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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA USO DE ANTIOXIDANTES NATURALES APLICADOS EN PRODUCTOS CÁRNICOS DE CERDO TRABAJO MONOGRÁFICO DE ACTUALIZACIÓN QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE QUÍMICA DE ALIMENTOS PRESENTA ROSALBA PÉREZ GUIRANT MÉXICO, D.F. AÑO 2014 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: M. EN C. LUCÍA CORNEJO BARRERA VOCAL: Q.F.B. AGUSTÍN REYO HERRERA SECRETARIO: M. EN C. JUAN CARLOS RAMÍREZ OREJEL 1° SUPLENTE: DRA. ILIANA ELVIRA GONZÁLEZ HERNÁNDEZ 2° SUPLENTE: Q.B.F. RODOLFO FONSECA LARIOS SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: DEPARTAMENTO DE NUTRICIÓN ANIMAL Y BIOQUÍMICA, FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA. ASESOR DEL TEMA: M. EN C. JUAN CARLOS RAMÍREZ OREJEL ____________________ SUSTENTANTE: ROSALBA PÉREZ GUIRANT ____________________ AGRADECIMIENTOS En principio quiero dar gracias a la Facultad de Química por ser mi hogar durante 5 años, en los cuales viví momentos de felicidad, tristeza, emoción y estrés. Juan Orejel: Gracias por ser mi profesor, por brindarme tu conocimiento y por ser mi guía en la conclusión de mi carrera, eres una gran persona y gracias por el gran apoyo que me diste cuando pasé momentos tristes. Reyo: Gracias por todo tu apoyo incondicional, el conocimiento que me brindaste, las risas, las lágrimas, y sobre todo lo más importante para mi tu amistad. Lucía: Gracias por todos esos gestos de aprecio que tuviste conmigo y por tu enseñanza. Mamá, papá y hermano: Gracias por todo su apoyo, las desveladas que tuvimos por hacer reportes y por la paciencia que me tuvieron durante 5 años de estrés. De verdad que han sido un gran ejemplo a seguir, los admiro mucho. Emi, Toño, Memo, Lalo y Beto: Primitos gracias por estar conmigo siempre, toda mi vida estaré con ustedes apoyándolos en todo. Betito aunque tu no estés se que estarías muy orgulloso de mi y se bien que lo hubiéramos festejado a lo grande. Karla, Diego y Aaron: Gracias por estar conmigo 8 años, acompañarme en todos los momentos buenos y malos que he tenido, por aguantarme mis enojos. Ustedes han sido un pilar muy importante para que yo pudiera concluir este ciclo de mi vida. Austria, Cynthia, Cris, Alma y Anhet: Mis mejores amigas, gracias por todos esos consejos, apoyo, risas, lágrimas que pasamos durante mi carrera. Ustedes me dieron fuerza para seguir en los momentos más difíciles. Mario (eliondash), Walter y Ara: Ustedes son mi otra familia, los amo muchísimo y gracias por todo ese apoyo incondicional que siempre me han dado y sobre todo por confiar en mi. Sarahi: Gracias por estar conmigo toda la carrera, tu apoyo incondicional siempre fue esencial para que no perdiera la paciencia. Sabes que principalmente gracias a ti y a tu confianza en mi terminé este ciclo y por otra parte me siento orgullosa de ti que tú ya estás por concluir y como siempre te lo dije eres una gran guerrera que puede hacer las cosas por ti misma. Andreita y Olivier: ¿Cuántas cosas juntos, no? Pasamos muchísimos momentos de risas, compartimos muchos momentos de estudio, diversión, tristeza y sobre todo de estrés (bueno Andreita no, porque nunca te estresabas). En serio gracias por todos esos momentos y de aquí para adelante. Los quiero para toda mi vida. Sé bien que conocí a muchas más personas en la Facultad que estimo y que formaron parte de este ciclo, el más importante hasta ahora en toda mi vida. Así que daré las gracias a aquellos que estuvieron, están y sé que estarán en toda mi vida. Gracias Robert, Izza (gemeli), Patito, Melissa, Mich, Rochío, Rodrigo, Joss, May, Eva y Alo. Byron: Estás formando parte de mi cierre de este ciclo y te agradezco que aunque ha sido poco tiempo que nos conocemos me la paso increíble y he aprendido muchas cosas de ti. Gracias por aguantarme mis enojos, caprichos, berrinches y demás. Nos espera un larguísimo camino de conocernos pero tenemos el tiempo suficiente para hacerlo. ÍNDICE DE CONTENIDO Página ÍNDICE DE FIGURAS ………………………………………………………….. I ÍNDICE DE TABLAS …………………………………………………………... II ABREVIATURAS ………………………………………………………………. III RESUMEN ………………………………………………………………………. 1 INTRODUCCIÓN ……………………………………………………………….. 2 OBJETIVOS …………………………………………………………………….. 4 METODOLOGÍA ……………………………………………………………...... 4 CAPÍTULO 1. MERCADO DE CARNE DE CERDO Y PRODUCTOS CÁRNICOS 1.1 Producción mundial de carne de cerdo …………………………………. 5 1.2 Producción nacional de carne de cerdo ………………………………… 6 1.3 Mercado y comercialización ……………………………………………… 7 1.3.1 Producción nacional de productos cárnicos …………………. 9 1.3.2 Consumo nacional de productos cárnicos …………………… 11 CAPÍTULO 2. ANTIOXIDANTES 2.1 Definición ………………………………………………………………….... 14 2.2 Características de los antioxidantes …………………………………….. 14 2.3 Mecanismo de acción de los antioxidantes …………………………….. 17 2.3.1 El desarrollo del enranciamiento oxidativo en los alimentos .. 17 2.3.2 Mecanismo de autoxidación …………………………………… 17 2.3.3 Efecto de los antioxidantes …………………………………….. 18 2.4 Clasificación de los antioxidantes ……………………………………….. 21 2.4.1 Antioxidantes sintéticos ………………………………………… 21 2.4.2 Antioxidantes naturales ………………………………………… 22 2.5 Sinergismo ……………………………………………...…………………. 31 2.6 Antioxidantes naturales vs antioxidantes sintéticos ………...………… 31 CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE ANTIOXIDANTES NATURALES EN PRODUCTOS CÁRNICOS DE CERDO 3.1 Legislación de los antioxidantes naturales ……………………………... 34 3.2 Efecto de la oxidación sobre la calidad de la carne y productos cárnicos …………………………………………………………………………………..... 35 3.3 Técnicas para medir la oxidación de lípidos ……………………………. 36 3.4 Técnicas para determinar la capacidad antioxidante ………………….. 37 3.4.1 Método ABTS …………………………………………………….. 37 3.4.2 Método ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) …….. 37 3.5 Principales compuestos con actividad antioxidante ……………………. 38 3.5.1 Compuestos fenólicos …………………………………………… 38 3.5.2 Tocoferoles ……………………………………………………..… 39 3.5.3 Carotenoides ……………………………………………………... 40 3.6 Fuentes de antioxidantes ………………………………….……………… 41 3.6.1 Frutos …………………………………………………...………… 41 3.6.2 Vegetales …….…………………………………………...……… 43 3.6.3 Hierbas y especias ………….…………………………………... 46 3.7 Aplicación de antioxidantes naturales a productos cárnicos …………. 48 3.7.1 Productos cárnicos curados y cocidos ….…………………….. 483.7.2 Productos cárnicos curados, emulsionados y cocidos o no cocidos ………………………………………………………………………………….… 49 3.7.3 Productos cárnicos curados o no, madurados o no y troceados o no ……………………………………………………………………………………. 53 3.7.4 Productos cárnicos frescos …………………………………….. 61 3.7.5 Carne de cerdo …………………………………………………... 63 CAPÍTULO 4. BENEFICIOS DE LOS ANTIOXIDANTES A LA SALUD 4.1 Estrés oxidativo …………………………………………………………… 66 4.2 Causas del estrés oxidativo ……………………………………………… 66 4.3 Efectos perjudiciales del estrés oxidativo en humanos ………………. 67 4.4 Principales enfermedades causadas por ROS ………………………... 67 4.4.1 Enfermedades cardiovasculares………………………………. 67 4.4.2 Cáncer …………………………………………………………… 69 4.4.3 Diabetes mellitus tipo 2 ………………………………………… 74 4.5 Productos cárnicos funcionales ………………………………………… 75 4.5.1 Definición …………………………………………………….…. 75 4.5.2 Productos cárnicos como alimento funcional ………………. 75 4.5.3 Adición de ingredientes funcionales durante el procesamiento ….………………………………………………………………………. 76 CONCLUSIONES …………………………………………………………… 78 BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………... 80 I ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Países productores de carne de cerdo de porcino …………... 5 Figura 2. Volumen y valor de la producción de carne de cerdo a nivel nacional ………………………………………….……………………………… 6 Figura 3. Volumen de producción de productos procesados …..………… 9 Figura 4. Volumen de producción de otras carnes frías y embutidos …… 10 Figura 5. Volumen y valor de la producción de carnes frías ……………… 11 Figura 6. Gasto promedio trimestral de los hogares por tipo de carne y nivel de ingreso …………………………………………………………………………… 12 Figura 7. Participación del gasto en carne procesada por tipo de producto …………………………………………………………………………………….. 12 Figura 8. Etapas de la autoxidación …………………………………………. 18 Figura 9. Estructuras de antioxidantes sintéticos …………………..……… 21 Figura 10. Mecanismo de acción del galato sobre los radicales de ácido oleico ……………………………………………………………………………………. 22 Figura 11. Mecanismo de captación de radicales por los antioxidantes fenólicos y carotenoides …………………………….……………………………………… 25 Figura 12. Monoferol y ácidos fenólicos como ejemplos de antioxidantes naturales frecuentes ……………………………….……………………………………… 26 Figura 13. Estructura de los flavonoides y compuestos relacionados aislados a partir de materiales vegetales …………………........................................... 28 Figura 14. Mecanismo de quelación de metales de los flavonoides …….. 29 Figura 15. Estructura de las isoflavonas frecuentes en la familia Leguminoseae ……………………………………………………………………………………. 30 Figura 16. Reacción del ácido 2-tiobarbitúrico ……………………..……… 36 Figura 17. Estructura química del ABTS ………………………….………… 37 Figura 18. Estructura del alfa-tocoferol ……………………………………… 39 Figura 19. TBARS de salamis de GE y GC expresados como malonaldehído (MAD) por gramo ……………………………………………………………….. 59 II ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Contenido antioxidante de ciertos frutos …………………….