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Facultad de Ciencias Veterinarias Licenciatura en Tecnología de los Alimentos -UNCPBA- “Control del proceso de elaboración del salame para mejora del producto” Baños, Leonela; Díaz, Mauricio; García, Omar Diciembre, 2015 Tandil “Control del proceso de elaboración del salame para mejora del producto” Tesis de Licenciatura en Tecnología de Alimentos con mención en Productos de Origen Animal presentada como parte de los requisitos para optar al título de grado de Licenciado de la alumna Leonela Baños Director: Méd. Vet. Díaz, Mauricio Co-director: Méd. Vet. García, Omar Evaluador: Lic. En Tecnología de los Alimentos, Palacio Ines AGRADECIMIENTOS Este trabajo está dedicado a mi familia, especialmente a mis padres Marcela y Luis, por su amor, trabajo y sacrificios en todos estos años. Gracias a mi hermana, sobrinos y abuelos por el apoyo incondicional. A Santiago por ser mi compañero y fuente de energía. A mis amigas por su comprensión y por acompañarme en este camino. Y gracias a mi tutor Mauricio Díaz por guiarme a lo largo de este trabajo, y a Rocío Núñez por su ayuda desinteresada. RESUMEN Los alimentos han sido a lo largo de la historia, una necesidad esencial para todos los seres humanos, y siguen siéndolo en la actualidad. Con el pasar del tiempo, se ha a trabajando mucho en el desarrollo y mejoramiento de diferentes técnicas de conservación para poder lograr alimentos con mayor vida útil, pero también que sean aceptados por los consumidores. En la actualidad se presta especial atención a los procesos de elaboración de cada tipo de alimento y a la aplicación de las técnicas de conservación, controlando durante los mismos los diferentes parámetros que pueden afectarlos y además asegurando la obtención de un producto saludable. El curado, es un método de conservación que se ha utilizado desde la antigüedad, y que se basa en la aplicación de sal y nitrito/nitrato, y un posterior madurado y secado del producto. Este es el caso del salame. El objetivo del presente trabajo fue controlar el proceso de elaboración de salames fabricados en una planta de Tandil, y así poder lograr una mejora en el mismo. Además, se muestran los controles sobre diferentes parámetros ambientales del secadero (humedad, temperatura, circulación de aire); y los análisis fisicoquímicos del producto final (humedad, cloruros, nitritos y aw). Los valores obtenidos de los diferentes análisis fueron aceptables, exceptuando el valor de la velocidad de circulación de aire en el secadero, cuya modificación no fue posible. Es por esto que no pudo lograrse una mejora en el producto. Palabras clave: conservación, curado, elaboración, salame. Contenido 1) INTRODUCCION ....................................................................................................................1 2) OBJETIVO PRINCIPAL: ........................................................................................................2 3) MARCO LEGAL ......................................................................................................................3 A) Conservación de alimentos: ..............................................................................................3 B) Alimentos Perecederos: .....................................................................................................3 C) Definición de Carne: ..........................................................................................................4 D) Definición de Salazón: .......................................................................................................4 E) Definición de Chacinados: .................................................................................................5 F) Definición de Embutidos: ...................................................................................................5 G) Definición de salame .........................................................................................................5 4) MARCO TEORICO .................................................................................................................6 4.1 VALOR NUTRITIVO Y COMPOSICION DE LA CARNE .............................................6 4.2 ALTERACION DE LA CARNE FRESCA: ......................................................................7 4.3 PRINCIPIOS EN QUE SE BASA LA CONSERVACION DE LOS ALIMENTOS ......9 4.4 CLASIFICACION DE LOS METODOS DE CONSERVACION DE ALIMENTOS: ...9 4.5 CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DEL METODO DE CONSERVACION: ........12 4.6 TEORIA DE LAS BARRERAS ......................................................................................13 4.7 CONDICIONES PARA LA PROLIFERACION MICROBIANA ..................................13 A. Actividad de agua (aw): .................................................................................................14 B. Potencial de oxido-reducción (Eh): .............................................................................14 C. pH: ...............................................................................................................................15 D. Temperatura: ..............................................................................................................15 E. Necesidades nutritivas: .................................................................................................16 4.8 CURADO: .............................................................................................................................16 4.9 ELECCION DE LA MATERIA PRIMA DE ORIGEN ANIMAL: ......................................17 4.10 INGREDIENTES DEL CURADO ....................................................................................19 A. SAL: .................................................................................................................................19 B. NITRITOS Y NITRATOS ..............................................................................................21 C. OTROS ADITIVOS EMPLEADOS EN EL CURADO: ...........................................22 4. 11 TRIPAS: ............................................................................................................................25 4.12 CULTIVOS STARTERS: ..................................................................................................26 4.13 TOCINO: ............................................................................................................................27 4.14 PROCESO GENERAL DE ELABORACION DE UN EMBUTIDO FERMENTADO .27 4.15 PROCESO DE FERMENTACION DE LOS EMBUTIDOS: .........................................31 4.16 MICROORGANISMOS INVOLUCRADOS EN EL PROCESO DE FERMENTACION DE LOS EMBUTIDOS ..............................................................................................................33 4.17 DEFECTOS QUE PUEDEN APARECER POR LA MAL MADURADO .....................34 4. 18 SECADERO: ....................................................................................................................35 5) MATERIALES Y METODOS ...............................................................................................36 5.1) Medición de pH y temperatura de la materia prima y del producto: ......................43 5.2) Seguimiento de la pérdida de peso:...........................................................................43 5.3) Determinación de la velocidad de circulación de aire dentro de la cámara de secado:....................................................................................................................................44 5.4) Seguimiento de la Humedad y Temperatura ambiental del secadero: ..................44 5.5) Determinación de Humedad del producto final:........................................................44 5.6) Determinación de cloruros en el producto final: ........................................................45 5.7) Determinación de Nitritos en el producto final: ..........................................................46 5.8) Determinación de la aw en el producto final: ..............................................................46 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................................47 6.1) Control pH y Temperatura de la materia prima .........................................................47 6.2) Evolución del pH ............................................................................................................49 6.3) Evolución de la Temperatura .......................................................................................51 6.4) Evolución de la Pérdida de peso .................................................................................53 6.5) Determinación de la velocidad de la circulación de aire: .........................................54 6.6) Control de Temperatura en el secadero: ....................................................................55 6.7) Control de Humedad en el Secadero: .........................................................................56 6.8) Humedad del producto final .........................................................................................58 6.9) Determinación de Cloruros en el producto final: .......................................................59 6.10) Determinación de Nitritos en el producto final: ........................................................60 6.11) Determinación de la aw del producto final: ...............................................................60 7) CONCLUSION ......................................................................................................................61 