Microbiología de la carne y los Microbiología de la carne y los productos cárnicosproductos cárnicos
Prof. Dr. Luis M. MedinaProf. Dr. Luis M. Medina
Se dice que la carne está alterada cuando los cambios organolépticos o sensoriales la convierten en inaceptable para el consumidor
Factores asociados
defectos de color
cambios de textura
aparición de olores extraños
limosidad
otras características que las hagan rechazables
Introducción
Durante almacenamiento, más bien debida a actividad enzimática del interior de la musculatura
La alteración detectable organolépticamente suele ser resultado de la descomposición y formación de metabolitos por actividad microbiana
El momento en que se inicia la alteración es subjetivo, influido por factores económicos, culturales y/o ambientales, así como agudeza del consumidor e intensidad del defecto
Introducción
músculo
piel
intestino
pelos pezuñas
estéril
o muy baja población
Staphylococcus, Micrococcus y Pseudomonas; levaduras y mohos y especies fecales y telúricas
Origen de los microorganismos
Origen de los microorganismos
carnización
evisceración
ambiente matadero (suelo, paredes)
manipuladores
cuchillos
…
en productos cárnicos,
también ingredientes (sal, especias, salmueras…
Una gran proporción de la carne y los productos cárnicos perecederos de mamíferos y aves de mercado se almacenan en refrigeración para prolongar su vida útil
La refrigeración limita el crecimiento de los mesófilos, que son el componente mayor de la microbiota inicial y permite que se desarrollen los microorganismos psicrotrofos que pueden dominar la microbiota
Progresión microbiana durante el almacenamiento
A medida que durante el almacenamiento tiene lugar el crecimiento, se altera la composición de la microbiota que es dominada por unas pocas especies microbianas y a veces por una sola, corrientemente de los géneros Pseudomonas, Lactobacillus, Moraxella, Acinetobacter o Brochothrix thermosphacta
Progresión microbiana durante el almacenamiento
velocidad de crecimiento alta
velocidad de crecimiento baja
número inicial de microorganismos
alto
número inicial de microorganismos
bajo
Progresión microbiana durante el almacenamiento
PseudomonasCompiten con éxito en alimentos musculares Compiten con éxito en alimentos musculares sometidos a refrigeración. Por:sometidos a refrigeración. Por:
Velocidad de crecimiento competitiva a esas Velocidad de crecimiento competitiva a esas temperaturastemperaturas
Crecen en todo el intervalo de pH (5’5 a 7)Crecen en todo el intervalo de pH (5’5 a 7)
Pueden utilizar compuestos nitrogenados de Pueden utilizar compuestos nitrogenados de bajo peso molecularbajo peso molecular
Posible competencia por el oxígeno disponiblePosible competencia por el oxígeno disponible
Progresión microbiana durante el almacenamiento
Si condiciones aerobias:
a pH habituales (5’5-6) Pseudomonasa pH más altos Acinetobacter y Moraxella
Si condiciones de vacío o atmósferas modificadas:
a pH superiores a 5’8, B. thermosphacta (sobre todo en cerdo y oveja)
> 6 Shewanella putrefasciens
a pH < 5’8 bacterias acidolácticas
Progresión microbiana durante el almacenamiento
Bacterias acidolácticasCompiten con éxito en alimentos musculares en Compiten con éxito en alimentos musculares en atmósferas privadas de las condiciones habituales atmósferas privadas de las condiciones habituales de oxígeno. Por:de oxígeno. Por:
Velocidad de crecimiento competitivaVelocidad de crecimiento competitiva
Capacidad de desarrollo en todo el intervalo Capacidad de desarrollo en todo el intervalo de pH de la carnede pH de la carne
Metabolismo fermentativoMetabolismo fermentativo
Producción de bacteriocinas por parte de algunas Producción de bacteriocinas por parte de algunas especiesespecies
Progresión microbiana durante el almacenamiento
En carne de vaca cocida, refrigerada y envasada a vacíoEn carne de vaca cocida, refrigerada y envasada a vacío
Coloración rosácea verdeColoración rosácea verde
Producción de hidrógeno sulfurado y alta proteolisis cárnicaProducción de hidrógeno sulfurado y alta proteolisis cárnica
Clostridium laramieClostridium laramie se desarrolla a muy bajas temperaturas se desarrolla a muy bajas temperaturas (incluso a menos de 0C)(incluso a menos de 0C)
Progresión microbiana durante el almacenamiento
Para la producción de diversos productos cárnicos se disminuye la aw, bien por deshidratación o por la adición de solutos como sal y azúcar
A medida que desciende dicha aw, el crecimiento de algunos microorganismos alterantes cesa y se altera la microbiota alterante típica
Resistencia: Mohos > Levaduras > Bacterias
