dc.contributor
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments
dc.contributor.author
Al-Nehlawi Valverde, Aida
dc.date.accessioned
2015-01-09T16:03:20Z
dc.date.available
2015-03-25T06:45:16Z
dc.date.issued
2014-09-26
dc.identifier.isbn
9788449048043
cat
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/10803/284856
dc.description.abstract
La carn de pollastre és una de les carns més consumides a tot el món. Per tal
d’ampliar els canals de distribució de la carn fresca i els seus derivats, la indústria
alimentària ha desenvolupat mètodes de conservació per tal d’allargar-ne la seva vida útil i
que permetin mantenir les propietats i la qualitat del producte original. L’envasament en
atmosfera modificada (EAM), juntament amb les temperatures de refrigeració, s'ha convertit
en el mètode d'envasament més utilitzat per conservar la carn d'aus de corral. Consisteix en
envasar l’aliment i modificar-ne l'atmosfera que l'envolta per un altre gas tal com el
nitrogen (N2), l’oxigen (O2), el diòxid de carboni (CO2) o una mescla entre ells. El seu èxit
recau essencialment sobre la concentració de CO2 present en l'atmosfera. El CO2 té la
propietat de dissoldre’s en l'aigua i en el greix dels aliments. Quan això succeeix, tenen lloc
una sèrie d’alteracions a nivell intracel·lular que afecten el metabolisme d'alguns dels
microorganismes alteradors més comuns, disminuint-ne el seu desenvolupament, i també
l'acció d'alguns enzims responsables de les reaccions de degradació més habituals en
aliments. No obstant això, l'ús d'altes concentracions de CO2 s'ha vist limitat degut al
col·lapse dels envasos que produeix.
Aquesta tesi s’ha enfocat per a millorar la tècnica d’EAM tradicional. La primera fase
del treball ha consistit a provar l'ús d'altes concentracions de CO2 per a conservar la carn de
pollastre fresca, saturant prèviament la carn amb CO2 pur. Amb aquest pretractament es
pretenia reduir o fins i tot evitar el col·lapse de l'envàs, esdevenint una oportunitat per a
reduir el volums dels envasos i millorar, per tant, l'eficiència en el procés d’envasament i de
transport dels productes.
La segona etapa del projecte ha consistit en combinar l’EAM amb l’alta pressió
hidrostàtica (APH). L’APH és una de les tecnologies més prometedores per a reemplaçar els
tractaments tèrmics com la pasteurització o fins i tot l'esterilització. No obstant això, els
elevats nivells de pressió necessaris per aconseguir la total inactivació de microorganismes
ha limitat el seu ús i aplicació en la indústria alimentària. L'objectiu principal de la
combinació de l’EAM i la APH ha estat reduir la pressió del tractament sense comprometre
la inactivació microbiana. Diversos experiments s'han dut a terme per tal d’avaluar l'efecte
sinèrgic entre les dues tecnologies i per a determinar la concentració òptima de CO2 i la
pressió necessària per aconseguir una major inactivació de microorganismes patògens i
alteradors de la carn d’au.
Els resultats obtinguts van demostrar que quan la carn fresca de pollastre va ser
envasada amb CO2 pur abans del seu envasat definitiu amb atmosfera modificada, el
col·lapse dels envasos es va reduir significativament en comparació amb les mostres
directament envasades amb atmosfera modificada. La seva vida útil també va augmentar
degut a que una major quantitat de CO2 disponible a l’espai de cap ofereix millor protecció
de l’aliment i un efecte bacteriostàtic més durador. Quan es van dur a terme els pretractaments de saturació, els envasos es van poder omplir amb més producte sense
comprometre la seguretat de l’aliment ni el col·lapse de l’envàs.
Pel que fa a la combinació d'atmosferes de CO2 amb APH, es va poder demostrar
l’existència de l’efecte sinèrgic d'aquesta combinació en la reducció i la inactivació d'alguns
dels microorganismes alteradors i patògens més habituals en els productes càrnics avícoles.
