Efectos del empacado en atmósferas modificadas para la conservación de apera de maíz

8/18/2019 Efectos del empacado en atmósferas modificadas para la conservación de apera de maíz

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Revista Lasallista de Investigación

ISSN: 1794-4449

[email protected]

Corporación Universitaria Lasallista

Colombia

Restrepo Flórez, C. E.; Montes Álvarez, J.; Gómez Álvarez, L. M.; Cano Salazar, J. A.

Efectos del empacado en atmósferas modificadas para la conservación de arepa de maíz

Revista Lasallista de Investigación, vol. 9, núm. 2, julio-diciembre, 2012, pp. 102-111Corporación Universitaria Lasallista

Antioquia, Colombia

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=69525875006

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Efectos del empacado en atmósferas modicadas

para la conservación de arepa de maíz*

Restrepo Flórez, C. E. **, Montes Álvarez, J. ***,Gómez Álvarez, L. M. ****, Cano Salazar, J. A.*****

* Artículo derivado del proyecto de investigación desarrollado por la Fundación INTAL entre 2010 y 2011.

** Magíster en Ciencias Farmacéuticas, directora técnica de Servicios en Instituto de Ciencia y Tecnología Alimentaria – INTAL

*** Microbiólogo con énfasis en Alimentos, director de proyectos en Instituto de Ciencia y Tecnología Alimentaria – INTAL

**** Microbióloga con énfasis en Alimentos, asistente técnico del Laboratorio Microbiológico en Instituto de Ciencia y Tecnología Alimentaria – INTAL

***** PhD, Ciencia y Tecnología de Alimentos, Ms. C. Sistemas de Investigación Agroalimentaria, director cientíco-técnico de proyectos en

Instituto de Ciencia y Tecnología Alimentaria – INTAL

Correspondencia: [email protected]

Artículo recibido: 03/08/2012; Artículo aprobado: 15/11/2012

Artículo original / Original article / Artigo original

Resumen

Introducción. En Colombia la arepa de maíz es unalimento étnico y un producto básico de la canastafamiliar. Uno de los principales inconvenientes aso-ciados a su conservación es el deterioro por mohos ylevaduras que limitan la vida útil del producto a cincodías. Actualmente existe desconocimiento de la im-portancia del manejo de la cadena de frío, razón por

la cual generalmente no es aplicado en la comercia-lización. Objetivo. Evaluar aspectos como: sistemascombinados de conservación utilizando mezclas degases (100% CO2, 40% CO2 /60% N2 y Vacío), es-tructuras de empaque de barrera intermedia y alta agases, control de la temperatura de almacenamien-to; con el n de aumentar la vida útil del producto

para su comercialización a nivel nacional y de ex-portación. Metodología. Para determinar la vida útilse realizaron análisis microbiológicos, sensoriales ysicoquímicos a la arepa, según lo establecido en

la normativa NTC 5372, durante 65 días evaluandola estabilidad del producto a temperatura ambiente,refrigeración y la combinación de estas (uctuante).

El diseño experimental consistió en evaluar el efectode las tres condiciones de almacenamiento en com-binación con dos estructuras de empaques: barreraalta (tapa PET/LDPE/EVOH/LDPE y fondo BOPA/EVOH/BOPA/LDPE en 150 micras) e intermedia(tapa PET/PA/LDPE fondo PA/LDPE 130 micras),gases de envasados (100% CO2, 40% CO2 /60% N2y Vacío). Resultados. Se determinó que la combi-nación de 100% CO2 - barrera intermedia, manteníalas características microbiológicas y sensoriales du-rante 9 días a temperatura ambiente (25°C ± 2°C),28 días a temperatura uctuante y 55 días en re-

frigeración (5°C ± 2°C); aumentando en un 80% la

estabilidad de la arepa almacenada al ambiente y enun 100% su conservación en refrigeración. Conclu-sión. La evaluación de los diferentes tratamientosutilizados para la conservación de la arepa de maíz,permitió establecer que el tratamiento tres, en el quese empleo una atmósfera de 100% CO2 y empaquede barrera intermedia, prolongó por mayor tiempolas características de calidad del producto.

