universidad de jaén - unniivveerrssiiddaadd ddee jjaaÉÉnn · 2011. 9. 12. · por los alumnos...
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UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
MEMORIA FINAL DE PROYECTOS DE INNOVACIÓN DOCENTE
CONVOCATORIA CURSO 2009/2011
DATOS DEL/DE LA SOLICITANTE
Nombre NATIVIDAD
Apellidos RAMOS MARTOS
D.N.I. 28455072 E-mail [email protected]
Centro FACULTAD DE CIENCIAS
EXPERIMENTALES
Teléfono 953212938
Departamento QUÍMICA FÍSICA Y ANALÍTICA
Categoría PROFESORA CONTRATADA DRA
DATOS DEL PROYECTO
Título EXPERIENCIA MULTIDISCIPLINAR PARA LA ADQUISICIÓN DE
COMPETENCIAS EN SEGURIDAD ALIMENTARIA
Línea de actuación PROYECTOS PARA ASIGNATURAS
Titulación/es implicada/s Ingeniero Industrial, Ingeniería Técnica
Industrial Mecánica, Ciencias Ambientales,
Química y Máster Oficial en Avances en
Seguridad de los Alimentos
Departamento/s implicados Ingeniería Química, Ambiental y de los
Materiales. Ciencias de la Salud. Química
Física y Analítica
Asignatura/s implicada/s Deterioro de los Materiales, Tecnología de
Materiales, Contaminación Atmosférica,
Microorganismos Patógenos en Alimentos.
Química Analítica Alimentaria. Química
Analítica Avanzada. Técnicas Cromatográficas
y Espectroscópicas para el análisis químico de
Alimentos.
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MEMORIA DEL PROYECTO
Justificación En la actualidad, la Seguridad Alimentaria es una preocupación internacional, puesta de manifiesto en Europa con la creación de la Agencia Europea de
Seguridad Alimentaria (AESA) y en nuestro pais con la Agencia Española de
Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN). La prioridad principal es garantizar
a los ciudadanos unos productos inocuos en el momento de su consumo, para
ello es necesario el control y la vigilancia de todos los eslabones de la
trazabilidad, de cada producto alimenticio de forma correcta. Dado que algunos de estos eslabones de la cadena alimentaria, como son
conservación y manipulación están directamente relacionados con el
consumidor, el cual además suele carecer de formación en este aspecto, es
interesante conocer en qué condiciones los alimentos pueden verse alterados
como consecuencia de la influencia de distintos factores físico-químicos, así como de las condiciones ambientales.
Hay que destacar, la oportunidad que esta actividad a desarrollar por los
alumnos de las correspondientes asignaturas, considerada como
“académicamente dirigida” en el marco de Espacio Europeo de Enseñanza
Superior (EEES), para adquirir competencias específicas. De manera, que esta
“actividad académicamente dirigida”, en cierto modo completa una formación académica no solo docente, sino también investigadora para acceder al mundo
profesional con una preparación más adecuada a la demanda laboral actual.
Al mismo tiempo, es un reto derivado del carácter multidisciplinar del proyecto
para el profesorado implicado, que va a permitirles la participación en una
actividad de carácter innovador para aprender a coordinarse en la realización de tareas docentes con los mismos objetivos.
También es muy importante, la aportación de los resultados de este trabajo en
la sociedad, para disminuir los riesgos en la alimentación procedentes de unas
prácticas y hábitos de alimentación y conseguir una ingesta más segura.
Sin olvidar por último que la Universidad, como Institución pública que es,
debe proyectar todos sus conocimientos en la sociedad.
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Objetivos conseguidos
- Aumentar la relación y colaboración entre distintas disciplinas.
- Trabajar de forma conjunta alumnos y profesores de asignaturas
diferentes.
- Reforzar la complementariedad de los conocimientos entre dichas
disciplinas.
- Resolver problemas bajo distintos planteamientos.
- Obtener conclusiones de forma conjunta.