8) BIBLIOGRAFIA .....................................................................................................................62 9) ANEXO ...................................................................................................................................66 1 1) INTRODUCCION La alimentación es parte esencial de la vida de los seres vivos, ya que a través de los alimentos se obtienen nutrientes indispensables para el desarrollo y la realización de numerosas funciones vitales. A lo largo de la historia, el hombre ha ido desarrollando capacidades diferentes para la obtención y conservación de los alimentos para lograr su subsistencia, desarrollando nuevas técnicas e inclusive mejorando las más antiguas. En la actualidad la alimentación y el procesado de alimentos es sinónimo de salud, por lo que ha sido indispensables desarrollar nuevos y mejores controles para la producción de los mismo, como también es fundamental el papel de la aplicación de diferentes técnicas de conservación de dichos productos con el objetivo de retardar los procesos de descomposición, y para lograr así, satisfacer las necesidades de alimento de las grandes poblaciones urbanizadas, ya que es de importancia superior que estos lleguen a los hogares en las mejores condiciones, tanto higiénico sanitarias, como de calidad en general. La conservación de alimentos, en su contexto más amplio se puede definir como la aplicación de tecnologías encargadas de prolongar la vida útil y disponibilidad de los alimentos para el consumo humano y animal, protegiéndolos de microorganismos patógenos y otros agentes responsables de su deterioro, y así permitir su consumo futuro. Utiliza mecanismos tradicionales así como nuevas tecnologías, el objetivo principal es preservar el sabor, los nutrientes, la textura, entre otros aspectos. Si un producto no logra lo anterior, entonces la conservación no cumple su propósito (Aguilar Morales, 2012). La descomposición o deterioro del alimento se le denomina a todo alimento que según la disconformidad con los hábitos, costumbres y diferencias individuales, no resulte apropiado para el consumo humano. Es un concepto relativo, y se relaciona con hábitos y costumbres de los pueblos (Caballero Torres, 2008). La mayoría de los alimentos son perecederos, es decir que se descomponen fácilmente a menos que se apliquen métodos de conservación que los mantengan en condiciones higiénico-sanitarias adecuadas durante un tiempo variable, este es el caso de la carne fresca, que debido a su contenido nutricional y su alto valor de 2 actividad de agua ofrecen las condiciones necesarias para el crecimiento de microorganismos involucrados en daños y enfermedades de origen alimentario, por lo que es importante aplicar rápidamente un método de conservación (Bianchi y Feed, 2009; Restrepo Molina et al; 2001). Las técnicas de conservación que se han desarrollado y perfeccionado a lo largo del tiempo se pueden clasificar en físicas (como temperatura, desecación, irradiación, etc.) y químicas (como salado y curado, ahumado, acidificación y fermentación, etc.) Es importante que no olvidemos que el propio método de conservación también modifica a la carne de diferentes formas, alterando sus propiedades organolépticas, por lo que hay que seleccionar dicho método teniendo en cuenta las necesidades del producto que se quiere obtener (Bianchi y Feed, 2009). El curado es una técnica de conservación muy utilizada en las carnes, se define como el tratamiento de la carne fresca con sal y nitrito (o nitrato) con la finalidad de alargar su vida útil y obtener un color y flavor deseable. Dentro de las carnes curadas se encuentran los embutidos curados (Fennema, 2010). Como Los salamines, que son productos fermentados elaborados a partir de carne (porcina y/o vacuna), grasa, azúcar, sal, especias y con el agregado de un agente curante, como nitratos. Estos ingredientes se mezclan y embuten para ser sometidos a un proceso de maduración que determinara su conservación y características organolépticas (Hutkins, 2008). 2) OBJETIVO PRINCIPAL: Seguimiento del proceso de elaboración de salames en una planta elaboradora de Tandil para lograr una mejora del mismo. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Controlar diferentes parámetros durante el proceso de elaboración como humedad, temperatura y circulación de aire en el secadero. Analizar las características y la calidad fisicoquímica del producto final. 3 3) MARCO LEGAL La legislación vigente en el territorio argentino en la que nos basaremos es el Código Alimentario Argentino (C.A.A.) (Ley 18.284). A) Conservación de alimentos: Capítulo III, Art. 159; Res. 712, 25.4.85 El C.A.A. consideran autorizados los siguientes procedimientos de conservación: • Conservación por el frío • Conservación por el calor • Desecación, deshidratación y liofilización • Salazón • Ahumado • Encurtido • Escabechado • Radiaciones ionizantes • Elaboración de productos de humedad intermedia • Otros procedimientos. B) Alimentos Perecederos: Capítulo III, Art. 157 “Se entiende por Alimentos perecederos, aquellos que, en razón de su composición y/o características fisicoquímica y biológicas, pueden experimentar alteraciones de diversa naturaleza que disminuyan o anulen su aceptabilidad en lapsos variables.” 4 C) Definición de Carne: Capítulo VI, Art. 247 “Con la denominación genérica de carne, se entiende la parte comestible de los músculos de los bovinos, ovinos, porcinos y caprinos declarados aptos para la alimentación humana por la inspección veterinaria oficial antes y después de la faena. La carne será limpia, sana, debidamente preparada, y comprende a todos los tejidos blandos que rodean al esqueleto, incluyendo su cobertura grasa, tendones, vasos, nervios, aponeurosis y todos aquellos tejidosno separados durante la operación de la faena. Por extensión se considera carne al diafragma y los músculos de la lengua, no así los músculos de sostén del aparato hioideo, el corazón y el esófago. Con la misma definición se incluyen la de los animales de corral, caza, pescados, crustáceos, moluscos y otras especies comestibles.” D) Definición de Salazón: Capítulo III, Art. 170 “Se entiende por Salazón (en seco o por salmuera), someter los alimentos a la acción de la sal comestible con o sin otros condimentos. Se entiende por Salazón en Seco, someter las superficies externas de los alimentos al contacto de la sal en condiciones ambientales apropiadas. Se entiende por Conservación en Salmuera, someter los alimentos a la acción de soluciones de sal en concentración y tiempos variables, según la naturaleza del producto”. 5 E) Definición de Chacinados: Capítulo VI, Art. 302 – (Res. Conj. SPRyRS y SAGPyA Nº 79 y 500/04) "Se entiende por Chacinados, los productos preparados sobre la base de carne y/o sangre, vísceras u otros subproductos animales que hayan sido autorizados para el consumo humano, adicionando o no substancias aprobadas para tal fin”. F) Definición de Embutidos: Capítulo VI Art. 303 “Se entiende por Embutidos, los chacinados en cualquier estado y forma admitida que se elaboren, que hayan sido introducidos a presión en fracciones de intestino u otras membranas naturales o artificiales aprobadas a tal fin, aunque en el momento del expendio y/o consumo carezcan del continente”. Artículo 306 “Se entiende por Embutidos secos, aquellos embutidos crudos que han sido sometidos a un proceso de deshidratación parcial para favorecer su Conservación por un lapso prolongado”. G) Definición de salame (Decreto 4238/68 capítulo XVI Art. 7) “Con el nombre genérico de salame, se entiende el embutido seco, elaborado sobre la base de carne de cerdo o carne de cerdo y vacuno, con el agregado de tocino, sal, salitre, azúcar, especias y vino blanco.” 6 4) MARCO TEORICO 4.1 VALOR NUTRITIVO Y COMPOSICION DE LA CARNE La elevada densidad nutritiva de la carne, es decir, la concentración de nutrientes por kilocaloría, la variedad de nutrientes existentes en los tejidos y la excelente biodisponibilidad de los mismos hace a la carne una fuente nutritiva muy importante para los consumidores, y esencial en las dietas humanas de todo el mundo. La composición de la carne es muy variable y hay varios factores que influyen en ella como la especie, raza, sexo, edad, estado nutricional y grado de actividad. Además, en un mismo animal, la localización anatómica de un corte cárnico, las manipulaciones post-mortem, el almacenamiento y por supuesto el tipo de cocción contribuyen significativamente a la variabilidad de la composición de la carne. (FENEMMA, 2010) AGUA: se localiza mayormente en el interior de las células musculares o bien atrapadas entre ellas y, en menor cantidad, ligada a las proteínas con distinta intensidad. Las variaciones en su contenido se deben generalmente a los cambios en el contenido lipídico, mientras que la composición de la proteína varia típicamente en el intervalo del 18% al 23%, y el contenido de cenizas o minerales es aproximadamente de 1-1,2%. LIPIDOS: La composición lipídica varía con la especie, en la carne vacuna hay menores niveles de ácidos grasos poli insaturados comparados con los niveles de otras especies como el pescado. Además dentro de una misma especie la composición lipídica varia en los diferentes músculos. 