PARTE 2 VI. Terneza de la carne. VII Procesamiento de carne y productos cárnicos VIII. Conservación de carnes y productos cárnicos IX. Microbiología de carnes y productos cárnicos X. Calidad, higiene e inocuidad de carnes y ductproductos cárnicos. Lima - Perú DEDICATORIA In Memorian El conocimiento y dominio de la anatomía animal, en sus estructuras morfológicas, histológicas y funcionales de las especies animales, requieren dedicación, empeño, esfuerzo, ingenio e innovación; para entender, comprender y cultivar en sus alumnos, como docente del programa académico de Ciencias Veterinarias, de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, una de cuyas promociones (1968-2018) lleva su nombre: QUITERIO NUÑEZ MIRANDA, al cumplir “Bodas de Oro”, constituyó el mayor reconocimiento a su legado de profesor, amigo y sembrador de futuro. Sus méritos y reconocimientos, permitieron ser el Profesor Fundador del Programa de Ciencias Veterinarias de la Universidad Nacional Experimental Francisco de miranda, Edo. Falcón, Venezuela. Entre otros méritos: fundador de la cátedra de anatomía animal, autor del Atlas de Anatomía del Caprino; el Museo de Anatomía Animal y la 1ra. Promoción de médicos veterinarios llevan su nombre. El profesor Dr. Quiterio Núñez Miranda cuyos lauros y méritos fueron reconocidos en el país y el exterior – fundador de la cátedra de anatomía animal en la Universidad de Santa Cruz, Bolivia; a su vez, único anatomista latino americano, cuya referencia bibliográfica se encuentra en el libro de Anatomía de los Animales Domésticos, - biblia anatómica de los estudiantes de veterinaria - del Dr. Robert Getty, constituye uno de los méritos más resaltantes de la vida y obra. En memoria de sus lauros profesionales, consejos, guía y ejemplo digno de imitar, fue motivo muy grato, encadenar los conocimientos anatómicos de las especies que consume el hombre y la secuencia de obtención, conversión del músculo en carne, proceso, conservación y control de calidad e inocuidad de la carne y productos cárnicos, en espera que estos resúmenes, referencia, e investigación personal en terneza de la carne (Cap. V), sea ayuda y apoyo, para ampliar e integrar información, así como dar continuidad al desarrollo de esta y otras áreas del conocimiento, que en nuestro país, la investigación, tecnología e innovación, esperan mayores esfuerzos. Por su ejemplo, receptor de sus conocimientos y amistad, que sembró el Dr. Quiterio Núñez Miranda (QEP) en quién escribe, encontré sea el mejor tributo, aprecio y consideración, el dedicar este escrito para honrar su nombre y su memoria. Isaías Humberto Acuña Idrogo Lima Agosto, 2018 AGRADECIMIENTOS Al Dr. Albeto Sato Sato, Profesor Principal de la UNMSM, por su orientación, evaluación y correcciones realizadas en el manuscrito, principalmente en los contenidos morfo-anatómicos. Al Dr. Elmo de la Vega, (QPD) Profesor Principal de la UNMSM, por su orientación, evaluación y correcciones realizadas en el manuscrito, principalmente, los contenidos funcionales del organismo animal y su conversión en carne. Al DR. Hugo Samamé, Profesor Principal de la UNMSM, por su apreciación y correcciones en el manuscrito, los contenidos de microbiología e importancia de conservación de la carne y productos cárnicos. Al Dr. Hernán Málaga, exfuncionario de la OPS/OMS, por su apreciación y correcciones en el manuscrito, los contenidos de calidad, higiene e inocuidad de la carne y los productos cárnicos. A los profesores y personal administrativo del Programa de Ciencias Veterinarias, Laboratorio de Tecnología de Alimentos del Centro de Investigaciones Tecnológicas (CITEC) de la Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda (UNEFM), Coro, Edo. Falcón, Venezuela. Lima Diciembre, 2019. INTRODUCCION La alimentación del hombre debe ser integral para soportar el desgaste continuo y mantener su salud y bienestar en un ambiente amigable con la naturaleza; en este contexto, su alimentación constituida por las carnes y subproductos como fuente de proteína animal; los vegetales (cereales, legumbres, hortalizas y frutas) proveedores de proteína vegetal, aceites, carbohidratos y micronutrientes. Agua, minerales y una diversidad de principios activos complementan nuestra alimentación. La carne es componente principal de la alimentación del hombre, siendo la cantidad, valor biológico y nutricional de la proteína que proporciona, principalmente aminoácidos, material de restitución constante del organismo humano, que permiten la continuidad de vida, razón y esencia del porqué necesitamos consumir carne, la cual no solamente procede de los animales domésticos de consumo, sino que puede ser provista por todo organismo biológico existente en la tierra, mares, lagos y ríos; así mismo, buena parte de los productos vegetales entre ellos las leguminosas, son fuentes supletorias de proteína. A pesar de la gran variedad inicial de los animales que utilizó el hombre en su alimentación para su supervivencia, han quedado como especies de explotación a gran escala y soporte de provisión de carnes: bovinos, ovinos, cerdo y aves; sin embargo, en nuestro país han sido rescatados los camélidos sud americanos: llama (Lama glama) y alpaca (Vicugna pacos), especies animales que tuvieron amplia utilización en el Imperio Incaico, cultura dominante de toda la región andina; así mismo, ha despertado gran interés el consumo del cuy (Cavia porcelus) permitiendo diversificar la gastronomía peruana, razón que justifica su incorporación en la presente información. Al finalizar la etapa de crecimiento y desarrollo de las especies domésticas de consumo humano, corresponde el inicio de la fase industrial; la secuencia técnica de transformación de animal vivo a canal / carcaza, para la obtención carnes, materia prima para consumo y/o elaboración de productos cárnicos. Matadero, sala de matanza, abate, faena, rastro, camal entre otros, son denominaciones ancestrales, depreciables y degradantes, si consideramos que dichas instalaciones deben permitir la obtención de carnes inocuas y aptas para el consumo humano; por tanto, se sugiere actualizar tal denominación y utilizar el de “beneficio”, y sus instalaciones “centro de beneficio de ganado” desde luego utilizando métodos técnicos y humanizantes para evitar sufrimiento del ganado, toda vez que el estrés ocasionado se refleja en la presentación de carnes pálidas, flácidas y exudantes (PSE), en contraste, carnes oscuras, duras y secas (DFD), consecuencias del estrés, inadecuado manejo e insensibilización y, el término “sacrificio” para casos de ganado cuyas carnes son inaptos consumo humano. En el interés de dar forma y secuencia del contenido de la presente información y facilitar el manejo, el escrito se divide en Parte 1, los capítulos: I, II, III, IV y V, obtención de la carne; de animal vivo a canal; tejidos muscular, conectivo y adiposo; de músculo de carne y carne en canal/carcaza respectivamente. La Parte 2, los capítulos: VI, VII, VIII, IX y X: terneza de la carne; procesamiento; conservación; microbiología; y calidad, higiene e inocuidad de carnes y productos cárnicos, respectivamente. El manejo del ganado desde el final de la etapa productiva hacia el centro de beneficio, es el comienzo de acumulación de alteraciones fisiológicas y hasta patológicas en el organismo animal, por tanto, corresponde un tratamiento humanizante y técnico aplicado tanto en el transporte, manejo en corrales, insensibilización, sangría, desuello, evisceración, división de la canal, clasificación y categorización, oreo, conservación, transporte hacia los centros de comercialización y expendio al por menor, como carne fresca y materia prima para la industria. La carne, requiere medidas de prevención, protección y conservación, para evitar los efectos deteriorantes y patógenos, que la carga microbiana en cada una de estas fases puede ocasionar; medidas de igual naturaleza se requieren para el tratamiento de la materia prima para la elaboración de productos cárnicos; a su vez, se asocia a una matriz multifactorial de agentes intervinientes desde el manejo del animal vivo hacia los centros de beneficio, así como, el manejo humanitario e higiénico-sanitario de la obtención de las carnes, es dependiente del personal, agua, infraestructura, equipos, herramientas, ambiente y organización funcional, para el cumplimiento eficiente y oportuno de obtención de carnes “aptos para el consumo”, siendo el recurso humano y técnico, el elemento esencial sobre el cual gira la calidad, higiene e inocuidad de carnes y productos cárnicos en toda la cadena productiva, para que estos garanticen salud y bienestar al hombre, motivos más que suficientes, nos impulsan a contribuir con el presente escrito. El contenido del presente trabajo está referido a especies domésticas terrestres y, se soporta en revisiones, resúmenes, extractos, copias, consultas, interpretaciones, traducciones e investigación en terneza de carnes; a su vez, incorpora información en las áreas de embriología, histología, fisiología, anatomía, procesos tecnológicos, relacionados con el manejo del ganado doméstico de consumo hacia el centro de beneficio, obtención de carnes y comercialización principalmente como carne fresca, a su vez, aquella utilizada en la elaboración de productos cárnicos e industria. El presente estudio, permite la integración de las ciencias de la producción ganadera con las de transformación y conservación de la carne y subproductos, en el interés de contribuir en la difusión de información técnica, sobre la obtención de carne y productos cárnicos, para la satisfacción de las necesidades orgánicas y nutricionales del hombre, por tanto, va dirigido a los profesionales de las ciencias agropecuarias principalmente médicos veterinarios, zootecnistas y tecnólogos de alimentos. Limitaciones serán encontradas, sin embargo, nos mueve el interés en colaborar, generar y difundir información técnica en esta área del conocimiento, agradecemos sugerencias para una posterior edición. El autor CAPITULO VI 6. TERNEZA DE LA CARNE 6.1. Introducción La carne, obtenida del beneficio del ganado de consumo, tiene características objetivas específicas: color, madurez, envejecimiento, blandura y dureza entre otras. Las características subjetivas corresponden a la valoración humana a través de los órganos sensoriales: color, olor, sabor, consistencia entre otras. Estas características se integran con las primeras para evaluar terneza, sin embargo, tienen limitada aplicación práctica. Investigaciones actualizadas y realizadas con instrumentos y equipos de última generación garantizan que “terneza de la carne” es un método objetivo, práctico, demostrable y constituye un atributo representativo. Terneza. Literalmente expresivo de tierno, blando y suave entre otros adjetivos, los que asociados a “carne”: aceptable, agradable y deseable, sin embargo, la terneza tiene rangos, márgenes y niveles que permiten mediciones objetivas, las que asociadas a evaluaciones organolépticos (subjetivas), correlacionan con el valor económico. La terneza (tierna, tierno), en contraparte de textura (dura, duro), corresponde a una escala de blandura hacia dureza, teniendo (menor valor) “más tierno” hacia el “menos tierno” (mayor valor); en este sentido, investigaciones se orientan a ubicar el grado de terneza de la carne de las diversas especies animales, según clasificación y categorización, cortes de canal/carcaza, ubicación del paquete muscular, permitiendo caracterizar resultados. En el interés de presentar información relacionada con terneza, en este capítulo se recopila, resume, revisa y se presenta resultados de investigaciones realizadas, de manera de soportar que la característica de “terneza” podría constituir un parámetro de calidad, en la clasificación de canales y piezas de carne de las especies domésticas de consumo, porque finalmente relaciona precios vs. calidad. La carne está conformada por tejido muscular esquelético, conectivo, liso, nervioso y graso (tejidos blandos) con dominancia del primero, los que en conjunto con el tejido óseo (esqueleto) forman la canal. La canal mediante el despiezado, despresado y deshuesado se obtiene los cortes de canal, que son las formas más comunes de comercialización al detal como carne fresca, molida, picada, refrigerada, congelada, etc.; como porciones de carne sometida a: cocción en líquidos, asada, frita, escabechada, etc. presentan un ablandamiento parcial (desnaturalización de proteína), que seguido de trituración (corte de la fibra muscular) a través de la masticación, degustación y deglución, se determina palatabilidad de la carne expresado en niveles de aceptación como valoración subjetiva; sin embargo, la medición objetiva expresa niveles de dureza/terneza al corte mecánico, dando resultados concluyentes, constituyendo un método objetivo práctico y representativo. Terneza. Acepción técnica referida al nivel de dureza/blandura de la carne de las especies animales domésticos de consumo por el hombre, está directamente relacionada a una escala de valoración de aceptación/rechazo a la degustación; corresponde a valoraciones tanto en carne caliente (inmediato al beneficio), fresca, 1 refrigerada, madurada, anterior y posterior a la preparación culinaria. La terneza de la carne cocida, está directamente relacionada con la forma de preparación y el tratamiento térmico administrado, desencadenando la correspondiente aceptación sensorial por sus atributos color, sabor, olor, y presentación, apreciados por el consumidor durante la masticación (trituración), salivación, degustación y deglución. Además de cubrir y en otros casos complementar funciones nutricionales esenciales, la carne debe cumplir ciertos niveles de dureza y/o blandura, no será tan blanda como “papilla”, ni tan dura como “madera”; el consumidor apreciará los atributos sensoriales deseados (evaluación subjetiva), para alcanzar niveles de degustación esperados, previa preparación culinaria según: especie animal, corte seleccionado, aditivos y condimentos, receta y tratamiento térmico, las que corresponden a especificaciones gastronómicas, para alcanzar los niveles de aceptación deseados. Las carnes de consumo de especies domésticas y no domésticas, constituyen materia prima apreciada por el hombre, sin dejar de reconocer que en muchos países y comunidades tienen diferentes costumbres y tradiciones, así como afianzados razones para omitirlo (vegetarianos) y hasta rechazar el consumo de cualquier componente animal (veganos). 6.2. Factores que afectan la terneza La terneza de la carne es dependiente de la especie animal, edad, sexo, alimentación, sistema de crianza, condiciones agroecológicas y ambientales entre otras variables; no solamente entre las diversas especies, sino también variaciones dentro de la misma especie, en la misma canal, en un determinado corte de canal, así como en los diferentes muestras en cada corte, esto se debe al variado nivel de estructura de los tejidos que conforman la canal y por tanto la muestra, dificultando estandarizar valores representativos específicos, en todo caso, corresponde establecer márgenes de terneza en cada músculo y/o paquetes musculares, resultados prácticos que solamente serán posibles utilizando equipos automatizados montados en la “línea de beneficio” del ganado, en el área de empaque de carnes frescas y/o previo al procesamiento. Como factores que afectan la terneza de la carne se indican: edad, sexo, alimentación, genéticos (raza), manejo de la canal, inyección de calcio, higiénico-sanitarios, etc. 6.2.1. Edad. La terneza de la carne disminuye al aumentar la edad del animal, por tanto, animales viejos poseen carne más dura; se debe en parte a una menor solubilidad del colágeno, que es una proteína que forma parte del tejido conectivo que envuelve las fibras musculares. Existen muy pocas evidencias de que el colágeno sea afectado por el proceso de maduración; algunos autores no encontraron diferencias en terneza trabajando con animales beneficiados en el rango de aproximadamente 12 a 22 meses, los que presentaron variaciones en terneza de limitada importancia. 6.2.2. Sexo. La terneza es menor en machos enteros que en machos castrados, registrándose los mayores valores en las hembras, debido a que presentan en general mayores niveles de engrasamiento que los machos castrados, y éstos mayor que los machos enteros, debido a su mayor precocidad. 2 6.2.3. Alimentación. Alto nivel nutricional y rápido crecimiento (ceba intensiva) provocan un alto índice de síntesis de colágeno. El nuevo colágeno sintetizado diluye al antiguo colágeno estable al calor, haciéndolo en promedio más inestable, resultando de esta forma en un músculo con mayor terneza. 6.2.4. Genéticos (raza). La heredabilidad, definida como la transmisibilidad de características de padres a hijos, es decir, si presentan alta heredabilidad es esperable que se transmitan genéticamente de generación en generación. Las herramientas clásicas de mejora genética, son la selección dentro de razas y los cruzamientos. La mayor eficiencia en la mejora genética, es decir el mayor avance genético de una característica, se logra mediante una correcta utilización e implementación. La heredabilidad, es el parámetro poblacional más importante, ya que expresa, si es posible o no mejorar genéticamente una característica y qué herramienta genética se debe utilizar para obtener un mayor avance genético en el tiempo. A partir del amplio margen de valores de heredabilidad, se puede decir, que es posible mejorar la terneza de la carne por la vía genética. Investigaciones han demostrado que mediante selección dentro de razas en cada generación e identificando, seleccionando y utilizando los reproductores, se producirá carne más ¨tierna¨ dentro de cada raza. Otra herramienta de mejora genética son los cruzamientos, a través de los cuales se busca explotar el vigor híbrido y la complementariedad. La terneza, al igual que muchas otras características de canal, presenta muy bajo vigor híbrido, por lo que los cruzamientos en la mejora de la terneza, estarían orientados a buscar básicamente la complementariedad entre razas, combinando las virtudes de las razas involucradas. En términos muy generales en ganado vacuno, existen dos biotipos raciales: el Bos taurus y el Bos indicus, los primeros presentan en la mayoría de los casos valores de fuerza de corte por debajo de los 6 Kg., clasificándose en primera instancia a sus carnes como tiernas. Las razas de origen británico presentan menores valores de fuerza de corte con respecto a las razas continentales, aunque en muchos casos no se encuentran diferencias estadísticamente significativas. Ha sido ampliamente documentado que la carne de ganado de razas Bos indicus es menos tierna (mayor fuerza de corte y menos calificación sensorial de terneza) que la carne de ganado de razas Bos taurus. La carne de ganado Bos indicus también ha sido mostrada como que es más variable en terneza que la carne de ganado Bos taurus; la menor terneza de la carne del Bos indicus es atribuida en forma importante a una menor proteólisis post mortem, resultado de una elevada actividad del inhibidor enzimático calpastatina, este inhibidor disminuye la actividad de las enzimas tiernizantes “calpainas”, que son las enzimas responsables de la degradación de las fibras musculares durante la maduración de la carne. Se concluye, que existiría un verdadero efecto genético sobre la diferencia de terneza de la carne entre el ganado de ambas especies. 3 Aun cuando no se ha alcanzado el nivel comercial, en laboratorio se han desarrollado métodos de evaluación de terneza de la carne, sin embargo, se requiere una mayor investigación adaptado a las especies de mayor consumo, así como difusión, que justifique utilización práctica y valoración económica, estableciendo calidad de carne en función de su terneza, en niveles estandarizados y normalizados. Cuando la carne es forzada bajo presión mecánica de cizalla a “romper” la fibra muscular de una muestra, se obtiene una medida objetiva de la resistencia a la presión (psi/kg), expresada en niveles de “terneza”, que debe guardar relación a los resultados de las determinaciones subjetivas de un panel de evaluación sensorial (degustación). La resistencia a la presión de la carne (terneza), es dependiente de tres tipos de proteínas del músculo: las del tejido conectivo (colágeno, elastina y reticulina), las proteínas de las miofibrillas (actina, miosina y tropomiosina) y las del sarcoplasma (proteínas sarcoplasmáticas y retículo sarcoplasmático), y también con alguna importancia los lípidos asociados al tejido muscular. La importancia de la contribución de estas proteínas a la terneza de la carne depende de los momentos circunstanciales de la medición: carne caliente inmediato al beneficio, durante el oreo, en maduración entre otros, sin embargo, es determinante relacionar con el tiempo y temperatura en el que se hacen las mediciones: 6.2.5. Manejo del animal pre beneficio. Los agentes estresantes previos al beneficio independientemente de su naturaleza, provocan liberación de hormonas adrenales, así como disminución del glucógeno de reserva, por tanto, descensos anormales de pH. Animales transportados de largas distancias, temperaturas extremas, mezclados con otros animales encerrados, ruidos extraños, luz forzada, etc., aumentan la probabilidad de que se estresen y que sus carnes presenten valores de pH altos (superiores a 5.8), generando cortes oscuros, duros y secos (DFD). 6.2.6. Manejo de la canal/carcaza post beneficio. Constituyen factores determinantes que deben tenerse en cuenta como: temperatura de almacenamiento, acortamiento por el frío, tipo de almacenamiento y preparación de la carne. 6.2.6.1. Temperatura de almacenamiento. El nivel de terneza depende del grado de activación de un complejo enzimático calpainas, responsable de la degradación de las fibras musculares. El rango de temperaturas donde ocurre la mayor actividad enzimática es entre los 10 a 25°C. Por lo tanto, en términos generales a mayor temperatura de almacenamiento mayores serán las posibilidades de obtener carne más tierna, constituyendo una alternativa para modificar la terneza durante la refrigeración de la canal. 6.2.6.2. Acortamiento por frío. La exposición de las canales inmediatamente luego del beneficio (calientes) a bajas temperaturas, tiene como ventaja retardar el desarrollo microbiano, pero genera el fenómeno conocido como “acortamiento por frío”, que consiste en una contracción de las fibras musculares que lleva consigo al incremento del diámetro de las fibras, consecuencia del endurecimiento de la carne, por lo que se recomienda el enfriamiento lento de las canales. 4 6.2.6.3. Tiempo de almacenamiento. La carne en pre rigor es bastante tierna, se va endureciendo progresivamente a medida que se completa el rigor mortis, para luego aumentar su terneza a medida que se prolonga el período de maduración. Esto se debe a que en el proceso de maduración, actúan enzimas (calpainas) que degradan las fibras musculares lentamente, cuanto más tiempo se deje madurar la carne mayor será el efecto, a más degradación de la fibra muscular, la terneza de la carne será potencialmente mayor; sin embargo, el tiempo de almacenamiento tiene su límite, en cuanto que carga microbiana deteriorante puede ocasionar alteraciones de la carne, ocasionando pérdidas económicas y hasta patógenas, si existen limitaciones higiénico- sanitarias en el almacenamiento. 6.2.6.4. Preparación de la carne. Este es un factor de gran importancia para que la carne potencialmente tierna, la que aplicándose el arte culinario y tratamiento térmico que corresponda, se permitirá obtener carnes agradables y apetecibles por el consumidor. En términos generales, corresponde aplicar a carnes con abundante tejido conectivo, cocción en líquidos, empleando tratamientos térmicos prolongados a temperaturas relativamente bajas; mientras que carnes con escaso tejido conectivo, temperaturas elevadas y tiempos cortos de cocción. Otros factores de manejo que influyen en la terneza de la carne son: la velocidad de enfriamiento y congelado de las canales, forma de colgado, tratamientos enzimáticos, estimulación eléctrica, tipo de despiece, e inyección de calcio, entre otros. 6.2.6.5. Inyección de calcio. Según el conocimiento actual de la bioquímica muscular, la adición de calcio exógeno a la carne activa las calpaínas, induciendo una más rápida y extensa tiernización de las fibras. Este proceso, conocido como “tiernización activada por calcio”, consiste en inyectar a la carne, 5% del peso, de una solución al 2,2% p/p de cloruro de calcio, calidad alimentaria. Los cortes son luego envasados al vacío y almacenados durante 7 días antes de su consumo. El proceso es más efectivo, si es ejecutado durante las 3 primeras horas después del sacrificio (carne en pre rigor), aunque puede ser realizado hasta 14 días post mortem. 6.2.6.6. Aspecto higiénico-sanitario. La canal, desde su obtención, durante proceso y distribución hasta llegar al consumidor, está sujeta a acción de carga microbiana tanto deteriorante como patógena, la que puede ocasionar alteración de la fibra muscular y tejido conectivo; como antecedente debe tenerse en cuenta que la carne mantiene restos de tejido sanguíneo, como tal, sustrato de inmediata multiplicación microbiana. Por tanto, las condiciones del manejo de la carne a través de buenas prácticas de manipulación (BPM), adecuada refrigeración y congelación, persiguen mantener niveles de carga microbiana dentro de los márgenes establecidos por la normatividad establecida. Estas variaciones del efecto que producen la acción microbiana y/o sus enzimas, influencian en el estado de terneza de la carne, al producir desnaturalización de la fibra muscular y conectiva. 6.3. Antecedentes bibliográficos. La carne está compuesta dominantemente por tejido muscular esquelético, conectivo, liso, nervioso y graso, que en conjunto forman los cortes de la canal; por tanto, la trituración sensorial a través de la masticación a los fines de medición, son expresados 5 en dureza al corte, que realiza el equipo denominado tenderómetro. Price and Shewigert (1971). Prandl, et al (1994), indica que la terneza está correlacionada con la facilidad de extracción de las proteínas miofibrilares. Esto hace suponer que la menor dureza de la carne es debida a la separación de los filamentos de actina del disco Z y la relajación de las conexiones transversales entre los filamentos de actina y miosina. Se considera que en el ablandamiento de la carne interviene también la posibilidad que la red del retículo sarcoplasmático pueda perder su integridad en torno a las miofibrillas individuales. Cañado y Señudo (2000), hacen referencia que el acabado con alimento concentrado a diferencia del forraje, produce una carne con mayor terneza y afirman que la duración del período o el acabado no parece influir sobre el contenido total de colágeno soluble, sin embargo, una mayor duración de este con una alimentación a base de concentrado, puede compensar el efecto de la edad sobre el endurecimiento de la carne. Se concluyó, que los animales que consumen dietas con un elevado contenido energético, proporcionan carne más tierna. Según Morgan et al., (1991), gran parte de la variación en terneza ocurre bajo el actual sistema de producción y de manejo post mortem de carcazas bovinas. Cambios físicos y químicos ocurren durante el proceso de conversión del músculo en carne. Al momento de la muerte, el músculo es flácido y altamente extensible. Luego de pocas horas post mortem se vuelve inextensible y rígido, originando el fenómeno que se conoce como rigor mortis. La rigidez observada durante el rigor mortis es debido a la formación de puentes cruzados entre filamento de actina y miosina los cuales, en ausencia de energía (ATP), son irreversibles. El acortamiento muscular que ocurre durante el desarrollo del rigor mortis, resulta en una disminución en terneza. Este aumento en dureza debido al rigor puede ser eliminado, almacenando la carne durante 7 a 14 días a 2 °C antes de congelación, proceso que se conoce como “envejecimiento o aging”. Olson y Parrish (1977), encontraron que la terneza mejora con el envejecimiento de la carne, debido a proteólisis post mortem de las proteínas miofibrilares que conduce a una fragmentación de la fibra muscular. Músculos menos tiernos presentan menor degradación miofibrilar durante el almacenamiento post mortem. El primero y más notable cambio que ocurre en las proteínas miofibrilares durante el almacenamiento post mortem, es el rompimiento de los discos Z. Asimismo, reportaron que un aumento en el tiempo de envejecimiento de 24 horas a 14 días, mejora significativamente la terneza de la carne. Existe evidencia de que las calpaínas, constituyen un sistema de enzimas dependientes del calcio, responsable de los cambios proteolíticos post mortem más importantes en los músculos bovinos (Irizarri, 1998). El sistema proteolítico de las calpainas consiste de al menos tres componentes: la calpaina-I, que se activa con concentraciones micromolares de calcio, la calpaina-II, que se activa con concentraciones milimolares de calcio y calpastantín, que inhibe la actividad de ambas calpaínas (Koohmaraie, 1992). Silveira, P. et al. (2003) menciona, que entre las técnicas para mejorar la sensibilidad a la carne de vacuno, la vitamina D3, importante para la movilización de calcio, porque actúa sobre las proteasas intracelulares dependientes del calcio. Concluyó que el 6 tratamiento de 3 x 106 UI, tuvo un efecto positivo sobre la ternura, el sabor y la palatabilidad general. Finaliza que altos niveles de D3 suplementario no mejoraron las características de calidad del músculo Longissimus dorsi de los animales del Bos indicus. Raza, sexo y edad del animal, son factores que afectan la terneza de la carne. Varios investigadores reportaron que los animales de la raza Brahman y sus cruces presentan carne menos tierna que los de la raza Holstein (Irizarri,1998), lo que según Moran (1970), puede deberse a las diferencias en la genética de los animales. Pagán (1997), trabajó con toretes de las razas Holstein, Charbray y Brahman criados a pastoreo, encontró que pueden producir carne de calidad similar y con un contenido de grasa intramuscular de 1% o menos. Whipple et al., (1990) encontraron que diferencias en terneza entre Bos indicus y Bos taurus son mayores para ciertos músculos. Costa et al (2008) reportan que los bovinos machos enteros, poseen una mejor conversión alimentaria, mayor ganancia de peso y mayor desarrollo muscular, por tanto, más eficientes en la producción de carne que los animales castrados. Lindon W. et al (2014) reportan terneza de carne (longissinus dorsi) de camélidos sud americanos, llama (Lama glama - Kh’ara) sometida a 2 y 7 días del almacenamiento post mortem, valores de corte de cizalla de 6,6 y 4,8 kg/cm2 respectivamente y para carne de alpaca ( Lama paco) en iguales condiciones de 6,1 y 4,2 kg/cm2 respectivamente. El sexo de los animales es otra variable que puede afectar la terneza de la carne, aun cuando la literatura presenta inconsistencias acerca de su importancia. Irizarri, (1998), reportó diferencias significativas entre animales enteros y castrados. A su vez, Huff y Parrish (1993), encontraron que la edad del animal y el envejecimiento post mortem, tienen más influencia en la terneza de la carne que el sexo del animal. Da Silva et al (2016) señalan que, el transporte de animales para el sacrificio es un paso importante en el sacrificio humano y factores como el diseño de camiones, la distancia de transporte y las condiciones climáticas tienen una alta correlación con la calidad de la carne y la canal y deben ajustarse para cada región productora. El efecto de la distancia de transporte (D1 a 75 a 130 km y D2 a 180 a 250 km) y el diseño del camión (camión regular C1, remolque C2 y cubierta doble C3). Los autores obtuvieron niveles altos de cortisol en animales transportados por C3 a la distancia D2, seguidos de C1 a la distancia D1. Se llegó a la conclusión de que C3 sobre la distancia D2 mostraba un mal bienestar y calidad de la canal en comparación con los otros tratamientos. El tejido conectivo se compone principalmente de dos tipos de fibras proteicas: colágeno y elastina. El colágeno es el principal constituyente del tejido conjuntivo blanco, presenta la propiedad de que se hidroliza y gelatiniza durante la cocción en ambiente húmedo. Por el contrario, la cocción tiene poco o ningún efecto sobre las fibras de elastina. Whipple et al, (1990) no encontraron diferencias en el contenido de colágeno total y soluble para los cruces de raza entre el día 1 y los 14 días post mortem; los autores llegaron a la conclusión de que ni la solubilidad ni la cantidad de colágeno contribuyeron a las diferencias en terneza entre los bovinos de varios genotipos del estudio. 7 Según Bertola et al., (1994), los cambios en terneza que ocurren en la carne durante el proceso de cocción, se han asociado con las alteraciones que el calor produce sobre el colágeno y las proteínas miofibrilares en la estructura primaria del tejido muscular. Por otra parte, Ho y Ritchey (1967), observaron que hay una relación inversa entre la edad del animal y la terneza pero que esta puede ser afectada por la temperatura de cocción. Forrest, et al (979), presenta la Tabla 6-1. Resistencia al cizallado y evaluación por su blandura determinados músculos vacunos cocinados, señala que la blandura de algunos músculos de bovinos está determinada, tanto por su resistencia a la penetración de cizallas mecánicas, como por pruebas de palatabilidad. Tabla 6.1. Resistencia al cizallado y evaluación por su blandura de determinados músculos vacunos cocinados. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Músculo Cizallax. kg. Grado de blandura Semimembranosus 5,4 Ligeramente duro Semitendinosus 5,0 Ligeramente duro Biceps femoralis 4,1 Dureza media Gluteus medius 3,7 Ligeramente tierno Psoas major 3,2 Muy tierno Longissinus 3,8 Ligeramente tierno Supraespinatus 4,2 Dureza media Triceps brachii 3,9 Dureza media ______________________________________________________________________ x Cizalla Warner/Bratzler, cilindro de 1,27 cm. de diámetro Los valores bajos indican carne tierna. Fuente. Forrest, et al (1979), información parcial. En Estados Unidos la variación en terneza de la carne de res es de mayor preocupación que en las de cerdos y corderos. El ganado bovino se clasifica a mayor edad, por lo que el colágeno está más duro y con menor solubilidad. A lo que se agrega el hecho de que el músculo de res posee un nivel mayor de calpastatin, en comparación con los de cerdos y corderos (Koohmarie, 1992). En general, los factores previos al sacrificio que afecta a la blandura actúan en determinado tipo de tejido conectivo, sus cantidades y distribución. Pueden existir considerables diferencias de blanduras causadas por circunstancias posteriores al sacrificio. La más inmediata es glucolisis post mortem, esta implica la forma de enlaces 8 cruzados durante la instauración del rigor mortis, hecho que se manifiesta en una mayor dureza de la carne (Lawrie, 1998). Warris, (2003) señala que en canales bovinas, la caída del pH en torno a 6,0 puede necesitar de 10 a 12 horas en condiciones normales. La estimulación eléctrica puede reducir este tiempo a solo 1-2 horas. La efectividad de la estimulación eléctrica en canales de cordero y bovino mejora la terneza. Tabla 6.2. Efecto de la estimulación eléctrica sobre la textura de los músculos de cordero. El mismo autor considera que la estimulación eléctrica parece ablandar la carne per se y mejora la apariencia y quizás el flavor. Tabla 6.2. Efecto de la estimulación eléctrica sobre la textura de los músculos de cordero ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Músculos Canales no estimulados Canales estimulados ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ M. longissinus dorsi 77 37 M. bíceps femorais 49 21 M. semimembranosus 76 36 M. gluteus medius 57 22 ______________________________________________________________________ Fuente: Warriss, 2003. En relación a estos resultados expresa, que la textura fue evaluada mediante la fuerza de corte analizada con un tenderómetro. Valores de fuerza de corte de 30-40 se consideran no muy tiernas; con un valor de 40 se considera alcanzado el límite máximo aceptable de palatabilidad. Los músculos con valores por encima de 50 se consideran muy duros. Searls, et al. (2005), investiga la variación de terneza intramuscular en músculos de bovinos supraespinoso, infraespinoso, tríceps braquial y serrato ventral. Las fueron muestras empacados al vacío y conservados en congelación a -22oC., descongeladas a 1oC. y cocidas hasta alcanzar una temperatura interna de 71oC. Se utilizó un equipo Warner-Bratzler de fuerza de corte. Las medias fueron: supraespinoso 5.43 kg (SD=2.20 kg); infraespinoso, 3.16 kg (SD=1.01kg); tríceps braquial 4.12 kg (SD=1.26) y serrato ventral 4.27 kg. (SD=1.27 kg). Los resultados del estudio pueden ser utilizados para adicionar valor al establecer un mapeado de terneza de la región para fabricación de productos y comercialización de cortes para bistec. Gonzáles C. et al. (2012), Determinan el efecto del tiempo de maduración sobre la terneza de cuatro músculos de ovejas de refugo de la raza Corriedale. Los músculos Longissimus dorsi, Gluteo biceps, Semimembranosus y Semitendinosus. Tiempo de 9 maduración 24 horas, 3 días; 7 días y 14 días. Para medir la terneza utilizaron la célula Warner-Bratzler aplicada a un texturómetro INSTRON para medir la fuerza máxima de corte (“shear force”–kg), obteniendo los siguientes resultados: músculo Longissimus dorsi (4,11 kg ± 0,74; 3,75 kg ± 0,61; 3,22 kg ± 0,42 y 3,39 kg ± 0,77 para los días 1, 3, 7 y 14 de maduración respectivamente); músculo Gluteo bíceps (5,06 kg ± 1,23; 4,48 kg ± 0,85; 3,98 kg ± 0,80 y 3,95 kg ± 0,95 para los días 1, 3, 7 y 14 de maduración respectivamente); músculo Semimembranosus (5,41 kg ± 1,10; 4,97 kg ± 1,39; 4,15 kg ± 0,96 y 3,37 kg ± 0,75 para los días 1, 3, 7 y 14 de maduración respectivamente) y músculo Semitendinosus (3,69 kg ± 0,67; 3,67 kg ± 0,93; 3,36 kg ± 0,76 y 3,58 kg ± 0,98 para los días 1, 3, 7 y 14 de maduración respectivamente). Se concluyó que el tiempo de maduración tuvo una importante contribución en el aumento de la terneza de la carne y la uniformidad de los distintos músculos al día 7 y 14 de maduración. Reuter et al. (2002), realizaron mapeamiento de la terneza intramuscular en 4 musculos ¨del round beef¨: bíceps femorales (BF), semintendinoso (ST), semimembranoso (SM) y aductor (AD). A 48 hr. del postmortem, madurados durante 8 días. Las muestras fueron seccionadas en porciones perpendiculares al eje del musculo. Los bistés cocidos hasta alcanzar 71oC. Analizados en tenderometro Warner-Bratzler de corte de cizalla. El BF presentó la menor fuerza de corte en la región media (7-10 cm) y alta en los extremos (p ≤ 0,05). El SM presentó baja fuerza de corte en los primeros 10 cm de su origen (isquion) y elevada a 13 cm de su inserción final (p ≤ 0,05). El AD no presentó diferencias significativas (p ≤ 0,05). Se concluyó como sustancial el conocimiento de la terneza y puede ser alternativa para elaborar productos y métodos de mercadeo en los músculos del ¨round beef¨. La técnica de amplificación de ADN (ácido dexorribonucleico) mediante la reacción en cadena de la polimerasa PCR (polymerase chain reaction), es una técnica de biología molecular que consiste en la amplificación in vitro de un fragmento de ADN específico. Corva, et al. (2007), afirman que las razas compuestas con participación de cebú han tenido gran difusión por su adaptación y rusticidad, sin embargo, el cebú tiene desventajas reconocidas en calidad de carne, particularmente terneza. El conocimiento sobre genes que explican diferencias en terneza permite hacer selección asistida por marcadores a favor de este atributo. El autor en este trabajo, se evalúa marcadores en el gen que codifica la subunidad mayor de la enzima micro-calpaína (CAPN1) sobre la terneza de la carne en 193 novillos Brangus, criados sobre pasturas en la zona templada de Argentina. Se estudió la asociación de dos SNP (Single Nucleotide Polymorphisms): CAPN316 (C/G) y CAPN4751 (C/T) con la resistencia al corte de muestras de carne conservadas a 5 °C durante 1, 7 o 14 días. Los SNP se identificaron mediante amplificación con PCR y digestión con enzimas de restricción. La frecuencia de los alelos C fue respectivamente 0,29 en CAPN316 y 0,49 en CAPN4751. El tratamiento de maduración redujo progresivamente la dureza de la carne, llegando hasta 20% a los 14 días en comparación al día 1. CAPN316 mostró diferencias significativas en los tres tratamientos de maduración; a los 14 días GG tuvo una dureza 10,9% mayor a CC. CAPN4751 mostró diferencias sólo hasta los 7 días, en que TT tuvo 10 una dureza 10,1% superior a CC. De acuerdo a estos resultados, podría realizarse una selección favorable a la terneza en Brangus principalmente utilizando el marcador CAPN316. El peso corporal final, el peso de la canal y el área del ojo costal no se vieron afectados por ninguno de los marcadores. Estos resultados respaldan el concepto de que las variantes CAPN1 están asociadas con la ternura en una amplia gama de sistemas de producción de carne Vieira, et al. 2006. evalúan el efecto del periodo de maduración sobre la calidad de la carne de ganado rústico y su cruce con Charolés sacrificados al mismo grado de acabado. Se determinó que el periodo óptimo de maduración en carne de vacuno procedente de animales de genotipo rústico (Morucha), y del cruce mejorante Morucha x Charolés, en cuanto a calidad de la canal en el parámetro de textura de forma instrumental (compresión al 20 % y 80% y el test de Warner-Brazler), señalan que se obtuvieron mejores resultados en los animales cruzados que en los de raza Morucha en pureza, sin embargo, los parámetros de textura no reflejaron diferencias entre genotipos. Para ambos genotipos, la compresión al 20% y el test Warner-Braztler mostraron que periodos más largos de maduración daban lugar a carne más tierna. En cuanto al análisis sensorial, se indicó que la carne de los animales de raza rústica en pureza, pueden requerir periodos de maduración más largos que los de animales procedentes del cruce. Otros investigadores publican evaluaciones realizadas de terneza de carnes: tablas 6-3 y 6-4. Tabla 6-3. Fuerza de cizalla (kg/cm2) del músculo Longissimus dorsi de llama, alpaca, bovinos (B. taurus y Bos indicus) y otras especies a distintos días de almacenamiento post mortem. Fuente: Lindon W. et al (2014). 