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Ponente:

José Alberto Hernández Vargas

JULIO 2011JULIO 2011

CENTRO EXPERIMENTAL TECNOLÓGICOCENTRO EXPERIMENTAL TECNOLÓGICO

El presente proyecto de investigación se desarrollo en el Área de Panificación, y en los laboratorios de Microbiología y Análisis

fisicoquímicos del Centro Experimental Tecnológico de la UNAC.

Ponente:Ponente:Ponente:Ponente:Ponente:Ponente:Ponente:Ponente:

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INTRODUCCIÓNTendencias actuales Preocupación efectos potencialmente nocivosde conservantes químicos sobre el medio ambiente y la salud humana

La industria de alimentos Productos naturales, que reemplacenlos productos actuales que presentan un riesgo potencial para la salud.

Pan de Molde:

�Alimento que mas se consume enel mundo.

�Por su composición química,representa un sustrato nutritivo idealpara el crecimiento de losmicroorganismos

� Su deterioro representan unimportante problema económico y deinocuidad alimentaría

La presente investigación propone reemplazar el Propionato de Calcio por elBiocitro®, debido a su acción antimicrobiana, para el control de mohos en el Pande Molde Blanco.

Los Conservantes:

�El Propionato de Calcio, es elconservante mas utilizado en panadería.

�El Biocitro® es un extracto de frutascítricas, utilizado en la industria dealimentos como antimicrobiano.

�Su acción antimicótica se debe a lasinergia del acido ascórbico,bioflavonoides y los otros ácidosorgánicos que contiene.

FORMULACION DEL PROBLEMA

¿Es factible reemplazar el Propionato de Calcio por el Biocitro® para el control del crecimiento de

mohos en el Pan de Molde Blanco?

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OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

ObjetivoObjetivo GeneralGeneralComparar el efecto de las diferentes concentraciones de Propionatode Calcio y el Biocitro, sobre el crecimiento de mohos que puedendesarrollarse en el pan de molde blanco almacenado a diferentestemperaturas.

ObjetivoObjetivo EspecíficosEspecíficosDeterminar la concentración dePropionato de Calcio que inhibe oelimina el crecimiento de mohosen el pan de molde blanco.

Determinar la concentración delconservante natural Biocitro queinhibe o elimina el crecimiento demohos en el pan de molde blanco.

Evaluar el efecto de la temperatura de almacenamiento sobre elcrecimiento de mohos en el pan de molde elaborado tanto conPropionato de Calcio y Biocitro, en las dosis correspondientes ala mejor concentración.

IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN

El uso del Biocitro como una alternativa de conservante deorigen natural para inhibir el crecimiento de mohos, garantiza lainocuidad del pan de molde blanco y prolonga su tiempo de vidaútil, permitiendo lograr, de esta manera, beneficios económicosa la industria panadera. La aplicación de este conservante naturaldurante el proceso de elaboración del pan de molde blancopermite reducir la cantidad de conservantes químicos y extenderla vida útil, lográndose un producto más natural y con excelentescaracterísticas tecnológicas.

Los resultados de la investigación permitióobtener evidencia científica que servirá comobase para futuras investigaciones, aplicadas aluso de este conservante, en el campo de laconservación de otros productos de panadería.

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BASES TEORICAS

PanPan dede MoldeMolde BlancoBlanco

Según la NTP 206.004 es el producto obtenido por la cocción enmoldes, de una masa fermentada hecha básicamente con harinade trigo, con un máximo de 82 % de extracción, agua potable, sal,azúcar, levadura y manteca, pudiendo tener otros ingredientes yaditivos permitidos.

El pan, por su composición química, representa un sustratonutritivo ideal para el crecimiento de los microorganismos, elperíodo de enfriamiento, la etapa del rebanado y el empaquetadoproporcionan unas condiciones óptimas de incubación debido a laalta humedad del pan, del orden de 38%.

Los tipos de mohos mas frecuentes del pan de molde son elRhizopus nigricans, el Mucor mucedo, Asperguillus niger; tambiénpueden presentarse Penicillum expansum, así como Neurosporasitophila.

Crecimiento de MohosCrecimiento de Mohos

Los mohos son organismosheterotróficos portadores deesporas, que se transcriben demanera sexual y asexual, estaúltima es a través de esporas. Lasesporas se propagan sin un embrióny sirve para la producción de unanueva unidad de la misma especie.

Diferentes factores influyen sobreel desarrollo de los mohos,tenemos: factores intrínsecos,como: conservantes, Aw, pH, yfactores extrínsecos, como:temperatura de almacenamiento,humedad relativa, composicióngaseosa.

Ciclo de vida del moho el pan Rhizopus stolonifer.

