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El agua de coco es el líquido obtenido del interior del fruto del coco (Cocos nucifera L.). Es una bebida refrescante consumida comúnmente en países tropicales y subtropicales 1. El agua de coco contiene diferentes compuestos tales como azúcares, sales minerales, vitaminas, fitohormonas y algunos aminoácidos que lo hacen una bebida de gran interés para los consumidores actuales 2. Sin embargo, estos compuestos también son una buena fuente de nutrientes para el crecimiento de diferentes microorganismos deteriorativos y patógenos 3.
Los tratamientos térmicos se han utilizado ampliamente para incrementar la vida en anaquel de alimentos tales como jugos y néctares; sin embargo, se sabe que estos afectan características deseables como las nutricionales y sensoriales. En agua de coco específicamente, los tratamientos térmicos pueden generar reacciones químicas indeseables como reacciones de caramelización y Maillard 3. Recientemente se han utilizado tecnologías emergentes (no térmicas) o aplicación de métodos combinados para incrementar la vida en anaquel de alimentos para tratar de reducir los efectos negativos de los tratamientos térmicos 4. Al respecto, la luz ultravioleta de onda corta (UV-C) se ha utilizado ampliamente para la desinfección de agua y superficies, aunque recientemente también se ha aplicado al tratamiento de productos de frutas, tales como jugos y néctares.
En agua de coco, Ochoa-Velasco 5 informaron que el tratamiento con luz UV-C puede reducir la carga microbiana de microorganismos patógenos y deteriorativos. Por otra parte, las tendencias actuales indican que los consumidores prefieren alimentos con antimicrobianos naturales sobre aquellos alimentos conservados con antimicrobianos sintéticos 6. Esto ha causado que la aplicación de los antimicrobianos naturales en alimentos sea cada vez más estudiada y aplicada 4. En este sentido, la vainillina es un antimicrobiano natural extraído de las vainas de vainilla, mientras que el cinamaldehído es obtenido de la corteza del árbol de canela. Ambos antimicrobianos han sido utilizados en la industria de alimentos como agentes saborizantes ya que son generalmente reconocidos como seguros 7,8.
Dado lo anterior, el objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto combinado de la luz UV-C, vainillina o cinamaldehído y diferentes temperaturas de almacenamiento sobre la flora nativa de agua de coco obtenida de comercios no establecidos en la Ciudad de Puebla, México.
MÉTODOS
Agua de coco
El agua de coco (Cocos nucifera L.) se obtuvo de comercios no establecidos en la Ciudad de Puebla, Puebla, México. El agua de coco fue inmediatamente transportada en bolsas estériles bajo condiciones de refrigeración (5-7°C) hasta el Laboratorio de Bromatología de la Facultad de Ciencias Químicas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla para su análisis y procesamiento.
Antimicrobianos naturales
El transcinamaldehído y la vainillina fueron obtenidos de Sigma-Aldrich (Toluca, México). Ambos antimicrobianos fueron preparados a una concentración de 1000 ppm con agua destilada estéril y tween 20 (1% v/v) como agente emulsificante. Las soluciones fueron esterilizadas utilizando un filtro acrodisco® de 0.2 yim (Sigma-Aldrich, Toluca, México). Las soluciones fueron almacenadas en refrigeración hasta su uso.
Equipo de luz ultravioleta de onda corta (UV-C)
El tratamiento con luz ultravioleta de onda corta (UV-C) se realizó utilizando un equipo diseñado y ensamblado en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. El equipo es ampliamente descrito en Hernández-Carranza9.
Tratamiento combinado
El agua de coco (1 L) fue procesada con luz UV-C durante 7 min (18.5 J cm-2). Posteriormente se le añadieron antimicrobianos naturales para alcanzar en el agua de coco una concentración de 100 ppm de vainillina o cinamaldehído (la concentración de antimicrobianos y los tiempos de procesamiento con luz UV-C fueron seleccionadas mediante pruebas microbiológicas y sensoriales preliminares). Posteriormente el agua de coco fue almacenada en recipientes estériles de cristal a temperatura ambiente (22±3°C) o en refrigeración (5±1°C). Agua de coco sin tratar con luz UV-C o sin antimicrobiano natural fue usada como control. Los experimentos se realizaron por triplicado.
Pruebas microbiológicas
Se realizaron pruebas microbiológicas al agua de coco antes y después del tratamiento con luz UV-C, así como durante el almacenamiento (0,1,2,4,8,16 y 30 días). Para el recuento microbiano, se realizaron diluciones del agua de coco con agua peptonada hasta alcanzar un recuento microbiano apropiado (30-300 UFC/mL). Para el crecimiento de bacterias mesófilas aerobias (BMA) se utilizó agar cuenta estándar (BD Bioxon, Ciudad de México, México) y para mohos y levaduras (M y L) se utilizó agar papa dextrosa (BD Bioxon, Ciudad de México, México) acidificado con ácido tartárico. Las cajas Petri para BMA se incubaron a 37±2°C y el recuento se realizó después de 48 h. Mientras que para M y L, las cajas Petri se incubaron a 25±2°C y el recuento se realizó después de 4 días.
