Microbiologia carnicos

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


velocidad de crecimiento alta

velocidad de crecimiento baja

número inicial de microorganismos

alto

número inicial de microorganismos

bajo


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


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


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


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)


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


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


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


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


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)


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


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


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


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


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



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



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

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