Uso de starters en productos secos

Por: Ing. Qca. y Alim. Elina Casañas,Jefa de Departamento de Tecnología de Producto. Subgerencia Operativa de Alimentos - Centro de Carnes 

Fotos: Banco de imágenes

La fermentación es un método de conservación que aumenta la estabilidad y la seguridad microbiológica como consecuencia de diferentes obstáculos que tienen lugar durante la maduración de los embutidos fermentados curados (EFC), principalmente la reducción de la aw y del pH. Sin embargo, en los EFC de baja acidez donde se reduce el pH moderadamente, se pierde la barrera de seguridad respecto a los embutidos con mayor acidez, permitiendo la supervivencia de patógenos como Salmonella y L. monocytogenes.

El primer cultivo iniciador de una sola cepa (Pediococcus cerevisiae) disponible se comercializó en 1957 en Estados Unidos, posteriormente bautizado como P. acididilactici para ser utilizado en salchichas tipo Cervelat. Por el contrario, el primer cultivo europeo de una sola cepa de Micrococcus lo comercializó una empresa alemana en 1961. La razón de estos géneros tan diferentes era la diferencia en la tecnología de elaboración del producto. La industria estadounidense consideraba una acidificación rápida como la calidad más importante y temperaturas de fermentación alrededor de 38-40°C. Debido a que los Pediococcus no reducen nitrato, el nitrito se usó como agente de curado. En Europa, en cambio, las salchichas se fabricaban a temperatura ambiente alrededor de 20°C, teniendo un efecto positivo en el desarrollo de color y sabor, mientras que los Micrococcus reducían activamente los nitratos y fermentaban los carbohidratos lentamente.

Hoy el mercado se ha desarrollado en cultivos mixtos que consisten en cepas que cubren una amplia variedad de actividades y crecimiento. En la industria cárnica se utilizan en embutidos secos dos tipos de cultivos iniciadores (denominados starters): 

• a) Starters agregados en la mezcla a embutir: microorganismos que se añaden con el fin de controlar el proceso de fermentación y maduración. Se agregan como flora predominante tratando de excluir la flora indeseable y, así, dirigir la fermentación de una forma adecuada disminuyendo los riesgos higiénicos y de elaboración, en especial la presencia de Listeria monocytogenes. Estos cultivos son un ingrediente más del embutido, por lo que deben ser cepas reconocidas como GRAS (Generally Recognized as Safe). Los cultivos más utilizados son mezclas de bacterias ácido-lácticas (BAL) y cocos GRAM positivos catalasa positivos. Entre las especies de BAL se encuentran Lactobacillus sakei, L. curvatus, L. plantarum, L. pentosus, Pediococcus acidilactici y P. pentasaceus (Schillinger & Lücke, 1987). Estos microorganismos producen ácido láctico, responsable del descenso del pH durante la fermentación, lo cual favorece (Bacus & Brown, 1985) : 
   
• La reducción de la capacidad de retener agua de las proteínas de la carne con la consecuente aceleración del secado.
• La inhibición del crecimiento de microorganismos indeseables o patógenos favoreciendo la seguridad alimentaria.
• La coagulación proteica (pH cercano al punto isoeléctrico de las proteínas) que permite el desarrollo de la textura y la cohesión.
• La conversión de nitratos y nitritos en óxido nítrico que favorece formación del color.
• La contribución a las reacciones enzimáticas que desarrollan el aroma y flavor.

Los Cocos GRAM positivos catalasa positivos más utilizados son Stafilococus xylosus, S. carnosus y Micrococcus varians (Fischer & Schleifer, 1980). Su actividad favorece:

• La reducción de nitratos y nitritos a óxido nítrico permitiendo la formación del color.
• La degradación de peróxidos evitando posibles alteraciones de color por oxidación de pigmentos la oxidación lipídica que daría cambios organolépticos.
• La generación de sustancias precursores de compuestos aromáticos mediante actividad proteolítica y lipolítica.

La degradación de hidratos de carbono por estos microorganismos es mínima.

• b) Starters en la superficie del producto embutido: hongos seleccionados con capacidad competitiva, conocidos como “cultivos de emplume”. Inoculados en la superficie del embutido, una vez atado se incorporan al mismo y su agregado en superficie otorga un resultado de aspecto color blanco algodonoso. No deben ser productores de micotoxinas ni de antibióticos, ni poseer capacidad patogénica.

Los más utilizados son Penicillium nalgiovense, P. chrysogenum, P. camemberti, Debaryomyces hansenii, Candida famata (Encinas;, 2000), (Grazia; Romano; Bagni; Roggiani; Guglielmi;, 1986). Los efectos que potencian son:

- La actividad proteolítica y lipolítica a partir de la producción de enzimas extracelulares desarrollando compuestos del aroma y sabor.

- La presencia del efecto antioxidante (disminuyen el O2 de la superficie).

- La degradación de peróxidos.

- La protección de la luz por efecto barrera.

- La imposibilidad de la formación de un borde seco y/o untuoso. 

El Staphylococcos carnosus otorga sabor natural, estabilidad del color y ternura a la carne (jamón serrano), mientras que Staphylococcos xylosus da un sabor más pronunciado (productos aromatizados con hierbas y especias, panceta). El Debaromyces hansenii otorga un sabor más a levadura durante la maduración y le da un carácter más 'mediterráneo' al producto terminado (prosciutto, speck, bresaola), también para jamones de músculo entero. La elección de una cepa más o menos acidificante dependerá de las características del embutido a obtener y de la tecnología a emplear.

Las empresas que se dedican a desarrollar y diseñar los cultivos starter siguen el siguiente proceso: 

1. Diagnóstico del proceso fermentativo: se realiza un análisis profundo de la microbiota que se encuentra presente en cada una de las etapas de la fermentación para conocer los microorganismos que afectan en mayor medida al proceso de fermentación y al perfil organoléptico final del producto.

2. Aislamiento de microorganismos y su evaluación: aislar los microorganismos será el paso siguiente tras haberlos identificado, lo cual permite estudiar su crecimiento y evaluar el rol que ejercen dentro de la fermentación del alimento.

3. Diseño y formulación del cultivo iniciador: se estudiará y definirá la combinación adecuada de microorganismos y la cantidad de cada uno de ellos que se aplicará a la formulación del starter para lograr el efecto deseado en el alimento.

4. Pruebas sobre la materia prima y con consumidores: se pasará a la realización de pruebas en la materia prima, llevando a cabo fermentaciones controladas de los alimentos. Además, se realizará una evaluación de la calidad organoléptica de los productos obtenidos mediante catas con consumidores.

5. Desarrollo del proceso productivo del starter: por último se llevará a cabo en paralelo a la validación el desarrollo del proceso productivo de los microorganismos que componen el starter, lo cual comprende requerimientos de viabilidad técnica y económica que permitan su industrialización.

Los cultivos se comercializan congelados o liofilizados y envasados para ser utilizados por la industria frigorífica. Los de emplume se diluyen en agua y se pueden aplicar sumergiendo el producto o por rociado. La gran cantidad de embutidos fermentados de diferentes orígenes constituyen una importante reserva de biodiversidad que puede ser explotada para diseñar cultivos con características propias de cada tecnología y/o región.