ES2278935T3 - Procedimiento y composiciones de conservacion de champiñones. - Google Patents
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Abstract
Método para conservar champiñones que comprende las etapas de: (i) poner en contacto los champiñones con una solución acuosa antimicrobiana que tiene un pH de 10, 5 a 11, 5; (ii) aclarar los champiñones al menos una vez con al menos una solución tampón acuosa neutralizante del pH que comprende un ácido orgánico y al menos una sal de un ácido orgánico y substancialmente exenta de ácido eritórbico y de eritorbato sódico; y (iii) poner en contacto los champiñones al menos una vez con al menos una solución que comprende un inhibidor del ennegrecimiento y un agente quelante.
Description
Procedimiento y composiciones de conservación de
champiñones.
Las frutas y verduras frescas cortadas, con el
mínimo procesado y listas para comer, son el segmento de crecimiento
más rápido del mercado de productos agrícolas. Las disoluciones de
sulfito se utilizaban históricamente para lavar frutas, verduras y
champiñones. Debido a los efectos perjudiciales del agua y a los
efectos indeseables de los sulfitos, no se han conseguido, sobre una
base comercialmente viable, champiñones mínimamente procesados o
listos para comer con una calidad y un tiempo de conservación
aceptables para el mercado al por menor.
Las prácticas comerciales de producción de
crecimiento de champiñones en abono de estiércol de caballo cubierto
con una fina capa de turba u otros "materiales de cobertura"
producen champiñones cosechados con aspecto indeseable y requiere
que el consumidor lave los champiñones antes de su uso. Los
champiñones se cosechan típicamente de forma manual lo que conlleva
la introducción y propagación de Pseudomonas fluorescentes y otros
organismos que degradan y que conducen a un deterioro y decoloración
de los champiñones.
Los consumidores indentifican la blancura y
limpieza de los champiñones frescos (Agaricus bisporus) como
los principales factores de calidad. Si pudiera desarrollarse un
procedimiento económico para eliminar el material de cobertura y el
abono de la superficie de los champiñones, al mismo tiempo que se
minimizara el ataque bacteriano, los procesadores podrían crear
nuevos mercados y aumentar las ventas de los champiñones. El
consumidor preferiría adquirir champiñones listos para usar que
estuvieran libres de tales contaminantes y tener la oportunidad de
mezclarlos con otros componentes alimenticios fácilmente. Según la
opinión del cultivador/procesador y del usuario final, los
champiñones entrarían entonces en la categoría de productos
agrícolas mínimamente procesados o frescos cortados y ocuparían la
conveniente sección de la isleta de productos agrícolas.
La decoloración de los champiñones es debida
principalmente a un ennegrecimiento enzimático que se inicia cuando
se permite que el sustrato y el enzima (tirosinasa o polifenol
oxidasa) se mezclen. La tirosinasa, que se encuentra de forma
natural en altos niveles en la cutícula del sombrero o en la
superficie de los champiñones, interacciona con un número de
sustancias fenólicas que también están presentes en el sombrero. En
el tejido sano, el enzima y el sustrato son segregados en
compartimentos subcelulares separados. Mediante la lesión mecánica,
bacteriológica o fisiológica del champiñón, se permite que el enzima
y el sustrato se mezclen y seguidamente tenga lugar la
decoloración. Debido a la frágil naturaleza de los champiñones y a
la susceptibilidad de ser atacados por bacterias, sería altamente
deseable desarrollar un protocolo comercialmente viable para
minimizar los daños mecánicos y bacteriológicos en el tejido del
champiñón e inhibir así el ennegrecimiento enzimático. Sería más
deseable combinar esto con una etapa de conservación que inhibiera
directamente el ennegrecimiento enzimático. Sería más eficaz si
tales tratamientos pudieran ser parte de un procedimiento de lavado
que eliminara también la materia de partículas indeseables que se
aferra en la superficies del sombrero del champiñón después de su
cosecha.
Tradicionalmente, las superficies de los
champiñones se han lavado con soluciones de sulfito para eliminar
restos indeseables y para blanquear los champiñones hasta el nivel
de blancura deseado. Sin embargo, en 1986, la FDA de los U.S.A.
prohibió la aplicación de compuestos de sulfito en champiñones
debido a las reacciones alérgicas experimentadas por los
consumidores asmáticos cuando estaban expuestos a tales compuestos.
Posteriormente a la prohibición, se han hecho numerosos intentos
para identificar compuestos de tratamiento alternativos a los
sulfitos. Aunque los champiñones tratados con soluciones de sulfito
exhiben un color muy deseable el día 1
(post-tratamiento), hay poca reducción de la
población microbiana en la superficie. Por lo tanto, el efecto
beneficioso de las soluciones de sulfito sobre la calidad es a corto
plazo. Después de solamente dos a tres días del almacenaje
refrigerado, el deterioro bacteriano de los champiñones tratados con
soluciones de sulfito es evidente. Los cultivadores aceptaron esta
desventaja comercial ya que los sulfitos son muy baratos y el
aspecto blanqueado combinado con la eliminación de restos
indeseables da lugar a un producto aceptable para periodos de tiempo
cortos. No obstante, esta vida útil corta no produce resultados
duraderos y es inadecuada para la distribución al por menor.
La prohibición de lavado con sulfitos estimuló a
los científicos a identificar sistemas alternativos y a ampliar el
tiempo de conservación con el fin de cumplir los requisitos para la
distribución al por menor. McConnell (1991) desarrolló una solución
de lavado acuosa conservante que contenía 10,000 ppm de peróxido de
hidrógeno y 1000 ppm de EDTA cálcico disódico. El peróxido de
hidrógeno funciona como bactericida vía daño oxidativo del ADN y
otros componentes celulares. El ácido entilendiaminotetraacético
(EDTA) aumenta la actividad antimicrobiana del peróxido de hidrógeno
y reduce el ennegrecimiento secuestrando el cobre, un cofactor
requerido por la tirosinasa. En 1994, Sapers modificó el protocolo
de McConnell en un procedimiento de dos fases en el que utilizó
10,000 ppm de peróxido de hidrógeno en la etapa 1 y una combinación
de eritorbato de sodio, cisteina y EDTA en la etapa dos. Aunque
estos protocolos fueron una mejora sobre los tratamientos de
sulfito, resultaban caros.