7 PROTEINAS: La carne es una excelente fuente de proteínas de la dieta debido a que la composición de aminoácidos es muy parecida a las necesidades nutritivas de aminoácidos de los humanos. Se estima que una ración de 85g de carne aporta entre un 50 y 100% de la ingesta diaria de proteínas que se recomienda para el mantenimiento del crecimiento y la salud. CARBOHIDRATOS: aportan muy poco a la composición global de la carne (<1%), la fuente principal es el glucógeno del musculo, seguida de cantidades menores de monosacáridos y metabolitos glicolíticos. Durante la conversión del musculo en carne, el glucógeno, en su mayoría se transforma en lactato, y así este pasa a ser el carbohidrato mayoritario de la carne. VITAMINAS Y MINERALES: La carne es una fuente muy rica en vitaminas hidrosolubles como tiamina, riboflavina, niacina, B6 y B12, aunque, como pasa con otros nutrientes, la cantidad presente varia con factores como especie, edad, sexo y estado nutricional del animal. La carne de cerdo comparada con la vacuna, posee altos niveles de tiamina y bajos de B12. En cuanto a las vitaminas C, D, E y K, su contenido tiende a ser bajo en todos los músculos, pero debido a su importancia por poseer efecto antioxidante, ejercer un efecto beneficioso en la estabilización del color de la carne, la inhibición de la oxidación lipídica y fortalecimiento de la salud humana, se han realizado estudios que demuestran que mediante la suplementación en la dieta con vitamina E, se puede aumentar sus niveles en la carne. Debido a su alto contenido de mioglobina, las carnes rojas son una muy buena fuente de hierro. Elementos como el potasio, fosforo, y magnesio se encuentra en abundancia y otros como el calcio, a pesar de su importancia en la regulación de la contracción muscular, está presente en el musculo a muy bajos niveles en relación a las necesidades dietéticas (Fennema, 2010). 4.2 ALTERACION DE LA CARNE FRESCA: La carne es un medio rico en nutrientes como carbono, nitrógeno, vitaminas, y otros componentes necesarios para el crecimiento de los microorganismos, además presenta una serie de factores que ayudan a tales efectos como lo son la 8 temperatura, la aw, presión osmótica, pH, potencial redox, entre otros (Amerling, 2001). Ni bien el animal es desangrado los mecanismos de defensa antimicrobianos casi llegan a desaparecer, por eso la carne fresca comienza a sufrir modificaciones desde el sacrificio del animal. Esto se suma a que por su composición muy rica en diferentes nutrientes ofrece las condiciones necesarias para el crecimiento microbiano volviéndose más susceptible al deterioro y debiéndose aplicar rápidamente un método de conservación. (Restrepo Molina et al; 2001; Bianchi y Feed, 2009). Las principales causas de alteración en la carne son factores biológicos (bacterias, levaduras y mohos), factores físicos y factores químicos; además el origen de la alteración puede ser interno (como bacterias propias de la carne) o externo (contaminación) (Bianchi y Feed, 2009). Aunque ambas son de gran importancia, la alteración de la carne a consecuencia de la contaminación exógena es la más frecuente, así, el hombre puede sufrir graves infecciones o intoxicaciones por el consumo de carne procedente de animales sanos (Restrepo Molina et al; 2001). Las fuentes de dicha contaminación (externa) se relacionan con el sacrificio y manipulación de la canal, como por ejemplo la superficie externa de la canal (pelo, lana, piel), rotura de viseras, los operarios (heridas, enfermedades), la higiene ambiental y del personal. Hay estudios que han demostrado que la mayor contaminación microbiana se da en la fase del eviscerado. La superficie del animal está contaminada por microorganismos provenientes del suelo, el aire y el agua, mientras que el músculo esta prácticamente libre de ellos. Ahora bien, existe un número elevado de microorganismos presentes en el tracto gastrointestinal de los animales, y es de esperarse que algunos de ellos puedan encontrar el camino a la superficie de las canales durante el proceso de evisceración; además, algunos animales aparentemente sanos pueden contener microorganismos en hígado, riñones, nódulos linfáticos y bazo, los cuales pueden llegaral músculo esquelético vía sistema circulatorio, generalmente se encuentran en el músculo en muy bajas cantidades. En la 9 medida que la canal sufre los diferentes cortes requeridos para la comercialización de las carnes, la superficie de contacto con el ambiente es mayor y las posibilidades de contaminación también lo son. Las condiciones medioambientales y de manejo (equipos, utensilios, operarios, entre muchos otros), y las características de la carne determinan finalmente la cantidad y calidad de microorganismos presentes (Bianchi y Feed, 2009). 4.3 PRINCIPIOS EN QUE SE BASA LA CONSERVACION DE LOS ALIMENTOS La conservación de los alimentos en general se puede realizar basándose en diferentes métodos que influyen de diferente manera sobre los mismos: Retraso de la actividad microbiana: se mantienen los alimentos en asepsia a partir de la eliminación de los microorganismos existentes por métodos como filtración, se frena el crecimiento por bajas temperaturas, desecación y al destruir los microorganismos por calor. Retraso de la auto descomposición: se destruyen las enzimas por escaldado y por lo que se retrasan las reacciones químicas. Prevención de las alteraciones provocadas por insectos, roedores o causas mecánicas: mediante la fumigación, manipulación cuidadosa, envasado correcto, entre otros (Caballero Torres, 2008). 4.4 CLASIFICACION DE LOS METODOS DE CONSERVACION DE ALIMENTOS: De acuerdo a la composición de los alimentos, y de los efectos que causa cada método de conservación sobre ellos, existen varias formas de clasificarlos. Teniendo en cuenta su efecto sobre los microorganismos: a) Sistemas de conservación que destruyen o inactivan los gérmenes, conocidos como bactericidas, entre los que se encuentran la esterilización, la pasteurización, la radiación, las altas presiones, etc. b) Sistemas de conservación que impiden el desarrollo de gérmenes, inhibiendo su crecimiento y proliferación en el alimento, conocidos como 10 bacteriostáticos, entre los que se están la refrigeración, la congelación, la deshidratación, el ahumado, la adición de sustancias químicas, etc. c) Sistemas de conservación que evitan la re contaminación como el empaquetado, el procesado aséptico, el almacenamiento higiénico, considerando la aplicación de sistemas de calidad y buenas prácticas de manufactura. Según el parámetro modificado: (Aguilar, 2012) Utilizando el método en el que se disminuye la temperatura de conservación de los alimentos, se logra una mayor vida útil de los mismos. Esto se da como resultado del control de la velocidad de desarrollo de los 11 microorganismos asegurando una mayor disponibilidad de los productos. Una ventaja de la utilización de este método es que el mismo permite que el alimento conserve sus propiedades nutricionales durante cierto tiempo. También se indicó que aunque el frío mantiene frescos los alimentos, no elimina la posibilidad de que se desarrollen los microorganismos que se activan después de descongelarlos. Por otro lado, las altas temperaturas eliminan las bacterias, pero también los nutrientes presentes en los alimentos, por lo que es muy importante controlar la temperatura para llegar a la que produce la eliminación del riesgo sin terminar con los nutrientes presentes. Otro mecanismo de conservación se basa en el control del agua presente en los alimentos ya que las bacterias y otros microorganismos de desarrollan a partir de esta, entonces, si existe un control de la humedad se reduce la posibilidad de contaminación, ya que a menor cantidad de agua es menor la capacidad de reacción de las enzimas y el desarrollo de los microorganismos. La deshidratación es un mecanismo que ayuda a la conservación. Además, dentro de los métodos de conservación de alimentos, están los métodos químicos, estos se utilizan para aumentar su capacidad de resistencia y vida útil. A su vez, este tipo de métodos se subdivide en dos grupos: los que conservan las propiedades naturales del alimento y aquellos que alteran sus características organolépticas. 1) Métodos que no alteran las cualidades organolépticas de los alimentos: aquí se incluyen los conservadores químicos y aquellos compuestos con propiedad antiséptica. 2) Métodos que alteran las cualidades organolépticas de los alimentos, como: a. Agregar sal, se incluye el proceso de salazón y curado. b. Proceso de ahumado. c. Agregar algunos tipos de ácidos naturales, que producen métodos como el marinado, diversas formas de adobo, encurtidos y escabeche. 12 d. Agregar cantidades controladas de azúcar: mermelada, glaseado. e. Métodos biológicos: fermentaciones (alcohólica, acética, butírica) (Aguilar, 2012). 4.5 CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DEL METODO DE CONSERVACION: Para la elección del método de conservación se debe tener en cuenta que el mismo garantice la máxima capacidad de conservación del alimento, es decir que se llegue a prolongar al máximo su vida útil así como también que dicho método logre cambios mínimos en las características organolépticas y nutricionales de los alimentos (Aguilar, 2012). Algunas de las condiciones que debe reunir son: •Efecto sobre la calidad del producto: Esta característica debe entenderse como que no provoque efecto negativo, o por lo menos no severo, desde el punto de vista físico y químico sobre su calidad. •Implicación de riesgo sanitario para los manipuladores o consumidores: En caso de ser positiva esta consideración, el método en cuestión no tendría aplicación comercial. •Posibles fallas del método: Esto implica que si el procedimiento de conservación elegido no presenta una respuesta uniforme frente al mismo estímulo, el método no es confiable y por tanto es no aplicable. •Problemas relativos a la distribución y comercialización del producto: Específicamente deben considerarse los condicionamientos a los cuales queda sujeto el producto, una vez sea conservado mediante el procedimiento en cuestión, definiendo claramente qué tipo de inconvenientes puede acarrear. •Evaluación económica e ingenieril de la aplicación comercial del método: Se refiere a la determinación de la factibilidad técnica económica del proceso en consideración (Restrepo Molina et al; 2001). 