Palabras claves: arepa de maíz, vida útil, atmósfe-ras modicadas, sistemas combinados de conser-vación.

Effects of packaging in modied

atmospheres on the conservationof corn arepas

Abstract Introduction. In Colombia corn arepas are an eth-nic type of food and a basic product of the foodbasket. One of the main inconvenients associated

to their conservation is their deterioration by moldsand yeast, which limits the product´s life to ve days.

There is a lack of knowledge concerning the impor -tance of managing the cold chain, and therefore it isnot being properly applied in the arepa´s commer -cialization. Objective. Evaluating the following as-pects: combined conservation systems by the useof gas mixtures (100% CO2 , 40% CO2 /60% N2 andvacuum), Packaging structures of intermediate andhigh barrier, to gases, Temperature control in stora-ge, aiming to increase the arepa´s life for its nationaland international commercialization. Methodology. Microbiological, sensorial and physical-chemical

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analysis were performed in order to determine thelife of the product, according to NTC 5372 regula-tion, during 65 days, evaluating the arepa´s stabilityat room temperature, refrigerated and under uc-

tuating conditions, mixing room temperature andrefrigeration. The experimental design consistedof the evaluation of the effect of the three storage

conditions combined with two packaging structu-res: high barrier (PET/LDPE/EVOH/LDPE top andBOPA/EVOH/BOPA/LDPE bottom in 150 microns)and intermediate (PET/LDPE/EVOH/LDPE top andBOPA/EVOH/BOPA/LDPE bottom in 130 microns)packaging gases (100% CO2, 40% CO2 /60% N2 andVacuum). Results. The 100% CO

2combination –

intermediate barrier- kept the microbiological and

sensorial characteristics during 9 days at roomtemperature (25°C ± 2°C), 28 days under uctua-

ting conditions and 5 days refrigerated (5°C ± 2°C),thus increasing the arepa´s stability an 80% whenstored at room temperature, and 100% in refrige-

ration. Conclusion. The evaluation of the differenttreatments used to conserve corn arepas permittedto establish that treatment number three, in which a100% CO2 atmosphere and an intermediate barrierpackage were used, conserved the quality characte-ristics of the product for a longer time.

Key words: corn arepas, life, modied atmosphe-res, combined conservation systems.

Efeitos do embalado ematmosferas modicadas na

conservação de arepa de milho

Resumo

Introdução. Na Colômbia a arepa de milho é umalimento étnico e um produto básico da canastrafamiliar. Um dos principais inconvenientes associa-dos a sua conservação é a deterioração por mofose fermentos que limitam a vida útil do produto a cin-

co dias. Atualmente existe desconhecimento da im-portância do manejo da corrente de frio, razão pelaqual geralmente não é aplicado na comercialização.Objetivo. Avaliar os seguintes aspectos: Sistemascombinados de conservação utilizando misturas degases (100% CO2 , 40% CO2 /60% N2 e Esvazia-mento), Estruturas de empacotamento de barreira

intermédia e alta a gases, Controle da temperaturade armazenamento; com o m de aumentar a vida

útil do produto para sua comercialização a nível na-cional e de exportação. Metodologia. Para determi-nar a vida útil se realizaram análise microbiológicos,sensoriais e físico-químicos à arepa, segundo o es-

tabelecido nas normas NTC 5372, durante 65 diasavaliando a estabilidade do produto a temperaturaambiente, refrigeração e a combinação destas (u-

tuante). O desenho experimental consistiu em ava-liar o efeito das três condições de armazenamentoem combinação com duas estruturas de empaco-tamentos: barreira alta (tampa PET/LDPE/EVOH/

