Factores de influencia en la calidad microbiológica del polen apicola

Resumen

1. Introducción o motivación de la tesis El polen apícola constituye el segundo producto en importancia obtenido de las colmenas de abejas melíferas, y además, es un recurso bioactivo de excelente valor nutricional, con una demanda creciente en una sociedad como la actual que busca el consumo de productos naturales. Aunque actualmente el polen de abeja es demandado para consumo humano en los países desarrollados, bien como suplemento alimenticio o bien como alimento de acuerdo con la legislación de cada país, en este momento no existe un criterio común en la Unión Europea para su comercialización, y en muchos de los países que componen la Unión ni siquiera está establecida una norma de calidad, existiendo un vacío legal relacionado con la seguridad microbiológica del producto. Esta situación afecta a países productores de polen como España y Grecia, que abastecen las necesidades de países importadores como Francia, Alemania y otros del norte europeo. El polen generalmente se comercializa y se consume después de someterlo a un proceso de desecación, siendo también la congelación y la liofilización técnicas aceptables para su conservación. El problema radica en que el polen de abeja para su consumo en fresco posee una alta carga microbiológica, que puede incluir algunos géneros patógenos para la salud humana. Por lo que, si se propone la comercialización como polen fresco congelado, impera la necesidad de aplicar tratamientos y métodos de conservación que reduzcan la carga microbiológica hasta niveles aceptables. Así, uno de los objetivos de esta tesis es conseguir datos que contribuyan el establecimiento de criterios legales para determinados microorganismos (mesófilos aerobios, enterobacterias, coliformes, estafilococos toxigénicos, mohos y levaduras, principalmente) que subsanen la situación actual de vacío legal y ausencia de una norma higiénica para el polen apícola. En esta Tesis se ha ensayado el ozono como agente descontaminante del polen apícola. El ozono (O3) tiene uso como descontaminante de alimentos en nuestro continente desde hace varios años. En Estados Unidos la Food and Drug Administration declaró al ozono como seguro (GRAS) para su uso en agua embotellada en 1982. Y después de varios años, en 1997 se nombró como sustancia GRAS para usar como desinfectante o sanitizante de alimentos cuando se emplea de acuerdo con las buenas prácticas de fabricación. Una resolución final publicada en junio del 2001 por la FDA, aprobó las aplicaciones del ozono en las formas gaseosa o acuosa, como agente antimicrobiano en el procesamiento de alimentos. El ozono se ha instaurado como un elemento descontaminante que se utiliza para controlar y eliminar la presencia de microorganismos en los productos alimentarios, así como eliminar olores indeseables. La tecnología del tratamiento con ozono puede aplicarse a todo tipo de alimentos, desde frutas, especias, verduras, mariscos, productos cárnicos, hasta bebidas. 2. Contenido de la investigación Esta Tesis se estructura en cuatro ensayos relacionados con la calidad microbiológica del polen apícola: Un primer ensayo destinado a la determinación de la carga microbiológica del polen producido en una situación real, similar a lo que acontece en un apiario profesional. Los datos confirmaron la alta carga microbiológica del polen fresco producido, llegando a niveles de 107 Unidades Formadoras de Colonias por gramo (UFC/g) para enterobacterias y microorganismos aerobios mesófilos y 108UFC/g para mohos y levaduras. Esta elevada carga supera ampliamente los valores sugeridos por algunos autores como aceptables, como por ejemplo los propuestos por Campos et al. (2008), confirmando también con distintas publicaciones, la alta carga microbiológica del polen fresco, con el subyacente riesgo para el consumidor, más aún si no se extreman los cuidados en la conservación, congelándolo inmediatamente y evitando la ruptura de la cadena de frío hasta el momento del consumo. Un segundo ensayo estudió la influencia del uso dela trampa cazapolen, que es el dispositivo usado en la colmena para la recolección del polen apícola. Concretamente, se esterilizó el cajón donde se deposita y almacena el polen que se desprende de las abejas hasta el momento de la recolección por parte del apicultor. La esterilización del cajón de la trampa cazapolen no consiguió reducir la carga microbiológica del polen, obteniendo valores máximos de 2,4x106±7,1x104 UFC/g para enterobacterias, 1,9x107±1,8x107 UFC/g para microorganismos aerobios mesófilos y 4,3x108±2,8x108 UFC/g para mohos y levaduras, lo que descarta este utensilio como origen principal de la contaminación del polen, y presupone que el origen de la elevada carga microbiológica podría deberse al propio polen botánico, al entorno, a la abeja, a la permanencia del polen en la trampa cazapolen hasta su recogida, o al manejo del producto hasta que se le aplica un método de conservación. En el tercer ensayo se abordan otros factores que pudieran influir sobre la contaminación microbiológica del polen. En concreto, se evaluaron distintos diseños de las trampas cazapolen, diferentes tiempos de permanencia del polen en los cajones hasta la recolección, o aspectos climatológicos y ambientales. Se propone en el cuarto ensayo la ozonización del polen como método de choque para reducir su carga microbiológica. Para