ES1300302U - Aditivo alimentario para su uso en la industria cárnica - Google Patents
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Abstract
Aditivo alimentario para su uso en la industria cárnica caracterizado porque comprende un extracto de compuestos antioxidantes y colorantes de bayas de saúco (Sambucus nigra L.) encapsulado que se obtiene por un procedimiento que comprende las siguientes etapas: a) selección, lavado, deshidratación y trituración de las bayas de saúco (Sambucus nigra L.); b) extracción sólido/líquido de los compuestos de las bayas de saúco trituradas (Sambucus nigra L.) obtenidas en la etapa a) usando una solución de etanol a una concentración de etanol de entre el 5 y el 100%, pH entre 1 y 6 y temperatura entre 20 y 80 ºC; c) recuperación de la fase hidro-alcohólica que contiene los compuestos antioxidantes y colorantes y concentración mediante evaporación del etanol para obtener el extracto; d) dispersar o disolver al menos un agente encapsulante en el extracto obtenido en la etapa c).
Description
DESCRIPCIÓN
ADITIVO ALIMENTARIO PARA SU USO EN LA INDUSTRIA CÁRNICA
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de la industria alimentaria, y más específicamente a un aditivo alimentario con propiedades colorantes y antioxidantes para su uso en la industria cárnica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El uso de aditivos sintéticos, principalmente colorantes y antioxidantes, por parte de la industria alimentaria y en particular de la industria cárnica es muy común, y generalmente necesario, para poder asegurar una vida útil razonable, y comercializar sus productos sin que exista un deterioro por parte de los procesos oxidativos (enranciamiento y decoloración). Sin embargo, la creciente preocupación de los consumidores por la relación que la dieta ejerce sobre su salud, así como la tendencia cada vez mayor a consumir productos sin aditivos (etiqueta limpia o “clean-label”), hace que la industria cárnica se quede con pocas opciones para poder satisfacer las demandas del consumidor, al tiempo que pueda asegurar la vida útil de sus productos y su correcta comercialización. Además, esta tendencia se ve favorecida por el alto potencial tóxico (algunos de ellos son carcinogénicos y mutagénicos) que se ha demostrado en ciertos aditivos sintéticos, lo que determina que las autoridades competentes hayan revisado a la baja las cantidades máximas autorizadas para el uso de dichos aditivos.
Por lo tanto, existe una necesidad de elaborar productos cárnicos con un alto valor nutricional, limitando en la medida de lo posible la utilización de aditivos sintéticos, atendiendo así a las demandas del consumidor. Sin embargo, la total ausencia de aditivos o compuestos estabilizantes no es viable, ya que limita la vida útil del producto hasta límites que resultan inaceptables para el consumidor, y dificultan su comercialización.
Los antioxidantes naturales se han planteado como una solución alternativa a este problema, ya que las plantas y los materiales vegetales son ricos en compuestos bioactivos (antioxidantes naturales) con potenciales efectos beneficiosos para la salud
[1]. Además, el interés de los consumidores por utilizar productos naturales está aumentando.
En los últimos años, muchos estudios han evaluado sustancias de origen natural como aditivos antioxidantes en productos cárnicos, lo cual ha conducido al desarrollo de nuevos productos alimentarios que mejoran la calidad y alargan la vida útil del producto [1,2].
Entre dichas sustancias se encuentran los compuestos extraídos de las bayas de sauco, caracterizados especialmente por su capacidad antioxidante, como compuestos de función en aplicaciones alimentarias como conservantes naturales o complementos alimenticios [3]. Además de la alta actividad antioxidante, las bayas también poseen un color rojo intenso y oscuro característico debido al alto contenido de antocianinas de su composición [4]. El empleo de las bayas de saúco o sus antocianinas en ciertas industrias alimentarias (zumos, vinos, yogures, gominolas, etc.) es frecuente, aunque cabe destacar que su uso está prácticamente limitado a su efecto colorante. Sin embargo, y a pesar de su potencial para ser aplicado en la industria cárnica, su uso es prácticamente residual o inexistente. Por otro lado, y a diferencia de su aplicación como colorante en otras industrias, en la industria cárnica su potencial es como conservante (efecto antioxidante y colorante combinado), siendo la acción antioxidante más importante que la colorante, por lo que los mecanismos de acción en los productos cárnicos son totalmente diferentes al descrito en los otros alimentos.
Sin embargo, las diferentes condiciones de extracción de los compuestos con características antioxidantes presentes en las bayas de saúco encontradas en la literatura y aplicadas a dichas bayas no se encuentran optimizadas.
CN113694561A describe un método para extraer y separar polifenoles de bayas de saúco. El método comprende las siguientes etapas: a) lavar, seleccionar y poner a remojo en agua salada durante 30 a 45 minutos las bayas de saúco para eliminar los pesticidas químicos; b) triturar durante 10-15 minutos para obtener las bayas de saúco en forma de polvo; c) hidrólisis enzimática mediante una celulasa y ondas ultrasónicas de 330-380Hz; d) dos extracciones ultrasónicas, adicionando una solución de etanol a 45-48°C y 50-60°C respectivamente; e) filtración con una membrana de ultrafiltración y
concentración con una membrana de nanofiltración para obtener una solución concentrada, la cual se seca para finalmente obtener los polifenoles de las bayas de saúco.