LDPE e fundo BOPA/EVOH/BOPA/LDPE em 150micras) e intermédia (tampa PET/PA/LDPE fundoPA/LDPE 130 micras), gases de embalados (100%CO2 , 40% CO2 /60% N2 e Esvaziamento). Resul-tados. Determinou-se que a combinação de 100%

CO2 - barreira intermédia, mantinha as caracterís-

ticas microbiológicas e sensoriais durante 9 dias atemperatura ambiente (25°C ± 2°C), 28 dias a tem-peratura utuante e 55 dias em refrigeração (5°C ±

2°C); aumentando num 80% a estabilidade da are-pa armazenada ao ambiente e num 100% sua con-servação em refrigeração. Conclusão. A avaliaçãodos diferentes tratamentos utilizados para a conser -vação da arepa de milho, permitiu estabelecer que o

tratamento três, no que se emprego uma atmosferade 100% CO2 e empacotamento de barreira inter -média, prolongo por maior tempo as característicasde qualidade do produto.

Palavras importantes: arepa de milho, Vida útil, Atmosferas modicadas, Sistemas combinados de

conservação.

Introducción

El maíz es un cereal de la familia de las Gramí-neas que junto con el trigo y el arroz es consi-derado uno de los más importantes del mundo.Suministra elementos nutritivos a los animalesy seres humanos; además, se utiliza comomateria prima para la producción de almidón,aceites, proteínas y edulcorantes, entre otros1.El consumo de cereales, casi omnipresenteen todo el mundo, les da una posición impor -

tante en la nutrición humana. Además del alto

contenido de almidón como fuente de energía,los cereales aportan bra dietética, proteínas y

lípidos nutritivos ricos en ácidos grasos esen-ciales2. Las formas de consumo del maíz va-rían de acuerdo con la región: en México seconsume en forma de arepas, y en Colombialas arepas se preparan con el cereal desger -minado, hidratado, cocido, molido, moldeado ypre-asado. Las características intrínsecas del

producto, como pH (5,5-6,5), actividad acuosa

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(0,980-0,999) se encuentran entre los rangos

óptimos para el desarrollo de bacterias, hon-gos lamentosos y levaduras.

El deterioro de los alimentos puede estar pro-vocado por factores físicos, químicos y micro-

biológicos, siendo el oxígeno uno de los aspec-tos más importantes a tener en cuenta, dadoque es utilizado tanto por los microorganismosaeróbicos, que provocan la descomposición,participando en reacciones de tipo enzimático,como la de oxidación de grasas y compues-tos sensibles, y en alteraciones de vitaminasy aromas3. Por lo tanto, se hace necesariobuscar dentro del sistema o elaboración delalimento, diferentes métodos o procedimientosde conservación que disminuyan la pérdida denutrientes en las diferentes etapas. El envasa-do en atmósfera modicada (MAP) se ha uti-

lizado para la extensión de la vida útil de unagran variedad de productos alimenticios4, conel n de disminuir o inhibir el crecimiento de

microorganismos. La mayoría de los métodosque se utilizan actualmente retardan el creci-miento de los microorganismos, entre estos; laexposición del alimento a bajas temperaturas(almacenamiento), la reducción del pH, bajaactividad de agua, conservantes, envasado alvacío, y el envasado en atmósferas modica-

das. En el envasado al vacío se elimina todoel aire del envase provocándose un ambienteanaeróbico. El dióxido de carbono se utiliza amenudo en el envasado en atmósfera modi-

cada, ya que permite limitar el crecimiento demicroorganismos y es muy ecaz cuando se

combina con la refrigeración5.

La comercialización y la alta demanda de are-pas precocidas en la región originaron el interésy la necesidad de preservar la calidad y vidade útil de este producto, de forma que se ga-

rantice al consumidor un alimento inocuo y conmayor tiempo disponible en el mercado. Portanto, el objetivo de este estudio consistió enevaluar: sistemas combinados de conservaciónutilizando mezclas de gases (100% CO

2,

40%CO

2/60% N

2y Vacío), estructuras de empaque

de barrera intermedia y alta a gases, y el controlde la temperatura de almacenamiento, con el n

de aumentar la vida útil del producto para su co-mercialización nacional y de exportación.