- Enseñar a los alumnos a resolver problemas reales y tomar decisiones.
- Saber aplicar y desarrollar por parte de los alumnos los conocimientos
adquiridos.
- Aprender a interpretar resultados por parte del alumnado.
- Exponer públicamente los resultados y conclusiones de un trabajo con
carácter científico.
- Adquirir competencias para la empleabilidad.
- Potenciar la capacidad de investigación científica.
- Sensibilizar a los alumnos con aspectos relacionados con la Seguridad
Alimentaria.
- Emplear el inglés como idioma para la revisión bibliográfica.
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Contenidos desarrollados
Contenidos, Área de Ciencia de los Materiales
Los alumnos que participarán en el proyecto de innovación docente que se presenta,
pertenecerán a las siguientes asignaturas: Deterioro de Materiales, asignatura
optativa de primer cuatrimestre de tercer curso de Ingeniería Técnica Industrial,
especialidad Mecánica y Tecnología de Materiales, asignatura de segundo cuatrimestre del primer curso de la Titulación de Ingeniero Industrial. En ambas
asignaturas se imparten contenidos relacionados con los procesos de deterioro y
corrosión que sufren los materiales, y se realizan prácticas de caracterización de
materiales y determinación de propiedades mecánicas. Estos conocimientos se
aplicarán al estudio de los materiales de envasado que son objeto de este proyecto.
Contenidos, Área de Tecnologías del Medio Ambiente
De esta área de conocimiento, participará alumnado que sigue estudios de cuarto
curso de la Licenciatura en Ciencias Ambientales y cursa la asignatura troncal de
Contaminación Atmosférica. Dentro de los contenidos de dicha asignatura, se estudian las fuentes y efectos de la contaminación atmosférica sobre el hombre, los
bienes materiales, las plantas, los animales, etc. Conocimientos que encontrarán su
aplicación en el Proyecto que nos ocupa.
Contenidos, Área de Microbiología
Microorganismos patógenos y/o alterantes de alimentos
Metodología básica en la toma de muestras y su preparación Aislamiento de microorganismos a partir de muestras de alimentos
Recuento de microorganismos en medios generales y selectivos
Caracterización morfológica de las cepas aisladas
Contenidos, Área de Química Analítica
Análisis organoléptico de los alimentos
Preparación y tratamiento de muestras de alimentos
Técnicas instrumentales de análisis
Espectroscópicas
Cromatográficas Análisis de trazas
Cálculos de Quimiometría
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Descripción global de la experiencia La experiencia de este proyecto bienal se ha llevado a cabo de forma anual atendiendo a las distintas etapas que se especifican del proyecto y a los
diferentes tipos de alimentos en función del envase, metálico y plástico,
trabajando de forma organizada entre todos los profesores y alumnos que han
participado. Se ha desarrollado de forma consecutiva el trabajo de cada área de
conocimiento, para estudiar el comportamiento de los envases ante las distintas condiciones físico-químicas forzadas y pasar a continuación a
investigar la influencia que las mismas habían tenido sobre la inocuidad de los
alimentos desde el punto de vista de la contaminación microbiológica y
química. Realizando al final de cada año unas conclusiones sobre los resultados
obtenidos para cada tipo de envase.
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Metodología empleada
(sesiones de trabajo, actividades, recursos didácticos, cronograma, etc)
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A la hora de plantear la metodología en este proyecto así como sus recursos, habrá que tener presente de nuevo su carácter multidisciplinar, (cuatro áreas de
conocimiento, Ciencias de los Materiales, Medio Ambiente, Microbiología y Química
Analítica), de manera que en primer lugar se establece un plan de trabajo “secuencial”, en un número de etapas donde se realizaran por el alumnado
correspondiente, las “actividades académicamente dirigidas” diseñadas por el
profesor ó los profesores de las distintas asignaturas de cada área, se puede ver en
la siguiente tabla:
