo. Se obtuvo una mayor eficiencia de encapsulamiento en las microcápsulas elaboradas con secado por aspersión y el núcleo emulsionado mientras que la mayor eficiencia de carga se obtuvo con el núcleo no emulsionado en ambos métodos de secado. La morfología final de las microcápsulas depende del método de secado que se emplee, así como de la forma en que se incorpore el núcleo, siendo el núcleo emulsionado el que presentó un mayor tamaño de microcápsula.
Las microcápsu las obtenidas por el sistema de pectina - colágeno con el núcleo emulsificado (nisina y extracto de cáscara de aguacate en emulsión) y secadas por aspersión presentaron una mayor eficiencia de atrapamiento de los compuestos de interés. Estas microcápsulas se incorporaron a un sistema cárnico conformado por carne molida de res y se observó una disminución significativa en la velocidad de la oxidación de lípidos y proteínas, así como a la disminución en el conteo de mesófilos totales, bacterias lácticas y enter obacterias. También, en el sistema cárnico se realizó una evaluación sensorial con consumidores mediante la prueba discriminativa de A no A para determinar si hubo diferencias entre la carne molida sin la adición de microcápsulas o conservadores y la carne con microcápsulas. El resultado fué que los consumidores percibieron la diferencia entre las muestras , debido a las diferencias en la textura y a la retención de agua durante la cocción. Las microcápsulas con el extracto de cáscara de aguacate y la nisin a ofrecen una nueva opción en los conservadores naturales, y podrían ser una alternativa para reducir el uso de aditivos sintéticos en alimentos. Además de darle un uso a residuos - agroalimentarios.
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