Benzo(a)pyrene control and transport processes in smoke meat products

Abstract

El incremento del consumo de carne y productos cárnicos en el mundo, así como su proyección en los países en desarrollo y desarrollados, ha estimulado la investigación de su impacto en la salud humana. Los productos cárnicos son componentes importantes de una dieta saludable y balanceada, destacando su elevado contenido proteico. El ahumado es una de las técnicas más antiguas para prolongar la vida útil de los alimentos, siendo utilizado con este objetivo en algunos países en desarrollo. Además confiere buenas propiedades organolépticas a los productos, por lo que todavía es aplicado en el 60% de los productos, en algunos países desarrollados. Las investigaciones se han focalizado en el aporte de sustancias cancerígenas a los productos cárnicos durante su procesado, destacando la contaminación por hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) durante el ahumado directo. En este contexto, el Codex Alimentarius (CAC/RCP 68/2009) ofrece una guía del proceso de ahumado, y el contenido máximo de benzo(a)pireno (BaP) (un marcador de la presencia y efecto de HAP en alimentos), se fijó en 5 ppb (¿g/kg), y se redujo a 2 ppb (¿g/kg) desde el 1/9/2014, por los reglamentos europeos No.1881/2006 y 835/2011, respectivamente. En esta tesis doctoral, se aborda el estudio de los procesos de transporte y contaminación por BaP, durante el ahumado directo de uno de los productos cárnicos españoles más conocidos, el chorizo, elaborado en una zona no estudiada antes. Además, se investigan las posibles causas para su prevención. Para ello, se ha desarrollado un método analítico basado en la combinación de las técnicas de pretratamiento de muestra, sonicación y extracción en fase sólida (SPE), y la determinación mediante cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS). Este método ha sido aplicado, en primer lugar, en chorizos ahumados elaborados por 16 empresas del Principado de Asturias, confirmando que 5 sobrepasan el límite reglamentario de BaP. La falta de correlación con su humedad, revela la necesidad de optimizar el ahumado directo como método de secado. En segundo lugar, se determinó la influencia del tiempo de ahumado directo, variable recomendada por el Codex Alimentarius, en la contaminación de chorizo por BaP, y se estudio por primera vez, la penetración de BaP en distintas profundidades del chorizo ahumado. Se demostró que el incremento del tiempo de ahumado, produce efectos contrarios entre el contenido de BaP y la humedad del chorizo. El contenido de humedad decrece, y el contenido de BaP aumenta, y finalmente se estabiliza entre los 5 y 7 días de ahumado, con un valor por debajo del límite legal europeo. El contenido de BaP del chorizo disminuye desde la tripa, donde supera 10 veces el límite legal, hasta el interior del chorizo. Posteriormente, en el tercer trabajo, se estudió la influencia del uso de distintos tipos de tripa, natural y sintética (de colágeno), en la penetración de BaP en chorizo ahumado, encontrando grandes diferencias. Para explicarlas, se diseñaron sistemas novedosos, que permiten la caracterización de las propiedades físicas de las tripas, mediante porosimetría, y se estudió la evolución de estos chorizos durante el ahumado, mediante imágenes tomadas con estereomicroscopio de fluorescencia óptica, y microscopio electrónico de barrido (SEM). Esta tesis evidencia, y explica por primera vez, la capacidad de las tripas sintéticas para prevenir la penetración de BaP dentro de chorizo ahumado. Los resultados encontrados permitieron proponer, por primera vez, un mecanismo que explica la contaminación por BaP de los productos cárnicos embutidos en tripa natural, durante el ahumado directo. Finalmente, en un cuarto estudio, se compararon las propiedades, textura, color y humedad, de los chorizos embutidos en los 2 tipos de tripa, durante el ahumado. Esta tesis demuestra que ambos tipos, confieren buenas propiedades al chorizo, pero la tripa de colágeno permite reducir el tiempo de procesado, garantiza la estandarización, y previene la contaminación por BaP en el interior del producto, si es ahumado. Esta tesis doctoral recoge un análisis detallado bibliográfico de los alimentos ahumados, el proceso tecnológico de ahumado y los beneficios y desventajas que confiere, destacando la contaminación por HAP. Finalmente, se describen e identifican las variables del proceso más importantes a controlar para prevenir la contaminación de los productos cárnicos por HAP durante el ahumado. La presente tesis doctoral ofrece datos científicos relevantes, basados en el control de variables del ahumado recomendadas por el Codex Alimentarius, que permiten a los fabricantes minimizar el contenido de BaP en chorizo ahumado a modo directo, con el objetivo de fabricar productos cárnicos más saludables, y respetar el nuevo límite de BaP fijado por la normativa europea.