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La acción inhibitoria de losPropionatos se basa en la acción delácido propiónico, el cual es formado apartir de sus sales en las condicioneslevemente ácidas (pH = 5.5 - 6.5).Una vez protonado, el ácidopropiónico puede penetrar fácilmentela pared celular de hongos ybacterias. Dentro de la célula actúacomo un potente inhibidor de variasenzimas intracelulares esencialespara el metabolismo de hidratos decarbono. De esta manera se lograinhibir el crecimiento y duplicación delos mismos.

Propionato de CalcioPropionato de Calcio

El origen natural de BioCitro proviene de la obtención dela materia prima de proveedores cuidadosamenteescogidos por sus cultivos ecológicos, seleccionandocuatro tipos de cítricos:

�Pomelo (Citrus paradisi)�Mandarina (Citrus reticulata blanco)�Bergamota (Citrus aurantium L. subespeciebergamia)�Naranja dulce (Citrus sinensis)

BioCitroBioCitro®®

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BioCitroBioCitro®®

Es un ingrediente orgánico utilizado en laindustria alimentaría como una nuevaalternativa que no deja residuos tóxicos.BioCitro liquido y BioCitro polvo es una“BIOMASA” extraída de la semilla (80%) ypulpa (20%) de cítricos, combinados paraproducir compuestos biológicamenteactivos, conteniendo acido ascórbico, acidodehidroascorbico, acido palmitico, alfatocoferoles, ácidos grasos y aminoácidos.

VARIABLE TIPO DIMENSION INDICADOR ESCALA

VARIABLE

DEPENDIENTE:

Crecimiento de

mohos en el Pan

de Molde Blanco

cuantitativaCrecimiento

de mohos

Parámetros

cinéticos de

crecimiento

λ — (horas)

µ — (log. Ufc. g-1/h)

VARIABLE

INDEPENDIENTE:

Concentración de

Propionato de

Calcio y BioCitro®

cuantitativa

Cantidad

optima del

Propionato

de Calcio y el

BioCitro®

Formulación del

Pan de Molde

�Concentración de

Propionato de

Calcio (ppm).

�Concentración de

BioCitro® (ppm).

Temperatura de

almacenamientocuantitativa

Temperatura

de anaquel

Registro de

Temperatura

�Grados

centígrados

VARIABLES

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MATERIALES Y METODOS

EquiposEquipos

�Estufa esterilizadora, marca Memmert20 a 250 °C

�Estufa incubadora, marca Memmert20- 50°C

�Cuenta colonias�Homogenizador Stomacher Mod. 400�Balanza de Humedad, marca A&D.�Balanza Analitica, marca OHAUS.�pH-metro rango 0-14, marca VWR.

ReactivosReactivos

�Agar OGYE�Agua PeptonadaTamponada.�Hidróxido de Sodio

MaterialesMateriales

METODOLOGIAHARINA E INSUMOS

Proceso de elaboración

PAN DE MOLDE BLANCO

Biocitro

Propionato de Calcio

Control Z1

X1

X2

X3

Y2

Y1

Y3

T 1 T 2

X’x

Y’y

Análisis Fisicoquímico

Acidez Titulable

Humedad

pH

Análisis Microbiológico

Mohos

Curva crecimiento

Análisis Sensorial

Prueba Hedónica

Y’y Mejor concentración de

Biocitro

X’xMejor concentración de

Propionato de Calcio

LEYENDA

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FLUJOGRAMA EXPERIMENTAL DEL PROYECTOELABORACION DEL PAN DE MOLDE BLANCO

Dosificado de Insumos

Pan de MoldeHorneado

FermentaciónMezcladoBioCitro®

en Polvo

Almacenamiento del Pan de

Molde

MUESTREO Y PREPARACION DE DILUCIONES

Pan de molde

1.0 ml

1.0 ml

1.0 ml

Depositar 1.0 mL de cada dilución en cajas de Petri

1.0 ml

1.0 ml

Realizar diluciones decimales empleando tubos con 9.0 ml de agua peptonada

10-310-210-1

Desecho

Pesar 10 g de pan de molde

en condiciones de asepsia

Homogenizar con 90 mL de

agua peptonada

Adicionar de 10 a 15 mL de agar OGYE enfriado a 45°C

Incubar las cajas en posición invertida

3,4 ó 5 días

Homogeneizar la muestra con el agar mediante movimientos

rotatoriosIncubación:

20 - 24ºC / 3 – 5 d.

Análisis VarianzaTuckeyp< 0.05n=3

Lectura:UFC/g.

