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Cultivos iniciadores para embutidos fermentados

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Los embutidos constituyen una de las formas más antiguas de productos cárnicos procesados, con métodos de elaboración que varían considerablemente, dando origen a una gran variedad de productos con características propias. Dentro de estos diferentes tipos, se destacan los embutidos fermentados, aquellos que deliberadamente son inoculados con tipos específicos de bacterias u otros microorganismos, con el propósito de alterar las características del producto final.

La fermentación constituye una de las técnicas de conservación de alimentos más antiguas. Es un proceso natural que mejora sustancialmente la calidad nutricional, organoléptica y sanitaria del producto.

Se requiere una fermentación exitosa, no solo para producir el sabor y la textura deseados, sino también para evitar el crecimiento de organismos indeseables, particularmente patógenos transmitidos por los alimentos.

Si bien deben tomarse todas las precauciones en la selección y manejo de las materias primas, y en el saneamiento de los equipos, generalmente se admite la presencia de algunos organismos que causan intoxicación alimentaria, especialmente Staphylococcus aureus, y se necesita una fermentación rápida y controlada para garantizar la seguridad del producto final.

La maduración o fermentación es un proceso complejo, con diferentes reacciones bioquímicas desarrollándose sucesiva y paralelamente. Durante la maduración se acumula ácido láctico, debido a la fermentación de carbohidratos, generando un descenso en el pH, que contribuye a la seguridad del producto y al desarrollo de la textura y sabor ácido. Al disminuir el pH hasta valores próximos a 5, alrededor del punto isoeléctrico de las proteínas cárnicas, se reduce la capacidad de retención de agua de la masa, disminuyendo su actividad, lo que asegura la sanidad y aporta firmeza al producto final.

Junto con la fermentación de azúcares, las proteínas musculares cárnicas (actina y miosina) empiezan a ser degradadas a péptidos, lo que se traduce en un aumento del nitrógeno no proteico como péptidos de bajo peso molecular y aminoácidos libres, que participan en el desarrollo del aroma típico, al generar precursores de compuestos volátiles. Los aminoácidos pueden ser descarboxilados y desaminados para dar origen a aminas y ácidos orgánicos, respectivamente, que a su vez, pueden dar lugar a modificaciones posteriores y generar consecuentemente otros compuestos, que contribuyen al aroma final del producto. Las principales responsables de esta degradación son las proteasas musculares, fundamentalmente la catepsina D. Sin embargo, está demostrado que algunos géneros de bacterias contribuyen con este proceso.

Al mismo tiempo, se inicia la hidrólisis lipídica o lipólisis, fenómeno que se debe principalmente a la presencia de lipasas microbianas. Como consecuencia de estas reacciones lipolíticas se generan ácidos grasos libres, que debido a sucesivas modificaciones, generan ésteres, aldehídos y cetonas, entre otros compuestos que participan en el aroma final del producto.
También durante esta etapa, la actividad microbiana realiza el proceso de reducción de los nitratos a nitritos, y éstos a óxido nítrico, que reaccionará con la mioglobina dando lugar a la formación de la nitrosomioglobina (responsable del color rosado estable de las carnes curadas).

La manera de mantener controlada la fermentación, es inoculando la cantidad necesaria de cultivos iniciadores específicos.


¿Qué son los cultivos iniciadores?

Se entiende por “cultivos iniciadores” a microorganismos que se presentan en estado puro o mixto, seleccionados de acuerdo a sus propiedades específicas y que se agregan a determinados alimentos, con la finalidad de mejorar su aspecto, aroma, sabor y sanidad.
Se pueden distinguir dos tipos de cultivos iniciadores; los cultivos iniciadores propiamente dichos, con los que se intenta inducir cambios sensoriales deseables en el producto; y los cultivos protectores, utilizados para inhibir la flora microbiana no deseable.
Su uso, cada vez más extendido, mejora los siguientes aspectos de los embutidos fermentados:

  • Calidad higiénica porque inhibe la proliferación de microorganismos dañinos para la conservación del embutido, ya que conlleva a una disminución del pH debido a la producción de ácido láctico, que permite que la carne libere humedad más rápida y uniformemente, provocando una disminución de la actividad de agua, lo que contribuye a preservar el producto.
  • Calidad sensorial porque mejora el aroma, color y presentación.
  • Calidad nutricional porque se consigue mejorar el índice de digestibilidad.
  • Calidad tecnológica porque se logran mejores porcentajes productivos al acortar el tiempo de maduración del embutido.


Cultivos iniciadores y su función en el proceso de maduración de embutidos fermentados secos y semisecos

Entre los microorganismos empleados en la fabricación de embutidos, encontramos las Bacterias Acido Lácticas y las Micrococaceas.

Las bacterias ácido lácticas (BAL) comprenden un número elevado de bacterias Gram-positivas, cuya característica común es la producción de ácido láctico a partir de los carbohidratos. Todas las BAL que se emplean como cultivos iniciadores en la elaboración de los productos cárnicos fermentados, deben ser homofermentativas, es decir, deben formar principalmente ácido láctico como producto de la fermentación de azucares. Las BAL tienen una gran importancia en alimentación y tecnología alimentaria, sobre todo por su capacidad de inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos y deteriorantes de los alimentos. El efecto conservador de las BAL durante la fabricación y almacenaje de alimentos fermentados, se debe a la producción de altos niveles de ácido láctico y otras sustancias inhibidoras del crecimiento microbiano, como las bacteriocinas, lo que se traduce en productos más seguros, higiénicos y de mayor durabilidad.

Los principales géneros empleados en cultivos iniciadores son Lactobacillus y Pediococcus y sus especies bacterianas más representativas en la elaboración de productos cárnicos fermentados son: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sake, Lactobacillus curvatus, Pediococcus pentasaceus y Pediococcus acidilactici.

La diferencia tecnológica más significativa en la clasificación de este grupo de cultivos iniciadores, es su temperatura óptima de crecimiento. Pediococcus acidilactici crece más rápidamente a temperaturas superiores a los 40°C, mientras que para el resto las temperaturas optimas van entre los 20°C-35°C.
Por otro lado, algunas cepas han demostrado poseer actividad proteolítica y lipolítica contribuyendo con la maduración, aportando algunos aromas típicos de los productos cárnicos fermentados.

Las bacterias de la familia Micrococaceas son componentes fundamentales en los cultivos iniciadores, siendo Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus y Micrococcus varians, las especies más representativas. Las principales funciones de las bacterias pertenecientes a este grupo microbiano, incluyen la formación del color y la estabilización y desarrollo del aroma, a través de su actividad catalasa y nitrato-nitrito reductasa y su intervención en el metabolismo lipídico. La actividad lipolítica presente en estas cepas es muy importante, impartiendo aromas particulares en los embutidos.

La actividad proteolítica, no es significativa en la familia Micrococcaceae, sin embargo la actividad endo y exoproteolítica, ha sido identificada en diferentes especies de Staphylococcus y Micrococcus.

 

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