Etapa Área
1. Abastecimiento e identificación de los
alimentos Ciencia de los Materiales
2. Caracterización preliminar del
material del envase Ciencia de los Materiales
3. Estudio y control de los parámetros
ambientales y físico-químicos Medio Ambiente
4. Análisis de los Alimentos Microbiología y Química Analítica
5. Caracterización posterior del material del envase
Ciencia de los Materiales
6. Interpretación conjunta de los
resultados Todas
7. Organización de las jornadas.
Elaboración de comunicaciones Todas
8. Evaluación externa del proyecto Todas
9. Conclusiones frinales Todas
Para abarcar los dos años del proyecto y con el fin de rentabilizar tiempo y presupuesto, los alimentos se han seleccionado según el tipo de envases, así en el
primer año se estudiaran alimentos con envases de metal y en el segundo de
polímeros. El número aproximado de alimentos por año será cercano a 20,
considerando dos variedades de cada uno.
Los alimentos son los siguientes: Primer año: conservas de pescado (atún y calamares), conservas de verduras
(tomate, guisantes, maíz y alcachofas) aceitunas, mermeladas, conservas en almíbar
(piña), conservas de guisos, conservas de leche (condensada y evaporada) y
refrescos.
Segundo año: refrescos, agua, zumos, aceite, leche, vino, salsas, mantequilla,
derivados lcteos y fiambre.
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Resultados obtenidos
(los materiales o documentos que se hayan producido en la experiencia deben
presentarse en forma de anexo)
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Proyección e Impacto
(transferencia de los resultados y mejoras en el aprendizaje demostrables)
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Los trabajos realizados durante el desarrollo de este proyecto de innovación
docente fueron presentados en distintas Jornadas de Innovación en ambos cursos
académicos 2009-11.
Se han llevado a cabo unas jornadas en la Universidad de Jaén para comunicar a
la comunidad universitaria los resultados de este proyecto de innovación docente,
durante los meses de mayo y junio, con una importante participación por parte
tanto de alumnos como de profesorado de esta Universidad y durante las cuales
se recabó información de los asistentes en cuanto al interés despertado por estos
temas en materia de seguridad alimentaria, a través de encuestas voluntaria y
anónimamente contestadas por los participantes. Se incluyen a continuación los
trabajos expuestos en dichas jornadas, correspondientes a los ensayos realizados
por los alumnos del Máster “Avances en Seguridad de los Alimentos”. Las
principales conclusiones extraídas de dichas encuestas se exponen también a
continuación.
I y II Jornadas en la Universidad de Jaén, para comunicar a la
comunidad universitaria los resultados de este proyecto de innovación docente,
durante los días 30 de mayo al 3 de junio, con una importante participación por
parte tanto de alumnos como de profesorado de esta Universidad. Se elaboraron
entre todas las áreas participantes en el Proyecto un total de quince pósters.
Jornadas de Innovación Docente en Química, INDOQUIM
2010(Granad) INDOQUIM 2011(Alicante), por le propio carácter de esta
Jornada celebradas en Alicante durante los días 19 al 22 de julio de 2011, la
asistencia solo fue debida a temas relacionados directamente con la Química, la
participación supuso un total de tres pósters.
Jornadas de Innovación Docente en la Universidad de Córdoba,
2010Publicación en formato electrónico, CD a través del seriviios de publicaciones
de la Universidad de Jaén
I Jornadas de Innovación Docente, INDOTEC 2011(Granada)
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Evaluación del proceso y Autoevaluación
(instrumentos y recursos empleados)
Reunión del profesorado al final de cada año para evaluar y adoptar conclusiones
a partir de los resultados experimentales obtenidos bajo el punto de vista
científico.
La valoración externa se ha llevado a cabo durante las Jornadas de la Universidad
de Jaén, se recabó información de los asistentes en cuanto al interés despertado
por estos temas en materia de seguridad alimentaria, a través de encuestas
voluntarias y anónimamente contestadas por los participantes. Las principales
conclusiones extraídas de dichas encuestas se exponen también a continuación.