11 Tabla 6-4. Valores de terneza por Warner Bratzler de muestras de carne cruda de bovinos de dos edades diferentes hasta 4 y 5 años o más incisivos permanentes ___________________________________________________________________ Fuente de variación Terneza de carne cruda kg. 1.27/ cm2 P Promedio ± DE ___________________________________________________________________ Músculo Solomillo (Longissimus dorsi) 1.53 ± 1.31 a Masa redonda (Semimembranosus) 2.74 ± 0.29 b Lechon de mechar (Semitendinosus) 5.01 ± 0.30 c Edad Hasta 4 incisivos 2.98 ± 0.24 a 5 o más incisivos 3.20 ± 0.25 a ___________________________________________________________________ Santrich, D. (2006). Promedios dentro de la misma fuente de variación con distinto subíndices son significativante diferentes P< 0.05 según prueba de Tukey-Kramer Coeficiente de variación = 54.82%. Warriss 3003, señala el efecto de presencia de grasa intramuscular sobre los niveles de terneza de la carne. Tabla 6-5. Asociación entre la textura determinada instrumentalmente y la grasa intramuscular. Tabla 6-5. Asociación entre la textura determinada instrumentalmente y la grasa intramuscular. -------------------------------------------------------------------------------------------- Fuerza de corte media (kg.) Porcentaje medio de grasa en el músculo ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5,1 3,4 4,0 3,3 3,6 3,2 3,2 3,4 2,6 3,6 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: Warriss 2003. 12 El mismo autor reporta los efectos beneficiosos de la grasa sobre la calidad de la carne de cerdo, los que se traducen en efectos similares en productos cárnicos picados. Posterior a la muerte del animal se produce la acidificación del músculo, seguido de la instauración del rigor mortis. La acidificación afecta el color y la capacidad de retención de agua y la resolución del rigor produce ablandamiento. Con el tiempo, la jugosidad y el flavor de la carne después del cocinado frecuentemente también mejoran, aun cuando las razones por las que se producen no son del todo conocidas. Tabla 6-6. Efectos de la maduración sobre la calidad sensorial. Tabla 6-6. Efectos de la maduración sobre la calidad sensoriala. _____________________________________________________________________ Tiempo de maduración (días) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2 3 6 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Terneza - 0,2 0 1,0 1,6 Jugosidad 1,4 1,3 1,8 2,5 Flavor 1,9 1,8 2,2 -- Aceptabilidad general 0,4 0,6 1,5 -- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Fuente: Warriss 2003. a Filetes de lomo de cerdo cocinados hasta una temperatura final de 650C. y evaluado utilizando escala de 5 puntos, en la que 5 es ideal; 0 ni bueno ni malo; -5 malo. 6.4. Sistemas y equipos de medición de terneza En la necesidad de encontrar métodos para medir terneza de la carne como parámetro de valoración objetiva, a su vez, se correspondan con la valoración económica, se investigan métodos instrumentales y sistemas de medición. Múltiples factores exógenos limitan resultados uniformes capaces de establecer mediciones exactas, entre ellos los que intervienen en crecimiento y desarrollo animal: factores agroclimáticos, genéticos, alimentación, ambientales, manejo del animal vivo y beneficiado. Para valoraciones comparativas de terneza entre razas y especies, generalmente se establecen rangos de variación, para establecer las calificaciones respectivas y permitan su representación. En los últimos 20 años se han desarrollado numerosos instrumentos y sistemas de evaluación de terneza de la carne en los diversos momentos de la producción: carne caliente, fresca, madurada, enfriada así como a productos cárnicos: jamón, jamonada, salchicha, tocino, fiambre y otros, en el interés de disponer de niveles de terneza de productos de elevado consumo, inclusive variando los niveles de grasa, ahumados, así como los clasificados como “exquisiteces”, para satisfacer los gustos más exigentes. A su vez, la terneza de la carne cocida se evalúa sensorialmente, puesto que es un atributo percibido y muy apreciado por el consumidor, sin embargo, esta forma de evaluación sensorial es un método costoso, subjetivo y requiere de mucho tiempo, lo cual ha contribuido al desarrollo de métodos instrumentales, para mediciones de 13 terneza de la carne en la “línea de beneficio”, como en diversas fases del proceso de productos cárnicos. Investigaciones en la segunda mitad del siglo anterior, desarrollaron equipos para medir niveles de textura, “que tan dura es la carne” como objetivo de medición práctica; posteriormente se desarrollan métodos para determinar “que tan tierna es la carne”, en ambos casos, se establecieron escalas de medición, siendo esta ultima la más representativa. En los finales del siglo XIX y comienzos del siglo XX, se desarrolló el equipo denominado Texturómetro de Brabender, método Alemán de medición del grado de dureza de carnes, indicándose como ¨textura¨, equivalente a resistencia al corte de la carne por los dientes, expresado en una escala numérica, relacionándolo con el nivel de dureza de la carne a la masticación. Posteriormente, el Tenderómetro de Warner-Bratzler, método americano, permite la medición de la ¨terneza¨ mecánica por compresión, en sustitución a la resistencia que presenta la carne al corte por los dientes. A menor resistencia al corte, menor valor numérico en la escala de medición, es el método más utilizado en investigaciones en estos tiempos, sin embargo, de limitada aplicación práctica, considerando el tamaño y ubicación anatómica exacta de la muestra en el “corte” de la canal/carcaza, la cual no siempre es uniforme, entre diversas variables condicionantes: tamaño de la canal, edad, raza, sexo y otras variables, resultó poco práctico. En la actualidad, existen numerosos métodos para la medición de la terneza de carnes. Los métodos instrumentales como el sistema de cizallamiento por compresión (hoja múltiple) de Allo-Kramer y el sistema de cizalla por cuchilla de Warner Bratzler son de uso común, para la evaluación de los efectos causados por la maduración de la carne y deshuesado. De los métodos instrumentales existentes para medir la terneza de la carne, la cuchilla Meullenet-Owens, es la de más reciente introducción, tras la investigación llevada a cabo en la Universidad de Arkansas, se ha establecido como un indicador fiable de la terneza de la carne de aves de corral. Este método ha ganado en popularidad debido a su alta fiabilidad, así como simplicidad en comparación con la de otros estándares de la industria (cizalla con Warner-Bratzler, o cizalla y compresión de Allo-Kramer). El método utiliza una cuchilla de dimensiones definidas fijada a un Analizador de Textura TA.XTplus, con el que se realiza un ensayo de corte/cizalla. Con la cuchilla Meullenet-Owens los ensayos se realizan en filetes intactos y con la mínima manipulación por parte del operador, penetrando una profundidad de 20 mm, siendo un método mucho menos destructivo, ya que sólo hace una pequeña incisión en la muestra. Al realizar ensayos de corte/cizalla, el filo constante de la cuchilla es siempre motivo de preocupación. La ventaja de la realización de los ensayos utilizando una cuchilla fácilmente disponible (como la indicada) es que la cuchilla puede ser sustituida después 14 de cada ensayo o un número convenido de ensayos, asegurando el filo de los bordes, y por lo tanto, el aumento de la repetitividad de los resultados, se recomienda que la hoja sea reemplazada cada 100 mediciones. La cuchilla Meullenet-Owens no sólo es fiable en los estándares de la industria y muestra una mayor correlación con las propiedades sensoriales que el método de Allo-Kramer, sino que también es más rápido debido a la eliminación de las etapas de corte de la muestra. Se ha demostrado que tanto con Warner-Bratzler como con Kramer los resultados pueden verse afectados por las dimensiones de la muestra. Por otra parte, la cizalla con Kramer es tan dependiente de dimensiones de la muestra que es una práctica frecuente dividir la fuerza maxima de cizallamiento por el peso de la muestra. Los ensayos con la cuchilla Meullenet-Owens han demostrado también requerir de menos tiempo, hasta 60 mediciones se pueden realizar en 1 hora, en comparación con las 30 mediciones en la misma cantidad de tiempo para el ensayo de cizalla con Kramer. Así mismo, los ensayos con la cuchilla Meullenet-Owens se llevan a cabo en filetes enteros intactos, lo que minimiza los errores experimentales atribuibles a la preparación de las muestras, se acorta el tiempo de preparación de estas y conlleva la realización de ensayos más sencillos. La aplicación de este método aportará ventajas sobre los estándares industriales existentes, ya que podría ahorrar de manera significativa el trabajo, tiempo y experiencia para implementar el control de calidad de rutina. Los experimentos muestran que el número óptimo de repeticiones necesarias con la cuchilla Meullenet– Owens para una estimación fiable de la terneza es de cuatro cizallas en lugares predeterminados del filete para la cizalla. Fig. 6–1. Sistema de cizallamiento por compresión (hoja múltiple) de Allo –Kramer. Fig. 6-1. Sistema de cizallamiento por compresión (hoja múltiple) de Allo–Kramer. Elastografia ultrasónica, es otro método para evaluación de terneza de carne. Se ha demostrado la factibilidad de evaluar la terneza de la carne vacuna por el método de elastografía ultrasónica impulsional, resultados obtenidos en planta y en laboratorio con 15 un primer prototipo US-TENDER 1, se pudieron determinar en planta (pre- congelamiento) varios niveles de terneza: en cuartos de canal, deshuesados y envasadas; mediciones que se correlacionan en buena forma, con los obtenidos en condiciones controladas en laboratorio (post congelamiento). En el futuro se utilizarán otros parámetros, como la atenuación de las ondas de cizalla y la anisotropía de los tejidos musculares, que permitirán mejorar la resolución y ampliar los niveles de medición de terneza, los que se corresponderán con la especie, edad, ubicación anatómica y diversos factores que condicionan la obtención de carnes; a su vez, otras escalas serán adaptadas para medir terneza en productos cárnicos procesados hacia su estandarización. Fig. 6–2. Sistema de medición de terneza utilizando la elastometría ultrasónica. Fig. 6–2. Sistema de medición de terneza utilizando la elastometría ultrasónica. Investigaciones actuales y aplicando tecnología de última generación, se ensayan métodos de Espectroscopia Infrarroja de Reflectancia Cercana; este es un sistema de escaneo del “ojo de lomo” (bife) que queda expuesto al cortar la canal de res entre el cuarto delantero y trasero. El instrumento de medición y su programa de software, desarrollados por centros de investigación americanos, detectan en tres segundos, si la carne del ojo de lomo (uno de los más costosos y mejores cortes del vacuno), es tierna o no con una precisión del 95%. En este caso la terneza referida a la fuerza de corte necesaria para seccionar un trozo de carne. Se espera aplicaciones prácticas de esta tecnología en el mediano plazo, sin embargo, una vez más, los niveles de terneza de la carne están asociados a una matriz multifactorial: heredabilidad de cada raza, edad, alimentación, manejo, aspectos agroclimáticos etc., que tienen relación directa con el factor económico y el poder adquisitivo del consumidor. 6.5. Investigaciones realizadas Corresponden a proyectos de investigación y trabajos de grado del Programa de Ciencias Veterinarias y el Laboratorio de Tecnología de Alimentos (LTA) del Centro de Investigaciones Tecnológicas (CITEC) de la Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda (UNEFM), Coro, Edo. Falcón Venezuela. 16 Los resultados de las investigaciones realizadas, fueron publicadas en memorias de las Jornadas de Investigación (2004) y (2007). La terneza mecánica se realizó en un Tenderómetro Warner-Bratzler, se fundamenta en la presión de corte de una cizalla (hasta romper la fibra muscular) sobre una muestra (2,5 x 2,5 x 1 cm), expresada en libras y kg. (psi/kg). Fig. 6-3. Tenderómetro Warner- Bratzler, Var. Mirintz. Fig.6.3. Equipo de Warner-Bratzler. Var. Mirintz. Fuente: Laboratorio de Tecnologìa de Alimentos. Centro de investigaciones Tecnológicas (CITEC). Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda. Coro, Venezuela. Los nombres y nomenclatura de “cortes de canal” corresponden a la clasificación y categorización de canales según la legislación de Venezuela, a los fines de la ubicación anatómica. Capítulo II. Fig. 6-4. Cortes en canal/carcaza de bovino en Venezuela. 17 Fig. 6-4. Cortes en canal/carcaza de bovino en Venezuela Cada “carte” de la canal de bovino, lo conforman uno, dos o más músculos, que corresponden a nombres comerciales (se desconoce su origen), a los cuales se realizan mediciones de terneza y en algunos casos análisis físico-químicos. Los “cortes” por su ubicación tienen importancia en toda la cadena de producción: ganado en pie, beneficio, comercio e industria. A continuación, se describen los “cortes” de la canal bovina, en los cuales se realizó las mediciones de terneza; para otras especies se sigue el mismo patrón, en cuanto a ubicación y tamaño de la muestra. Cuarto anterior o delantero: Solomo abierto. Forma: cuadrada. Base ósea: apófisis espinosas. Plano muscular: Trapecio, romboides, dorsal largo, dorsal ancho y multifidio dorsal. Desposte: Se extraerá por separación de las apófisis y de las 5 primeras costillas. Preparación culinaria: guisar y cocinar en líquidos. Papelón o pollito. Forma: cilíndrica. Base ósea: escápula y tuberosidad proximal del húmero. Plano muscular: supraespinso. Desposte: por separación de la tuberosidad 18 proximal del húmero y de la fosa supraespinosa y porción inferior del cartílago escapular. Preparación culinaria: guisar y cocinar en líquidos. Paleta. Forma elíptica. Base ósea: Escápula y húmero.Plano muscular: deltoides, infraespinoso, subescapular, redondo menor, coracobrfaquial, tríceps braquial y lattisinus dorsi. Desposte. Se extraerá por disección de los músculos que rodean la escápula y la del codo. Preparación culinaria: guisar, cocinar en líquido. Cuarto posterior o tracero. Solomo de cuerito delgado: Forma: cilíndrica aplanada. Base ósea: vértebras lumbares y sacro. Plano muscular: dorsal largo, costal largo y multifidio. Desposte: separación de las vértebras junto con el solomo de cuerito grueso, separándolo de este último, a nivel del espacio lumbodorsal en la columna. Preparación culinaria: asar a la parrilla, asar a la sartén o a la plancha, fritar. Solomo de cuerito grueso: Forma cilíndrica truncada. Base ósea: Ocho últimas vértebras torácicas. Plano muscular: Dorsal largo, costal largo, serratos, trapecio y parte del romboides. Desposte: separándolo de las vértebras y del solomo de cuerito delgado. Preparación culinaria: asar a la parrilla, asar a la sartén, o a la plancha, fritar. Lomito: forma cónica alargada y aplanada. Base ósea: dos últimas vértebras torácicas, 2 últimas costillas, 4 primeras vértebras lumbares, cuerpo del ileón y apófisis proximal del fémur. Plano muscular: psoas mayor, psoas menor, cuadrado lumbar, ileaco y sartorio. Desposte: por disección separándolo de la base ósea. Preparación culinaria: freir, semi asar, hornear y asar. Muchacho redondo: forma de uso. Base ósea: tuberosidad izquiática, 2 primeras vértebras coccígeas, tuberosidad calcánea y cresta tibial. Plano muscular: semitendinoso. Desposte: se separará incidiendo el tejido conectivo que lo une al muchacho cuadrado, ganso y pulpa negra, se separan sus inserciones óseas. Preparación culinaria: estofar, guisar, hornear, cocinar en líquido. Punta tracera: forma triangular. Base ósea: Isquión. Plano muscular: Basto largo y parte del semimembranoso. Desposte: Se separará del muchacho cuadrado en la base de la cabeza larga y trinagular del mismo. Preparación culinaria: asar, hornear. Ganzo o entrecanto: redondeada en forma de almoadín. Base ósea: ileón, pelvis y fémur. Plano muscular: glúteos superficial, medio y profundo. Desposte: separándolos de los cortes punta de tracero, muchacho redondo y muchacho cuadrado. Preparación culinaria: asar, freir. Muchacho cuadrado: forma pirámide truncada. Basea ósea: fémur, cóndilo medial de la tibia y tuberosidad izquiática. Plano muscular: Vasto largo. Desposte: se diseccionará el cuarto tracero siguiendo la separación natural del muchacho redondo por detrás y chocozuela por delante. Se hará un corte para separar la punta tracera en la base de la cabeza larga pequeña y triangular en su parte superior. Preparación culinaria: guisar, cocinar en líquido. 19 Chocozuela o pelota: forma alargada y redondeada. Base ósea: fémur y rótula. Plano muscular: recto femoral y vasto lateral, medio y media. Desposte: por separación de los otros cortes, incidiendo las fascias que los unen. Preparación culinaria: guisar, si es de buena calidad asarse o fritarse. Pulpa negra: forma acorazonada. Base ósea: fémur y coxal. Plano muscular: recto interno de la pierna, aductor, pectíneo y semimembranoso. Desposte: por separación de los otros cortes y sus inserciones óseas. Preparación culinaria: freir, semi asar, asar y hornear. Lagarto posterior y lagarto de la reina: irregular en forma de abanico. Base ósea: tibia, peroné y tarso. Plano muscular: flexores y extensores de la pierna y del dedo, tibiales y sóleos. Desposte: sección de tendones y separación a lo largo de tibia, peroné hasta el tarso. Preparación culinaria: hornear, cocinar en líquido. Faldas. Forma: banda ancha cuadrangular plegable. Base ósea: costillas y esternón. Plano muscular: oblícuos abdominales, cutáneo, recto abdominal y transverso abdominal. Desposte: separación de las costillas y esternón. Preparación culinaria: guisar, cocinar en líquido, hornear. Teniendo en cuanta que en Venezuela el consumidor conoce y ubica los cortes comerciales a nivel detal para canales de bovino, las investigaciones que se realizan, están referidas al nombre de los “cortes” en las canales bovinas, por la importancia práctica y comercial que estos representan, toda vez que en las carnicerías se publican en carteles, los precios de cada uno de los cortes. Acontinuación se citan las investigaciones realizados en canales/carcazas de ganado bovino, porcino, ovino y caprino, en todos los casos, con 24 horas de refrigeración. Acuña, et al (2004), evaluaron 60 canales de caprino, muestras del corte “solomo”, con dominancia de raza: Mestizo-mestizo (Mm); Mestizo nubian (Mn) y Mestizo alpino (Ma), correspondiendo 20 para cada grupo; a su vez, cada uno dividido en 4 sub grupos según edad: 3, 6, 9 y 12 meses. Se encontraron diferencias significativas en todas las variables analizadas, combinaciones e interacciones mestizaje y mestizaje x edad; diferencias significativas por edad en los parámetros proteína, actividad de agua, grasa y terneza, siendo estas últimas dominantes en preferencia por el consumidor. Según terneza: ”Tierna” (Mn) y (Ma); “ligeramente dura” para (Mn) y “dura” para todos los sub grupos mayores de 9 meses. En base a los resultados se propuso para caprinos la clasificación siguiente: Muy Tierna, para < 5 psi; Tierna, 5 – 6 psi; Ligeramente dura, 6 – 7 psi; Dura, 7 – 8 psi y Muy dura > 8 psi. Los análisis físico-químicos promedio para todas las muestras fueron: Proteína, grasa, humedad, cenizas, actividad de agua (Aw) y terneza, fueron: 20,73 %; 3,09%; 75,35%; 1,13%, 0,995 y 3,8 psi, respectivamente. Bolívar y Martínez (2009), realizaron la evaluación comparativa en 33 canales (ganado adulto) de cada especie: porcinos, ovinos y caprinos, muestras de “solomo” (dorsal largo). Las mediciones promedio de las muestras fueron: 1,42; 1,78 y 1,98 psi., respectivamente, encontrándose que “especie”, es una variable determinante en evaluación de terneza. 20 Moreno y Gómez, (2010), evaluaron terneza mecánica en canales de ganado bovino adulto (machos y hembras) cortes de categorías lra., 2da. y 3ra. un total 33 canales para cada categoría. Se observó que el corte “Falda” es un corte de 3ra, sin embargo, difiere de su par “Lagarto posterior” (duro), en cuanto este se ubica a la zona abdominal, por tanto, de gran elasticidad, al parecer presenta menor densificación del colágeno. Clasificación propuesta para terneza en bovinos. Tabla 6-7. Terneza mecánica en cortes de canales bovino adulto (machos y hembras). Tabla. 6-7. Terneza mecánica en cortes de canales bovino adulto (machos y hembras), categorías lra. 2da y 3ra. Según la Clasificación y Categorización de Cortes de Canales de bovinos en Venezuela. _____________________________________________________________________ T e r n e z a (psi) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Corte de canal Tiernos Menos tiernos Duros _____________________________________________________________________ Lomito 1,82 (a) Pulpa negra 1,87 (a) Solomo abierto 2,40 (b) Paleta 2,95 (b) Lagarto posterior 3,03 (c) Falda 2,28 (b) _____________________________________________________________________ Letras iguales no difieren significativamente (P ≥ 0.05) Fuente: Moreno y Gómez (2010) Acosta (2011), evaluó la terneza mecánica en 50 cortes de canal bovino categoría “A” (Excelente), refrigerados, obteniéndose los promedios: “Solomo” 1.65 psi; para “paleta” 2.89 psi. y “lagarto posterior” 3.45 psi; los que difieren significativamente (p ≥ 0.05), valores que se corresponde, por tratarse de paquetes musculares de cortes de carne de 1ra, 2da y 3ra. respectivamente, por lo tanto, con diferentes niveles de terneza; indicándose como tierno, menos tierno y duro, respectivamente. Según el nivel de terneza corresponderá su utilización culinaria y tratamiento térmico. Ocanto y Lanz, (2012), determinaron terneza mecánica en 50 canales de bovino categoría “B”: Lomito, Punta tracera y Chocozuela, indicando como resultados promedio: 1,23 psi; 1,64 psi. y 2,17 psi., respectivamente. Estos autores concluyen que la terneza está íntimamente relacionada con la ubicación anatómica, funcionalidad del paquete muscular, grasa de marmoleo, cantidad de tejido conectivo, así como por 21 cambios ocurridos al post mortem. Se indicó que los tres cortes son de 1ra. Categoría, en consecuencia de trata de cortes “Tiernos”, por tanto, de gran aceptación por el consumidor. Tabla 6-8. Resultados de análisis físico-químicos de los cortes. Tabla 6.8. Resultados de análisis físico-químicos de los cortes: Lomito, Punta tracera y Chocozuela en canales bovino categoría “B”. En Porcentaje. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Parámetros Lomito Punta tracera Chocozuela _____________________________________________________________________ Humedad: 77,68 75,07 75,42 Cenizas: 1.07 1.15 1.20 Proteína: 19,78 18,33 18,18 Grasa: 2,63 4,49 1,00 Actividad de agua (Aw) 0,978 0,967 0,980 _____________________________________________________________________ Fuente: Ocanto y Lanz, 2012 Hernández y Gómez (2002), determinan la terneza mecánica en cortes de canal de caprinos y ovinos, (solomo y muchacho redondo), según edades 3, 6, 9 y 12 meses, en crianzas extensivas. Tabla. 6-9. Niveles de terneza en cortes de canal de ovinos y caprinos según edad (meses), se aprecia en general que “edad” es solo un parámetro de valoración hasta alcanzar un año de edad, observándose que esta variación no es uniforme en los “cortes” de cada una de las especies. Tabla. 6-9. Niveles de terneza (psi) en cortes de canal de ovinos y caprinos según edad. _____________________________________________________________________ Caprinos Ovinos ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Corte / terneza (psi) Meses Meses 3 6 9 12 3 6 9 12 _______________________________________________________________________________________________________ Solomo 2,4 2,2 2,5 3,3 1,7 3,3 4,0 3,0 Muchacho Redondo 2,9 2,7 2,6 3,5 1,5 2,6 2,9 3,5 _____________________________________________________________________ Fuente: Hernández y Gómez 2002. 22 6.6. La Terneza como parámetro en clasificación de canales La clasificación y categorización de canales/carcazas de bovino, es dependiente de: peso, edad, raza, sexo, volumen, engrasamiento, estado nutricional, ambiente, entre la matriz de variables intervinientes; a su vez, los parámetros de evaluación no siempre se corresponden con los que se establecen en los países; sin embargo, “peso” es un parámetro uniforme; otras mediciones como: madurez fisiologica, grasa de cobertura, acabado, muscularidad, conformación entre otros, corresponden a valoraciones subjetivas, desde luego, realizadas por profesionales calificados y entrenados; la calificación a cada una de las canales/carcazas, se traduce en valoración económica y comercial de cada “corte”, las que se deben corresponder con los precios de expendio al detal, sin dejar de reconocer las particularidades que existe en toda cadena de comercialización. En las plantas de beneficio de ganado, establecer un punto de control, a fin de seleccionar paquetes musculares y cortes de canal, para obtener materia prima uniforme y estandarizada para productos cárnicos; como referencia se puede señalar, los avances alcanzados en la selección de perniles, uniformes en peso y gordura, utilizando medidor de grasa (fat o meter) en línea, para seleccionar materia prima específica para procesar jamones y salchichas en niveles industriales. Mediante investigación y desarrollo tecnológico en el último decenio, se han realizado demostraciones confiables capaces de establecer niveles de blandura, textura, dureza, firmeza de carnes, productos cárnicos y otros alimentos, calificaciones que han sido evaluadas hasta alcanzar resultados confiables, sin embargo, todavía lejos de la realidad, en cuanto a su aplicación práctica. ----------------------------------------------------- 23 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA Acosta, M. 2011. 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Sanz Egaña (1948) señala, “Se han identificado varios tipos de embutidos que consumían los pueblos romanos; el embutido en general recibía el nombre de farcimina (de farcio, ir; farsi; fartum, ire = rellenar, embutir), que los modernos traducen por chorizo, salchichón. Había otros llamados hillae, circelli, spirulae, que corresonde a nuestra salchicha, preparada en espirales. Los tipos mejor caracterizados son los botulus o betelles, botulí en el bajo latin, que corresponden a la morcilla o embutido de sangre; la luncanicae, embutido de la región de Lucania, devenido en longaniza.” En los comienzos, en la era de desglaciación, el hombre aprovecha el frío natural y deshidratacion solar como formas de conservación y procesamiento como el seco- salado a saturación. Con el devenir del tiempo, procura diversificar las formas de consumo de la carne y pronlongar el tiempo de vida útil, asocia el secado (deshidratación), cocción y ahumado, e incorpora secuencialmente sustancias como sal, salitre, azúcar, especias y condimentos. Afianzándose el concepto que la tecnología precede a la ciencia, el hombre con el transcurrir de los tiempos analizará, evaluará y justificará el avance tecológico alcanzado, através de la investigación científica. Desde que el hombre incorpora sal a la carne, esta deja de ser carne fresca para convientirse en carne salada, un producto cárnico con “mínimo proceso” al haber modificado las características propias de carne fresca; secuencialmente incorpora otros componentes: nitritos y nitratos, aditivos, especies y condimentos, así como otros procesos: trituración, masaje, maduración, embutido, ahumado entre otros, pero con mínima mecanización, se denominan a estas modificaciones como productos elaborados con “procesos intermedios”. Para cubrir grandes volúmenes de producción y satisfacer los mercados cada vez más exigentes, los procesos se estandarizan, mecanizan y automatizan, se considera que corresponde al denominado “alto proceso”, para equiparar la diversificación de productos con los volúmenes de producción. Los nombres de los productos cárnicos se generan con el transcurrir del tiempo, permanencia, adaptación y/o modificación de formas, tamaños y estructuras de la materia prima, procesos, temperaturas, lugares geográficos y ambientes entre otros componentes multifactoriales intervinientes; tal es el caso de la denominación de “salchichas tipo Frankfurt” se debe a que su descubrimiento, o puesta en práctica, fue realizado por un artesano chacinero en una localidad situada a unos 100 kilómetros de la ciudad alemana de Frankfurt. Pese a no tratarse de un producto nacional, su producción y consumo ha proliferado en Alemania, España, así como en el resto del mundo, de una manera extraordinaria. Aún más, ahora mismo el hombre continúa descubriendo y utilizando métodos integrados de conservación y procesamiento de tal menera que los componentes de la canal/carcaza, piezas y cortes tienen su particular utilización, depeniendo del contenido de grasa, tejido muscular, tamaño, forma, volumen de las piezas y cortes entre otras variables, capaces de manejar técnicamente esta materia prima, para utilizar las carnes 27 y procesar productos cárnicos, dependiendo de la especie animal, raza, estado de madurez, cortes de canal, entre otros; para elaborar una gran vareidad de productos cárnicos considerando el valor nutricional, económico y ergonómico (conocimientos multidisciplinarios aplicados para la adecuación de los productos, sistemas y entornos artificiales a las necesidades, limitaciones y características de los consumidores). Con la incorporación de tecnología avanzada y automatización de procesos propio de la gran industria, se padroniza, estandariza formulaciones y procesos hacia la uniformidad de productos, seguridad de la producción, aceptabilidad y disponibilidad en los mercados, afianzando y fortaleciendo la industria de los productos cárnicos, constituyendo símbolo de modernidad en esta área de la alimentación. Al mismo tiempo, a pesar de los avances tecnológicos, se mantienen y conservan los métodos tradicionales y artesanales de elaborar productos cárnicos de mínimo proceso: jamón criollo, chorizos, chicharrones, patitas ahumadas, salchicha criolla, salchichones, morcillas entre muchos otros más a nivel artesanal, de influencia local y regional, tan apreciados por el consumidor como aquellos procedentes de la gran industria. 7.2. Propiedades funcionales de la carne Las carnes esecialmente son fuentes de proteínas, estas junto a los lípidos, carbohidratos y otras fuentes nutricionales, conforman macromoléculas, las que ingeridos diariamente y en las cantidades establecidas (dietas balanceadas), soportan la existencia del hombre; sin embargo, la aceptación sensorial: color, olor, presentación de carnes son determinantes para su adquisición y consumo. El principal atributo sensorial de carnes es la retención de agua, asociado a la jugosidad y ésta a la suavidad o terneza. En productos elaborados, la gelificación, emulsificación y cohesión son determinantes para producir productos cárnicos con características físico- quimicas y sensoriales atractivas. Prandl et al (1994) señala, que las propiedades funcionales de las macromoléculas son físicas, químicas, bioquímicas y estructurales que afectan su comportamiento de sistemas alimentarios durante su preparación, procesamiento, almacenamiento y consumo; a su vez, contribuyen a la calidad y características sensoriales. Las propiedades funcionales de la carne, se corresponden con las propiedades tecnológicas, porque constituyen el fundamento para la aplicación práctica, utilización y consumo. Las propiedades físico-químicas de las proteínas, pueden ser alteradas debido a condiciones ambientales, de proceso, e interacciones con otros ingredientes. Son las proteínas y de estas sus aminoácidos, los elementos esenciales que conforman la estructura fundamental de los organismos vivos, por tanto, son indispensables incorporarlos diariamente para permitir la continuidad de la vida, a su vez, son sustrato de contaminación por condiciones higiénico-sanitarias deficientes, por tanto, su relación directa con la aplicación de buenas practicas de manipuación y conservación, son indispensables. 28 El mismo autor reporta, que la funcionalidad de las proteínas, es dependiente de las propiedades hidrodinámicas y de superficie relativa; las primeras se refieren a la forma como afectan las condiciones del ambiente y flexibilidad de las cadenas de proteína, y las segundas gobiernan las características topográficas de la molécula proteica, esto es, las áreas de contacto con el solvente (hidrofobicidad superficial). Las propiedades funcionales de las proteínas, definen las propiedades de hidratación (interacciones proteína-agua), de emulsificación (interacciones proteína-grasa) y de gelificación (interacciones proteína-proteína). Fig. 7-1. Propiedades funcionales de la carne. Fig. 7-1. Propiedades funcionales de la carne Propiedades funcionales Propiedades Propiedades de hidrodinámicas superficie relativa Propiedades de Propiedades de Propiedades de Hidratación Emulsificación Gelificación Fuente: Hui et al (2010) Funcionalidad de las proteínas musculares están determinadas por propiedades: capacidad de retención del agua (CRA), solubilidad, hidratación, gelificación, emulsificación y estabilización entre otras. 