…… 42 Tabla 2. Contenido total de fenoles, flavonoides, flavanoles y ORAC en algunos vegetales ……………………………………………………………………..… 43 Tabla 3. Clasificación con base al color de frutas y verduras ………..…... 45 Tabla 4. Contenido fenólico total y valores ORAC de ciertas hierbas y especias ……………………………………………………………………………………. 46 Tabla 5. Formulaciones para los cuatro tratamientos de salchichas …….. 50 Tabla 6. Composición proximal, contenido de licopeno, oxidación lipídica y actividad antioxidante de muestras de mortadela …………………………... 52 Tabla 7. Evolución de los principales compuestos volátiles de chorizo tratados con BHT, UVA y CAS en el día 0 y 4 de maduración ……………………………. 55 Tabla 8. Evolución de los principales compuestos volátiles de chorizo tratados con BHT, UVA y CAS en el día 19 de maduración ………………………………. 56 Tabla 9. Evolución de los principales compuestos volátiles de chorizo tratados con BHT, UVA y CAS en el día 48 de maduración ………………………………. 57 Tabla 10. Algunos antioxidantes y su actividad biológica …………...…….. 72 III ABREVIATURAS ºC Grado centrígrado AAO Actividad antioxidante AAT Actividad antioxidante in vitro ABTS 2,2-azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6-ácido sulfónico) ADN Ácido desoxirribonucleico AON Antioxidantes naturales BHA Butilhidroxianisol BHT Butilhidroxitolueno CAS Extracto de castaño CF Ciruela fresca COMECARNE Consejo Mexicano de la Carne CP Polvo de ciruela CS Ciruela seca dL Decilitro ECV Enfermedades Cardiovasculares EDTA Ácido etilendiaminotetraacético g Gramo GC Grupo control GE Grupo experimental GP Galato de propilo INEGI Instituto Nacional de Estadística y Geografía Kg Kilogramo LDL Low Density Lipoprotein (Lipoproteínas de baja densidad) MAD Malonaldehído mL Mililitro µmol Micromol OMS Organización Mundial de la Salud ORAC Oxygen Radical Absorbance Capacity (Capacidad de absorción de radicales de oxígeno) ppm Partes por millón PT Pasta de tomate PTH Proteínas de tomate hidrolizadas RNS Reactive nitrogen species (Especies reactivas de Nitrógeno) ROS Reactive oxygen species (especies reactivas del oxígeno) SAGARPA Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación SIG Sigfinicado TBARS Tiobarbituric Acid Reactive Species (Sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico) TBHQ Ter-butil-hidroquinona TE Micromol Trolox equivalente TEAC Trolox equivalent antioxidant capacity (Capacidad antioxidante equivalente de Trolox) TIF Tipo Inspección Federal UFC Unidades Formadoras de Colonias UVA Extracto de semilla de uva 1 RESUMEN En el presente trabajo se realizó una compilación y análisis de la información más reciente y relevante acerca del uso de antioxidantes naturales aplicados en productos cárnicos. La transformación de la carne en productos cárnicos persigue objetivos tales como: prolongar la vida de anaquel, desarrollar sabores diferentes y utilizar partes del animal que son difíciles de comercializar en estado fresco. Los fenómenos de oxidación son una de las principales causas del deterioro de la carne y sus derivados y una forma de reducir la aparición de éstos fenómenos es el uso de antioxidantes naturales ya que el empleo de los mismos es aceptado por los consumidores y prolonga la vida útil. Por otra parte, los antioxidantes son sustancias que a concentraciones bajas retardan la oxidación de biomoléculas fácilmente oxidables, como los lípidos en los productos cárnicos, para mejorar la vida útil de los productos protegiéndolos contra el deterioro. Los antioxidantes pueden ser sintéticos o naturales. Algunos de los antioxidantes más conocidos son el BHT y BHA que han sido ampliamente usados. No obstante recientes reportes de toxicidad, carcinogenidad y mutagénesis de éstos en algunos órganos humanos, han despertado el interés por buscar antioxidantes naturales tales como: tocoferoles, flavonoides y terpenoides, entre otros. Algunas fuentes principales de antioxidantes naturales son las frutas, especias, hierbas, subproductos de aceites vegetales refinados en la industria. Además del beneficio ya mencionado, el uso de antioxidantes naturales va más allá del inicial efecto antioxidante que propicie al alimento, ya que algunas sustancias poseen efectos benéficos sobre la salud del consumidor conocidos como productos funcionales. 2 INTRODUCCIÓN En los últimos años, la oxidación de lípidos es laprincipal causa de deterioro de la calidad durante el procesamiento y almacenamiento de los productos cárnicos. Las pérdidas de calidad se caracterizan generalmente por deterioro del sabor (sabor recalentado), decoloración, pérdida de nutrimentos y la posible formación de compuestos tóxicos limitando la vida útil (Kong y col.; 2010). La oxidación puede acelerarse por varios factores: el aumento de los niveles de grasas insaturadas, oxígeno, calor, luz, iones metálicos y enzimas oxidativas (Lee y col., 2010). En esta etapa se producen compuestos secundarios como aldehídos, alcoholes, cetonas (Choe y col., 2011). Por otra parte, las proteínas, además del agua, son las principales constituyentes de la carne, siendo también susceptibles a modificaciones oxidativas, lo que conduce a alteraciones en la reducción de la textura, jugosidad y decoloración (Lara y col., 2011). La calidad de la carne fresca y productos cárnicos puede ser protegida mediante el control de la oxidación utilizando un antioxidante (Lee y col., 2010). Los antioxidantes juegan un papel importante en la industria cárnica como inhibidores de la rancidez oxidativa, estabilizadores de color, quelantes de metales y para prolongar la vida útil (Choe y col., 2011). Varios antioxidantes sintéticos han sido utilizados con éxito para prevenir la oxidación de lípidos en carnes y productos cárnicos. La adición de antioxidantes sintéticos tales como hidroxianisol butilado (BHA), hidroxitolueno butilado (BHT) y ter-butil-hidroquinona (TBHQ) ha resultado eficaz. Sin embargo, el uso de estos antioxidantes ha sido restringido debido a posibles riesgos para la salud. Por lo tanto, el desarrollo de antioxidantes naturales han sido investigados en los productos cárnicos (Lee y col., 2010). Los antioxidantes naturales extraídos de verduras, frutas, hierbas y especias presentan diversos grados de eficacia y su uso no sólo por separado, sino en combinación de diferentes antioxidantes a la vez, puede tener un efecto sinérgico o prooxidante, es decir, inhibe o retarda la oxidación en un grado mayor que la 3 suma de las contribuciones de cada antioxidante individual (Lee y col., 2010). Se ha demostrado que los extractos de romero y orégano disminuyen la oxidación lipídica eficazmente como ciertos antioxidantes sintéticos en productos cárnicos cocidos, carne molida para hamburguesa y carne fresca refrigerada (Lara y col., 2011). En el caso de frutas y hortalizas, la adición de productos de tomate a productos cárnicos (salchichas y carne para hamburguesa) disminuyen la oxidación lipídica (Calvo y col., 2008). La adición de extractos de semilla de uva y “gayuba” se ha reportado que reducen la oxidación lipídica en carne cocida, carne de pavo y productos cárnicos curados. Por otra parte, cuando se incorpora en las dietas de los cerdos alfa-tocoferol como antioxidantes naturales, se presenta un mayor efecto protector porque ayuda a retardar la oxidación lipídica y proteínica (Haak y col., 2006). La investigación sobre el desarrollo de productos cárnicos con antioxidantes naturales resulta ventajoso para la industria de la carne debido a los beneficios de antioxidantes, principalmente para extender la vida útil y para actuar en ciertas concentraciones como antioxidantes en el cuerpo humano al ser ingeridos. En el cuerpo humano los radicales libres se forman y se deben a varios factores ambientales y biológicos. El efecto de estas especies reactivas aumenta el riesgo de cáncer, enfermedades cardiovasculares, diabetes tipo 2, entre otras. El uso de extractos de frutas, hortalizas, hierbas y especias puede ofrecer a la industria cárnica la oportunidad de desarrollar nuevos productos con un mayor valor nutrimental, mejora de la vida útil, aumento en la calidad y puede representar un beneficio para la salud como producto funcional (Kong y col., 2010). 4 OBJETIVOS General Investigar, revisar y analizar los avances relevantes sobre la aplicación de antioxidantes naturales en productos cárnicos de cerdo como método eficaz en la reducción de procesos oxidativos de lípidos. Particulares Utilizar antioxidantes naturales como alternativa a los sintéticos y aplicarlos en productos cárnicos de cerdo. Investigar y analizar el efecto de los antioxidantes naturales como beneficio a la salud. METODOLOGÍA Se realizó una revisión bibliográfica en artículos científicos, libros. La información más relevante se clasificó y analizó haciendo énfasis principalmente de 2008 en adelante. Las principales fuentes de consulta fueron: Meat Science, Journal of Food Science, The New England Journal of Medicine, Journal of the Science of Food and Agriculture y Food Research International. 