El método descrito permite eliminar eficazmente los residuos de pesticidas en la baya del saúco remojando la baya del saúco con agua salada. Además, hidrolizar enzimáticamente de manera completa el polvo de saúco mejora la eficiencia de extracción. Sin embargo, no hace referencia al uso final de los polifenoles extraídos de las bayas de saúco. En este proceso, una importante limitación se encuentra en la fase final de secado, donde aplicar temperaturas de 60-70°C durante largos períodos de tiempo (1-2 h) y mediante recirculación de aire podría degradar de modo significativo parte de los compuestos bioactivos de interés que queremos extraer y que van a ser vitales en la capacidad antioxidante del extracto obtenido. Además, lo procesos de hidrolisis enzimática pueden propiciar cambios en las moléculas, mientras que la nanofiltración es relativamente costosa.
Domínguez et al. [5] caracterizaron el valor nutricional y el uso potencial de las bayas de saúco como fuente de compuestos antioxidantes. En este estudio, tras una caracterización del material de partida, se ha optimizado la extracción de los compuestos bioactivos mediante el empleo de metodología de superficie de respuesta, en la cual se evaluó la influencia del pH, la concentración de etanol y la temperatura de extracción. Las bayas fueron lavadas y liofilizadas, tras lo cual se produjo la extracción (5h y agitación orbital) de los compuestos con diversas soluciones hidroalcohólicas (concentración de etanol entre 20 y 80%), con pHs que variaron desde ácido (2) hasta alcalino (12), pasando por pH neutro (7), y temperaturas desde ambiente (20°C) hasta 60°C. Las condiciones óptimas se determinaron en el máximo de rendimiento total, compuestos fenólicos, antocianinas y carotenoides totales, así como en base a los valores máximos para la capacidad antioxidante.
En este estudio, los valores óptimos de extracción se observaron al usar una solución de etanol al 50%, pH ácido (2) y a 60°C. Aunque en este estudio, el proceso de extracción esta optimizado, no se contempla ni la concentración del extracto, ni su estabilización mediante técnicas de encapsulación, al contrario que la presente invención, en donde la encapsulación es parte vital del proceso. Además, el estudio tampoco contempla el uso del extracto obtenido para su aplicación en la industria
cárnica. Este es un aspecto importante abordado por el aditivo de la presente invención, ya que es conocido que la actividad antioxidante “in vitro” no siempre es reflejo de su comportamiento en el producto cárnico puesto que las interacciones con los compuestos de los productos (grasa, proteína, etc.) puede disminuir su efectividad.
Laura Portillo, & Quisuruco Casas [6] investigaron la obtención de un extracto de compuestos fenólicos a partir del fruto de saúco (Sambucus peruviana) para su empleo en la conservación de un embutido crudo. Para ello se emplearon dos métodos de extracción: método convencional sólido-líquido y extracción por fermentación. En la cuantificación de compuestos fenólicos no se encontró diferencia significativa entre ambos métodos de extracción, pero al analizar la capacidad antioxidante se determinó que el método por fermentación es el que ofreció mayor capacidad antioxidante, seleccionándose para ser evaluado posteriormente en la conservación del embutido. Los resultados demostraron un gran poder de inhibición microbiano de los compuestos fenólicos y con ello la conservación del embutido crudo. Sin embargo, este estudio presenta una serie de limitaciones.
En primer lugar, las condiciones de extracción propuestas no fueron optimizadas, por lo que existe un potencial de mejora en los parámetros a controlar tanto en el método de extracción convencional como en el método mediante fermentación.
También existe una limitación de la técnica descrita, ya que mínimas variaciones en el material de partida (por ejemplo, la humedad) puede influenciar enormemente la calidad del extracto obtenido, y podría minimizarse este efecto y obtener un material mucho más homogéneo con una simple etapa de deshidratación (como se propone en la presente invención).
También hay que tener en cuenta que los procesos fermentativos son menos “controlables” que las extracciones simples, y altamente dependiente de las concentraciones de azucares del producto (muy variables). Por otro lado, en la fermentación, los autores han empleado temperaturas muy bajas (25 y 35°C), y pH comprendidos entre 3,5 y 4,5, sin aplicar ningún tipo de alcohol, a excepción del producido durante la fermentación (7%), siendo estos parámetros alejados de los óptimos para la extracción de compuestos de interés. Al mismo tiempo, el empleo de condiciones óptimas de extracción (pH más ácido, temperaturas moderadas y
concentraciones relativamente altas de etanol) podría limitar la opción de usar la fermentación como un proceso de extracción. Es decir, el empleo de temperaturas moderadas (por ejemplo, T§ >40°C) que son recomendables para mejorar la extracción de compuestos de interés o degradar compuestos indeseados, o el empleo de concentraciones elevadas de etanol (por ejemplo 50%) inhibe la acción de las levaduras propuestas en este estudio, y que son las encargadas de la fermentación, lo que limita en gran medida el empleo de esta técnica. A esto hay que incluir que los procesos de fermentación son mucho más largos (en este estudio, 24 horas de preparación de inoculo y 3 días de extracción), y por tanto más costosos que una simple extracción en condiciones óptimas, como la que se propone en la presente invención.
Finalmente, también es importante resaltar que durante la fermentación, tanto la concentración de alcohol como el pH varían, lo que desplazaría los valores de estos parámetros de los valores óptimos, disminuyendo la extracción de los compuestos bioactivos y la eficiencia del proceso, y por tanto también la capacidad antioxidante del extracto.
