Characterization of aromatic plant extractspotential applications in dairy matrices

Abstract

Las plantas aromáticas, así como sus extractos derivados, se caracterizan por tener numerosos usos y aplicaciones. Sin embargo el sector productor asociado en España es poco rentable. Las deficiencias en los procesos de transformación, falta de controles de calidad, junto con otros problemas justifican el escaso peso dentro la producción agraria española. Por otra parte, la sociedad pone especial atención en referencia al uso de aditivos en los alimentos. En este sentido, uno de los sectores más importantes de la industria agroalimentaria de Castilla-La Mancha, donde podrían aplicarse estas plantas, es el sector lácteo. Existe una gran variedad de quesos en España que contienen plantas aromáticas como el ¿queso al romero¿. A pesar de que el sector quesero busca elaboraciones de gran calidad, presenta una serie de problemas causados por contaminaciones microbianas (Escherichia coli y Clostridium tyrobutyricum). También existen contaminaciones fúngicas (Pennicillium verrucosum). Todo ello ocasiona grandes pérdidas económicas en el sector. Una solución a estos problemas podría ser la adición de ciertos extractos derivados de plantas aromáticas como tratamiento de prevención en los quesos. CONTENIDO DE LA INVESTIGACIÓN En el presente trabajo se propone como objetivo general la revalorización del cultivo de plantas aromáticas mediante la aplicación novedosa de sus extractos, durante el proceso tecnológico de elaboración del queso de oveja. Para tal fin, se realizó una selección de 14 plantas aromáticas, cuyos compuestos de interés fueron extraídos mediante técnicas de extracción innovadoras. Como resultado se obtuvo un aceite esencial y un extracto acuoso de cada planta, respectivamente. La actividad in vitro de estos extractos fue ensayada frente a microorganismos contaminantes del queso, dos bacterias (E. coli y C. tyrobutyricum) y un hongo (P. verrucosum). Finalmente, se seleccionó el aceite esencial de romero para su aplicación en la elaboración quesera, y se llevó a cabo el estudio de transferencia de volátiles (HSSE-TD-GC/MS) a través de las distintas matrices lácteas que integran el proceso tecnológico (leche, suero y queso), junto con su efecto antimicrobiano. Los resultados de la actividad microbiológica mostraron que solo los aceites esenciales de las especies de Lavanda fueron capaces de inhibir todos los microorganismos sujetos a estudio. En cuanto a la actividad antifúngica, los aceites esenciales de A. graveolens, H. officinalis y C. nobile exhibieron la mayor capacidad antifúngica. Se mostraron eficaces 4 extractos acuosos para controlar el crecimiento de C. tyrobutyricum, especialmente H. officinalis. La correlación entre composición química y actividad antibacteriana, reveló que ciertos monoterpenoides como el linalool (E. coli), y el anisol y timol (C. tyrobutyricum) podrían ser activos para la inhibición bacteriana in vivo. En la correlación entre composición volátil y efecto antifúngico, destacó un grupo estructural compuesto por los isómeros ¿ y ß-felandreno. La adición tecnológica del aceite esencial de romero en leche de oveja resultó ser satisfactoria, con una recuperación de volátiles mayor del 60 % en queso. La familia de compuestos con un mayor ratio de transferencia correspondió a la familia química de los terpenos hidrocarbonados (64,88 %). Finalmente, los quesos fortificados inhibieron totalmente a Clostridium ssp., causantes de hinchazones tardías. CONCLUSIÓN Si relacionamos el potencial uso de plantas aromáticas en la industria láctea con los resultados presentados en este estudio, se puede afirmar que los extractos de estas plantas son una fuente de soluciones para ciertos problemas tecnológicos en la industria quesera, y lo más importante, estos extractos funcionan no solo a nivel de laboratorio (in vitro), sino también cuando se aplican durante la elaboración de alimentos (elaboración quesera con aceite esencial de romero). BIBLIOGRAFÍA Alvarez, A. F. (2006) Las Plantas Medicinales Aromáticas y Condimentarias PMAC, un gran potencial a medias de ordenar. Revista Española de Estudios Agrosociales y Pesqueros (209), 177-214. Burt, S. (2004) Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods-a review. International Journal of Food Microbiology, 94 (3), 223-253. Hyldgaard, M., Mygind, T., Meyer, R. L. (2012) Essential oils in food preservation: mode of action, synergies, and interactions with food matrix components. Front Microbiol, 3, 12. Kanakis, C. D., Hasni, I., Bourassa, P., Tarantilis, P., Polissiou, M. G., Tajmir-Riahi, H. A. (2011) Milk ß-lactoglobulin complexes with tea polyphenols. Food Chemistry, 127 (2011), 1046-1055. Licón, C. C. (2012) Development of pressed ewe¿s milk cheese with saffron spice (Crocus sativus L.), Universidad de Castilla-La Mancha, Albacete. Lubbe, A., Verpoorte, R. (2011) Cultivation of medicinal and aromatic plants for specialty industrial materials. Industrial Crops and Products, 34 (1), 785-801. Okoh, O. O., Sadimenko, A. P., Afolayan, A. J. (2010) Comparative evaluation of the antibacterial activities of the essential oils of Rosmarinus officinalis L. obtained by hydrodistillation and solvent free microwave extraction methods. Food Chemistry, 120 (1), 308-312. Sheehan, J. J. (2011) Cheese: Avoidance of Gas Blowing. Fox, P. F., McSweeney, P. L. H., Fuquay J. W. (Ed.), In Encyclopedia of Dairy Sciences (Second Edition), (pp. 661-666). San Diego: Academic Press. Sørhaug, T. (2011) Spoilage Molds in Dairy Products. Fox, P. F., McSweeney, P. L. H., Fuquay J. W. (Ed.), In Encyclopedia of Dairy Sciences, vol. 4. London, UK: Elsevier Academic Press. Tajkarimi, M. M., Ibrahim, S. A., Cliver, D. O. (2010) Antimicrobial herb and spice compounds in food. Food Control, 21 (9), 1199-1218. Tornambé, G., Cornu, A., Verdier-Metz, I., Pradel, P., Kondjoyan, N., Figueredo, G., Hulin, S., & Martin, B. (2008). Addition of pasture plant essential oil in milk: Influence on chemical and sensory properties of milk and cheese. Journal of D