5 CAPÍTULO 1. MERCADO DE CARNE DE CERDO Y PRODUCTOS CÁRNICOS 1.1 Producción mundial de carne de cerdo En el mundo se producen alrededor de 100 millones de toneladas de carne de cerdo, siendo China el principal productor con un 49%, seguido por Estados Unidos, Alemania y España con 9%, 4% y 3% respectivamente. México aporta un poco más del 1% de la producción mundial, siendo nuestro continente el cuarto productor de carne de cerdo detrás de Estados Unidos, Brasil y Canadá que juntos aportan casi el 16% del total mundial (Figura 1). Figura 1. Principales países productores de carne de porcino 2012 (miles de toneladas) (Comecarne, 2012). 6 1.2 Producción nacional de carne de cerdo La producción nacional de carne en canal se estima que al cierre de 2013 superará 1,245 mil toneladas, mientras que al cierre de 2012 la producción fue 1,227 mil toneladas de carne. Es decir, el dato más reciente de la producción nacional de carne reporta un incremento de 1.8% en la producción de 2013 respecto a la de 2012 (Figura 2). Figura 2. Volumen y valor de la producción de carne de cerdo de porcino en canal a nivel nacional, tendencia 2005-2012 (Comecarne, 2012). Por entidad federativa, Sonora y Jalisco son estados con mayor producción de carne de porcino con una producción superior a las 214 mil toneladas cada una. En conjunto ambas entidades aportar el 37.0% de la producción nacional, seguidas por el estado de Puebla que aporta el 9.4%. 7 1.3 Mercado y comercialización El proceso de producción empieza en la granja en donde se desarrollan líneas genéticas que generan cerdos con características superiores y bajos en grasas, ya que su alimentación es estrictamente controlada en cada una de sus etapas de crecimiento. Los animales son llevados al rastro Tipo Inspección Federal (TIF) , se verifica si cumple con las normas de calidad y se sacrifica. La canal se comercializa a exportadores de carnes frescas refrigeradas o congeladas, procesadoras, comercio al mayoreo o menudeo. En la industria es donde se elaboran productos como jamones, salchichas, chorizo, etc. 8 Diagrama general obtención de productos cárnicos Producción primaria de cerdos Transporte al matadero Sacrificio Escaldado y depilado Chamuscado y lavado Eviscerado y corte de la canal Distribución Carnes frescas refrigeradas o congeladas Distribución y venta Consumidor final Procesadoras Productos cárnicos curados y cocidos Jamón Distribución y venta Consumidor final Productos cárnicos curados, emulsionados y cocidos o no Salchicha Distribución y venta Mortadela Distribución y venta Consumidor final Productos cárnicos curados o no, madurados o no Chorizo Distribución y venta Consumidor final Salami Distribución y venta Consumidor final Salchichones Distribución y venta Consumido r final 9 1.3.1 Producción nacional de productos cárnicos De acuerdo con SAGARPA,la carne de porcino es la que en mayor medida se destina a la industrialización, para la elaboración de carnes frías, embutidos y preparación de manteca. El consumo de carne por parte de este sector industrial se estima en 15% de la producción total nacional de la carne porcino. En el cierre de 2012, el volumen de producción de carnes frías y embutidos fue de 315 mil toneladas presentando hasta dicha fecha y partiendo del 2005 un crecimiento en el volumen. La producción de carnes frías y embutidos es mayor que la producción de jamones de carne roja, sin embargo los embutidos y conservas de carnes de ave han resultado con un volumen mucho mayor que las canes frías y embutidos presentando en el cierre de 2012, 404 mil toneladas (Figura 3). Figura 3. Volumen de producción de productos procesados, tendencia 2005-2012 (Comecarne, 2012). 10 Las cifras preliminares del Consejo Mexicano de la Carne, señalan que dentro del grupo de las carnes frías y embutidos, la salchicha presenta el mayor producción desde 2005 hasta el corte de 2012 con una producción de éste último año de 221 mil de toneladas, representando el 70.1% del total de producción, seguido la mortadela con el 10.2%, después el chorizo y longaniza 9.7% y finalmente el tocino 5.4% y el queso de puerco 4.6% (Figura 4). Figura 4. Volumen de producción de otras carnes frías y embutidos, tendencia 2005-2012 (Comecarne, 2012). En general, el volumen de la producción de carnes frías a partir del 2005 hasta el año 2012 ha incrementado; sin embargo el valor de la producción ha aumentado mucho más. Por ejemplo en el año 2005 el volumen de producción fue de 65 mil toneladas con un valor de 1,815 millones de pesos mexicanos, en cambio en el año 2012 el volumen de producción fue de 95 mil toneladas con un valor 3,323 millones de pesos mexicanos (Figura 5). 11 Figura 5. Volumen y valor de la producción de carnes frías, tendencia 2005-2012 (Comecarne, 2012). 1.3.2 Consumo nacional de productos cárnicos Según la encuesta ingreso gasto del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), las familias mexicanas gastan el 32.7% de su ingreso trimestral en la compra de alimentos, bebidas y tabaco, monto del cual el 22.2% se concentra en la compra de carne. De los diferentes productos que conforman el rubro de carnes, en promedio la de res concentra la mayor proporción del gasto con cerca del 43%, le sigue la de aves con 25%, la de cerdo con menos del 14% y finalmente las carnes procesadas (jamón, salchicha, chorizo, etc.) entre 9% y 14% (Figura 6). 12 Figura 6. Gasto promedio trimestral de los hogares por tipo de carne y nivel de ingreso (Comecarne, 2012). De los productos procesados a partir de carne de cerdo, el principal gasto se dirige hacia el chorizo con cualquier condimento y longaniza, seguido del jamón y salchicha y finalmente tocino, entre otros (Figura 7). Figura 7. Participación del gasto en carne procesada por tipo de producto (Comecarne, 2012). 13 Adicionalmente, es necesario promover campañas que incentiven el consumo de productos cárnicos y desmitificar los efectos dañinos a la salud del consumo de cierto tipo de carnes o de ingredientes utilizados en la elaboración de productos cárnicos. 14 CAPÍTULO 2. ANTIOXIDANTES 2.1 Definición Dentro de los componentes nutrimentales de los alimentos los lípidos son susceptibles de descomposición. Es por ello que es práctica común la adición de antioxidantes cuya función es retardar el deterioro, rancidez o decoloración debido a la oxidación de una sustancia orgánica y así incrementar su vida útil. Los antioxidantes son sustancias que retardan el comienzo o disminuyen la velocidad de oxidación. Existen literalmente cientos de compuestos, tanto naturales como sintéticos, con propiedades antioxidantes, aunque para su empleo en alimentación deben cumplir ciertos requerimientos obvio, no siendo el menor de ellos el que sean seguros para la salud (Fennema, 1998). 2.2 Características de los antioxidantes El empleo de los antioxidantes es muy variado y antes de seleccionar alguno de ellos se deben considerar varios aspectos porque cada uno actúa con diferente efectividad para un mismo lípido. Las principales consideraciones que se deben tomar en cuenta al seleccionar un antioxidante son las siguientes: a) Potencia. Cada uno de ellos presenta una capacidad o potencia para inhibir rancidez en un determinado sistema lipídico, lo cual depende de la facilidad de donación de protones de acuerdo con su molécula y del medio que lo rodea; esto es, esta característica varía con la naturaleza química del producto que se use. b) Solubilidad. Para que cumplan su función, los antioxidantes se deben solubilizar adecuadamente en la fase lipídica, ya que de otra manera no podrían actuar sobre los radicales libres. Cada uno de estos compuestos tiene una relación hidrófila/lipófila que determina su solubilidad. 15 c) Concentración adecuada. Generalmente los niveles de concentración de antioxidante permitidos por las legislaciones son los adecuados para obtener una buena estabilidad de los aceites. Su efectividad varía según la cantidad que se emplee; tanto un exceso como una deficiencia acarrean problemas de estabilidad. d) Tendencia a la coloración. En determinadas circunstancias, los antioxidantes llegan a producir compuestos coloridos indeseables en los alimentos. Los propios antioxidantes pueden oxidarse, polimerizarse y generar complejos ligeramente oscuros; esta transformación se acelera con la luz y las altas temperaturas, pero generalmente no disminuye su poder protector. e) Adición fuera de tiempo. La acción de los antioxidantes es preventiva, ya que no tienen efecto en las grasas oxidadas; por esta razón, se deben añadir antes de que aparezcan los primeros indicios de la autoxidación. f) pH del alimento. Los antioxidantes fenólicos tienen más carácter ácido que básico, por lo que son más compatibles en productos con pH menor de 7. g) Temperatura del proceso. Cada antioxidante tiene una temperatura a la que se volatiliza, lo cual es preciso tomar muy en cuenta si se emplea en aceites para freir, pues esta operación se lleva a cabo entre 180 y 220 °C, si por efecto de la alta temperatura se pierde el antioxidante, ocurre que el lípido se vuelve más susceptible a la oxidación. Estabilidad en el almacenamiento. Es necesario considerar que los antioxidantes sufren cambios químicos en el almacenamiento y que sus soluciones llegan incluso a cristalizar lo que ocasiona una reducción de su poder. Además, también pueden oxidarse bajo las mismas condiciones que alteran a los lípidos (luz, alta temperatura, metales). h) Modo de aplicación. La aplicación del antioxidante depende del alimento o la función que se requiera de él se hace de la siguiente manera: 16 Adición directa. El antioxidante o mezcla de ellos en forma del polvo o líquido se incorpora a la grasa o al aceite directamente por medio de un sistema mecánico para homogeneizarlo en el seno del producto. El calentamiento y la agitación facilitan su incorporación, pero al mismo tiempo favorecen la autoxidación, por lo que esto debe hacerse incluyendo la menor cantidad de oxígeno posible. Adición por aspersión. Este sistema se emplea para productos de forma irregular y de tamaño variable, en cuya superficie se puede producir la rancidez. De esta manera se adiciona el mínimo requerido de antioxidante sin alterar las características sensoriales del alimento. Uso de acarreadores. En ocasiones se emplea un componente de los alimentos para incorporar el antioxidante como ocurre cuando se disuelve en los condimentos y las especias que deben ser homogeneizadosen los productos cárnicos. Los antioxidantes también se usan mezclados con alguna goma, o con un emulsificante de manera que se pueden utilizar en el exterior de los alimentos muy húmedos, como son las carnes. Material de empaque. Muchos alimentos se conservan mejor cuando su envase está tratado con algún antioxidante, ya que este puede emigrar hacia el producto, o inhibir la autoxidación en caso de que la grasa se vaya al envase (Badui, 2006). 