Por otro lado, el empleo de técnicas de encapsulación se ha mostrado como una estrategia eficaz para concentrar y estabilizar las moléculas bioactivas con potencial antioxidante extraídas de material vegetal [7]. En este sentido, al quedar los compuestos protegidos dentro de una micro- o nano-cápsula se evitan degradaciones y se mantiene (protege) su capacidad antioxidante [3]. Este aspecto es especialmente importante en la industria alimentaria, y más concretamente en la industria cárnica, ya que permite usar el aditivo de la presente invención durante todo el procesado, manteniendo su capacidad antioxidante y colorante, que de otro modo se podría ver degradada durante ciertas etapas (por ejemplo, con altas temperaturas, luz, oxígeno, etc.). Esto nos muestra, que no solo es importante conseguir un extracto con gran capacidad antioxidante, sino también estabilizarlo de modo óptimo para que dicha capacidad pueda soportar los procesos de la industria, y que su potencial conservador se mantenga y actúe durante toda la vida útil del producto.
Finalmente, el proceso de encapsulación no solo protege los compuestos, sino que propicia su liberación “controlada” y progresiva [8]. Esto tiene una gran importancia para alargar la vida útil de los alimentos, ya que la actividad antioxidante del extracto
encapsulado es liberada de forma gradual y por tanto se mantiene durante más tiempo.
Es muy común que se apliquen condiciones extremas, como un alto consumo de disolventes y material vegetal, tiempos prolongados, alta temperatura y consumo de energía, etc. y conducen a la degradación de los compuestos fenólicos, además de no ser respetuosos con el medio ambiente [5]. En un proceso de extracción intervienen muchos factores (como el pH, la temperatura, la cantidad de materiales, el tiempo de extracción y el tipo de disolvente), que afectan de manera directa sobre los compuestos extraídos y sus propiedades. Por lo tanto, como acabamos de comentar, es necesario optimizar los parámetros de extracción para la recuperación eficiente de las moléculas bioactivas presentes en las bayas de saúco. A su vez, es también vital la correcta estabilización mediante encapsulación, que asegure que mantengan su actividad conservante durante los procesos de manufactura de la industria, así como su liberación gradual que mejore la estabilidad de los productos cárnicos durante toda su vida útil.
Existe por tanto la necesidad de obtener y estabilizar extractos a partir de bayas de saúco que contienen antioxidantes y colorantes naturales para su aplicación en la industria cárnica como aditivos naturales.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención resuelve los problemas presentes en el estado de la técnica mediante la provisión de un aditivo alimentario para su uso en la industria cárnica que comprende un extracto de compuestos antioxidantes y colorantes de bayas de saúco (Sambucus nigra L.) encapsulado que se obtiene por un procedimiento de varias etapas que permite extraer y estabilizar los antioxidantes y colorantes naturales presentes en las bayas de saúco.
La primera es una extracción con una solución hidro-alcohólica, que permite la solubilización de todos los componentes de interés, seguida de un proceso de concentración por evaporación y una encapsulación del extracto concentrado resultante, para así poder conseguir una estabilización de dichos compuestos, siendo su consistencia de polvo, lo que también facilita su manejo y transporte. Este polvo de
extracto encapsulado, de tonalidad rosácea, es el que se emplea con posterioridad para mejorar la vida útil de los productos cárnicos, estabilizando su color y limitando los procesos oxidativos y de enranciamiento, lo que a su vez puede permitir la sustitución parcial o total de ciertos aditivos sintéticos.
El proceso de encapsulación posterior a la extracción permite incrementar su estabilidad y dichos compuestos permanecen prácticamente intactos. Además de la estabilización de los compuestos, la encapsulación permite la reducción significativa tanto del volumen como del peso del producto, por lo que se facilitan y abaratan los procedimientos de manejo, almacenaje y transporte del extracto.
En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un aditivo alimentario para su uso en la industria cárnica caracterizado porque comprende un extracto de compuestos antioxidantes y colorantes de bayas de saúco (Sambucus nigra L.) encapsulado que se obtiene por un procedimiento que comprende las siguientes etapas:
a) selección, lavado, deshidratación y trituración de las bayas de saúco (Sambucus nigra L.);
b) extracción sólido/líquido de los compuestos de las bayas de saúco trituradas (Sambucus nigra L.) obtenidas en la etapa a) usando una solución de etanol a una concentración de etanol de entre el 5 y el 100%, pH entre 1 y 6 y temperatura entre 20 y 80°C;
c) recuperación de la fase hidro-alcohólica que contiene los compuestos antioxidantes y colorantes y concentración mediante evaporación del etanol para obtener el extracto;
d) dispersar o disolver al menos un agente encapsulante en el extracto obtenido en la etapa c).
La etapa a) de selección, lavado, deshidratación y trituración de las bayas de saúco (Sambucus nigra L.) tiene como finalidad eliminar los posibles restos de polvo u otros componentes naturalmente presentes, al tiempo que permite clasificar las bayas y retirar aquellas defectuosas, podridas, rotas o inmaduras que puedan causar problemas durante las siguientes etapas. Las bayas seleccionadas se someten a un correcto lavado usando agua con o sin producto(s) de higienización de frutas/verduras. Tras el lavado se pueden mantener las bayas a refrigeración (<48 horas) o
congelación para evitar procesos indeseados (degradación, fermentación, crecimiento microbiano/fúngico, etc.). A posteriori, se elimina la humedad mediante cualquier técnica que permita una correcta deshidratación (preferiblemente por liofilización) para conseguir una mezcla homogénea y deshidratada de los principales constituyentes de las bayas (pulpa, semillas y piel).