Un cop es van desenvolupar els models de predicció de la reducció microbiana produïda
per la combinació de CO2 i d'alta pressió, l’atmosfera de 50% CO2 equilibrada amb N2 i la
pressió de 250 MPa durant 10 min a temperatura ambient va ser considerat el més òptim,
tenint en compte condicions menys extremes i reducció microbiana produïda. Aquest
tractament es va aplicar a pit de pollastre frescs i es va comparar amb mostres envasades
en aire i pressuritzades i mostres no pressuritzat. La vida útil del pit de pollastre envasat
amb atmosfera modificada i tractat amb pressió va ser de 26 dies, mentre que les mostres
tractades amb aire i pressió només van arribar a 15 dies sota condicions microbianes
acceptables. Encara que es van detectar algunes alteracions fisicoquímiques de la carn
pressuritzada pel que fa al seu color superficial i a la capacitat de retenció d'aigua, un cop
aquesta va ser cuita no es van trobar diferències sensorials entre els tractaments comparats.
La dissolució forçada del gas provocada per l'alta pressió també es va estudiar
mitjançant la quantificació de l'embòlia gasosa produïda en salsitxes de carn d'au. Els
resultats suggereixen que quan s'apliquen pressions més altes, el gas que envolta l'aliment
penetra a l'interior de la cèl·lula en un nivell més profund i per això la seva extracció durant
el procés de descompressió és més complicat, mantenint-se dissolt en l’aliment.
Addicionalment, al reduir la velocitat de descompressió, una major quantitat del gas es va
mantenir dissolt en el producte, oferint una millor preservació del l’aliment quan es tractava
de CO2.
Els resultats experimentals obtinguts han demostrat que la conservació de la carn d'au
es pot millorar mitjançant l'ús d'atmosferes riques amb CO2 aplicades individualment com
un tractament de saturació previ al envasat convencional amb atmosfera modificada, o en
combinació amb l’APH. Els treballs exposats en aquesta Tesi demostren noves maneres de
conservar els productes càrnics avícoles donant noves perspectives en aquest camp
d’investigació que donen l’oportunitat de produir productes càrnics frescos més segurs i
duradors.
cat
dc.description.abstract
La carne de pollo es una de las carnes más consumidas en todo el mundo. Para
ampliar los canales de distribución de la carne fresca y sus derivados, la industria alimentaria
ha desarrollado métodos de conservación para alargar su vida útil y que permitan mantener
las propiedades y la calidad del producto original. El envasado en atmósfera modificada
(EAM), junto con las temperaturas de refrigeración, se ha convertido en el método de
envasado más utilizado para conservar la carne de aves de corral. Consiste en envasar el
alimento y modificar la atmósfera que lo rodea por otro gas tal como el nitrógeno (N2), el
oxígeno (O2), el dióxido de carbono (CO2) o una mezcla entre ellos. Su éxito recae
esencialmente sobre la concentración de CO2 presente en la atmósfera. El CO2 tiene la
propiedad de disolverse en el agua y en la grasa de los alimentos. Cuando esto sucede,
tienen lugar una serie de alteraciones a nivel intracelular que afectan el metabolismo de
algunos de los microorganismos alteradores más comunes, disminuyendo su desarrollo, y
también la acción de algunas enzimas responsables de las reacciones de degradación más
habituales en alimentos. Sin embargo, el uso de altas concentraciones de CO2 se ha visto
limitado debido al colapso de los envases que produce.
Esta tesis se ha enfocado para mejorar la técnica de EAM tradicional. La primera fase
del trabajo ha consistido en probar el uso de altas concentraciones de CO2 para conservar
la carne de pollo fresca, saturando previamente la carne con CO2 puro. Con este pretratamiento
se pretendía reducir o incluso evitar el colapso del envase, convirtiéndose en
una oportunidad para reducir el volúmenes de los envases y mejorar, por lo tanto, la
eficiencia en el proceso de envasado y de transporte de los productos.