Es conocido que las soluciones con pH elevado
son efectivas como tratamiento antimicrobiano para los champiñones.
Catalano y Knabel (1994) determinaron que incrementando la solución
de lavado hasta pH 11.0 se producía al menos una reducción de
3-log 10 en el número de células de
Salmonella viables en el plazo de una hora de inoculación.
Niveles de pH más elevados son especialmente efectivos contra
organismos gram-negativos como las
Pseudomonas, el género predominante en champiñones (Aubrey).
En 1999, Beelman y Duncan incorporaron el uso de un baño de un pH
elevado con una solución antiennegrecimiento en un procedimiento de
dos etapas (U. S. Patent 5,919,507). El procedimiento de
Beelman-Duncan usaba una primera etapa a un pH
elevado como tratamiento antimicrobiano y una segunda etapa con
eritorbato de sodio, calcio y EDTA para minimizar el ennegrecimineto
enzimático. Aunque este procedimiento combinaba y mejoraba la
ensenyanza de McConnell y Sapers, se centraba estrechamente en una
secuencia de dos etapas con una selección química limitada en cada
paso del procedimiento. Específicamente, el procedimiento de
Beelman-Duncan limitaba el paso de neutralización de
pH al incluir soluciones de ácido eritórbico y eritorbato de sodio.
Además, Beelman aplicó la solución eritórbica inmediatamente después
del paso de contacto antimicrobiano. Esta secuencia restrictiva tuvo
como resultado la degradación rápida de la solución de eritorbato de
sodio en la etapa de neutralización y la necesidad de incrementar
las cantidades de materiales antiennegrecimiento. En consecuencia,
el procedimiento de Beelman no abordaba la variabilidad de la
materia prima y resultaba demasiado caro para ser adoptado por los
procesadores y no consiguió la viabilidad comercial.
Aunque la ciencia de la conservación de
champiñones frescos ha avanzado desde los días de las soluciones de
lavado con sulfitos, sigue habiendo una necesidad de un método
eficaz y económico para el tratamiento de champiñones que elimine el
abono y el material de cobertura, reduzca la actividad microbiana,
minimice el ennegrecimiento enzimático y en consecuencia mejore la
apariencia y aumente el tiempo de conservación de los champiñones
frescos enteros y cortados.
La presente invención proporciona un método para
conservar champiñones que es rentable y proporciona tiempo de
conservación adecuado para la distribución al detalle del producto.
El método comprende de los pasos de contactar los champiñones con
una solución antimicrobiana; aclarar los champiñones con una
solución tampón neutralizante; y tratar los champiñones con un
inhibidor del ennegrecimiento y un agente quelante.
Específicamente, la presente invención
proporciona un método para conservar los champiñones que comprende
los pasos de poner en contacto los champiñones con una solución
antimicrobiana de un pH de 10,5 a 11,5; aclarar los champiñones al
menos una vez con al menos una solución acuosa de pH neutralizante
que comprende ácido orgánico y al menos una sal de un ácido orgánico
sustancialmente libre de ácido eritórbico y eritorbato de sodio; y
contactar los champiñones al menos una vez con al menos una solución
que comprende un inhibidor del ennegrecimiento y un agente
quelante.
La invención además proporciona un procedimiento
de tres etapas que incluye calcio y EDTA para minimizar el
ennegrecimiento enzimático en la tercera etapa.
Las figuras 1 y 2 son representaciones gráficas
de resultados de un ensayo realizado utilizando el procedimiento de
tres etapas de la presente invención.
La presente invención está basada en el
descubrimiento que el método de conservación de tres etapas para
champiñones proporciona mejor eficiencia y eficacia en el lavado y
la conservación de champiñones a escala comercial.
La presente invención utiliza una solución de pH
elevado como tratamiento antimicrobiano para champiñones frescos
enteros o cortados. Esto reduce significativamente la carga
microbiana y reduce la desomposición bacteriológica del tejido del
champiñón y el posterior ennegrecimiento. Sin embargo, el tejido del
sombrero del champiñón es susceptible al daño por la exposición a la
solución de pH elevado. Por lo tanto, el presente procedimiento
incluye una neutralización rápida tras el lavado a pH elevado. La
neutralización rápida minimiza el daño del tejido. La neutralización
rápida es importante para la calidad del producto acabado y el
tiempo de exposición debe ser controlado cuidadosamente.
La presente invención también incluye una etapa
anti-ennegrecimiento para tratar el ennegrecimiento
enzimático. La etapa anti-oscurecimineto emplea una
solución que comprende antioxidante o inhibidor del ennegrecimiento,
y preferentemente calcio para mantener el tejido celular y para
aumentar la inhibición del ennegrecimiento. El EDTA también se
utiliza preferentemente para aumentar aún más la inhibición del
ennegrecimiento. Mediante la separación de la etapa de
neutralización y de la etapa anti-ennegrecimiento,
el procedimiento resulta rentable debido al agotamiento reducido de
la solución anti-ennegrecimiento relativamente cara.
Por tanto, la presente invención consiste en tres etapas
funcionales diferentes: una etapa anti-microbiana,
una etapa de neutralización y una etapa
anti-ennegrecimiento.
El primer paso del presente procedimiento
implica poner en contacto los champiñones con una solución tampón
anti-microbiana de un pH de 10,5 a 11,5. En esta
solución puede utilizarse una amplia variedad de componentes para
alcanzar el pH deseado, incluyendo, por ejemplo, bicarbonato de
sodio, carbonato de sodio y hidróxido de sodio. Los componentes
tamponantes pueden ser usados solos o en combinación. De estos
componentes tamponantes, la combinación de bicarbonato de sodio y
carbonato de sodio es preferida. De 0,3 a 0,5% en peso de
bicarbonato de sodio y de 0.05 a 0.10% en peso de bicarbonato de
sodio, se ha encontrado particularmente satisfactoria. En general,
el contacto inicial con la solución tampón
anti-microbiana se lleva a cabo durante 20 a 40
segundos a temperaturas ambientes de aproximadamente 25ºC. De alguna
manera las temperaturas elevadas pueden proporcionar una acción
antimicrobiana mayor, lo que permite menores tiempos de estancia en
esta solución.