13 4.6 TEORIA DE LAS BARRERAS El fundamento de la aplicación de los procesos combinados es poder asociar en una misma técnica de conservación diferentes métodos basándose en tres argumentos que se relacional entre sí: aumentar la seguridad del producto (con mayor control sobre la producción de toxinas, desarrollo microbiológico y de fermentación), aumentar la calidad (ya sea sensorial, nutritiva o tecnológica, ya que combinando diferentes procesos se logra disminuir la intensidad de los mismos y en consecuencia los efectos negativos producidos por ellos), y disminuir el costo económico (al reducir la intensidad de las tecnologías utilizadas y aumentar la vida útil del producto). Aunque con la aplicación de un solo método de conservación se puede impedir el crecimiento microbiano, mediante el uso de procesos combinados se puede lograr lo mismo aplicando distintos métodos en bajas intensidades, siendo esto más efectivo ya que cada uno tiene un blanco de acción característico y cuantos más se cubran mejor seguridad y calidad tendrá el alimento. Los embutidos crudos curados son un ejemplo de la aplicación de procesos combinados, en los mismos se combina la acción de la sal y los nitratos junto con la acidificación, el secado y demás aditivos (Bianchi y Feed, 2009). 4.7 CONDICIONES PARA LA PROLIFERACION MICROBIANA Entre las condiciones que favorecen la proliferación microbiana en la carne y los productos cárnicos están incluidos los factores de crecimiento o condiciones favorables para que los microorganismos presentes en ellos, aumentensu número y por consiguiente se incremente la población microbiana. Los factores que influyen en el crecimiento de los microorganismos en las carnes son la actividad de agua (aw), el potencial de óxido-reducción (Eh), el pH, las necesidades nutritivas y la temperatura y en productos cárnicos, también los aditivos utilizados. 14 A. Actividad de agua (aw): El agua de un alimento, su situación y disponibilidad, es uno de los factores más importantes que influyen sobre el crecimiento microbiano. La necesidad de agua de los microorganismos se expresa como la aw, esta mide la disponibilidad de agua del medio. Las bacterias crecen a valores de aw comprendidos entre 1 y 0,75, mientras que los mohos y levaduras pueden crecer a un mínimo de aw de 0,62. El valor de aw de la carne fresca es de 0,98 – 0,99, cifras que son sumamente favorables para la multiplicación de todas las especies microbianas. Las variaciones en el aw de la superficie de la carne (relacionada con la humedad relativa) tiene grandes repercusiones sobre el crecimiento microbiano superficial; todo descenso en la aw, supone una desecación que se opone a la multiplicación microbiana (Amerling C., 2001; Restrepo Molina et al; 2001). B. Potencial de oxido-reducción (Eh): Inmediatamente después de la muerte del animal, el músculo todavía contiene en profundidad reservas de oxígeno, que hacen que el Eh sea positivo y elevado, lo que favorece el crecimiento de gérmenes aeróbicos (requieren de la presencia de oxígeno para desarrollarse); los principales microorganismos de este tipo que contaminan la carne son los pertenecientes a los géneros Pseudomonas y Micrococcus. Luego las reservas de oxigeno se agotan por falta de renovación por la sangre, el Eh profundo disminuye rápidamente y se hace negativo. Las condiciones reductoras que se crean, son propicias para el desarrollo de gérmenes anaerobios de la putrefacción, los más representativos de este tipo son los del genero Clostridium. Existen otros microorganismos denominados anaerobios facultativos que pueden desarrollarse en presencia o ausencia de oxígeno y los más representativos en la carne y los productos cárnicos son los pertenecientes a los géneros Estreptococcus, Lactobacillus, estafilococcus y Coliformes. 15 Los géneros Estreptococcus y Pediococcus son microaerobios y también es posible encontrarlos como contaminantes de la carne (Restrepo Molina et al; 2001). C. pH: El pH del músculo vivo está cerca de la neutralidad. Después de la muerte desciende más o menos rápidamente, para alcanzar después de la rigidez cadavérica valores entre 5,4 y 5,8 (en condiciones normales y dependiendo de la especie). Cada microorganismo tiene un pH de crecimiento mínimo, máximo y optimo. Los microorganismos son extremadamente sensibles a las variaciones del pH y generalmente cuando este es bajo, suele producirse un descenso en la velocidad del crecimiento microbiano, aunque hay microorganismos que se ven favorecidos por dichos valores de pH que son los llamados acidófilos. Los valores neutros son los más apropiados para el desarrollo de las bacterias, mientras que los mohos y levaduras ven favorecido su crecimiento a pH ácidos con valores comprendidos entre 4,5 y 5,5. Teniendo en cuenta lo anterior, se puede decir que las carnes con valores de pH elevados están más expuestas a las acciones microbianas, sobre todo a la putrefacción ya que la mayoría de las bacterias crecen avalores de pH entre 5 y 8 (Amerling C., 2001; Restrepo Molina et al; 2001). D. Temperatura: La temperatura del músculo inmediatamente después del sacrificio es aproximadamente 37ºC, temperatura ideal para el desarrollo de las bacterias mesófilas (entre 25 y 40 ºC, sin embargo es posible encontrarlas hasta 10ºC). Generalmente una vez obtenidas las canales estas son refrigeradas y en los procesos posteriores de corte, almacenamiento y comercialización se continua con la cadena de frío, es común encontrar microorganismos contaminantes psicrófilos (requieren temperaturas entre 10 y 30ºC como temperatura óptima, pero pueden crecer más lentamente hasta los 0ºC). Los microorganismos pertenecientes a los 16 géneros Pseudomonas, Achromobacter y Flavobacterium son los que más frecuentemente se encuentran en carnes frescas sometidas a temperaturas de refrigeración (Restrepo Molina et al; 2001). E. Necesidades nutritivas: La carne es un medio rico en nutrientes como carbono, nitrógeno, vitaminas, etc., nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de la mayoría de los microorganismos. Satisface desde las necesidades tan simples de la Escherichia coli, hasta los complejos requerimientos nutricionales del Streptococcus faecium (Amerling C., 2001; Restrepo Molina et al; 2001). 4.8 CURADO: Método de conservación en el que la carne fresca es tratada con sal y nitrito con la finalidad de alargar su vida útil y obtener un color y flavor deseables. Los productos cárnicos con dicho tratamiento tienen un color rosa característico y aroma particular, y dentro de ellas se encuentran algunos productos tradicionales como el jamón y los embutidos curados (salame). La sal empleada en la elaboración de carnes curadas es el cloruro sódico, esta tiene varias funciones como: potenciar el sabor, extraer las proteínas miofibrilares y provocar un descenso en la actividad de agua lo que inhibe el desarrollo de bacterias patógenas o alterantes ejerciendo un efecto conservante sobre la carne. Aunque la sal es indispensable en los productos curados, no es suficiente solo con su utilización para lograr un efecto de conservación, por lo que se utilizan los nitritos. Estos poseen múltiples funciones, inducen y estabilizan el color rosado de la carne magra, contribuyen al color característico de la carne cruda, producen un efecto inhibitorio sobre el crecimiento de microorganismos anaerobios esporulados (Clostridium botulinum) y evitan el desarrollo de esporos En un principio eran los nitratos los aprobados como fijadores del color rosado en las carnes curadas, pero ahora han sido reemplazados por los nitritos, que son precursores inmediatos del oxido nítrico (NO), compuesto final responsable del curado. 17 En la actualidad los nitratos están restringidos a los productos curados deshidratados, como los embutidos madurados. En estos, durante la elaboración y debido a la presencia de un medio reductor proporcionado por el crecimiento de microorganismos curántes (Micrococcus y flora acidofila) que pueden estar presentes en la carne naturalmente o bien agregarse industrialmente, se produce la reducción de nitratos a nitritos, permitiendo que se produzcan las reacciones de curado responsables de generar flavores deseables y un color estable. Por la acción de la sal y los nitritos, se considera a los productos curados altamente seguros por lo que no se necesita de otro método de conservación para mantenerlos una vez curados (Fennema, 2010; Bianchi y Feed, 2009). 