Hay que destacar que la encuesta fue elaborada por los alumnos, como una
actividad más dentro del desarrollo del proyecto, a continuación se muestra la
misma y sus resultados.
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Otras consideraciones
Hay que destacar la gran importancia e interés que este trabajo ha supuesto
para todos los participantes, destacando sobretodo el del alumnado asi
como de todas las personas que asistieron a la exposición de los trabajos
durante las Jornadas de Jaén, que ha quedado reflejado en el resultado de
las encuestas de ambos años.
Además se va a publicar un CD resumen desde el Servicio de Publicaciones
de la UNIversidad de Jaén, para darle mayor difusión.
Gastos generados en el segundo año
Fungibles 450
Inventariables 250
Viajes/Actividades 800
Otros 500
Justificación
Han sido necesarios para el buen desarrollo del
proyecto en su totalidad y cumplir los objetivos
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DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Natividad
Apellidos Ramos Martos
D.N.I. 28455072 E-mail [email protected]
Centro Facultad de Ciencias Experimentales Teléfono 953212938
Departamento Química Física y Analítica
Categoría Profesora Titular de
Universidad
Firma
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Antonio
Apellidos Molina Díaz
D.N.I. 264229809 E-mail [email protected]
Centro Facultad de Ciencias Experimentales Teléfono 953212147
Departamento Química Física y Analítica
Categoría Catedrático de
Universidad
Firma
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DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Juan Francisco
Apellidos García Reyes
D.N.I. 26235895 E-mail [email protected]
Centro Facultad de Ciencias Experimentales Teléfono 953213040
Departamento Química Física y Analítica
Categoría Profesor Titular de
Universidad
Firma
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Rafael
Apellidos Pacheco Reyes
D.N.I. 25922432 E-mail [email protected]
Centro Facultad de Ciencias Experimentales Teléfono 953212720
Departamento Ingeniería Química, Ambiental y de los Materiales
Categoría Profesor Titular de
Universidad
Firma
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Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Elena
Apellidos Ortega Morente
D.N.I. 26.006.787-C E-mail [email protected]
Centro Fac. de Ciencias Experimentales Teléfono 953212004
Departamento Ciencias de la Salud
Categoría Profesora Titular de
Universidad
Firma
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Hikmate
Apellidos Abriouel Hayani
D.N.I. 77.379.399-Q E-mail [email protected]
Centro Fac. de Ciencias Experimentales Teléfono 953212007
Departamento Ciencias de la Salud
Categoría Contratada Ramón y Cajal Firma
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Rosario
Apellidos Lucas López
D.N.I. 26.018.383-R E-mail [email protected]
Centro Fac. de Ciencias Experimentales Teléfono 953212006
Departamento Ciencias de la Salud
Categoría Profesor Titular de
Universidad
Firma
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE JJAAÉÉNN
Vicerrectorado de Ordenación Académica, Innovación Docente y Profesorado Secretariado de Innovación Docente
DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO
Nombre Mª Dolores
Apellidos La Rubia García
D.N.I. 26018399-V E-mail [email protected]
Centro Escuela Politécnica Superior de Jaén Teléfono 212920
Departamento Ingeniería Química, Ambiental y de los Materiales
Categoría Profesor
Contratado-Doctor
Firma
(Añadir tantas tablas como participantes en el Proyecto)
VºBº de Coordinador/a
Fdo.: Natividad Ramos Martos
Jaén, a 6 de septiembre de 2011
VICERRECTOR DE ORDENACIÓN ACADÉMICA, INNOVACIÓN DOCENTE Y FORMACIÓN DEL PROFESORADO DE
LA UNIVERSIDAD DE JAÉN
1
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
1. Áreas de Ciencia de los Materiales y Tecnologías del Medio Ambiente
Etapa 5: Caracterización posterior del material del envase
Tras someter los lotes a las distintas condiciones agresivas, se analizaron de
nuevo los envases evaluando principalmente el deterioro sufrido por el plástico
Figura 4.9: Alumnas caracterizando los materiales
En los envases de plásticos rígidos (mantequilla, ketchup, mostaza, agua,
yogures y zumos), no se aprecia deterioro ni modificación de las características del
plástico en ninguna de las etapas en las que se han simulado las condiciones
agresivas de almacenamiento.