17 2.3 Mecanismo de acción de los antioxidantes 2.3.1. El desarrollo del enranciamiento oxidativo en los alimentos Los lípidos forman parte de prácticamente todas las materias primas de los alimentos. Los grupos principales de lípidos son los triglicéridos (también llamados triacilgliceroles), que se encuentran en las células encargadas del almacenamiento de grasas de plantas y animales y los fosfolípidos, que forman parte de la membrana celular. En los alimentos constituidos por tejidos animales y vegetales los fosfolípidos presentes en todas las membranas pueden ser el sustrato que desencadene su deterioro oxidativo. 2.3.2 Mecanismo de autooxidación La reacción espontánea del oxígeno atmosférico con los lípidos, conocida como autooxidación, es el proceso más frecuente que provoca deterioro oxidativo. La luz y un agente sensibilizante como la clorofila pueden desencadenar la formación de oxígeno singulete a partir de oxígeno en su estado fundamental e iniciar deterioro oxidativo. Por otra parte, los metales pueden catalizar el proceso por el que se inicia el deterioro oxidativo (Pokorny at al., 2004). La autooxidación es un proceso natural que tiene lugar entre el oxígeno molecular y ácidos grasos insaturados, el cual se lleva a cabo mediante mecanismos en los que participan radicales libres, para producir compuestos primarios y secundarios que afecten la calidad del producto alimenticio. Este proceso consiste en las siguientes etapas: iniciación, propagación y terminación (Figura 8). La iniciación comienza con la substracción de un átomo de hidrógeno junto a un doble enlace de un ácido graso, esto puede ser catalizado por la luz, el calor o iones metálicos para formar un radical libre y dar como resultado un radical alquilo (R.) el cual reacciona con el oxígeno molecular para formar un peróxido inestable, que su vez puede substraer un átomo de hidrógeno a partir de otros ácidos grasos insaturados para formar un hidroperóxido (ROOH) y un nuevo 18 radical alquilo. Este último contribuye a la reacción en cadena (propagación), la cual podrá ser terminada por la formación de productos no radicales como resultado de la combinación de dos especies radicales (Akoh y Min, 2008). Figura 8. Etapas de la autoxidación (Akoh y Min, 2008). 2.3.3 Efecto de los antioxidantes Una de las reacciones de terminación es la que implica la intervención de una sustancia antioxidante (AH), es decir, sustancias que de algún modo impiden o retrasan la oxidación de los lípidos. ROO. + AH ROOH + A. Los antioxidantes se pueden agrupar con base en la inhibición o retardardando la oxidación de tres formas: 1. Los que tienen la capacidad de interrumpir la cadena de formación de radicales libres. 2. Los que ejercen una acción preventiva de la oxidación. 3. Los que tienen una capacidad destructiva sobre los hidroperóxidos. 19 Antioxidantes del primer grupo Los antioxidantes (AH) de este grupo son aquellos que inhiben, o retardan, la oxidación de los ácidos grasos insaturado al interferir, unas veces con la propagación de la cadena de radicales libres, otras con la etapa de iniciación al facilitar la donación de átomos de hidrógeno a los radicales libres con una neutralización de sus efectos, según el tipo de reacciones. R. + AH RH + A. ROO. + A. productos no radicales A. + A. productos no radicales Dentro de este tipo de antioxidantes resultan muy eficaces los de estructura fenólica: BHA, BHT, GP y tocoferoles, por las siguientes razones: - Al producir radicales antioxidantes relativamente reactivos y estables no propagan la cadena. - Permiten competir por los radicales peroxilos con el sustrato lipídico RH por lo general presente en más alta concentración. En presencia de un antioxidante de este grupo, la formación de hidroperóxidos depende de la relación de concentraciones [RH]/[AH]. No obstante, hay que tener en cuenta que los antioxidantes fenólicos, como el alfa-tocoferol que bajo condiciones de temperatura elevada y alta concentración, actúa como agente prooxidante al invertirse la reacción y generar radicales peroxilos: AH + O2 A. + HO2. A. + RH AH + R. 20 Antioxidantes del segundo grupo Los compuestos más importantes de este grupo de antioxidantes son los inactivadores de metales, capaces de ejercer tres tipos de acciones: - Desactivar los iones metálicos. - Promover el inicio de la degradación de los hidroperóxidos. - Retrasar la formación de aldehídos deletéreos. Suelen funcionar en coordinación con los iones metálicos y modificación de su potencial al suprimir las reacción redox que llevan a radicales alcoxilos y peroxilos o por bloqueo de la formación de hidroperóxidos y promover su degradación. No obstante, con los que actúan del primer modo hay que tener cierta cautela porque los compuestos de coordinación también pueden presentar un efecto prooxidante cuando las propiedades redox de los metales experimentan un cambio y permiten ejercitar sus actividades catalíticas oxidativas. En este grupo son eficaces los ácidos cítrico y ascórbico, aunque este último puede tener una acción prooxidante cuando se encuentra a concentraciones elevadas. Antioxidantes del tercer grupo Son compuestos que inhiben la oxidación de los ácidos grasos insaturados al inducir la descomposición de los hidroperóxidos y formar compuestos estables e inactivos. Algunos de ellos como el a α-tocoferol, solubles en agua, resultan débiles destructores de hidroperóxidos. En cambio, agentes reductores como los compuestos en cuya estructura existen fosfitos, azufre o selenio, son bastante más eficaces pero sus actividades tóxicas no les hace aptos para incorporarlos a los alimentos (Bello, 2000). 21 2.4 Clasificación de los antioxidantes 2.4.1 Antioxidantes sintéticos Son moléculas obtenidas de forma sintética desde 1940 donde el BHA (butilhidroxianisol) fue descubierto y se encontró que retardaba la oxidación lipídica. El BHT (hidroxibutiltolueno) desarrollado en 1954, la tert-butilhidroquinona (TBHQ) que fue comercializada en 1972 y el galato de propilo, aceptado en 1980 (Martínez, 2013). Los antioxidantes sintéticos más utilizados son los compuestos fenólicos mencionados con anterioridad: el hidroxianisol butilado (BHA), el hidroxitolueno butilado (BHT), la butilhidroquinona terciaria (TBHQ) y los ésteres de ácido gálico, como el galato de propilo (GP) (Figura 9). Estos reaccionan con los radicales estabilizándolos y a partir de esto se producen radicales del antioxidante que son menos activos. Es decir, se consumen en la reacción y por lo tanto la estabilidad del lípido siempre va a depender de la cantidad residual de aditivo que contenga (Pokorny y col., 2004). Figura 9. Estructuras de antioxidantes sintéticos (Pokorny y col., 2004). 22 Estos compuestos contienen una o más funciones hidroxilo y actúan en los pasos de iniciación y propagación de la oxidación, pues ceden un átomo de hidrógeno tanto a los radicales ácido graso (R.) como a los hidroperóxidos (ROO.), restaurando el primero al ácido (RH) y formando el correspondiente hidroperóxido (ROOH) con el segundo. En la Figura 10 se observan estos dos mecanismos en un galato que actúa sobre losdos radicales provenientes del ácido oleico. Una vez que el antioxidante cede un protón se convierte en radical, el cual puede interactuar con otro igual para regenerar una molécula original de antioxidante y otra inactiva de quinona. Los radicales de los antioxidantes son estables debido a su resonancia y, por ende, no promueve la oxidación como lo hacen los radicales de los ácidos grasos (Badui, 2006). Figura 10. Mecanismo de acción del galato sobre los radicales de ácido oleico (Badui, 2006). 2.4.2 Antioxidantes naturales Existen muchas sustancias que se encuentran naturalmente en los alimentos o que se producen durante su procesamiento que tienen la capacidad de evitar o reducir la intensidad de las reacciones de oxidación (Badui, 2006). 