4.9 ELECCION DE LA MATERIA PRIMA DE ORIGEN ANIMAL: En las operaciones de obtención, elección y tratamiento de la materia prima están las causas tanto de obtener un buen producto como de que se presenten diferentes alteraciones. La alimentación y el manejo al que se someten los animales antes del sacrificio, influencian la calidad de la carne y su aptitud para la producción de embutidos crudos. Se recomienda utilizar carne de animales adultos, ya que la carne de animales jóvenes es generalmente más pálida y proporciona embutidos con una peor capacidad de retención del color. Se debe insistir que solo sirve para la elaboración de los embutidos crudos, carne de animales sanos, con debido descanso, ya que las reses fatigadas o enfermas proporcionan carne con elevado pH final lo que puede provocar enrojecimiento escaso, mala conservación de color,consistencia deficiente, acidificación excesiva o insuficiente y hasta la completa alteración del producto. Además, los valores altos de pH favorecen las condiciones de multiplicación de los microorganismos indeseables, que son capaces de inhibir los gérmenes beneficiosos. Es importante que la carne sea utilizada en la elaboración después de transcurridos algunos días desde el sacrificio, ya que el pH debe descender a 5,4 o 5,8, tomando como valor critico 5,9. A su vez, debe considerarse que el tocino presenta un pH superior al de la carne magra, por lo que recetas con alto 18 contenido graso tienen un pH inicial alto, esto debe tenerse en cuenta a la hora de componer las recetas, sobre todo en la dosificación de las sustancias azucaradas. El descenso insuficiente del pH puede provocar múltiples defectos en los embutidos. Este valor ejerce influencia sobre la liberación de agua por parte de la carne. Si el pH se acerca al punto isoeléctrico, el musculo cede la máxima cantidad de humedad y el embutido se seca, de forma óptima, ganando consistencia y capacidad de conservación, también el enrojecimiento ocurre con mayor rapidez e intensidad cuando es bajo el pH. Sobre todo, cuando el nitrato potásico se transforma en nitrito, debido a que dicho descenso de pH aceleran las reacciones posteriores hasta óxido nitroso y nitrosomioglobina. Además de carne con bajo pH, se busca que tenga bajo valor de aw ya que esto dificulta el desarrollo de gérmenes perjudiciales que pueden motivar maduraciones defectuosas. Un punto importante es el sacrificio higiénico de los animales y el despiece en condiciones optimas de limpieza. La correcta maduración natural de un embutido crudo, depende de la flora presente en el mismo y puede verse influida por cifras muy altas de gérmenes indeseables. Luego del sacrificio se debe seguir con una rápida y adecuada refrigeración de la carne. En el despiece se debe controlar temperatura y humedad ambiental, luego la materia prima (carne) debe almacenarse a una temperatura lo más próxima posible a 0ºC. Además de la elección de la carne es de gran importancia para los embutidos la elección del tocino. Esta indicado el uso del tocino dorsal, ya que el tocino demasiado blando supone el peligro de aparición de defectos, al poseer mayor cantidad de ácidos grasos insaturados acelera el enranciamiento y presenta alteraciones de sabor, lo que motiva una menor capacidad de conservación y deficiente conservación del color; y el peligro de que se forme una masa pegajosa al pasarse por la máquina trituradora, impidiendo así, la adecuada trabazón del embutido, generando deficiencia al corte. Solo debe utilizarse tocino fresco, ya que aun en el almacenamiento congelado prosiguen los fenómenos oxidativos que provocan el enranciamiento del material graso (Frey W. 1995). 19 4.10 INGREDIENTES DEL CURADO A. SAL: El cloruro de sodio o sal común es uno de los ingredientes básicos y esenciales en toda mezcla curante. Su efecto es doble: por una parte, reduce la actividad de agua del medio, para lo cual es sumamente eficaz comparada con otros solutos, pero además tiene un efecto inhibidor sobre los microorganismos. A pesar de esto, debemos tener en cuenta que si solo se utilizara sal para el curado, se lograrían ventajas en cuanto a la conservación por disminución de la actividad de agua y una modificación favorable de la capacidad de retención de agua, pero se obtendría un producto de color grisáceo y con un áspero sabor salado, no aceptado por el consumidor. Además con los niveles de sal utilizados en la actualidad no se llega a reducir la actividad de agua hasta el punto en el que se garantice la inhibición de desarrollo y germinación en el producto de microorganismos anaerobios patógenos como Clostridium botulinum. Para subsanar las deficiencias de la sal, explicadas anteriormente, se utiliza la adición de nitrato y/o nitrito sódico en el curado (Andujar G., 1998). El C.A.A. permite una concentración según el tipo de producto como las siguientes: - Embutidos maduros, una concentración entre el 3% al 5%. - Embutidos frescos, 1,5% al 2%. - Embutidos cocidos, 2 % al 3%. Funciones de la Sal: Papel bacteriostático: La sal no es un agente antiséptico ya que no destruye a las bacterias o lo hace mínimamente, pero si frena y detiene el crecimiento de la mayoría de ellas, cuando se utiliza en concentraciones suficientes. Se considera generalmente que a la concentración del 10% inhibe el crecimiento de numerosos microbios; en cambio a la concentración del 5% su acción no se hace sentir más que 20 sobre los anaerobios. Antiguamente, se conservaba la carne durante plazos bastante largos con concentraciones de sal del 7 al 8%. En nuestros días, la evolución del gusto de los consumidores ha hecho bajar las dosis utilizables por debajo del 3% lo que ha hecho que se tenga que recurrir a algún otro procedimiento, frio por ejemplo, para completar la acción bacteriostática de la sal. Agente de sapidez: La sal aporta un gusto salado que es debido al anión Cla - , mientras que el catión Na+ tiene su efecto principal sobre la capacidad de estimular los receptores. Es preciso señalar que la formación de un complejo con las proteínas, complejo estable al frio pero que se destruye por el calentamiento, no deja más que una parte de sal, la parte libre, para producir este gusto salado. Esto explica que con un mismo contenido de sal, un producto crudo parece menos salado que cuando esta cocido. Influencia sobre el poder de retención de agua de la carne: La adición de sal a una carne cruda, a las dosis clásicas, disminuye el pH de las proteínas en aproximadamente 0,2 unidades y lo lleva por tanto a las proximidades de 5,0. Por esto, en las condiciones practicas de fabricación de los productos cárnicos (pH 5,5 a 6,0), la diferencia entre las proteínas y el pH del medio esta aumentada, lo que se traduce por un aumento del poder de retención de agua. Acción sobre las proteínas: Mediante el aumento de la fuerza iónica, la sal aumenta la solubilidad de las proteínas musculares favoreciendo así la manifestación de sus propiedades tecnológicas (poder emulsificante, ligante, etc.). Acción sobre las grasas: La sal favorece la oxidación y el enranciamiento de las grasas, lo que constituye un efecto negativo (Girard, 1991). 21 B. NITRITOS Y NITRATOS Las sales sódicas y potásicas de los nitratos y nitritos se utilizan comúnmente en el curado de las carnes para desarrollar y fijar el color, para inhibir los microorganismos y para desarrollar sabores característicos. Los nitritos forman en la carne oxido nítrico que reacciona con los grupos hemo para dar nitrosomioglobina, que es pigmento responsable del color rosa de las carnes crudas. Las evaluaciones organolépticas también indican que el nitrito contribuye al sabor de la carne curada al actuar como antioxidante. Además, los nitritos inhiben el crecimiento del genero Clostridia en las carnes curadas y en las picadas enlatadas. Como inhibidor de este tipo de microorganismos, el nitrito es más eficaz a pH 5-5,5, que a valores más elevados; aunque se desconoce el mecanismo antimicrobiano del nitrito, se ha sugerido que reacciona con los grupos sulfidrilos para formar compuestos que no son metabolizados por los microorganismos en condiciones anaeróbicas (Fennema, 2010). Agregado de Nitrato: se alude principalmente al límite máximo admitido legalmente de 0,3g por kilo de pasta, sobrepasar esta cantidad puede producir coloraciones deficientes y mala conservación del color. También pueden presentarse defectos si se trabajan con dosis muy bajas de nitrato. Es importante no agregar GDL (glucona-delta-lactona) cuando se trabaja con nitrato ya que da lugar a una acidificación rápida y con ella un deficientedesdoblamiento del nitrato; lo mismo puede decirse sobre el uso de grandes dosis de azúcar, sobre todo si se trata de dextrosa en combinación con elevadas temperaturas de maduración. Entonces pueden presentarse los mismos defectos por acidificación excesivamente rápida (Frey, 1995). El C.A.A. permite una concentración de 1,5mg/Kg, ó sea, 150 partes por millón (ppm) para los nitritos y 300 ppm para los nitratos. 22 C. OTROS ADITIVOS EMPLEADOS EN EL CURADO: La sal y nitritos (o nitratos que lo produce en reacciones secundarias) son los ingredientes fundamentales para la realización del curado de la carne, pero la práctica industrial a introducido el empleo de diversos aditivos e ingredientes adicionales que cumplen funciones importantes. (Andújar, 1998) I. AZUCAR: La adición de azúcar en el proceso de curado tiene como objetivos mejorar el sabor, ya que actúa suavizando el sabor de la sal, pero principalmente sirve de fuente de energía para las bacterias ácido- lácticas (BAL) que a partir de los azúcares producen ácido láctico, reacción esencial en la elaboración de embutidos fermentados. Los azúcares más utilizados son la sacarosa, la lactosa, la dextrosa, la glucosa, el jarabe de maíz, el almidón y el sorbitol. En las concentraciones que se utiliza en el curado, el azúcar no ejerce efecto preservante alguno (Andújar, 1998; Solanilla, 2009). Los monosacáridos son desdoblados por casi todos los microorganismos, pero hay diferencias entre los otros azúcares. La lactosa, por ejemplo, se desdobla por algunos microorganismos, otros realizan esto únicamente de forma parcial, mientras que un tercer grupo no la desdobla en absoluto. El aprovechamiento de los diferentes azúcares por los microorganismos se refleja en el curso seguido por el pH en el embutido crudo. Controlando el agregado de azúcar se controla también el descenso del pH, si se añaden solo monosacáridos (dextrosa), la bajada de pH es rápida. Cuando se incorporan combinaciones de azúcares la disminución del pH tiene lugar de manera lenta y uniforme. También las cantidades de azúcar dependerán del pH de partida y del pH final pretendido. 