La segunda etapa del proyecto ha consistido en combinar la EAM con la alta presión
hidrostática (APH). La APH es una de las tecnologías más prometedoras para reemplazar los
tratamientos térmicos como la pasteurización o incluso la esterilización. Sin embargo, los
elevados niveles de presión necesarios para conseguir la total inactivación de
microorganismos han limitado su uso y aplicación en la industria alimentaria. El objetivo
principal de la combinación de la EAM y la APH ha sido reducir la presión del tratamiento
sin comprometer la inactivación microbiana. Varios experimentos se han llevado a cabo para
evaluar el efecto sinérgico entre las dos tecnologías y para determinar la concentración
óptima de CO2 y la presión necesaria para conseguir una mayor inactivación de
microorganismos patógenos y alteradores de la carne de ave.
Los resultados obtenidos demostraron que cuando la carne fresca de pollo fue
envasada con CO2 puro antes de su envasado definitivo con atmósfera modificada, el
colapso de los envases se redujo significativamente en comparación con las muestras
directamente envasadas con atmósfera modificada. Su vida útil también aumentó, debido a
que una mayor cantidad de CO2 disponible en el espacio de cabeza ofrece mejor protección
del alimento y un efecto bacteriostático más duradero. Cuando se llevaron a cabo los pretratamientos de saturación, los envases se pudieron llenar con más producto sin
comprometer la seguridad del alimento ni el colapso del envase.
En cuanto a la combinación de atmósferas de CO2 con APH, se pudo demostrar la
existencia del efecto sinérgico de esta combinación en la reducción y la inactivación de
algunos de los microorganismos alteradores y patógenos más habituales en los productos
cárnicos avícolas. Una vez se desarrollaron los modelos de predicción de la reducción
microbiana producida por la combinación de CO2 y de alta presión, la atmósfera de 50%
CO2 equilibrada con N2 y la presión de 250 MPa durante 10 min a temperatura ambiente
fue considerado el más óptimo, teniendo en cuenta condiciones menos extremas y
reducción microbiana producida. Este tratamiento se aplicó a pechuga de pollo fresca y se
comparó con muestras envasadas en aire y presurizadas y muestras no presurizadas. La vida
útil de la pechuga de pollo envasada con atmósfera modificada y tratada con presión fue de
26 días, mientras que las muestras tratadas con aire y presión sólo llegaron a 15 días bajo
condiciones microbianas aceptables. Aunque se detectaron algunas alteraciones
fisicoquímicas de la carne presurizada en cuanto a su color superficial y a la capacidad de
retención de agua, una vez ésta fue cocinada no se encontraron diferencias sensoriales
entre los tratamientos comparados.
La disolución forzada del gas provocada por la alta presión también se estudió
mediante la cuantificación de la embolia gaseosa producida en salchichas de carne de ave.
Los resultados sugieren que cuando se aplican presiones más altas, el gas que rodea el
alimento penetra en el interior de la célula a niveles más profundos y por ello su extracción
durante el proceso de descompresión es más complicada, manteniéndose disuelto en el
alimento. Adicionalmente, al reducir la velocidad de descompresión, una mayor cantidad del
gas se mantuvo disuelto en el producto, ofreciendo una mejor preservación del alimento
cuando se trataba de CO2.
Los resultados experimentales obtenidos han demostrado que la conservación de la
carne de ave se puede mejorar mediante el uso de atmósferas ricas con CO2 aplicadas
individualmente como un tratamiento de saturación previo al envasado convencional con
atmósfera modificada, o en combinación con la APH. Los trabajos expuestos en esta Tesis
demuestran nuevas maneras de conservar los productos cárnicos avícolas dando nuevas
perspectivas en este campo de investigación que dan la oportunidad de producir productos
cárnicos frescos más seguros y duraderos.
spa
dc.description.abstract
Chicken meat is one of the most consumed meats in all over the world. In order to
extend fresh poultry meat and meat products distribution, the food industry has developed
preservation methods in order to prolong their shelf-life while the quality properties of the
original product remain undamaged. Modified atmosphere packaging (MAP) together with
refrigeration temperatures has become the most used packaging method to preserve
poultry meat. It consists of packaging a food product and modifies the atmosphere that
surrounds it for other gas such as nitrogen (N2), oxygen (O2), carbon dioxide (CO2) or a
mixture among them. Its success remains basically on the concentration of CO2 used in the
atmosphere. CO2 has the property to dissolve in the water and fat of the product. When
that happens, some intracellular alterations take place, affecting the metabolism of some of
the most common spoilage microorganisms, reducing their growth, and also the action of
some enzymes responsible of food degradation reactions. However, the use of high
concentrations of CO2 has been limited due to package collapse that it produces.