Posteriormente, los champiñones se ponen en
contacto al menos una vez con al menos una solución tampón acuosa de
pH neutralizante que comprende ácido orgánico y al menos una sal de
un ácido orgánico y sustancialmente libre de ácido eritórbico y
eritorbato de sodio. Esto se puede llevar a cabo aplicando la
solución tampón mediante cualquier medio adecuado, incluyendo, por
ejemplo, por sumersión, pulverización y en cascada. En general, esta
solución neutralizante tiene un pH de 3,0 a 5,0. Los ácidos y bases
usados para la preparación de la sales son preferentemente ácidos y
bases débiles. Entre los ácidos orgánicos y sales de ácidos
orgánicos representativos que pueden ser usados en el presente
procedimiento se incluyen ácido cítrico y citrato de sodio,
respectivamente. Por ejemplo, puede utilizarse de forma efectiva una
solución 0,1 N de ácido cítrico, de un pH de aproximadamente 3,5.
La combinación de ácido cítrico y citrato de sodio es preferida,
pero otros ácidos, sales, y combinaciones serán fácilmente evidentes
para aquellos expertos en la materia. Por ejemplo, otros ácidos que
pueden ser usados incluyen los ácidos málico, acético, fosfórico y
láctico.
La etapa de aclarado se lleva a cabo para
reducir el pH de los champiñones hasta sustancialmente el pH
natural. En este contexto, el aclarado se lleva a cabo de forma
adecuada con la solución tampón acuosa a un pH de 3,0 a 5,0. El
tiempo de contacto variará, por ejemplo, con el pH de los
champiñones después del tratamiento con la solución antimicrobiana y
del volumen de solución de aclarado, pero típicamente es entre 10 y
30 segundos.
La tercera etapa del procedimiento de la
presente invención es tratar los champiñones al menos una vez con al
menos una solución que comprende un inhibidor del ennegrecimiento y
un agente quelante. Se puede usar una amplia variedad de inhibidores
del ennegrecimiento conocidos en la técnica, los cuales retardan el
efecto de la tirosinasa. Estos son normalmente agentes reductores,
de los cuales eritorbato de sodio, ácido eritórbico, ácido ascórbico
y ascorbato de calcio son representativos, y los cuales son
preferidos. Se puede usar un amplio rango similar de agentes
quelantes conocidos, los cuales tengan una gran afinidad por el
cobre. Estos pueden incluir, por ejemplo, polifosfatos tales como
hexametafosfato de sodio, y otros actualmente aprobados para el uso
en frutas y vegetales, y categorizados por la Food and Drug
Administration como recognodicos generalmente como seguros
(Generally Recognized As Safe, GRAS). Se ha encontrado
particularmente satisfactorio el EDTA cálcico disódico, y es en
consecuencia preferido.
El pH de la soluciones individuales puede ser
controlado con la finalidad de mantener el pH óptimo y la
concentración de eritorbato de sodio controlada para maximizar la
inhibición del ennegrecimiento enzimático de los champiñones. En una
realización preferida del presente procedimiento, la solución
utilizada en la tercera etapa de tratamiento comprende además
cloruro de calcio. El pH de las soluciones individuales es
controlado con la finalidad de mantener el pH óptimo y la
concentración de eritorbato de sodio controlada para maximizar la
inhibición del ennegrecimiento enzimático de los champiñones.
Ventajas del presente procedimiento sobre otros
procedimientos de múltiples etapas incluyen el uso de soluciones con
pH elevado en la primera etapa, que tiene como resultado mejoras en
la muerte de los microbios, una etapa de neutralización rápida que
minimiza el daño del tejido, menos transferencia y una reducción del
índice de agotamiento de los caros productos químicos
antiennegrecimiento, mejor eliminación de la suciedad, menor
absorción de la solución (una absorción elevada de la solución
produce la aparición de una ligera decoloración gris, referida
comúnmente como "window paning"), costes de carga del depósito
reducidos, agotamiento reducido de los ingredientes y menos espuma
en el depósito final.
El presente procedimiento comprende
preferentemente la incorporación, en al menos una etapa de
tratamiento, de al menos una composición antiespumante. Pueden
utilizarse una amplia variedad de composiciones desespumantes o
antiespumantes o surfactantes conocidos, de los cuales las
emulsiones de silicona han resultado ser particularmente
satisfactorias y por lo tanto son preferidas. Para una eficacia
máxima, este componentes se añade preferentemente en la primera o
segunda etapas del presente procedimiento. La cantidad específica
dependerá del surfactante seleccionado y del volumen de los baños
de tratamiento, como pueden determinar fácilmente los expertos en la
materia.
El procedimiento puede ser y preferentemente es
un procedimiento continuo en el que los champiñones se introducen en
un primer depósito y se transportan en cada etapa con un mínimo daño
mecánico. Un daño mecánico de consideración conduce a un
ennegrecimiento excesivo y al agotamiento de los ingredientes
activos. Las soluciones de bicarbonato de sodio y de carbonato de
sodio se ajustan al pH más elevado con hidróxido de sodio para
conseguir el elevado estado de pH en la primera etapa y se mantienen
a una temperatura de al menos aproximadamente 25ºC. En general, de
alguna manera las elevadas temperaturas mejoran la muerte de los
microbios. Para evitar el daño tisular, el tiempo de exposición se
limita generalmente a aproximadamente 20-40
segundos. Después de la etapa antimicrobiana, el pH de los
champiñones preferentemente se ajusta rápidamente a aproximadamente
6,5, que es fisiológicamente más aceptable para los champiñones. La
rápida reducción del pH se consigue durante la segunda etapa del
procedimiento o en la etapa de aclarado. El aclarado puede llevarse
a cabo en un depósito que contenga un tampón de citrato preparado a
partir de un ácido orgánico y una sal de un ácido orgánico y que
esté a temperatura ambiente. Para minimizar la absorción de
solución, preferentemente los champiñones permanecen en la etapa
dos durante sólo aproximadamente 10-30 segundos.