23 El porcentaje de adicción es de 1% - 2% según el C.A.A. Se deben tener precauciones en el uso de hidratos de carbono en el curado. Cuando se emplea dextrosa en combinación con sal común/nitrato de potasio se puede llegar a un resultado deficiente en el desdoblamiento del nitrato potásico. Al añadirse excesiva cantidad de dextrosa y habiendo elevada temperatura en los primeros días de maduración, el pH caerá rápidamente produciendo efectos nocivos sobre el desdoblamiento del nitrato. Además, con una dosificación excesiva de azúcares se puede llevar a un descenso de pH a valores indeseables, por eso hay que tener en cuenta antes de adicionarla los cultivos starters que se utilizaran (Frey, 1995). II. LOS POLIFOSFATOS: Los polifosfatos tienen el papel esencial de favorecer la ligazón del agua a las proteínas musculares. Esto tiene repercusiones a nivel del rendimiento en fabricación, de la calidad de las emulsiones y de las características organolépticas de los productos. Los polifosfatos actúan en los productos cárnicos de dos formas, elevan el pH del medio alejándolo del punto isoeléctrico de las proteínas lo que reduce la interacción de las moléculas de proteínas entre sí, y cooperan a disociar el complejo actina-miosina durante el establecimiento del rigor mortis; estos efectos tienden a aflojar la red de proteínas miofibrilares que retiene el agua de la carne ampliando el espacio y evitando la exudación de la misma. (Andújar, 1998) Se permite hasta un 10% según el C.A.A. III. ASCORBATOS: Se utilizan para acelerar el desarrollo del color en la carne curada y para estabilizarlo una vez formado. Esto lo realizan por tres vías: toman parte en la reducción de metamioglobina a mioglobina por lo que aceleran la velocidad de curado, reaccionan con el nitrito aumentando la 24 producción de oxido nítrico a partir del ácido nitroso, y actúan como antioxidantes contribuyendo a la estabilización del color y sabor. Actualmente no hay restricciones en la utilización de ácido ascórbico por tener valor vitamínico, aunque su alto costo a limitado su uso (Andújar, 1998). IV. AGENTES SABORIZANTES: Son sustancias que influyen de diferentes formas sobre el sabor, algunos potencian el sabor característico del producto y otros aportan algún componente que se considere deseable. La necesidad de uso de este tipo de aditivos surge, sobre todo, para incrementar los rendimientos con la intención de reducir la proporción de carne en el producto. Como los productos tradicionales con alta proporción de carne resultan muy costosos, se agregan diferentes ingredientes no cárnicos de sabores neutros que diluyen su sabor original. Humos líquidos: se emplean para sustituir el ahumado natural, generalmente por razones de conveniencia tecnológica, aunque también por preocupaciones de índole toxicológicas alrededor de componentes carcinogénicos del humo natural (Andújar, 1998). V. ESPECIAS Y CONDIMENTOS: En el curso de la maduración se genera el típico aroma suave del embutido crudo como resultado de la actividad microbiana. El agregado de condimentos o sus extractos es el único procedimiento para lograr el sabor deseado y el aroma perseguido. La industria de los condimentos ofrece una amplia gama de estos productos y sus extractos, lo que permite que cada establecimiento condimente sus embutidos crudos con seguridad y uniformidad (Frey, 1995). 25 Los condimentos más conocidos son las cebollas y los ajos que se usan tanto frescos como secos o en polvo, también se encuentran: pimienta blanca, pimienta negra, pimentón, laurel, jengibre, canela, clavos de olor, comino, mejorana, perejil, nuez moscada y tomillo, entre otros (Solanilla, 2009). La mayoría de los fabricantes de estos productos ofrecen condimentos pobres en microorganismos o casi carentes de ellos en absoluto, lo que prácticamente excluye la producción de maduraciones anómalas o la proliferación de una flora microbiana indeseable como consecuencia de la agregación de condimentos (Frey, 1995). 4. 11 TRIPAS: Aunque el uso de tripa artificial ha crecido, sigue prevaleciendo la utilización de tripa natural en la elaboración de embutidos crudos. Tripas Naturales: es muy importante la preparación y almacenamiento de la tripa natural. Se debe limpiar cuidadosamente y retirar la mucosa intestinal, además de separar la grasa ya que esta impediría la salida de la humedad del interior del embutido al medioambiente. Las tripas ya limpias se deben almacenar bien saladas y refrigeradas para evitar las alteraciones bacterianas. Antes de rellenarlas hay que lavarlas bien ya que si no se produce exudación de la sal en la superficie del embutido curado. Tripas Artificiales: su utilización ha crecido debido a su manipulación exenta de problemas y por la exactitud de sus calibres. En el manejo y uso de este tipo de tripas hay que respetar al máximo las indicaciones del fabricante, sobre todo en las normas de remojo, ya que gracias a este es que la tripa adquiere elasticidad y permeabilidad al vapor de agua. Dicha permeabilidad es importante para que se produzca el adecuado descenso del valor de a aw en el embutido curado (Fray, 1995). 26 4.12 CULTIVOS STARTERS: En la elaboración de embutidos crudos o curados, los microorganismos, desempeñan un papel decisivo: la reducción de los nitratos, la formación de aroma, la estabilidad del color y la capacidad de conservación de los productos, son procesos que discurren durante la maduración de los embutidos y que se ven influenciados de manera directa por los microorganismos. Los starters son cultivos de gérmenes seleccionados que influyen demanera beneficiosa sobre la fermentación o maduración del embutido crudo. Al agregarlos se enriquece la pasta de microorganismo que guiarán la maduración en el sentido deseado, además de inhibirse la flora acompañante que normalmente es procedente de la carne utilizada como materia prima o bien durante la fabricación. Los cultivos starters (bacterias acido lácticas homofermentativas) desdoblan los hidratos de carbono hasta ácidos, principalmente acido láctico, es por esto que se logra una disminución del valor de pH durante la maduración. También ejercen influencia sobre la producción de aroma y el sabor del embutido crudo, por su actividad metabólica y productos de desdoblamiento que se originan en la misma. Los microorganismos incorporados contribuyen a generar el gusto típico de los embutidos crudos. Los defectos de aroma que pudieran aparecer son atribuibles a la actuación de una flora bacteriana indeseable. Los starters, también aportan flora microbiana muy importante para el proceso de enrojecimiento. Como es sabido, para el enrojecimiento de la carne es necesario que el nitrato se reduzca a nitrito, lo cual tiene lugar por la acción de nitrato- reductasas bacterianas. Si faltan estas o se hallan en pequeña cantidad los gérmenes que las producen, aparecerán defectos de color. Los microorganismos utilizados como reductores del nitrato son los micrococos. Con el empleo de cultivos starters mejora la producción de embutidos crudos en rapidez, seguridad y calidad (Fray, 1995). 27 REQUISISTOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS CULTIVOS INICIADORES: La temperatura de crecimiento debe oscilar en un intervalo de 27 y 43ºC. No deben producir sabores ni olores residuales. Deben ser tolerantes a la concentración de nitratos, nitritos y sal que se utilicen en la elaboración del embutido. Deben ser capaces de lograr que el producto desarrolle un color estable. Deben ser capaces de lograr que el producto adquiera firmeza en un plazo de 48 horas (Hernández, 2003). 4.13 TOCINO: Es conveniente seleccionar grasa con alto grado de saturación para prevenir los defectos de enranciamiento y licuefacción (por el punto de fusión), por lo que es recomendable emplear grasa dorsal porque es consistente (depende mucho de la alimentación de los animales) y sustancioso, también se emplea la papada o recorte del jamón y paleta. Agradándose hasta un 30% (Fuente: www.uco.edu.ar) La grasa se debe refrigerar para evitar fenómenos fermentativos que más tarde favorecerán el enranciamiento y en caso de ser congelado se cortan en tiras para ser conservados a temperaturas entre -5ºC a -10ºC para luego ser picado (Coretti, 1971). La materia grasa vieja o almacenada durante largo tiempo origina sabores extraños (rancios y “a viejo”), además en la elección del material graso se comprobará la ausencia de glándulas, con la finalidad de evitar acidificaciones y alteraciones del sabor en los productos (Frey, 1995). 4.14 PROCESO GENERAL DE ELABORACION DE UN EMBUTIDO FERMENTADO Es necesario llevar a cabo las operaciones de matanza y desposte del animal con un estricto control higiénico para evitar al máximo una alta carga inicial de microorganismos. Los embutidos fermentados pueden elaborarse con la ayuda de cultivos iniciadores o bien con los microorganismos presentes en la flora asociada. http://www.uco.edu.ar/ 28 La elaboración de los productos cárnicos fermentados no es un proceso único, ya que depende del tipo de producto que se quiera fabricar, sin embargo, a continuación se expone un proceso general. 1. Selección: se puede utilizar carne de cerdo o vacuna, o bien mezclas de ambas. Debe provenir de animales sanos y bien nutridos. La grasa utilizada es tocino que se congela para evitar alteraciones provocadas en el producto por el enranciamiento. 