En el procedimiento de deshidratación, y con la finalidad de evitar degradaciones de los compuestos bioactivos de interés, se recomienda mantener la temperatura por debajo de los 65°C. La deshidratación asegura que en todas las extracciones posteriores sea constante la relación sólido/líquido (al eliminar el agua se evitan “diluciones” o variaciones independientemente del material de partida), además de facilitar su manejo (es un material sólido y con consistencia de “harina”), así como su transporte y almacenamiento ya que se disminuye de modo muy significativo tanto el peso como el volumen de las bayas. Tras la deshidratación, se trituran para facilitar la extracción de los compuestos de interés en la siguiente etapa, al aumentar la superficie de contacto entre las bayas y el disolvente.
La etapa b) corresponde a una extracción sólido/líquido para la obtención de los compuestos antioxidantes y colorantes usando una disolución de etanol a pH ácido y temperatura controlada. El empleo de etanol se debe a que, siguiendo el principio de conseguir un producto seguro, se ha mostrado como un disolvente altamente eficiente en la extracción de los compuestos, sin presentar las limitaciones y problemáticas de toxicidad ligadas a otro tipo de disolventes, además de su fácil adquisición y su bajo coste. Aunque las concentraciones de etanol a emplear durante la extracción pueden variar entre el 5 y el 100%, se recomienda preferiblemente un 50%, debido a que la naturaleza de los compuestos a extraer muestra su máxima solubilidad a dicha concentración, lo que aumenta el rendimiento de la extracción.
A su vez, el empleo de pH ácido se debe a la alta estabilidad de las antocianinas (mayores compuestos antioxidantes y colorantes presentes) en estas condiciones. Además, a pH ácido, las antocianinas presentan la coloración deseada (entre rojo y morado) para su uso en la industria cárnica, mientras que estas antocianinas son susceptibles de sufrir procesos de degradación a pH superior a 7. Los valores de pH pueden estar comprendidos entre 1 y 6, preferiblemente pH=2.
Por otro lado, el uso de una temperatura moderada incrementa la eficacia de extracción de dichos compuestos y degrada posibles glucósidos cianogénicos (indeseables) que puedan estar presentes. El rango de temperatura para la extracción está comprendido entre 20 y 80°C. Sin embargo, y aunque la presencia de los glucósidos cianogénicos cabe esperar que sea mínima o inexistente, el valor mínimo de la temperatura de extracción debería incrementarse a 50°C si queremos asegurarnos de poder eliminarlos. Por el contrario, el empleo de temperaturas superiores a 80°C, aunque sea posible, no es recomendable ya que a partir de esta temperatura la degradación de los compuestos de interés aumenta, y por consecuencia, disminuye la capacidad antioxidante del extracto obtenido. Por lo tanto, de manera preferible la temperatura de extracción es de 60°C.
La etapa c) corresponde a la recuperación de la fase hidro-alcohólica que contiene los compuestos antioxidantes y colorantes y concentración mediante evaporación del etanol para obtener el extracto. Los compuestos de interés de las bayas son altamente solubles en la fase hidro-alcohólica, facilitando la tarea de separación mediante centrifugación y/o filtración de las partes sólidas (bagazo, semillas, etc.) que no son de utilidad. Preferentemente, se realizan ambos procesos de forma secuencial, una primera centrifugación, para clarificar la solución hidro-alcohólica y retirar la mayor parte de los sólidos (quedan formando un pellet), y una posterior filtración para retirar los restos sólidos que no forman parte del pellet tras la centrifugación, y se mantienen flotando en el disolvente.
La eliminación del etanol y concentración del extracto rico en compuestos antioxidantes y colorantes mediante evaporación permite obtener un extracto concentrado, lo que facilita la etapa de encapsulación, mientras que, por otro lado, se elimina el etanol del extracto, dejando los compuestos libres de este disolvente.
Finalmente, en la etapa d) se dispersa o disuelve al menos un agente encapsulante en el extracto y posteriormente se encapsulan empleando cualquiera de las técnicas de micro- o nanoencapsulación existentes, preferiblemente usando la técnica spray-drying por su simplicidad, facilidad de escalado a nivel industrial y bajo coste.
Una amplia variedad de agentes encapsulantes son adecuados para su uso en esta invención. En un modo preferente, el agente encapsulante se selecciona del grupo que consiste en proteínas, hidratos de carbono, lípidos o mezclas de ellos. Más preferentemente, el agente encapsulante se selecciona del grupo que consiste en gelatina, proteínas y sus derivados de origen vegetal o lácteo, alginatos, carragenanos, dextrinas, pectinas, gomas, quitosano, zeína, almidón, azúcares, celulosa y compuestos derivados de esta, así como mezclas de ellos.
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere al uso del aditivo alimentario descrito anteriormente como aditivo en productos cárnicos.
La presente invención está enfocada en la utilización del aditivo como substituto parcial o total de ciertos aditivos sintéticos (principalmente colorantes y antioxidantes) empleados en la industria cárnica, con la finalidad de estabilizar el color de los productos cárnicos y limitar los procesos oxidativos que tienen lugar durante el procesado, el transporte y/o el almacenamiento, aumentando así la vida útil en la cual los productos cárnicos pueden ser comercializados. Para lograr esta finalidad, es necesario incluir el aditivo en la formulación del producto o derivado cárnico. En consecuencia, el extracto encapsulado es un ingrediente más del producto.