Seguidamente se transportan, preferentemente mediante una cinta
transportadora que minimice la intensidad de la sumersión, de nuevo
para minimizar la absorción de solución, a la etapa tres (etapa de
antiennegrecimiento). La solución de la etapa de antiennegrecimiento
se mantiene de forma deseable a temperatura ambiente y
preferentemente comprende eritorbato de sodio, cloruro cálcico y
EDTA como tratamiento para minimizar el ennegrecimiento enzimático.
Los champiñones pueden permanecer en esta solución durante
aproximadamente 20-40 segundos. La inmersión total o
el tiempo de exposición a la solución durante el procedimiento de
tres etapas se limitan preferentemente a aproximadamente
50-110 segundos.
Cuando se compara con otros protocolos de
tratamiento tal como el procedimiento del metabisulfito sódico o el
de dos etapas de Beelman-Duncan, los champiñones
resultantes del procedimiento de la presente invención son
superiores por varias razones. Aunque los champiñones tratados con
sulfitos pueden tener inicialmente una mejor blancura que los
champiñones tratados mediante la presente invención, los que
resultan de la presente invención presentan una mejor apariencia
posteriormente durante el tiempo de conservación y presentan un
tiempo de conservación más largo con un color aceptable. Utilizando
este procedimiento se obtiene una reducción significativa de la
carga microbiana mientras que los sulfitos tienden a presentar un
efecto bactericida bajo o inexistente. Cuando se comparan con los
del procedimiento de dos etapas de Beelman-Duncan,
los champiñones del presente procedimiento de tres etapas absorben
menos solución; tiene una mayor reducción de la carga microbiana y
presentan menos ennegrecimiento enzimático. Las tres etapas
diferentes permiten la optimización de cada componente funcional del
procedimiento y la minimización del agotamiento de los componentes
activos en la etapa de antiennegrecimiento. Esto tiene como
resultado una reducción significativa de los costes del
procedimiento por unidad de peso del los champiñones
tratados.
tratados.
La presente invención se ilustra adicionalmente
en los siguientes ejemplos específicos, utilizando los materiales,
equipamiento y procedimientos de ensayo descritos. Materia
prima.
Para el ensayo se utilizaron champiñones
(Agaricus bisporus) blancuzcos híbridos. Debido a la
inherente variabilidad en los champiñones producidos comercialmente
todos los siguientes estudios se llevaron a cabo con champiñones
similares pero cultivados y recolectados bajo condiciones de
producción comercial en el sureste de Pennsylvania. No se realizó
ninguna clasificación más allá de los protocolos comerciales
normales. Se utilizaron compuesto de estiércol de caballo
tradicional y prácticas de producción convencionales. Los
champiñones generalmente se recolectaron temprano el día del
procesado. Se utilizó un compuesto de la recolección siendo la única
diferencia la recolección o "flush" tal como se refiere
normalmente en la industria. Como la enseñanza de esta invención es
un procedimiento comercialmente viable la utilización de champiñones
de una calidad media se consideró muy importante. Los primeros y
segundos champiñones recolectados, que constituían la mayoría de los
champiñones comercializados, se utilizaron para los ensayos a escala
piloto y en un determinado ensayo se utilizaron los primeros o los
segundos champiñones recolectados. Los champiñones recolectados se
almacenaron a 2-4ºC antes de su procesado. Los
experimentos se llevaron a cabo con champiñones cortados y
enteros.
Las soluciones de tratamiento se prepararon
generalmente utilizando agua municipal o de pozo. Sin embargo, el
agua se analizó para determinar el pH y cualquier concentración no
usual de elementos específicos.
Los estudios iniciales y los ensayos previos a
escala piloto compararon el procedimiento de dos etapas de Beelman
et al con el presente procedimiento de tres etapas. Todos los
tratamientos de lavado posteriores en los que se utilizaron
champiñones cultivados comercialmente consistieron en tres etapas
distintas: la primera etapa es un lavado antimicrobiano a pH elevado
(tampón de bicarbonato de sodio y carbonato de sodio de pH
10,5-11,5), la segunda etapa es un paso de
neutralización para devolver a los champiñones el pH fisiológico
normal tan pronto como fuera posible, la tercera etapa es un paso de
conservación (normalmente una mezcla de eritorbato de sodio, cloruro
de calcio y EDTA). Es extremadamente importante neutralizar la
solución de pH elevado rápidamente para evitar el daño tisular y el
subsiguiente ennegrecimiento enzimático acelerado y el crecimiento
microbiano.
La etapa uno (mostrada en la Tabla 1) utiliza
una combinación de carbonato de sodio 0,04 M y bicarbonato de sodio
0,01 M ajustada a pH 11,2 con hidróxido de sodio 10 N. Se añade un
surfactante para evitar la espumación en el depósito de tratamiento
y subsiguiente trasvase al depósito dos. La temperatura de la
solución se mantiene a 25ºC.
La solución de neutralización de la etapa dos es
un tampón de citrato 0,05 M de ácido cítrico y citrato de sodio para
alcanzar un intervalo de pH de 2,5-4,0 siendo el
objetivo un pH de 3,6. La temperatura de esta solución es la
ambiente.
La etapa tres de antiennegrecimiento empleó una
solución de eritorbato de sodio (2,0-3,0% en peso),
EDTA cálcico disódico (1% en peso) y cloruro de calcio anhidro
(0,1-0,2% en peso). La temperatura de la etapa 3 es
la ambiente.
El pH de las soluciones individuales se controla
con el propósito de mantener el pH óptimo y la concentración de
eritorbato de sodio se controla para maximizar la inhibición del
ennegrecimiento enzimático de los champiñones.