23 Ha habido un creciente interés en la búsqueda de antioxidantes naturales y, desde 1980, al surgir en el mercado internacional la tendencia al consumo de productos saludables, representan una alternativa segura frente al uso de los compuestos sintéticos. Las plantas y especias son uno de los blancos más importantes para la búsqueda de antioxidantes naturales y varios esfuerzos se han realizado para identificar los compuestos que pueden actuar como antioxidantes. Además, estos compuestos pueden tener aplicaciones en el campo de las formulaciones nutracéuticas e ingredientes funcionales (Rojas, 2010). Es difícil intentar definir los antioxidantes naturales, pero en general el término alude a aquellas sustancias que se presentan o pueden ser extraídas de los tejidos de las plantas y los animales (Pokorny y col., 2004). La mención del término antioxidantes naturales (AON) se asocia con especias y hierbas, ya que los investigadores de nuevos productos utilizan sus extractos para reemplazar el uso de antioxidantes sintéticos. Sin embargo, existen otros productos naturales tales como aceites de semillas, frutos secos, cereales, legumbres, productos animales y productos microbianos que pueden servir como fuentes de AON. Se ha descrito que los compuestos que confieren actividad antioxidante a los alimentos son los polifenoles, los carotenoides, las vitaminas y los flavonoides (Gil y col., 2002; Jacobo y Cisneros, 2009). a) Características de los antioxidantes naturales La eficacia global de los AON depende de la reacción del hidrógeno fenólico con los radicales libres, de la estabilidad de los radicales AON formados durante la reacción con los radicales libres y de las sustituciones químicas presentes en su 24 estructura básica. Estas últimas son probablemente el factor que contribuye de forma más significativa a la capacidad de los AON para controlar las reacciones con los radicales y a la formación por resonancia de radicales AON estables. Los AON participan en la captura de radicales y en la amortiguación de oxígenos singulete. El mecanismo de captura de radicales tiene lugar a través de la interacción entre las especies radicalarias, tales como un radical antioxidante y los radicales peroxilo lipídicos (Figura 11 (a)). Como alternativa, los radicales peroxilo lipídicos pueden reaccionar con las regiones de alta densidad electrónica de las moléculas. Por ejemplo, el sistema de dobles enlaces conjugados de los carotenos es capaz de reaccionar con los radicales peroxilo (Figura 11 (b) y (c)). La quelación de metales es un ejemplo de mecanismo secundario por el que muchos AON pueden influir en el proceso de oxidación. Los quelantes de metales estabilizan las formas oxidadas de los metales, es decir, reducen sus potenciales redox, evitando así la oxidación de los mismos. Además , estas sustancias forman complejos con los metales evitando su acción como promotores de la oxidación (Pokorny y col., 2004). 25 Figura 11. Mecanismo de captación de radicales por los antioxidantes fenólicos (a) y carotenoides (b) y (c) (Pokorny y col., 2004). b) Grupos específicos de los antioxidantes naturales. Los monoferoles y los ácidos fenólicos (Figura 12) participan en reacciones de donación de hidrógenos y de captación de radicales. Los tocoferoles y los tocotrienoles se comportan como antioxidantes, debido, principalmente, al 26 hidrógeno fenólico localizado en posición C6. La actividad antioxidante (AAO) de los ácidos fenólicos se debe también a los hidrógenos fenólicos. La presencia de un segundo grupo hidroxilo aumenta la AAO, principalmente a través de la formación de puentes de hidrógeno intramoleculares. La presencia de tres grupos hidroxi proporciona una protección añadida. Figura 12. Monoferol (por ej. tocoferoles y tocotrienoles) y ácidos fenólicos como ejemplos de antioxidantes naturales frecuentes (Pokorny y col., 2004). Los flavonoides son un grupo de compuestos caracterizados por poseer una configuración C6-C3-C6 (Figura 13) que pueden actuar donando hidrógeno, por captación de radicales o quelando metales. Como en el caso de otros antioxidantes fenólicos, la posición y el número de grupos hidroxilos determina la AAO de los flavonoides. Su capacidad real para donar hidrógenos se debe principalmente a la dihidroxilación en posición orto de anillo B (Figura 13). La presencia de un grupo hidroxi (OH) adicional en posición 5´aumenta la AAO, mientras que un solo grupo OH la reduce enormemente. Además la sustitución de 27 grupos OH en el anillo A en posiciones 5, 8 ò 7,8 pero no en posición C-2:C-3 no influencia la AAO. La actividad quelante de metales de los flavonoides requiere la presencia de la configuración 3´, 4´-dihidroxi y, más aun, un quinona en C-4 y un OH en C-3 o C-5. La hidrogenación del doble enlace en C2:C3 determina la pérdida de la actividad quelante de metales, probablemente debido a la pérdida del reagrupamiento de electrones que se presenta durante la formación del complejo metal- flavonoide (Figura 14). 28 Figura 13. Estructura de los flavonoides y compuestos relacionados aislados a partir de materiales vegetales (Pokorny y col., 2004). 29 Figura 14. Mecanismo de quelación de metales de los flavonoides (Pokorny y col., 2004). Las isoflavonas (Figura 15) poseen una estructura similar a la de los flavonoides y se encuentran con mucha frecuencia en las plantas de la familia Leguminoseae. La genisteína y el glucósido genistina, tienen las AAO más altas dentro del grupo de las isoflavonas, seguidas por la daidzeína, la formononetina y la Biocanina A. La presencia de un OH en posición C-4´es determinante de la AAO, la cual puede aumentar aun más por la presencia de un OH en posición C-5. La pérdida del doble enlace en C-2:C-3 en combinación con un grupo carbonilo en posición C-4 provoca un ligero aumento de la AAO. 30 Figura 15. Estructura de las isoflavonas frecuentes en la familia Leguminoseae (Pokorny y col., 2004). Las antocianinas y antocianidinas son productos metabólicos de las flavonas por lo que se clasifican dentro del grupo de los flavonoides. La pérdida del grupo carbonilo en posición C-4 sugiere que la actividad quelante de metales es debida a la sustitución orto de grupos OH en posición C-3´y C-4´ del anillo B. Comparadas con las flavonas, las antocianidinas son menos activas, lo cual es atribuido a la falta del grupo carbonilo en posición C-4, que junto al doble enlace en posición C-2:C-3, desempeña un papel muy importante en la AAO. La actividad de captación de radicales de las antocianidinas (en forma de glucósidos) depende también de la sustitución de dos grupos OH en configuración orto. Sin embargo, la sustitución de un tercer grupo OH en posición 5´no aumenta la actividad, a diferencia de otros flavonoides. En general, la actividad de captación de radicales de las antocianinas (en forma de glucósidos) es mejor que la de las antocianidinas. Loscarotenoides constituyen el último grupo de AON. Su sistema de dobles enlaces conjugados contribuye a la extinción de oxígenos singulete de los carotenoides. La presencia de 9 o más dobles enlaces en la estructura de estas 31 moléculas aumentan grandemente la actividad de extinción de oxígenos singulete. Además la presencia de grupos “oxo”. El carbonilo presente en el anillo mejora la estabilidad de los radicales atrapados y, por tanto reduce la tendencia de los carotenoides a promover reacciones radicalarias. El sistema de dobles enlaces conjugados puede también atrapar radicales, consiguiendo así una actividad protectora adicional. 2.5 Sinergismo El fenómeno de sinergismo se produce cuando una mezcla de antioxidantes tiene una actividad más pronunciada que la suma de las actividades de los antioxidantes individuales utilizados (Fennema, 1998). Se ha encontrado que algunas mezclas de dos o más antioxidantes funcionan mucho mejor que cada uno de sus componentes por separado a la misma dosis de la mezcla. Por lo regular las formulaciones de los antioxidantes son mezclas de ellos o mezclas de un antioxidante y un agente quelante de metales tales como el ácido cítrico o el EDTA (Chacón, 2004). 2.6 Antioxidantes naturales vs antioxidantes sintéticos Desde hace años, la industria alimentaria ha empleado, con gran eficacia y bajo costo, antioxidantes artificiales de síntesis, como butilhidroxianisol (BHA), butilhidroxitolueno (BHT), galato de propilo (GP). Sin embargo, la reciente tendencia mundial de evitar, o al menos minimizar, el uso de aditivos sintéticos ha hecho que la atención se centre en las sustancias antioxidantes de origen natural, cuya presencia suele ser frecuente y abundante en las plantas, de modo particular en el romero (Bello, 2000). 