El uso del aditivo de la presente invención pasa por su inclusión en la formulación de cualquier producto cárnico, tanto si incluyen como no cualquier otro aditivo, especia, ingrediente o mezcla de estos. La incorporación del aditivo durante la elaboración del producto puede realizarse de manera directa, junto con el resto de los ingredientes, o previa disolución en agua que sea empleada en la propia formulación.
El uso incluye los productos cárnicos tanto tratados como no tratados térmicamente, los derivados cárnicos curado-madurados, oreados, marinado-adobados o salmuerizados, obtenidos de piezas enteras, carnes troceadas o picadas o los elaborados con pastas cárnicas.
La cantidad de aditivo a emplear en un producto cárnico estaría comprendida, preferiblemente, entre 0,05 y 20 g/kg, aunque esta cantidad puede variar dependiendo
de las condiciones específicas de cada producto y el procedimiento de procesado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1. Representación de la oxidación lipídica (medida como sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico o TBARs; mg malonaldehído/kg producto) versus el tiempo de vida útil de hamburguesas de ternera para muestras control (sin aditivo), muestras con el aditivo de la presente invención (concentraciones 2,5 g/kg y 5 g/kg) y muestras con un aditivo sintético (500 ppm de eritorbato sódico).
Figura 2. Representación de la oxidación proteica (medida como nmol carbonilos/mg proteína) versus el tiempo de vida útil de hamburguesas de ternera para muestras control (sin aditivo), muestras con el aditivo de la presente invención (concentraciones 2,5 g/kg y 5 g/kg) y muestras con un aditivo sintético (500 ppm de eritorbato sódico).
Figura 3. Representación de la variación total del color (AE) versus el tiempo de vida útil de hamburguesas de ternera para muestras control (sin aditivo), muestras con el aditivo de la presente invención (concentraciones 2,5 g/kg y 5 g/kg) y muestras con un aditivo sintético (500 ppm de eritorbato sódico).
Figura 4. Representación de la degradación del índice de rojo (a*) versus el tiempo de vida útil de hamburguesas de ternera para muestras control (sin aditivo), muestras con el aditivo de la presente invención (concentraciones 2,5 g/kg y 5 g/kg) y muestras con un aditivo sintético (500 ppm de eritorbato sódico)
DESCRIPCIÓN DE MODOS DE REALIZACIÓN
El propósito de los ejemplos indicados a continuación sirve para ilustrar la invención, sin por ello limitar el alcance de esta.
Ejemplo 1. Obtención del aditivo alimentario de la presente invención para su uso en la industria cárnica
Inicialmente se realizó una recolección y clasificación de las bayas de saúco (Sambucus nigra L.). Todas las bayas seleccionadas (completamente maduras) se sometieron a una serie de lavados con agua. La fase de lavado se repitió tres veces. Una vez lavadas, las bayas se congelaron para su conservación.
Posteriormente, se realizó un proceso de deshidratación mediante liofilización (Lyovapor L-300, Büchi), a -30°C y 0.200 mbar de presión, controlando el proceso automáticamente y finalizando cuando alcanzó una presión constante (aprox. 2 días).
Las bayas se deshidrataron por sublimación y se trituraron una vez deshidratadas empleando una trituradora manual.
Los compuestos antioxidantes y colorantes (principalmente antocianinas) se extrajeron empleando una disolución hidro-alcohólica (etanol de grado alimentario al 50%) con el pH ajustado a 2 con ácido clorhídrico. Para ello, se pesaron en un recipiente adecuado 25g de bayas liofilizadas a las que se les añadieron 500 mL de disolución hidroalcohólica (la relación bayas-disolución es 1:20).
El recipiente se cubrió para evitar la evaporación del etanol, y se mantuvo en agitación durante 5 horas a una temperatura de 60°C. Trascurrida la extracción, la mezcla se centrifugó (3.400 xg durante 10 minutos) para facilitar la separación de los sólidos no solubles (fibras, pulpa, piel, etc.). Tras la centrifugación, el sobrenadante se filtró a través de un filtro de papel para eliminar todas las partes insolubles que flotan en la solución hidro-alcohólica (por ejemplo, semillas), y el extracto filtrado se concentró eliminando la parte etanólica mediante un rotavapor con un baño a 75°C durante 25 minutos y a vacío. Una vez finalizada esta fase se obtuvo el extracto concentrado (presentó aproximadamente 5 g de sólidos/100 mL) que puede mantenerse a refrigeración (<1 semana) o bien puede ser congelado hasta su encapsulación.
A continuación, se procedió a la encapsulación del extracto concentrado obtenido anteriormente. La encapsulación se realizó empleando maltodextrina (grado alimentario) como agente encapsulante, a razón de 13,5 g de maltodextrina por cada 100 g de extracto concentrado.
La maltodextrina se disolvió en el extracto concentrado mediante agitación (ultraturrax 10.000 rpm durante 30 minutos), y posteriormente esta mezcla se atomizó en un Spray-dryer (Mini Spray-Dryer B-290; Büchi). Las condiciones de encapsulación fueron las siguientes: la temperatura de entrada (cámara de pulverización) se fijó a 145°C, el flujo de volumen del gas de pulverizado a 30 mm (rotámetro) y la velocidad del
aspirador al 80%.
Una vez finalizado el proceso, se obtuvo un extracto encapsulado con una tonalidad rosácea, que se vuelve rojo intenso en disolución, lo que lo hace especialmente adecuado para emplearse como colorante en productos cárnicos, mientras que también presenta una alta capacidad antioxidante (véase Tabla 1), con un contenido de compuestos fenólicos totales de 2.715 mg ácido gálico/100 g de extracto, lo que indica su idoneidad como agente antioxidante.