7.2.1. Capacidad de retención de agua (CRA). Esta propiedad se indica en la Unidad V., más como propiedad funcional, corresponde a su acción dinámica, ya que se encuentra intensamente ligada a la jugosidad y terneza de la carne. El agua se asocia con la superficie de las proteínas por interacciones dipolo-dipolo y por puentes de hidrógeno, formando una sola capa en la superficie de las proteínas; esta agua representa 0,3 g. de proteína, por tanto, tiene propiedades diferentes al del agua libre (Aw) por que está fuertemente ligada a la proteína; el resto del agua se encuentra absorbida o atrapada en capilares, poros, células u otras estructuras y puede influir libremente. La determinación de la retención de agua, mide el agua libre (Aw) y parte del agua absorbida. En carne fresca la Aw está muy cercana a 1.00 que corresponde al máximo nivel de agua libre a temperatura media. En el mercado se comercializan equipos para determinar Actividad de agua (Aw), este parámetro contribuye a evaluar el tiempo de 29 vida útil de los alimentos. A mayor Aw, más posibilidades de acción de carga microbina y viseversa. Son factores que influyen en la retención de agua: concentración de la proteína, concentración de sal, grado de desnaturalización y presencia de compuestos de bajo peso molecular como, azúcares o alcoholes. En general, a medida que aumenta la concentración de la proteína y la temperatura del medio, también aumenta la cantidad de agua ligada. La retención de agua de los concentrados proteicos aumenta en el intervalo de 20 a 1000 C, en muchos casos se debe a la formación de geles proteicos, en los que el agua se asocia con la superficie de las proteínas por puentes de hidrógeno y se atrapa dentro de los poros de la red proteica. Las proteínas de las fibras musculares se asocian por cargas en la superficie de las moléculas proteicas; al aumentar la concentración de sal, los iones de sodio y cloro se unen a los grupos cargados de las proteínas debilitando las interacciones entre fibras, lo que permite entre más agua, debido a que hay menos interacciones proteína-proteína y más interacciones proteína-agua. Por este motivo la concentración de sal tiene una gran influencia en la retención de agua. En los homogenizados musculares, aumenta con la concentración de sal de 0 á 1,2 M NaCl a pH 6,0, las muestras homogenizadas sin sal pierden agua, mientras que las homogenizadas con sal 0,6 M NaCl, retienen 3 veces su peso en agua. (M es el símbolo de Masa Molar). El pH de la solución, también afecta a la retención de agua. Al igual que con la solubilidad, el pH influye en las cargas. En un homogenizado muscular, la retención de agua disminuye a un mínimo en el punto isoeléctrico (pH 5,0 aproximadamente); en ese momento la interacción proteína-proteína (entre aminoácidos cargados) es dominante; si el pH se retira del PI (punto isoeléctrico), la proteína se hace cada vez más cargada y las interacciones proteína-proteína, ceden su lugar a interacciones proteína-agua. 7.2.2. Solubilidad. Es la propiedad más importante en alimentos; las proteínas no forman soluciones sino suspensiones; sin embargo, en productos emulsionados, la proteína debe ser soluble para ser funcional. La solubilidad de las proteínas está determinada por los aminoácidos presentes en la superficie de la molécula y por el balance de las interacciones energéticas dentro de la proteína, así como entre la proteína y el solvente. La superficie de una proteína soluble en agua está cubierta por aminoácidos polares que favorecen la interacción con el agua; las proteínas insolubles en agua tienen más grupos hidrofóbicos en la superficie. 7.2.3. Hidratación. La hidratación es la forma más común de solubilización de las proteínas, pues dependen de los puentes de hidrógeno formados, debido a la diferencia de los aminoácidos polares y no polares, el pH, la fuerza iónica y la temperatura. Los aminoácidos polares son los más involucrados en la relación proteína-agua. Los grupos funcionales más activos son: – COOH; - NH2, - OH; C = O; - NH – en forma ionizada, esto es a pH alejado del punto isoeléctrico. En general, la hidratación sigue la secuencia siguiente: 30 - Hidratación de sitios hidrófilos externos: - COOH; - NH2; - OH; - CO; - NH; formando una monocapa de moléculas de agua. - Al aumentar la humedad relativa se hidratan más los grupos y se retiene una cantidad de agua, además de la contenida en la monocapa. - A más humedad relativa se sigue absorbiendo agua hasta que se saturan todos los sitios activos, hasta alcanzar una capa máxima de agua de 30 – 35 g/100 de proteína. - El exceso de agua provoca la solubilidad de la proteína. Otros factores que además de la orientación de los aminoácidos en el espacio, contribuyen a la solubilidad, estos son: - Factores extrínsecos: pH, fuerza iónica, constante dieléctrica, temperatura. - Factores intrínsecos: Peso molecular, estructura secundaria y terciaria, forma, composición de aminoácidos, ionización (hidrofobicidad). El soporte técnico y científico de la influencia de cada uno de estos factores en el conocimiento químico, bioquímico y estructural de los aminoácidos (proteínas) e interacción con los ácidos grasos e hidratos de carbono, escapan a la aplicación práctica que comprende esta unidad, por lo que se recomienda literatura especializada. 7.2.4. Gelificación. Las características y propiedades de muchos productos cárneos se determinan por la calidad de los geles proteicos formados durante el procesamiento. Los atributos de textura, rendimiento, calidad y otras características sensoriales se deben a la formación de geles como es el caso de los embutidos emulsionados. Un gel de proteína puede definirse como una red tridimensional sólida, entrecruzada de moléculas proteicas que atrapan a un solvente acuoso; se compone principalmente de agua inmovilizada dentro de una matriz proteica. Los geles pueden contener hasta 1% de proteína y aún ser rígidos, como en caso de geles de algunos polisacáridos; sin embargo, para que se forme un gel es necesario que las proteínas se desnaturalicen por calor, solventes, pH, presión o esfuerzo cortante, siendo el calor, uno de los más importantes agentes de desnaturalización. Los geles pueden ser irreversibles y reversibles. En el primer caso, se trata de las proteínas musculares actina y miosina, que forman el gel durante el calentamiento y se mantiene su estructura similar al enfriarse. En el segundo, se presenta desnaturalización o desenrollamiento parcial de las proteínas, dentro de cierto intervalo de temperaturas para formar una solución cada vez más viscosa, seguido por una agregación de las moléculas desenrolladas para formar una red entrecruzada, cuando se llega al punto de gelificación. Las propiedades del gel cambian cuando se enfría o cuando se deja reposar para llegar a una red en equilibrio. La red proteica se forma mayormente por interacciones hidrofóbicas, puentes de hidrógeno o interacciones electrostáticas, y con menos frecuencia por interacciones covalentes, como los puentes disulfuro. Debe establecerse un balance entre las fuerzas de atracción y repulsión, entre las proteínas desenrolladas y las moléculas de agua para que la matriz sea estable. Si las fuerzas de atracción son débiles, las proteínas se 31 agregarán y el entrecruzamiento será tan fuerte que las proteínas ya no pueden unir más agua, en consecuencia, precipitan. La contribución relativa de cada tipo de unión a la red del gel, varía dependiendo de la proteína y de las condiciones ambientales, temperatura y velocidad de calentamiento, las cuales son las que más influyen en las propiedades y apariencia del gel. Las propiedades de los geles termorreversibles se representan como las que suceden con la fibra colágena, la cual es formada por cadenas polipeptídicas enrolladas en una triple hélice. Durante la formación de la gelatina, el calor disocia y desenrolla a los péptidos en una estructura de espirales al azar. Si seca la gelatina, se coloca en una solución acuosa y se calienta, los polipéptidos tratan de regresar a su forma original coloidal. Al enfriarse algunas regiones de la triple hélice, se forman geles, dando una matriz entrecruzada estabilizada por los puentes de hidrógeno. Si la gelatina se calienta de nuevo, los puentes de hidrógeno se rompen y el gel se licua formando una solución viscosa. 7.2.5. Emulsificación. Esta propiedad lo realizan sustancias superficie-activas que permiten estabilizar la emulsión aceite en agua y agua en aceite; tienen amplio uso en embutidos cocidos. De los emulsionantes, las lecitinas se usan en embutidos cocidos y conservas, sin embargo, está contraindicado en embutidos escaldados, porque al calentarse provoca la separación de la grasa, por efecto de la alteración del entramado proteico por los grupos lipófilos de la lecitina. La emulsificación es propiedad muy importante en carnes finamente picadas (cutterizadas), es la unión de la proteína miofibrilar (actina y miosina) con la grasa animal (acidos grasos), que permite una ligazón estable, que corresponde al poner en contacto dos líquidos inmisibles (que no se mezclan), se produce una región de contacto o interfase, con el consecuente desarrollo de una fase interfacial, tal es el caso del agua y aceite expuestas al aire, produciendose una tensión superficial, debido a fuerzas de atracción entre las moléculas en el líquido. Los emulsificantes son moléculas que contienen regiones hidrofílicas e hidrofóbicas, y que migran a zonas del sistema alimentario donde hay interfase. Debido a que las proteínas contienen cadenas laterales de los aminoácidos, tanto hidrofílicas como hidrofóbicas, pueden funcionar como emulsificantes. En la interfase las cadenas no polares de los aminoácidos, tienden a orientarse a la grasa, aceite o aire. Las cadenas polares se orientan hacia el agua. Al cubrir la superficie de una gota de grasa, con moléculas proteicas de baja tensión superficial, se estabiliza el sistema a tal grado que las gotas individuales, pueden permanecer separadas por largos espacios de tiempo. Los emulsificantes más empleados en alimentos incluyen a los monogliceridios, digliceridios, ácidos grasos de polietileno, de sorbitano, ésteres de ácidos grasos de sorbitano, lecitina y algunas proteínas; todos estos compuestos tienen regiones hidrofílicas e hidrofóbicas. Los emulsificantes se clasifican según sea su habilidad para formar emulsiones agua/aceite, o aceite en agua, en un sistema llamado Balance Hidrofílico-Lipolítico (HLB), que los numera del 1 al 20. Los emulsificantes con números bajos se usan en emulsiones agua/aceite, mientras que los de números altos se usan en emulsiones aceite/agua. Para 32 seleccionar un emulsificante hay que considerar su número HLB, estructura y su interacción con otros componentes como polisacáridos o proteínas. En productos cárnicos se usan combinaciones de emulsificantes comerciales con HLB alto, generalmente basados en pirofosfatos (derivado del ácido fosfórico), además de la participación de las proteínas miofibrilares como emulsificantes. Para alcanzar estabilidad de la emulsión, las proteínas deben migrar a la interfase, orientar sus cadenas laterales a las fases polar y no polar y formar una película estable alrededor del glóbulo de grasa, dado a que la proteína debe migrar a través de la fase acuosa. Los factores que afectan la solubilidad tales como viscosidad de la fase contínua, pH, fuerza iónica y temperatura, también afectan la estabilidad de la emulsión. Los parámetros de procesamiento que afectan la estabilidad de la emulsión son: El tamaño de partícula; las emulsiones cárnicas se crean al proporcionar grandes cantidades de energía al sistema, tanto menor sea el tamaño de la partícula, más energía se necesita; a su vez, un tamaño de partícula demasiado pequeña, necesitará grandes cantidades de emulsificante para permitir la suficiente cobertura de los glóbulos de grasa, si no se consigue esta cobertura, se produce desestabilización de la emulsión. El Cutter es el equipo adecuado para ejecutar el cutterizado (trituración a nivel de pasta), fase fundamental en productos emulsionados (jamón inglés, salchicha Frankfurt, etc.). El tipo de líquido usado como fase dispersa; en las emulsiones cárnicas se emplean como fase dispersa grasas de alto punto de fusión (grasa dorsal del cerdo), lo que permite formar glóbulos de grasa con mayor facilidad. Las grasas de bajo punto de fusión (aceites), no forman emulsiones estables en productos cárnicos. La temperatura de procesamiento; las operaciones de emulsificación de los productos cárnicos se llevan a cabo por medio de corte con cuchilllas (navajas) girando a alta velocidad (cutter), lo que ocasiona calentamiento de la masa cárnica. Al calentar las proteínas se pueden desnaturalizar, y las grasas pasar a un estado semifluido, ambos fenómenos ocasionan desestabilización de la emulsión; se reduce este problema considerando en la formulación, la adición de hielo picado. Como productos cárnicos emulsificados se indican las salchiclas Frankfurt, Viena, jamones de molde, mortadela, cremas para untar y muchos otros más. Los emulsificantes son clasificados como: Naturales, sintéticos y anión-activos. Como naturales se tiene los fosfolípidos: Lecitina, cefalina, etc.; entre los sintéticos: Tweens, spans, etc.; y como anion-activos: esteres de ácidos comestibles. Cada uno de estos emulsificantes tienen características específicas y particularidades a los productos alimenticios que se desean elaborar, a su vez, su selección es dependiente de costos que representan para la industria de alimentos. 7.2.6. Estabilización. Son componentes que al ser incorporados a los alimentos, permiten la dispersión uniforme y permanente de fases no misibles, tal es el caso de la proteína coloidal, agua libre y grasa que se presenta en embutidos finamente picados, escaldados y cocidos; si bien, los estabilizadores actúan con preferencia sobre la proteína coloidal – agua libre, o sobre agua libre–grasa, en este último caso tenemos los denominados emulsificantes. Fig. 7–2. Modo de acción de los estabilizadores. 33 Constituyen productos representativos de los estabilizantes: los fosfatos, citratos, almidones y lecitinas. Fosfatos. Son ampliamente conocidos como polifosfatos (tripolifosfato de sodio, hexametafosfato de sodio, tripolifosfato de potasio). La elección para su uso, está relacionado, con la capacidad de retención de agua, (tripolifosfato de sodio, hexametafosfato de sodio, tripolifosfato de potasio). La adición de polifosfatos a la carne eleva su pH de 0,2 a 0,5 unidades (según las dosis utilizadas y el poder tampón de la carne), por tanto, aumenta su poder de retención de agua, desplazando el pH de la zona isoeléctrica. Además, los fosfatos (polifosfatos) cumplen una acción de ligazón, la que es mayor en músculos con menor grasa y tejido conectivo. Los fosfatos son excelentes secuestrantes, permiten ligar metales pesados como el hierro que lo mantienen en solución formando queles; sin embargo, el hierro es un precursor de la rancidez oxidativa y causa cambios en el olor y sabor de los productos, a su vez, ligan impurezas como calcio y magnesio, propios de aguas duras. Citratos. Representados por la Vit. C, forman complejos fijando iones de calcio, magnesio y metales pesados, se aumenta la estabilidad de la suspensión frente al calor y mejora la capacidad de retención de agua. Mediante la fijación de metales pesados, puede reforzarse el efecto de los antioxidantes. Almidones. Conocidos en la industria de la carne como extensores cárnicos, con funciones como: capacidad de retención de agua, emulsificación de grasas y formación de geles. Lecitinas. Corresponde a tipos de grasas denominados fosfolípidos, son grasas saponificables. Estos emulsificantes, tiene la propiedad de unir las grasas y aceites con el agua, lo que es lo mismo, sustancias hidrofílicas con hidrofóbicas, de gran aplicación en la industria de los alimentos. Sobre estabilizantes y emulsionantes, se amplia la información en 6.4. Fig. 7-2. Modo de acción de los estabilizadores. Estabilizadores Estabilización de la fase Estabilización de la fase Proteína-agua grasa-agua 34 Efecto Refuerzo acción Inbibición Emulsificantes Miofibrilar Iónica Ej. Fosfato Ej. Citrato Ej. Almid. Ej. Lecitina Fuente: Prandl, et al 1994. 7.3. Transformación de carnes en productos cárnicos Comprende diversas operaciones con la finalidad de utilizar la materia prima carne: fresca, refrigerada y/o congelada para ser transformada en productos cárneos o cárnicos, cada uno de ellos con características técnicas específicas, atractivas, apetecibles, nutritivas y elaboradas en condiciones higiénico-sanitarias aptas para consumo. Las carnes para ser consumidas y digeridas por el hombre, deben recibir fraccionamiento inicial en cuanto a tamaño, forma y presentación durante la preparción culinaria, la fragmentacion mediante la masticación y salivación previa a la deglución; a través del tubo digestivos llegan al estómago y siguientes órganos de la digestión, donde son sometidas a la acción del sistema enzimático – digestivo, para la absorsción y utilización de los nutrientes energéticos y reparadores, que requiere a diario el organismo humano. El mayor consuno de carnes: vacuna, ovina, porcina y aves, etc. son como “carne fresca”, caliente (inmediato al beneficio) o fría; en todos los casos, para ser consumidas por el hombre, se requiere calentamiento de moderado a intenso (cocción), hasta el desprendimiento de olores propios del cocimiento: fracciones de ácidos grasos volatiles, aminoácidos, almidones e interacción con otros componentes, desencadenando olores y sabores atractivos propios de aceptación sensorial. La cocción produce desnaturalización parcial de proteínas (fibra muscular y colágena), a su vez, permite la destrucción, inactivación y/o redución de cierto nivel de carga microbiana, garantizando inocuidad y seguridad al consumidor. La elaboración de productos cárnicos mínimamente procesados: carne seca, salada, charqui, chorizo criollo, chuleta ahumada, costilla ahumada, patitas ahumadas de cerdo, jamón criollo o serrano, morcilla, carne a la parrilla, queso de chancho (celce), entre otros, requiere un acondicionamiento previo, como el de reducción del tamaño, forma y grosor, a los fines de permitir uniformidad en la distribución de los agentes curantes: sal, nitritos, condimentos y otros aditivos, asi como la adecuada distribución y penetración del calor en determinado tiempo para cada producto. A pesar de las innumerables formulaciones y recetas utilizadas en la preparación de productos cárnicos, se indican algunos lineamientos generales en cuanto a agentes de cura, tiempos y temperatura de cocción, de ahumado, entre otros. A través de los tiempos se han establecido formulaciones (recetas) inicialmente artesanales y posteriormente industrializas e identificadas con “marcas” comerciales. La 35 diversidad de formulaciones y elaboración de producto cármicos, corresponde inicialmente al desarrollo de una tecnología local para establecer una gastronomía doméstica, la que posteriormente se generaliza a comercial; las carnes preparadas también cumplen una función social y económica por el valor agregado que representan y contribuyen a los ingresos familiares, a su vez, la sociedad a través de los tiempos ha dimensionado y caracterizado algunos productos cárnicos de identificación local, regional y en muchos casos de identidad nacional. En el caso de Perú, en cuanto a carnes, se ha desarrollado un abanico diversificado de preparados (recetas) incorporando productos agrícolas, especias y condimentos que caracterizan a la gastronomía Peruana representativa: lomo saltado, ceviche, chupe de langostinos, causa limeña, papa a la huancaína, cuy frito con papa ahogada, cuy shactado o chactado (Cajamerca), cecina shilpida (La Libertad) y muchos otros más, los que se asocia directamente a la “carne” como el componente principal del preparado culinario (plato o potaje) especifico, a su vez, contribuye a dinamizar actividades socio- economícas y de atracción turística regional y nacional. Los productos cárneos o cárnicos procesados, a pesar de corresponder una diversidad de productos a partir de la carne, generalmente están referidos a los embutidos, toda vez que llevan empaques: fundas de polietileno, polipropileno, celofán, lino, latas, etc.; la presente unidad estará referida a embutidos de elaboración artesanal e industrial. Los embutidos de elaboración artesanal conocidos como de “minimo proceso” corresponde a pequeños volumenes de producción, acorde con los niveles de comercialización, a su vez, se relciona con el poder adquisitivo del consumidor final. Los productos elaborados: longanizas, morcillas, hot dogs, salchicha criolla, queso de chancho (celce), jamón criollo, endiablados, salazonados, ahumados y otros, utilizan como materia prima carne y subproductos del beneficio del bovino, cerdo y pollo, sin embargo, también se encuentran productos cárnicos con mínimo proceso para carnes de vacuno, ovino, camélidos, pavos, patos, avestruz, camélidos sudamericanos, cuyes, etc.; los volúmenes de producción se corresponden con la disponibilidad de la materia prima (carnes), preferencias y poder adquisitivo del consumidor. Los productos cárnicos con “elevado proceso”, corresponden a productos emulsionados, donde el equipo denominado cutter, es esencial para formar emulsiones, entre estos ahumandos o no se mensionan: salchicha frankfurt, jamones de molde, jamón ingles, entre muchos otros más, propios de la gran industria. En la formulación de embutidos de mínimo, medio y alto proceso intervienen carnes como materia prima básica, sin embargo, aditivos, especies y condimentos en niveles adecuados determinan las especificaciones de cada producto, procesos, conservación y tiempos de vida útil. 7.4. Aditivos, especias y condimentos. El hombre, través de los tiempos consume carne y productos carnicos, en sus diversas formas, tamaño y preparación - en añadidura - continúa en la búsqueda de nuevos sabores, colores, olores y presentaciones. 36 Cuando se varían los componentes nutricionales principales: proteína, grasas y carbohidratos, adaptándolo a sus necedidades e incorporando especias, aditivos, condimentos y conservantes, se aumemta el tiempo de vida útil, se mejora la aceptación, percepción y atracción hacia el consumo: uso de grasas poliinsaturadas, colorantes, aromatizantes, ligantes, estabilizadores y otros en la búsqueda de atractividad. Con la estandarización de procesos se incrementan los volúmenes de producción y comercialización, se imponen y afinazan marcas y finalmente, el consumidor asocia marcas y publicidad como garantía de calidad de los productos. Los aditivos, especias y condimentos, son ingredientes de origen natural o artificial que se incorporan a los alimentos para modificar su estructura, resaltar características y/o enmascarar efectos no deseados; no exceder los niveles esablecidas, no originar adulteraciones, menos aún constituyan riesgos en la salud del consumidor; finalmente, deben tener uno más métodos de laboratorio confiables para su determianción, identificación y cuantificación. 7.4.1. Aditivos. Componentes que tienen diversos efectos tecnológicos, algunos desencadenan aromas y acciones: antioxidantes, aglutinantes, ligantes, colorantes, emulsificantes, estabilizantes, resaltadores de sabor, otros como los cultivos lácteos, modifican el pH y estabilizan el color, etc. Se consideran aditivos: cloruro de sodio, nitratos y nitritos, fosfatos, citratos, ascorbatos, hidróxido de sodio, bicarbonato de sodio, almidones, proteína vegetal y animal y muchos otros más., los que se usan en formulaciones exactas constituyendo “secretos de marca”. 7.4.1.1. Cloruro de sodio (NaCl). Tiene un rol principal en la alimentación del hombre, el consumo diario de sal recomendado pos la OMS es de menos de 5 gr/día/persona (una cucharadita de sal al día). Es componente esencial en carnes y productos cárnicos. En las concentraciones adecuadas desencadena y potencia el color, sabor, solubiliza la proteína y capacidad de retención de agua, a su vez, cumple función conservante a mayor concentración (salado seco y salmueras). Es el más antiguo y más usado de todos los conservantes químicos, así como indispensable, en cura de carnes y productos cárnicos. En concentración suficiente funciona como agente bacteriostático inhibiendo o permitiendo el desarrollo microbiano, evitando el subsecuente deterioro, porque aumenta la presión osmótica del medio, el que se refleja en bajar la actividad de agua (Aw), dificultando su utilización por las bacterias, además de su capacidad conservante y deshidratante, la sal actua como agente de sabor. En productos emulsionados solubiliza las proteínas miofibrilares que sirven como emulsificantes. En productos madurados y fermentados, además de funcionar como agente del sabor, también actua en los procesos físicos, bioquímicos y microbianos de la maduración y fermentación, contituyendo el medio selectivo para la multiplicación de ciertas bacterias deseables en el desarrollo del sabor y aroma característicos del producto final. En productos enlatados y esterilizados, juntamente con otros ingredientes, reduce el tiempo de procesamiento térmico requerido, para alcanzar y mantener la calidad del producto. 37 No obstante, de los beneficios que proporciona en la producción y conservación de alimentos, la sal tiene su lado negativo, pues sus impurezas: cobre, hierro y cromo tienen efecto acentuado en el desarrollo de “rancidez oxidativa”, disminuyendo el tiempo de vida útil del producto durante el almacenamiento. Además de sustancia generadora de sabor, también influye sobre los procesos físico- químicos y microbianos de maduración que se desarrollan durante el curado y desecado. La carne cede agua y con ella proteínas solubles, la sal disuelta en el agua libre, cumple importante función en la trabazón y consistencia de la masa embutida; al adicionar sal se reduce la taza hídrica de la masa embutida, y con ello, la vitalidad y capacidad de multiplicación de la carga microbiana y hasta patógena. En embutidos, la sal se adiciona directamernte al 0,5% y en procesos industriales en formulaciones específicas de embutidos, se incorpora junto con las sales de cura (nitratros y nitritos), ascorbatos, sorbatos, polifosfatos, colorantes, ligantes, etc.; la gran industria estandariza formulaciones y volúmenes para cada producto y los procesa por batchs (sistema por lotes). 7.4.1.2. Nitratos y nitritos. Comercialmente conocidos como “polvo de Praga”. Comprende los nitratos y nitritos sódicos y potásicos, los que pueden usarse puros o mezclas con sal común y otras sustancias. Los nitratos se transforman en nitritos por procesos enzimáticos, por la actividad de los microorganismos o por agentes reductores como el ácido ascórbico, azúcares reductores, etc. Este compuesto, resultado de la reacción de reducción, es el que tiene mayor acción frente a las bacterias anaerobias, por el contrario, las bacterias aerobias pueden usar el nitrato como fuente de nitrógeno, por lo que no se ven perjudicadas. La acción antimicrobiana del nitrito depende de las condiciones físico-químicas del medio como el pH, temperatura, potencial de óxido-reducción. No se conocen con exactitud los mecanismos de inhibición de los nitritos, se cree que se debe a la formación intracelular de óxido nitroso (NO) junto con el ácido nitroso que alteran el metabolismo, afectando el nivel enzimático del crecimiento de la célula microbiana. En carnes curadas se da una interacción de diversos factores como: - Alteración de la membrana celular con limitación del transporte de sustratos necesarios para el crecimiento microbiano. - Restricción del empleo del hierro y otros metales esenciales. Probablemenmte, en el mecanismo de inhibición del nitrito intervienen sus reacciones con otros compuestos formados durante el calentamiento, que dan lugar a sustancias de mayor poder inhibidor que el propio nitrito. La actividad de los nitritos aumenta al disminuir el pH. Los nitratos y nitritos cumplen las siguientes funciones: desarrollo del color relativamente estable, modifica el color y sabor, reduce la velocidad del desarrollo de la rancidez, aumenta la estabilidad al almacenamiento y en niveles adecuados, inhibe el crecimiento microbiano, acción bacteriostática selectiva y eficaz sobre el Clostridium botulinum. 38 En el tejido muscular se encuentra la hemoglobina, proteína formada por la globina, que es característica de cada especie animal y el grupo prostético “hemo” con un átomo de hierro, similar a la hemoglobina, común a todas las especies, que adpta diversas tonalidades según el grado de oxidación y oxigenación, presentándose en alguna de las formas siguientes: Oximioglobina……………….Rojo brillante Fe++ oxigenada Metamioglobina…………...Parda Fe+++ no oxigenada Mioglobina …………………Rojo púrpura Fe++ no oxigenada Cuando a la carne se adiciona nitritos (acción del curado), el óxido nitroso (NO) reacciona bruscamente con la mioglobina oxidándolo y formando metamioglobina (color pardo), que después se transforma en mioglobina oxidonítrica de color rosa, este pigmento al tratarlo con calor, da lugar al nitrosilhemocromo (desnaturalizacón de la globina), sustancia insoluble que da el color característico a la carne cocida con nitritos. En los procesos de maduración larga, el agente reductor es la flora microbiana. Para maduración rápida, se adicionan los nitritos directamente, debido a que el pH de los productos cárnicos es ligeramente ácido, formándose ácido nitroso 3NO2H NO3H + 2NO + H2O La carne tiene sustancias reductoras propias, u otras adicionadas (ácido ascórbico o azucares reductores), se forma óxido nitroso, cuando la carne tiene un pH ligeramente ácido y cuando existen sustancias reductoras. Lo cual no ocurre en carnes DFD (con pH próximo a 7,0), ni en carnes con pH demasiado bajo, por adición de ácidos o carnes PSE, dan lugar a que se forme oxido nitroso demasiado rápido y no se nitrifica bien. El nitrito al incorporarse a la carne, reacciona con la mioglobina u otros componentes proteicos (se destruye eliminándose como gases de nitrógeno) y una parte queda como nitrito residual; el nitrito residual se va destruyendo durante el almacenamiento y en los procesos de cocción. Fig. 7- 3. Acción del nitrito sobre los pigmentos de la carne y de salazón. En todos los productos curados, constituye garantía de calidad, la determinación del nitrito residal mediante metodología espectrofotometríca, por parte de los organismos de control de salud pública, a los fines garantizar la salud del consumidor. Fig. 7-3. Acción del nitrito sobre los pigmentos de la carne y de la salazón. 39 Fuente: Carballo, et al (2001) Debido a su particular importancia en carnes y productos cárnicos curados, nitratos y nitritos, serán tratados en el Cap. VIII. Conservación de carnes y productos cárnicos. 7.4.1.3. Fosfatos. Los fosfatos son basicamente utilizados con la finalidad de tamponar el medio a un pH más elevado, aumentando la capacidad de retención del agua de la carne. Son utilizados, para aumentar la capacidad fijadora de agua en la fabricación de embutidos escaldados, y para disminuir las pérdidas de agua de origen tecnológico en los productos cárnicos fermentados. Actuan sobre las proteínas miofibrilares (actina y miosina). Este complejo sólido (estable) formado posterior al rigor mortis, vuelve a separarse por acción de los fosfatos, adquiriendo las condiciones de “carne caliente”, por tanto, se usa solamente en carne fría, cumpliendo los fosfatos una función “reblandecedora” En la industria se utilizan diversas sales de fosfato recibiendo el nombre de “sales esponjantes”, cumpliendo funciones sobre el sabor y otras características tecnológicas cuando se aplican en pHs 4,0 – 11,3. De las diversas sales que se encuentran en el 40 mercado, tienen amplio uso los polifosfatos por sus efectos emulsificantes y antioxidantes. La cantidad a utilizarse no debe exceder de 0,3 % (0,15-0,20). Los fosfatos más utilizados son los de sodio y de potasio de tripolifosfato, hexametafosfato y pirofosfato. Otros compuestos utilizados en menor escala son: fosfato monosódico, fosfato disódico y pirofosfato ácido de sodio. Cada uno de estos fosfatos presenta propiedades características de solubilidad, higroscopicidad, poder complexante de metales, así como, capacidad emulsificante a distintos pH. Los fosfatos, son utilizados principalmente para aumentar la retención de humedad del producto, además proporcionan numerosos otros benfecios en la blandura, color, preservación del sabor y prevención contra la rancidez oxidativa. Por la retención del mayor grado de humedad en el producto, se indica que aumentan la blandura del producto, lo cual es una evaluación subjetiva, con base en la preferencia del consumidor, debido a la facilidad de corte y masticación. La principal función de estos compuestos, están relacionados con la acción sobre el pH, llevando a la carne a un pH adecuado, confiriéndole características de una estructura elástica, por la acción dilatadora del fosfato sobre las fibras musculares, lo cual implica un aumento de la capacidad de retención de humedad y disminución de pérdida de peso durante el proceso de encogimiento. En productos emulsionados, la grasa es mantenida en emulsión por las proteínas solubles, que forman una capa envuelta de sus partículas y en ese caso los fosfatos, son responsables en hacer viables las proteínas para la emulsificacion, además, favorece el ablandamiento de las fibras aumentando la disponibilidad de las proteínas solubles, previene cambios indeseables en el color durante el proceso del embutido, disminuye pérdidas durante el periodo de cocimiento, produce buena dispersión de la grasa através de toda la masa, aumentando la disgestibilidad, mejora el color, sabor y consistencia de los productos, permite una mayor retención de jugo propio de la carne, dando al corte un aspecto más homogéneo, brillante y suculento, En productos madurados y fermentados, los fosfatos actúan como compensadores, de manera de evitar que una alcalinidad excesiva perjudique el proceso de madurcion biológica, a su vez, favorece la gelificación de la albúmina, dando al embutido mayor firmeza y cohesión. En productos curados y cocidos, los fosfatos son usados disueltos en la salmuera de inyección con la finalidad de retener mayor humedad mas allá del jugo natural de la carne, resultando un producto más suculento y aumentando su rendimiento. Los fosfatos tienen efecto secuestrante, reaccionan con los metales polivalentes inactivándolos, manteniéndolos en solución e impiéndoles participar en reacciones normales de la carne, tales metales pueden catalizar la oxidación de grasa y causar rencidez o servir como nutrientes en el metabolismo microbiano. Los fosfatos que pueden ser utilizados en productos curados son los siguientes: fosfato disódico, fosfato monosódico, hexametafosfato de sodio, tripolifosfato de sodio, pirofosfato de sodio y pirofosfato ácido de sodio 41 Además de tamponar el medio, accionan sobre el efecto estérico ( efecto causado por la influencia del volumen de un grupo funcional de una molécula, en el curso de una reacción química, en la conformación o en las interacciones intermoleculares de una molécula) de las carnes, así como poseen actividad antioxidante, por secuestrar iones metálicos (Cu++ y otros) que catalizan reacciones oxidativas. El rendimiento tecnológico de jamones, cuya carne presentaba un poder de retención de agua de 25-27% del peso fresco extraíble por presión, que es de aproximadamente 86%, con un tratamiento clásico pasa a más de 94%, con un tratamiento en que se utilizan polifosfatos a las dosis de 3g/kg (expresado en P2O5), siendo rebajada la cantidad de materia seca de 32,5% a 29,5%. Tabla 7 – 1. Influencia de la calidad de la materia prima (pH) y del empleo de polifosfatos sobre el rendimiento tecnológico y el contenido en materias secas del jamón cocido. Tabla 7-1. Influencia de la calidad de la materia prima (pH) y del empleo de polifosfatos sobre el rendimiento tecnológico y el contenido en materias secas del jamón cocido. Fuente: Girard, J.P. (1991) 7.4.1.4. Citratos. Compuestos que actúan reforzando la acción iónica, formando complejos y reduciendo la termoresistencia de los microorganismos. Su efecto es equiparable a la adición de sal común. Los citratos son formadores de complejos, fijando los iones de calcio, magnesio y metales pesados, se aumenta la estabilidad de la suspensión frente al calor y mejora la capacidad de retención de agua. Mediante la fijación de metales pesados, puede reforzarse el efecto de los antioxidantes: ácido ascórbico. 7.4.1.5. Ascorbatos. Las sales del ácido ascórbico (vitamina C) tienen propiedades oxidantes y reductoras, por tanto, actúa como reductor de nitritos. El desdoblamiento del ácido nítrico es catalizado por el ácido ascórbico; la nitroso-mioglobina formada resulta estabilizada, dando lugar al enrojecimiento permanente, en la fabricación acelerada de embutidos escaldados en ahumado caliente. El ácido ascórbico y el ascorbato sódico desarrollan acciones antioxidantes, por lo que es frecuente su adición 42 en embutidos crudos. La producción de nitrosaminas a partir del nitrito residual puede inhibirse con el ácido ascórbico. Se recomienda adicionar sales del ácido ascórbico (ascorbato sódico) a la salmuera del curado, por tener un efecto retardante sobre nitratos y nitritos, para la formación de la nitroso-mioglobina, el color rojizo permanente y característico de los embutidos. Los ascorbatos son usados como sustancias coadyuvantes, para acelerar el desarrollo y estabilizar el color, son utilizados en condiciones prácticas en los propósitos funcionales siguientes: Contribuyen en la reducción de metamioglobina a mioglobina o nitrosomioglabina. Reaccionan químicamente con el nitrito, aumentando la concentración de oxido nítrico a partir del ácido nitroso. El exceso de ascorbatos actua como antioxidante estabilizando el color y sabor. Finalmente, reduce la posibilidad de formación de nitrosaminas. Los ascorbatos y eritrorbatos. Son utilizados para acelerar la formación de nitrosomioglobina, esa aceleración del proceso de cura se realiza de tres formas: - Acelerando la reducción de nitrato a nitrito y viceversa. - Convirtiendo los pigmentos de metamioglobina, a formas más deseables mioglobina y nitrosomioglobina. - Estabilizando el color formado, garantizando con su presencia la reducción de nitrito a oxido nitroso y de metamioglobina a mioglobina y mitrosomioglobina. 7.4.1,6. Hidróxido de sodio (NaOH). Es adicionada a la carne, fosfato e hidróxido (4:1) a los fines de que elevando el pH se aumenta la capacidad de retención de agua (CRA) 7.4.1.7. Bicarbonato de sodio (NaHCO3). Puede ser usado en las mezclas de los agentes de cura que contienen nitrito y ascorbato de sodio, para evitar la reacción entre ellos, debe ser utilizado en cantidad suficiente, para elevar el pH de la salmuera a 7,6. 7.4.1.8. Almidones, proteína vegetal y animal. Los almidones, tienen amplio uso en embutidos, por su función de inbibición y consolidación de la masa al calentamiento de harina del almidón de papa y almidones modificados. En la industria de la carne, sustancias denominadas ligadoras, hinchadoras, emulsionadoras y estabilizadoras son utilizadas con la finalidad de aumentar la estabilidad de la emulsión y rendimiento en el cocimiento, incrementar las características de corte, del sabor y principalmente, reducir los costos de formulación. Estas sustancias pueden ser derivados de la leche: leche desnatada en polvo, caceinato de sodio, suero de leche en polvo y cereales, como almidones. Los productos derivados de soya: harina sin grasa, concentrado proteico y aislado proteico, tienen amplia aplicación y aceptación en embutidos, bien sea texturizada o no; tales productos excepto el almidón, además de poseer gran capacidad de absorción de agua, también contienen proteínas con características emulsionantes que jutifican su uso, a su vez, permiten reducción de costos. 43 7.4.1.9. Caseinato de sodio. Se usa en el procesamiento de productos cárneos elaborados con elevado porcentaje de grasa, ocasiona buena homogenización de la masa, dando lugar a una emulsión completa de las fases del proceso, sabor refinado, mejor consistencia, aspecto y color deseable en el producto final. 