µ Velocidad Crecimiento

T lag = Tiempo de Latencia

MODELAMIENTO MICROBIANO

1.0 ml

MODELAMIENTO DE DATOS

ComBaseComBase::

Base de datos elaborada por el Institute of Food Research(Norwich, Reino Unido) que comprende miles de registros acercade estudios de crecimiento/inactivación de microorganismos enmedios de cultivo y alimentos.

DMFitDMFit::

Programa que ofrece la posibilidad deajustar modelos matemáticos a datosexperimentales (log ufc/g vs tiempo)para obtener los parámetros cinéticosexplicados anteriormente

Disponibles gratuitamente en Disponibles gratuitamente en Internet: Internet: www.combase.ccwww.combase.cc

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MODELAMIENTO DE DATOSPagina principal de la base de datos Combase: http://www.combase.cc/

MODELAMIENTO DE DATOS

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FLUJOGRAMA DEL PAN DE MOLDE BLANCO

RESULTADOS Y DISCUSIONES

[ ]ppm

λ

horasµMax

log Ufc.g-1/hV.U

horas

1500 43.36a ± 25.20 0.017a ± 0.002 161.33a ± 11.56

2500 108.59a-b ± 14.82 0.017a ± 0.001 235.34b ± 03.12

3500 172.78b ± 50.25 0.015a ± 0.004 339.96c ± 20.16

Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos y Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos y tiempo de vida útil del pan de molde blanco en tiempo de vida útil del pan de molde blanco en los tres tratamientos con Propionato de Calcio.los tres tratamientos con Propionato de Calcio.

Superíndices diferentes en una misma columna indican diferencias significativas (P<0.05). Fuente: Elaboración propia

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Curvas de crecimiento promedio de mohos de Curvas de crecimiento promedio de mohos de los tres tratamientos con Propionato de Calcio.los tres tratamientos con Propionato de Calcio.

NTP 202.195:2004

NTS Nº 071-MINSA/DIGESA

Limite Máx.:

Mohos = 103 ufc/g

Fuente: Elaboración propia

RESULTADOS Y DISCUSIONES

[ ]ppm

λ

horasµMax

log Ufc.g-1/hV.U

horas

1500 154.75a ± 19.91 0.035a ± 0.014 220.56a ± 19.06

2000 172.01a ± 04.97 0.018a ± 0.004 299.74b ± 33.02

2500 187.84a ± 16.62 0.019a ± 0.002 299.55b ± 13.91

Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos y Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos y tiempo de vida útil del pan de molde blanco en tiempo de vida útil del pan de molde blanco en

los tres tratamientos con Biocitro.los tres tratamientos con Biocitro.

Superíndices diferentes en una misma columna indican diferencias significativas (P<0.05). Fuente: Elaboración propia

RESULTADOS Y DISCUSIONES

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Curvas de crecimiento promedio de mohos de Curvas de crecimiento promedio de mohos de los tres tratamientos con Biocitrolos tres tratamientos con Biocitro

NTP 202.195:2004

NTS Nº 071-MINSA/DIGESA

Limite Máx.:

Mohos = 103 ufc/g

Fuente: Elaboración propia

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Evaluación de la humedad en los panes Evaluación de la humedad en los panes de molde blanco elaborados con de molde blanco elaborados con Propionato de Calcio y BiocitroPropionato de Calcio y Biocitro

Fuente: Elaboración propia

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Evaluación de pH en los panes de Evaluación de pH en los panes de molde blanco elaborados con molde blanco elaborados con

Propionato de Calcio y BiocitroPropionato de Calcio y Biocitro

Fuente: Elaboración propia

Evaluación de la acidez Evaluación de la acidez titulabletitulable en los en los panes de molde blanco elaborados con panes de molde blanco elaborados con

Propionato de Calcio y BiocitroPropionato de Calcio y Biocitro

Fuente: Elaboración propia

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Evaluación Sensorial de los panes de Evaluación Sensorial de los panes de molde blanco elaborados con Biocitromolde blanco elaborados con Biocitro

Fuente: Elaboración propia

Parámetros cinéticos de crecimiento de Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos y tiempo de vida útil en panes de mohos y tiempo de vida útil en panes de

molde blanco elaborados con Pmolde blanco elaborados con P--3500 a dos 3500 a dos rangos de temperaturas: 19 rangos de temperaturas: 19 ±± 3 ºC y 35 3 ºC y 35 ±± 3ºC3ºC

Parámetro 19 ± 3 ºC 35 ± 3 ºC % Reducción

λ [horas] 172.78a ± 50.25 168.02a ± 9.42 2.75 %

µMáx. [log ufc.g-1/hora] 0.015a ± 0.004 0.020a ± 0.002 -

V. U [horas] 339.96a ± 20.16 285.75b ± 3.79 15.95 %

Superíndices diferentes en una misma columna indican diferencias significativas (P<0.05). Fuente: Elaboración propia