Influencia de la composición y del almacenamiento en la alteración
Los signos de alteración se manifiestan cuando el número de bacterias de la superficie alcanza las 107 ufc/cm2
Aparecen entonces los olores extraños
Al alcanzar 108 ufc/cm2 la superficie del tejido muscular comienza a ser pegajosa, como primera fase de limosidad
La limosidad se atribuye al desarrollo bacteriano con la consiguiente síntesis de polisacáridos que confluyendo gradualmente forman una capa pegajosa en la superficie del tejido
Puesto que la alteración no se hace evidente hasta que se degradan los aminoácidos, la concentración de glucosa es el factor limitante que regula el tiempo de aparición de la alteración en condiciones de aerobiosis
Influencia de la composición y del almacenamiento en la alteración
La aw del tejido muscular magro de las carnes de mamífero es de 0’99 (74-80% de contenido en agua)
Proteínas 15-22%
Lípidos 2’5-37%
Carbohidratos 0-1’2%
La glucólisis lleva a la acumulación de ácido láctico y como resultado disminuye el pH (en función de los depósitos de glucógeno)
La disminución del pH y la acumulación de diversos metabolitos por el rigor lleva a la desnaturalización de diversas proteínas
Se liberan enzimas proteolíticas (como las catepsinas) y se dan procesos de proteolisis y se acaba la actividad “limpiadora” del retículo endotelial
Influencia de la composición y del almacenamiento
Los factores extrínsecos también seleccionarán la microbiota. Habitualmente, el almacenamiento es en refrigeración. En caso contrario:
Se alterará por mesófilos, especialmente Clostridium perfringens y miembros de Enterobacteriaceae
Carnes almacenadas a temperatura ambiente
El enfriamiento lento de canales puede dar lugar al llamado hueso hediondo. Hay debate sobre el origen de los microorganismos anaerobios mesófilos responsables
Influencia de la composición y del almacenamiento en la alteración
Se inhibe el crecimiento de mesófilos, seleccionándose el de psicrófilos
Carnes almacenadas en refrigeración
Si se seca la superficie, se limita el crecimiento de estos, dando opciones a alteración fúngica
Hongos en carne de vaca (Thamnidium, Mucor y Rhizopus) producen pelusilla, barbas o algodón y coloración gris a negra
Manchas de colores en capas superficiales de tejido conectivo o en capas de grasa que recubren el tejido muscular: negras (por Cladosporium), blancas (por Sporotrichum y Chrysosporium) o verdes (por Penicillium)
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de la composición y del almacenamiento en la alteración
Alteración por actividad bacteriana
Si en refrigeración con carnes húmedas y/o si la humedad relativa es alta
Si aerobiosis: Pseudomonas, Alcaligenes, Acinetobacter, Moraxella y Aeromonas
La mayoría de estas especies utilizan la glucosa como fuente de carbono. Tiene por tanto que difundir a superficie. Cuando deja de difundir, utilizan lactato y aminoácidos
En tal caso, se forma amoniaco, hidrógeno sulfurado, indol, escatol, aminas y otros compuestos nitrogenados. Da lugar a olores, flavores y sabores repugnantes
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de la composición y del almacenamiento en la alteración
Se cree que en estas alteraciones intervienen en menor medida Acinetobacter y Moraxella
Las pseudomonales producen enzimas proteolíticas, sobre todo al final de la fase logarítmica de crecimiento -108 ufc/g- normalmente con la alteración avanzada
Actividades proteolítica y lipolítica
Muchos microorganismos alterantes producen lipasas que canalizan la hidrólisis de triacilgliceroles a glicerol y ácidos grasos libres que contribuyen al enranciamiento, junto a los demás procesos oxidativos
La producción de lipasas puede limitarse o inhibirse por la presencia en el medio de carbohidratos, lípidos y proteínas del tejido muscular. La proteolisis puede enmascarar los efectos de la rancidez
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
La grasa insoluble que compone este tejido no puede utilizarse como sustrato para crecimiento microbiano hasta que es hidrolizada o emulsionada
Alteración del tejido adiposo
Su menor descenso del pH hace similar su alteración a la de la carne DFD. Puede desarrollarse Shewanella putrefasciens. Velocidad estimable de crecimiento de Hafnia alvei, Serratia liquefaciens y Lactobacillus plantarum
Mucho menos probable la alteración de este tejido, dado que antes se suele dar la del tejido magro
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Dominadas por las bacterias lácticas
Alteración en condiciones anaerobias
Hasta que no se llega a los recuentos microbianos máximos no comienza la alteración
