Emulsiones como sistemas de liberación de antimicrobianos naturales en alimentos

Abstract

[ES] El objetivo del trabajo final de grado es la obtención de emulsiones aceite-agua, preparadas con aceite esencial de canela rama y goma xantana y evaluar su posible uso en la industria alimentaria como conservante natural. Se llevará a cabo un estudio in vitro, en medios de cultivo de laboratorio, y un estudio in vivo, en confitura de fresa, con el fin de evaluar la actividad antimicrobiana del aceite solo y en emulsión frente a Aspergillus spp. (A. flavus y A. niger),Penicillium expansum, y Zygosaccharomyces spp. (Z. bailii y Z. rouxii). Por otro lado, se estudiará el efecto de diferentes técnicas de homogeneización utilizadas para elaborar las emulsiones (agitación con varilla magnética, ULTRA-TURRAX¿ y altas presiones) y/o sus combinaciones, en la degradación de los componentes del aceite y, por tanto, en la concentración final de éste en las emulsiones. También se estudiará el efecto de la homogeneización en el tamaño de partícula, potencial-ζ, pH y densidad de las emulsiones, para evaluar su estabilidad y eficacia como antimicrobianos naturales. De los resultados obtenidos en el estudio microbiológico in vitro y caracterización de las emulsiones, se establecerá la concentración más idónea de aceite esencial de canela en rama a incorporar en las emulsiones y, por tanto, en la confitura de fresa, que garantice la seguridad alimentaria del producto final. Por último se llevará a cabo un análisis sensorial de la confitura con la emulsión incorporada, para evaluar la influencia de la misma sobre el color, consistencia, sabor, olor y la aceptación general por parte de los catadores.

[EN] Different oil/water emulsions were formulated using cinnamon bark essential oil and xanthan gum in order to obtain a delivery system of antimicrobial natural agents for their application in foods. Antimicrobial capacity was evaluated against 5 fungitypes (Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Penicillium expansum, Zygosaccharomyces rouxii and Zygosaccharomyces bailii). Different emulsion techniques were studied (Ultraturrax and high pressure versus magnetic agitation and high pressure). After the microbiological evaluation of the emulsions, those that managed the inhibition of the fungi were incorporated into strawberry jam and self-life studies and sensory analysis were done. The results indicated that the antifungal activity was higher for the pure oil than for the emulsion, probably due to oillosses occurred during the emulsification processes. Best results were obtained combining magnetic agitation and high pressure, working at 400 bars of pressure. The active components of the essential oils were more effective in the culture media than in the strawberry jams due to the complex structure of them. The incorporation of cinnamon bark essential oil to the jams at those concentrations established in the in vitro tests, influenced significantly (p <0,05) in the aroma, flavour and general acceptance of the product. Other alternatives such as the combination of essential oils with other compounds like zinc salts or phenolic compounds, would be necessary to disable the microbial growth in real systems, allowing a reduction of the used essential oil concentration, with the consequent sensory improvement in the final product.