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Curvas de crecimiento promedio de mohos del pan de Curvas de crecimiento promedio de mohos del pan de molde blanco elaborado con Pmolde blanco elaborado con P--3500 y almacenado a 3500 y almacenado a dos rangos de temperaturas: 19 dos rangos de temperaturas: 19 ±± 3 ºC y 35 3 ºC y 35 ±± 3 ºC3 ºC

Fuente: Elaboración propia

NTP 202.195:2004

NTS Nº 071-MINSA/DIGESA

Limite Máx.:

Mohos = 103 ufc/g

Parámetros cinéticos de crecimiento de Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos y tiempo de vida útil en panes de mohos y tiempo de vida útil en panes de

molde blanco elaborados con Bmolde blanco elaborados con B--2000 a dos 2000 a dos rangos de temperaturas: 19 rangos de temperaturas: 19 ±± 3 ºC y 35 3 ºC y 35 ±± 3ºC3ºC

Parámetro 19 ± 3 ºC 35 ± 3 ºC % Reducción

λ [horas] 172.01a ± 4.97 168.20a ± 3.93 2.21%

µMáx. [log ufc.g-1/hora] 0.018a ± 0.004 0.032b ± 0.005 -

V. U [horas] 299.74a ± 33.02 237.47b ± 7.78 20.77 %

Superíndices diferentes en una misma columna indican diferencias significativas (P<0.05). Fuente: Elaboración propia

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Curvas de crecimiento promedio de mohos del pan de Curvas de crecimiento promedio de mohos del pan de molde blanco elaborado con Bmolde blanco elaborado con B--2000 y almacenado a 2000 y almacenado a dos rangos de temperaturas: 19 dos rangos de temperaturas: 19 ±± 3 ºC y 35 3 ºC y 35 ±± 3 ºC3 ºC

Fuente: Elaboración propia

NTP 202.195:2004

NTS Nº 071-MINSA/DIGESA

Limite Máx.:

Mohos = 103 ufc/g

Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos Parámetros cinéticos de crecimiento de mohos y tiempo de vida útil del pan de molde blanco y tiempo de vida útil del pan de molde blanco con los tratamientos Control, Bcon los tratamientos Control, B--2000 y P2000 y P--35003500

Parámetro Control B-2000 P-3500

λ [horas] 40.82 ± 14.94 172.01 ± 4.97 172.78 ± 50.25

µMáx. [log ufc.g-1/hora] 0.020 ± 0.002 0.018 ± 0.004 0.015 ± 0.004

V. U [horas] 153.22 ± 5.05 299.74 ± 33.02 339.96 ± 20.16

Fuente: Elaboración propia

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Curvas de crecimiento promedio de mohos Curvas de crecimiento promedio de mohos del pan de molde blanco elaborado con los del pan de molde blanco elaborado con los

tratamientos Control, Btratamientos Control, B--2000 y P2000 y P--35003500

Fuente: Elaboración propia

NTP 202.195:2004

NTS Nº 071-MINSA/DIGESA

Limite Máx.:

Mohos = 103 ufc/g

CONCLUSIONES

�El tratamiento P-3500 (0.35% de Propionato de Calcio) fue elmejor de los tres tratamientos aplicados, ya que prolongó eltiempo de vida útil del pan de molde blanco hasta las 339.96horas (16.5 días aproximadamente), al término de este tiempose presentaron indicios de descomposición.

�El tratamiento B-2000 (0.20% de Biocitro) fue el mejor de lostres tratamientos aplicados, ya que prolongó el tiempo de vidaútil del pan de molde blanco hasta las 299.74 horas (12.5 díasaproximadamente), además, esta concentración fue la quealcanzó el mayor promedio de aceptabilidad en el análisissensorial.

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CONCLUSIONES

�La temperatura de almacenamiento tuvo un efectosignificativo en el tiempo de vida útil del pan de moldeblanco, independientemente del conservante con el quefue elaborado. Para los dos mejores tratamientos (P-3500y B-2000) se observó una reducción en el tiempo de vidaútil entre 16 - 20 %, cuando el pan de molde blanco fuealmacenado a temperaturas de 35 ± 3ºC.

�Finalmente, si es posible reemplazar el Propionato de Calcio por elBiocitro, ya que obtuvimos resultados alentadores, que aunque nosuperaron las expectativas, satisfacieron nuestros objetivos, con elagregado de que el Biocitro es un conservante natural y no unproducto químico como el Propionato de Calcio.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION…

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION…

José Alberto Hernández VargasJosé Alberto Hernández VargasE-mail: alberthernandez18@yahoo.es