This Thesis was focused to improve the traditional MAP technique. The first stage of
the work consisted in testing the use of high CO2 concentrations to preserve fresh chicken
meat, previously saturating the meat with pure CO2. With this pre-treatment we expected to
reduce or even avoid package collapse, presenting a chance to reduce package volumes
and therefore improve package and transport efficiency.
The second stage of the project was to combine MAP with high hydrostatic pressure
(HHP). HHP is one of the most promising technologies to replace heat treatments like
pasteurization or even sterilization. However, high pressure levels required to achieve
microbial inactivation has limited its use and implementation in food industries. The main
objective of combining both technologies MAP and HHP was to reduce the pressure of the
treatment without compromising microbial inactivation. Several experiments were carried,
assessing the synergistic effect between both technologies and determining the optimal
concentration of CO2 and pressure level to achieve a greater inactivation of the most
common spoilage and pathogenic microorganisms of poultry meat.
When fresh chicken meat was packaged with pure CO2 before its final package with
modified atmosphere, the collapse of the packages was significantly decreased in
comparison with the samples directly packaged with modified atmosphere. Also, its shelf-life
was increased, as a greater amount of CO2 offered a longer bacteriostatic effect over
microbial population. When saturation pre-treatments were carried out, package-productfilling
volumes were successfully increased without compromising the safety of the product
and the packaging collapse.
Related to the combination of CO2 atmospheres with HHP, the synergistic effect of
this combination on the reduction and inactivation of some of the most common spoilage
and pathogenic bacteria of poultry products was demonstrated. After developing predictive
models of the microbial reduction produced by the combination of CO2 atmosphere concentrations and high pressure treatments, an optimal treatment of 50% CO2 balanced
with N2 and a pressure of 250 MPa during 10 min at room temperature was suggested for
its attractive and non-extreme conditions. This was applied to fresh chicken breasts and was
compared to air-pressurized and non-pressurized samples. A shelf-life of 26 days was
achieved on MAP and HHP treated samples, while air-pressurized samples only achieved 15
days under acceptable microbial conditions. Although some physicochemical differences
were detected in pressurized meat with respect to surface color and water holding capacity,
once the meat was cooked no sensory differences were found among treatments.
The forced dissolution of the gas produced by high pressure was also studied by
quantifying the gaseous embolism produced by pressurizing poultry sausages. Results
suggested that when higher pressures were applied, the gas surrounding the food
penetrates inside the cell at a deeper levels and its extraction with pressure release was
harder, keeping it dissolved. By slowing down the pressure release speed, a greater amount
of the gas remained dissolved into the product, offering a better preservation of the food
when this gas was CO2.
The experimental results obtained have demonstrated that poultry meat preservation
can be improved by the use of high-concentration CO2 atmospheres applied alone as a
previous saturation treatment or in combination with high hydrostatic pressure. The work
exposed on this Thesis demonstrates new ways to preserve poultry meat products, giving
new prospects on meat science researc
eng
dc.format.extent
185 p.
cat
dc.format.mimetype
application/pdf
dc.publisher
Universitat Autònoma de Barcelona
dc.rights.license
L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.rights.uri
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
*
dc.source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.subject
Envasat en atmosfera modificada
cat
dc.subject
Modified atmosphere packaging
cat
dc.subject
Alta pressió hidrostàtica
cat
dc.subject
High hydrostatic pressure
cat
dc.subject
Carn de pollastre
cat
dc.subject
Chicken meat
cat
dc.subject.other
Ciències de la Salut
cat
dc.title
Improving poultry meat preservation by means of carbon dioxide atmospheres and high hydrostatic pressure
cat
dc.type
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.contributor.authoremail
aalnehlawi@gmail.com
cat
dc.contributor.director
Saldo Periago, Jordi
dc.contributor.director
Guri Baiget, Sònia
dc.embargo.terms
6 mesos
cat
dc.rights.accessLevel
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.identifier.dl
B-2833-2015