7.4.1.10. Glucona delta lactona. (GDL). Conocido como “resaltador de sabor”, tiene la propiedad de liberar paulatinamente radicales ácidos por hidrólisis, modificando el pH de la masa, creando un medio adverso para el desarrollo de bacterias responsables del deterioro, y reforzando el efecto de los conservantes en productos fermentados; sin embargo, constituyen atribuciones negativas de su uso y abuso, a consecuencia del efecto carcinogénico desencadenante, al extremo de que legislaciones avanzadas lo prohíben. 7.4.1.11. Agua o hielo. Componente esencial en la elaboración de productos cárnicos, diluyente por excelencia, permite disolver la sal y los demás aditivos, especias y condimentos, permitiendo una mayor distribución en la masa, además de mantener baja temperatura durante el procesamiento (cutterizado), el agua permite una lubricación de la masa de carne confiriéndole fluidez a la emulsión, lo cual facilita el embutido. Es indispensable que agua sea potable, así como para la fabricación de hielo. La textura y suculencia del producto final son beneficios por el contenido de agua adicionada, además de su valor económico. El agua en forma de hielo picado se adiciona al cutter, para reducir el efecto del calentamiento producido por triturado de la carne y agitación, durante la formación de la masa. 7.4.1.12. Enzimas. En la industria cárnica tiene limitado uso, sin embargo, las proteasas vegetales y microbianas pueden usarse como aceleradores de la maduración de carnes. En el mercado, se les conoce como “ablandadores”; provocan el desdoblamiento hidrolítico de las uniones peptídicas de las proteínas, hidrolizan los ésteres, así como amidas de los aminoácidos. Tienen efecto más intenso y amplio sobre la hidrolización de la proteína del tejido conectivo, que sobre las proteínas sarcoplasmáticas y miofibrilares. Las enzimas utilizadas proceden de las especies microbianas Bacillus, Streptomyces, Lactobacillus, Microccocus, etc. 7.4.1.13. Otros aditivos. Los usados en procesamiento de carnes tienen diversa procedencia, además de las carnes de las especies de abasto (órganos y derivados de la sangre), la gran mayoría, corresponde a aditivos no cárnicos. Para su utilización es importante considerar su disponibilidad en el mercado, facilidades de uso, menores costos y preferencias del consumidor. Un gran número de proteínas animales y vegetales utilizados como aditivos en la industria cárnica es el resultado de diversos procesos técnicos específicos: polvos y harinas, concentrados, precipitados, filtrados, aislados, hidrolizados, centrifugados y decantados, huevos de gallina, proteínas lácteas (suero deshidratado), proteína del pescado, derivados de algas de mar (agar agar y carrageninas) y muchas otras más. En los últimos tiempos, los aditivos “resaltadores del sabor” en carnes y productos cárnicos, tienen amplio uso, principalmente los elaborados por procesos biotecnológicos para la obtención del inosin-monofosfato (IMP) y guanidin-monofosfato (GMP) siendo cada vez menor su uso, finalmente en muchas legislaciones, se ha 44 prohibido el uso de los derivdos del ácido glutámico (glutamatos), siendo el más representativo, la glucona delta lactona (GLD). Para generar sabor y corregir sabores que se desvían en sentido salino y ácido, se utilizan de preferencia los disacáricos (azúcares), a su vez, estimulan el crecimiento microbiano, por lo que tiene amplio uso en embutidos crudos y curados; como contraparte, producen descenso del pH muy rápido en el medio, por lo que no siempre es deseable. En el mercado, se comercializan una diversidad de mezclas de almidones naturales y artificiales, según corresponda a las formulaciones de fabricación; existen mezclas que incorporan polvos de enrojecimiento, azúcares y jarabes de almidon. Estos polvos contienen ácido ascórbico, citratos y cultivos starters liofilizados, e inclusive colorantes y resaltadores del color: yema de huevo (amarillo), leche (aclarar el color), jugo de espinacas (teñir de verde), sangre (para oscurecer colores), etc. En las últimas décadas la tecnología ha incorporado equipos de última generación, como la cromatografía y espectrometría, para investigar y explicar el soporte científico de las sustancias aromáticas, en cuanto a su estructura y pureza de los flavonoides (metabolitos secundarios polifenólicos comúnmente con un grupo cetona y pigmentos de coloración amarillo). Los flavonoides naturales debido a su estructura altamente aromática, tienen amplio uso en alimentos, de estos se garantiza su utilización por que pueden visualizarse y cuantificarse, a través de la sespectroscopía de luz ultravioleta (UV), cromatografía de alta resolución (HPLC) y espectrometría de masas, para expecificar sus estructuras y calidad. Análises cromatográficos permiten medir, visualizar y cuantificar valores en cuanto a sabores, colores, aromas y atracción de los alimentos, los que se complemenetan con tests de análises organolépticos y ergonómicos que otras disciplinas complementan. Finalmente, desarrollar nuevos productos alimenticios, en los niveles que el consumidor los desea “hechos a la medida”, son propuestas que se definen en investigaciones de laboratorio y su relación directa con el poder adquisitivo del nivel social, económico y cultural al cual van dirigidos. Para ampliar la información de cada una de estas técnicas, se requiere consulta especializada. 7.4.2. Especias y condimentos. A pesar de la diversidad de instrumentos y herramientas de análisis: físicos, químicos, bioquímicos, espectrofotométricos, cromatográficos y otros, se carece de información técnica que permita establecer los márgenes diferenciales entre aditivos, especieas y condicmentos, debido a que en muchos casos estos se integran para potenciar y/o reducir sus efectos. Las especias y condimentos son generalmente productos de origen vegetal, que imponen, modifican y/o potencian, características sensosoriales en sabor, olor, color, consistencia, etc, sin embargo, a pesar de pertenecer al mismo género y especie, presentan diferentes niveles de principios activos, por que su producción es dependiente de factores agroecológicos: tierra, agua, ambiente, temperatura, regiones geográficas, variedades de semillas, microclimas, manejo agronómico y fitosanitario entre otros. 45 Las especias y condimentos se incorporan a los alimentos, en pequeñas cantidades y combinaciones, generalmente se complementan: color, olor, sabor, consistencia y presentación, así, en el caso de saborizantes, se desencadena, incentiva y estimula la aceptación, al favorecer la secreción de las glándulas salivales. Los diversos productos utilizados pueden ser integros o sus partes: raices, cortezas, tallos, flores, hojas, frutos frescos, secos y se usan junto con los aditivos: sal, nitratos y nitritos, etc. en carnes: maduración, curado, deshidratado, etc, así como, antes y/o durante la elaboración de productos cárnicos, para incorporar, acentuar color, sabor y olor, hacia cierta originalidad o tendencia, asi como, caracterizar productos y “marcas” de empresas de fabricaciónn. Las especias y condimentos en productos cárnicos industriales, se usan en cantidades establecidas en la formulación, tanto concentrados, esencias, mezclas, etc. dependiendo de otras variables condicionantes (producto a elaborar, cantidad, etc.), para alcanzar caracterizaciones específicas del procesador, disponibilidad en el mercado y finalmente nivel de aceptación por el consumidor. A continuación, se señalan las partes de plantas más utilizadas. Raices: gengibre, cúrcuma, rábano, etc. Bulbos: cebolla, ajo, etc. Cortezas: canela, etc. Hojas: laurel, mejorana, tomillo, culantro, hierva buena, etc. Flores: azafran, clavo de olor, etc. Frutos y semillas: pimienta, pimentón, ají picante, ají panca, nuez moscada, pimienta de Jamaica, cardómomo, culantro, comino, mostaza, enebro, vainilla, etc. En el más amplio sentido pueden recibir la denominación de condimentos: los aromatizantes naturales, los ácidos de los frutos (acético, cítrico, láctico), los aceites etéreos, la sal común, los edulcorantes artificiales, los extractos de carne y de levadura, etc. por contener componentes aromáticos y por su sabor acre; todas estas sustancias, tienen capacidad para transmitir a los alimentos su propio sabor. Se considera como restricción al uso de condimentos, su calidad microbiológica, ya que muchas de ellos se producen en regiones tropicales, donde la alta humedad relativa del aire y alta temperatura, favorecen el desarrollo de microorganismos esporulantes, para evitarlo, deben usarse sus esencias, en todo caso esterilización. A los fines de utilización práctica en carnes y productos cárnicos, estos componentes orgánicos de origen vegetal se integran y complementan, principalmente estos últimos, los cuales tienen por finalidad resaltar características sensoriales. Se adicionan en pequeñas cantidades (según formulación) y se recomienda incorporar a la masa y realizar una mezcla uniforme (mezcladoras) en procesos industriales. Para tal fin, se usan las partes aprovechables de plantas, frutos y semillas (cebolla, ajo, mostaza, pimienta, nuez moscada, achiote, ají panca, ají pimiento, rocoto, etc.); yemas y flores (clavo de olor); hojas y yerbas (mejorana); cortezas (canela); raíces (jengibre, 46 curcuma, azafrán, etc.), un buen número de estos y muchos otros más específicos de producción nacional, constituyen soporte de la gastronomía peruana. En los condimentos predominan los aceites etéreos, los cuales son extraidos y utilizados en niveles de aprovechamiento racional por el hombre; sin embargo, pueden ser ingredientes principales, alcaloides, fenoles, aldehídos, flavonoides (colorantes naturales) y muchos otros más. Con frecuencia los condimentos tienen principios activos semejantes a las drogas (aniz, salvia, enebro, etc), a su vez, tienen sustancias tóxicas que deben tenerse muy en cuenta en cantidades y dosis utilizadas. Muchas de las especias y condimentos tienen como función principal de resaltar características sensoriales, sin embargo, los extractos de muchos de ellos, cumplen función bacteriostática contra diferentes especies microbianas: pimienta, culantro, clavo, tomillo, pimentón y ajo; debe resaltarse el efecto principal de la alicina del ajo contra los aerobios esporulados y acción micostática del comino y mostaza. 7.4.3. Otros condimentos. Tienen acción antixidante, estabilizando los alimentos ricos en grasa durante su almacenamiento: mejorana, tomillo, clavo, salvia, romero, orégano, ajo y pimentón entre otros. El uso de especias y condimentos, reducen los niveles de carga microbina y patógena que pueden ser incorporados a los alimentos (carnes y productos cárnicos), sin embargo, generalmente aportan entre 104 y 105 gérmenes/gr., los que pueden ser mayores por inadecuadas prácticas higiénico-santiarias, por tanto, se recomienda esterilización. Para evitar/limitar el efecto negativo de la utilización de aditivos, especias y condimentos, se recomienda el uso de esterilización comercial y métodos químicos, a su vez, el empleo de gases insecticidas a nivel industrial de óxidos de etileno y propileno, que son diez veces menos tóxicos para el hombre, que el ácido cianhídrico. La carga microbiana, también puede eliminarse por tratamiento térmico apropiado en embutidos escaldados y cocidos, así como otras acciones que correspondan: ahumado en caliente, aditivos, fermentación, acidificación, etc. 7.4.4. El Humo. Desde sus orígenes el hombre incorporó el ahumado como forma de “conservación de carnes”su principal alimento. El calor generado por el humo, producto de la combustión imcompleta de la madera, imprimió el sabor de carne ahumada, con lo que asoció: asado, ahumado y cocción de la carne, utilizando madera. El ahumado de carne es un proceso que consiste en exponer la carne a la acción del humo de madera durante algún tiempo, en determinada fase de su procesamiento. El proceso de ahumado de alimentos se origina como un método de preservación. En carnes y productos cárnicos, se utiliza tanto el ahumado en caliente como el ahumado en frío; en el primer caso, inicialmente se preparan las carnes, se curan, se someten a fermentación (si corresponde), seguido del tratamiento del ahumado en caliente; en el segundo caso, también son curados y luego sometidos al ahumado en frío. Tabla 7 – 2. Algunos parámetros de artículos ahumados en caliente y frío. Generalmente los 47 ahumados en caliente son: jamón cocido, salchichas, jamón deshuesado y lonchas de jamón, jamón criollo, costillas y patitas de cerdo etc. Tabla 7-2. Algunos parámetros de artículos ahumados en caliente y en frío. __________________________________________________________________ Productos ahumados Productos cn caliente ahumados en frío __________________________________________________________________ Conservación Depósito limitado Depósito prolongado Valor de Aw ≥ 98 ≤ 0.96 Na Cl ( %) 2.5 – 3,0 4 – 8 Nro. gérmenes/g. 103 – 105 102 – 107 según métodos de ahumado. Especies microb. Esporulad. Aerobios Micrococos (lactobacilos) (prevalentes) Temp. Óptima en depósito (00C) 4 - 6 8 – 12 Valor pH 5,7 – 6,0 5,7 – 5,4 Fuente: Prandl, et al (1994) La razón principal de ahumar los productos era originalmente conservarlos y así preservar la vida útil; hoy en día, con el uso de procesos de conservación por refrigeración, congelación, coberturas con láminas de protección, sellado al vacío y otros, hacen que el humo sea usado, para diversificar productos alimenticios, así como, incorporar atracciones específicas en cuanto a color, sabor y olor. La carne excesivamente ahumada en sus orígenes, fue variando a un ahumado suave, sin embargo, algunos consumidores como los del norte de Europa, aun prefieren ese tipo de ahumado. El ahumado cumple funciones importantes: efecto conservante, mejorar la presentación y el desarrollo del sabor característico. 7.4.4.1. Efecto conservante. Las carnes ahumadas son menos susceptibles al deterioro en relación con carnes no ahumadas. La conservación por ahumado tiene un efecto antioxidante; el crecimiento de bacterias, hongos y levaduras en la superficie de los productos, es evitado e inhibido por el humo (efecto bactericida, bacteriostático y fungicida), a su vez, produce una ligera deshidratación/secado superficial, esencial para evitar el crecimiento de microorganismos. 48 Formaldehidos y compuestos fenólicos depositados como material resinoso sobre la superficie de los productos tiene efecto bacteriostático, y los fenoles evitan aún más la oxidación de las grasas. Las técnicas de conservación se han ido diversificando y complementando con el ahumado, como es el caso de enfriamiento por aspersión de agua, utilización de material de empaque a base de polifilms y cortado (picado) en rodajas de los embutidos ahumados, disminuyen en gran medida el efecto preservativo del ahumado; asociado a ello, la aplicación de buenas prácticas de elaboración y medidas higiénico-sanitarias específicas como refrigeración y empaque al vacío, reducen en gran medida el efecto conservante del ahumado. 7.4.4.2. Efecto en la apariencia y presentación. Se reduce prácticamente al color de los productos; el color característico de la carne ahumada, es atractiva y sirve como índice de sabor para el consumidor. Los pigmentos de los compuestos del humo y la disminución de enzimas, son factores que contribuyen a la formación del color deseable de los productos ahumados. El cambio de la textura superficial es consecuencia del efecto del secado durante el ahumado. La típica coloración de los ahumados que varía del amarillo-dorado claro hasta marrón- oscuro, es dependiente del tipo de madera usada, esto porque las maderas poseen diferente composición química con respecto a la celulosa y lignina. La formación de color en productos ahumados es resultado de reacciones químicas entre los componentes del humo y el grupo de amino-libres de las proteínas, así, el grupo de amino de las proteínas ejerce una función “llave” de esas reacciones, y también se sabe que hay una semejanza considerable entre las reacciones con las proteínas, entre los grupos carboxílicos de azúcares y grupos amino; entonces el oscurecimiento proveniente de las reacciones de Maillard (aminoácidos, azúcares + calor) es también responsable, por el desarrollo del característico color marrón, en la superficie de los producto ahumados. 7.4.4.3. Efecto en el sabor. El aroma y el típico sabor ahumado se corresponden con muchos constituyentes y saborizantes individuales, tales como ácidos, fenoles, alcoholes y otros menos deseables como cresoles y cetonas. Los compuestos del humo varían mucho en cuanto a la contribución al sabor; las condiciones de temperatura, tiempo, humedad y el tipo de madera son factores que afectan significativamente el sabor de los productos ahumados. 7.4.5. Composición del humo. A pesar de los grandes avances alcanzados, no ha sido posible determinar todos los componentes del humo, algunas son orgánicas como: hidrocarbonatos, alcoholes, aldehídos, cetonas, ésteres, fenoles, ácidos orgánicos, compuestos carboxílicos, y otros como, cenizas de dióxido de carbono y alquitrán. Los efectos de algunos de estos componentes se indican: Fenoles. Son antioxidantes, contribuyen con el flavor y tienen efecto bacteriostático, siendo los hidrocarbonatos de mayor importancia en alimentos ahumados. 49 Alcoholes. De ellos, el metanol o alcohol de madera el más importante, obtenido por destilación de la madera. Los alcoholes primarios, secundarios y terciarios se encuentran en el humo, los que con frecuencia son oxidados para formar sus ácidos correspondientes. No tienen gran importancia en el ahumado, mínimo efecto bacteriostático, sin embargo, son solventes de otras sustancias. Acidos orgánicos. Los ácidos orgánicos con carbones 1 al 10 se encuentran en el humo, los de 1 a 4 en la fase gaseosa y de 6 al 10 en la fase sólida. Los cuatro primeros son los ácidos fórmico, acético, propiónico y butírico; y en la fase sólida los ácidos valérico, isovalérico, caproico y otros. Todos ellos tienen muy poca influencia en el flavor de los productos ahumados, y muy pequeña acción preservativa. Humo artificial. En este tipo de ahumado, los ácidos orgánicos tienen importancia en la coagulación de las proteínas superficiales de carnes ahumadas, por efecto del calor, tal es el caso de las salchichas Frankfurt. Componentes carboxílicos. Un gran número de estos compuestos que se encuentran en el humo, reaccionan fácilmente con los grupos amino de las proteínas, habiendo sido identificados: formaldeído, aldehído glicólico, glioxal, acetona, acetal, metilglioxal, diacetil y furfural. Tanto el aldehído glicólico como el metilglioxal, son activos en la formación de color; el formaldeido va a interferir con las reacciones de oscurecimiento debido a la facilidad de reaccionar con grupos amino. Los componentes simples de cadena corta son los más importantes en la formación de color, flavor y aroma de los ahumados. Producción de humo. Las mejores maderas para la producción de humo son las maderas duras que contienen de 40 a 60% de celulosa, 20-30% de hemicelusosa y de 20-30% de lignina. Durante la descomposición térmica de la madera, una gradiente de temperatura existe temporalmente entre la superficie externa y la interna; la superficie externa es oxidada y la interna deshidratada antes de ser oxidada. La temperatura de la superficie externa es alrededor de 2120 F. durante el proceso de deshidratación; monóxido de carbono, dióxido de carbono y algunos ácidos orgánicos volátiles como el acético son desprendidos durante la deshidratación y destilación. Cuando el nivel interno de humedad se aproxima a cero, la temperatura rápidamente alcanza 390 a 7500 F.; entre 390 a 5000 F. se evidencia desprendimiento de gases y un violento aumento en la cantidad de ácidos volátiles. La complejidad de la composición del humo también es influenciada, por los cambios oxidativos resultantes de la incorporación de oxígeno durante el ahumado; cuando la cantidad de oxígeno es limitado, el humo resultante es oscuro y tiene grandes cantidades de ácidos carboxílicos, esta humareda es indeseable para ahumado de carne, por lo que debe regularse la entrada en cantidad y velocidad de aire y con ello el oxígeno del aire, para alcanzar el ahumado deseado. 50 El humo de mejor calidad es el producido a temperatura de combustión de 650 a 7500 F. y a una temperatura de oxidación de 390 – 4800 F. Temperaturas de combustión de 7500 F. es deseable para alcanzar la máxima producción de fenoles, así como favorecer la formación de benzopireno y otros hidrocabonatos policíclicos. Para minimizar la producción de sustancias carcinogénicas una temperatura de combustión de 6500 F. se presenta como una condición razonable. Naturaleza del humo. La fase de vapor contiene los componentes volátiles y en un 95% responsable para la característica de flavor y aroma del ahumado. Deposición del humo en la carne. La cantidad y deposición de humo es influenciado por: la densidad del humo, velocidad del aire en la cámara de ahumado, humedad relativa de la cámara del ahumado y superficie del producto a ser ahumado. Cuanto más denso es el humo, mayor la absorción por los productos. La velocidad del aire en la cámara también facilita la absorción, desde que movimientos más rápidos cubren con más humo la superficie de la carne, por tanto, el ahumador debe permitir regular tanto en densidad como velocidad del humo. La humedad relativa, además de la proporción de la deposición sobre la superficie, influencia sobre la naturaleza del humo; así, alta humedad relativa favorece la deposición, más, limita el desarrollo del color; también influencia la absorción del humo, así una superficie húmeda favorece y una superficie seca, retarda la absorción. En la práctica, absorción del humo y desarrollo de color deben ser balanceados, porque algunos productos deben ser secos y otros húmedos, según sea el producto deseado. En el mercado existen diversidad de ahumadores, desde artesanales con fines domésticos, hasta industriales con caracterizaciones específicas dependiendo del producto: carnes, lácteos, pescado u otros. 7.4.6. Métodos de ahumado. El ahumado como originalmente fue practicada era un método simple artesanal, posteriormente mecánico industrial para integrarse en los tiempos modernos, a un proceso automatizado contínuo propio de la gran industria. La masificación de la producción de productos cárnicos al incorporar la tecnificación, estandarización y automatización, permite dar cobertura y satisfacción a consumidores cada vez más exigentes. Así, las cámaras de ahumado modernas son equipadas para dar un tratamiento de calentamiento como también de ahumado de los productos, en ambos casos, es determinante controlar temperatura, densidad del humo y humedad relativa. Actualmente las cámaras de ahumado tienen incorporado el control de dichas variables, cuando el ahumado es continuo como en el caso de producción de salchichas Frankfurt, donde deben ser expuestas a grandes cantidades de humo por periodos de tiempo de 30-60 min. en el que se realiza cocimiento y ahumado. El control de humedad relativa en la cámara de ahumado es muy importante, toda vez, que al comienzo esta es más elevada, pero con el aumento de la temperatura debe ir 51 disminuyendo para evitar pérdidas de peso por excesiva deshidratación, se considera aceptable entre 5 – 10%. Excesiva humedad relativa puede contribuir en la alteración de la emulsión (coagulación), superficies con apariencias grasosas, deficiencias en color y falta de uniformidad en los productos. Constituyen avances importantes el desarrollo de metodologías para obtener humo líquido, el cual se adiciona a la mezcla (aditivo) y permitir la uniformidad del ahumado del producto, a su vez, reducir el tiempo del ahumado superficial. Los combustibles del ahumado proceden de quema de madera, inicialmente fué seca, luego verde, conforme a las necesidades del volumen de humo necesario, con llama, sin llama o mixtos. Actualmente se utiliza aserrín de madera, el cual es más fácil de usar, produce un mayor volumen de humo, a su vez se permite un mejor control, particularmente si se recuerda el contenido de agentes carcinogénicos procedentes el humo de madera. Constituyen avances importantes el desarrollo de la tecnología de obtención del “humo liquido” como sustituto del intenso ahumado que se aplica en las cámaras de ahumado. El humo líquido presenta ventajas considerables al humo de madera: Se elimina instalaciones del generador de humo de madera. En la preparación se permite remover los contenidos de los agentes carcinogénicos, principalmente el alquitrán. Permite distribución uniforme en la masa de los productos, tanto interna como externamente. Se prepara por condensación del humo y destilación. Se dispone de metodología para evaluar calidad del humo y garantizar su utilización. Con la gradual incorporación del salitre, especias y condimentos, el humo participa como desencadenante de color, sabor, presentación y preferentemente variaciones en olor y gustocidad de carnes y productos cárnicos a satisfación del consumidor. 7.4.7. Consecuencias del ahumado. Un gran número de hidrocarbonatos policíclicos fueron aislados en alimentos ahumados, entre ellos: benzatraceno, dibenzatraceno, benzapireno, pireno, 4-metil-dibenzatraceno. De estos compuestos, se señala como carcinogénico el benzapireno y dibenzatraceno que son formados a partir de ligninas a temperaturas superiores a 3500 C., para minimizar la producción de sustancias carcinogénicas se recomienda reducir la temperatura de combustión. Finalmente, la utilización del “humo líquido” y su distribución uniforme en la masa cárnica constituye un avance importante, en la eliminación de los componentes “dañinos” (benzapireno y dibenzapireno), extraidos durante la destilación del humo. El ahumado superficial de los productos será más ligero, al permitir deshidratación de la corteza del embutido, presentación del color y olor característicos de los productos ahumados, asi como garantizar su consumo con seguridad. 52 Los chorizos y longanizas son productos crudos, para su consumo requiere tratamiento térmico seco. Se trata de un producto de amplio uso en Latino América, y consumidos asados al carbón, a la leña, fritos, o a la parrilla. Higiene. El chorizo es un embutido crudo, por tanto, de fácil contaminación; las medidas de higiene corresponden en principio al personal manipulador, material, herramientas, ambiente y agua entre otros. Control de calidad. Para productos de elaboración antesanal y pequeñas cantidades, se evaluan sus características sensoriales para chorizo ahumado: color, sabor y textura. Cuando la producción es industrial con estandarización de procesos, según la norma sanitaria para chorizos, corresponde realizar análisis físicos-químicos y microbiológicos específicos, como determinación de: aerobios mesófilos, coliformes totales y fecales, salmonella, clostridios, etc. 53 Para obtener la autorización sanitaria correspondiente, se requiere determinación de tiempo de vida útil del producto, requisito indispensable para comercialización. En Perú la Dirección General de Sanidad (DIGESA) es el organismo encargado del Registro Sanitario para alimentos. 7.6.2. Embutidos escaldados. El escaldamiento es un tipo de tramiento térmico cuyo margen oscila entre 68-720C. en el interior de carnes y productos cárnicos, esta temperatura asegura que la mayoría de los microorganismos han sido destruidos; sin embargo, algunos (clostridios y otros) pueden sobrevivir como formas vegetativas, de allí la necesidad de evaluar carga microbinana de los productos termiandos, para seguridad de consumo, así como determianr su tiempo de vida útil. Este tratamiento térmico produce desnaturalización parcial de las proteínas y grasas contribuyendo a la mejor presentación del producto, absorsción y utilizacón por el organismo humano. El escaldamiento se realiza normalmente en nuestros alimentos y por añadidura a carnes y productos cárnicos, tanto a piezas enteras, picados, goseramente triturados. 7.6.2.1. Defectos de los embutidos escaldados. Con frecuencia se presentan defectos que deben ser evitados, por el empleo de carnes inadecuadas para la elaboración de la pasta, manejo de tiempos y temperaturas de cocción, ahumado entre otros. Cuadro.7- 1. Algunos defectos de los embutidos escaldados. Cuadro.7-1. Algunos defectos de los embutidos escaldados. Defecto Causa Prevención Carne para pasta sin curar del Curar bien la carne para la Colores anómalos todo; temperatura de ahumado pasta; para depósito largo demasiado baja; humedada utilizar bien granulados sal ambiental demasiado alta; común y nitrato o sal cámara de ahumado demasiado curante nitrito; no colgar llena, con embutidos muy muy juntos los embutidos apretados; embutidos enfriados en la cámara de ahumdo; con mucha rapidez o demasiado usar trampilla de tiempo, después del escaldado. ventilación; enfriar solo brevemente en agua fría los embutidos escaldados. Resumado de la Grasa demasiado mantecosa o Usar grasa granulosa o grasa magullada en el picado; cuidar de que sea embutido ahumado o escaldado correctamente picada; demasiado caliente. controlar las temperaturas de ahumado o escaldado. Formación de Embutido escaldado o ahumdo a Vigilar y mantener los gelatina excesiva temperatura, lo que tiempos y temperaturas de libera jugo viscoso a la masa, que ahumado y escaldado. 54 gelifica tras enfiarse en huecos bajo la tripa y especialmente en los extremos. Embutidos rayados Las virutas se agregan Agregar las virutas solo y tiznados demasiado pronto; los cuando el embutido esté embutidos no estaban bien bien seco o enrojecido hasta secos y curados; las tonalidades el centro. negruzcas se forman en los puntos en que escurre la humedad. Embutidos La carne no tenía la adecuada Obervar continuamente la goteantes y pagizos trabasazón y se sometíó acción de la cutter sobre la excesivamente a la acción del pasta; agregar a la carne cutter. coadyuvantes para el picado o preparar en la cutter una nueva masa e ir agregando a la vieja poco a poco. Embutidos La pasta para el embutido no Someter a la masa a la demasiado duros o estuvo bastante tiempo en el acción de la cutter, hasta secos cutter, o bien la adición de grasa que adquiera la flexibilidad fue demasiado escasa. requerida (observar la máxima fracción de agua extraña) e incluir la necesaria cantidad de grasa. Huecos; puntos Se inyectó aire al embutir, con el Eliminar el aire embutido verdosos aporte de cuyo oxígeno se pinchando este con una interrumpió el proceso de aguja especial. curado. Embutidos rotos Tiempo de ahumado demasiado Controlar y mantener de largo y temperatura de manera continuada los escaldado demasiado alta. tiempos y temperaturas de ahumado y escaldado. Fuente: Weinling Heintz. 1973. 7.6.3. Embutidos finamente triturados (cutterizados). Son productos emulsionados, caracterizados por la fina distribución del tejido graso en el interior de las fibras mulculares; sin embargo, la pasta del embutido emulsionado, es un sistema complejo que consta de una solución verdadera, una solución coloidal (gel), suspensión, emulsión y espuma; a su vez, están disueltas las sales, condimentos, azúcar y sustancias proteicas hidrosolubles (concetrados y aislados de soya). Las proteínas musculares fibrilares disueltas en la pasta son responsables que al calentamiento, se forme una estructura cohesiva con captación y fijación de los 55 componentes groseros, motivo por el cual el cutter, debe liberar la mayor parte de la proteína muscular, además las proteínas musculares disueltas, son responsables de la fijación del agua y de la emulsión de las grasas. La emulsión consiste en una matriz de fibras musculares y fibras de tejido conectivo, o segmentos de fibras solubles y otros constituyentes musculares solubles. Partículas esféricas de grasa cubiertas por proteínas solubles se encuentran dispersas en la matriz. En emulsiones de salchicha, proteínas solubles disultas en la fase acuosa actúan como agente emulsificante cubriendo todas las partículas de grasa. Las proteínas solubles pueden ser tanto sarcoplasmáticas como miofibrilares, además, las proteínas miofibrilares son mucho más eficientes como emulsionantes, contribuyendo para una emulsión más estable. La adicion de sal a las carnes, contribuye a una mayor extracción de proteínas miofibrilares, y para que la disponibilidad de las mismas, se liguen a otras moléculas de agua. Debe tenerse en cuenta que un aumento de superficie relativa de la grasa (división de los glóbulos de grasa), requiere en un aumento en la cantidad de agente emulsionante de la carne o de las proteínas artificiales adicionadas. En relación a embutidos emulsionados se señala, que son productos elaborados a partir de una emulsión cárnica: salchicha, jamón de molde, mortadela entre otros, se elaboran según normas técnicas establecidas: físico-químicas, microbiológicas y sensoriales, a su vez, los países adaptan de normas internacionales: Codigus alimentarius, International Commision on Microbiology Specifications for Foods (ICMSF), Federal Drug Administration (FDA) entre otros. En base a investigaciones, la industria alimentaria ha desarrollado y aun continúan los avances tecnológicos en alimentos, que permiten modificaciones estructurales, nutricionales y de presentación, de productos cárnicos y no cárnicos, atendiendo a las exigenias del consumidor. El cutter es el equipo que permite la emulsificación (unión grasa-proteina) propio de los embutidos emulsionados. 7.6.3.1. El cutter. Es un molino de alta velocidad de trituración, que convierte a la carne en una pasta: fibra muscular (proteína), grasa, agua y demás ingredientes, propio de los productos emulsionados. Este equipo es muy importante para la fabricación de salchichas, jamón de molde, mortadelas, etc., donde cada una de los productos tienen características particulares en cuanto al tamaño de particulas de carne. Para tales productos, la carne debe mantenerse fría durante la trituración; la carne magra debe estar entre – 1 a – 20 C. antes del molido y la grasa de – 2 a – 30 C., la temperatura ayuda a disponer de partículas de carne y grasa bien definidas, evitando el aplastamiento del tejido graso (gordura). Una diferencia importante, se presenta en el cutter durante la trituración de la carne para salamis, en comparación con el triturado de la carne para la emulsión (salchichas). 56 Para productos emulsionados, la extracción de proteínas solubles en sal es deseable, en cuanto que para salamis no lo es. Durante la preparación de la emulsión, la sal es adicionada juntamente con la carne magra al inicio del molido en cutter, eso no es realizado para salamis, para no aumentar la CRA de la mezcla, lo que dificultará el secado. Emulsificacion. La emulsión de los productos cárnicos se realiza en el cutter, la mezla de dos líquidos inmisibles, uno de los cuales está disperso en forma pequeñas gotas o globulos y el otro líquido; el líquido que forma esas gotículas se denomina fase dispersa y el líquido en el cual están dispersas, fase continua. El tamaño de las gotas de la fase dispersas varia entre 0,1 y 5 um de diámetro. Las emulsiones de carne son un sistema difásico, en que la fase dispersa contiene partículas de grasa líquida con sólidos, y la fase contínua es agua conteniendo sal y proteínas disueltas. La formción de emulsiones es altamente dependiente de los agentes emulsificantes o estabilizantes, ya que cuando la grasa está en contacto con el agua hay una gran tensión superficial entre las dos fases. El agente emulsificante actua reduciendo esa tensión interfacial, permitiendo la formación de una emulsion, con menor consumo de energía, así como aumentando su estabilidad. El agente emulsificante natural de uso común en embutidos emulsionados es la lecitina, (derivado de la soya); se amplia la información en el párrafo 7.3. Propiedades funcionales de la carne. La característica que distingue un agente emulsionante, es la afinidad de sus moléculas tanto con el agua como con la grasa; las porciones hidrolíticas de tales moléculas tienen una afinidad con el agua, en tanto que las porciones hidrofóbicas tienen afinidad con la grasa, esas afinidades son mejor satisfechas cuando las porciones hidrofóbicas e hidrofílicas del agente emulsionante se pueden alinear por si mismos entre la fase dispersa (grasa) y la fase continua (agua). Si cantidades suficientes de emulsionante está presente, se forma una capa contínua entre las dos fases ayudando a estabilizar la emulsión a través de la separación de sus dos fases. La emulsión consiste en una matriz de fibras musculares y fibras de tejido conectivo, o segmentos de fibras solubles y otros constituyentes musculares solubles. Particulas esféricas de grasa cubiertas por proteínas solubles se encuentran dispersas en la matriz. En emulsiones de salchicha, proteínas solubles disultas en la fase acuosa actúan como agente emulsificante cubriendo todas las partículas de grasa. Las proteínas solubles pueden ser tanto sarcoplasmáticas como miofibrilares, además, las proteínas miofibrilares son mucho más eficientes como emulsionantes, contribuyendo para una emulsión más estable. La adicion de sal a las carnes, contribuye a una mayor extracción de proteínas miofibrilares, y para que la disponibilidad de las mismas, se liguen a otras moléculas de agua. 57 Debe tenerse en cuenta que un aumento de superficie relativa de la grasa (división de los glóbulos de grasa), requiere en un aumento en la cantidad de agente emulsionante de la carne o de las proteínas artificialmente adicionadas para mantener la grasa en suspensión. 7.6.3.2. Jamones. Originalmente los jamones eran perniles de cerdo, salados y curados, los que se corresponden a los actuales denominados: jamón serrano, andino, criollo y en muchos casos, seguido con la identificación de la empresa industrial que lo produce. La acepción de jamón ha sido ampliada a otras partes del animal, como jamón de espalda, a su vez, a otras especies: jamón de pavo, de pavita, de avestruz, etc. y muchas particularidades más que los diferencia unos de otros: color, sabor, y presentación, a su vez puede ser con o sin hueso. Los jamones a nivel consumidor final son comercializados por peso, picados, y/o cortados en rodajas para uso en sanwichs asociados a formas de pan (pan de molde, baguette, de hamburguesas, etc), características que se asocian para facilitar su comercialización y consumo. Considerando la importancia que ha desencadenado los avances tecnológicos, estandarización de procesos, automatización de la producción, ampliación de mercados y volúmenes de producción, las marcas de jamones se univeralizan y se imponen en los mercados, en base a publicidad. En productos cárnicos, principalmente aquellos de la línea industrial, las formulaciones constituyen “secretos de marca”, en razón de la competencia. En el presente estudio, será considerado el proceso de elaboración del jamón de molde, jamón cocido o jamón prensado, en este caso el jamón cocido. Tabla. 