Tabla 1. Compuestos fenólicos totales y capacidad antioxidante del aditivo alimentario de la presente invención
TPC: Contenido total de compuestos fenólicos
DPPH: Actividad antioxidante determinada mediante la capacidad captadora del radical libre DPPH (2,2-difenil-1 -picrilhidrazilo)
ABTS: Actividad antioxidante determinada mediante la capacidad captadora del radical ABTS (2,2'-Azino-bis (ácido 3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico))
FRAP: Actividad antioxidante determinada mediante el análisis del poder antioxidante reductor del hierro
ORAC: Actividad antioxidante determinada mediante la capacidad de absorción de radicales de oxígeno
IC50 (DPPH): Actividad antioxidante determinada como concentración necesaria para reducir la capacidad inhibitoria del radical libre DPPH en un 50%.
Ejemplo 2. Aplicación del aditivo alimentario de la presente invención como antioxidante y colorante natural en hamburguesas
La idoneidad del aditivo alimentario para ser empleado como agente conservante (colorante y antioxidante) en la elaboración de productos cárnicos se evaluó mediante su inclusión en la formulación de hamburguesas de ternera (producto altamente perecedero) y se monitorizó su vida útil durante un total de 13 días.
Se elaboraron 4 lotes diferentes: un lote control sin aditivos, un lote al que se le adicionó un aditivo antioxidante sintético usado por la industria cárnica (500 ppm de eritorbato sódico), y dos lotes adicionales a los que se le añadió el aditivo de la presente invención (a razón de 2,5 y 5 g/kg, respectivamente). Con la finalidad de obtener datos estadísticamente representativos, el diseño experimental se replicó 3 veces, empleando la misma formulación, pero a partir de materias primas diferentes (en meses diferentes).
Todos los lotes estuvieron únicamente constituidos por carne de ternera (91,5%) conteniendo esta aproximadamente un 5% de grasa, sal (1%) y agua (7,5%). Esta formulación fue seleccionada sin la adición de ningún otro ingrediente (aditivos, condimentos, especias, etc.) con la finalidad de observar exclusivamente el potencial antioxidante y colorante del aditivo de la presente invención, y que no hubiera interferencias de otros ingredientes o parámetros.
En el caso de los lotes con aditivos (sintético y el de la presente invención), cada aditivo se diluyó previamente en el agua, y la masa de cada lote se sometió a un amasado para conseguir una distribución homogénea de todos los ingredientes.
Finalmente, se realizaron hamburguesas con un molde manual, de aproximadamente 10 cm de diámetro y 1 cm de alto (100 g por hamburguesa), las cuales se envasaron en atmósfera modificada (80:20 O2 :CO2), y estuvieron en refrigeración, emulando las condiciones de un estante de supermercado. Se tomaron muestras a días 1,5, 9 y 13.
Los resultados de composición química reflejan que no existen diferencias significativas en los contenidos de humedad, grasa, proteína y cenizas, así como en el perfil de ácidos grasos de las hamburguesas entre ninguna de las formulaciones
(Tabla 2). Este punto es importante y deseable, ya que determina que el empleo del aditivo de la presente invención no produjo ninguna modificación en la composición química del producto, por lo que su uso no altera de modo alguno la calidad nutricional del producto cárnico.
Sin embargo, la inclusión del aditivo alimentario de la presente invención produjo un efecto protector significativo frente a los procesos oxidativos. En este sentido, los valores de oxidación lipídica (medidos como contenido de malonaldehído; sustancias reactivas del ácido tiobarbitúrico o TBARs) y la oxidación proteica (medidos como carbonilos) mostraron resultados muy prometedores.
Tabla 2. Composición química (g/100 g) y perfil de ácidos grasos de las
hamburguesas
Como se observa en la Figura 1, los valores iniciales (día 1) de oxidación lipídica fueron similares entre los lotes formulados con algún aditivo (sintético y el de la presente invención), mientras que las hamburguesas control presentaron una
oxidación mayor. Esto demuestra que el poder protector que presentan los aditivos ya es importante durante el procesado, y no solo durante el almacenamiento.
Viendo los valores en evolución, cabe destacar el enorme efecto antioxidante que presenta el aditivo de la presente invención, ya que, en el resto de los días de estudio de la vida útil, el valor de la oxidación lipídica fue siempre muy inferior a las muestras control, y lo que es más importante, inferior también a las muestras formuladas con un aditivo antioxidante sintético. De hecho, los valores de oxidación lipídica para los días 5, 9 y 13 en las muestras del aditivo de la presente invención (tanto a 2,5 como a 5 g/kg) fueron prácticamente la mitad que en los otros 2 lotes.
El valor de oxidación lipídica, determinado usando la técnica de sustancias reactivas del ácido tiobarbitúrico (TBARs), que se acepta como el máximo para sobrepasar el umbral en el cual el consumidor empieza a percibir olores y sabores a rancio se sitúa entre 2 y 2,5 mg malonaldehído/kg. En este caso, dicho umbral es alcanzado por los lotes control y antioxidante sintético en el día 5, por lo que a partir de este día es esperable que el consumidor empiece a percibir esta degradación. Por el contrario, el lote del aditivo de la presente invención con 2,5 g/kg (2.57 mg malonaldehído/kg) y con 5 g/kg (2,03 mg malonaldehído/kg) no alcanzaron estos valores hasta el final del estudio de vida útil (día 13), lo que supone un aumento de esta vida útil de 8 días con respecto a las hamburguesas de los lotes control y aditivo antioxidante sintético.