RESULTADOS
El agua de coco obtenida de comercios no establecidos de la Ciudad de Puebla (Puebla, México) presentó una carga elevada de BMA (1,9±0,6 x 104 UFC/mL) y M y L (3,3±0,7 x 103 UFC/mL). Durante el almacenamiento se pudo observar que la carga microbiana de ambos grupos de microorganismos se incrementó cuando el agua de coco se almacenó a temperatura ambiente (22°C), sin importar la aplicación de antimicrobianos naturales, y alcanzó una carga microbiana de alrededor de 9 y 7 ciclos logarítmicos para BMA y M y L, respectivamente (Figura 1). Por otra parte, en la Figura 2 se presenta el crecimiento microbiano durante el almacenamiento de BMA (Figura 2A) y M y L (Figura 2B) en agua de coco tratada con luz UV-C y añadida con antimicrobianos naturales. Al inicio del almacenamiento, se observa una reducción significativa del recuento microbiano de BMA (3,2 ± 0,1 ciclos logarítmicos) y M y L (2,9 ± 0,3 ciclos logarítmicos) debido al tratamiento con luz UV-C. Sin embargo, en ambas temperaturas de almacenamiento, el comportamiento microbiano es similar al que se presenta en agua de coco sin tratamiento. Es importante puntualizar que en agua de coco procesada con luz UV-C, cinamaldehído y almacenada a 5°C, el crecimiento microbiano de ambos grupos de microorganismos es menor a 10 UFC/mL durante todo el tiempo de almacenamiento.
Figura 1 Flora nativa en agua de coco fresca. Agua de coco control (●5°C y ○22°C), añadida con vainillina (■5°C y □22°C) y cinamaldehído (▲5°C y Δ22°C). Barras en puntos indican la desviación estándar
DISCUSIÓN
El agua de coco fresca comúnmente expendida en comercios no establecidos en la Ciudad de Puebla (Puebla, México) presentó una alta carga microbiana. Aunque hasta el momento no existe una norma para el agua de coco comercializada de manera ambulante, la Comunidad del Caribe 10 emitió un estándar para el agua de coco empacada y puntualiza que el recuento microbiano para BMA debe ser menor a 5,0 x 103 UFC/mL y para M y L, menor a 10 UFC/mL de agua de coco. Lo anterior indica que el agua de coco expendida de manera ambulante no cumple con lo establecido por la Comunidad del Caribe.
Por otra parte, el tratamiento con luz UV-C disminuyó la carga microbiana inicial del agua de coco; en los dos grupos de microorganismos la carga microbiana alcanzada en promedio fue menor a 15 UFC/mL de agua de coco. Al respecto, se sabe que el tratamiento con luz UV-C ha sido aprobado por la FDA 11 como método de pasteurización en frío, ya que este genera daño a nivel del ADN, formando dímeros de pirimidina, lo que inhibe o disminuye el proceso de replicación y transcripción de las células, lo que conduce a la muerte microbiana 9.
Es importante puntualizar que el agua de coco se almacenó durante 30 días, aunque solo se le dio seguimiento al agua de coco almacenada bajo refrigeración debido a que, a temperatura ambiente, el crecimiento microbiano no se vio limitado por ninguno de los obstáculos aplicados (luz UV-C y antimicrobianos naturales). En este sentido, Awua et ál. 12 puntualizaron que el agua de coco es una bebida adecuada para el crecimiento microbiano debido a las características nutritivas que presenta. Además, los microorganismos tienen la capacidad de reparar el daño al ADN causado por el tratamiento con luz UV-C por foto-reactivación o reparación oscura y la de alcanzar una alta carga microbiana si no existe una inactivación completa o si las condiciones de almacenamiento son inadecuadas 5.
Dado lo anterior, la aplicación de bajas temperaturas resultó ser crucial para mantener y/o reducir la carga microbiana. En este aspecto, a una temperatura de almacenamiento de 5°C, las BMA se redujeron significativamente (p<0,05) en agua de coco añadida con cinamaldehído. Mientras que los M y L permanecen constantes, independientemente del uso de antimicrobianos durante 30 días de almacenamiento. En conclusión, la combinación de luz UV-C, cinamaldehído y baja temperatura mantuvo una carga microbiana por debajo de 10 UFC/mL de ambos grupos de microorganismos durante 30 días de almacenamiento. La aplicación de métodos combinados no térmicos puede ser una alternativa de bajo costo para el procesamiento y conservación de agua de coco ♦