7- 6. Materiales del jamón cocido de cerdo. Fig. 7- 8. Flujo de procesos del jamón cocido de cerdo. Tabla 7-4. Materiales del jamón cocido de cerdo. Ingredientes de la salmuera Sal común 50 gr. Nitratos y nitritos 25 gr. Polifosfatos 25 gr. Azucar 30 gr. Sabor a humo 5 gr. Sabor a jamón 5 gr. Agua 01 litro. Fig. 7- 7. Flujo de procesos del jamón cocido de cerdo. Recepción de materia prima 58 preparación y selección Refrigeración 2-60C. Ingrediengtes de salmuera Inyección de salmuera Tambor de maceración y masajeo Cutterización Envasado al vacío (sellado) Cocción (690C. interno) Enfriamiento de choque Cámara de frío para estabilización Etiquetado Conservación, almacenamient y Comercializacion. Fuente: Certad B. M. (1995) Materia prima. Carne de cerdo en trozos uniformes, producto del deshuesado de pernil, limpios (sin pellejo, ni material extraño), refrigerado (2-40 C.) o congelados (-12-180C.). 59 Salmuerado. Se prepara la salmuera en un tanque independiente. Introducir la salmuera al tamor de maceración en volumen proporcional a la materia prima y demás ingredientes, principalmente el nivel de nitritos y nitratos/kg. de carne, según el programa conjunto FAO/OMS (2019), no debe superar los 200 mg/kg expresados como nitrito de sodio en el producto final. Además, es necesaria una cantidad añadida mínima de 120 mg/kg (p. ej. 80 mg/kg como ion nitrito), sobre la base de una revisión de los datos de inocuidad. Inyección, maceración y masajeo. Mediante un sistema de multiagujas, se inyecta la salmuera fría a la carne, según el peso/volumen de la materia prima para la capacidad del batch (generalmente 1.000 kg.), la diferencia de salmuera se coloca en el tambor. Previamente se ha establecido los tiempos de maceración y masajeo, tiempo de carga del tambor, para facilitar la acción de los aditivos y solubilizar la ligazón final del producto. Cutterización. Triturado fino de la carne, grasa, aditivos y condimentos, hasta alcanzar una emulsificación estable. Envasado al vacío. El envasado se realiza mediante una máquina selladora vertical, en bolsas de plástico termoencogibles resistentes a la temperatura de cocción, manteniendo el ambiente de climatización (temperatura, humedad y limpieza del aire para evitar la contaminación microbiana, generalmente 16-180C.) Etiquetado y empacado se realiza mateniendo las temperaturas de refrigeración (climatización) hasta la comercialización de los productos. La conservación, almacenamiento y comercialización para los productos escaldados es exclusivamente en refrigeración. 7.6.3.3. Agentes que afectan la formación y estabilidad de la emulsión. Diversos agentes intervienan: temperatura, pH, concentración de sal, carne caliente deshuesada, tamaño de las partículas de grasa, viscosidad y capacidad de emulsionamiento. 7.6.3.3.1. Temperatura. La estabilidad de la emulsión depende de la habilidad de la proteína de encapsular los glóbulos de grasa. Esa habilidad es determinada por el área superficial y punto de fusión de las partículas de grasa, por la cantidad de proteína extraida, por la intensidad de la trituración y por la temperatura; la alternancia de esas variables aisladamente o en conjunto causan serios problemas en el embutido. La principal razón de triturar finamente la carne para la obtención de la emulsión, es la solubilidad de las proteínas y la dispersión de la grasa, para tal fin, es deseable un ligero calentamiento de la masa durante el emulsionamiento; temperatura excesiva producirá desnaturalización de las proteínas, siendo la grasa un factor limitante. La fusión de la grasa debe ser evitado y la temperatura crítica es de aproximadamente de 270 C., temperaturas mas bajas (13–150 C.) ofrecen un margen de mayor seguridad, y son generalmente recomendadas en procesos industriales; temperaturas menores de 50C. deben evitarse por las dificultades de extracción de proteínas y dispersión de grasas. 60 La temperatura de fusión de las grasas varía por su composición e influenciada por la especie animal (bovino, ovino, porcino, u otro) y por su localización en la canal, edad y alimentación del animal. La mayoría de las grasas contienen alguna fracción líquida a temperaturas menores de 210 C. Las temperaturas en las cuales toda la fase sólida de las grasas se convierte en líquidas son: bovino de 40–480 C. y porcino de 33-460 C., esas variaciones de punto de fusión, sugieren diferentes condiciones de procesos para diferentes tipos de grasas. Además del efecto de la temperatura sobre la estabilidad de la emulsión, existe la posibilidad del desarrollo y multiplicación de bacterias. La emulsión a una temperatura de 160 C. ó más, favorece el crecimiento de bacterias y debe ser evitado, si el producto fuera preparado varias horas antes del cocimiento. Despues de que la emulsión haya sido preparada debe ser inmediatamente cocida para mejorar la textura y sabor. El principal cambio que puede presentarse es la desnaturalización por el cocimiento de las proteínas que causan coagulación; la coagulación produce un producto mas firme, la cual es acentuada por la evaporación del agua a consecuencia de la aplicación de calor. Conforme el agua pasa del interior hacia el exterior del producto y se evapora, lleva consigo proteínas, las que son acumuladas sobre el empaque formando una película superficial, la formación de esta película se presenta por la baja humedad en el inicio del proceso de cocimiento, antes que haya coagulación de las proteínas. Ademas, se produce un efecto pasterurizante por el calor del calentamiento, ocasionando destrucción y/o inactivación de microorganismos en el producto, permitiendo alcanzar un período de vida útil más largo. El aumento de la temperatura debe ser controlado o reducido por la adición de hielo picado a la carne durante el proceso de emulsificación (cutterización). 7.6.3.3.2. pH. Este, influencia en las emulsiones por la mayor o menor extracción de mioproteínas, mayor extracción se produce si el pH del músculo es elevado, contribuyendo a la estabilidad de las proteínas. 7.6.3.3.3. Concentración de sal. Como fue mensionado, la adición de sal al proceso del mezclado ayuda la extracción de proteínas miofibrilares, así, cuanto mayor es la concentración de sal, mayor cantidad de proteína extraida y mayor estabilidad de la emulsión. 7.6.3.3.4. Carne caliente deshuesada. El uso de carne caliente aumenta en 50% la extracción de proteínas miofibrilares solubles en sal, mejorando la estabilidad de las emulsiones, además mayores cantidades de grasa pueden ser emulsionadas con las proteínas extraidas de la carne pre-rigor, en relación al uso de carnes deshuesadas convencionalmente. 7.6.3.3.5. Tamaño de las partículas de grasa. A menor tamaño de las partículas de grasa, mayor superficie relativa podran ser cubiertas por proteínas de carne o proteínas vegetales para obtener una emulsión estable, caso contrario, habrá fuga de glóbulos de grasa hacia fuera del producto emulsionado. 61 7.6.3.3.6. Viscosidad. Influencia en la capacidad de movimiento de los glóbulos de grasa libre dentro de la emulsión, en tal sentido, viscosidades menores facilitan ese movimiento, teniendo en cuenta este aspecto, la temperatura de emulsificación es muy importante, así, cuanto mayor es la temperatura, menor la viscosidad del medio y mayor será el movimiento de los glóbulos de grasa. 7.6.3.3.7. Capacidad de emulsionamiento. La cantidad de grasa emulsionada por unidad de proteína, es denominada “capacidad de emulsificación”, esta capacidad es afectada según el tipo de proteína que actua como agente emulsionante, asi, proteínas miofibrilares son mejores emulsionantes que las proteínas sarcoplasmáticas, a su vez, son mejores que proteínas de tejido conectivo. A los fines de disponer de información técnica para el manejo de las carnes como componente principal en la fabricación de embutidos, acontinuación se indican algunas características de las carnes de bovino y cerdo y sub productos. La elaboración de productos escaldados y emulsionados se caracterizan, por que tanto la carne como la grasa son sometidos por separado a la acción del curtter. Son diversos los procesos seguidos en la preparación de la masa, así, a la carne finamente cuterizada se le va añadiendo poco a poco la grasa previamente cuterizada, hasta alcanzar la estructura cremosa permitiendo alcanzar una perfecta emulsión, luego inyectada en el molde y/o embutida, para continuar con el proceso: tratamiento térmico, ahumado y empacado. La pasta preparada debe embutirse con la mayor rapidez posible en las tripas naturales y/o artificiales o moldes. El reposo prolongado de la pasta y el rellenado de los embutidos crudos, a temperaturas ambientales con frecuencia elevadas deben evitarse por razones higiénicas. Cuando se incorporan aditivos ácidos (GdL) o productos acidificantes, puede originarse un desenso del pH que perjudica la aglutinación del embutido. Salchichas enrojecidas y productos contenidos en tripa natural o envoltura de plástico sin colorear, se ahúman antes de someterlos a la acción del calor; el ahumado provoca el endurecimiento de la tripa, favorece la producción de color y sabor y mejora la capacidad de conservación. A los fines de destruir la carga microbiana existente y reducir peligros al consumidor por efecto de los patógenos, el tratamiento térmico no debe ser menos de 69-700C. en el interior del producto; posterior al calentamieno los productos deben refrigerarse con rapidez, a fin de evitar la multiplicación de los gérmenes sobrevivientes, con tal finalidad, debe mantenerse temperaturas de refrigeración de 2 á 40C. que permiten la estabilización de los productos. Los productos escaldados/emulsionados, deben continuar manteniendo la cadena de frío en todo momento, incluyendo su distribución en transportes refrigerados hacia las vitrinas de exibición y venta al detal; los productos adquiridos deben llegar lo más pronto posible a la refrigerdora doméstica del consumidor y mantenerlo hasta su consumo y/o preparación para consumo. 62 En embutidos elaborados a partir de una emulsión cárnica participa carne magra, grasa, carbohidratos, agua y otros insumos más, constituyendo formulaciones específicas, siendo las proteínas miofibrilares (actina y miosina) las que encapsulan los glóbulos de grasa; algunos productos representaetivos son: jamón, jamonada, salchicha, mortadela entre otros, los que deben tener estabilidad durante el tiempo de vida útil, manteniendo sus niveles de composicion físico-química, microbiológica y sensorial; sin embargo, por ser productos biológicos, todos ellos tienen un tiempo de vida útil y existe medologia para realizar control de calidad. información adicional Cap. XII. El procesamiento de productos cárnicos: crudos, escaldados, cocidos y otros, comprende una serie de operaciones para transformar la materia prima carne: caliente, fría (refrigerada) o congelada, para obtener productos cárnicos según especificaciones técnicas establecidas: atractivas presentables y apetecibles y altamente nutritivas; a pesar que comprenden una diversidad de embutidos, generalmente están referidos a los embutidos escaldados, como los más representativos. En relación a la textura de los productos cárnicos emulsionados, las proteínas musculares fibrilares son los principales componentes funcionales de los productos cárnicos procesados, por tanto, determinan sus características de textura, resultado de la gelificación, unión con la grasa y retención de agua. La grasa y el agua son física y químicamente atrapadas dentro de la matriz de la proteína durante el proceso. Las propiedades intrínsicas de las proteínas que tienen influencia en la funcionalidad son la proteína total, distribución de las proteínas entre las fracciones musculares (miofibrillas, sarcoplasmáticas o del estroma) y tipo de fibra muscular. Como factores extrínsicos (ambiente) que afectan esta funcionalidad se consideran: pH, fuerza iónica, tipo de iones y temperatura, así como la duración del cocimiento. Proceso de elaboración. Es la secuencia para la elaboración de productos cárnicos emulsionados y cocidos, tal es el caso de “salchichas Frankfurt”, en las que se cumplen cinco etapas: - Extracción de las proteínas, - Hidratación y activación de las proteínas, - Formación de la emulsión o matríz proteica - Gelificación por calor de la matriz proteica. El proceso de activación se inicia con la adición de sal, la que hace soluble la proteína muscular, estas proteínas son solubles a fuerzas iónicas entre 0,5–0,6 M de NaCl., lo que se consigue adicionando 2,5–3,0% de sal. Otro ingrediente importante es la adición de fosfatos, a fin de alejar el punto isoeléctrico y evitar que las interacciones proteína-proteína (proteínas miofibrilares) que son máximas y la solubilidad mínima cuando el pH de la carne es de 5,5; por tanto, los fosfatos alejan del punto isoeléctrico a las proteínas aumentando su solubilidad. Así mismo, la miosina alcanza una fuerza de gel máxima a 60-700 C., por lo que la temperatura de cocimiento interna tiene por objeto tanto la destrucción de 63 microorganismos, así como propiciar el desdoblamiento y reagrupación de las proteínas en la formación del gel. Originalmente, los embutidos fuéron de forma cilíndrica con extremos hemisfércos, sin embargo, existe una mayor demanda de embutidos de diferentes formas y tamaños, en muchos casos se utilizan moldes metálicos para permitir el tratamiento térmico, particularmente en el caso de jamón de molde, en otros casos marmitas metálicas, cuando el escaldado es en agua; en otros casos se recurre al tratamiento térmico seco en hornos seguido de ahumado en cámaras para tal fin. Las formas de tipos particulares de salchichas, usando formatos o envoltorios diversos, son consecuencia de la tradición y costumbres perennizadas através de los tiempos, extensivo también para productos defumados. Es importante destacar que estas cubiertas deben ser impermeables al aire y protección de luz para alcanzar el tiempo de vida útil establecido; a su vez, señalarse que por tratarse de productos húmedos cocidos, la refrigeración es fundamental, así mismo deben evitarse puntos muertos de frío desde la producción hasta el consumo. Los embutidos emulsionados, presentan un grado de trituración mucho más fino; se cuecen y ahuman y son de amplio consumo en Europa; a ello pertenece el Bologna, salchichas de Frankfurt y los embutidos de hígado; el proceso de elaboración de las salchichas Frankfurt tiene ventaja en la capacidad natural de la carne, para absorver y retener agua sin necesidad de agentes ligantes (cereales); un gran número de estas salchichas, se comercializan como productos cocidos al horno con diferentes colores, tamaños y flavores. El flavor característico a humo se consigue mediante la adición de humo natural o líquido durante el proceso, mientras que el color puede obtenerse por inmersión en un recipiente con el colorante adecuado; la consecución satisfactoria de estas características justifica la eliminación de la piel. Tabla 7 – 5. Formulación de salchichas Viena y Frankfurt. Fig. 7 - 7. Flujograma de la eslaboración de salchichas Frankfurt. Tabla 7 – 5. Formulación de Salchichas tipo Viena y Frankfurt. Formulación Ingredientes Tipo Viena Tipo Frankfurt Carne de cerdo 1,5 kg. 1,5 kg. Carne de res 3,5 kg. 3,5 kg Tocino 1,3 kg. 1,3 kg. Hielo 2,5 kg. 2,5 kg. Consomé de póllo 0,17 kg. 0,17 kg. Nuez moscada 0,03 kg. 0,03 kg. Cebolla en polvo 0,01kg. 0,01 kg. 64 Pimienta blanca molida 0,03 kg. 0,03 kg. Glutamato monosódico 0,01 kg. 0,01 kg. Ajo en polvo -------- 0,01 kg. Sal 0,28 kg. 0,28 kg. Harina de trigo 0,70 kg. 0,70 kg. Nitrito de sodio 0,025 kg. 0,025 kg. Fosfato de potasio 0,04 kg. 0,04 kg. Emulsificante 0,1 % de pasta 0,1% de pasta Humo líquido 50 ml c/10 kg 50 ml. c/10 kg. Fig. 7- 8. Flujograma de la eslaboración de salchichas Frankfurt. Selección de materia prima Picado previo Sal curante nitro Pre curado Cuterizado y mezclado Carne, grasa, sal, aditivos, condimento, hielo, agua fría. Embutido, atado y colgado Ahumado en caliente Escaldado Enfriado 65 Extracción de piel Porcionado y sellado al vacío Estabilización en climatización y distribución Moldes metálicos son usados para la cocción de ciertos embutidos (jamones, mortadelas, fiambres, etc.), los que son removidos después del enfriamiento y empacados en fundas de polietileno, propileno, celofán u otras para favorecer su manejo, transporte y comercialización, mateniéndose siempre en refrigeración (vitrinas de exibición refrigeradas) a nivel consumidor final. 7.6.4. Embutidos fermentados. En el proceso de fermentación se utilizan ingredientes para curado, especias y un número relativamente amplio de microorganismos cultivados (cultivos starter). Tradicionalmente los embutidos fermentados se elaboran empleando bacterias ácidas presentes de forma natural en la carne o mediante la inoculación de un lote nuevo y otros antiguos. La introducción de la microflora tiene lugar en el momento del picado; la mezcla se introduce en tripas dejándola fermentar y posteriorente secar. En algunos procesos la desecación tiene lugar antes que la cocción. A consecuencia de los ácidos producidos durante la fermentación se inhibe el desarrollo de bacterias patógenas. El bajo pH y las condiciones de sequedad del producto son los principales responsables del prolongado mantenimiento de calidad: color, olor y aroma. Los embutidos fermentados tienen un contenido cárnico relativamente alto, requiriendo un elevado tiempo de preparacion debido a la serie de procesos de desecación requeridos que pueden alcanzar hasta 7 semanas. Los embutidos semisecos se ahuman, cuecen y finalmente se desecan. 7.6.5. Embutidos cocidos: Embutidos para untar En estos productos, las materias primas se someten a calentamiento antes de proceso, siendo crudos solamente el tocino dorsal (cortado en cubitos), la sangre e hígado picado. Los embutidos cocidos son los únicos productos cárnicos a los que se incorporan además de hígado, un mínimo de 10% de otras vísceras. Los embutidos de hígado untables, son los de máxima importancia comercial, el hígado incorporado no solamente determina el sabor típico del producto, sino interviene en la emulsificación y estabilización de la grasa; el porcentaje que se adiciona se encuentra 66 entre el 10 a 30%, siendo otros componentes, la carne y la grasa; como vísceras adicionales se puede añadir pulmones, bazo y mesenterio de bovino Los embutidos de hígado pueden consumirse fríos manteniendo una textura ligeramente consistente, la cual es atribuida a la grasa solidificada, proteína hepática coagulada y corteza del tocino adicionado. En la fabricación de embutidos de hígado, se utiliza de preferencia hígado de cerdo; el de bovino le impone un color más oscuro y un sabor más amargo. Las proteínas del hígado son globulinas, nucleoproteínas, ferroproteinas, glucoproteínas, colágeno y elastina, siendo el penúltmo entre 1 a 1,5 % aproximadamente, mientras que el último está alrededor del 0,04%. Los lípidos del hígado tienen alrededor del 40% de grasas neutras que corresponden a los fosfolípidos, además, de pequeñas canidades de mono y diglicéridos y ácidos grasos libres. El hígado, es fuente importante de vitaminas del complejo B, y su elevado valor biológico reside en que tiene un considerable contenido de todos los aminoácidos esenciales. Como contraparte se trata del órgano intesamente contaminado con sustancias residuales. El hígado, es el principal órgano propenso la descomposición debido a su mínima textura y elevado contenido de enzimas, mucho mayor que el músculo, por tanto, se recomienda su conservación en refrigeración 0 a 40C. por un tiempo de 4-10 días; en congelación a -180 C. se almacena por algunos meses, pero a medida que aumenta este tiempo de conservación se observa pérdida del aroma característico. 7.6.5.1. Proceso de elaboración. Los embutidos untables de hígado, son de picado fino o picado grueso, ubicándose en el primer caso, dentro de las emulsiones; sin embargo, la pasta del embutido de hígado, además de ser una emulsión de aceite en agua (emulsión A/A), igual que los embutidos escaldados, consta de un sistema disperso, que son emulsión, suspensión, espuma, así como soluciones coloidales verdaderas; siendo la formación y estabilización de la emulsión los procesos decisivos que suceden en el transcurso de la fabricación. Fig. 7- 7. Flujograma de elaboracón de embutidos para untar. En la elaboración, el hígado es finamente picado y salazonado conjuntante con la grasa, carne de cerdo y visceras; estas se introducen en el cutter, permitiendo la fina distribución de la grasa, e impidiendo la separación de esta al aumentar la viscosidad, siendo suficiente la incorporación del 20%, cantidades mayores, incrementan estabilidad pero acentúan el olor del hígado. La carne de cerdo requiere una preparación previa, se mezcla antes del calentamiento, con sal curante de nitrito y se deja curar 12-24 horas, o bien se inyecta sal curante de nitrito al 8-10%, (sal más sal curante) para después mantener el hígado 12 horas en una solución salina de la misma concentración. Todo producto cárnico se elabora según formulación previamente establecida. 67 Cuando se dispone de cutter de doble camiceta, la carne, el tejido adiposo y otras materias primas (vísceras), se calientan hasta que alcancen una temperatura interna de 650 C., se cutteriza primero la carne, luego el tejido adiposo, condimentos y finalmene el resto de sal y los demás aditivos. El hígado triturado se entremezcla únicamente después de que la temperatura de la mezcla carne-grasa alcanza los 550C.; debe vigilarse la temperatura del triturado para evitar trasudados, el embutido debe realizarse a temperaturas superiores a 400C. El tanque de doble camiseta del cutter, favorece calentar las materias primas durante la operación del triturado. El embutido de pasta de hígado se embute en tripa natural, artificial o latas especificas para este producto. El calentamiento se realiza hasta alcanzar 750C en el interior del producto para destruir la carga microbiana principalmente ácido-lácticos que ocasionan la acidificación al almacenamiento y comercialización. Seguido al tratamiento térmico se realiza el enfriamiento gradual para evitar la separación de las grasas. El embutido de hígado es una pasta fina para untar, elaborado con materia prima de productos muy perecederos, por tanto, su almacenamiento debe ser a ≤ 20C. Fig. 7-7. Flujograma de elaboración de embutidos para untar. Carne Grasa Coccion hígado. Sal curante nitro, Cocción grasa y Cutter de doble sal, azucar, vísceras. especias y camiseta condimentos. Embutir Ahumar Calentar Enfriar 68 Refrigeración 7.6.6. Nuevos productos cárnicos. El hombre através de los tiempos, va diversificando los productos cárnicos que consume, siendo la producción mayor en algunas regiones geográficas que en otras, según la disponibilidad de materia prima, aditivos, especias y condimentos, variando sabores, colores, olores y presentaciones. Actualmente, constituye cultura de consumo, un mayor conocimiento de los alimentos y de estos principalmente carnes y productos cárnicos, por la atracción sensorial y organoléptica por el consumidor, amén del valor biológico y nutricional que representan; como contraparte, constituye el mayor valor económico del presupuesto familiar. Las personas se encuentran mejor informadas del valor biológico, nutricional, sensoral y ausencia de agentes toxicogénicos de las carnes e insunmos utilizados en la elaboración de porductos cárnicos, su conservación y consumo; a su vez, existe información cada vez más amplia y fundamentadas limitaciones, para reducir o evitar su consumo, reemplazándolos por sustitutos y sucedáneos, cuando excesos de grasa dificultan la digestión, así como, su influencia en enfermedades cardiacas. Constituyen fuerzas conductoras del desarrollo de nuevos productos: - Todos los productos tienen ciclos vitales; esto es, entran en el mercado, maduran durante un tiempo determinado, mueren y deben sustituirse. - La gestión de una empresa debe adoptar una política que exija un programa de crecimiento agresivo, capaz de satisfacer los objetivos comerciales a largo plazo. - El mercado debe cambiar, requiriendo nuevos productos más apropiados para responder a los cambios. - La nueva tecnología debe fabricar nuevos alimentos más adecuados al estilo de vida de los consumidores actuales. - Los cambios en la legislación gubernamental, junto con los programas de salud, política agrícola o los programas de apoyo a la agricultura deben orientar el desarrollo de nuevos productos. En los últimos tiempos, han surgido soportados razonamientos de limitaciones al consumo de carnes y productos cárnicos, principalmente en adultos, aduciendo razones de salud, nutricionales, dietéticas, religiosas y hasta sanitarias, ocasionando innovaciones frecuentes en las empresas de producción, para satisfacer a los consumidores, considerándose como acciones dinámicas que debe adaptar las industrias para su permanencia en el tiempo. Acontinuación se resumen algunos nuevos productos existentes en el mercado, dirigido al consumidor de medio y alto nivel económico: embutidos orgánicos, vegetarianos, con bajos contenidos de grasa, de sal y sodio, entre otros. 69 7.6.6.1. Embutidos orgánicos. Se soporta en el uso de productos naturales del suelo (agricultura), origen de la materia prima a utilizarse, que reduzca el uso de compuestos químicos, pesticidas, fosfatos orgánicos, fertilizantes y organismos geneticamente modificados (OGM), además, que contemple la protección animal, el medio ambiente y el procesado mínimo o el uso de aditivos, garantía que debe significar la certificación con el símbolo de autorización de la Soil Assosation (Europa), incluyendo para los envases. Existe una tendencia creciente en el uso de componentes orgánicos en la fabricación de embutidos orgánicos, teniendo en cuenta que se presentan y promocionan como garantía en seguridad alimentaria, incluyendo la total ausenicia de la dioxina en las fuentes de alimentación del ganado, al extremo que para la denominación de “embutidos orgánicos”, deben llevar autorización de la Soil Association, organismo que conduce y contola la relación de los productores de alimentos orgánicos. 7.6.6.2. Embutidos vegetarianos y veganos. Surgen a consecencia de la pérdida de confianza en la carne como fuente de proteína y se intenta utilizar fuentes alternativas en la fabricación de embutidos dirigidos a ciertos mercados que aún es pequeño, pero con tendencia creciente. Se utilizan agentes de extensión cárnicos y/o sustancias análogas como ingredientes secos (proteína texturizada y aislado de soya y otros) con la finalidad de presentar productos de sustitución, para alcanzar suculencia, textura, firmeza, pero atractivos al consumidor de medio a elevado nivel económico, incluyendo con fines dietéticos. Finalmente, en los países desarrollados, cierto nivel de consumidores, evitan el consumo de carnes y productos cárnicos porque consideran: nocivo para su salud, son protectores de la vida animal, aun más, condenan la utilización de derivados cárnicos en la alimentación de ganado, así como el uso de derivados que tengan relación con carnes y productos cárnicos, entre otros, constituyendo los denominados “veganos”. 7.6.6.3. Embutidos con bajo contenido de grasa. Los componentes de estos embutidos utilizan insumos con bajo contenido de grasa, mayor contenido de carne magra, sustituyendo la grasa de cerdo por aceite de oliva en la emulsificacion, sin que se produzcan cambios en la firmeza, olor y sabor. Existe mercado creciente para los mismos, principalmente con fines dietéticos, cardio- vasculares, oncológicos y seniles. 7.6.6.4. Embutidos con bajo contenido de sal y sodio. Corresponde a productos de primera calidad, teniendo en cuenta las condiciones de la salud del consumidor; para tal fin, se reduce directamente sal y sodio en la formulación y/o en los ingredientes del curado (aditivos, especias, condimentos); dirigido a cubrir cierto nivel de consumidores, entre los cuales se encuentran personas con problemas cardio-respiratorios, hipertensivos, de la tercera edad y dietéticos. 70 7.6.7. Niveles de procesamiento. La carne obtenida de animales domésiticos sanos, para que siga considerándose carne fresca, solamente debe haber recibido frio o hielo para su conservación. En cuanto la carne recibe uno o mas productos (sal, aditivos, etc.) deja de ser carne fresca, para convertirse en “producto cárnico”, porque se se está modificando su condición original. Según el nivel de procesamiento se consideran productos cárnicos con mínimo, medio y alto proceso. 7.6.7.1. Mínimo proceso. Se elaboran con carnes con o sin hueso, que han sufrido modificaciones simples por la acción de aditivos, especias y condimentos, picado manual hasta trituración, mezclas manuales, ahumado, embutido, porcionado, deshidratado, entre otras operaciones manuales y en cantidades domésticas o limitados volúmenes. Como productos cárnicos con mínimo proceso se citan: carnes picada, molida, curada, salazonada, ahumada, deshidratada (charqui, cecinas, chalona, etc); algunas de estas para elaborar: jamón criollo, celce, chorizos, longanizas, carnes secas, ahumadas, cocidas, asadas, escabechadas y muchas otras más. El mínimo proceso también comprende operaciones de cocción en líquido, al seco, vapor, etc, en volúmenes domésticos y artesanales para alcanzar mínima producción, sin embargo, son de buena aceptación que permite su consumo y comercialización local y regional. También se consideran con mínimo proceso, las carnes y productos cárnicos que se elaboran con materia prima procedente de la pesca y caza, corresponden a productos con gran aceptación por un estrato social representativo y dominante de ciertas regiones geográticas, en el Perú es el caso de la región amazónica. 7.6.7.2. Mediano proceso. En este caso incorporan un mayor número de etapas, para modificar las características de la materia prima utilizándo aditivos, especias y condimentos, siguiendo las secuancias del mínimo proceso en volúmenes industriales; este nivel considera la emulsificación, escaldamiento y cocción según el producto que corresponda. De estos productos cárnicos se citan: jamón ingles, salchicas, fiambres, mortadelas, productos para untar, etc.; corresponde a la mecanización de algunas etapas, en las cuales la mano del hombre tiene participación para mantener la secuencia y uniformidad de producción. Los volúmenes de producción cubren niveles regionales y nacionales. 7.6.7.3. Alto proceso. corresponde a la producción en gran escala, propio de la gran industria, su fabricación considera grandes volúmenes de producción, generalmente siguiendo la secuencia del mediano proceso, con recetas estandarizadas (secretos de marca), utilizando mecanización y automatización según el producto que corresponda: porcionado, envasado, sellado, etiquetado, empacado entre otros. Los volúmenes de producción corresponden a productos de elevado consumo y distribución a nivel nacional y/o exportación. 7.7. Taller de procesamiento de carnes y productos cárnicos. 71 Corresponde a un proyecto de dimensionamiento e implementación de un taller a nivel de “planta piloto”, con fines académicos de un centro de formación, a su vez, puede constituir información necesaria para constituir una micro o pequeña empresa en área de carnes y productos cárnicos, en este ultimo caso comprenderá un estudio de mercado, para evaluar los productos existentes, cantidad y calidad de productos que se comercializan o cuando se trata de apertura de mecado. Por tanto, es necesario conocer el volumen inicial de fabricación de productos, nombres de cada producto, identificación, forma, tamaño y presentación de estos, entre otros factores que determinarán los equipos a instalar y herramientas a utilizar, lo cual se corresponderá con la infraestructura y servicios básicos, personal, vialidad, financiamiento y otros factores condicionantes. Este taller está inicialmente concebido con fines demostrativos, técnicos e higiénico- sanitarios en cuanto a manejo de la materia prima carne, procesamiento, conservacion y control de calidad de productos cárnicos fabricados en pequeños volúmenes, condiciones que corresponden a un módulo de enseñanza/aprendizaje, sin embargo, constituirá soporte importante para planeación de proyectos de mayor embergadura y fines comerciales. En este taller se consideran todas las operaciones manuales de manejo de la materia prima: deshuesado, picado, triturado grueso, mezcla, cortes enteros, brazuelos, perniles, costillas, chuletas, etc. comunmente los conocidos como “ahumados”, con mínimo y mediano proceso. Para procesar productos carnicos de “grano fino” conocidos como productos emulsionados, se requiere de equipos de tecnología más avanzada como: salmueladora, el cutter y dependiendo del volumen, mezclador, embutidor, ahumador, empacadora, área de estabilización, conservación y embarque. De los equipos de avanzada tecnología, el cutter es el equipo de trituración fina, sobre el que gira los procesos emulsionados escaldados y cocidos que tienen más aceptación en el mercado. El cutter. Es un molino coloidal que permite la producción de emulsiones cárnicas, mediante la extracción de las proteínas miofibrilares, sarcoplasmáticas y del estroma, uniéndolos con los ácidos grasos, a su vez, es fundamental que la temperatura de trabajo sea, lo más bajo posible (7–120C.); temperaturas más bajas o más altas, son negativas para la formación de la emulsión, dificultando la homogenización de la grasa y la proteína. Con fines de aplicación prática, para la elaboración de productos cárnicos se utilizará carne de bovino y porcino. Tabla. 7 - 7. Características de la carne de bovino para embutidos y Tabla 7 – 8. Características de la carne de cerdo para embutidos. 72 Tabla 7-6. Características de las carne de bovino para embutidos ( 1 ) ____________________________________________________________ Carne Grasa (%) Capacidad de (2) Proteina (%) dar color y emulsionar ___________________________________________________________ Delanteros 8 – 10 0,95 – 1,00 1,00 19,00 – 20,80 Hígado 9,0 0,80 0,00 20,70 Pulmón 12,00 0,75 0,05 17,50 Retazos 15,00 0,90 0,85 18,90 Bochecha(3) 15,00 9,90 0,85 18,30 Lengua 20,00 0,25 0,20 15,50 Focinho(4) 20,00 0,05 0,20 15,90 Corazón 21,00 0,90 0,30 14,90 Punta de aguja 23,00 0,80 0,75 15,80 _______________________________________________________ (1) Valores medios que pueden variar con la época del beneficio, edad y estado de carnes del animal: (2). Los números que expresan capacidad de dar color y emulsionante, son valores relativos que varian de 0.00 á 1,00. (3). Carrillos, cabeza de cerdo. (4) Mascarilla, cabeza de cerdo. Fuente: Tabla 7-7. Características de carne de cerdo para embutidos (1) _________________________________________________________________ Carnes Grasa (%) Capacidad de Proteína (%) Dar color emulsificar __________________________________________________________________ Paleta 8,00 0,80 0,95 19,20 Hígado 8,00 0,80 0,00 20,60 73 Retazos 10,00-55,00 0,7- 0,35 0,90 - 0,75 18,90 - 9,70 Focinho 35,00 0,05 10,00 14,10 (hocico) Bochecha 15,00 0,65 0,75 17,80 (maceteros) Corazón 17,00 0,85 0,30 15,30 Pernil 19,00 0,60 0,80 16,90 Lengua 19,00 0,15 0,20 16,30 Carne de nuca 25,00 0,60 0,70 15,90 _______________________________________________________ (1) Números que expresan la capacidad de dar color y emulsionar son valores relativos que varían de 0,00 a 1,00. (2) Valotes medios, pudiendo variar con la época del beneficio, edad y composición de la canal. Fuente: 7.7.1. Infraestructura, equipo y personal El estudio de mercado, dimensionamiento de la empresa y capacidad financiera, permiten establecer las necesidades de personal, equipos y herramientas para determinar los productos a elaborar, conservar y distruibuir en volúmenes y cantidades. Solo con fines de referencia, será considerado para operaciones, los requerimientos de un módulo de enseñanza/aprendizaje y/o micro empresa. Personal: Un tecnólogo y un operario. Materiales y herramientas: Como materiales de cuchillería, menaje (cucharones, cucharas, tenedores, tablas de picar, etc) apropiados para manejar, agitar, presionar, etc. Recipientes de acero inoxidable o plástico grado alimentos, para manejo de materia prima, en proceso y terminados, en condiciones que favorezcan la limpieza, higiene y sanitización. Materiales: Mesa de pesaje: 1.20 x 0.60 x 0.85 m. Mesón para troceado y mezclado 1.40 x 0.70 x 0.75 m. Mesón de molido y embutido 1.40 x 0.70 x 0.75 m. Carretilla de transporte de depósitos de materia prima Cilindros con tapa para material de descarte 74 Equipos: Cocina eléctrica. Horno eléctrico. Molino doméstico. Cap. 10 kg/hora con terminal para embutir. Cutter portátil de 05 kg/h Refrigeradora de 15 pies cúbicos, una para materia prima Refrigeradora de 15 pies cubicos para productos en proceso o terminados Congeladora (-2 - 200 C.) 30 pies cúbicos para materia prima Mezcladora de 5 kg Almacen: Con estantería para materia prima y otros Cuchillos. Dos grandes y dos pequeños. Banejas de aluminio o plástico duro para alimentos de 5 kg. capacidad. Balanzas. 100 kg. para materia prima. Balanza 1 kg para cantidades menores. Balanza digital 0 – 100 gr. Recipiente de cocción de acero inoxidable. Baño de maría regulable. Ahumador 10 kg. capacidad Jaula de tela metálica o plástica para secado de 1.70 x 1.20 x 0.90 m. 7.7.2. Instrumentos y equipos. pH metro ( -2 a -16), de mesa o de bolsillo para indicar acidez de la carne. (bajada rápida del pH es carne PSE: pálida, blanda y exudativa. Bajada retardada del pH es carne DFD: oscura, seca y firme. Las Figs. 7–10 al 7–26. Equipos y herramientas para elaboración de productos cárnicos. 