32 En los últimos años, los antioxidantes sintéticos, frecuentemente utilizados en la industria para atenuar las consecuencias negativas de la oxidación, están siendo sustituidos por antioxidantes naturales. La principal causa es la sospecha de la toxicidad de los componentes que se forman durante su degradación, además de la escasa aceptación que tienen por parte del consumidor. El uso de antioxidantes naturales se perfila, por tanto, como una alternativa eficaz para incrementar la vida útil de los alimentos susceptibles a sufrir procesos de degradación oxidativa. La inhibición del proceso de autooxidación a partir de radicales libres por medio de los agentes antioxidantes resulta de gran importancia práctica para preservar a los alimentos que contienen ácidos grasos insaturados de un posible deterioro de su calidad. La toxicología de los antioxidantes sintéticos se ha estudiado con gran profundidad. Sin embargo, actualmente se está cuestionando el uso de algunos de ellos ya que nuevos datos toxicológicos, obtenidos durante su prolongado periodo de uso, aconsejan mantener cierta precaución. En este sentido, los productos naturales se presentan como sustancias más saludables y seguras y desde 1980 son una alternativa frente al uso de los antioxidantes sintético (Pokorny y col., 2004). El BHT es tóxico en proporciones mayores a las permitidas y ha sido prohibido en el Reino Unido, Japón, Rumania, Australia mientras que Estados Unidos prohibió su uso en alimentos infantiles. TBHQ no está permitida en Canadá y en la Comunidad Europea. Por ello, actualmente, múltiples investigaciones están siendo dirigidas a la búsqueda de productos naturales con actividad antioxidante que permitan sustituir a los sintéticos, o combinarlos de manera que se pueda reducir la concentración de estos últimos en los alimentos. Los antioxidantes naturales presentan una serie de ventajas con respecto a la utilización de sus homólogos sintéticos: en primer lugar, no existe una legislación restrictiva en caso 33 de que el aditivo sea un extracto y no un compuesto puro, son aceptados tanto por las autoridades sanitarios como por los consumidores y, en ciertos casos, pueden ser utilizados como colorantes o para impartir ciertos olores o sabores a los alimentos sobre los que son aplicados. Sus mayores inconvenientes son la presencia de otras sustancias no deseadas presentes en los extractos utilizados, el desconocimiento real de los riesgos que comportan sobre la salud o los caracteres organolépticos no deseados que pueden aportar a los alimentos (Iglesias, 2009). 34 CAPÍTULO 3. APLICACIÓN DE ANTIOXIDANTES NATURALES EN PRODUCTOS CÁRNICOS DE CERDO. En respuesta a las recientes afirmaciones de que los antioxidantes sintéticos tienen el potencial de causar efectos toxicológicos y un mayor interés de los consumidores en la compra de los productos naturales, la industria de la carne ha estado buscando nuevas fuentes de antioxidantes naturales. Debido a su alto contenido de compuestos fenólicos, las frutas y vegetales son una buena alternativa a los antioxidantes naturales. La ciruela, extracto de semilla de uva, arándano, granada, extracto de corteza de pino, romero, orégano y otras especias funcionan como antioxidantes en la carne y sus derivados. El romero y algunas especias han demostrado afectar el color de la carne, sin embargo, en algunos productos como salchichas de cerdo o carnes curadas, el color rojo puede ser deseable. Al seleccionar un antioxidante natural, el impacto sensorial y la calidad en el producto debe ser considerada para lograr las características deseadas (Karre y col., 2013). 3.1 Legislación de los antioxidantes naturales Desde el punto de vista legal, los antioxidantes para productos alimenticios se rigen por leyes que regulan su uso en cada país o por estándares internos y estándares internacionales (Comité Conjunto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (CCEAA) y el Comité Científico para los Alimentos (CCA) de la comunidad europea). Las frutas, hortalizas, hierbas y especias al ser ingredientes de la alimentación y son aptas para ser usadas directamente, no necesitan ser declaradas como antioxidantes. 35 3.2 Efecto de la oxidación sobre la calidad de la carne y productos cárnicos La exposición al oxígeno, la temperatura y la luz son uno de los principales factores que originan la aparición de fenómenos oxidativos en la carne y/o productos cárnicos. El oxígeno (O2) constituye el punto de partida para un tipo de daño celular conocido como “estrés oxidativo”, consecuencia de un desequilibrio entre la producción de especies reactivas y los mecanismos de defensa antioxidantes (Marx, 1987). Tanto lípidos como proteínas son susceptibles de sufrir dicho “estrés oxidativo”. Las especies reactivas del oxígeno (ROS) actúan sobre los lípidos poliinsaturados de las membranas produciendo pérdida de fluidez y lisis celular como consecuencia de la peroxidación lipídica dando productos más estables como el malonaldehído (MAD) (Estévez y col., 2008). Los cambios asociados a la oxidación lipídica constituyen la principal causa de deterioro de la carne y/o productos cárnicos, ya que provocan la aparición de olores y sabores desagradables y la alteración del color, y en general una reducción de la calidad organoléptica del producto. Así mismo dan lugar a una disminución del valor nutritivo de la carne y la generación de compuestos potencialmente nocivos para la salud relacionados con el riesgo de padecer diversas patologías (Armenteros, 2012). En este sentido, los radicales lipídicos, hidroperóxidos, malonaldehído (MAD) y productos específicos de la oxidación del colesterol juegan un papel importante en promover las reacciones oxidativas in vivo e iniciar reacciones perjudiciales con consecuencias nocivas para la salud (Armenteros, 2012). Las lipoproteínas también son susceptibles de sufrir daño oxidativoel cual provoca modificaciones en determinados aminoácidos, fragmentación de la cadena peptídica, entrecruzamientos y/o un incremento de la susceptibilidad a la proteólisis. Además, las principales consecuencias sobre la calidad de la carne y 36 productos cárnicos se aprecian en el color y textura del producto (Armenteros, 2012). 3.3 Técnicas para medir la oxidación de los lípidos La medición de los productos de oxidación secundaria es más apropiado, debido a que éstos presentan olor, mientras que los productos de oxidación primaria son incoloros y sin sabor. Los productos de oxidación secundaria incluyen aldehídos, hidrocarburos y alcoholes, entre otros (Akoh y Min, 2008). El análisis de sustancias reactivas al ácido 2-tiobarbitúrico es una de las técnicas más empleadas para evaluar el progreso de la oxidación, en esta técnica se cuantifica principalmente malonaldehído (MAD), que es un producto derivado de los aldehídos insaturados que resultan del rompimiento de los hidroperóxidos. El grado de oxidación de los lípidos se presenta como valor de TBA y se expresa en mg de malonaldehído (MAD) equivalentes por kilogramo de muestra o como µmol equivalentes de MAD por gramo de muestra (µmol eq/g). El MAD es un producto relativamente menor de la oxidación de ácidos grasos poliinsaturados que reacciona con el TBA para producir un complejo de color rosa (Figura 16) con un máximo de absorción a 530-532 nm (Akoh y Min, 2008). Figura 16. Reacción del ácido 2-tiobarbitúrico (Garrido, 2013). Sin embargo, no siempre se encuentra malonaldehído en los sistemas oxidados; algunos alcanales, alquenales y 2,4-dienales producen un pigmento 37 amarillo con el TBA, pero sólo los dienales producen un pigmento rojo (Fennema, 1998). 3.4 Técnicas para determinar la capacidad antioxidante 3.4.1 Método ABTS Este método se fundamenta en la capacidad de un antioxidante para estabilizar el radical catión coloreado ABTS.+, el cual es formado previamente por la oxidación del ABTS (2,2´-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-ácido sufónico)) por metamioglobina y peróxido de hidrógeno (Figura 17). Los resultados son expresados como equivalentes de Trolox o TEAC (por su nombre en inglés, Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) (Agudo, 2010). Figura 17. Estructura química del ABTS (Agudo, 2010) 3.4.2 Método ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) El fundamento del método ORAC se basa en la habilidad que tienen los compuestos antioxidantes para bloquear radicales libres por donación de un átomo de hidrógeno: X + AH XH + A. 38 En este método, el radical artificial AAPH (2,2´-Azobis-(2-aminopropano)- dihidrocloruro) oxida a la fluoresceína de forma que esta pierde su fluorescencia, De esta forma, las sustancias antioxidantes presentes en el extracto obtenido a partir del alimento disminuirían dicha pérdida de fluorescencia. Generalmente, el resultado se expresa en términos de equivalencia de Trolox o TE (Agudo, 2010). 3.5 Principales compuestos con actividad antioxidante Las dietas que incluyen frutas, vegetales, plantas y hierbas son ampliamente aceptadas ya que ayudan a reducir el riesgo de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo. Las plantas contienen altas concentraciones de numerosos antioxidantes tales como los polifenoles, carotenoides, cumarinas, lignanos, ligninas, tocoferoles, tocotrienoles, glutatión, ácido ascórbico y enzimas con actividad antioxidante, que ayudan a protegerlos del daño oxidativo (Charles, 2013). 3.5.1 Compuestos fenólicos Los compuestos fenólicos o polifenoles son los grupos importantes que se producen en las plantas y que comprenden al menos 8000 diferentes estructuras conocidas. Tienen numerosos grupos hidroxilo y por lo tanto pueden secuestrar varios radicales libres. Están ampliamente distribuidos en los alimentos vegetales incluyendo frutas, semillas, flores y cortezas. Son generalmente clasificados como ácidos fenólicos y análogos, flavonoides, taninos, estilbenos, curcuminoides, cumarinas, lignanos, quinonas y otros basados en el número de anillos fenólicos y de elementos que unen estos. Las principales subclases de los flavonoides son los flavones, flavonoles y las antocianinas (Charles, 2013). 