Materiales y métodos

Las muestras de arepa de maíz fueron sumi-nistradas en presentación de cinco unidadespor paquete por la empresa “PRODUCTOS ALIMENTICIOS DE LA FINCA”, ubicada en

Medellín-Colombia. El diseño experimentalpara determinar la vida útil de la arepa de maízconsistió en evaluar el efecto de tres condicio-nes de almacenamiento: temperatura ambien-te (25° C ± 2°C), refrigeración (5°C ± 2°C), yuna combinación de las dos (25° C ± 2°C por12 horas y 5°C ± 2°C por 12 horas); dos es-tructuras de empaques: barrera alta (tapaPET/LDPE/EVOH/LDPE y fondo BOPA/EVOH/BOPA/LDPE en 150 micras) e intermedia (tapaPET/PA/LDPE fondo PA/LDPE 130 micras),gases de envasados (100% CO

2,

40% CO2

/60% N2 y vacío) y tiempo de almacenamien-to. Se empacaron en máquina continua MUL-TIVAC aplicando un programa de 12 milibaresde vacío y 100 milibares de inyección de gas,garantizando una residualidad de oxígeno nomayor al 1%. El tiempo de medición de lasvariables respuesta dependió de las tempera-turas de almacenamiento. Se realizaron análi-sis cada tres días a las arepas almacenadasa temperatura ambiente, cada cinco días a lasalmacenadas en temperatura uctuante y en

lapsos de 10 días a las almacenadas en refri-geración, hasta que los valores de las variables

respuesta se encontraran fuera de los límitesexigidos por los parámetros de calidad estable-cidos en la normativa colombiana. En la ta-bla 1 se describen los tratamientos empleadospara el empacado y conservación de la arepade maíz. Los datos fueron analizados gráca y

estadísticamente a través del software Statgra-phics Centurion XV. Los criterios para denir el

nal de la vida útil se basaron en la NTC 5372

Arepas de Maíz refrigeradas: especicaciones

de producto6.

Análisis microbiológico

La preparación de la muestra se realizó pesan-do 11 g (Balanza BOECO) de la arepa de maízy homogeneizándola en 99 mL de Agua Pep-tona (0,1%) en un Stomacher (MIX 2-AES), a

partir de la cual se realizaron las diluciones se-riadas decimales hasta 10-3. Los análisis micro-biológicos realizados correspondieron a aque-llos establecidos en la NTC 5372, que incluyen

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ácido-lácticas, microorganismos anaerobios

facultativos capaces de crecer en ambientescon bajos porcentaje de oxígeno, favorecien-

do la atmósfera óptima para el desarrollo delos mohos. El almacenamiento a temperaturade refrigeración (gráco 1.b) logró controlar el

crecimiento de mohos durante el tiempo de es-

tudio de vida útil, permitiendo la estabilidad delproducto durante 65 días, como resultado delaumento de la solubilidad del CO

2, intra e inter-

celularmente, generado a bajas temperaturas8.

Gráco 1. Análisis del desarrollo de Mohos en la Arepa de Maíz, durante el almacenamiento

a temperatura ambiente (25°C ± 2°C) (a) y de refrigeración (4°C) (b). Relación entre ellogaritmo de las unidades formadoras de colonias (UFC) y el tiempo de almacenamiento