75 Fig. 7 – 10. pH metro. Fig. 7 – 11. Termómetro para escaldamiento y cocción 7 – 12. Termómetro para carne cruda (materia prima) 76 Fig. 7 – 13. Salinómetro 0 – 100 psu (unidades prácticas de salinidad). Determina el contenido relativo de sal en alimentos semisólidos. Fig. 7 – 14. Balanza digital 0 – 500 gr. Fig. 7 – 15. Balanza mediana 0 – 10 kg. Fig. 7 – 16. Balanza para materia prima 100 kg. 77 Fig 8-17. Inyectadora de salmuera a canales de pollo Fig. 7 – 18. Molino de carne 78 Fig. 7 – 19. Mezclador de carnes Fig. 7-20. Embutidor de carne 79 7-21. Atadora de chorizos Fig. 7 – 22. Cutter (triturador-emulsificador) 80 7.23. Molde para jamón Fig. 7 – 24. Ahumador 81 Fig. 7 – 25. Refrigerador Fig. 7 – 26. Congelador 82 _________________________________ 83 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA Berry, B. W.; and Stiffler, D. M. 1981. Effects of Electrical Stimulation Boning Temperature, Formulation and Rate Freating on Sensory, Cooking Chemical and Physical Properties of Ground Beef Paties. Jounal of Food Science 46-4 (1003) 1981. Carballo, B.; Lopez de Torre, G. y Madrid, A. 2001. Tecnología de la carne y los productos cárnicos. AMB ediciones, Madrid, España. Certad Blanco, M. 1995. Seminario de proyectos de microempresas. Fundacion CIEPE. Venezuela. Coretti, K. 1986. Embutidos. Elaboración y defectos. 5ta. Ed. Acribia. Zaragoza. España. Cubero, N.; Monferrer, A. y Villalta J. 2002. Aditivos Alimentarios. Ediciones Mundi- Prensa. Madrid, España. Doylan, A. 1981.Conservas alimenticias de todas clases: recetas y procedimientos industriales y domésticos. Editorial Sintes Barcelona, España. Essien, E. 2005. Fabricacion de embutidos: Principios y práctica. Ed. Acribia. Zaragoza, España. 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Rodriguez, F. A. Técnicas de Processamento. CTC. ITAL, Junho 1978. Theiler, R, F.; Sato, K.; Asolund, T,G. and Miller A.F. 1981. Model Systems Studies on N- Nitrosamine Formation on Cured Meats: The effect of curing solution ingredients. Jounal of Food Science 46-4 (996) 1981. 84 Vasco Piccchi (1980). Proveniencia e Rendimentos das carnes industriais. En: Curso da Tecnologia da Carne. Centro de Tecnologia da Carne. Instituito de Tecnologia de Alimentos (ITAL) del 18 al 22 agosto 1980. Campinhas, Brasil. Vit Patricia 1993. Observaciones bromatológicas de los flavonoides. Universidad de los Andes. Editorial Venezolana C.A. Mérida, Venezuela. Weinling, Heinz. 1973. Tecnología práctica de la carne. Editorial Acribia. Zaragoza, España. Wirth, Fritz. y Otros. 1992. Tecnología de productos escaldados. Editorial Acribia. Zaragoza, España. Wirth, Fritz. 1991. Tecnología de productos escaldados. Editoril Acribia. Zaragoza, España. ------------------------------------------ 85 CAPITULO VIII 8. CONSERVACION DE CARNE Y PRODUCTOS CARNICOS. 8.1. Importancia. El hombre desde sus primeros tiempos utilizó la carne como principal medio de subsistencia, a su vez, observó que se deteriora (daña, altera) rápidamente (muy perecible). En la necesidad alargar su tiempo de vida útil para su consumo, va descubriendo alternativas de conservación (acierto vs. error) y utilización, en principio para los períodos de escases, de acuerdo a sus necesidades, utilizando diferentes trozos y porciones del animal, y modificando las formas de preparación y consumo. Con el devenir del tiempo y las necesidades para atender a comunidades cada vez más numerosas, al disponer de carnes y sub productos de los animales domésticos de consumo, la conservación en el tiempo, permitió reducir y/o eliminar las causas internas (propias de la carne) y externas (medio ambiente, carga microbiana y plagas entre otros), que ocasionan deterioro de la carne y sub productos, permitiendo detener y/o alargar el tiempo para consumo, utilizando formas y métodos, más efectivos y prácticos como: reducción de temperatura, aumento de temperatura, control de humedad, agentes químicos, liofilización e irradiación, así como, combinación de algunos de ellos. Tratamiento por el frio: refrigeración y congelación, que corresponde al adecuado manejo de temperaturas de enfriamiento, en el primer caso de 120 C. a – 50 C., y en el segundo de 00 C. a - 400 C. Tratamiento por el calor: pasteurización y esterilización, corresponde al tratamiento térmico de reducción y/o eliminación de la carga microbiana, generalizando, en el primer caso de 400 C. a 700 C. y en el segundo, a un tratamiento drástico de destrucción total de carga microbiana, 1000 C. a 1150 C. sin embargo, insuficiente para ciertas formas vegetativas de microorganismos, resultando ser el nivel de temperatura y el tiempo de tratamiento térmico, factores determinantes para evitar, reducir y/eliminar la carga microbiana y sus toxinas. La conservación por control de humedad: comprenden la desecación/deshidratación y liofilización. Se fundamentan en la reducción del agua libre (Aw), que es el medio en el cual multiplica la carga microbiana: a mayor nivel de agua libre, mayor riesgo de crecimiento y multiplicación exponencial de carga microbiana; en principio, son mesófilos aerobios que requieren oxígeno para multiplicarse, estos se encuentran en las superficies del medio ambiente natural, los anaerobios, que se multiplican en ausencia de oxígeno, aquellos que se encuentran el interior de las carnes y productos cárnicos, los que se multiplican según las condiciones de temperatura, tiempo y humedad, sin embargo, los que son más perjudiciales son los aerobios-anaerobios facultativos, los que constituyen riesgos importantes. 86 La liofilización es una adecuada forma de deshidratación y de uso cada vez más creciente en la conservación de la carne y productos cárnicos. En los países desarrollados tiene importancia comercial, como método seguro de conservación de alimentos. Conservación por agentes químicos. El cloruro de sodio, nitratos y nitritos, humo entre otros, contribuyen a la diversificación de colores, sabores y presentación de carnes y productos cárnicos, antes de ser verdaderos métodos conservación. Conservación por irradiación, corresponde a la acción de los rayos ionizantes sobre los alimentos como formas de destrucción microbiana e inactivación de algunos parásitos de la carne, así como, carga microbiana banal y patógena dependiendo de su intensidad, la cual debe ser controlada para evitar los efectos colaterales, como alterar el sabor de los alimentos, siendo el peligro de mayor importancia, la alteración del genoma celular cuando se excede en la intensidad de aplicación. De todos los métodos y procedimientos de conservación de la carne y productos cárnicos, los tratamientos por el frío, calor y deshidratación son prácticos, seguros, económicos y más utilizados. 8.2. Conservación por el frío. El frío como factor ambiental dominante en los primeros tiempos de la desglaciación, ha sido utilizado por el hombre como agente de conservación de sus productos de caza y pesca para subsistencia individual y grupal; posteriormente con el devenir del tiempo a la par con la domesticación de un mayor número de animales para consumo, va incorporando tecnología incipiente, doméstica y artesanal; en la necesidad de cubrir mayores necesidades de alimentación de las concentraciones humanas cada vez más densas, mayor consumo de agua y consecuente contaminación y deterioro del medio ambiente. El hombre en procura de asegurar sus medios de subsistencia que cubran sus necesidades proteicas, descubre, mejora y perfecciona técnicas que conducentes a su desarrollo; acelera y perfecciona procesos y métodos de conservación aplicado a los alimentos que consume, inicialmente secos, deshidratados y aquellos con elevados niveles de actividad de agua (húmedos), de estos, las carnes productos cárnicos tienen particular importancia, por su elevado nivel de nutrientes, donde la carga microbiana se multiplica exponencialmente, si las condiciones de ambiente y temperatura lo permiten. El frío es el principal método de conservación, y debe utilizarse teniendo en cuenta los productos y ambientes a los cuales van dirigidos; se puede generalizar, en que hoy no se concibe a nivel doméstico, un hogar sin la clásica refrigeradora (nevera) para conservar alimentos y productos alimenticios de origen animal por excelencia, más aún, el desarrollo industrial del frio ha trascendido hacia la adecuación del microclima en el 87 trabajo (climatización), transporte y hábitat entre otros. En síntesis, el frío es símbolo de conservación y bienestar. El frío aplicado a carnes y productos cárnicos como medio de conservación (refrigeración), retrasa el crecimiento de los microorganismos cuanto más se aproxima al 0oC. La capacidad de conservarse en buen estado carnes refrigeradas, depende del estado higiénico de obtención, aplicación de buenas prácticas de manipulación (BPM), principalmente higiene del beneficio del ganado. Otro factor que influencia en la capacidad de conservación de la carne refrigerada, es la humedad existente en la superficie de las canales/carcazas o piezas; cuando está seca (baja actividad de agua) los microorganismos no se multiplican, por esta razón se orea la carne en el centro de beneficio, para reducir la mayor cantidad de humedad de la superficie de las canales. Cuando la capacidad de enfriamiento es insuficiente y escasa la circulación de aire, se reduce la desecación superficial, ocasionando crecimiento de gérmenes en la superficie de canales y/o piezas. Es fundamental para el control de los microorganismos partir del contaje inicial de carga microbiana del sustrato carne. Fig. 8-1. Contaje inicial de carga microbiana con relación a la conservación de la carne. Así como, de los aditivos, especias y condimentos como materia orgánica de proceso, pero también del estado higiénico-sanitario de equipos y herramientas, higiene de personal, instalaciones y ambiente en el cual se procesa. Fig. 8-1. Contaje inicial de carga microbiana con relación a la conservación de la carne. Fuente: Degenhardt, J. (1980) La capacidad de conservación de la carne puede prácticamente duplicarse almacenándola en atmósfera de CO2, además de desarrollar acción bacteriostática, con el CO2 se consigue una mejor conservación del color, así como retrasa la oxidación de 88 las grasas, a su vez, se recomienda reducir los niveles de iluminación de las cámaras de refrigeración en el centro de beneficio, y ventas al detal, porque este factor también influencia en acelerar la oxidación de las grasas. La capacidad de almacenamiento de carne de las diversas especies de abasto, puede evaluarse sometiéndolas a -1 hasta 20C. y a una humedad relativa de 80-90%. Tabla 8.1. Tiempo de almacenamiento de la carne, a distintas temperaturas de refrigeración. Tabla 8.1. Tiempo de almacenamiento de la carne a distintas temperaturas de refrigeración. ________________________________________________________________ Especie animal - 1 a 00C 2 a 40 C. HR 85 a 90% HR 80 a 85% _________________________________________ ______________________ Vacuno 3-4 semanas < 2 semanas Porcino 1-3 semanas < 1 semana Ternero 1-3 semanas < 1 semana Ovino 1-2 semanas < 1 semana Pollo eviscerado 8-12 días < 6 días -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Wirth y Otros (1992) El frío reduce la velocidad de las reacciones químicas y biológicas de los microorganismos y sus deshechos generados por que pierden actividad, inmoviliza las sustancias muertas y suspende los fenómenos vitales en las sustancias vivas, a su vez, desnaturaliza en el menor grado las carnes y productos cárnicos, pero conservando sus vitaminas, evitando el deterioro rápido, prolonga el período de consumo, facilita el transporte y regulariza precios. La conservación por el frío es dependiente del nivel de temperatura de aplicación, generalizándose como: refrigeración (00C. á 120C.) y congelación (00C a menos); utilizándose en el primer caso, para cortos periodos de tiempo y prolongados en el segundo, sin embargo, la aplicación está sujeta a muchos otros factores como: especie animal, estado y características de la carne y productos cárnicos, así como, tiempo en que debe permanecer en ese estado. Refrigeración y congelación, corresponde a la aplicación de bajas temperaturas. 89 Carnes de bovino, cuando estas deban consumirse en menos de treinta días, refrigeración de -1 a 00 C., por que presentará las mismas características que aquellas beneficiadas el día anterior, sin embargo, se recomienda, no exceder un año como máximo. Las carnes de cerdo no pueden congelarse sin que pierdan su buen gusto, a su vez, al sacarla de la cámara en pocos días se deterioran, en todo caso, debe mantenerse a -30 C. un máximo de veinticinco días. La refrigeración se utiliza para enfriar carnes de ganado bovino que deban transportarse a cortas distancias y/o consumo en menos de treinta días, a su vez, sus características visuales y de presentación (aspecto) se corresponderán con las beneficiadas el día anterior, siempre y cuando las condiciones de higiene y buen manejo mantengan su calidad inicial. Cada microorganismo presenta una temperatura mínima de crecimiento entre 200- 0 0C. Tabla 8-2. Temperaturas mínimas de crecimiento de algunas especies de microorganismos. Tabla 8-2. Temperaturas mínimas de crecimiento de algunas especies de microorganismos: Gérmenes patógenos y potencialmente patógenos ___________________________________________________________________ Género o especie Temperatura mínima de crecimiento 10C. ___________________________________________________________________ Bacillus cerus 10 Staphylococcus aureus 5-13 S. aureus enterotoxinas 10-19 Vibrio parahemolyticus 5-8 E. coli enteropatogenica 8-10 Clostridium botulinum tipo A 10 Pseudomona aureaginosa 9 Salmonella sp. 6 Clostridium perfringens 5 Clostridium botulinum tipo E y algunas cepas tipo B y F. 3.5 - 5 Fusarium, penicilum - 18 90 ________________________________________________________________ Gérmenes indicadores: E. coli 8 - 10 Clepsiela sp, y Enterobacter sp. 0 _________________________________________________________________ Gérmenes que deterioran los alimentos: Bacillus subtilis 12 Streptococus faecium 0 - 3 Lactobacilum sp. 1 Pseudomona fluorescens - 3 Achromobacter sp. - 4 Bacillus psicrophilus, Bacillus insolitus - 5 a -7 Levaduras -12 _______________________________________________________________ Fuente: Forrest et al. 1976. Las temperaturas indicadas corresponden a condiciones óptimas de crecimiento microbiano, sin embargo, influencian otros factores como: Aw, pH, sales, contenido de humo, efectos de calentamiento, etc. por tanto, las condiciones mínimas de crecimiento de los microorganismos, generalmente son más elevadas. El enfriamiento a niveles de congelación, corresponde a temperaturas inferiores a 00 C. donde ciertos microorganismos tienen óptimos niveles de crecimiento, estos son más sensibles al frío durante la fase de desarrollo exponencial; sin embargo, en general el frío no produce destrucción significativa de microorganismos. Una categorización simple, utilizada por los laboratorios de producción, de medios de cultivo y sustratos de comercialización y mercadeo, para señalar márgenes de desarrollo de microorganismos en relación a las temperaturas de óptimo de crecimiento, establece la clasificación siguiente: Gérmenes psicrófilos -2 a 7 C. Gérmenes psicrótrofos 0 a 370 C. Gérmenes mesófilos 10 a 400 C. Gérmenes termófilos 40 a 660 C. 91 La refrigeración y la congelación se fundamentan en la capacidad de extraer “calor” del producto que se desea enfriar, este traspasa su calor a un entorno más frío, a través de conducción térmica, radiación térmica, evaporación de agua, etc. La velocidad de enfriamiento depende de diversos factores, los que son interdependientes, e influencian en la eficiencia de la extracción el calor. Para el cálculo de aplicación del frío, así como descongelación, se recomienda consultar literatura específica de tópicos como: capacidad calórica específica, tamaño y características de la superficie, conductibilidad térmica, coeficiente de transmisión térmica, calor específico y conductibilidad térmica del medio refrigerante entre otras. Las canales/carcazas, inmediato al beneficio, deben recibir tratamiento de frío de refrigeración o congelación según corresponda, a su vez, debe evitarse los “puntos muertos de frío”; la conservación de la carne y productos cárnicos es dependiente, del tiempo y temperatura de almacenamiento, especie animal de la cual procede la carne y tamaño de piezas, siendo que la temperatura constante de almacenamiento, es uno de los factores más importantes para alcanzar uniformidad del enfriamiento. Tiene particular importancia, la refrigeración en almacenamiento temporal y transporte de la carne. Se generaliza que, la conservación por el frío de carnes, se realiza utilizando los dos grandes métodos: refrigeración y congelación según corresponda. La conservación por el frío por refrigeración de productos cárnicos: jamón, jamonada, salchicha, mortadela, y otros productos húmedos que recibieron tratamiento térmico de pasteurización, solamente se utiliza refrigeración como método de conservación. 8.2.1. Refrigeración. El ambiente natural de los climas congelados y fríos utilizó el hombre, como medio de conservación de sus alimentos en sus comienzos y posterior sobrevivencia en la faz de la tierra. Los alimentos que consume el hombre y los animales, son materia orgánica e inorgánica, sustrato para crecimiento y multiplicación microbiana, parte de esta última, en buena medida utilizada para la generación de enzimas que contribuyen en el metabolismo de los organismos vivos, concluyéndose que existe carga microbiana beneficiosa para la salud del hombre e industria, como contra parte, carga microbiana deteriorante y patógena para la que existen afianzadas razones para su control, destrucción e inactivación. Las bajas temperaturas controlan y hasta neutralizan el crecimiento de la carga microbiana en todos los alimentos, en especial carne y productos cárnicos, clasificados como “muy perecibles”. Con el transcurrir del tiempo y el avance la tecnología, se incorporan y adaptan mejores técnicas de conservación: calor, deshidratación, ahumado, uso del salitre entre otros, 92 hasta el descubrimiento del frío artificial “refrigeración” en la segunda mitad del siglo XIX, su tecnificación y generalización a través de la industria, con un dimensionamiento cada vez mayor, para alargar el tiempo de vida útil y disponer de alimentos de calidad en todo momento. En las especies animales de consumo, a partir del beneficio del ganado, se inicia la paulatina pérdida de calor corporal, hasta alcanzar equilibrio con el medio ambiente natural. Si no se detiene la pérdida de calor corporal, la mayor permanencia de calor en las grandes masas musculares, además, como la evaporación del “agua libre” de la carne tampoco es uniforme, se producen aceleradamente variaciones en cambios físicos, químicos y bioquímicos y microbiológicos, durante la transformación del músculo en carne. Esta situación se hace más evidente en los países en desarrollo, a consecuencia de la muerte cruel y sanguinolenta del animal; como medida de prevención, la comercialización de la carne caliente debe realizarse inmediato al beneficio, despiezado, trozado y venta al por menor, cuando se carece de frío en el centro de beneficio. La aplicación de conocimientos tradicionales, contribuyen a prolongar el tiempo de vida útil de las carnes, utilizando técnicas del “mínimo proceso”, Cap. VII. Procesamiento de carnes y productos cárnicos. Como fue mencionado en el Capítulo II, la obtención de carne responde a una secuencia técnica del manejo del ganado y medidas de protección antes, durante y después del beneficio, para obtener canales/carcazas que inmediato al beneficio, reciban tratamiento de frío (refrigeración o congelación), a su vez, debe evitarse los “puntos muertos de frío”; la conservación de la carne y productos cárnicos es dependiente, del tiempo y temperatura de almacenamiento, especie de la cual procede la carne y tamaño de piezas, siendo que la temperatura constante de almacenamiento, es uno de los factores más importantes para alcanzar uniformidad del enfriamiento. Tiene particular importancia, la refrigeración en el almacenamiento temporal y transporte de las carnes. Fig.8-2. Distribución del aire entre las media canales de cerdo, tras la instalación de pantallas-guías de ventilación. Fig. 8-3. Ventilación mejorada colocando un falso techo con orificios y hendiduras. 93 Fig.8-2. Distribución del aire entre las media canales de cerdo, tras la instalación de pantallas-guías de ventilación. Fuente: Prandl, et al (1994). Fig. 8-3. Ventilación mejorada colocando un falso techo con orificios y hendiduras. Fuente: Prandl, et al (1994). El almacenamiento refrigerado de la carne vacuna es importante, tanto para la maduración como para el posterior procesado de la carne. Las cámaras frigoríficas se regulan según se trate de carne envasada o sin envasar. Las temperaturas de las cámaras de almacenamiento deben ser reguladas entre -1 a 20 C., la circulación del aire se debe mantener baja (0,1 a 0,2 m/s) y la humedad relativa ambiental 90%. 94 Humedad más elevada, origina un incremento en el desarrollo de la flora microbiana tolerante al frío, la carne se torna untuosa (sebosa). La disminución de la humedad ambiente por debajo del 90%, favorable desde el punto de vista higiénico, presenta como desventaja, mayores mermas por refrigeración y modificaciones negativas en la superficie de la carne. Para mantener óptima la materia prima, es necesario un mayor control higiénico- sanitario. La industria procesadora de la carne debe recurrir al control de calidad a la recepción de la carne: medición de pH, temperatura, recuento microbiano de superficie (aerobios mesófilos), entre otros análisis de plataforma. Para mantener las características de aceptación de la carne durante la comercialización al detal, se utilizan envolturas de polietileno, polipropileno, celofán, envases plásticos grado alimentos y otros medios de protección, a los fines evitar cambios bruscos de temperatura, en todo caso, la pérdida de frio sea lo más lenta posible. Los productos cárnicos requieren refrigeración para su conservación, estos son empacados en láminas de polietileno de diversa densidad. En otros casos, para mejorar su conservación son empacados al vacío por las empresas de producción, cubiertos con etiquetas atractivas de identificación para individualizar e identificar marcas. Las envolturas contribuyen a la prolongación del tiempo de vida útil de la carne, sin embargo, para mantener su acción de aislamiento del medio ambiente deben asociarse a la continuidad del frío de refrigeración para asegurar su tiempo de vida útil, manteniendo sus características de aspecto, presentación y condiciones higiénico- sanitarias que garantizan calidad. Los productos procesados empacados: jamón, mortadela, salchicha, y otros se conservan en refrigeración, debido a la diversidad de componentes que incluyen en su formulación, cada uno de estos tienen diferentes coeficientes calóricos, por tanto, al final del proceso, se almacenan en ambientes de “estabilización” para favorecer la maduración y uniformización de los componentes, evitando temperaturas bajo 00 C. toda vez que son perjudiciales a los productos, entre estas, la separación de las grasas, decoloración, rancidez, alteraciones de textura, entre otros que corresponden a análisis físico-químicos, valores que deben estar dentro de los parámetros normativos establecidos. Finalmente, determinar el nivel de nitrito residual en productos cárnicos tanto al final de la elaboración como de las existencias en el mercado, para garantizar el tiempo de vida útil del producto, pero también evitar las consecuencias en los consumidores. Tabla 8-3. Almacenaje refrigerado de los alimentos 95 Tabla 8-3. Almacenaje refrigerado de los alimentos ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Carnes y prod. cárnicos Temperatura Periodo de almac. observaciones recomendada (C0 ) máximos ______________________________________________________________________ Asados, chuletas, filetes. 2.2 3-5 días Envuelto c/holgura Molida, guisar y otras 0 - 2.2 1 – 2 días Envuelto c/holgura Jamón entero 0 – 2.2 7 días Envolver firmemente Medio jamón y rodajas 0 – 2.2 3 – 5 días Envolver Jamón enlatado 0 – 2.2 1 año Enlatado Salchichas 0 – 2.2 1 semana Embalaje original Tocino 0 – 2.2 1 semana Envuelto Carnes de emparedados 0 – 2.2 1 – 2 días Envolver firmemente ______________________________________________________________________ Obs. Seleccionado solo carnes y productos cárnicos. Fuente: Bravo, F. (2002). 8.2.2. Congelación. Es el tratamiento por el frio por debajo de los 00C; la congelación permite la conservación de la carne por meses y años, e influencia en el aspecto comercial, al permitir congelar carnes en grandes volúmenes, evitando la saturación del mercado, así como, favorecer el transporte y comercialización nacional e internacional. La congelación es un método eficaz para conservación de canales/carcazas, medias o cuartos, porque se permite la uniformidad de enfriamiento de las masas musculares; en canales de animales mayores, la cobertura de grasa atenúa el efecto directo del frío,, en canales menores (ovinos, caprinos, conejos, aves, etc.) deben protegerse con una funda de lino o cobertura aislante para evitar la “quemadura por el frío”. La congelación es ampliamente utilizada para conservar carnes deshuesadas en grandes volúmenes y ciertos períodos de tiempo, porque permite mantener estable la línea de producción industrial de productos cárnicos, con características de uniformidad de grasa y tejido conectivo, tal es el caso de carne de cerdo para jamones y salchichas, que requieren carne procedente de perniles de cerdo de cierta edad, nivel de grasa de 96 cobertura y peso, es decir, producción de materia prima específica para fabricar productos de marcas de reconocido prestigio comercial y óptima calidad: jamón inglés, salchichas Frankfurt, etc. Existen diversos niveles de congelación dependiendo del producto; con fines de protección se utilizan: cubiertas, láminas, empaques, etc. para que el efecto del frío tenga mayor efectividad y menores perjuicios. Los componentes principales y más importantes de las carnes son los tejidos musculares, conectivo y graso, que tienen diverso grado de terneza, (Cap. VI). El agua libre (Aw) de la fibra muscular es la que por acción de la baja temperatura se congela, cuyo grado de cristalización dependerá, tanto del nivel de temperatura aplicada, como del tamaño, forma de las masas musculares y nivel de engrasamiento entre otros factores; por tanto, el tiempo e intensidad de las bajas temperatura a la cual será aplicada, es dependiente de la utilización final de las carnes. Existen diversos métodos de congelación: por aire, placas, inmersión y nitrógeno líquido entre otros. 8.2.2.1. Congelación por aire. Es el más corriente y comercial, se realiza inmediato al beneficio industrial del ganado, en el caso bovino, se aplica a medias canales y cuartos de canal, siendo el “túnel de congelación”, con una velocidad de aire del 5 m/s o más, en contracorriente de aire frío, es el procedimiento más utilizado. En caso de canales enteros de ovino y especies menores se requiere protección con envoltura (lino, polietileno, etc.) para evitar deshidratación y “quemado por el frío”. 8.2.2.2. Congelación por placas. También denominado “por contacto” es utilizado para carne molida, deshuesada o picada, consiste en extraer cada placa y rellenar con el producto e introducirlas en los espacios respectivos (gavetas) del congelador, se recomienda el rellenado de placas en el menor tiempo posible para evitar pérdida de frío, en todo caso, utilizar ambiente de climatización; el congelado del producto se alcanza en 4-5 hrs. Este método es específico para congelar camarones para exportación y/o conservación por largos períodos de tiempo. 8.2.2.3. Congelación por inmersión en agua helada. Normalmente se usa envoltura para cada una de las piezas del producto, antes de su introducción en solución ultra congelada para evitar el “quemado por el frío”. Es generalizado el uso del chiller (enfriamiento en agua con hielo picado), para enfriamiento de canales de pollos inmediato al beneficio, para favorecer el manejo, transporte y comercialización, con lo que se evita la contaminación, deshidratación de canales y pérdidas de peso. 8.2.2.4. Por nitrógeno líquido o C02. Es efectiva para transporte de carnes a largas distancias, sin embargo, por ser costoso, debe utilizarse solo cuando justifica su rentabilidad. 97 En condiciones prácticas, se recomienda congelación lenta, por tanto, deberá realizarse una descongelación lenta, con lo que se evita alteraciones bruscas de cambio de temperaturas, cuyas consecuencias ocasionan alteraciones en la fibra muscular. Normalmente la congelación se inicia aplicando temperaturas más bajas, hasta gradualmente alcanzar la temperatura de almacenamiento. La ultra congelación se realiza entre - 25 y - 400C, en tanto la de almacenamiento, entre -18 y - 250C. Tabla 8 – 4. Tiempos de almacenamiento a - 20 y - 300C. carne en trozos. Tabla 8 – 4. Tiempos de almacenamiento a - 20 y - 300C. carne en trozos _________________________________________________________________ Especie - 200 C. - 30 0C. __________________________________________________________________________________________________ Vacuno < 12 meses 24 meses Carne Ternero/cordero < 10 meses 18 meses en piezas Cerdo < 6 meses 12 meses Pollo < 12 meses 24 meses ________________________________________________________________ Carne caliente Vacuno 4 - 6 meses Picada* Cerdo < 6 semanas ________________________________________________________________ *Picada + 2% de sal con nitrito para curado Fuente: Wirth y Otros (1992). Durante el proceso de congelación se forman cristales de hielo dentro y fuera las fibras musculares. La velocidad de congelación debe ser superior a 1 cm/h. para formar finos cristales y evitar que destruyan las fibras y membranas en detrimento de la calidad. Tabla 8–5. Clasificación de las velocidades de congelación. 98 Tabla 8-5. Clasificación de las velocidades de congelación _______________________________________________________________________ Tipo de congelación Velocidad teórica de congelación en cm./h. Congelación muy lenta Inferior a 0,2 Congelación lenta 0,2 a 1,0 Congelación rápida 1,0 a 5,0 Congelación muy rápida Superior a 5,0 _______________________________________________________________________ Fuente: Prandl et al (1994) La carne para elaborar productos cárnicos debe obtenerse por deshuesado de canales calientes, inmediatos al beneficio (antes de convertirse el músculo en carne) y someterse a congelación, evitando la multiplicación de la carga microbiana propia del beneficio. En centros industriales que beneficia de ganado bovino, la congelación de canales enteras debe realizarse en contra corriente (túnel de congelación) con temperaturas de -20 a -300C. con una velocidad de 2–3 m/s. Las canales de vacuno alcanzan temperaturas internas de -18 a -210 C. entre 48 y 72 hrs.; durante la congelación se produce evaporación de agua que aparece como escarcha en la superficie de las canales, con ello pérdida de peso de alrededor de 1% de agua de los espacios inter e intra celulares, a pesar de no ser significativa se continuarán estas pérdidas, ocasionando ligera concentración de micronutrientes, más no ocasionará pérdida de nutrientes. La congelación de canales/carcazas produce rigidez, pudiendo ocasionar desprendimiento de algunas masas musculares, sin embargo, favorece el apilamiento y manejo de canales; la solidez de estas determina una tonalidad metálica cuando chocan entre ellas, propio de la congelación alcanzada. La congelación inmediata a la obtención de canales (canales calientes), ahorra energía, por la compensación de las temperaturas tanto superficial e interna de las canales que en promedio es de 270 C. Finalizada la congelación de las canales/carcazas, estas son trasladadas a los almacenes de congelación, donde reciben temperatura de mantenimiento; estos locales deben estar con ventanas cerradas y ausencia de pérdidas de frío que va en detrimento de la calidad de la congelación e indirectamente sobre calidad de las canales. 99 8.2.3. Procesos físico-químicos durante la congelación y descongelación El agua libre (Aw) que se encuentra entre y dentro de las fibras musculares y demás tejidos blandos de la carne, empieza a congelarse a partir de -1,50C, a -70C. se convierte en hielo; a -650C está totalmente congelada y cristalizada, esta agua de la congelación es la que constituye el jugo de la carne, la que al descongelarse contribuirá en gran medida a la jugosidad de la carne. La velocidad de congelación debe corresponderse con la velocidad de descongelación a los fines de mantener la jugosidad, muy apreciada por el consumidor, a una congelación lenta, se recomienda descongelación lenta. Cuando se comienza a congelarse el agua extracelular (pura), se eleva en esta la concentración de iones de sal, lo que origina la difusión del agua intracelular, la consecuencia de esto es un encogimiento de la fibra muscular; si posteriormente la carne que fue congelada lentamente es sometida a una descongelación lenta, entonces las fibras musculares por inversión de la relación osmótica, tienen tiempo de incorporar una gran parte del agua extracelular, la que se hubiera perdido en caso de una descongelación demasiado rápida. En las empresas procesadoras de productos cárnicos, es práctica común el deshuesado de canales calientes, picado, pesado, colocado en cestas e inmediatamente congelado, constituyendo materia prima disponible para el procesamiento. Igual sucede con la carne de cerdo, tocino y grasa, cada uno de estos componentes serán picados, pesados en cestas y congelados, esta materia prima será utilizada según formulación estandarizada para cada producto (jamón, jamonada, salchicha, mortadela, fiambre, etc.), los aditivos y condimentos: sal de mesa, sales de cura, colorantes, estabilizantes, aglutinantes, conservantes, aislado de soya, entre otros, estarán disponibles en cantidades establecidas para cada “batch”, tanque donde se realiza el mezclado, masajeo y maduración en tambor mecánico de acero inoxidable, generalmente de 1.000 kg. Las empresas procesadoras utilizan carne caliente, antes de la presentación del rigor mortis, para evitar la pérdida de jugos (rompimiento de los lisosomas), a su vez, porque el picado de la carne congelada presenta ventajas como el endurecimiento de los tejidos muscular y conectivo, así como fijación de la grasa. El factor más importante que limita el tiempo de almacenamiento en congelación, es la degradación de la grasa (rancidez oxidativa), tal es el caso de carne de cerdo comparado con la de vacuno, en el primer caso, cuando se agrega nitrito a la carne picada de cerdo con 0,75% de sal y almacenada a - 200C., se produce rancidez entre 2 a 3 semanas, debido a que durante el picado se incorpora oxígeno, a su vez, la sal influencia favoreciendo la oxidación de la grasa; en el caso de la carne caliente de vacuno, picada 100 y adicionada 2% de sal con nitrito para curado, envasada al vacío y almacenada en congelación, no presenta alteración alguna durante 4 – 6 meses. En carne congelada sin envasar se produce desecación y pérdida de aroma; con la finalidad de reducir este efecto, se recomienda mantener alto nivel de humedad relativa en la cámara de congelación y lo más bajo posible la circulación de aire. 8.3. Conservación por el calor Este método de conservación de los alimentos y por extensión a la carne y productos cárnicos, corresponde al tratamiento térmico (calentamiento) a temperaturas superiores a los 35 - 370 C. que es la temperatura promedio normal de los animales vivos. El tratamiento térmico, aplicado técnicamente como forma de conservación de los alimentos, data desde los comienzos del siglo XIX, cuando Appert (1810) encontró que la carne podía consumirse, si era calentada en un continente cerrado, sin abrir hasta consumir la carne, por lo que se llamó el método de la Appertización en sus comienzos, dando lugar a la industria de los enlatados, posteriormente fue aplicándose a muchos otros alimentos. La razón fundamental del tratamiento térmico es la destrucción de gran parte de la carga microbiana, con el mínimo cambio de las características organolépticas. Cuando el tratamiento térmico es más acentuado se denomina esterilización, con lo que destruye todas o casi todas las formas de microorganismos, sin embargo, se producen cambios considerables en las características de la carne y los productos cárnicos. El hombre desde sus comienzos necesitó prolongar el tiempo de vida útil de sus alimentos, encontrando diversos métodos entre ellos: aplicación del frío, calor, deshidratación, uso de agentes químicos (sal y nitritos y nitratos) e irradiación entre otros. La temperatura de refrigeración conserva la carne y productos cárnicos manteniendo sus características de productos frescos; en contra parte, el calentamiento, acelera el crecimiento exponencial de la carga microbiana, en los márgenes específicos de cada microorganismo, excedido estos márgenes, el calor produce destrucción desde parcial a total; su efecto depende del coeficiente de conductividad, intensidad de la fuente de calor, acción directa/indirecta de incidencia y estado físico de los productos; el tratamiento térmico, produce estabilidad microbiológica, a través de la inactivación/destrucción de los microorganismos. El efecto calórico necesario para la conservación de la carne y productos cárnicos (valor F), no solamente inactiva y destruye la carga microbiana, sino que tiene efecto directo sobre la composición físico–química, biológica y nutricional; tiene efectos negativos como, desnaturalizar parcial o totalmente la fibra muscular y colágena de la carne, sino también de los aditivos, condimentos y especies en los productos cárnicos elaborados, la intensidad de estas modificaciones depende: de la calidad de la materia prima, tipo y 101 forma del envase, el efecto calórico y tiempo de tratamiento térmico, llegando en extremos a destruir (quemar) la materia orgánica e inorgánica, despidiendo olores oxidativos de los ácidos grasos, amoniacales de los aminoácidos y quemado de la materia orgánica, convirtiéndolos en cenizas. El tratamiento térmico inicialmente produce deshidratación la que debe ser controlada hasta alcanzar el grado de humedad mínimo que evite el crecimiento de la carga microbiana, en estas condiciones mediante el envasado en medios de protección del medio ambiente (polietileno, polipropileno, aluminio, tetrapac, y otros) se consigue su conservación, este calentamiento asociado al envasado vacío, duplica y hasta triplica el tiempo de conservación y vida útil. En carnes y productos cárnicos el tratamiento térmico húmedo es el más utilizado con fines de calentamiento y cocimiento tanto doméstico de preparación de alimentos como con fines comerciales e industriales; depósitos y envases se utilizan considerando la transferencia de temperatura, evitando su efecto perjudicial. Existen diversas formas de secado de carne y productos cárnicos, que en principio corresponde a la deshidratación como forma de conservación; el incremento de temperatura ocasiona tostado, desencadenando características organolépticas de aceptación y atracción visual. Se debe evitar el calentamiento excesivo que altera negativamente la calidad del producto, a su vez, el calentamiento insuficiente disminuirá el tiempo de vida útil. En materia biológica, cada producto tiene un calor específico, el que debe tenerse en cuenta para el cálculo del valor de F, óptimo de temperatura, para evitar pérdidas de aminoácidos y enzimas de los productos. El tratamiento térmico dependiendo del nivel de aplicación corresponde al de pasteurización cuando alcanza hasta los 690 en interior del producto, en el que se inactiva la mayor parte de la carga microbiana y el de esterilización cuando excede los 1000 C.; en el primer caso requiere medidos de protección y refrigeración y en el segundo, se destruye la carga microbiana e inactiva las enzimas y toxinas, en este caso también se requiere medios de protección (envases de vidrio, plástico grado alimentos, aluminio, y otros) para evitar el efecto adverso de la humedad. En carnes y productos cárnicos el tratamiento térmico más utilizado es húmedo, para permitir mantener el mayor número de nutrientes conservando las características físico- químicas, nutricionales y organolépticas. Según el nivel del tratamiento térmico que se administra a los alimentos, se consideran como los métodos más utilizados, la pasteurización y la esterilización, siendo el primero menos drástico que el segundo. 