Conservación y envasado de aceitunas de mesa “aliñadas” de la variedad manzanilla-aloreña. Diseño de modelos matemáticos para el crecimiento e inhibición de las poblaciones de microorganismos

Abstract

El presente trabajo de investigación se ha planteado, como principal objetivo, la mejora de los procesos de conservación y envasado de aceituna de mesa aliñadas de la variedad Manzanilla-Aloreña. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Determinación de las características físico-química y microbiológicas iniciales del fruto fresco (azucares, textura, humedad, actividad respiratoria, etc.), dado que se trata de la materia prima de la que parten todos los procesos. 2. Estudio microbiológico de las distintas etapas de la cadena de procesado de la empresa (machado, lavado, aliñado, etc), determinando la carga de microorganismos presentes cada una de ellas. 3. Estudio y mejora de la etapa de conservación de aceitunas de mesa aliñadas de la variedad Manzanilla-Aloreña. 3.1. Determinación de los cambios físico-químicos que ocurren en el fruto y salmuera durante la conservación. 3.2. Aislamiento e identificación de los microorganismos presentes. 3.3. Retención del color verde inicial de los frutos e inhibición del crecimiento de los microorganismos. 4. Estudio y mejora de la etapa de envasado de aceitunas de mesa aliñadas de la variedad Manzanilla-Aloreña. 4.1. Determinación de los cambios físico-químicos que ocurren en el fruto y salmuera durante el envasado. 4.2. Aislamiento e identificación de los microorganismos presentes. 4.3. Desarrollo de modelos predictivos que permita obtener unas condiciones de envasado que impida el crecimiento de los microorganismos. 4.4. Prologar la vida en mercado de los envasados. 5. Desarrollo de modelos predictivos para microorganismos de interés en el procesado de aceitunas de mesa. En todo momento, el plan de trabajo que se realice tendrá la finalidad de cumplir con los objetivos propuestos, obteniendo resultados prácticos para la industria que facilite la comercialización del producto, y favorezca, por tanto, su revalorización. CONCLUSIONES 1. La realización de lavados influye negativamente sobre el crecimiento de los microorganismos durante las etapas de conservación y envasado de aceitunas de mesa aliñadas de la variedad Manzanillas-Aloreña. Ello es debido a una disminución en el contenido en azúcares de los frutos, lo cual reduce la cantidad de materia fermentables disponible para soportar el crecimiento de los microorganismos. 2. El metabisulfito sódico (0,1%) resulta ser el antioxidante más apropiado para retener el color verde inicial de los frutos durante largos periodos de tiempo (≈ 110 días), aunque para periodos cortos (≈ 7 días) el más efectivo es el ácido ascórbico (1%). 3. Los frutos frescos partidos, producen, debido al proceso de respiración, una mayor cantidad de CO2 que los intactos, lo que indica que se debe esperar al menos un periodo de tiempo de 2 días antes de proceder al envasado de estas aceitunas en fresco. 4. El estudio de los envasados que realiza la empresa con frutos frescos y conservados, revela que no solo suficientemente estables para ser comercializados, ya que durante el periodo de comercialización ocurre el crecimiento de levaduras y bacterias lácticas así como una variación de las características físico-químicas de las salmueras. Dichos cambios ocurren más rápidamente en frutos frescos que conservados. 5. La carga microbiana encontrada al inicio de los envasados procede, fundamentalmente, de las fases de lavado y aliñado, por lo que cualquier tipo de actuación que tenga como finalidad disminuir el número de microorganismos ha de actuar sobre dichos procesos. En su aspecto beneficioso, los aliños han mostrado un efecto inhibidor sobre el crecimiento de las poblaciones de levaduras. 