2. Congelación: es importante mantener la carne a baja temperatura y el tocino congelado para facilitar el picado. 3. Picado de la materia prima: el picado de la carne y el tocino se lleva a cabo generalmente en una máquina picadora llamada cutter. La carne se pica hasta obtener el grano o picado deseado para el embutido. Toda 29 fragmentación de la carne supone un calentamiento que debe mantenerse dentro de ciertos límites, por lo que debe evitarse el frotamiento excesivo de los componentes. Las cuchillas deben estar bien afiladas y el dispositivo fragmentador de la máquina picadora debe estar ajustado óptimamente. Durante la operación de desmenuzado se vigilara la temperatura, la cual no debe exceder mas de 2ºC en la pasta terminada 4. Adición de aditivos: los aditivos que se agregan al embutido son sal, nitritos, especias y azúcar. Su función no es únicamente impartir sabor, sino disminuir o aumentar el desarrollo de los microorganismos. En el caso de los condimentos o especias, se adicionan con la única finalidad de mejorar el sabor y aroma de los embutidos, ya que a pesar de que alguno ejercen acción conservadora, las concentraciones a las que se emplean no les permiten ejercer ese efecto. 5. Adición del cultivo iniciador: el cultivo iniciador generalmente viene liofilizado y debe ser reconstituido antes de ser adicionado a la pasta de embutido. La composición del cultivo iniciador depende del producto a elaborar, por ejemplo, en la fabricación de embutidos que requieran una maduración lenta, tales como los embutidos secos, se pueden emplear los Lactobacilos, ya que crecen a temperaturas más bajas que los Pediococos. 6. Embutido: una vez mezclados todos los ingredientes, la pasta se amasa para eliminar restos de aire del interior y se coloca en una máquina embutidora con boquillas de diferentes diámetros. Al final de la boquilla se colocan las tripas, naturales o sintéticas, que son permeables al oxígeno, el agua y el humo, en las que se empaca el embutido. Actualmente, en la mayoría de los casos se utilizan tripas artificiales, ya que son mucho más fáciles de manejar. La introducción de la pasta en la tripa debe realizarse a una presión adecuada, lo suficientemente alta para que no queden espacios sin rellenar, pero que el exceso de presión no la rompa. Es importante que la pasta no esté a más de 4-5 ºC antes de embutir para que no presente pringosidades durante esta operación, que también puede darse como consecuencia del empleo 30 de boquillas demasiado estrechas o estropeadas y por aplicación de presiones excesivas de embutido. La presión de llenado no debe ser escasa ya que de ser así se forman burbujas en el seno del embutido. Se debe evitar aumentar la tasa de humedad en la pasta utilizando tripas mal escurridas o manipulando la pasta con las manos humedad 7. Fermentación y ahumado: una vez que la mezcla ha sido embutida, los productos se cuelgan en cámaras que tienen la temperatura y humedad controlada. En estos cuartos, se lleva a cabo la fermentación, y en muchos caso el ahumado. La temperatura de la cámara se selecciona en base a los requerimientos de crecimiento de las bacterias inoculadas. La humedad relativa debe ser cercana al 95% inicialmente; luego se puede disminuir a un valor de entre 85 y 90%. El control de la humedad es muy importante, si en la cámara la humedad relativa es muy baja, el producto perderá parte del agua que tiene incorporada necesaria para que los nutrimentos de los microorganismos se mantenga en disolución; si, por el contrario la humedad del cuarto es demasiado alta, pueden crecer microorganismos indeseables. El tiempo de fermentación suele ser de 18 a 48hs cuando se utilizan cultivos iniciadores, si la fermentación se lleva a cabo por flora asociada el periodo es más largo. El ahumado consiste en la exposición de los productos cárnicos recién fermentados al humo producido por combustión de madera. Este humo está compuesto principalmente por formaldehido, furfural,diacetilo, fenol, etanol y ácidos orgánicos; todas estas sustancias son las responsable de brindar cierto aroma y sabor especial al producto. Durante el proceso de ahumado, los productos cárnicos se calientan a temperaturas que varían según el tipo de embutido. La acción combinada del humo y el calor forma una capa en la parte exterior del producto, que se convierte en una barrera física y química, y reduce la proliferación de microorganismos en la corteza, por esto, además de brindar aroma y sabor al embutido, posee un efecto preservante. 31 En la actualidad está la posibilidad de reemplazar el proceso de ahumado con el uso de humo líquido. 8. Secado: una vez finalizado el proceso de fermentación, los embutidos se colocan en cámaras de secado a una temperatura entre 12 y 13ºC, y humedad relativa entre 65 y 75%. Es importante verificar la velocidad del aire, ya que si es muy alta se puede producir un secado excesivo, como la formación de capas superficiales por la rápida perdida de humedad, si por el contrario, la velocidad es muy lenta o lo embutidos se encuentran colgados muy juntos, la humedad se puede quedar en la superficie y generar el crecimiento de microorganismos indeseables (Hernández, 2003; Frey, 1995). 4.15 PROCESO DE FERMENTACION DE LOS EMBUTIDOS: La fermentación de las carnes también se conoce como maduración. En los productos embutidos fermentados, se inicia ni bien se embute y la efectúa la flora asociada al animal sacrificado y la que ha sido adquirida durante todo el proceso. Esta fermentación se puede realizar en forma más controlada con el uso de cultivos iniciadores. La fermentación depende del tipo y cantidad de microorganismos que se utilicen y de la temperatura a la cual se ejecute, si ocurre a una temperatura menos a los 15ºC se habla de fermentación lenta, en cambio, si se da a una temperatura entre 15 y 20ºC se habla de fermentación intermedia y, por último, a mas de 25ºC es una fermentación rápida. Con la fermentación lenta, hay desarrollo de aroma y enrojecimiento lento, y la consistencia del embutido se genera lentamente, sin embargo, se adquiere una coloración más intensa y de mayor estabilidad, así como un mejor sabor. En cambio, con la fermentación rápida los embutidos están disponibles para ser vendidos más rápidamente, lo que es un beneficio económico para el productor, pero este tipo de fermentación presenta inconvenientes como menos estabilidad del color, sabor más fuerte y los microorganismos que deterioran el producto se desarrollan mejor a las temperaturas utilizadas en este proceso. 32 Cuando el proceso de fermentación se lleva a cabo con la flora asociada, al principio todos los microorganismo presentes (hongos, levaduras, bacterias gram negativas y positivas) tienen las mismas condiciones para multiplicarse, sin embargo, tiempo después empieza a disminuir la velocidad de multiplicación de las bacterias gram negativas, ya que tanto la deshidratación progresiva durante el secado del producto cárnico, como la alta concentración de nitritos y de sal dificultan su crecimiento. La carga bacteriana inicial de los embutidos varía entre 103 y 106 UFC/g con predominio de los microorganismos gram negativos, micrococos y las bacterias lácticas. Luego de la deshidratación, el panorama cambia, siendo predominantes las bacterias anaerobias. La cantidad de bacterias lácticas puede llegar a 108 y 1010 UFC/g después del ahumado y luego comienza a descender a partir de las dos semanas siguientes a la fermentación. Ventajas de la obtención de embutidos por medio de la fermentación: Los compuesto generados durante el proceso otorgan al embutido sabores y aromas agradables. La disminución del pH por la producción de acido láctico, impide el desarrollo de microorganismos patógenos, lo que proporciona un margen más amplio de seguridad sanitaria y aumenta la vida útil de los embutidos. El pH disminuye a un valor cercano al del punto isoeléctrico de las proteínas, por lo que estas se desnaturalizan y se agregan generando una textura firme, característica de este tipo de embutidos. La fermentación permite, que la perdida de humedad del embutido durante el proceso de secado se lleve a cabo uniformemente y así obtener un producto de textura homogénea. Esto se debe a que conforme el pH se acerca al PI de las proteínas, menor es su capacidad de retención de agua. (Hernández, 2003) 33 4.16 MICROORGANISMOS INVOLUCRADOS EN EL PROCESO DE FERMENTACION DE LOS EMBUTIDOS La flora microbiana más abundante en los embutidos por fermentar, en forma natural, está compuesta por Lactobacilos. La mayoría son homofermentativas, aunque se pueden encontrar cepas de heterofermentativas que contribuyen al desarrollo de aroma y sabor del embutido gracias a la producción de ácidos volátiles, alcohol y dióxido de carbono. Si se utilizan cultivos iniciadores para realizar la fermentación, la cepa más utilizada es Lactobacillus plantarum, microorganismo anaerobio facultativo que tolera 9% de sal y crece a una temperatura entre 25 y 30 ºC. Básicamente los cultivos iniciadores están compuestos por microorganismos productores de ácido. Las bacterias productoras de ácido son las que transforman los carbohidratos en acido láctico por medio de la glicólisis, y de esta manera bajan el pH del producto. Los principales géneros utilizados son Pediococus y Lactobacillus, además se pueden utilizar bacterias heterofermentativas del género Leuconostoc que producen acetatos, etanol, acetoinas y dióxido de carbono. Las cepas comerciales de Pediococus mas utilizadas son Pediococcus acidilactico y Pediococcus cerevisiae. Ambas producen ácido láctico como componente principal, pero también generan diacetilo. La utilización de uno u otro depende la temperatura que se utilizará en el proceso. Cuando se adicionan nitratos, se deben agregar microorganismos capaces de reducir los nitratos a nitritos. Los principales microorganismos que cumplen esta función son los micrococos y las cepas no toxicas de los Staphyloccus. La reducción la realizan únicamente en un ambiente anaerobico. Los micrococos son aerobios (aunque en presencia de nitratos pueden crecer bien en ambientes anaerobios) con capacidad de transformar la glucosa hasta acetato o dióxido de carbono y agua por la ruta de la hexosa monofosfato y el ciclo de Krebs. Producen enzimas proteolíticas y lipolíticas que catalizan reacciones por las que se generan aminoácidos y ácidos grasos que contribuyen al desarrollo del sabor. La cepa comercial más utilizada es Micrococcus aurantiacus, por su capacidad de reducir los nitratos a nitritos y su tolerancia a la presencia de sal. 34 Algunos embutidos secos son inoculados con cepas de hongos y levaduras, que se hacen evidentes en la superficie varios días después del almacenamiento a 20ºC. Estos poseen enzimas proteolíticas y lipolíticas que actúan sobre las proteínas y las grasas liberando una serie de compuestos que proporcionan aromas y sabores característicos al embutido (Hernández A., 2003). 