ello se comparó la eficacia de tratamientos de ozonización y desecación, por separado y a diferentes tiempos, al igual que la ozonización combinada con el secado. De esta manera se seleccionó un método combinado con 30 minutos de ozonización, seguido de un periodo de desecación de 15 minutos. Los resultados mostraron una reducción de la carga microbiológica de 2 ciclos logarítmicos para enterobacterias y aerobios mesófilos y 3 ciclos logarítmicos para mohos y levaduras. Por tanto, a través del método combinado se redujo la carga microbiológica inicial de enterobacterias de 6,0x106±1,4x107UFC/g a 1,0x104 ±3,5x104 UFC/g, de 1,1x106 ±3,5x106 UFC/g en el contenido inicial de microorganismos aerobios mesófilos a 1,4x104 ±2,7x104 UFC/g, y de 2,4x108 ±6,6x108 UFC/g en el contenido inicial de mohos y levaduras a 6,5x105 ±1,2x106UFC/g. Ya definido el método de choque óptimo para reducir la carga microbiológica inicial, se planteó la posibilidad de conservar el polen fresco en frigorífico (4oC), por lo que se evaluó la vida útil del polen tratado con este método y conservado en condiciones de refrigeración. Los resultados mostraron que los valores microbiológicos conseguidos tras el tratamiento inicial se mantuvieron hasta tres semanas. Tras este último periodo, la carga de enterobacterias adquirió valores de 3,6x104±6,3x104 UFC/g, para microorganismos aerobios mesófilos los valores se situaron en 5,9x104±1,3x105 UFC/g, y para levaduras y mohos la carga microbiológica se situó en 8,4x106± 1,9x107 UFC/g. Estos valores experimentaron un incremento paulatino, aunque lento, hasta la sexta semana, situándose la carga final de enterobacterias en 2,4x105± 5,9x105 UFC/g, para microorganismos aerobios mesófilos de 9,6x104± 1,4x105 UFC/g, y para levaduras y mohos de 1,1x107± 2,1x107 UFC/g. En este estudio, toda vez que el ozono provoca oxidación, y podría afectar a componentes bioactivos importantes del polen, como los flavonoides (ácido cafeico, crisina, caempferol, luteolina, naringerina, ácido p-cumárico, quercetina, rutina) se evaluaron los posibles efectos del tratamiento con ozono sobre este grupo de polifenoles presentes en el polen. Los resultados evidencian que el tratamiento de ozonización/desecación aplicado no reduce el contenido en polifenoles del polen fresco. Finalmente, los resultados del análisis sensorial revelan, a través del perfil descriptivo, que el ozono no influye en los atributos sensoriales del polen apícola a la dosis y tiempo de exposición empleados. 3. Conclusión El polen fresco extraído directamente de la colmena posee una elevada carga microbiológica que conlleva un alto riesgo para el consumo humano. Los recuentos microbiológicos para bacterias aerobias mesófilas, enterobacterias, coliformes y mohos y levaduras están por encima de los criterios recomendados. Por otra parte, el diferente manejo sobre el proceso productivo en el apiario no obtuvo diferencias significativas en la calidad microbiológica del polen obtenido, bien utilizando para ello distintos diseños de trampas cazapolen, o introduciendo cajones esterilizados previamente. Estas acciones no han reducido la carga microbiológica del polen fresco. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre la recogida del polen a las 24, 48 y 72 horas. La contaminación microbiológica aumentó a lo largo de las sesiones del ensayo, debiéndose a factores climatológicos y ambientales. El polen debe de ser recogido en un periodo comprendido entre las 24 y 48 horas de permanencia en el cajón. El ozono ha demostrado ser un método descontaminante eficaz para reducir la carga de microorganismos en el polen fresco. Así, el tratamiento combinado de ozono con desecación por aire caliente a 42oC obtuvo la máxima reducción microbiana. Se redujo la carga microbiológica inicial de enterobacterias de 6,0x106±1,4x107UFC/g a 1,0x104 ±3,5x104 UFC/g, de 1,1x106 ±3,5x106 UFC/g en el contenido inicial de microorganismos aerobios mesófilos a 1,4x104 ±2,7x104 UFC/g, y de 2,4x108 ±6,6x108 UFC/g en el contenido inicial de mohos y levaduras a 6,5x105 ±1,2x106UFC/g. En el ensayo de vida útil del polen de abeja, tras el tratamiento combinado de desecación y ozonización, y mantenido en condiciones de refrigeración a 4oC, los resultados mostraron el mantenimiento durante tres semanas de los recuentos de enterobacterias y mesófilos aerobios. Utilizando el contenido de polifenoles presentes en el polen como indicador de posibles efectos adversos debidos a la oxidación producida por el ozono, se obtienen resultados que apuntan a que el tratamiento con ozono no tiene un impacto negativo sobre los polifenoles evaluados, lo que convierte al ozono en un tratamiento descontaminante prometedor para el polen de abeja. Finalmente, análisis sensorial realizado no muestra diferencias en el perfil descriptivo entre el polen tratado con ozono y el polen fresco. Por el contrario, tras el tratamiento de secado por aire caliente aparece el aroma tostado y se pierden otros descriptores de aroma (humedad y floral) caracterizantes del polen apícola fresco. 4. Bibliografía Achen, M. & Yousef, A.E. (2001). Efficacy of ozone against Escherichia coli O157:H7 on apples. Journal of Food Science,66(9),1380–1384.https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2001.tb15218.x Adaškevičiūtė, V., Kaskoniene, V., Kaskonas, P., Barcauskaite, K. & Maruska, A. (2019). 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