6. Las levaduras aisladas con mayor frecuencia durante la fase de conservación son Saccharomyces cerevisiae, Candida diddensiae y Candida tropicalis, mientras que en los envasados son Saccharomyces cerevisiae, Issatchenkia occidentalis Issatchenkia occidentalis y Geotrichum candidum. Todos los alimentos de bacterias lácticas pertenecen a la misma especie, Lactobacilus pentosus. Aunque ambos grupos de microorganismos se desarrollan durante las fases de lavado y envasado, son las levaduras las que crecen con mayor facilidad y rapidez. 7. El sorbato potásico presenta un gran efecto inhibidor sobre el crecimiento de las poblaciones de levaduras aisladas de este producto, pero no así sobre las bacterias lácticas que no se ven afectadas por este conservante. En un periodo de ≈24 horas, la mitad del ácido sórbico ha pasado de la salmuera a la pulpa de la aceituna. 8. La microbiología predictiva ha demostrado ser una herramienta muy útil a la hora de cuantificar el efecto de las variables ambientales (temperatura, sal, pH, etc.) sobre el crecimiento de las principales especies de microorganismos aislados de este producto. 9. En el caso concreto de la levadura Pichia anomala, de todos los modelos primarios utilizados son los de Gompertz y Richards-Stannard reparametrizados los que proporcionan un mejor ajuste de los datos de crecimiento. La metodología de SR resulta apropiada para la obtención de las ecuaciones de predicción dentro del rango ambiental determinado por el diseño. 10. La cuantificación del efecto de las variables ambientales mediante valores generalizados Zi, demuestra que en la duración de la fase de latencia de Pichia anomala influyen el pH, sal y temperatura, mientras que en la velocidad de crecimiento son sal y temperatura, no interviniendo en este caso el pH. El efecto de los factores ambientales es más acusado sobre la fase de latencia que sobre la velocidad de crecimiento. 11. Por otra parte, Lactobacilus pentosus presenta un máximo de crecimiento en torno a 18 g/l de NaCl y 29º C de temperatura. Por encima de este valor de sal se disminuye la velocidad de crecimiento, de igual manera ocurre si se aumenta la concentración de ácido o desciende la temperatura. De todos los ácidos estudiados, el láctico resulta tener los mayores efectos inhibidores. 12. Un detallado estudio del parámetro h0 frente a las variables ambientales revela que la temperatura tiene una gran importancia sobre el trabajo extra que las células de Lactobacilus pentosus tienen que realizar en latencia, siendo este esfuerzo mayor al crecer la diferencia entre temperatura de incubación y experimental. 13. La utilización de un modelo logístico global que incluye variables de tipo cualitativo y cuantitativo, ha demostrado ser muy útil a la hora de poder realizar comparaciones entre diferentes tipos de medios y ácidos. 14. La inhibición de Saccharomyces cerevisiae en los envasados se puede obtener empleando un 0,2% de ácido cítrico, 6% de NaCl y 0,02% de sorbato potásico (valores referidos cuando las salmueras alcanzan el equilibrio). Otras condiciones de inhibición se pueden obtener a partir de las interfaces de crecimiento-no crecimiento desarrolladas para esta levadura con el modelo logístico. Al contrario que para Lactobacilus pentosus, el láctico resulta ser el ácido menos inhibidor y el cítrico el mayor. 15. La inhibición de Issatchenkia occidentalis en los envasados se puede obtener empleando un 0,2% de ácido cítrico, 6% de NaCl y 0,033% de sorbato potásico (valores referidos cuando las salmueras alcanzan el equilibrio), lo que indica una mayor resistencia de esta levadura frente al sórbico que Saccharomyces cerevisiae. Otras condiciones de inhibición se pueden obtener a partir de las interfaces de crecimiento-no crecimiento desarrolladas para esta levadura con el modelo logístico. 16. El estudio del efecto inhibidor del ácido sórbico sobre Issatchenkia occidentalis revela que este conservante produce una reducción progresiva del número de células con el tiempo. Cuando la concentración de sórbico es alta (0,06%), toda la población es susceptible desde el primer momento a la acción del conservante, mientras que a bajos niveles (0,03%), existe cierta proporción de la población más resistente, aunque el prolongado tiempo de exposición al factor conduce finalmente a la destrucción de todas las células.