102 8.3.1. Pasteurización. Conocido también como semi conservación, es el método que permite destruir y/o inactivar un gran número de microorganismos, sin embargo, pueden permanecer activos, algunas formas vegetativas, los denominadas “microorganismos termorresistentes”, al crecer y multiplicarse en cuanto las condiciones de temperatura y humedad son favorables, alteran la calidad de los alimentos, más aun, atentan contra la salud del hombre. Anteriormente fue señalado (Cap. V), que la terneza/dureza de la carne es diferente en las especies, siendo de mayor textura del vacuno, y de esta especie las razas cebúes y sus cruces, en relación con las especies menores: porcino, ovino, pollos, etc., esta condición contribuye a la diversa resistencia de los tejidos a la acción de penetración tanto del calor, como a la resistencia microbiana. En este orden, la carne de cerdo, es más susceptible al calor que otras carnes e ingredientes utilizados en la preparación de productos cárnicos, el tratamiento térmico promedio de 68-720C, (en el interior del producto), puede no lo es suficiente para destruir la carga microbiana; también debe tenerse en cuenta, que el tratamiento térmico más drástico, altera las características deseables de estos productos cárnicos; por tanto, los productos pasteurizados necesitan refrigeración desde su producción, almacenamiento y comercialización. La recomendación de “consérvese en refrigeración” inscrita en las etiquetas de los productos pasteurizados, constituye una advertencia que el consumidor debe tener muy en cuenta; otra recomendación señala, “una vez abierto el envase, manténgase en frío y consumirlo en menos de 2-3 días”. A consecuencia de la apertura del envase, ingresa oxígeno, por tanto, microorganismos aerobios mesófilos, mohos, levaduras, así como, coliformes, proteus, staphylococcus, y muchos más, que no solamente deterioran el producto, sino que pueden desencadenar patologías de diversa naturaleza. Tabla 8-6. Pasteurización de jamones tipo York a 750 C., recuentos aerobios sobre agar nutritivo. Los aditivos más importantes que evitan la multiplicación de los clostridios (Clostridium botulinum) son los nitritos y nitratos, que inevitablemente deben tener los productos cárnicos que reciben tratamiento térmico de pasteurización. El nivel de nitratos y nitritos está establecido por la legislación de los países, que debe corresponder con los productos y el tiempo de vida útil. Información adicional en el Cap. X. Tabla 8-6. Pasteurización de jamones tipo York a 750 C., recuentos aerobios sobre agar nutritivo. Pasteurización Temperatura del jamón Recuento bacteriano ( h ) ( 0 C.) _______________________________________________________________________ 103 0 10 1,25 x 106 1 15 2,0 x 106 2 30 2,1 x 106 3 44 1,15 x 106 4 55 2,5 x 105 5 62 7,9 x 103 6 66 700 7 69 < 10 ______________________________________________________________________ Fuente: Lawrie. R. A. (1998) La industria procesadora de productos cárnicos, garantiza el consumo de los productos pasteurizados: jamones, mortadelas, salchichas, etc., al utilizar desde el proceso hasta la comercialización, la refrigeración (1- 40C.) de la materia prima e insumos, para evitar el crecimiento de carga microbiana deteriorante y patógena; si los envases de los embutidos han sido abiertos, el consumo será en un tiempo menor de 5 días por la mayor contaminación a la que quedan expuestos principalmente de mohos y levaduras. En el interés, de reducir los problemas de textura/blandura de los productos cárnicos ocasionados por el tratamiento térmico de pasteurización, se usan métodos combinados: cocción-ahumado, radiación, rayos infrarrojos y empaque al vacío entre otros. 8.3.2. Esterilización. Los microorganismos de importancia para la industria alimenticia en general son las levaduras, hongos y bacterias; todos son de estructura relativamente simple, que se distinguen por sus dimensiones, procesos de reproducción y sustratos de alimentación. Como características importantes se señalan: La Universalidad de su distribución. Se encuentran en plantas y animales, en superficie de tejidos vivos, suelo, agua y aire. Su inmenso poder de adaptación a las más variadas condiciones de temperatura, pH, su capacidad de alimentarse de las más variadas sustancias, y en el caso de bacterias, especialmente su capacidad de sobrevivir en ausencia de oxígeno. La posibilidad de mantenerse viables en forma de esporas; estas esporas se forman cuando las condiciones de sobrevivencia son extremas (temperaturas muy altas o muy bajas, ausencia de humedad, etc.). Las esporas no se reproducen y no ejercen actividad 104 metabólica alguna, hasta tanto, encuentren apropiadas las condiciones de normalidad en temperatura, humedad y nutrientes. La velocidad de reproducción en condiciones favorables a su desarrollo, es en progresión geométrica, siendo logarítmica la fase de crecimiento exponencial. Las levaduras son responsables de procesos fermentativos, prefieren los medios ricos en hidratos de carbono; así, transforman el azúcar en alcohol y gas carbónico. Las levaduras son usadas en muchos procesos industriales, en la preparación de bebidas alcohólicas, alcoholes, acetonas, etc. En las carnes constituye un contaminante accidental, como es el caso de los insumos usados en embutidos, especialmente los almidones y especias. Las esporas de las levaduras no resisten temperaturas superiores a los 600 C. y son eliminadas por la esterilización. Los mohos son formaciones con estructura similar al algodón de colores negro, cenizas, verde, amarillo, blanca o rosada que aparecen sobre el pan, frutas, pudines, jaleas, así como sobre objetos de cuero, madera, paredes y otros. Los hongos pueden sobrevivir en condiciones de pH de las bacterias, por tanto, son aerobios estrictos, este hecho y la baja resistencia térmica de sus esporas garantizan su eliminación por la esterilización. De modo general las levaduras y hongos son destruidos por la esterilización. Las bacterias pueden vivir en temperaturas relativamente elevadas, y sus esporas en algunos casos resisten temperaturas sobre 1000C. por tiempo prolongado. El pH de las carnes es favorable al desarrollo de estos microorganismos, además de causar modificaciones en el alimento, las bacterias también producen toxinas, causa de enfermedades. La eliminación o inactivación de las bacterias es posible solamente mediante la esterilización. El calentamiento de un alimento puede ocasionar modificaciones profundas, así en el caso de carnes, calentamiento intenso y prolongado ocasiona oscurecimiento, formación de gelatina, gusto amargo, pérdida de textura y de valor nutricional. En el caso de embutidos, además de la pérdida de textura puede haber separación de grasas. La eliminación completa de las bacterias y especialmente de las esporas, es incompatible con la obtención de un producto con buenas condiciones gustativas, visuales y nutritivas; por tanto, se tiene que encontrar condiciones en que exista reducción sustancial de las bacterias, compatible con la buena estabilidad y conservación de las características básicas del producto. En carnes y productos cárnicos, la esterilización tiene importancia para conservación de productos específicos por tiempos prolongados a temperatura ambiente: Corned beef, salchichas enlatadas, etc.; desde luego envasados al vacío, los envases y empaques apropiados ocasionan elevación de costos. 105 En el caso de enlatados, el tratamiento térmico, no es la esterilización en el sentido estricto, sino una esterilización comercial para alcanzar estabilidad del producto cárneo, sino que se encuentre exento de toxinas y microorganismos patógenos. Constituye indicador de esterilización eficiente en enlatados el Cl. botulinum, microorganismo que vive en el suelo, vegetales y carnes, en fin, es amplia la diseminación en la naturaleza. Es anaerobio y sus esporas resisten temperaturas sobre los 1000C., produce una de las toxinas más mortales conocidas, no es destruida por las enzimas digestivas. Una vez ingerida es absorbida por el intestino alcanzando rápidamente el sistema nervioso, y causando drásticos efectos neurológicos. La mortalidad por intoxicación con Cl. botulinum es del orden del 68%. Como referencia, para establecer el tiempo y temperatura adecuadas de esterilización para cada tipo de producto alimenticio, será la que es aplicada para destruir una suspensión de Cl. botulinum de 1210C. durante 3 min.; a temperaturas más bajas, el tiempo de tratamiento térmico será mayor y a temperaturas más altas, será menor. En pH7 y a 1210C., el tiempo de 15 min. es suficiente para eliminar los esporos más resistentes del género Clostridium. En márgenes de pH más bajos, se necesita menores temperaturas y tiempos. El Clostridium no sobrevive a pH de 4,5. Los embutidos tienen un tenor relativamente más elevado de sal, que contribuye a controlar la multiplicación de microorganismos en general. Finalmente, en los productos curados, el nitrito es un inhibidor específico de los Clostridium. Determinar el nivel de nitrito residual en embutidos (en laboratorio), permite evaluar el potencial riesgo de estos microorganismos. Los productos que sufren el proceso de esterilización comercial, pueden contener cierto nivel de esporas especialmente bacterias termófilas, una vez abiertas las latas, en productos mantenidos al medio ambiente o en refrigeración moderada, los microorganismos pueden desarrollarse nuevamente, o el producto puede ser re contaminado; sin embargo, la eliminación de clostridios garantiza que el número de esporas presentes es reducido, que el producto enlatado no sufrirá mayores alteraciones y que no están presentes microorganismos capaces de afectar la salud del consumidor. La esterilización es realizada en autoclaves a presión, la descarga y el enfriamiento deben ser controlados. La reducción rápida de la presión puede ocasionar una dilatación brusca del producto y eventual deformación de las latas, durante el enfriamiento se produce una contracción de las latas pudiendo presentarse roturas de las áreas soldadas e ingreso de agua, por tanto, la manipulación de carga y luego la descarga debe ser controlado, para evitar los efectos negativos de la esterilización. 106 Todos los factores determinantes de la calidad en general de los productos alimenticios, son válidos para los enlatados de la carne procesados por esterilización. Un avance adicional para lograr la esterilidad comercial, con deterioro mínimo al producto, se debe al desarrollo de bolsas flexibles esterilizables por el calor (bolsas de autoclave), son laminados múltiples herméticamente sellados. Constituyen ventajas de la utilización de bolsas esterilizables, porque el tiempo de procesado térmico es significativamente más corto que el que se requieren los envases metálicos o de vidrio; la vida útil es comparable a la de un producto congelado, sin necesidad de una cadena de frío tanto para almacenamiento como para distribución, porque existe menos interacción del envase con el producto y hervir en la bolsa esterilizable algunos productos, acelera la preparación y el servicio de comidas. 8.3.2.1. Inactivación de esporas a través del calor Los gérmenes de la familia Bacillaceae, los tipos Clostridium y bacillus, pueden presentarse como esporas resistentes al calor. Las esporas poseen una resistencia mayor a la radiación, desinfectantes y calor que las células vegetativas; estas células pueden ser destruidas a temperatura inferior a 1000 C., a pesar que sus esporas pueden sobrevivir a esa temperatura. La eliminación de microorganismos y sus esporas no se produce de forma inmediata sino logarítmica. En general, la resistencia de los microorganismos al calor es representado por el valor D (tiempo de reducción decimal) y el valor Z. El valor indica el período de tiempo necesario en minutos para destruir el 90% de un determinado tipo de germen con una temperatura constante. Si ensayos similares de calentamiento son realizadas a diversas temperaturas, una curva puede ser trazada, que representa la relación de tiempo y temperatura requerida para destruir una bacteria en particular. El valor Z indica el número de grados Celsius o Farenheit en que la curva de eliminación realiza un ciclo logarítmico. Cuanto más alto es el valor Z, mayor será la resistencia al calor del tipo del germen. En el caso de Cl. botulinum y Cl. perfringens, se trabaja normalmente con un valor de Z de 100 C., esto significa que, aumentando la temperatura en 100 C., el efecto letal se duplica, o el tiempo necesario para la eliminación disminuye en 90%. Por ser el Cl. botulinum un peligroso productor de toxinas, este fue escogido para originar la norma. A fin de proporcionar un adecuado margen de seguridad, es utilizado el concepto -12-D, el efecto letal debe ser tan fuerte que 106 esporas de botulismo por recipiente deben ser reducidos a 10-6, esto es en un millón de recipientes deben sobrevivir solamente 1 espora. La suposición de cada recipiente contiene 106 esporas no corresponde a la realidad, lo que lleva a suponer que el límite de seguridad debe ser lo 107 suficientemente alto, sin embargo, siendo más reales, la seguridad es solo aparentemente alta, ya que el contenido total de esporas en conservas de carne puede ser aún mayor a lo indicado. También, la resistencia al calor (valores D) de otros productores de esporas es mayor. Tabla 8 – 7. Valores D y z de productores de esporas en conservas de alimentos con poca acidez (pH > 4,5) El efecto calórico necesario para la eliminación de esporas puede ser calculado de la siguiente manera: Fs = Dr (log a – log b) En esta fórmula, a, es el contenido de esporas antes del calentamiento; b, es el contenido de esporas después del calentamiento. A 121.10 C. el valor D es indicado como el valor Dr. Las esporas del Cl. botulinum resistentes al calor A y B, hasta ahora encontrados poseen un valor Dr de no más de 0,21 minutos, para reducir una determinada cantidad de gérmenes en 12 potencias de 10, se debe calentar 12 x 0,21 min. = 2,52 min. a 121,10 C. Tabla 8-7. Valores D y z de productores de esporas en conservas de alimentos con poca acidez (pH > 4,5). -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Productores de esporas Valores D (min.) Valores z Autor a) Termófilos Bac. Estearothermóphilus D 1210C. = 4,0 – 5,0 7 STUMBO 1965 Cl. thermosaccharolyticum D 1210C. = 3,0 – 4,0 12-18 STUMBO 1965 Cl. nigrificans D 1210C. = 2,0 – 3,0 STUMBO 1965 B) Mesófilo Cl. sporogenes D 1210C. = 0,1 - 1,5 9 – 13 STUMBO 1965 Cl. botulinum tipo A+B D1210C = 0,1 - 0,21 10 STUMBO 1965 Cl. histolylticum D1000C = 1,0 10 INGRAM 1969 Cl. perfringens D1000C = 0,3 – 20 10 INGRAM 1969 B. subtilis D1000C. = 11,0 7 INGRAM 1969 B. cereus D1000C. = 5 10 INGRAM 1969 B. megaterium D1000C, = 1 9 INGRAM 1969 108 ___________________________________________________________ Fuente: Stiebing Achim (1982) Debido a que la eliminación de esporas comienza con temperaturas menores (generalmente menores de 1000 C.) y que es prácticamente imposible alcanzar los 121,10 C. simultanea e inmediatamente en todos los lugares de la autoclave, fue introducido el valor F como punto de comparación del efecto letal en un min. a 121,10C. (= 2500F.) es indicado como F=1,0; éste, fue escogido como unidad de referencia para el cálculo del valor F en alimentos de baja acidez, tal es el caso de las carnes. En base a la temperatura de referencia fijada y el valor Z, pueden ser calculados los valores letales (valores L) correspondientes a cada temperatura, según la siguiente fórmula: T – 121,10 C. ---------------------- Z L = 10 En este caso, T es la temperatura fijada (temperatura del núcleo), Z = 100C. para el Cl. botulinum y 121,10C. es la temperatura de referencia. El valor L indica el tiempo en otras temperaturas que equivale al efecto de la esterilización de 1 min. a 121,10C. (2500F). Para 1100 C. surge un valor L de 0,077, para alcanzar el mismo efecto letal de 1 min. a 121,10C., serían necesarios 13 min. a 1100C. (1/0,077). El índice de valores letales correspondientes a las diversas temperaturas. conforme se indica en la Tabla 8 – 8. Valores L para temperaturas de 100 a 129,50C., se observa que aumentando la temperatura en 100C., el efecto letal es decuplicado; así, 1 min. a 1000 C. corresponde a un efecto letal de 0,008; 1 min. a 1100 C. = 0,077, y 1 min. a 1200 C. es de 0,774. Tabla 8-8. Valores L para temperaturas de 100 a 129,50C. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 0 C. Valor L 0C. Valor L 0C. Valor L ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 100 0,008 110 0,77 120 0,074 100,5 0,009 110,5 0,087 120,5 0,0869 101 0,010 111 0,097 121 0,975 109 101,5 0,011 111,5 0,109 121,5 1,094 102 0,012 112 0,123 122 1,227 102,5 0,014 112,5 0,138 122,5 1,377 103 0,015 113 0,154 123 1,145 103,5 0,017 113,5 0,173 123,5 1,773 104 0,019 114 0,194 124 1,945 104,5 0,022 114,5 0,218 124,5 2,183 105 0,024 115 0,24 125 2,449 105,5 0,027 115,5 0.275 125,5 2,748 106 0,031 116 0,308 126 3,083 |06,5 0,035 116,5 0,346 126,5 3,459 107 0,039 117 0,388 127 3,881 107,5 0,044 117,7 0,435 127,5 4,354 108 0,049 118 0,489 128 4,885 108,5 0,055 118,5 0,548 128,5 5,481 109 0,062 119 0,615 129 6,150 109,5 0,069 119,5 0,690 129,5 6,901 ------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: Stiebing Achim (1980) A partir de la temperatura de cocción que es de 1000C.; 100,5; 101,0; 101,5 hasta 129,00C., se puede establecer una tabla para determinar el valor L; en base a los resultados alcanzados se puede establecer la curva de temperatura interna en los diversos productos cárnicos, así como, de otros alimentos que requieren tratamiento térmico a nivel de inactivación/destrucción del Cl. botulinum. Información adicional se corresponderá con las características técnicas de la autoclave, así como información específica sobre esterilización de uno o grupo de los alimentos de su género. 8.4. Conservación por control de humedad. Se controla la humedad de las carnes y los productos cárnicos, eliminando vapor de agua, la eliminación de vapor implica siempre aporte de calor, pero no siempre calentamiento del producto (calor de evaporación). 110 El que un producto tome o ceda agua depende de su humedad, de la humedad relativa del aire y de la temperatura. La humedad de equilibrio es aquel grado de humedad en el que el producto no cede ni admite humedad, es decir, la carne sólo se seca (cede vapor de agua). La deshidratación es importante porque suprimiendo la humedad disponible, no solo se evita el crecimiento de los microorganismos existentes en la carne, sino que también puede destruirlos. El agua de los alimentos y por consiguiente de las carnes, no solo puede inutilizarse, eliminándolo directamente, como en la deshidratación, liofilización, sino también incrementando la presión osmótica como en el curado. Las carnes y los productos cárnicos deshidratados, difieren más en las carnes frescas que en las refrigeradas, sin embargo, estas diferencias se reducirán y/o desaparecerán durante la cocción. El control de la humedad se realiza tanto por deshidratación como por liofilización. 8.4.1. Deshidratación/desecación. Es un método primitivo, consiste en dejar secar la carne de los animales domesticados o de otras especies a través de la deshidratación; existe evidencia arqueológica de que el Hombre de Neandertal, secaba en cuevas la carne de mamut, también se utilizó, en algunas regiones de Estados Unidos, México y las culturas altoandinas de Sudamérica. Esta técnica rudimentaria de conservación de los alimentos, es uno de los más antiguos métodos que descubrió y aplicó el hombre; consiste en exponer la carne al sol, o combinación con salado seguido por secado al aire, tal es el caso de la preparación del charqui y chalona con carnes de camélidos sudamericanos, otras formas de secado de carne principalmente de ovino para la obtención de cecinas o tasajo andino, e inclusive, asociado a colorantes y fermentación, es utilizado en diversas regiones del planeta. Desde el punto de vista bioquímico, la diferencia entre la carne fresca y la deshidratada es mínima, si el agua eliminada en la carne deshidratada, puede ser reincorporada nuevamente durante la rehidratación; el grado de reincorporación depende de la capacidad de retención de agua remanente en el músculo, tanto en términos de estructura microscópica como del estado químico de las proteínas musculares. Diversos experimentos se han realizado en deshidratación tanto de carne cruda como precocida, así, la pérdida de agua en ambas reduce simultáneamente los espacios existentes entre las fibras musculares por la disminución del diámetro de la fibra muscular. La velocidad de eliminación de humedad y de la retracción de la fibra muscular es más rápido en la carne precocida que en la carne cruda. En el secado con aire caliente, la característica de rehidratación se pierde en gran parte, a consecuencia de los cambios similares que ocurren durante la desnaturalización por el 111 calor, en consecuencia, el efecto de la temperatura (calor), influencia en la rehidratación. En la deshidratación de carne picada precocida, en si no afecta el tamaño de la partícula de 3-8 mm. de diámetro, pero si, la densidad de carga de las bandejas secadoras, por tanto, afecta el tiempo de desecación, así para reducir el contenido de agua en 5% tarda de 3,5 y 6,5 h, con cargas de 4, 8 y 16 kg/dm3 respectivamente. Otro factor que afecta la deshidratación, es el contenido de grasa, la que inicialmente no influencia pero que gradualmente comienza a retardar la velocidad del secado, cuando el contenido de grasa es inferior al 35% del peso seco, se puede obtener carne deshidratada de contenido acuoso satisfactorio, en un secadero continuo de aire caliente, a un tiempo fijo de operación, a pesar de la variabilidad del contenido graso. En el aspecto organoléptico se señala que el almacenamiento a largo plazo de la carne deshidratada, esta debe ser comprimida con la finalidad de eliminar todas las bolsas de aire y humedad y conservarse en recipientes herméticamente cerrados a prueba de humedad, para tal caso, debe utilizarse latas o envases metálicos que permitirá su conservación alrededor de 12 meses a 150C. En ausencia de oxígeno, los cambios negativos pueden presentarse con la reacción de Maillard, debido a que los grupos carbonilo de los azúcares reductores, reaccionan con los grupos amino de las proteínas y aminoácidos sin catálisis enzimática; a consecuencia de ello, presenta la carne una coloración marrón oscura y sabor amargo a quemado. Debido a la reacción de Mailllard, la carne deshidratada puede comenzar a ser desagradable a los 6 meses si se almacena a alta temperatura. En presencia de oxígeno, el almacenamiento de la carne deshidratada a alta temperatura, determina la aparición progresiva de palidez y amarillamiento como consecuencia de la transformación de la hemoglobina en pigmentos biliares, surgiendo además olor harinoso debido a la oxidación de las grasas. Generalmente, la humedad de la carne deshidratada es demasiado baja para permitir el crecimiento microbiano, pero cuando esta se eleva a más del 10%, después de algunas semanas puede aparecer crecimiento de mohos Penicillium y Aspergillus sp., por lo cual, medidas relacionadas con la limpieza, higiene y sanitización tienen particular importancia, antes, durante, después del procesamiento y conservación de los productos cárnicos deshidratados, contribuyendo al alargamiento del tiempo de vida útil. En la región altoandina del sur del Perú y Bolivia, desde tiempos ancestrales, se consume carnes de las especies de camélidos sudamericanos llama (Lama glama) y alpaca (Lama pacos), posteriormente de ovinos traídos por los españoles durante la conquista y su adaptación al medio, ha permitido fortalecer su economía doméstica y familiar. 112 El consumo de carnes de estas especies en la región generalmente es como carne fresca, sin embargo, también se elaboran productos con “mínimo proceso”, los más representativos son charqui, chalona y cecinas. Los productos se elaboran a partir del despiece y deshuesado de las canales/carcazas, según preferencias, las piezas con o sin hueso son salados a saturación, la exposición al sol y vientos fríos dominantes permiten la deshidratación natural, hasta alcanzar peso aproximadamente constante en el tiempo e iniciar el consumo y comercialización con dominancia en la región. Corresponde a la técnica del seco-salado en esta zona fría, helada y con fuertes ventiscas, una intensa deshidratación, que se corresponde con los principios básicos de liofilización, lo cual produce una drástica reducción de la actividad de agua (Aw) permitiendo alargar el tiempo de vida útil, a su vez, concentración de proteína. Esta técnica de deshidratación como forma de conservación del seco-salado es ampliamente utilizada en el medio rural en todo el país, aplicado a carnes de las diferentes especies domésticas: ovino, caprino, porcino, cuy, etc., así como animales de caza, estas última con mayor incidencia en la región de la selva del país. A las carnes frescas previamente debridadas y sajadas con o sin hueso, se incorpora sal a saturación, al mismo tiempo se pueden adicionar: colorantes: achiote, azafrán, ajíes, y otras yerbas aromáticas que permiten mayor presentación y atracción, son extendidas en cuerdas y expuestas en ambiente natural y sol hasta completar su deshidratación, los productos son conocidas como “cecinas”. Estas carnes secas cocidas para su consumo son asadas al carbón, a la leña u otras formas de preparación, destacándose la cecina shilpida característico de la región de la libertad. Debido a las condiciones higiénico-sanitarias, rusticidad de su elaboración, limitaciones en manejo de tiempos y temperaturas, los productos seco-salados charqui, chalona y carnes secas, tienen limitada importancia los resultados de valores físico-químicos y microbiológicos de caracterización y estandarización. 8.4.2. Liofilización. Es una técnica de deshidratación por el frio, un proceso común en la industria alimentaria conocido como secado por congelación, el cual tiene la virtud de mantener todas las propiedades organolépticas de los alimentos, en este caso de carnes y productos cárnicos. La liofilización, es un proceso de secado por sublimación, desarrollado para reducir las pérdidas de los compuestos responsables del sabor y el aroma en los alimentos, los que se pierden durante los procesos convencionales de secado. 113 El proceso de liofilización consta principalmente de dos pasos; el primero consiste en congelar el producto y en el segundo paso, el producto es secado por sublimación directa del hielo, bajo presión reducida. Indicado como el método más suave para desecar carne. Es una forma avanzada de deshidratación que permite la extracción del agua libre (Aw) de los alimentos, en este caso de la carne y productos cárnicos, de tal manera, de quedar detenidos todos los procesos de alteración. Un envasado aséptico y sellado al vacío, evitan la acción de factores ambientales (humedad relativa y oxigeno), de tal manera, que se puede conservar a temperatura del medio ambiente y permitir su restauración con todas las características sensoriales de carne fresca, así mismo, prolongar su tiempo de vida útil (1-2 años); como contra parte, los elevados costos del proceso, limitan la producción industrial y uso comercial a gran escala. Este método de conservación de alimentos basado en eliminación de agua libre (Aw), que en carne fresca se encuentra entre 98 - 99 Aw, es reducida al < 0,25, corresponde a un producto completamente seco; es un producto de gran aceptación por mantener sus características organolépticas de color, flavor y muy buena aceptación, esta debe ser envasada al vacío para evitar la absorción de la humedad relativa del ambiente; en tales condiciones, no sufre modificaciones bioquímicas ni microbianas, por tanto, no necesita refrigeración para su conservación, si esta carne es rehidratada (agregado del agua extraída), alcanza sus características similares a los homogenizados de carne caliente no liofilizada. El proceso del liofilizado consiste en el picado uniforme (hojuelas) y salado de la carne en capas finas (1 cm), llevado a una congelación de -35 a -400C., secado al vacío de 2x10- 1 Torr. (Torricelli: medida de presión) para obtener hojuelas totalmente deshidratadas, estas enfriadas deben ser empacadas al vacío, para evitar la absorción del agua del ambiente. Las hojuelas de carne liofilizada, rehidratada con la misma cantidad del agua-hielo (1:1) triturado en cutter con todos los aditivos y condimentos se obtiene el homogenizado (masa) para embutir. Concluido el procesado del producto deseado, el embutido no presentará diferencias con aquel elaborado a base de carne caliente; sin embargo, esta tecnología es poco utilizada desde el punto de vista práctico y comercial, por tratarse del elevado costo de los equipos de tecnología avanzada, contrastando con la rentabilidad de metodología tradicional. Un proceso rudimentario de liofilización fue inventado por los incas para la fabricación del chuño (papa liofilizada) y charqui (carne de llama) 200 años A. C. Esta técnica fue aprovechada posteriormente por los vikingos para la conservación del pescado arenque. A mitad del siglo XIX reaparece en escena este procedimiento por la necesidad de conservación de tejidos animales y vegetales, debido a los trabajos de Pasteur y otros 114 científicos. En 1943 el profesor Alexander Fleming le atribuyó formalmente el nombre de proceso de liofilización. Desde los años 70’s más de 400 diferentes alimentos se liofilizan y comercializan. La liofilización no altera la estructura físico-química del material, pero permite su conservación indefinida sin cadena de frío, con menos del 15% de humedad y alta estabilidad microbiológica. A diferencia de lo que ocurre en el secado por calor; con la liofilización del alimento, el encogimiento es mínimo, el aspecto, textura, sabor y aroma no se pierden, se intensifican y se mantienen las características nutricionales. Es ideal para conservar productos alimenticios, farmacéuticos y biológicos, Si para un investigador liofilizar es extraer más del 95 % de agua, para un comerciante significa, llevar diez veces más mercancía, pero sin unidad frigorífica, sin embargo, como se ha señalado, consumir productos liofilizados y secados por el calor, corresponde evaluar precios y calidad, los que se ubican generalmente en razón inversa. 8.5. Conservación por agentes químicos. 8.5.1. Nitritos y nitratos. Utilizados en carnes y productos cárnicos, los nitratos y nitritos, conocidos como “agentes del curado”, se encuentran entre los más importantes aditivos que fijan el color relativamente estable y característico de carne curada, modifican el sabor y olor de carne fresca y salada a la de carne curada y contribuyen a evitar la rancidez oxidativa, aumentando su estabilidad al almacenamiento; sin embargo, nitritos y nitratos como agentes químicos, también desempeñan funciones de conservantes en cuanto que su acción, ayuda a controlar la carga microbiana patógena, así como evita los efectos toxicogénicos del Cl. Botulinum, uno de los microorganismos termorresistentes que atenta contra la salud pública. A continuación, se señalan los efectos que desencadenan los nitritos y nitratos en carnes y productos cárnicos. 115 8.5.1.1. Desencadenamiento de color. Al adicionar solución de cura, los pigmentos de la carne son modificados en presencia de nitratos y nitritos de sodio/potasio, de acuerdo con las siguientes reacciones: Fuente: Coretti (1971) La etapa de transformación de nitrato a nitrito es debido a la reducción del primero por las bacterias presentes en la carne, además del tipo y número presentes, la velocidad de reducción depende del metabolismo de esas bacterias, del tenor de sal, de la temperatura, pH y humedad. La reacción de reducción de nitrito a óxido nítrico, es de naturaleza química y se presenta rápidamente en solución acuosa de pH 5,4 a 5,6 condición normal en la carne. El óxido nítrico es un gas y puede volatilizarse en la atmósfera, a menos que se forme compuestos en presencia del pigmento de la carne, básicamente dos factores afectan esta reacción: el aumento de la temperatura y la disminución del pH aceleran la velocidad de conversión. En el procesamiento, el límite superior para la temperatura, es el punto en que el pigmento mioglobina es desnaturalizado, aproximadamente a 630 C. A escala de laboratorio, cerca de 25–30 ppm de nitrito residual son necesarios para combinarse con todo el pigmento de la carne; cantidades superiores son utilizadas como medida de seguridad para cubrir pérdidas y superar la tendencia de oxidación del pigmento formado. El óxido nítrico derivado del nitrito, se combina con la metamioglobina o mioglobina para desarrollar el pigmento de color rojo, a nitrosomioglobina de producto curado y no cocido. 116 Cuando se calienta la nitrosomioglobina se convierte en un pigmento relativamente estable, el nitroso hemocromo responsable por el color rosado característico del producto curado y cocido, si bien estable al calor, este pigmento presenta gran sensibilidad a la luz y a la oxidación, necesitando por tanto protección contra la luz, o embalaje al vacío y mantenerse a baja temperatura (refrigeración) el producto. El descenso excesivamente rápido del potencial redox, y el valor demasiado rápido alcanzado de este potencial, producen deficiente estabilidad del color del embutido crudo. Fig. 8-4. Influencia del potencial redox sobre la estabilidad del color en el embutido crudo. El enrojecimiento es influenciado, por la velocidad e intensidad de la acidificación, cuando esta se produce con demasiada rapidez, haciéndose muy intensa, puede haberse producido una alteración de este enrojecimiento a consecuencia de la acción de la microflora reductora de los nitritos, muy sensible a los ácidos, consecuencia de esta situación puede dar lugar a que el embutido permanezca gris, se enrojezca defectuosamente, o presente una deficiente coloración de conservación. La acidificación tiene influencia en la ligazón y aumento de la consistencia de los embutidos crudos, los cuales, para poderse cortar en rodajas, deben presentar una textura sólida; constituyen la excepción los embutidos para untar. Las proteínas musculares que se producen durante el picado y situadas entre las partículas de carne y tocino, tienen un rol decisivo en la ligazón o trabazón. A estas proteínas musculares que se disuelven con la sal, se encuentran en estado soluble, se denominan como de “sol”, al descender el pH, se modifica el estado de la proteína que pasa a un estado gelatinoso denominado de “gel”; en este estado se consolida la masa del embutido con todos los componentes, quedando el embutido compacto, a este estado se señala que se ha producido el cambio de sol a gel, lo cual se ha debido a la adición de la cantidad adecuada de sal a un pH de 5,3 a 5,4; a su vez, la paulatina deshidratación del embutido por exudación, hasta alcanzar la pérdida de agua, estado en el cual se ha alcanzado la maduración necesaria para su comercialización y consumo. Asociado a todo esto, debe considerarse el necesario manejo higiénico-sanitario de materia la prima, personal, material, herramientas y ambiente a los fines de evitar que carga microbiana proteolítica sensible a un pH bajo, desencadene defectos en la coloración, trabazón y la aromatización que debe alcanzar el embutido durante el proceso y maduración. 117 Fig. 8-4. Influencia del potencial redox sobre la estabilidad del color en el embutido crudo. Fuente: Coretti (1971) El nitrito se combina con la sustancia reductora y ésta ayuda a desarrollar el color de la carne curada más rápidamente. La velocidad y extensión de la desactivación del nitrito residual también son aumentados por la adición de ascorbatos o eritrorbatos. Las salmueras de curado que contienen fosfatos (especialmente polifosfatos), se han usado especialmente para aumentar la capacidad de retención de agua del beicon y jamones. En algunos casos el efecto puede deberse a un pH elevado, aunque se indica que el pirofosfato posee un efecto específico, porque se parece al ATP e interactúa con la actinomiosina. También se señala, que los polifosfatos aumentan la capacidad de retención de agua al secuestrar iones de calcio. Estos reductores son eficientes inhibidores de las reacciones que comprende la combinación del nitrito con aminas para formar nitrosaminas. La concentración final del nitrito es de difícil control, cuando se parte de una cura apenas de nitrato, un exceso en la producción de nitrito puede resultar en la llamada “quema por el nitrito” u oxidación de pigmento curado, la situación inversa también puede ocurrir, o sea cuando una cantidad insuficiente de nitrito es producida durante la cura del producto, se tiene una cura interna pálida, la cual tiende a decolorarse rápidamente cuando expuesta al oxígeno. El nivel de nitrato necesario para producir la “quema” es grandemente dependiente del pH del producto por ser más reactivo en condiciones de pH ácido. De esa manera, la 118 “quema por el nitrito” puede ser observada más frecuentemente en productos madurados que en productos no madurados. En soluciones de “cura larga”, se emplea mezclas de nitratos y nitritos, el nitrito tiene una acción rápida inicial y el nitrato por su degradación lenta, permite el mantenimiento subsecuente del color durante el almacenamiento y comercialización del producto, con tal finalidad, las empresas responsables determinan el nivel de nitrito residual para evaluar calidad de sus productos cárnicos, sin descuidar de mantener la cadena de frío. 8.5.1.2. Modificación del flavor y textura. La carne curada con nitrito presenta diferencias en cuanto a flavor y tiempo de vida útil en relación a la carne fresca. El hierro es un catalizador activo de indeseables reacciones de oxidación en lípidos produciendo flavores rancios. El nitrito forma complejos y estabiliza el hierro en estado ferroso, así es el efecto antioxidante del nitrito en la cura de carne. Hay varias especulaciones de que el nitrito pueda contribuir en el flavor vía formación flavor-compuestos a través de la reacción de Maillard con carbohidratos. Los efectos del nitrito en la textura si realmente existen, pueden incorporar cambios en las estructuras de las proteínas, cuando estas se integran con el nitrito. 