Tres depósitos de tamaño comercial (Figura 1)
fueron llenados con una solución preparada con agua. La temperatura
del depósito 1 se mantiene a 25ºC mientras que la temperatura del
depósito 2 y del depósito 3 está equilibrada con las condiciones
ambientales. Las soluciones químicas y las condiciones usadas en los
depósitos individuales están resumidas en la tabla 1. El
procedimiento de una sola etapa es la práctica actual que utiliza
soluciones de sulfito para blanquear y mantener los champiñones. El
procedimiento de dos etapas es el procedimiento desarrollado por
Beelman y Duncan.
Los champiñones son vertidos suavemente en el
Depósito 1 y movidos suavemente por el depósito a la velocidad
designada mediante palas. La línea de procedimiento es un
procedimiento continuo en una transición depósito a depósito tan
delicada como sea posible y con la mínima sumersión para minimizar
la absorción de la solución y el daño de los champiñones. El exceso
de humedad fue drenado durante la transición del Depósito 1 al
depósito 2, lo cual ayudó a minimizar la transferencia al Depósito
2.
La eficacia de los tratamientos individuales
para mantener la blancura e inhibir el ennegrecimiento en el
procesado posterior fue determinado midiendo el color del sombrero
del champiñón en días designados de almacenamiento. El color se
midió en tres lugares de la superfície del sombrero de cada
champiñón usando tanto observación visual como un colorímetro
triestímulo. El colorímetro fue calibrado usando una placa estándar
suministrada con el instrumento y coordenadas de color L*a*b fueron
usadas para todas las medidas. Como referencia estándar para el
cálculo interno de la desviación de color general (Delta E) de la
del "champiñón blanco ideal" (Solomon, 1991) se utilizó un
color objetivo de L=97.00, a=2.00, y b=0.00
En muchos estudios, el sombrero (visual), el
color del pie y la maduración se clasificaron en una escala del 1 al
5 siendo 1 el mejor. Se tomó nota del aroma y del alcance de la
degradación microbiana visible.
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Las soluciones de tratamiento se prepararon con
agua desionizada, La etapa 1 se mantuvo a 25ºC para los
procedimientos de lavado de múltiples etapas mientras que el control
de sulfito se hizo a temperatura ambiente, El objetivo fue
identificar un procedimiento que cumpliera los objetivos económicos
del procesador y de los resultados de producción (calidad y tiempo
de conservación) tan buenos o mejores que los del procedimiento de
dos etapas presentado por Beelman y Duncan, Los champiñones se
mantuvieron a 10ºC, Los procedimientos de tres etapas (tratamientos
5, 7, 9) produjeron resultados tan buenos buenos o mejores que los
del mejor procedimiento de 2 etapas con respecto a la calidad
general y el tiempo de conservación, El tratamiento 7 fue el mejor
con respecto a la apariencia debido en parte al reducido tiempo de
exposición y a la menor absorción de la solución.
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Ejemplo 1,
continuación
El procedimiento de 3 etapas (tratamiento 7)
produjo champiñones de igual o mejor calidad que el procedimiento de
2 etapas tal como ilustran los valores L* (lecturas del blanco), El
reducido tiempo de exposición también limitaba la absorción de la
solución, la cual es perjudicial para la calidad y el tiempo de
conservación.
Tratamiento de tres etapas que ilustra un
rendimiento igual o superior con tiempos de exposición reducidos y
una concentración de eritorbato reducida que tiene como resultado un
coste de procesado aceptable. Los tratamientos de tres etapas 2, 3,
5 y 6 superaron los procedimientos de dos etapas en la duración del
período de tiempo de conservación tal como se ilustra mediante las
lecturas de valores de L* más altos. La ventaja del procedimiento de
tres etapas es en el día 6 cuando el consumidor al detalle ve el
producto normalmente.
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Ejemplo
4
Los champiñones de la primera cosecha
("first-flush") se trataron con diversas
variaciones del procedimiento de tres etapas así como con el
procedimiento de dos etapas estándar de Beelman y Duncan. El control
fueron champiñones lavados con sulfito producidos comercialmente. El
depósito 1 era tampón de carbonato de sodio al 0,414% y bicarbonato
de sodio al 0,084% (0,05 M), pH=10,5, temperatura 25ºC; el depósito
2 era tampón de ácido cítrico al 0,49% y citrato de sodio al 0,72%,
pH 4,5, temperatura 14ºC; el depósito 3 era eritorbato de sodio
(monohidrato al 3,0%, 100 ppm de EDTA cálcico disódico, 1000 ppm
cloruro de calcio (dihidrato, pH 7,2-7,4. Tras el
lavado, los champiñones se colocaron en almacenamiento en frío antes
del enfriamiento al vacío. Los champiñones se enfriaron al vacío
durante 18 min hasta una temperatura interna de
2-3ºC. Los champiñones se empaquetaron en
recipientes ondulados ventilados comerciales de
10-LB (4,5 kg). Los champiñones tratados con los
tratamientos de tres etapas mantuvieron una calidad de tiempo de
conservación al igual que los tratados con la solución de sulfato
comercial. No hubieron grandes diferencias entre los diferentes
tratamientos de tres etapas y los champiñones presentaron
2-3 días adicionales de calidad de venta. Los
tratamientos de tres etapas fueron superiores al procedimiento de
dos etapas estándar. Se utilizó una escala de clasificación general
(1=el mejor) para comparar los
procedimientos.
procedimientos.
El hecho de que el procedimiento de 3 etapas
funcionara también con respecto a la apariencia al igual que como
con el lavado de sulfito comercial (prohibido por la FDA) y
proporcionara un tiempo de conservación adicional indicó que este
procedimiento resultara adecuado para su uso comercial. Los
resultados son especialmente significativos debido a que la materia
prima de partida eran champiñones de la primera recolección
("first-flush"), que generalmente son de
inferior calidad que los de la segunda recolección ("sedond
flush").