Análisis de levaduras durante la vida útil dela arepa de maíz

Como se mencionó anteriormente, el creci-

miento de bacterias ácido-lácticas produjo la

pérdida de vacío de los tratamientos 1 y 2. Estotuvo como consecuencia que las bacterias,hongos lamentosos y levaduras se desarrolla-

ran y alteraran las arepas de maíz empacadasal vacío, tratamiento donde se esperaba que laformación de un ambiente anoxigénico inhibie-

ra el crecimiento de organismos aeróbicos. Seevidenció que el control del crecimiento y desa-

rrollo de las levaduras fue más favorable en lostratamientos 40/60 y 100% CO

2, durante 12

días a temperatura ambiente (gráco 2.a), 28

días a temperaturas uctuantes (gráco 2.b) y

55 días en refrigeración (gráco 2.c); utilizando

ambos empaques (barrera intermedia y alta).El uso de películas de polietileno ayudó a redu-

cir el nivel de oxígeno dentro del sistema de las

atmósferas modicadas y aumentar los nivelesdel dióxido de carbono, traduciéndose en unaumento de la vida de anaquel del producto,resultado del efecto bacteriostático y fúngicodel CO

29.



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Gráco 2. Análisis del desarrollo de levaduras en la arepa de maíz, durante

el almacenamiento a temperatura ambiente (25°C ± 2°C) (a), fluctuante (b)

y de refrigeración (4°C) (c). Relación entre el logaritmo de las unidadesformadoras de colonias (UFC) y el tiempo de almacenamiento

Análisis de microorganismos aerobiosmesólos durante la vida útil de la arepa de

maíz

Las grácas 3.a y 3.b muestran que hasta el

día seis de almacenamiento en temperaturaambiente y uctuante, los recuentos de mi-

croorganismos aerobios mesólos superan

los límites establecidos por la norma (10000

UFC/g de Aerobios Mesólos en Arepas Re-frigeradas)6, en todos los tratamientos, excep-tuando el tratamientos 5.

Para establecer el tiempo de vida útil de laarepa de maíz los recuentos de estos microor-

ganismos no se tomaron en cuenta, ya que lanorma especica el análisis de los microorga-

nismos aerobios mesólos, para el producto

almacenado en refrigeración.

En la gráca 3.c, los recuentos se encuen-

tran entre los rangos establecidos por la NTC5372, logrando que el producto se mantuvieraestable por 65 días de almacenamiento en re-

frigeración. Los tratamientos 3 y 4 mostraronla mejor inhibición y el control en el desarro-

llo de estos microorganismos, producto deldesplazamiento del oxígeno por el dióxido decarbono durante el envasado de las arepas de

maíz, convirtiendo la atmósfera oxigénico enuna anoxigénico.

Análisis de bacterias ácido-lácticas durantela vida útil de la arepa de maíz

El crecimiento de bacterias acido-lácticas en

los tratamientos 3 y 4 mostraron mejor com-

portamiento como se evidenció en los grácos

4 a., b., y c. Este comportamiento demuestra



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que en la medida que estos microorganismoscrecen, la producción de metabolitos como elCO

2 y el ácido láctico aumenta durante el tiem-

po de almacenamiento. Estos productos son elresultado de la fermentación de las hexosas, lacual aumenta el poder bacteriostático y fungi-

cida de las arepas empacadas en atmósferascon el 100% de CO2 y 40/60.

Análisis de pH durante el ensayo de la vidaútil de la arepa de maíz

Los valores de pH en los 6 tratamientos deconservación de la arepa de maíz se mantu-

vieron entre los rangos establecidos por la nor-

ma, entre 5 a 6,56. En temperatura ambiente elpH se mantuvo constante para todos los trata-

mientos hasta el día 12 de evaluación. A tem-

peraturas uctuantes, se puede observar que

en los tratamientos 3 y 4 los valores de pH seencuentran por debajo del rango establecidoen los primeros días de evaluación y el día 28,como consecuencia de la formación de ácido

carbónico en la supercie de la arepa por laconcentración de CO

28 (gráco 5).