En cambio, en los envases flexibles utilizados en el envasado al vacío de
chorizo y jamón york, se ha observado un deterioro importante en todas las etapas.
Este tipo de envases suelen estar formados por plásticos laminados en los
que cada lámina tiene una función distinta y donde las propiedades barrera son de
gran importancia.
2
Las propiedades barrera que se requieren son: barrera a la humedad,
barrera a los gases (fundamentalmente interesa al oxígeno y al dióxido de carbono;
y barrera a los aromas, que son compuestos volátiles).
Estas propiedades no son constantes sino que pueden sufrir variaciones al
cambiar ciertas condiciones externas como por ejemplo la temperatura y la
humedad relativa ambiental.
El efecto de estos factores se puede estudiar a través de la permeabilidad
que se define como la cantidad de una sustancia (m) que atraviesa una película de
espesor (l) por una unidad de superficie (A), por unidad de tiempo (t) y por unidad
de diferencia de concentración (normalmente expresada como diferencia en presión
parcial, p):
Permeabilidad-temperatura:
El logaritmo de la permeabilidad es generalmente lineal con respecto a la
temperatura absoluta, en rangos de temperatura donde no se produce transición
vítrea.
Ecuación de Arrhenius
Donde:
P= permeabilidad
P0= Permeabilidad a temperatura infinita
E= energía de activación
R= constante universal de los gases
T= temperatura absoluta
3
Figura 4.10: Permeabilidad al oxígeno frente a la
temperatura para distintos plásticos
Permeabilidad-Humedad:
A continuación se presenta un gráfico donde puede observarse la evolución de la
permeabilidad al oxígeno de diferentes materiales barrera frente a la humedad.
Figura 4.11: Permeabilidad al oxígeno frente a la
humedad para distintos plásticos
A continuación se presentan, en la tabla 4.7, los valores de transmisión al
vapor de agua y permeabilidad a los gases de diferentes películas de envasado
básicas, donde se observa la dependencia de la humedad y la temperatura:
Humedad relativa
Permebilidad al O2
(cm3 20 /m
2 d bar)
Permebilidad al O2
(cm3 20 /m
2 d bar)
Temperatura
4
Tabla 4.7: Transmisión de vapor y permeabilidad a los gases de distintos plásticos
Debido a la variación de las propiedades de las láminas de plástico con la
humedad y la temperatura y puesto que en todas las etapas de este proyecto se
han modifiacdo estos dos parámetros, se ha observado un claro deterioro del
envase.
Este deterioro se ha manifestado de la forma siguiente:
Modificación de la textura del polímero, que ha pasado de liso a
gomoso
Disminución del espesor de la lámina.
Disminución de las propiedades barrera, entrada de gases en el
interior y por tanto, pérdida del vacío.
En las figuras 5.11 y 6.11 siguientes, se muestran imágenes de estos
envases después de las etapas agresivas:
5
Figura 5.11
Figura 6.11
Pérdida de vacío
Pérdida de vacío
Cambio de textura
6
2. Área de Microbiología
En cuanto a los resultados obtenidos en dichos ensayos, cuando los
alimentos fueron almacenados en ambiente salino (5g/l de ClNa) a una
temperatura de 20oC, el número de unidades formadoras de colonias (UFC), o
microorganismos viables por mililitro o gramo de alimento se redujeron respecto al
lote control (almacenado en condiciones habituales de un hogar) en el caso del
yogur almacenado a temperatura ambiente, así como en el zumo de frutas (2). En
este último caso de hecho no se detectó presencia bacteriana alguna tras el
almacenamiento en ambiente salino. Por el contrario, tras dicho tratamiento, se
mantuvieron recuentos similares tanto en yogur de conservación en frío, como en
jamón cocido y en chorizo y se vieron incrementados considerablemente en agua
mineral y kétchup (gráfico 1).