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Ejemplo
5
Champiñones de la primera y segunda recolección
("first y second flush") irrigados con cloruro de calcio se
lavaron en el procedimiento de tres etapas estándar, un
procedimiento de dos etapas modificado en el que la segunda y
tercera etapas se combinaron y un ensayo en cubeta para evaluar la
importancia del daño mecánico. Los champiñones que se lavaron en el
ensayo de cubeta del procedimiento de 3 etapas se consideraron
"excelentes" y casi tan buenos como los champiñones lavados con
sulfito. Los lavados con el procedimiento estándar de 3 etapas se
consideraron "buenos" el día 2 y fueron todavía de aceptables a
marginales el día 6, pero no eran tan brillantes como los del ensayo
en cubeta. Sin embargo, los champiñones tratados mediante el
procedimiento de 3 etapas se consideraron más brillantes que los
champiñones lavados con el procedimiento de 2 etapas, confirmándose
así la necesidad de separar las funcionalidades de los ingredientes
en depósitos separados.
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- Etapa 1 -
- 40 seg (el objetivo es 30 seg) en carbonato de sodio al 0,424%, bicarbonato de sodio al 0,084% a aprox, 25ºC, pH 10,5
- Etapa 2 -
- 45 seg (tiempo objetivo 15 seg) en ácido cítrico al 0,49%, citrato sódico al 0,72% a aprox, 16ºC, pH 4,6.
- Etapa 3 -
- 16 seg (tiempo objetivo 15 seg) en eritorbato sódico al 3,0%, EDTA cálcico disódico al 0,1%, cloruro de calcio al 0,1% a aprox, 16ºC, pH 7,3
Aclarado post-tratamiento - 1
oz/LB (62 g/kg)
\newpage
Para confirmar aún más la importancia de separar
las etapas funcionales del procedimiento de lavado se ensayó un
procedimiento de 2 etapas modificado en el que se combinaron las
etapas 2 y 3 del procedimiento de 3 etapas.
- Etapa 1 -
- 45 seg (tiempo objetivo 30-45 seg) en carbonato de sodio al 0,424%, bicarbonato de sodio al 0,084% a aprox, 25ºC, pH 10,5.
- Etapa 2 -
- 16 seg (tiempo objetivo 15 seg) en eritorbato de sodio al 3,0%, cloruro de calcio al 0,1%, EDTA cálcico disódico al 0,1%, y ajustada a pH 4,8 con ácido cítrico.
Aclarado de post-tratamiento - 1
oz/LB (62 g/kg)
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Ejemplo
6
Un procedimiento de 3 etapas utilizando
pulverizadores para la etapa 2 y la etapa 3 preferentemente a la
sumersión. Champiñones de cuatro niveles de calidad diferentes se
lavaron utilizando el procedimiento de tres-etapas
pero con la sustitución del depósito 2 y el depósito 3 por
pulverizadores.
El producto acabado se almacenó a 35ºF y se
comparó con los controles no lavados y los champiñones lavados con
sulfito.
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- Grupo 1:
- Segundo despunte, champiñones de tamaño medio (mejor calidad de los cuatro grupos) cogidos y lavados el mismo día.
- Grupo 2:
- Segundo despunte, champiñones de tamaño medio cogidos el mismo día, en cultivos de 1/2-LB (227 g), enfriados al vacío (segunda mejor calidad)
- Grupo 3:
- Champiñones del primer despunte de California de tamaño medio cogidos el día anterior, en canastos ("lugs"), enfriados al vacío (peor calidad de las cuatro categorías)
- Grupo 4:
- Champiñones del primer despunte de tamaño medio cogidos el mismo día, en canastos ("lugs"), no enfriados al vacío.
- Etapa 1 -
- 15-30 seg a 25ºC en carbonato de sodio al 0,424%, bicarbonato de sodio al 0,084% (pH 10,4)
- Etapa 2 -
- 20 seg a 13ºC en citrato de sodio al 0,72%, ácido cítrico al 0,49%
- Etapa 3 -
- 10 seg a 13ºC en eritorbato de sodio al 3,5%, cloruro de calcio al 0,2% y EDTA cálcico disódico al 0,1%
Los champiñones fueron evaluados por personal
técnico de un procesador de champiñones comercial.
Los champiñones se mantuvieron a temperatura
ambiente durante aproximadamente 30 min después del lavado,
seguidamente se colocaron en el refrigerador a 35ºF (1,7ºC), Las
cestas se apilaron y se destaparon. El control (champiñones no
lavados y sulfatados) se colocaron cerca del material tratado.
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- Grupo 1 -
- El producto lavado tenía buen aspecto, los sombreros eran blancos en la parte superior, ligeramente grises por los lados. Ligeramente mejores que los lavados con sulfito el mismo día; los lavados con sulfito eran ligeramente amarillos. Los extremos del pie ok, de ligeramente a moderado marrón.
- Grupo 2 -
- el producto del lavado de 3 etapas tenía buen aspecto, con alguna maca, por lo demás tan buenos como el grupo 1.
- Grupo 3 -
- procedimiento de 3 etapas tenía aspecto marginal como en el día 0. Aceptable para cortar.
- Grupo 4 -
- procedimiento de 3 etapas tenía aspecto aceptable a marginal, muchas macas, en general no tan brillante como los grupos 1 y 2.
Aunque había un daño mecánico considerable los
champiñones procesados con 3 etapas eran aceptables y se
consideraron mejores que los del control tratados con sulfito.
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Día
5
Los champiñones procesados con 3 etapas todavía
tenían buen aspecto con pequeñas diferencias en el día 3. El
producto agrícola tratado era ligeramente mejor que los controles no
lavados y significativamente mejor que el producto lavado con
sulfito, que continuó a amarillo.
\vskip1.000000\baselineskip
Día
7
El producto tratado tenía todavía buen aspecto.
El producto lavado en 3 etapas claramente tenía mejor aspecto que
los controles no lavados y mucho mejor que los champiñones lavados
con sulfito. Había alguna mancha en los controles no lavados pero
ninguna en los champiñones lavados.
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Ejemplo
7
Los tratamientos fueron los mismos que en el
Ejemplo 6.
