Microbiología de la carne y los productos cárnicos

1. Microbiología de la carne y los productos cárnicos Prof. Dr. Luis M. Medina

2. Introducción 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

3. 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

4. Origen de los microorganismos Staphylococcus, Micrococcus y Pseudomonas; levaduras y mohos y especies fecales y telúricas pelos pezuñas piel estéril o muy baja población músculo intestino

5. Origen de los microorganismos carnización evisceración ambiente matadero (suelo, paredes) manipuladores cuchillos … en productos cárnicos, también ingredientes (sal, especias, salmueras…

6. Progresión microbiana durante el almacenamiento 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 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 génerosPseudomonas, Lactobacillus, Moraxella, AcinetobacteroBrochothrixthermosphacta

7. Progresión microbiana durante el almacenamiento velocidad de crecimiento alta número inicial de microorganismos bajo número inicial de microorganismos alto velocidad de crecimiento baja

8. Progresión microbiana durante el almacenamiento Pseudomonas Compiten con éxito en alimentos musculares sometidos a refrigeración. Por: Velocidad de crecimiento competitiva a esas temperaturas Crecen en todo el intervalo de pH (5’5 a 7) Pueden utilizar compuestos nitrogenados de bajo peso molecular Posible competencia por el oxígeno disponible

9. Progresión microbiana durante el almacenamiento Si condiciones aerobias: a pH habituales (5’5-6) Pseudomonas a 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

10. Progresión microbiana durante el almacenamiento Bacterias acidolácticas Compiten con éxito en alimentos musculares en atmósferas privadas de las condiciones habituales de oxígeno. Por: Velocidad de crecimiento competitiva Metabolismo fermentativo Capacidad de desarrollo en todo el intervalo de pH de la carne Producción de bacteriocinas por parte de algunas especies

11. Progresión microbiana durante el almacenamiento En carne de vaca cocida, refrigerada y envasada a vacío Coloración rosácea verde Producción de hidrógeno sulfurado y alta proteolisis cárnica Clostridium laramiese desarrolla a muy bajas temperaturas (incluso a menos de 0C)

12. 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

13. 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

14. 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

15. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de la composición y del almacenamiento en la alteración Los factores extrínsecos también seleccionarán la microbiota. Habitualmente, el almacenamiento es en refrigeración. En caso contrario: Carnes almacenadas a temperatura ambiente Se alterará por mesófilos, especialmente Clostridium perfringens y miembros de Enterobacteriaceae El enfriamiento lento de canales puede dar lugar al llamado hueso hediondo. Hay debate sobre el origen de los microorganismos anaerobios mesófilos responsables

16. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de la composición y del almacenamiento en la alteración Carnes almacenadas en refrigeración Se inhibe el crecimiento de mesófilos, seleccionándose el de psicrófilos 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)

17. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de la composición y del almacenamiento en la alteración Si en refrigeración con carnes húmedas y/o si la humedad relativa es alta Alteración por actividad bacteriana 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 Se cree que en estas alteraciones intervienen en menor medida Acinetobacter y Moraxella

18. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Actividades proteolítica y lipolítica Las pseudomonales producen enzimas proteolíticas, sobre todo al final de la fase logarítmica de crecimiento -108 ufc/g- normalmente con la alteración avanzada 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

19. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Alteración del tejido adiposo La grasa insoluble que compone este tejido no puede utilizarse como sustrato para crecimiento microbiano hasta que es hidrolizada o emulsionada Mucho menos probable la alteración de este tejido, dado que antes se suele dar la del tejido magro Su menor descenso del pH hace similar su alteración a la de la carne DFD. Puede desarrollarse Shewanellaputrefasciens. Velocidad estimable de crecimiento de Hafniaalvei, Serratialiquefaciens y Lactobacillusplantarum

20. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Alteración en condiciones anaerobias Dominadas por las bacterias lácticas Si el pH es alto, B. thermosphacta y S. putrefasciens Menor velocidad de crecimiento y menor densidad celular máxima (108 ufc/cm2) Hasta que no se llega a los recuentos microbianos máximos no comienza la alteración 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”

21. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Carnes DFD Los animales sometidos a estrés antes del sacrificio agotan antes sus reservas de glucógeno muscular. El pH bajará menos 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) En vacío o atmósferas modificadas, coloración verdosa (por producción de hidrógeno sulfurado a partir de cisteína o glutatión) debido a Shewanellaputrefasciens y olores por Serratialiquefaciens

22. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Carnes PSE Se da más en pavos y cerdos, por glucólisis acelerada sin haber refrigerado suficiente Hay quien defiende que se alteran más tarde que la carne normal. La alteración cursaría de forma semejante Es rechazable por sus características organolépticas

23. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Carnes picadas Corta vida útil debido a: • Más superficie expuesta • Más jugos liberados y nutrientes • Más manipulación • Mayor exposición a oxígeno Microbiota semejante a la carne intacta, más contaminantes ocasionales: Enterobacteriaceae y Aeromonas Los embutidos frescos se alteran rápidamente. Si la carne embutida es de cerdo, cobra más importancia la presencia de B. thermosphacta

24. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Productos cocidos Se destruyen las formas vegetativas de las bacterias residentes. Podrían sobrevivir endosporas 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 Si productos enlatados, esporulados, o microorganismos que contaminan a través de fugas

25. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Productos procesados Depende de su naturaleza, ingredientes, procesado y condiciones de almacenamiento 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 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

26. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Productos procesados 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 Limosidad (por producción de dextranos, debido a la adición de sacarosa en casos. Se debe a Leuconostoc) 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

27. Influencia de la composición y del almacenamiento Influencia de otros factores Productos procesados 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

28. Control de la alteración Influencia de la composición y del almacenamiento 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

29. Microbiología de la carne y los productos cárnicos Prof. Dr. Luis M. Medina