Proyectos terminados

Las alteraciones microbiológicas son la causa más frecuente del deterioro de productos lácteos, ya que afectan negativamente a su calidad, vida útil y aceptabilidad, convirtiendo los productos en no adecuados para el consumo y contribuyendo al despilfarro de alimentos. Provocan también grandes pérdidas económicas para la industria quesera y gran impacto para los pequeños productores, además de los costes de retirada del producto deteriorado y el daño de imagen de la marca. Los quesos de pasta dura o semidura, como el Manchego, Zamorano y Castellano, con largos periodos de maduración, presentan un riesgo especial de contaminación y alteración microbiológica. Una de las principales alteraciones que se produce en estas variedades de queso es la hinchazón butírica o tardía causada por algunas especies del género Clostridium, y que origina defectos de textura, aroma y sabor en el queso. Otra de las alteraciones frecuentes en nuestros quesos son los defectos causados por mohos, tanto en quesos enteros como en cuñas y lonchas. Además, esta alteración puede ir acompañada de la producción de micotoxinas, lo que supone un riesgo para la salud del consumidor. Las medidas adoptadas por las empresas queseras para prevenir estos defectos, basadas en el uso de aditivos, por una parte no resultan eficaces dado que los quesos las siguen sufriendo, y por otra, limitan su comercialización por la creciente demanda por parte del consumidor de alimentos con menos aditivos, y también porque el uso de algunos de estos aditivos está prohibido en algunos países.

Por ello, el objetivo general del proyecto que se solicita se centra en el estudio y desarrollo de nuevas estrategias basadas en antimicrobianos naturales para la mejora de la calidad y seguridad de quesos españoles. Se persigue prevenir alteraciones de origen microbiológico, concretamente la hinchazón butírica y los defectos causados por mohos, así como la producción de micotoxinas. Para prevenir la hinchazón butírica proponemos el empleo de bacteriófagos y endolisinas activos frente a Clostridium, y/o el empleo de extractos de plantas aromáticas. Para controlar el crecimiento de mohos y la producción de micotoxinas proponemos el empleo de extractos de plantas aromáticas y/o de bacterias lácticas con actividad antifúngica, entre ellas productoras de reuterina. El proyecto se llevará a cabo aunando y compartiendo los conocimientos adquiridos por los tres grupos solicitantes del proyecto (INIA, UCLM, ULE) durante sus años de investigación en estos temas.

Como resultados esperados del proyecto cabe destacar el desarrollo de sistemas transferibles al sector lácteo eficaces, sencillos y poco costosos para el biocontrol de Clostridium spp., mohos y micotoxinas en queso. Los resultados del proyecto contribuirían al desarrollo técnico y competitivo de las empresas lácteas y tendrían un impacto económico directo en el sector minimizando las pérdidas económicas. A su vez, dinamizaría el sector productor y transformador de plantas aromáticas, promoviendo su cultivo y contribuyendo al desarrollo rural, y se revalorizarían los residuos sólidos de industrialización, generando empleo. Además, algunos resultados podrían transferirse a otros sectores alimentarios como el de cultivos lácteos, aditivos e ingredientes alimentarios o el cárnico.

Los objetivos y estrategias propuestos encajan claramente en el “Reto en Seguridad y Calidad Alimentaria, Actividad Agraria Productiva y Sostenible, Sostenibilidad de los Recursos Naturales e Investigación Marina y Marítima” del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, en el que quiere dar respuesta de manera sostenible e inteligente a los retos relacionados con la seguridad alimentaria, la calidad e inocuidad de los alimentos y la competitividad del sector agroalimentario, entre otros. Se trata de adaptar los alimentos a las nuevas demandas del consumidor, mediante la investigación, la innovación y nuevos desarrollos de procesos de producción, transformación, envasado y distribución y garantizar la seguridad y calidad a lo largo de la cadena alimentaria.

Microbiological spoilage is the most prevalent cause of dairy product degradation, adversely affecting their quality, shelf-life and acceptability, making the products unsuitable for consumption and contributing to food wastage. It causes severe economic losses for the cheese industry and can have catastrophic impacts on small developing companies, together with the costs of removal of the spoilt product and the inestimable brand damage. Hard or semi-hard cheeses like Manchego, Zamorano and Castellano, with long ripening periods, are particularly prone to microbial contamination and spoilage. Butyric acid fermentation, also known as late blowing defect, is one of the major causes of spoilage in these cheese varieties, caused by some species of the genus Clostridium. It results in the appearance of texture and flavour defects in the cheese. Mold surface defects are also very frequent and a serious cause of spoilage of Spanish cheeses, posing a risk to consumers’ health since growing of molds may be accompanied by the production of mycotoxins. Both microbiological defects persist as a major cause of spoilage despite the preventive measures adopted by farmers and cheese makers, who prefer the use of additives, which are ineffective and not allowed in some countries, what limits cheese commercialization due to the increasing demand for additive-free foods.

Therefore, the major aim of the present research project is focused on the investigation and development of new strategies based on natural antimicrobials for improving quality and safety of Spanish cheeses. We pursue to prevent the microbiological spoilage of cheeses, more specifically late blowing and mold defects and associated mycotoxin production. Hence, we propose the use of bacteriophages, endolysines and the use of aromatic plant extracts against Clostridium. To control mold growth and mycotoxin production we propose the use of aromatic plant extracts and lactic acid bacteria with antifungal activity, including reuterin producers. The project will be accomplished bringing together and sharing the scientific knowledge acquired by the three applicant groups (INIA, UCLM, ULE) during their years of research on these issues.

Expected results of the project are the development of transferable, effective, simple and inexpensive systems for the biocontrol of Clostridium spp., molds and mycotoxins in cheese. The results of the project would contribute to the technical and competitive development of dairy companies and would have an economic impact on the sector minimizing economic losses. At the same time, it would boost the aromatic plant sector, promoting their cultivation and contributing to rural development, and revaluing industrial solid wastes, generating employment. In addition, some results could be transferred to other food sectors like the starter, additives, food ingredients or the meat sectors.

The objectives and novel strategies of the present proposal clearly fit in the Challenge on “Food safety and quality, sustainable and productive agriculture, sustainability of natural resources and marine and maritime research” of the “Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016”, which aims to give sustainable and smart answers to the challenges related to food quality and safe food and agri-food sector competitiveness, among others. It addresses to adapt food to the new consumer demands through the research, innovation and new developments in food processing, packaging, distribution and ensure security and quality at all stages of the food chain.

Optimization of a chitosan solution as potential carrier for the incorporation of Santolina chamaecyparissus L. solid by-product in an edible vegetal coating on ‘Manchego’ cheese