De modo prácticamente idéntico, los resultados de oxidación proteica (Figura 2) muestran un claro efecto protector de los aditivos durante el procesado (día 1), mientras que a partir del día 5, el incremento de esta oxidación es muy superior en los lotes control y con aditivo sintético en comparación con las hamburguesas formuladas con el aditivo de la presente invención.
En vista de los resultados, y en consonancia con los datos de la capacidad antioxidante del aditivo (Tabla 1), se puede afirmar que el aditivo que comprende un extracto de bayas de saúco encapsulado, elaborado en las condiciones descritas en la presente invención, posee un enorme efecto protector y antioxidante, por lo que puede ser incluido en la formulación de los productos cárnicos para limitar los procesos oxidativos.
Además, también se observa un poder antioxidante superior incluso al del antioxidante sintético, por lo que se presenta como un potencial substituto de los aditivos antioxidantes sintéticos empleados por la industria cárnica. Esto se demuestra, por ejemplo, cuando los procesos degradativos de oxidación y los valores de oxidación lipídica y proteica de las muestras control y con antioxidante sintético a día 5 no son alcanzados por las muestras con el aditivo de la presente invención hasta el final del estudio de vida útil (día 13).
Por lo tanto, se puede afirmar que el uso del aditivo de la presente invención presenta mejores resultados y produce un aumento significativo de la vida útil de la hamburguesa.
Otra aplicación importante del aditivo que comprende un extracto de bayas de saúco encapsulado, obtenido mediante las condiciones descritas en esta invención, es su poder colorante, ya que, de modo natural, este extracto presenta una coloración roja intensa, que concuerda con la deseada y esperada en los productos y derivados cárnicos. Es bien sabido que el color juega un papel vital en la aceptación por parte del consumidor, y que, por tanto, van a influenciar su intención de compra y el éxito comercial del producto. Tanto en la carne fresca como en los productos cárnicos, esa coloración varía entre un intenso color rojo claro y un rojo oscuro dependiendo de la carne de partida, y está ligada a la mioglobina.
Esta proteína (mioglobina), que contiene un grupo hemo (hierro), presenta varias tonalidades en función del estado de oxidación del grupo hemo, variando entre rojo, violeta o marrón. Con la oxidación, la oximioglobina (rojo) se convierte en metamioglobina (marrón), apareciendo tonalidades marrones y decoloraciones, que producen un rechazo directo del consumidor, y limita, por tanto, la vida útil del producto. Para combatir estas decoloraciones, es común el uso de colorantes artificiales/sintéticos que, aun estando presente la metamioglobina, disimule las decoloraciones y proporcione al producto un color atractivo.
Se realizaron estudios de color de las hamburguesas mediante un colorímetro. Se observó tanto la variación total del color (representado como AE) (Figura 3) como la degradación del color rojo (representado como a*) (Figura 4), obteniéndose un claro efecto positivo del extracto encapsulado (aditivo de la presente invención).
La variación de color representa de modo objetivo, y en un solo valor, cuanto varían el índice de rojo, de amarillo y la luminosidad de los diferentes lotes a lo largo de la vida útil con respecto al día 1. En este caso, el lote control presentó una variación mayor que los lotes que fueron formulados con algún aditivo antioxidante, lo que demuestra que el color se estabiliza con el empleo de estos. Además, los valores de los lotes empleando el aditivo de la presente invención y los del aditivo sintético no mostraron diferencias significativas, por lo que se puede concluir que el aditivo de la presente invención presenta un potencial similar al del aditivo sintético con respeto a proteger el color del producto cárnico.
De modo equivalente, y en consonancia con la variación total del color, la disminución del índice de rojo, y por tanto aumento de decoloraciones marrones, fue mayor en el lote control que los otros 3 lotes (Figura 4). También, se observan valores muy similares entre los lotes formulados con aditivos antioxidantes (sintético o el de la presente invención), por lo que se demuestra otra vez el efecto protector que tiene el aditivo de la presente invención, aumentando la estabilidad del color del producto.
La actividad estabilizadora de color (tanto color rojo, como variación total del color) del extracto estaría ligada, por un lado, a su propia coloración roja, y muy ligada también al efecto antioxidante del extracto, que como vimos antes, disminuye los procesos oxidativos, lo que propiciaría que la mioglobina no se oxide a metamioglobina y de lugar a decoloraciones. Este hecho repercute que tanto el color como la apariencia general de la hamburguesa reformulada con el aditivo de la presente invención es mejor y más estable durante más tiempo, lo que se traduce en un aumento de la vida útil del producto.
Durante el estudio de la vida útil, también se realizó una evaluación de la decoloración superficial de las hamburguesas, y en este caso, si se observó que los lotes reformulados con antioxidantes (sintético o extracto), y más concretamente el lote que se reformuló con 5 g/kg de extracto encapsulado, presentó una menor decoloración superficial, principalmente a los días 9 y 13, lo que está en perfecta consonancia con la variación de color y la intensidad de color rojo medida instrumentalmente y anteriormente discutida. Esto demuestra que el poder protector frente a la decoloración es percibido y positivamente valorado por el consumidor, lo que
repercute en un aumento de la vida útil del producto.