39 3.5.2 Tocoferoles La estructura de los tocoferoles consta de un sistema cíclico llamado “cromano” y una cadena poliprenoide saturada. A continuación se presenta la estructura de un tocoferol característico, el alfa-tocoferol: Figura 18. Alfa-tocoferol El alfa-tocoferol es el isómero con mayor actividad (Niki, 1982) y tan solo uno de los cuatro diferentes isómeros (alfa beta gamma delta) que difieren en el número y posición de los grupos metilo enlazados al anillo fenólico. La actividad antioxidante del tocoferol se debe a su estructura fenólica que es capaz de estabilizar el radical tocoferoxilo resultante. Actúa neutralizando los radicales peroxilo (LOO.) dando lugar a la formación del radical tocoferoxilo y distintos compuestos no radicales. La formación de unos u otros productos depende del nivel de oxidación. Cuando las velocidades de oxidación son lentas los radicales formados se convierten en tocoferilquinonas. El radical tocoferoxilo es relativamente estable debido a que el electrón desapareado está fuertemente deslocalizado a lo largo del anillo aromático (Decker y col., 2005). Puede reaccionar con otro radical tocoferoxilo para formar un dímero más estable o ser reducido por otros antioxidantes como ascorbato o glutation para volver a regenerar la molécula de tocoferol (Niki y col., 1982). 40 3.5.3 Carotenoides Los carotenoides son un numeroso grupo de compuestos (más de 600). Son compuestos liposolubles pero pueden encontrarse en sistemas acuosos enlazados a proteínas. Son los responsables de la coloración amarilla, naranja o roja de la piel, caparazón o exoesqueleto de diversas especies de pescados y mariscos (Iglesias, 2009). La actividad antioxidante de los carotenoides se basa en la desactivación de radicales libres. El sistema de deslocalización electrónica hace a este tipo de compuestos muy susceptibles a la oxidación y por tanto al ataque de radicales peroxilo y otros agentes electrófilos. Los radicales peroxilo no son capaces de abstraer un hidrógeno de los carotenoides, así que el mecanismo antioxidante se lleva a cabo de una manera distinta a la de los compuestos fenólicos. Como un ejemplo, el β-caroteno actúa mediante un mecanismo donde el radical peroxilo es adicionado al sistema conjugado de la molécula del carotenoide. LOO. + β-caroteno LOO-β-caroteno. El radical formado puede reaccionar con otro radical para formar un producto estable, atacar a otra molécula de β-caroteno, o atacar a un sustrato lipídico para generar otro radical. Por lo tanto el beta-caroteno puede actuar como antioxidante o como prooxidante y su comportamiento va a ser muy sensible a la presión de oxígeno (Iglesias, 2009). Los carotenoides son buenos protectores de la oxidación lipídica catalizada por la luz ya que interfieren en la activación del oxígeno triplete a oxígeno singulete. El β-caroteno no es destruido en este proceso, ya que regresa al estado fundamental disipando la energía en forma de calor (Iglesias, 2009). 41 3.6 Fuentes de antioxidantes Existen varias fuentes de antioxidantes naturales presentes en hierbas, especias, cereales, frutos secos, semillas, oleaginosas, legumbres, verduras, productos animales y productos microbianos (Charles, 2013). Sin embargo las aplicaciones de éstos en carne y productos cárnicos se reduce exclusivamente a hierbas, especias, frutos, semillas y verduras. 3.6.1 Frutos Se ha demostrado interés de científicos en las frutas debido a sus propiedades promotoras de la salud.Los beneficios de las frutas se han atribuido a su alto contenido de compuestos fenólicos, que actúan como antioxidantes. Los ingredientes alimentarios derivados de ciruelas tienen función como antioxidantes, antimicrobianos, sustitutos de grasa y saborizantes. El extracto de semilla de uva tiene potencial antioxidante 20 y 50 veces mayor que la vitamina E y la vitamina C, respectivamente. Los arándanos tienen una alta concentración de compuestos fenólicos (158.8 µmol de fenoles totales/g de peso seco), puede inhibir la oxidación de lípidos. Las antocianinas tienen a acumularse durante la maduración de los frutos rojos y son el principal constituyente de los compuestos fenólicos en los arándanos. Partes de la granada contienen alta concentración de antioxidantes. La cáscara y la piel son una buena fuente de taninos, antocianinas y flavonoides. Se ha encontrado que el jugo de granada posee actividad antioxidante tres veces más alta que el té verde y vino tinto. La “gayuba” o “uva de oso” es uno de los antioxidantes naturales menor estudiados. Se ha investigado la actividad antioxidante de varios extractos de plantas bajo estrés oxidativo en células y descubrieron que la “gayuba” es un fuerte antioxidante (Karre y col., 2013). 42 Las manzanas, las peras y toronjas contienen principalmente flavonoides polifenólicos. Las frambuesas también contienen un alto contenido de antocianinas pero menor que las grosellas y arándanos. Las cerezas son ricas en antocianinas, quercetinas, vitamina C, carotenoides. Las fresas son una excelente fuente de fitoquímicos, en particular antocianinas (Charles, 2013). En la Tabla 1 se presentan algunas frutas y su contenido antioxidante. Tabla 1. Contenido antioxidante de ciertos frutos. Frutas Contenido de diferentes antioxidantes mmol/100 g* Amla (grosella India), seca 261.5 Manzanas 0.4 Manzanas, secas 3.8 Albaricoques, secas 3.1 Alcachofa 3.5 Arándanos, secos 48.3 Aceitunas negras 1.7 Mermelada de arándanos 3.5 Brócoli, cocido 0.5 Chile, rojo y verde 2.4 Col 2.8 Dátiles, secos 1.7 Escaramujos 69.4 Fruta de África 10.8 Mango, seco 1.7 Moringa stenopetala 11.9 Okra/Gumbo de Mali 4.2 43 Naranjas 0.9 Papayas 0.6 Ciruelas, secas 3.2 Granada 1.8 Ciruela pasa 2.4 Fresas 2.1 *Valor medio cuando n>1 Fuente: (Charles, 2013). 3.6.2 Vegetales Además de las frutas con poder antioxidante, también ciertos vegetales poseen actividad antioxidante. Algunos de los vegetales son: alcachofa, brócoli, zanahoria, apio, pimiento rojo, tomate, entre otros. A continuación se presenta en la Tabla 2 ciertos vegetales con poder antioxidante. Tabla 2. Contenido total de fenoles, flavonoides, flavanoles y ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) en algunos vegetales. Vegetal Total de fenoles (mg/100 g) Flavonoides (mg/100g) Flavanoles (mg/100 g) ORAC (µmol TE/100 g) Berenjena Violetta lunga 64.8 25.7 0.73 1,414 Berenjena Black beauty 57.4 28.4 0.35 1,194 Alcachofa 330.4 285.2 0.88 6,552 Espárragos 64.0 24.6 0.77 1,288 Remolacha verde 53.0 47.0 2.41 2,724 Betabel 154.1 92.8 2.21 3,632 Col 105.2 45.7 0.66 2,050 44 Brócoli 109.5 60.1 0.64 3,529 Zanahoria 14.6 12.8 0.53 107 Apio 13.5 6.1 0.51 343 Coliflor 62.3 32.0 0.72 925 Calabacín 26.4 9.0 0.58 180 Pepino 18.9 4.7 0.41 182 Hinojo 27.5 11.0 0.22 361 Ajo 81.2 12.4 1.69 5,346 Pimiento verde 44.6 9.9 0.56 1,059 Chile verde 101.1 8.9 0.42 534 Puerro Atal 41.6 10.1 1.01 490 Puerro Rossa di Trento 88.2 28.0 0.53 3,323 Puerro Romana 54.7 38.7 0.98 910 Lechuga Catalogna 55.6 47.6 1.26 1,053 Lechuga Concarde 66.2 25.9 0.54 2,127 Cebolla Bianca di maggio 23.6 6.4 0.28 342 Cebolla Rossa di Tropea 42.8 3.6 0.21 1,521 Rábano Tondo 61.4 10.9 1.25 3,602 Rábano Jolly 30.0 10.8 1.26 1,240 Chicoria roja 129.5 89.1 1.13 3,537 Chile rojo 158.1 15.3 0.66 509 Pimiento rojo 76.5 7.9 0.42 842 Espinacas 89.4 32.5 1.34 2732 Calabacín Butternut 23.2 9.2 0.33 396 Calabacín M. a grappolo 50.7 6.2 0.26 934 45 Tomate S. Marzano 32.3 6.1 0.48 697 Tomate Sarom 31.3 7.0 0.15 395 Pimiento amarillo 113.7 7.0 0.91 950 Fuente: (Charles, 2013). Por otra parte, se observa en la Tabla 3 una clasificación con base al color de frutas y vegetales del los principales compuestos antioxidantes encontrados en los mismos. Tabla 3. Clasificación con base al color de frutas y verduras. Color Fitoquímico Frutas y vegetales Rojo Licopeno Jitomates y productos derivados, como jugos, sopas y salsas para pastas Rojo- morado Antocianinas y polifenoles Uvas, moras, vino tinto, frambuesas, arándanos, granada, betabel Naranja Naranja- amarillo α- y β-Caroteno β-Criptoxantina y flavonoides Zanahoria, mango, calabaza Melón, melocotones mandarinas, papayas, naranjas, betabel Amarillo- verde Luteína y zeaxantina Espinaca, aguacate, melón Maíz, flor de cempazuchitl Verde Glucosinolates e indoles Brócoli, col, espinaca Blanco- verde Alil-sulfuros Puerros, ajo, cebolla, cebolletas Fuente: (Charles, 2013). 