Si el pH es alto, B. thermosphacta y S. putrefasciens
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Menor velocidad de crecimiento y menor densidad celular máxima (108 ufc/cm2)
Por la acumulación de ácidos grasos de cadena corta y aminas se forman olores amargo, ácido y a queso y flavores “a queso” y “a lechería”
Los animales sometidos a estrés antes del sacrificio agotan antes sus reservas de glucógeno muscular. El pH bajará menos
Carnes DFD
En vacío o atmósferas modificadas, coloración verdosa (por producción de hidrógeno sulfurado a partir de cisteína o glutatión) debido a Shewanella putrefasciens y olores por Serratia liquefaciens
Al disponer de menos glucosa, la disposición de aminoácidos por pseudomonales se da antes, aparece antes la alteración y con menos población (106 ufc/g)
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Se da más en pavos y cerdos, por glucólisis acelerada sin haber refrigerado suficiente
Carnes PSE
Es rechazable por sus características organolépticas
Hay quien defiende que se alteran más tarde que la carne normal. La alteración cursaría de forma semejante
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Corta vida útil debido a:
Carnes picadas
Microbiota semejante a la carne intacta, más contaminantes ocasionales: Enterobacteriaceae y Aeromonas
-Más superficie expuesta
-Más jugos liberados y nutrientes
-Más manipulación
-Mayor exposición a oxígeno
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Los embutidos frescos se alteran rápidamente. Si la carne embutida es de cerdo, cobra más importancia la presencia de B. thermosphacta
Se destruyen las formas vegetativas de las bacterias residentes. Podrían sobrevivir endosporas
Productos cocidos
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Si productos enlatados, esporulados, o microorganismos que contaminan a través de fugas
En carnes cocidas sin curar la alteración depende de esa microbiota que pueda sobrevivir al tratamiento y de la contaminación posterior. Así, pseudomonales, estreptococos, lactobacilos y B. thermosphacta
Olores agrios si recontaminación con contaminación mínima de bacterias no proteolíticas
Depende de su naturaleza, ingredientes, procesado y condiciones de almacenamiento
Productos procesados
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Enverdecimiento (por producción de hidrógeno sulfurado. También por peróxido de hidrógeno en carnes expuestas al aire tras envasado en MAP). Se suele dar por bacterias catalasa negativas y por causas de higiene defectuosa
En salchichas de Francfort, mortadela, etc.:
Limosidad (confluencia de colonias microbianas dando capa de limo gris sobre la tripa) por levaduras, bacterias lácticas y B. thermosphacta
Amargor (por producción de ciertos ácidos a partir de lactosa), por bacterias lácticas, B. thermosphacta y enterococos
Productos procesados
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
Limosidad (por producción de dextranos, debido a la adición de sacarosa en casos. Se debe a Leuconostoc)
En carnes curadas
Se suelen alterar por microorganismos que soportan la reducción de la aw, como lactobacilos y micrococos. No olvidar que este tipo de microorganismos son los que participan, por otro lado, en estos productos sometidos a maduración
Los productos desecados curados deben su estabilidad a la baja aw y a la reducción del pH, a nitritos y diversos metabolitos. Los productos ahumados, al humo y la desecación consecuente
A veces se pueden alterar si se dejan crecer los microorganismos antes de la penetración de la sal, como en algunos jamones no suficientemente fríos cuando se salan
Productos procesados
Influencia de la composición y del almacenamientoInfluencia de otros factores
En carnes desecadas
Son microbiológicamente estables. El contenido hídrico debe reducirse al 20%. Para impedir mohos xerotolerantes, al 15%
Evitar el contacto con humedad es la clave de su estabilidad
Influencia de la composición y del almacenamientoControl de la alteración
Control de la población inicial. Buenas prácticas de fabricación. Higiene de manipuladores
Lavado con agua (inmersión, nebulización…). En aves, tras desplumado y evisceración. No a presión para Listeria
Tratamientos antimicrobianos (cloro, ácidos orgánicos…)
Refrigeración
Almacenamiento en atmósferas modificadas y envasado a vacío
Cocción en bolsas y post-pasteurización
Irradiación
Aplicación en APPCC. Medidas higiénicas
Microbiología de la carne y los Microbiología de la carne y los productos cárnicosproductos cárnicos
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