Esta prueba fue similar a la descrita en el
Ejemplo 5 pero con menos cantidad de materia prima de partida. Los
champiñones se vertieron en una parrilla (inclinada hacia el
depósito 1) para eliminar restos. Los champiñones permanecieron en
el recipiente de lavado durante 15-30 seg. La etapa
2 consistió en boquillas de pulverización montadas sobre una cinta
transportadoras y suministradas por un depósito de
50-gal (0,19 m^{3}). Los champiñones se dejaron
secar y se clasificaron por defectos y tamaño.
En general los resultados no fueron tan buenos
debido a la inferior calidad de la materia prima de partida. Ninguno
de los champiñones en esta prueba fueron de calidad superior y
algunos fueron claramente de una calidad marginal en el momento del
lavado. Tres de los seis grupos ensayados se recolectaron el día
antes.
Palé 1 (grande, segundo despunte, recolectados
el día antes del lavado, calidad decente antes del lavado)
- Cortados -
- calidad excelente (clasificados 8-9 en una escala del 1 al 10, siendo el 10 el mejor)
- Enteros -
- buena calidad - el mayor problema eran manchas marrones debidas al daño mecánico (clasificados 7)
\vskip1.000000\baselineskip
Palé 2 (medianos, segundo despunte, recolectados
el día antes del lavado, calidad razonable antes del lavado)
- Cortados -
- calidad excelente (clasificados 9)
- Enteros -
- calidad buena - el mayor problema eran las manchas marrones debidas al daño mecánico (clasificados 7)
- Controles no lavados -
- eran en general marrones (clasificados 3)
\vskip1.000000\baselineskip
Palé 3 (medianos, primer despunte, recolectados
el día antes del lavado, baja calidad antes del lavado)
- Cortados -
- calidad buena (clasificados 7 en una escala del 1 al 10)
- Enteros -
- calidad decente (clasificados 6 en una escala del 1 al 10)
- Controles no lavados -
- en general algo marrones (clasificados 4)
\vskip1.000000\baselineskip
Palé 4 (tamaño medio, primer despunte, cogidos
el día del lavado, calidad decente antes del lavado)
- Cortados -
- calidad muy buena (clasificados 8)
- Enteros -
- calidad buena - ennegrecimiento donde hubo daño mecánico (clasificados 7)
- Controles no lavados -
- en general un poco marrones (clasificados 5)
\vskip1.000000\baselineskip
Palé 5 (botones, cogidos el día del lavado,
calidad baja antes del lavado)
- Enteros -
- calidad marginal (clasificados 5)
\vskip1.000000\baselineskip
Palé 6 (medianos, primer despunte, cogidos el
día del lavado, buena calidad antes del lavado)
- Cortados -
- marginal - calidad inaceptable, muchos grisáceos (clasificados 4)
- Enteros -
- calidad decente (clasificados 6)
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Ejemplo
8
El mayor factor de coste en el procedimiento de
dos etapas es el eritorbato, añadido como eritorbato de sodio y
ácido eritórbico. El mayor factor de coste en el procedimiento de
tres etapas es el eritorbato de sodio, La concentración de
eritorbato debe mantenerse entre aproximadamente un 2 y un 3% para
conservar de forma efectiva la apariencia de los champiñones
lavados. Por tanto, el agotamiento y el mantenimiento del eritorbato
es un componente crítico tanto en la eficacia como en la economía de
ambos procedimientos de lavado.
Los champiñones se lavaron en pruebas
comerciales separadas de los procedimientos de dos etapas y de tres
etapas. Se controlaron los cambios en la concentración de eritorbato
en el depósito 2 del procedimiento de dos etapas y en el depósito 3
del procedimiento de tres etapas. Se calculó el mantenimiento del
eritorbato en base a la concentración de eritorbato medida y el
volumen del depósito.
Las condiciones del procedimiento de dos etapas
fueron las siguientes: Las condiciones del depósito de la etapa uno
fueron 400 galones (1,55 m^{3}) en bicarbonato de sodio al 0,43%,
hidróxido de sodio al 0,18% pH 10,4, a 24,2ºC, 23 seg tiempo de
estancia. Las condiciones del depósito de la etapa dos fueron 550
galones (2,08 m^{3}) en eritorbato de sodio al 2,4%, ácido
eritórbico al 0,6%, cloruro de calcio al 0,1%, EDTA al 0,1%, pH 4,7,
15,8ºC, 60 seg de tiempo de estancia.
Las condiciones del procedimiento de tres etapas
fueron las siguientes: Las condiciones del depósito en la etapa uno
fueron 400 galones (1,55 m^{3}) en carbonato de sodio al 0,43%,
bicarbonado de sodio al 0,084%, pH 10,4, a 21,7ºC, 30 seg tiempo de
estancia. Las condiciones del depósito de la etapa dos fueron 550
galones (2,08 m^{3}) en ácido cítrico al 0,49%, citrato sódico al
0,72%, pH 4,5, 18ºC, 35 seg de tiempo de estancia. Las condiciones
del depósito de la etapa tres fueron 190 galones (0,72 m^{3}) en
eritorbato de sodio al 3%, cloruro de calcio al 0,1%, EDTA al 0,1%,
15 seg de tiempo de estancia.
El agotamiento del eritorbato es de dos a tres
veces mayor para el procedimiento de dos etapas comparado con el
procedimiento de tres etapas. Utilizando el procedimiento de tres
etapas pueden procesarse aproximadamente tres veces el peso de
champiñones por LB de eritorbato sódico en comparación con el
procedimiento de dos
etapas.
etapas.
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Ejemplo
9
Se compararon los costes de llenado de los
depósitos de tamaño comercial para el procedimiento de dos etapas
con los del procedimiento de tres etapas. Los costes están
representados como costes indexados con el coste de EDTA cálcico
disódico fijado arbitrariamente en 100. El coste de los otros
ingredientes individuales es en relación al
EDTA.
EDTA.
Las condiciones del procedimiento de dos etapas
fueron las siguientes: Las condiciones del depósito de la etapa uno
fueron 400 galones en bicarbonato de sodio al 0,43%, hidróxido de
sodio al 0,18% pH 10,4, a 24,2ºC, 23 seg tiempo de estancia. Las
condiciones del depósito de la etapa dos fueron 550 galones en
eritorbato de sodio al 2,4%, ácido eritórbico al 0,6%, cloruro de
calcio al 0,1%, EDTA al 0,1%, pH 4,7, 15,8ºC, 60 seg de tiempo
de
estancia.
estancia.