Gráfico 1. Recuentos de microorganismos viables en alimentos tras
almacenamiento en ambiente salino (5g/l de ClNa) a 20oC
Cuando los alimentos fueron almacenados en ambiente salino (5g/l de ClNa)
a una temperatura de 40oC, se observó una eliminación de la presencia microbiana
en los dos tipos de yogures analizados, probablemente debido al efecto inhibitorio
de la temperatura sobre el crecimiento de los microorganismos aislados. Por el
contrario, se incrementó de forma significativa el número de microorganismos
viables en queso fresco y zumo de frutas (2). En jamón cocido y chorizo los
recuentos de microorganismos viables se mantuvieron elevados, aunque algo
7
inferiores a los detectados en el lote control, resultados similares a los observados
tras el almacenamiento en ambiente salino a 20oC (gráfico 2).
Gráfico 2. Recuentos de microorganismos viables en alimentos tras
almacenamiento en ambiente salino (5g/l de ClNa) a 40oC
Cuando los alimentos fueron almacenados en ambiente de anhídrido
carbónico a una temperatura de 20oC, se eliminaron por completo los
microorganismos viables de la mayoría de los alimentos analizados, que en el caso
del lote control almacenado en las condiciones habituales de un hogar, presentaban
crecimiento microbiano (zumo de frutas, jamón cocido y los dos tipos de yogur).
Por el contrario, tras dicho tratamiento, se vieron incrementados los recuentos de
microorganismos viables en chorizo, pasando de 412 a 480 unidades formadoras de
colonias por gramo de alimento (gráfico 3).
8
Gráfico 3. Recuentos de microorganismos viables en alimentos tras
almacenamiento en ambiente de anhídrido carbónico a 20oC
Cuando los alimentos fueron almacenados en ambiente de anhídrido
carbónico a una temperatura de 40oC, se observó un comportamiento muy similar
al detectado a 20oC, con una eliminación total del crecimiento microbiano en
muestras procedentes de zumo de frutas, jamón cocido y los dos tipos de yogur. En
este caso, también se vieron reducidos los microorganismos viables aislados de
chorizo, que en esta ocasión fueron de 163 unidades formadoras de colonias por
gramo de alimento (gráfico 4).
9
Gráfico 4. Recuentos de microorganismos viables en alimentos tras
almacenamiento en ambiente de anhídrido carbónico a 40oC
En los alimentos almacenados tanto en las condiciones habitualmente
empleadas en los hogares, (bien a temperatura ambiente o en refrigeración, de
acuerdo con las condiciones especificadas en los distintos productos) como a la
intemperie, el número de microorganismos viables se vio reducido hasta niveles no
detectables mediante el recuento en placa realizado en todos los alimentos
analizados, excepto en chorizo, donde la disminución en los recuentos fue también
significativa, si bien no llegó a la inhibición total del crecimiento y fue mucho más
acusada en el caso del almacenamiento a la intemperie. Así, el número de unidades
formadoras de colonias en este caso se redujo de 412 en el recuento inicial hasta
233 y 63 en almacenamiento en condiciones habituales y a la intemperie,
respectivamente (gráficos 5 y 6).
10
Gráfico 5. Recuentos de microorganismos viables en alimentos tras
almacenamiento en las condiciones habitualmente empleadas en los hogares
Gráfico 6. Recuentos de microorganismos viables en alimentos tras
almacenamiento a la intemperie.