4.17 DEFECTOS QUE PUEDEN APARECER POR UN MAL MADURADO Defectos que pueden aparecer por inadecuada regulación de la temperatura: enrojecimiento insuficiente, maduración defectuosa por presencia de elevado número de gérmenes indeseables, acidificación excesiva cuando actúan elevadas temperaturas con altas concentraciones de hidratos de carbono. Defectos que pueden presentarse por un control inadecuado de la humedad ambiental: Formación de costra superficial reseca por elevado gradiente de humedad, lo que provoca un interior blanco, gris y verdoso, formación de huecos y agrietado de la masa. Maduración anómala por multiplicación de microorganismos indeseables, prolongación del tiempo de maduración por no respetar el tiempo de igualación de la temperatura, y deficienteregulación de la humedad ambiental por falta de control de los aparatos de medida y regulación de la misma. Defectos que pueden presentarse como consecuencia de una ventilación inadecuada: formación de una costra reseca superficial como resultado de una ventilación demasiado intensa, y desecación y formación de huecos en zonas determinadas de los embutidos debido al establecimiento de corrientes de aire en una sola dirección en la cámara (Frey, 1995). 35 4. 18) SECADERO: Durante la elaboración de los embutidos crudos en el secadero, se producen una serie de fenómenos que tienen lugar una vez elaborada su masa. Estos fenómenos físicos, químicos, bioquímicos y microbiológicos son los responsables de generar las características típicas de cada tipo de embutido como por ejemplo el aroma y sabor, la producción del color característico; como también son esenciales para aumentar la estabilidad de los productos. En la primera fase de la maduración ocurren todas las actividades reproductivas y metabólicas de las bacterias. Se produce un descenso de pH como consecuencia de la aparición de ácido, principalmente pirúvico y láctico; en la segunda fase se produce una disminución bacteriana y se dan procesos de descomposición y transformación, los más importantes son la descomposición de ácidos grasos que dan el aroma característico al producto (Vidal Lago, 1997). La disminución del pH debido a la producción de ácido láctico es muy importante ya que impide el desarrollo de microorganismos patógenos como el Staphyloccus aureus proporcionando seguridad desde el punto de vista sanitario y aumentando la vida útil (Hernández, 2003). Debido a la importancia de que se desarrolle un madurado óptimo del producto, es que tenemos que controlar factores ambientales del secadero, como por ejemplo temperatura, humedad y circulación de aire. Cuando se aumenta la temperatura de maduración se logra acelerar el descenso de pH, pero también se desarrollan con mayor rapidéz los microorganismos indeseables que poseen incluso tiempos de multiplicación menores que los beneficiosos. Es por esto, que cuando se usan temperaturas de maduración alta en la cámara de secado, se deben extremar las medidas de higiene durante la elaboración debido a un mayor riesgo de maduración defectuosa por el desarrollo de microorganismos indeseables. En cambio, con temperaturas más bajas la maduración transcurre más lentamente, por lo que el enrojecimiento, disminución de pH y desecación son más lentas, pero la formación de aromas es mejor, ya que se dispone de más tiempo. 36 El control de la humedad relativa del aire es muy importante para la maduración y más aún para el secado del producto. El objetivo es ceder al exterior la humedad contenida en el interior de la pieza, que se seca, disminuye su aw y pasa de ser crudo a curado, presentando así mayor consistencia y superior capacidad de conservación. Para lograr esto, debe existir un desnivel de humedad entre el interior del embutido y el aire circundante, pero si dicho gradiente es demasiado alto se da un secado muy intenso de la corteza, formándose una costra reseca impermeable a humedad que evitara la salida del agua y quedará un producto con elevada aw, favoreciendo la multiplicación de microorganismos indeseables. Pero, no basta con la expulsar el exceso de humedad del embutido, también debe eliminarse de la cámara de secado, y para esto es necesario la circulación de aire o ventilación de la cámara (Frey, 1995). Es necesario que haya una circulación de aire débil pero constante y así poder eliminar el vapor de agua que se va generando durante el secado (Coretti, 1971). El movimiento de aire muy intenso, aún con un control óptimo de la humedad, puede producir la desecación excesiva del producto formando una costra superficial reseca que evita la eliminación de agua, también debe evitarse la circulación de aire en una sola dirección, ya que se generara costra, pero solo en una parte del embutido. Al controlar la ventilación, se debe tener en cuenta que la mayor parte de agua es eliminada al principio de la maduración y luego va disminuyendo, por esto se debe regular el movimiento de aire siendo más intenso al comienzo para poder extraer dicha humedad sin que se forme una costra (Frey, 1995). 5) MATERIALES Y METODOS La elaboración del producto se llevo a cabo en una fábrica de chacinados situada en la ciudad de Tandil. Los análisis fisicoquímicos se realizaron en el Laboratorio de “Calidad de Carne” del Departamento de Tecnología y Calidad de los Alimentos (F.C.V. – U.N.C.P.B.A). 37 Materias Primas (para 50kg) Peso en Kg % Carne Vacuna 35 70 Carne Porcina 5 10 Tocino 10 20 Sal 1,2 2,4 Leche en polvo 0,5 1 Farmesa 1 2 Arysa bio esf. 0,9 1,8 Starters 0,006 0,012 Nitratos 0 0 Tripa --- --- Fuente: Elaboración propia. ELABORACION DE LOS SALAMINES: I. Recepción de la materia prima: Carne Vacuna: se recibe la media res o los cortes refrigerados. En el caso de la media res se desposta y se almacenan en cámara de refrigeración hasta su posterior utilización. Carne Porcina: se recibió la res de cerdo refrigerada que se despostó y se almacenó en cámara de refrigeración hasta su utilización. Tocino: se recibe a temperatura de refrigeración, se lo corta en lonjas y se almacena en cámara de congelado hasta su utilización. Tripa: se recibe salada y se almacena en cámara de refrigeración. Cultivos Starters: se reciben liofilizados envasados en sobres que se almacenan en la camara de congelación. 38 Los demás aditivos como la sal, leche en polvo, farmesa, Arysa bio esf. y las especias se almacenan en depósito a temperatura ambiente. En el momento de la recepción de la carne (tanto vacuna como porcina) y del tocino, se realizó la medición de la temperatura y el pH para llevar un control de estos parámetros. II. Acondicionamiento y pesado de la materia prima cárnica: La carne fue trozada y se le retiro la grasa, los tendones y partes duras que pudieran llegar a producir defectos en el producto final. Luego se almacenó en cámara de refrigeración y otra parte en cámara de congelación en bandejas de acero inoxidable (10kg de carne en cada una). 39 III. Picado y agregado de aditivos: En la cutter fue colocada la carne vacuna y porcina que se comenzó a picar. Luego, se agregó la sal, condimentos, starters y demás aditivos que se mezclaron con espátulas. Por último, se adicionó el tocino que fue previamente picado congelado en la tocinera. 40 IV. Amasado hasta obtener una masa homogénea y ligada. En esta etapa se realizaron mediciones de temperatura y pH. V. Embutido en tripa natural que previamente fue lavada para retirar la sal e hidratarla. Luego se realizó el atado de los salamines. 41 42 VI. Colgado de los salamines en el secadero para que se produzca la maduración de los mismos. En esta etapa se producen diversos cambios bioquímicos que son los responsables de las características organolépticas del producto final. En el transcurso de la maduración, se van variando la temperatura y humedad de la cámara para favorecer la disminución del pH y la pérdida de humedad de los salamines (secado). VII. Etiquetado y venta. 43 FARMESA: int. Salame Milán SM20 Azúcar, cloruros de sodio, almidón, polifosfato de sodio, resaltador de sabor INS 621, conservante INS250, estabilizante INS450i, antioxidante INS300, regulador de acidez INS331iii, antioxidante INS316, acidulante INS330, polifosfato de sodio y potasio, cloruro de sodio, resaltador de sabor INS621, conservantes INS252-250, antioxidante
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