Una nueva película compuesta, creada por la unión de una capa antimicrobiana al plástico de polietileno transparente convencional que se usa típicamente para envasar al vacío alimentos como la carne y el pescado, podría ayudar a disminuir los brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos, según investigadores de Penn StateFacultad de Ciencias Agrícolas.
El revestimiento antimicrobiano de la película está compuesto por un biopolímero a base de pululano producido a partir de jarabe de almidón durante un proceso de fermentación, que ya está aprobado para su uso en alimentos. Pululano, un "polisacárido" soluble en agua, es esencialmente una cadena de azúcar, moléculas de glicerina y celulosa unidas entre sí. Para matar los patógenos como Salmonella , Listeria y patogénico E. coli , los investigadores infundieron el pullulan con arginato láurico, hecho de sustancias naturales y ya aprobado para su uso en alimentos.
El desarrollo de la película antimicrobiana compuesta es importante porque 76 millones de casos de enfermedades transmitidas por los alimentos ocurren cada año solo en los EE. UU., Lo que resulta en 300,000 hospitalizaciones y 5,000 muertes, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los EE. UU. A la luz de este problema yEl potencial comercial de este descubrimiento, Penn State ha solicitado una patente provisional sobre la película antimicrobiana compuesta.
La película de pullulan ralentiza la liberación del antimicrobiano y lo desembolsa a una velocidad predecible para proporcionar una actividad continua contra las bacterias, explicó la investigadora Catherine Cutter, profesora de ciencias de los alimentos. Agregó que sin estar impregnada en la película, el antimicrobiano funcionaríafuera de la superficie de un producto alimenticio, como carne, o evaporarse.
El arginato láurico fue elegido como el antimicrobiano porque es un compuesto antimicrobiano notable de amplio espectro que demostró ser altamente efectivo para matar y limitar el crecimiento de patógenos que causan enfermedades transmitidas por los alimentos, señaló Cutter, director asistente de seguridad alimentaria y programas de calidad para PennExtensión del estado.
"El arginato láurico es un ingrediente seguro y completamente no tóxico", dijo. "Se hidroliza en el cuerpo humano por vías químicas y metabólicas, que lo descomponen rápidamente en sus componentes naturales: ácido láurico y L-arginina".
El grupo de investigación de Cutter en el Departamento de Ciencia de los Alimentos ha estado experimentando con películas antimicrobianas hechas de pululano durante una década. Pero ella le da crédito a Abdelrahim Hassan, quien encabezó el último estudio, por idear un procedimiento para fusionar la capa antimicrobiana basada en pululano con elplástico de polietileno, lo que permite que nazca el nuevo compuesto. Hassan, que era un erudito visitante en el laboratorio de Cutter cuando se realizó la investigación, es profesor asociado de seguridad alimentaria y tecnología en la Universidad Beni-Suef en Egipto.
"Hassan descubrió una manera de hacer que el pululano se adhiriera al polietileno", dijo Cutter. "Modificó la formulación del pululano y cambió la hidrofobicidad del plástico. Estos pasos fueron importantes porque el polietileno repele todo, nada se pega a él"Entonces, el desafío era, ¿cómo podríamos lograr que Pullulan se adhiera a él? "
Antes de decidirse por el arginato láurico, los investigadores experimentaron con otros antimicrobianos de grado alimenticio incorporados en la capa antimicrobiana, como el timol y la nisina. La actividad antimicrobiana de las películas compuestas resultantes se evaluó frente a cócteles de Shiga que producen toxinas E. coli , Salmonella spp. , Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus .
"Las películas que contenían nisina no fueron efectivas; el timol interrumpió algunos patógenos pero no otros; y el arginato láurico inhibió el crecimiento de los cuatro tipos de bacterias", dijo Hassan.
Basado en estos resultados preliminares, productores de toxina Shiga E. coli , Salmonella spp. , Listeria monocytogenes y Staphylococcus aureus se inocularon experimentalmente en carne de res cruda, pechuga de pollo cruda y pechuga de pavo lista para comer, se envasaron al vacío con la película antimicrobiana compuesta, se sellaron y se almacenaron en almacenamiento refrigerado durante hasta 28 días.
En los resultados publicados hoy 20 de enero en el Revista Internacional de Microbiología de Alimentos , Hassan y Cutter informaron que la película antimicrobiana compuesta que contiene arginato láurico redujo significativamente los patógenos transmitidos por los alimentos en las superficies inoculadas experimentalmente de los alimentos musculares crudos y listos para comer después del almacenamiento refrigerado.
Cutter cree que los resultados de esta investigación serán de interés para las industrias de envasado y alimentación muscular, así como para las agencias reguladoras que buscan reducir los patógenos en el suministro de alimentos. Aunque no hace mucho tiempo se pensaba que los biopolímeros podrían reemplazar completamente el plásticoEn el envasado de alimentos, Cutter cree que todavía se necesita la naturaleza compuesta de la película antimicrobiana.
"El polietileno exhibe muchas propiedades deseables, como resistencia, transparencia, permeabilidad al gas y resistencia al agua", dijo. "La nueva película compuesta puede darnos propiedades antimicrobianas y al mismo tiempo proporcionar la resistencia y todas las otras propiedades deseables depolietileno que la industria todavía está buscando "
La investigación futura en el laboratorio de Cutter evaluará cómo la película antimicrobiana compuesta afecta la vida útil de los productos alimenticios e investigará las percepciones de los consumidores y la aceptabilidad de la nueva película.
Esta investigación fue parcialmente financiada por el Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del Departamento de Agricultura de los EE. UU.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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