11
Las principales conclusiones de este estudio son las siguientes:
1. Los datos obtenidos muestran que el almacenamiento en ambiente salino
puede propiciar la contaminación microbiana de los alimentos, posiblemente
debido al deterioro de los envases y el consecuente contacto del alimento
con el medio ambiente. Este efecto se ha observado con especial intensidad
en el queso fresco y a la temperatura más elevada ensayada, en que se ha
obtenido el mayor recuento de microorganismos viables de todas las
muestras analizadas. Cabe destacar no obstante el efecto inhibitorio del
almacenamiento en ambiente salino y a 40oC sobre los microorganismos
aislados de ambos tipos de yogures analizados, probablemente por la
sensibilidad de las bacterias lácticas, presentes en estos alimentos, a las
temperaturas elevadas.
2. El almacenamiento en ambiente rico en anhídrido carbónico reduce
considerablemente la contaminación microbiana de los alimentos
almacenados en envases plásticos, posiblemente debido al efecto inhibidor
de este gas sobre el crecimiento de la mayoría de los microorganismos
aislados. Este efecto se ha observado con especial intensidad a la mayor
temperatura ensayada, en que también se detectó un menor crecimiento de
la microbiota presente en chorizo, al sumarse al efecto del gas el de la
temperatura elevada. El almacenamiento de envases metálicos en ambiente
de CO2 tanto a 20oC como a 40oC incrementa los recuentos de
microorganismos viables en los alimentos, si bien la contaminación
microbiana detectada no supone un riesgo para el consumidor final ni para
la seguridad microbiológica de los alimentos analizados.
3. El almacenamiento de los alimentos con envases plásticos en las condiciones
recomendadas por los fabricantes o bien a la intemperie presenta efectos
similares sobre la microbiota encontrada tras la recepción de los alimentos,
observándose una reducción casi total en el número de microorganismos
viables aislados de las muestras o bien una reducción significativa en el
caso del chorizo, reducción que resultó ser más acusada tras
almacenamiento a la intemperie.
En cuanto a la experiencia docente de este proyecto multidisciplinar, ha
permitido a los alumnos matriculados en este máster acercarse al método científico
12
y al desarrollo de trabajos en grupo para llevar a cabo un proyecto de investigación
aplicada en el ámbito de la seguridad alimentaria. El desarrollo de este pequeño
trabajo investigador ha permitido a los alumnos el contacto con ensayos reales en
el laboratorio así como su iniciación en la investigación aplicada en el ámbito de la
seguridad microbiológica de los alimentos. Es también destacable el interés
demostrado por los alumnos para participar en este proyecto que pretende la
adquisición de competencias básicas en materia de investigación aplicada en el
ámbito de la seguridad alimentaria.
13
3. Área de Química analítica
La detección y confirmación de contaminantes orgánicos en alimentos es muy
compleja, no sólo porque se necesitan equipos muy potentes y sofisticados, sino
también debido al elevado número y a la gran variedad de especies químicas,
incluyendo compuestos con unas propiedades físico-químicas muy variables.
Además, sin olvidar que se realiza en muestras de distinta naturaleza física, sólidas,
semisólidas y líquidas presentando a veces matrices muy complejas que dificultan
la extracción de los analitos a determinar, así como sus bajos niveles de
concentración, lo que obliga al empleo de instrumentación con gran sensibilidad.
Las metodologías analíticas que se han empleado para el análisis multirresiduo de
contaminantes orgánicos están basadas en el acoplamiento
cromatografía/espectrometría de masas. En nuestro proyecto se ha utilizado la
cromatografía Líquida- espectrometría de masas con analizador de tiempo de vuelo
(HPLC-MSTOF)
1. Instrumentación. LC-MS
El análisis cromatográfico se llevó a cabo en un cromatógrafo de líquidos de alta
resolución (HPLC), equipado con un desgasificador a vacío, un automuestreador,
una bomba binaria (Agilent series 1200, Agilent Technologies, Santa Clara, EEUU) y
una columna analítica de XDB-C18 de 4.6 mm x 50 mm y 1.8 μm de tamaño de
partícula (Zorbax Eclipse XDB-C18).
