Utilización de aceites esenciales de variedades de orégano como conservante antimicrobiano, antioxidante y de las propiedades sensoriales de alimentos: quesos cottage, ricota y aceite de oliva

Abstract

En nuestro país se producen cuatro variedades de oréganos: Mendocino, Compacto, Cordobés y Criollo. Esta planta aromática además de ser consumida cotidianamente como aromatizante de comidas puede ser destinada a la producción de aceites esenciales. El uso de aceites esenciales como conservantes naturales cobra especial importancia en la industria alimenticia, ya que estos compuestos son reconocidos como seguros (GRAS) para ser usados en forma intencionada en alimentos. Los aceites esenciales de orégano constituyen una alternativa como potenciales agentes antioxidantes y antimicrobianos prolongando la vida útil de los alimentos, especialmente aquellos ricos en grasas insaturadas, como es el caso del aceite de oliva, y aquellos que tienen alta actividad agua y que son susceptibles al deterioro microbiano, como es el caso de los quesos de pasta blanda como la ricota y el Cottage. El objetivo de este trabajo de tesis fue evaluar in-vitro las propiedades antioxidantes y antimicrobianas de aceites esenciales de las variedades de orégano producidas en Córdoba, Argentina, y evaluar el efecto conservante de dichos aceites esenciales sobre alimentos con alto contenido graso como el aceite de oliva y de humedad como los quesos de pasta blanda (ricota y Cottage) para preservar la calidad química, sensorial, nutricional y microbiológica de dichos productos. Para responder a estos objetivos se realizaron a) la determinación de la composición físico-química de los aceites esenciales de orégano (AE) de las variedades Mendocino (Men), Compacto (Com), Cordobés (Cor) y Criollo (Crio), b) la actividad antioxidante de los aceites esenciales mediante los test DPPH, FRAP; ABTS; ORAC y carotenos/linoleico, c) la actividad biocida de los aceites esenciales contra bacterias gram positivas y negativas, levaduras, hongos filamentosos y nemátodos; d) análisis sensoriales sobre productos alimenticios como queso ricota y aceite de oliva adicionados con aceites esenciales de orégano midiendo la aceptabilidad por parte de los consumidores y e) estudios de almacenaje para evaluar cambios químicos, sensoriales y microbiológicos que se producen en quesos de pasta blanda (ricota y Cottage) y aceite de oliva preparados con el agregado de aceites esenciales de orégano. Los diferentes AE de orégano presentaron distinta composición química, actividad antioxidante y biocida. El AE Crio presentó mayor actividad antioxidante para los métodos ABTS (TEAC de 0,21 Mm Tr/mg AE), FRAP (0,18 mM Ac Asc/mg AE) y ORAC (TE de 1,38 mM Tr/mg AE) y fue el que presentó el mejor comportamiento antimicrobiano con respecto a los demás AE exhibiendo bajos valores de CIM y con capacidad bactericida (CBM) contra E. coli y B. cereus al igual que AE Cor. El AE Men fue el más aceptado sensorialmente en las pruebas de aceptabilidad por parte de los consumidores cuando se los incluyó en los alimentos. Los AE tuvieron mayor actividad biológica pero presentaron menor aceptabilidad al ser incluidos en los alimentos. El aceite de oliva saborizado con AE Cor almacenado en Oscuridad presento mayor estabilidad y preservó con niveles mayores de intensidad los atributos sensoriales positivos del producto. En las muestras de queso Cottage el AE Cor mostró al final del almacenaje menores contenidos de ácidos láctico, acético y cítrico, y menor número de microorganismos mesófilos totales que el resto de los tratamientos. También estas muestras presentaron mejor relación de ácidos grasos saturados/insaturados al final del almacenaje resultados que indican que el AE Cor tiene una muy buena actividad antioxidante y antimicrobiana cuando es aplicada sobre alimentos. En general los AE de especies de orégano presentaron buena aptitud para la conservación de alimentos impidiendo el deterioro oxidativo en aceite de oliva y en quesos (ricota y Cottage), además de mostrar buena actividad antimicrobiana en productos con alta actividad agua como el queso Cottage.

Four different oregano varieties Mendocino, Compacto, Cordobés, and Criollo are farmed In Córdoba province. This aromatic herb besides are consumed daily as food seasoning but also, could be used for the production of essential oils. The use of essential oils as natural preservative agents is particularly important in the food industry, since these compounds are recognized as safe (GRAS). Essential oils of oregano are an alternative as potential antioxidant and antimicrobial agents for prolonging the shelf life of products, especially in food with high unsaturated fats, such as olive oil, and in foods with high water activity that are susceptible to microbial spoilage, such as cottage cheese and ricotta. The aim of this thesis study was to evaluate antioxidant and antimicrobial properties in vitro of essential oils of oregano varieties produced in Cordoba, Argentina, and to assess the preserving effect of these essential oils on high-fat foods as oil olive and on high humidity food as ricotta and cottage cheese to preserve the chemical, sensory, nutritional, and microbiological quality of these products. To reach these objectives several activities were performed: a) determination of physical and chemical composition of oregano essential oils (EO) of the varieties Mendocino (Men), Compacto (Com), Cordobés (Cor), and Criollo (Crio), b) antioxidant activity of essential oils by the DPPH, FRAP, ABTS; ORAC and carotenes / Linoleic tests, c) biocide activity of oregano essential oils against gram positive and negative bacteria, yeast, filamentous fungi and nematodes, d) sensory analyzes on cheese/ricotta and olive oil added with essential oils to determine acceptability for consumers e) storage studies to evaluate chemical, sensory, and microbiological changes produced in soft cheeses (ricotta and Cottage) and olive oil prepared with the addition of oregano essential oils. EO of oregano varieties showed differences in chemical composition, antioxidant and biocide activities. Crio EO had higher antioxidant activity in ABTS (TEAC: 0.21 Mm Tr/mg EO), FRAP (0.18 mM Asc Ac/mg EO), and ORAC methods (TE: 1.38 mM Tr/mg EO) and exhibited the highest antimicrobial performance presenting lower MIC values and bactericidal capacity (MBC) against E. coli and B. cereus, followed by Cor EO. Men EO had the greatest sensory acceptability for the consumers when this EO was included in food product. The EO were more active biologically but had lower acceptance when they were included in food. Olive oil flavored with Cor EO stored in darkness showed higher storage stability and preserved with higher ratings the positive sensory attributes in olive oil. Cottage cheese sample with Cor EO presented at the end of the storage lower lactic, acetic, and citric acid contents, and fewer total mesophilic microorganisms than other treatments. These Cottage cheese samples also presented better saturated/unsaturated fatty acids ratio at the end of storage which indicates that the Cor EO has a very good antioxidant and antimicrobial activity when is added to a food product. In general, oregano EO showed good aptitude for food preservation by preventing oxidative deterioration in olive oil and cheeses (ricotta and Cottage), and showed good antimicrobial activity in high water activity products like cheese Cottage.