Como conclusiones generales, se puede afirmar que el aditivo alimentario de la presente invención presenta un enorme efecto antioxidante, y protege los productos cárnicos frente a procesos oxidativos (tanto lipídicos como proteicos), incluso mejor que con el empleo de aditivos sintéticos.
El efecto antioxidante no solo es importante a lo largo de la vida útil, sino que también se observó un claro efecto protector durante el procesado y elaboración del producto cárnico, punto importante para evitar un rápido deterioro del mismo.
De modo similar, el aditivo de la presente invención mantiene el color deseable para los productos y derivados cárnicos durante más tiempo, mediante este efecto antioxidante y la propia coloración particular del extracto encapsulado, lo que promueve una estabilización del color prolongada en el tiempo, principalmente durante la vida útil. Es por ello por lo que, en base a los resultados obtenidos, se puede concluir que el aditivo alimentario presenta un alto potencial para ser substituto parcial o total de ciertos aditivos sintéticos empleados en la industria cárnica, al tiempo que permite aumentar la vida útil de los productos y derivados cárnicos.
REFERENCIAS
[1] Horbanczuk, O. K., Kurek, M. A., Atanasov, A. G., Brncic, M., and Brncic, S. R.. “The effect of natural antioxidants on quality and shelf life of beef and beef products”. Food technology and biotechnology, 2019, vol. 57, no 4, p. 439.
[2] Ali, F., Abdel-Atty, N., and Helmy, E.. “Improving the quality and extending the shelf life of chilled fresh sausages using natural additives and their extracts”. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences, 2021, vol. 2021, p. 580-585.
[3] Marisa Ribeiro, A., Estevinho, B. N., and Rocha, F. “Microencapsulation of polyphenols. The specific case of the microencapsulation of Sambucus Nigra L. extracts - A review”. Trends in Food Science and Technology, 2020, vol. 105, p. 454 467..
[4] Domínguez, R., Pateiro, M., Munekata, P. E., Santos López, E. M., Rodríguez, J. A., Barros, L., and Lorenzo, J. M. “Potential Use of Elderberry (Sambucus nigra L.) as Natural Colorant and Antioxidant in the Food Industry. A Review”. Foods, 2021, vol. 10, artículo 2713, p.1-16.
[5] Domínguez, R., Zhang, L., Rocchetti, G., Lucini, L., Pateiro, M., E. S. Munekata, P., and Lorenzo, J.M., “Elderberry (Sambucus nigra L.) as potential source of antioxidants. Characterization, optimization of extraction parameters and bioactive properties”. Food Chemistry 2020, vol. 330, artículo 127266, p. 1-9.
[6] Laura Portillo, M.I., and Quisuruco Casas, Y.M. "Influencia del tipo de extracción en compuestos fenólicos de saúco (Sambucus peruviana) para uso en la conservación de embutido crudo". 2017.
[7] Gómez, B., Barba, F. J., Domínguez, R., Putnik, P., Kovacevic, D. B., Pateiro, M., Toldrá, F., and Lorenzo, J. M. “Microencapsulation of antioxidant compounds through innovative technologies and its specific application in meat processing”. Trends in Food Science & Technology, vol. 82, p. 135-147.
[8] Domínguez, R., Pateiro, M., Munekata, P. E., McClements, D. J., and Lorenzo, J. M. “Encapsulation of Bioactive Phytochemicals in Plant-Based Matrices and Application as Additives in Meat and Meat Products”. Molecules, 2021, vol. 26, Artículo 3984, p. 1-29.
Claims (8)
1. Aditivo alimentario para su uso en la industria cárnica caracterizado porque comprende un extracto de compuestos antioxidantes y colorantes de bayas de saúco (Sambucus nigra L.) encapsulado que se obtiene por un procedimiento que comprende las siguientes etapas:
a) selección, lavado, deshidratación y trituración de las bayas de saúco (Sambucus nigra L.);
b) extracción sólido/líquido de los compuestos de las bayas de saúco trituradas (Sambucus nigra L.) obtenidas en la etapa a) usando una solución de etanol a una concentración de etanol de entre el 5 y el 100%, pH entre 1 y 6 y temperatura entre 20 y 80°C;
c) recuperación de la fase hidro-alcohólica que contiene los compuestos antioxidantes y colorantes y concentración mediante evaporación del etanol para obtener el extracto;
d) dispersar o disolver al menos un agente encapsulante en el extracto obtenido en la etapa c).
2. Aditivo alimentario según la reivindicación 1, en donde el pH de la etapa b) es 2.
3. Aditivo alimentario según la reivindicación 1 o 2, en donde la concentración de etanol en la etapa b) es del 50%.
4. Aditivo alimentario según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la temperatura de la etapa b) es de 60°C.
5. Aditivo alimentario según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el agente encapsulante se selecciona del grupo que consiste en proteínas, hidratos de carbono, lípidos o mezclas de ellos.
6. Aditivo alimentario según la reivindicación 5, en donde el agente encapsulante se selecciona del grupo que consiste en gelatina, proteínas y sus derivados de origen vegetal o lácteo, alginatos, carragenanos, dextrinas, pectinas, gomas, quitosano, zeína, almidón, azúcares, celulosa y compuestos derivados de esta, así como mezclas de ellos.
7. Uso del aditivo alimentario según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, como aditivo en productos cárnicos.
8. Uso del aditivo alimentario según la reivindicación 7, en donde la cantidad del aditivo es de entre 0,05 y 20 g/kg.
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