Este sistema HPLC estaba acoplado a un espectrómetro de masas de tiempo de
vuelo Agilent TOF 6220 (Agilent Technologies, Santa Clara, EEUU), ver Figura 1,
operando en modo de ionización positivo y negativo. El espectro de masas recogido
en el LC-TOFMS incluia el rango de masas de 50-1000 m/z. La medida de la masa
exacta de cada pico del cromatograma total se hizo calibrando con una disolución
patrón que contenía masas internas de purina (C5H4N4 de m/z 121.0508739) y HP-
921 (hexakis-(1H, 1H, 3H-tetrafluoropentoxy)-phosphazene (C18H18O6N3P3F24) de
m/z 922.009798).
14
FIGURA 1. Equipo de cromatógrafo de líquidos con espectrómetro de masas de
tiempo de vuelo acoplado.
La identificación y confirmación de presencia de los analitos se lleva a cabo
mediante LC-MS. El criterio seguido para la confirmación de presencia incluye tanto
la determinación de la masa exacta del ión concreto, con un error relativo de masa
máximo de 5 ppm de valor, como la determinación del tiempo de retención, con un
error máximo de 0,1 minutos. Como se muestra a continuación, la confirmación de
presencia se realiza mediante la combinación de determinación del tiempo de
retención con el cromatograma extraido (EIC) y la determinación de la masa exacta
del compuesto con el espectro de masas. En la Figura 2, se muestra a modo de
ejemplo el cromatograma del ión extraido (EIC) y el espectro de masa exacta
correspondiente al patrón de Bisfenol A.
5 x10
0 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4 4.5
5 5.5
6 6.5
7 7.5
8 8.5
9
-ESI EIC(227.1081) Scan Frag=160.0V Mix alta conc 30ppm negativo 160.d 15.02
Counts vs. Acquisition Time (min) 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17
5 x10
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
-ESI Scan (14.99-15.09 min, 7 scans) Frag=160.0V Mix alta conc 30ppm negati … 227.1078
255.2327 154.9735 204.9704 170.9467 311.0690
Counts vs. Mass-to-Charge (m/z) 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360
Cromatograma extraído de bisfenol A Espectro de masa exacta de bisfenol A
Figura 2.- Identificación de Bisfenol A (ESI -), mediante LC-TOF MS
15
2. Calibración, parámetros analíticos
Previamente al análisis de las muestras reales, se llevó a cabo una calibración del
instrumento con patrones de concentraciones comprendidas entre 1 y 100 μg/L,
preparadas a partir de una disolución mezcla que contenía los analitos de interés a
una concentración de 10 mg/L.
3. Análisis de las muestras
Se han analizado en su totalidad los alimentos objetos de nuestro estudio por
triplicado, para las distintas etapas de la metodología propuesta en el tratamiento
de las muestras (detalladas en el apartado 4.1 de esta Memoria).
A vista de los resultados obtenidos, las condiciones físico-químicas de las etapas
S1, S2, G1, G2 e I, no han demostrado la presencia de migrantes desde el material
polimérico del envase a los alimentos, siendo pues insuficientes los valores de los
parámetros considerados para que tenga lugar el proceso de migración, lo cual
asegura la inocuidad de los alimentos en estudio en una situación real similar a los
ensayos realizados en este trabajo.
4. Conclusiones
La naturaleza física de los alimentos estudiados, sólida, semisólida y
líquida no ha influido en ninguna de las etapas en estudio, para que
se produzca el fenómeno de migración desde el envase al alimento.
Los envases de material polimérico de los alimentos ensayados
sometidos a las condiciones de cada etapa, no han dado lugar a
presencia de migrantes en los alimentos procedente de los mismos.
Las diferentes matrices de los diez alimentos en sus distinto estados
físicos tampoco han demostrado relevancia para motivar el fenómeno
de migración entre el desde el envase al alimento.
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Una situación real de los alimentos próxima a las condiciones
consideradas en este trabajo, garantizaría su inocuidad y por tanto,
su propia seguridad alimentaría al haberse comprobado que no hay
migrantes presentes en los resultados obtenidos.