Fabrication of an antimicrobial active packaging and its effect on the growth of Pseudomonas and aerobic mesophilic bacteria in chicken / Elaboración de un envase activo antimicrobiano y su efecto en el desarrollo de Pseudomonas y bacterias aerobias de pollo

Background: One of the aims of food packaging is to protect the product from environmental factors that can cause a reduction in quality. Surface growth of microorganism is one of the leading causes of food spoilage. One option is to use antimicrobial packaging to provide an increased margin of safety and quality. Objectives: The aim of this study was evaluate the effect of active packaging with eugenol on growth of Pseudomonas and aerobic mesophilic bacteria in fresh chicken pieces. Methods: Three batches of low-density polyethylene (LDPE) film, containing 0, 9.0 and 7.7, mg g-1 eugenol (control, AAF1 and AAF2, respectively), were extruded in a pilot-plant scale blown-extrusion machine. The films with eugenol lost 42.7% and 36.8% (AAF1 and AAF2, respectively) of eugenol during processing and absorbed UV-visible light at 300-261 nm. The kinetics of eugenol release from the AAF1 into the air at 5°C and 25ºC displayed Fick's behavior, and a diffusion coefficient of 10-8 cm2 s-1 was calculated. Results: Eugenol showed antimicrobial activity on in vitro, using paper discs with 1.74, 0.87 and 0.36 mg eugenol on 108 CFU mL-1 of Pseudomonas fluorescens in Muller-Hinton agar. Chicken thighs were wrapped in the AAF2 film, and the effects on the growth of Pseudomonas and aerobic mesophilic bacteria (AMB) were evaluated after storage for 5 d at 5°C. The AAF2 showed a moderately antimicrobial effect in reducing the growth of Pseudomonas (1.1 x 106 CFU g-1) relative to growth in the control film (6.0 x 106 CFU g-1) (P < 0.05). The film with eugenol was effective in reducing the growth of AMB (9.0 x 105 CFU g-1) relative to growth in the control film (1.7 x 106 CFU g-1) (P < 0.05). Conclusions: Despite the high losses of eugenol during the extrusion of the films, they showed an antimicrobial effect during contact with fresh chicken under commercial conditions. This study shows the potential use of eugenol for application in LDPE antimicrobial packaging film.

Antecedentes: Uno de los principales objetivos del envasado de alimentos es protegerlo de factores que puedan afectar y causar una reducción en la calidad. El desarrollo de microorganismos en la superficie es uno de las causas principales del deterioro de los alimentos. Una opción es el empleo de envases con propiedades antimicrobianas. Objetivos: El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de un envase antimicrobiano conteniendo eugenol en el desarrollo de Pseudomonas y bacterias mesofílicas aerobias (BMA) en piezas de pollo. Métodos: Tres lotes de película de polietileno de baja densidad (PEBD) conteniendo 0, 9.0 y 7.7 mg g-1 de eugenol (control, AAF1, AAF2, respectivamente) fueron obtenidas por extrusión-soplo utilizando un extrusor a nivel planta piloto. Se calculó la cinética de liberación del eugenol de la AAF1 hacia el aire a 5°C y 25°C. Se evaluó la capacidad antimicrobiana in vitro del eugenol sobre 108 UFC mL-1 de Pseudomona fluorescens utilizando discos de papel conteniendo 1.74, 0.87 y 0.36 mg de eugenol en agar Muller-Hinton. Las piezas de pollo fueron envueltas en la película AAF2 y almacenadas a 5°C evaluando a los 5 días el efecto de la película en el desarrollo de Pseudomonas y en BMA. Resultados: El eugenol mostró actividad antimicrobiana inhibiendo el crecimiento de P. fluorescens. Las películas conteniendo eugenol perdieron durante el proceso de extrusión 42.7% y 36.8% (AAF1 y AAF2 respectivamente) del total añadido mostrando un comportamiento fickiano con un coeficiente de difusión de 10-8 cm2 s-1. Las AAF2 mostraron un efecto moderado en la reducción del desarrollo de Pseudomonas (1.1 x 106 CFU g-1) comparadas con el control (6.0 x 106 CFU g-1) (P < 0.05). Las películas con eugenol (AAF2) fueron efectivas al reducir el desarrollo de las BMA (9.0 x 105 CFU g-1) comparadas con la película control (1.7 x 106 CFU g-1) (P < 0.05). Conclusiones: A pesar de las pérdidas del eugenol durante el proceso de extrusión para la obtención de las películas, estas mostraron un efecto antimicrobiano sobre las piezas de pollo. Por lo tanto, este estudio muestra el uso potencial del eugenol para la aplicación en envases antimicrobianos elaborados a base de PEBD.

Development and evolution of natural antioxidant active packaging / Desarrollo y evolución de los empaques activos antioxidantes naturales

Since 1930s, production of synthetic plastics from non-renewable resources (mainly from petroleum) has been growing with applications in different fields. The use of plastics in packaging began after World War II. Polyethylene films introduced transparent and resealable bags, being the bread bags the first application of contact with food. Nowadays, packaging is the largest single market for plastics (about a quarter of the total production) with a high proportion used for direct contact with foods (1). Polymers and low molecular weight additives compose the plastics, where the latter are necessary to maintain the plastic properties (2). During the late-1970s and early-1980s there was a number of publications reporting that small molecules diffused through the polymer chains in the plastic and moved to the contained food by means of a process called migration (3, 4). This kind of interaction between plastic packaging and food opened a new research field, and many materials were analysed for migration. Also, the identity and quantification of the diffusion rate of the migrants were reported, and legislation was established in order to protect the health of consumers who were not aware about the plastic components contaminating their food (5). The beginning of the 21 Century brought new analytical technologies that helped to quantify migration levels that were not able to be detected with the 20 Century technologies. The researchers working in that field concluded at some point that the interaction between plastic and food exist in all the cases, and could be limited but not completely avoided.

Aislamiento y caracterización parcial de la enzima fenoloxidasa de manzana (Malus domestica, var. Anna) / Isolation and partial characterization of phenoloxidase from apple (Malus domestica, var. Anna)

El objetivo de este trabajo fue el aislamiento y la caracterización parcial de la enzima polifenoloxidasa de manzana (Malus domestica Var. Anna), cosechada en la región semidesértica de la Costa de Hermosillo, Sonora, México. Se estudió el efecto que tienen el pH, temperatura, especificidad hacia sustratos y separación bajo condiciones de cromatografía hidrofóbica. La enzima se aisló a partir de manzanas maduras tratadas con acetona fría. Del polvo residual obtenido se extrajo la enzima con regulador de fosfatos, y el extracto se utilizó para realizar caracterización, encontrándose que el pH y temperatura óptimos eran 5.36 y 35§C, respectivamente. La especificidad hacia sustratos mostró ser decreciente desde 4-metil catecol, ácido clorogénico, catecol y ácido cafeico hasta 3.4-dihidroxifenilalanina (DOPA). La enzima resultó ser más termoestable que la generalidad de las oxidasas en el intervalo de temperatura de 35§C a 60§C. El comportamiento del extracto a través de cromatografía hidrofóbica produjo un solo pico con actividad polifenolásica, lográndose una purificación de aproximadamente 300 veces. El contenido de compuestos con grupo fenólico fue de 1.16 g/100 g de fruta fresca. Las características polifenolásicas encontradas se asemejan a las de manzanas de regiones templadas, aunque éstas presentan una mayor termoestabilidad, lo que explica hasta cierto grado la gran influencia que la temperatura ejerce sobre el fenómeno del oscurecimiento enzimático en las condiciones tan cálidas...