Efecto de distintos componentes de aceites esenciales sobre el crecimiento y formación de guayacol por Alicyclobacillus spp en zumos

Abstract

[ES] Alicyclobacillus spp. engloba una serie de bacterias gram positivas, termófilas, acidófilas y generadoras de esporas que contaminan y se reproducen en distintos zumos de frutas. Este microorganismo alterante produce, como resultado de su metabolismo, distintos compuestos como el guayacol, conocido por aportar aromas y sabores indeseados a los zumos. Asimismo, la eliminación de dicho microorganismo mediante los tratamientos térmicos comunes no solo se ha reportado como insuficiente y/o ineficaz, sino que además se asocia a una pérdida de calidad nutricional y organoléptica del propio zumo, al tratarse de un producto termolábil. Es por ello por lo que en los últimos años se está estudiando el uso componentes de aceites esenciales como método no térmico para asegurar la inocuidad y calidad del producto final. El objetivo de este trabajo ha sido determinar la concentración mínima inhibitoria (CMI) y la concentración mínima bactericida (CMB) de 6 antimicrobianos naturales (cinamaldehído, vainillina, eugenol, geraniol, timol y carvacrol) frente a 10 cepas de Alicyclobacillus spp. aisladas de diferentes zumos. A su vez, se ha estudiado si la adición de los compuestos antimicrobianos a concentraciones iguales o menores a la CMI conlleva también una disminución de la producción de guayacol. Los resultados obtenidos en medio de cultivo indicaron que el cinamaldehído y el timol fueron los compuestos con mayor efecto antibacteriano frente a Alicyclobacillus spp., seguido muy de cerca por el carvacrol. En cambio, el eugenol y la vainillina presentaron una efectividad moderada/alta, mientras que el geraniol fue el antimicrobiano natural con menor efecto sobre el crecimiento de las distintas cepas. Respecto a la CMB, no se llegó a encontrar en ningún compuesto bioactivo para ninguna de las cepas, estableciéndose como superior a 10 mg/mL en cada uno de ellos. Por último, el cinamaldehído y el timol fueron capaces de inhibir totalmente la producción de guayacol por parte de Alicyclobacillus spp. en zumo de manzana a una concentración igual a la mitad de la CMI. Los resultados obtenidos señalan que el empleo de antimicrobianos naturales podría garantizar la calidad microbiológica y organoléptica del producto final y supondría una interesante alternativa a la aplicación de tratamientos térmicos o al uso de distintos conservantes químicos.

[EN] Alicyclobacillus spp. encompasses a series of gram-positive, thermophilic, acidophilic and spore-generating bacteria that contaminate and reproduce in various fruit juices. This spoilage microorganism produces, as a result of its metabolism, various compounds such as guaiacol, known to impart undesirable aromas and flavours to juices. Likewise, the elimination of this microorganism by means of common thermal treatments has not only been reported as insufficient and/or ineffective, but it is also associated with a loss of nutritional and organoleptic quality of the juice itself, as it is a thermolabile product. For this reason, the use of essential oil components as a non-thermal method to ensure the safety and quality of the final product has been studied in recent years. The aim of this study was to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of 6 natural antimicrobials (cinnamaldehyde, vanillin, eugenol, geraniol, thymol and carvacrol) against 10 strains of Alicyclobacillus spp. isolated from different juices. At the same time, it has been studied whether the addition of the antimicrobial compounds at concentrations equal to or lower than the MIC also leads to a decrease in guaiacol production. The results obtained in culture medium indicated that cinnamaldehyde and thymol were the compounds with the highest antibacterial effect against Alicyclobacillus spp. followed closely by carvacrol. In contrast, eugenol and vanillin showed moderate/high effectiveness, while geraniol was the natural antimicrobial with the least effect on the growth of the different strains. Regarding CMB, it was not found in any bioactive compound for any of the strains, being established as higher than 10 mg/mL in each of them. Finally, cinnamaldehyde and thymol were able to totally inhibit the production of guaiacol by Alicyclobacillus spp. in apple juice at a concentration equal to half the MIC. The results obtained indicate that the use of natural antimicrobials could guarantee the microbiological and organoleptic quality of the final product and would be an interesting alternative to the application of heat treatments or the use of different chemical preservatives.