46 3.6.3 Hierbas y especias Los compuestos fenólicos pueden servir para las funciones de defensa de las plantas. Las plantas son una fuente rica de estos compuestos, que pueden funcionar como antioxidantes. Muchos estudios han investigado el uso de una variedad de materiales de plantas como antioxidantes naturales en productos alimenticios (Karre y col., 2013). El extracto de corteza de pino es una buena fuente de compuestos fenólicos, que se ha demostrado que posee actividad antioxidante. Pycnogenol ® es un suplemento alimenticio de extracto de corteza de pino y comercialmente disponible que ha recibido considerablemente atención debido a sus actividades antimutagénicas, anticancerígenas y antioxidantes. El romero y los extractos de romero son algunos de los antioxidantes más estudiados y el orégano ha demostrado que inhibe la oxidación de los lípidos. Las especias han demostrado que tienen propiedades antioxidantes debido a la presencia de compuestos tales como polifenoles, flavonoides, lignanos y terpenoides (Karre y col., 2013). A continuación se presenta el contenido de fenoles totales y los valores ORAC de algunas hierbas y especias (Tabla 4). Tabla 4. Contenido fenólico total y valores ORAC de ciertas hierbas y especias. Hierbas y especias Contenido total fenólico (mg GAE/100 g) ORAC (µmol TE/100 g) Albaca fresca 264 4,805 Albahaca seca 4,489 61,063 Eneldo fresco 243 4,392 Mejorana fresca 964 27,297 Orégano fresco 491 13,970 Menta fresca 690 13,978 47 Salvia fresca 901 32,004 Hierba fresca 227 9,465 Cardamono 167 2,764 Chile en polvo 1,713 23,636 Canela en polvo 4,533 131,420 Clavo molido 16,550 290,283 Semilla de comino 849 50,372 Curry en polvo 1,075 48,504 Ajo en polvo 42 6,665 Jengibre molido 669 39,041 Mostaza amarilla 1,844 29,256 Nuez moscada molida 567 69,640 Cebolla en polvo 861 4,289 Orégano seco 3,789 175,295 Paprika 1,643 21,932 Perejil seco 2,244 73,670 Pimienta negra 287 34,053 Pimienta roja 1,130 19,671 Semilla de amapola 20 481 Romero seco 4,980 165,280 Salvia molida 4,520 119,929 Tomillo seco 4,470 157,380 Cúrcuma molida 2,754 127,068 Hojas de estragón frescas 643 15,542 Tomillo fresco 1,734 27,426 Fuente: (Charles, 2013). 48 3.7 Aplicación de antioxidantes naturales a productos cárnicos. Los extractos de frutas, verduras, hierbas y especias ricos en compuestos fenólicos parecen ser los mejores candidatos para el uso de antioxidantes en productos cárnicos y en carne fresca de cerdo ya que se obtienen fácilmente a partir de fuentes naturales, además evitan la aparición de fenómenos oxidativos y se pueden producir productos funcionales. En este trabajo de investigaciónse evaluarán algunos de los más significativos estudios en dónde se evalúa la actividad antioxidante de los mismos. Se destaca el empleo de extracto de romero, derivados de ciruela, extracto de semilla de uva, “gayuba”, licopeno, entre otros. 3.7.1 Productos cárnicos curados y cocidos a) Jamones Nuñez de González y col. (2009) investigaron el efecto antioxidante de derivados de la ciruela fresa y seca. El objetivo fue determinar si la inclusión de diferentes niveles de concentrados de jugo de ciruela mejoraba la calidad, conservar el color durante el almacenamiento y retardar la oxidación lipídica en jamones inyectados con salmuera empacados al vacío. Los jamones fueron inyectados (20% p/p) con salmuera de curado. Uno de los jamones se fabricó sin algún derivado de ciruela como ingrediente (control), otro con concentrado de jugo de ciruela fresca (CF), otro con concentrado de jugo de ciruela seca (CS) y por último otro con polvo de ciruela (CP) en 2.5% y 5%. Los jamones se cocieron, se empacaron al vacío, se almacenaron a <4°C y se evaluaron a intervalos de dos semanas durante diez semanas. Las evaluaciones se realizaron sobre rebanadas de jamón para determinar principalmente sustancias reactivas al ácido 2- tiobarbitúrico (TBARS), el color y el análisis sensorial. 49 Los resultados mostraron con respecto al color que los jamones CS fueron ligeramente más oscuros en el color (color marrón) y atípico que de la carne de cerdo curada que en comparación con los demás tratamientos (control, CF y CP). El análisis sensorial tuvo efectos mínimos sobre los atributos señoriales y finalmente los valores TBARS de los jamones inyectados con ingredientes de ciruela a 2.5% y 5% fueron similares (P>0.05) al del control. La presencia de nitrito de sodio, eritorbato de sodio y fosfatos alcalinos en jamones mejora la estabilización de pigmentos e inhibe la oxidación de lípidos. A diferencia del efecto antioxidante de la ciruela en salchichas precocidas, los jamones son menos susceptibles a la oxidación lipídica, debido a la presencia de nitrito de sodio y eritorbato de sodio que mejoran el color e inhiben la oxidación de lípidos. Sin embargo el uso de ciruelas en rebanadas de jamón aumenta el enrojecimiento. 3.7.2 Productos cárnicos curados, emulsionados y cocidos o no cocidos a) Salchichas En un estudio realizado por Nieto y col. (2009) se investigaron los efectos de las proteínas de tomate hidrolizadas (PTH), un natural antioxidante, en la calidad de una emulsión (salchicha tipo frankfurt). Se utilizó un diseño factorial con dos diferentes concentraciones de grasa (15% y 30%) y dos diferentes concentraciones de PTH (0%, 2.5%), con tres replicaciones. Los experimentos se llevaron a cabo en ausencia de cualquier otro emulsificante o antioxidante para evitar confusión y se determinaron sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) para medir el grado de oxidación de los lípidos. Las formulaciones para cada tratamiento se observan en la Tabla 5. 50 Tabla 5. Formulaciones para los cuatro tratamientos de las salchichas. Fórmula Tratamientos experimentales 0% PTH 2.5% PTH 15% grasa 30% grasa 15% grasa 30% grasa Proporción grasa/magra Materias primas (g) 0.77 0.429 0.177 0.429 Grasa + magra 3565 3565 3565 3565 PTHa 0 0 667 667 Agua 860 860 193 193 Hielo 500 500 500 500 Sal (NaCl)b 75 75 75 75 Total 5000 5000 5000 5000 Fuente: (Nieto y col., 2009). a La masa de la solución PTH representa el 2% de la formulación de las salchichas tipo frankfurt. b La cantidad de NaCl usado representa el 1.5% del contenido de sal de la masa cruda. Los resultados mostraron que los valores TBARS después de 7 días de almacenamiento en las salchichas eran 25% y 45% inferiores para las salchichas que contenían 15% y 30% de grasa, respectivamente, que las salchichas control, por lo tanto PTH es una gran alternativa como antioxidante para utilizar en salchichas tipo frankfurt. Sabranek y col., 2005 “citado por” Cottone, 2010, probaron al extracto de romero como un antioxidante natural en salchichas de cerdo pre-cocidas y congeladas crudas; su eficacia se comparó en un estudio con el BHT y BHA. En este estudio se evaluó la efectividad de un extracto de romero comercial como antioxidante a concentraciones de 1500 y 2500 ppm en salchichas de cerdo congeladas y pre-cocidas congeladas, y salchichas de cerdo frescas con 500 a 51 3000 ppm bajo refrigeración. Se evaluaron valores objetivos de color, TBARS y las evaluaciones del panel sensorial. Los resultados del estudio mostraron que el extracto de romero a 2500 fue igualmente efectivo que el BHA/BHT en salchichas de puerco refrigeradas. En salchichas pre-cocidas congeladas, el extracto de romero fue tan efectivo como el BHA/BHT en mantener valores bajos de TBARS. En salchichas congeladas crudas, el extracto de romero fue más efectivo que BHA/BHT para prevenir valores TBARS altos o pérdida del color rojo. Karre y col. (2013) reportaron que el uso de extracto de semilla de uva aplicado en concentraciones de 100, 300 y 500 ppm en salchichas pre-cocidas presentaron menor olor y sabor a rancio. Las salchichas fueron cocidas a 70°C y almacenadas durante 4 meses (-10°C). Estas salchichas retuvieron su olor fresco cocido y sabor más largo que el control. Además, los valores TBARS (0.2 mg MAD/kg) de las muestras tratadas con concentraciones más bajas de extracto de semilla de uva (100 y 300 ppm) se mantuvieron similares o disminuyeron ligeramente durante el almacenamiento. b) Mortadelas Doménech-Asensi y col. (2013) evaluaron el efecto de la adición de pasta de tomate (PT) a mortadela con el fin de mejorar las propiedades nutricionales y reducir la oxidación de los lípidos asociado con el contenido de licopeno. Primero, tres diferentes mortadelas sin colorantes fueron hechas con 2, 6 y 10% de PT, para optimizar la cantidad de este ingrediente tecnológicamente. Después, un producto comercial fue comparado con una mortadela con 10% de PT; ambos grupos fueron hechos con un colorante natural. En todas las muestras de mortadelas se analizaron la composición nutricional, el contenido de licopeno, la actividad antioxidante in vitro (AAT), la oxidación lipídica es expresada como concentración de malonaldehído y finalmente los parámetros de textura y color también fueron analizados. La Tabla 6 muestra los resultados para la composición 52 nutricional (proteína, lípidos, cenizas y humedad), contenido de licopeno, oxidación lipídica y actividad antioxidante en las diferentes mortadelas. Tabla 6. Composición proximal, contenido de licopeno, oxidación lipídica y actividad antioxidante en muestras de mortadela. Muestras Grupo 1 Grupo 2 2% 6% 10% R + 10% R Proteína (%) 18.01 ± 0.96 14.18 ± 0.49 12.54 ± 0.68 10.43 ± 0.31 12.93 ± 0.56 Lípidos (%) 28.39 ± 0.55 28.20 ± 0.55 27.90 ± 1.89 26.33 ± 1.56 24.87 ± 0.21 Cenizas (%) 3.36 ± 0.35 3.31 ± 0.13 3.20 ± 0.08 2.67 ± 0.07 2.97 ± 0.09 Humedad (%) 64.0 ± 0.24 65.04 ± 0.71 65.29 ± 1.37 65.38 ± 1.08 63.96 ± 0.11 Licopeno (mg/100g) 0.21 ± 0.004 0.63 ± 0.001 1.99 ± 0.04 1.65 ± 0.02 nd MAD (mm/100g) 37.83 ± 1.34 35.36 ± 2.25 31.77 ± 0.45 43.95 ± 2.41 41.26 ±1.53 AAO (mm eq.Trolox/kg) 0.78 ± 0.006 0.95 ± 0.01 0.95 ± 0.01 0.99 ± 0.01 0.74 ± 0.06 *n.d= no detectado. Fuente: (Doménech-Asensi y col., 2013). Se observó que la proteína total disminuyó debido a la adición de PT. El contenido de licopeno en la mortadela y la actividad total antioxidante fueron proporcionales a la cantidad de PT añadida. La presencia de PT proporcionó estabilidad durante la molienda, la cocción y almacenamiento de la mortadela debido a la reducción de los lípidos. Además, cuando la PT se añadió junto con el colorante rojo natural, el enrojecimiento se mantuvo constante
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