Análisis sensorial. Sabor objetable durantela vida útil de la arepa de maíz

El descriptor sensorial, sabor objetable, se es-

tableció como parámetro crítico para determinarla calidad organoléptica del producto evaluado.Este se encuentra directamente relacionado conlos parámetros microbiológicos y de pH, evalua-dos durante el almacenamiento en diferentestemperaturas y atmósferas modicadas. Losresultados del análisis sensorial se encuentranresumidos en la tabla 2, donde se establece lavida útil, la estabilidad del sabor y el sistema deconservación de las muestras. Los sabores ob- jetables que se tomaron en cuenta para deter-minar la estabilidad y la vida útil de la arepa demaíz conservadas en atmósferas modicadas

son sabores fungosos, fermentados, ranciosy ácidos. Sabores producto de los metabolitossecundarios (ácidos orgánicos láctico y acético)de la fermentación de las bacterias, hongos la-mentosos y levaduras10.

Gráco 3. Análisis del desarrollo de microorganismo Aerobios Mesólos en la Arepa de

Maíz, durante el almacenamiento a temperatura ambiente (25°C ± 2°C) (a), fluctuante (b)

y de refrigeración (4°C) (c). Relación entre el logaritmo de los Unidades Formadoras deColonias (UFC) y el tiempo de almacenamiento



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Gráco 4. Análisis del desarrollo de bacterias ácido lácticas en la arepa de maíz,

durante el almacenamiento a temperatura ambiente (25°C ± 2°C) (a), fluctuante (b) y de

refrigeración (4°C) (c). Relación entre el logaritmo de los Unidades Formadorasde Colonias (UFC) y el tiempo de almacenamiento

Gráco 5. Análisis del pH de la arepa de maíz, durante el almacenamiento a temperatura

ambiente (25°C ± 2°C) (a), fluctuante (b) y de refrigeración (4°C) (c)



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Conclusión

Los sistemas de atmosferas modicadas resul-

tan hoy en día una excelente alternativa para laconservación de alimentos, manteniendo carac-

terísticas de calidad por mayor tiempo. La utili-zación de materiales de empaques que actúencomo barrera al intercambio de gases entre elproducto y el medio inuye de forma signicativa

en el incremento del tiempo de vida útil de lasarepas de maíz. Igualmente el uso de películasde permeabilidad intermedia puede permitir es-tablecer un equilibrio de la atmósfera modicada.

La evaluación de los diferentes tratamientosutilizados para la conservación de la arepade maíz permitió establecer que el tratamien-to tres, en el que se empleó una atmósfera de

100% CO2 y empaque de barrera intermedia,prolongó por mayor tiempo las característicasde calidad del producto, considerando los pa-rámetros de la normativa colombiana. El empa-que presenta una alta permeabilidad al O

2, lo

que permitió la estabilidad en las concentracio-nes de CO

2, resultando en la disminución del

desarrollo de microorganismo alterantes comohongos lamentosos y levaduras, así como la

estabilidad del producto por un mayor tiempo.Con este tratamiento se logró incrementar lacalidad microbiológica (recuento de levadu-

ras), sensorial (sabor objetable) y sicoquímico(determinación de pH), hasta 9 días a tempe-ratura ambiente, se extendió la vida en anaquelhasta un 80%, 28 días a temperatura uctuante

y 55 días almacenadas en refrigeración, y seaumentó la vida útil en un 100%.

El comportamiento de los valores de pH quese evidenciaron en los tratamientos almacena-dos a temperaturas uctuantes y de refrigera-

ción es resultado de la baja permeabilidad delempaque durante el almacenamiento en estascondiciones, que permitió la formación de áci-do carbónico sobre la supercie de las arepas,

a diferencia de los tratamientos almacenadosa temperatura ambiente donde se favoreció lapermeabilidad del CO

2en el empaque.

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Tabla 2. Vida útil de las arepas de maíz teniendoen cuenta las variables críticas de deterioro

Temperatura Vida útil lograda Mejor tratamiento

Ambiente 9 días100% CO

2

Ambas barreras

Fluctuante 28 días 100% CO2Barrera Intermedia

Refrigeración 55 días100% CO

2

Ambas barreras



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