Las condiciones del procedimiento de tres etapas
fueron las siguientes: Las condiciones del depósito en la etapa uno
fueron 400 galones (1,55 m^{3}) en carbonato de sodio al 0,43%,
bicarbonado de sodio al 0,084%, pH 10,4, a 21,7ºC, 30 seg tiempo de
estancia. Las condiciones del depósito de la etapa dos fueron 550
galones (2,08 m^{3}) en ácido cítrico al 0,49%, citrato sódico al
0,72%, pH 4,5, 18ºC, 35 seg de tiempo de estancia. Las condiciones
del depósito de la etapa tres fueron 190 galones (0,72 m^{3}) en
eritorbato de sodio al 3%, cloruro de calcio al 0,1%, EDTA al 0,1%,
15 seg de tiempo de estancia.
La adición de un tercer depósito de tratamiento
y la separación de los tratamientos de neutralización y del
inhibidor del ennegrecimiento llevadas a cabo en el procedimiento de
tres etapas, tuvieron como resultado costes significativamente
menores para cargar los depósitos de tratamiento de tamaño comercial
tal como se muestra en los análisis posteriores. El coste inicial
para llenar los tres depósitos en el procedimiento de tres etapas es
un 60% inferior al coste para llenar los dos depósitos en el
procedimiento de dos etapas.
\vskip1.000000\baselineskip
Coste indexado total para cargar los depósitos:
4568,34
Los champiñones se lavaron en una prueba
comercial con el procedimiento de tres etapas. Las condiciones del
procedimiento de tres etapas fueron las siguientes: Las condiciones
del depósito en la etapa uno fueron carbonato de sodio al 0,43%,
bicarbonado de sodio al 0,084%, pH 11,1, a 25,0ºC, 30 seg de tiempo
de estancia. Las condiciones del depósito de la etapa dos fueron
ácido cítrico al 0,49%, citrato sódico al 0,72%, pH 4,5, 15 seg de
tiempo de estancia. Las condiciones del depósito de la etapa tres
fueron eritorbato de sodio al 3%, cloruro de calcio al 0,2%, EDTA al
0,1%, 35 seg de tiempo de estancia.
Se recogieron muestras por triplicado en cada
punto de muestreo. Todas las muestras se analizaron para aeróbicos y
pseudomonas fluorescentes.
Tal como se muestra en la figura 1, el
procedimiento de tres etapas dio como resultado una reducción de la
población media de aeróbicos de 17 veces en los champiñones lavados.
Se encontró una reducción de 11 veces en la población de pseudomonas
tal como se refleja en la figura 2.
Claims (15)
1. Método para conservar champiñones que
comprende las etapas de:
- (i)
- poner en contacto los champiñones con una solución acuosa antimicrobiana que tiene un pH de 10,5 a 11,5;
- (ii)
- aclarar los champiñones al menos una vez con al menos una solución tampón acuosa neutralizante del pH que comprende un ácido orgánico y al menos una sal de un ácido orgánico y substancialmente exenta de ácido eritórbico y de eritorbato sódico; y
- (iii)
- poner en contacto los champiñones al menos una vez con al menos una solución que comprende un inhibidor del ennegrecimiento y un agente quelante.
2. Método según la reivindicación 1, donde la
solución antimicrobiana comprende al menos uno de entre bicarbonato
sódico, carbonato sódico e hidróxido sódico.
3. Método según la reivindicación 2, donde la
solución antimicrobiana comprende de un 0,3% a un 0,5% en peso de
carbonato sódico y de un 0,05% a un 0,10% en peso de bicarbonato
sódico.
4. Método según la reivindicación 1, donde el
inhibidor del ennegrecimiento se selecciona entre el grupo que
consiste en eritorbato sódico, ácido eritórbico, ácido ascórbico,
ascorbato cálcico y L-cisteina.
5, Método según la reivindicación 1, donde el
ácido orgánico y la sal de un ácido orgánico comprenden ácido
cítrico y citrato sódico.
6. Método según la reivindicación 5, donde la
etapa de aclarado (ii) se lleva a cabo a un pH de 3,0 a 5,0 durante
10 a 30 segundos.
7. Método según la reivindicación 6, donde el
inhibidor del ennegredimiento y el agente quelante comprenden
eritorbato sódico y EDTA cálcico disódico, respectivamente.
8. Método según la reivindicación 7, donde la
solución utilizada en la etapa (iii) del tratamiento
antiennegrecimiento comprende cloruro cálcico y el contacto se lleva
a cabo durante 20 a 40 segundos.
9. Método según la reivindicación 5, donde la
solución utilizada en la etapa (iii) comprende además cloruro
cálcico.
10. Método según la reivindicación 5, donde
dicho ácido orgánico comprende de un 0,4% a un 0,6% en peso de ácido
cítrico y dicha sal de dicho ácido orgánico comprende de un 0,6% a
un 0,8% en peso de citrato sódico con un pH de 3,0 a 5,0.
11. Método según la reivindicación 1, donde
dicho agente quelante comprende EDTA cálcico disódico.
12. Método según la reivindicación 1, donde la
solución utilizada en la etapa de antiennegrecimiento (iii) tiene un
pH de 6,5 a 7,5.
13. Método según la reivindicación 1, donde el
contacto con una solución antimicrobiana (etapa (i)) se lleva a cabo
durante 20 a aproximadamente 40 segundos a una temperatura de
25ºC.
14. Método según la reivindicación 1, donde la
solución en al menos una etapa de contacto incluye además una
solución antiespumante o desespumante.
15. Método según la reivindicación 14, donde la
solución antiespumante comprende al menos un desespumante o
antiespumante de silicona en emulsión.
16. Método según la reivindicación 15, donde el
inhibidor del ennegrecimiento y el agente quelante comprenden
eritorbato sódico y EDTA cálcico disódico, respectivamente, con un
pH de 6,8 a 7,5.
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