8.5.1.3. Influencia sobre el Clostridium botulinum. No hay duda en cuanto al efecto extremamente benéfico del nitrito como agente de prevención del botulismo. Aparentemente 100 ppm de nitrito son necesarios para su efecto inhibitorio, en cuanto desarrolla complejas interrelaciones entre niveles de nitrito, pH, concentración salina, nivel de ascorbatos y la resistencia del Cl. Botulinum. Usualmente 120 a 150 ppm de nitrito son adicionados y recomendados para el desarrollo rápido del color e inhibición del Cl. Botulinum, siendo el nitrito residual menor que 30 – 40 ppm. Niveles elevados de nitratos y nitritos de sodio o potasio en el curado de carnes y productos cárnicos son perjudiciales a la salud del hombre, por la generación de nitrosaminas. Información adicional en Cap. X. A consecuencia de las bondades que genera su utilización en productos cárnicos curados, principalmente escaldados y cocidos, así mismo, afianzadas razones motivan evitarlo. El problema principal radica en los niveles mínimos de nitratos y nitritos que deben utilizarse en embutidos. Investigaciones con equipos de avanzada tecnología y utilizando métodos microanalíticos, microbiológicos y cromatográficos, permiten determinar niveles mínimos de nitrito residual, para establecer el tiempo de vida útil, asociado con el empacado al vacío, uso de refrigeración, así como, acatar las normas de la legislación establecidas. 8.5.2. Nitrito residual en productos cárnicos. Los nitratos no son tóxicos para los mamíferos, a no ser que tenga lugar una ingesta masiva de los mismos o se transformen en nitritos 119 por acción de las bacterias digestivas; sin embargo, si constituyen riesgos los derivados del uso de nitratos y nitritos como aditivos en los productos cárnicos, derivados de su propia ingesta, ya que pueden dar lugar a problemas de tipo alérgico, actuar como agentes vasodilatadores (consecuencia de su efecto vasomotor) e incluso pueden provocar situaciones de metahemoglobinemia como consecuencia de la formación de metahemoglobina a partir de la oxihemoglobina. La mayor importancia del empleo de los nitratos y nitritos en productos cárnicos, radica en la posibilidad de que estos actúen como precursores en la formación de nitrosaminas cancerígenas, tanto en el alimento como a nivel orgánico, siempre y cuando se den las condiciones adecuadas para su formación. Teniendo referencia en la legislación americana y europea, los diversos países han establecido niveles de nitrito residual en los productos cárnicos, a los fines de controlar los niveles permitidos. Tabla 8-9. Niveles de nitrito residual en productos cárnicos en diferentes países. Tabla 8-9. Niveles de nitrito residual en productos cárnicos de diferentes países. _____________________________________________________________________ País Nitrito residual (ppm). Año de estudio _____________________________________________________________________ Reino Unido <0,2 - 123 en beicon 1997 <0,2 - 170 en otros ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 0-09: 59% muestra de productos crudos curados 1995 y 56% muestras de productos curados cocinados. Francia 0-9: 74% muestras de productos crudos curados 2002 y 78% muestras de productos curados cocinados ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bélgica 20 2002 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Irlanda 0-50 en beicon 2001 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 120 Alemania <20 (85% muestras). 2001 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- USA 0-272 (media 52,5) White (1975). 10 (ascorbato residual Cassens (1997) 200 ppm) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- España <1,5 en jamón curado Antequera (1990) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: Ventanas, S. (2004). Reacción de formación de nitrosaminas como consecuencia de la interacción entre el ácido nitroso y una amina secundaria. R2NH + N2O3 R2N-N=O + HNO2 No obstante, la utilización de estos conservadores debería mantenerse en los niveles mínimos necesarios para garantizar su efecto inhibidor frente a microorganismos patógenos de alto riesgo como Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus y Salmonella spp Información relacionada a la bioquímica de generación y metabolismo de nitrosaminas, requiere consulta específica. 8.6. Conservación por irradiación La radiación, es un método de conservación de alimentos, también denominado “pasteurización fría”, corresponde a los efectos de las radiaciones electromagnéticas sobre las proteínas, las que varían en función de la longitud de onda y de la energía. Las radiaciones ionizantes pueden producir modificaciones de conformación, roturas de enlaces covalentes, oxidación de residuos de aminoácidos, ionización y si el nivel energético es suficiente, pueden llegar a la rotura de las uniones disulfuro. Muchas de estas reacciones se ven potenciadas por la radiólisis del agua. No obstante, la magnitud en que estos cambios se producen, depende de la radiación absorbida. El Gray (Gy), es la unidad para medir la dosis de radiación absorbida por un tejido biológico atravesado por una radiación. (1 Gray = 1 Joule / kg.). Altas dosis o Radapertización > 10 KGy, es similar a la esterilización comercial. Medianas dosis 1-10 kGy similar a la pasterización: Destruye microorganismos como la listeria y salmonella. 121 En alimentos está autorizado aplicar radiaciones ionizantes hasta de un máximo de absorción de 10 kGy, pero, por ejemplo, la higienización de alimentos listos para su consumo puede conseguirse con valores del orden de 1,5 – 3 kGy. que apenas ocasionan cambios detectables. Las ventajas de las radiaciones ionizantes para la conservación de alimentos incluyen su alta eficiencia en la inactivación bacteriana, el bajo cambio químico total que causan y el apreciable grosor del material que puede ser tratado después del envasado en recipientes, incluso metálicos. Las carnes conservadas por irradiación, son de calidad superior que las carnes procesadas térmicamente (enlatados), desde luego, utilizando la intensidad de radiación establecida y autorizada en las normas nacionales e internacionales. Las radiaciones electromagnéticas se utilizan contra la carga microbiana deteriorante y patógena de los alimentos y de estos carne y productos cárnicos principalmente. Diversos métodos se utilizan para su destrucción, detención, neutralizar e inactivar la carga microbiana y sus efectos, entre estos: tratamiento por el frío, calor, desecación, agentes químicos, así como, combinaciones de estos para potenciar su efecto. Medidas preventivas como la aplicación de las BPA, BPM y en los últimos tiempos el sistema HACCP, se utilizan para eliminar, en todo caso reducir/controlar la carga microbiana; sin embargo, resultan un fracaso al no aplicarse un tratamiento bactericida correctivo en el punto final, que podría eliminar los contaminantes microbianos patógenos, que pasan a través de las medidas preventivas no letales, en los niveles de beneficio y/o procesado de carnes y productos cárnicos. El calentamiento, la medida tradicional de control correctivo, no es una opción para los productos que se venden crudos, incluso las operaciones tradicionales del procesado de carne que controlan con éxito otros patógenos microbianos, pueden fallar al aplicarse en patógenos nuevos o emergentes. Utilización importante constituye la radiación (pasteurización fría), como una alternativa potencial para la inactivación o destrucción de parásitos, para eliminar bacterias patógenas, para reducir el número de microorganismos de deterioro, para conseguir ampliar la vida comercial, eliminación de esporas bacterianas y alcanzar la auto estabildad de los productos. Los problemas de seguridad asociados con carnes, no están limitados a carnes frescas, porque puede presentarse contaminación cruzada desde que el alimento está crudo hasta cuando está cocido y una inadecuada manipulación de productos cocidos a niveles del consumidor e institucional, tienen la culpa de muchos brotes de envenenamiento de alimentos. 122 Los precocidos listos para consumo, a veces sin nitritos en carnes “listos para microondas” se venden descongelados, incluyendo algunos productos indicados como “bajo vacío”, también representan amenazas a la salud pública. El peligro potencial que estos productos originan, no solamente es la incidencia común del abuso de temperatura, e inadecuada manipulación de los minoristas, sino especialmente por los consumidores. Las temperaturas de refrigeración adecuadas y continuadas son esenciales para minimizar el peligro por botulismo en alimentos. Se conoce que una vida comercial larga por encima de las temperaturas de congelación, proporciona las condiciones adecuadas para el crecimiento de Listersia monocytogenes en productos cárnicos precocidos contaminados con este patógeno. En la actualidad no existe un tratamiento de pasteurización post-envasado completamente operacional, tan efectivo como la irradiación, capaz de eliminar estos peligros, sin necesidad de temperaturas elevadas. 8.6.1. Efectos de la radiación ionizante en carnes. La radiación ionizante afecta a los organismos vivos de tal modo que depende de la dosis total absorbida, de la velocidad a la que la dosis es recibida y de las condiciones medio ambientales durante la radiación; la dosis total absorbida, a su vez, varía con el tamaño del organismo objetivo. Las propiedades antiparasitarias y bactericidas altamente efectivas de la radiación ionizante, además del hecho de que esta forma de energía, se puede aplicar a carnes rojas y de aves, con solo un aumento despreciable de la temperatura y sin una alteración de las propiedades físicas, químicas o sensoriales del producto, lo hacen un proceso ideal para la descontaminación del músculo antes de su conversión a carne. Dependiendo de la dosis aplicada, desde los niveles más bajos hasta los más altos, el proceso de irradiación permite la obtención de carnes rojas y blancas, libres de parásitos de larga duración, libres de patógenos o estériles Se ha demostrado que dosis de irradiación de 0,15 – 0,30 kGy aplicada a carne de cerdo infectada de Trichinella spiralis bloqueó la maduración de larvas ingeridas en el intestino del huésped, evitando la progenie y multiplicación. La radio sensibilidad de las larvas no fue afectada por la edad o el envasado en bajo vacío y las larvas irradiadas fueron incapaces de recuperarse durante el almacenamiento de la post irradiación de la carne. Las larvas no solamente de T. spiralis, sino también de otros parásitos que puedan estar presentes en carnes rojas y blancas, tales como el Toxoplasma gondii, Cysticercus cellulosae y varias tenias, se pueden inactivar mediante dosis bajas de radiación: 0,10 – 0,2 kGy para inactivación y 0,30 - 0,60 para destrucción, dependiendo del tamaño considerablemente más grande de las larvas parasitarias en relación con las bacterias o 123 virus; se ha reportado que dosis por encima de 0,4 kGy se utilizó para destruir larvas de T. spiralis enquistadas en el músculo y que la radiosensibilidad de varias cepas de diferentes huéspedes en diferentes regiones fue la misma. El término “seguro triquina” indica que la carne de cerdo tratada de este modo podría ser segura incluso en el caso de presencia e ingestión de larvas viables, debido a que los sobrevivientes podrían ser sexualmente estériles, por tanto, la incapacidad de reproducirse y de dar origen a una segunda generación de larvas infectivas en el tracto digestivo humano, por lo que, el ciclo infectivo de este parásito en los humanos podría interrumpirse de un modo efectivo. La irradiación de carne fresca de cerdo a 0,3 – 1,0 kGy inactiva larvas de T. spiralis, dosis que fue aprobada por la FDA (Federal Drug Administration) en 1986, sin embargo, el proceso no ha sido fundamentalmente aplicado por garantías de seguridad alimentaria, razones económicas y comerciales. Para ampliar la vida comercial y eliminar los microorganismos patógenos tales como Salmonella, Yersinia y Campylobacter se requieren dosis de radiación de 2,5 - 5,0 kGy, dosis que podrían ofrecer a los consumidores carne de cerdo “pasteurizada”, duradera y segura, además de destrucción de triquina y otros parásitos, sin embargo, para la destrucción de solamente triquina en carne fresca, puede utilizarse la congelación a - 200 C. por 10 días y mediante tratamiento térmico severo durante el procesamiento de esta materia prima. Una amplia investigación ha sido llevada a cabo durante años, sobre dosis de radiación requerida para la reducción en el número o la destrucción de varios microorganismos significativos para la salud pública en carnes y aves, sin embargo, fundamentadas razones existen para limitar su aplicación práctica. Tabla 8.11. Dosis de radiación 12Da para bacterias seleccionadas en productos cárnicos y avícolas bajo condiciones específicas Tabla 8. 10. Dosis de radiación 12Da para bacterias seleccionadas en productos cárnicos y avícolas bajo condiciones específicas. _____________________________________________________________________ 124 Microorganismo Producto y condiciones 12D (kGy) Aerononas hydrophila Carne triturada vaca, aire 20C. 1,5 Camphylabacter jejuni Pasta de pollo -150C. 1,0 Esporas de Cl. botulinum Cerdo, jamón, pollo envasado al vacío, -300C. 38,0-48,0 Carne de vaca enlatada (0,75%), NaCl, 0,38% fosfato, 300C 41,2 Carne de cerdo -300C: 43,7 Pollo enlatado -300C. 42,7 Salmonella sp. Pollo congelado, deshuesado mecánicamente 4,0 a Dosis de radiación requerida para reducir el número en 12 ciclos log.10. Fuente: Molins, R.A. 2004. Aun cuando amplias investigaciones se han realizado, en relación dosis de radiación de diversa intensidad y tiempos en los patógenos más importantes, la experiencia ha demostrado que la resistencia a la radiación y la resistencia al calor de los microorganismos no es la misma, cuando se realiza en simples laboratorios, toda vez que contrastan, cuando estos agentes se encuentran en sistemas más complejos, donde están rodeados de proteínas, grasas e hidratos de carbono que tienden a proteger a los agentes microbianos contra los daños de la radiación, o ayudan a estos a recuperarse de los daños ocasionados por la radiación; así mismo, poco se conoce del efecto de la radiación contra células bacterianas vegetativas y esporas en productos cárnicos y de aves. Como todos los métodos de conservación de alimentos, es de esperar que el uso en cada uno de ellos, produzca un mayor número de beneficios en relación a los adversos; según este resultado, se utilizaran y perpetuarán en el tiempo, en base a las investigaciones físico-químicas, microbiológicas y sensoriales entre otras características de valoración, verificación, y aprobación, por los organismos internacionales: el Codex alimentarius, la FDA, ICSMF, y otros, que permanentemente valoran estos métodos, a través de comités, según los grupos de alimentos, a los cuales tienen representación los países signatarios. 125 Las radiaciones ionizantes, producen iones y otras moléculas excitadas químicamente en el medio de exposición, este efecto químico es el primero, pero no el único, ya que muchos no son beneficiosos y deben ser sopesados frente a la acción microbiana. Muchas de las moléculas activadas pueden reaccionar de forma inusual, formando radicales libres, polímeros y en presencia de oxígeno, peróxidos; en las carnes que tiene una fase acuosa importante, también pueden producir indirectamente destrucción de moléculas orgánicas, en gran medida a través de su reacción con los átomos H y radicales OH de las moléculas del agua irradiadas, reduciéndolos u oxidándolos respectivamente. La alteración de las moléculas producidas por la irradiación, es aproximadamente proporcional a su tamaño molecular. Las moléculas de DNA son muy grandes, a su vez, esenciales para la supervivencia bacteriana, son particularmente vulnerables, porque los nutrientes derivados de la digestión de proteínas, carbohidratos y grasas tienen masas moleculares relativas (M) de 150 a 200 D (Dalton, es la unidad de masa de las proteínas), el daño que sufren es de alrededor de una millonésima de la soportada por el DNA, así, una dosis esterilizante que reduce el número de Cl. botulinum de 1012 cambia solamente alrededor del 0,2 % de las proteínas, el 0,3 % de los carbohidratos y el 0,4 % de los lípidos en el producto irradiado. La radiación en el producto congelado reduce todos los cambios en un 75%. Las proteínas son los constituyentes principales de la carne y de esta los aminoácidos, por tanto, los cambios que producen las radiaciones ionizantes, están determinados por su naturaleza (composición) de estas, así como de la intensidad de las dosis aplicadas; sin embargo, el efecto en la carne es inferior al que sufrirían otros alimentos, toda vez, que gran parte del agua que contiene está “ligada”, limitando así las reacciones secundarias, como la radiólisis del agua, además, contiene muchas sustancias que actúan como receptores de radicales libres. Los aminoácidos de las proteínas, tienen resistencia relativa a las radiaciones, sin embargo, se ha obtenido una proteína soluble en la carne caliente que produce el denominado “olor a perro mojado” cuando es irradiada, pudiendo producirse simultáneamente una destrucción de alrededor del 13% de los aminoácidos. Amplias investigaciones se realizan al respecto, para determinar las dosis mínimas que eviten alteraciones organolépticas en carnes y productos cárnicos. Tabla 8-11. Efecto del pre almacenamiento a diferentes temperaturas sobre el olor, sabor y color de la carne vacuna irradiada con 1,5 Mrad. Las dosis de radiaciones son determinantes de los cambios organolépticos olor y sabor (aroma), pueden verse afectados por la producción de SH2, mercaptanos, carbonilos y aldehídos, afectando con más intensidad en carne vacuna, en relación a las de porcinos y ovinos. 126 El color se altera por la producción de la metamioglobina y sulfomioglobina, así mismo, se deterioran la textura y la capacidad de retención de agua, debido a cambios desnaturalizantes de la estructura de las proteínas. Investigaciones al respecto buscan reducir al mínimo los efectos de las radiaciones ionizantes; así, se ensaya el uso de ascorbatos, nitratos, sulfitos y benzoatos. Otra alternativa es el uso de retenedores de olor en los paquetes de carne, utilizando carbón activo, entre otras propuestas. Tabla 8-11. Efecto del pre-almacenamiento a diferentes temperaturas sobre el olor, sabor y color de la carne vacuna irradiada con 1,5 Mrad. ___________________________________________________________ Tratamiento de Baremoa organoléptico pre calentamiento Tiempo Temperatura Olor Sabor Color (h) (0 C) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 3 2,5 2,8 1,5 24 -15 3,0 3,5 1,5 72 3 3,0 2,8 2,8 72 -15 4,8 4,5 4,5 72 -35 5,0 4,0 4,5 72 -180 4,5 4,5 4,5 96 3 3,8 3,0 3,5 96 -15 4,8 4,3 4,5 a Media de un panel de catadores de cinco miembros: A los controles se asignó 5. Fuente: Lawrie (1998 El conocimiento de los métodos conservación de alimentos, en particular carnes y productos cárnicos, considerados como “muy perecibles”, sujetos a la influencia de factores físicos, químicos, bioquímicos, microbiológicos, toxicológicos, irradiación y 127 otros, son necesarios, para entender y aplicar, adecuadas técnicas de manejo, protección, preservación e inocuidad, con mínimas pérdidas de sus características nutritivas y organolépticas; a su vez, una matriz multifactorial de variables condicionantes influyen en la selección de los métodos más eficientes, no solamente en los aspectos tecnológicos sino también, económicos y prácticos. BIBLIOGRAFIA Bravo, Mártinez F. 2002. El manejo higiénico de los alimentos. Editorial, LIMUSA, México. 128 Degenhardt, Joao. 1980. Aspetos da conservaçao de productos cárneos. En: Curso da Tecnologia da carne. ITAL, Caminhas, Brasil. Forrest, J.C; Aberle, E.D; Hedrick, H.B; Judge, M.D y Merkel, R.A. 1976. Principles of meat Science. W.H. Freeman and Company. San Francisco. USA. Lawrie, R. A. 1998. Ciencia de la carne. Editorial Acribia. Zaragoza, España. Molins, R. A. 2004. Irradiación de los alimentos. Principios y aplicaciones. Editorial Acribia Zaragoza, España. Ordoñez Pereda, J.A. y García de Fernando G. 2014. Tecnología de alimentos de origen animal. Editorial Síntesis. Madrid, España. Orrego A. C. E. 2008. Congelación y liofilización de alimentos. Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales. Oyague, J.M.; Salvá Ruiz, B. K.; Ramos Delgado, D. D.; Caro Canales, I.; Prieto Gutiérrez, B. y Gonzales Zariguey A. 2010. Características de la carne de alpaca y procesamiento de charqui, en los departamentos de Puno y Cuzco. Editora Bettit Karin Salvá Ruiz. Lima, Perú. Prandl, O.; Fischer, A.; Schmidhofer, T. y Hans-Jurgen Sinell. 1994. Tecnología e higiene de la carne. Editorial Acribia, Zaragoza, España. Stiebing Achim. 1980. Moderno processo de esterilizaçāo de conservas de carne pelo calor. En: Curso da Tecnología da carne. ITAL, Campinhas, Brasil. Ventanas, S.; Martín, D.; Estévez, M.; y Ruiz, J. 2004. Nitratos, nitritos y nitrosaminas en productos cárnicos (I). Eurocarne Nº 129. Extremadura, España. Wirth y Otros (1992). Tecnología de los embutidos escaldados. Editorial Acribia, Zaragoza, España. Zimber, Karola 1980. Factores que influyen en la calidad de productos cárneos enlatados. En: Curso da Tecnología da carne. ITAL, Campinhas, Brasil. ---------------------------------------------- 129 UNIDAD IX 9. MICROBIOLOGIA DE LA CARNE Y PR0DUCTOS CARNICOS 9.1. Breve reseña histórica El conocimiento humano sobre los efectos producidos por los microorganismos siempre ha estado presente, incluso desde antes de tener conciencia de su existencia, así, debido a procesos de fermentación provocados por levaduras se pudo hacer pan, bebidas alcohólicas y productos derivados de la leche, eran ampliamente conocidos, secuencialmente mejorados y a par utilizados con otros alimentos. A su vez, en la antigüedad la causa de las enfermedades era atribuida a castigos divinos, fuerzas sobrenaturales o factores físicos. La malaria significa “mal aire”, se creía que era el aire viciado de los pantanos el que provocaba esta enfermedad. Durante el periodo previo al descubrimiento de los microorganismos, los naturalistas solo podían especular sobre el origen de las enfermedades. Aunque el término “bacteria”, no fue introducido sino hasta el año 1828 por Christian Gottfried Ehrenberg, ya en 1676 Anton van Leeuwenhoek, usando un microscopio de una lente que él había construido, basado en el modelo creado por el erudito Robert Hooke en su libro “micrographia”, fue capaz de realizar la primera observación microbiológica registrada de “animáculos” como Van Leeuwenhoek los llamó y dibujó en aquel entonces. Louis Pasteur (1822-1895) es considerado el padre de la Microbiología. El mayor logro de Pasteur consistió en que mediante cuidadosos experimentos refuta la muy respetada teoría de la generación espontánea, lo cual permitió establecer firmemente a la microbiología dentro de las ciencias biológicas. Pasteur también diseñó métodos para la conservación de los alimentos (pasteurización) y vacunas contra varias enfermedades como el ántrax, el cólera aviar y la rabia. Robert Koch, es especialmente conocido por su contribución a la teoría de los gérmenes de la enfermedad, donde, mediante la aplicación de los llamados postulados de Koch, logró demostrar que enfermedades específicas eran causadas por microorganismos patógenos específicos; Koch, fue uno de los primeros científicos en concentrarse en la obtención de cultivos puros de bacterias, lo cual le permitió aislar y describir varias especies nuevas de bacterias, entre ellas Mycobacterium tuberculosis, agente causal de la tuberculosis. Mientras Louis Pasteur y Robert Koch, son a menudo considerados los fundadores de la microbiología, sus trabajos no reflejaron fielmente la auténtica diversidad del mundo microbiano, debido al enfoque exclusivo en microorganismos de relevancia médica. Esta diversidad no fue revelada hasta más tarde, con Martinus Beijerinck (1851-1931), quien hizo dos grandes contribuciones a la microbiología: el descubrimiento de los virus y el desarrollo de técnicas de cultivo microbiológico; mientras que su trabajo con el virus del mosaico del tabaco estableció los principios básicos de la virología, fue su desarrollo de 130 nuevos métodos de cultivo el que tuvo mayor impacto inmediato, permitiendo el cultivo de una gran variedad de microbios, que hasta ese momento no habían podido ser aislados. A los fines de rememorar, retrotraer y difundir alguna información histórica relacionada a la Microbiología en Latinoamérica, a continuación, se señalan algunos tópicos realizados por la Sub comisión Latinoamericana, Filial de la ICMSF (International Comission Microbiologycal Safety Foods), según lo reportado por Mendoza S. (2003). “En su inicio, esta subcomisión estuvo constituida por profesores y ex alumnos del Centro Latinoamericano de Enseñanza e investigación de Bacteriología Alimentaria (CLEIBA), hecho que fue muy positivo, ya que se tenía interés en la formación común adquirida en los cursos internacionales, de manera tal que se podían plantear objetivos similares en nuestros países para obtener al mismo tiempo, logros muy parecidos. La enseñanza de esta disciplina como tal comienza en Venezuela y Perú en la década de los 60´s. En 1961, la Dra. Josefina Gómez Ruiz (QEPD) crea esta cátedra en la facultad de Química y Farmacia de la Universidad Central de Venezuela, y en 1963 el Dr. Fernando Quevedo hace lo propio en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos en Lima. Ambos profesores eran ex alumnos del Instituto Pasteur de Lille (Francia), y ambos tuvieron el objetivo de impulsar y desarrollar esta enseñanza en América Latina. Podemos decir que es a comienzos de la década de los 80´s que la Microbiología de Alimentos empieza su mejor desarrollo y sus primeros pasos de independencia en nuestro continente, para lograr la mayoría de edad en noviembre de 1987 en Buenos Aires, Argentina, cuando nuestros colegas argentinos, (señala Mendoza) con una valentía y esfuerzo encomiables, dan el gran paso al organizar independientemente el I Congreso de Microbiología e Higiene de los Alimentos; como diría el Dr. Quevedo en su inauguración: "escribiendo una de las más preciadas páginas del progreso y modernización de la Microbiología Alimentaria en Latinoamérica". En relación al desarrollo que ha tenido la Microbiología de Alimentos en Latinoamérica, se menciona solamente algunos aspectos: Enseñanza. Las décadas de los 70´s y 80´s marcan la creación de las cátedras independientes de Microbiología de los Alimentos en algunas facultades de algunos países: Venezuela, Perú, Argentina, etc. Normalización de los alimentos. En el año 90 se realizó una revisión de las normas de los países latinoamericanos y centroamericanos, y se pudo apreciar que en ese entonces la conformación y expresión de las normas se hacía en forma irregular y poco uniforme, lo que dificultaba la comparación entre los países, limitando el comercio internacional. Participación en las actividades del Codex Alimentarius y otros, en los comités nacionales y en sus comisiones técnicas. Análisis de Peligros y Control de Puntos Críticos: HACCP. Se incorpora un sistema para gerenciar la inocuidad alimentaria, se emplea obligatoriamente en todos los países 131 latinoamericanos que tienen industrias pesqueras con productos de exportación, a requerimiento de los países importadores, algo similar ocurre en la industria de la carne y otras especies. La modernización y actualización de información en esta y en todas las áreas del conocimiento, se diversifican y complementan en todo el mundo, así, en el caso de microbiología se señala que existen diversos tipos de microbiología, siendo de particular importancia aquellas relacionadas al ambiente en las que el hombre se desenvuelve, la industria y específicamente en alimentos, razón y motivo que nos ocupa: Microbiología ambiental: Estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye la ecología microbiana, la geo microbiología y la diversidad microbiana. Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales, ejemplos son la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales, muy cercana a la industria de la biotecnología. 9.2. Microbiología de los alimentos. Estudio de los microorganismos que producen beneficios en la alimentación y salud del hombre, así como aquellos que deterioran (alteran) los alimentos, hasta los patógenos, que desencadenan enfermedades desde trastornos ligeros hasta mortales. Comprende bacterias, levaduras y mohos con grado alimento, que se usan en diversas combinaciones para producir muchos miles de alimentos fermentados en todo el mundo, por fermentación natural o controlada de leche, carne, pescado, huevos, frutas y vegetales, entre otros. Las especies y cepas que se usan como cultivos iniciadores en la fermentación controlada no solo deben ser seguros y regulados, sino también, deben ser capaces de producir características deseables en los alimentos fermentados, estas características son resultado de la degradación metabólica de carbohidratos, proteínas, y lípidos presentes en el alimento. Históricamente, los microorganismos han sido vistos de manera negativa a causa de su asociación con muchas enfermedades humanas, sin embargo, los microorganismos patológicos son un porcentaje minoritario dentro del total de microorganismos, la mayoría de los cuales desempeñan funciones absolutamente imprescindibles, que de no existir harían inviable la vida en la tierra. Algunos ejemplos son las bacterias que fijan nitrógeno atmosférico posibilitando la vida de los organismos vegetales, las bacterias del ciclo del carbono, indispensables para reincorporar al suelo materia orgánica o la multitud de microorganismos que viven de manera simbiótica en nuestro tubo digestivo, sin las cuales la digestión no sería viable. Así pues, los "organismos superiores": hombre, animales y plantas, no podríamos vivir sin las funciones desempeñadas por estos seres microscópicos. Además, tienen amplias aplicaciones en el área industrial, como las fermentaciones, tal es el caso, de producción de bebidas alcohólicas, productos lácteos, producción de 132 antibióticos y de otros productos de interés farmacéutico o biotecnológico: hormonas, enzimas, etc. Cabe destacar el rol esencial que los microorganismos juegan en los laboratorios de investigación biológica de todo el mundo, como herramientas para la clonación de genes y la producción de proteínas cultivadas, porque las proteínas de los alimentos naturales, cada vez más se alejan del alcance de las clases de menores ingresos económicos. Constituyen base de la alimentación y nutrición del hombre: proteínas, carbohidratos, grasas, minerales, vitaminas, agua y oxígeno; sobre estos elementos, los microorganismos en su diversa naturaleza influencian como agentes de beneficio/deterioro en la cadena de producción, conservación, procesos y consumo; más aún, en el organismo humano no es menos importante su participación en la digestión, metabolismo, catabolismo y deposición conformando los desechos orgánicos, que los microorganismos continúan la degradación, haciendo posible la vida del hombre sobre la tierra, como ha sido y seguirá siendo a través de los tiempos. A pesar de que gran parte de la carga microbiana es deteriorante y patógena para el hombre y sus alimentos, los beneficios son otro tanto, por lo que justificativamente debemos conocerlo, entenderlo y aplicar los conocimientos y herramientas para nuestro beneficio: los alimentos son salud y medicina del hombre, haciéndose cada vez más vigente la frase del filósofo griego Hipócrates, quién hacen 2500 años declaró: “Dejen que su alimento sea su medicina y su medicina, sea su alimento”. 9.3. Características de los microorganismos Los microorganismos tienen muchas características que los hacen "organismos modelo" e ideales, así: Son pequeños, por lo cual no consumen muchos recursos. Algunos tienen tiempos de generación muy cortos, el tiempo necesario para que una célula bacteriana se divida en dos en condiciones óptimas es de 20 minutos aprox. para E. coli en un medio rico y a 37 °C.; sin embargo, hay bacterias con tiempos de generación más largos, el Mycobacterium tuberculosis es de 12 a 24 horas. Las células pueden sobrevivir fácilmente separadas de otras células. Los eucariontes unicelulares se reproducen por división mitótica y los procariontes mediante fisión binaria. Esto permite la propagación de poblaciones clónicas genéticamente iguales. Pueden ser almacenados mediante congelación por largos períodos de tiempo; generalmente se preparan alícuotas conteniendo millones de microorganismos por mililitro, a pesar que el 90% de las células mueran en el proceso por congelación, aún pueden obtenerse células viables. Son indicador y desarrollo de métodos analíticos. La validación de los métodos analíticos se presenta, cuando la interacción de los cuerpos reaccionantes, se manifiestan como reacciones de precipitación, cambio de coloración entre otros. Cuando a estos cuerpos 133 reaccionantes se adiciona otro que determina cambio de composición del producto final, a este reactivo se denomina “indicador”. La microbiología se relaciona con la química analítica, la que tiene como finalidad, el estudio de la composición química de muestras (alimentos), mediante diferentes métodos, tanto en química analítica cuantitativa y cualitativa, pruebas límite y de identidad, para estudiar éstos se determinan parámetros como linealidad, rango, especificidad, exactitud, precisión, tolerancia, robustez y los límites de detección y cuantificación según sea el caso. Para calcular la sensibilidad, exactitud y precisión de algunos instrumentos de medición, se utilizan como instrumentos de comprobación. Como ejemplo de bacterias bioindicadoras, se citan a las bacterias Galiolella sp. estas colonias están constituidas por células reniformes, que en el extremo incurvado segregan un hidróxido de hierro coloidal que da lugar a pedúnculos muy delicados, fácilmente quebradizos, retorcidos a modo de trenza. Es indicador de hierro disuelto y reducido en el medio que los contiene. Para la estandarización de métodos analíticos: la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC: High Pressure Liquid Chromatografic) es una de las técnicas ampliamente utilizadas por muchas industrias, particularmente de los alimentos, para análisis de principios activos en materias primas y productos terminados, entre otras aplicaciones no solamente en carnes y productos cárnicos, sino en la gran mayoría de alimentos. En alimentos, en cada una de las etapas que comprenden los procesos tecnológicos, es necesario saber el estado de contaminación de la materia que se procesa, lo cual va a depender de la higiene y sanitización de los equipos, ambiente, agua y operadores entre otros. Se garantiza la calidad final del producto, si se establecen Puntos Críticos de Control (PCC), en donde se toman muestras del material y utilizando métodos de “análisis rápidos” para obtener resultados que en la metodología tradicional durarían días, limitando finalmente el tiempo de vida útil del producto. Los análisis rápidos están basados en métodos inmunológios, bioquímicos, microbiológicos, moleculares y serológicos de aislamiento, detección, recuento, caracterización e identificación. El tiempo requerido para finalizar los diferentes análisis microbiológicos varía enormemente; rápido puede implicar, segundos, minutos, horas e incluso días. El método de análisis requerido no solamente se refiere al test, sino al tiempo de toma de muestras, toda vez que en muchos casos requiere pre-enriquecimiento e incubación para recién tomar la alícuota, que en el método rápido tarda 15 minutos obtener resultados. 9.4. Microorganismos en carnes y productos cárnicos Los tejidos del animal sano están protegidos frente a la infección, son una combinación de barreras físicas y de actividad del sistema inmune, por tanto, los órganos internos y músculos de una canal/carcaza recién obtenida por “beneficio” del animal, debe estar relativamente exenta de microorganismos. 134 El número de microorganismos hallados en muestras de tejidos obtenidos asépticamente suele ser inferior a 10 ufc kg-1; sin embargo, estos pueden aumentar por estrés o infección cuando el animal lo padece antes del beneficio. Considerando que enfermedades de animales pueden trasmitirse a las personas, la carne destinada a consumo humano, solo debe proceder de animales sanos. La inspección visual del animal antes y después del beneficio (canal/carcaza), solo identifica a la carne no apta para el consumo, toda vez que describe estados que presentan algún signo patológico macroscópico. Las zonas del animal más densamente pobladas de carga microbiana son la piel y el tracto gastrointestinal, en consecuencia, la microflora corresponde tanto a la del animal como del ambiente. En la piel se encuentra población microbiana mixta: micrococos, estafilococos, pseudomonas, levaduras y mohos, así como carga microbiana procedente del suelo y heces. En términos generales, la extracción de la piel (desuello) puede diseminar la contaminación hacia la superficie de la canal/carcaza, bien por contacto directo del manipulador o las herramientas que utiliza. En el caso de bovinos, se recomienda realizar un primer “baño” en el trayecto hacia a jaula de insensibilización, otro previo a la “sangría” y en tercero al final del “vómito” para disminuir la contaminación visible; el lavado de la canal/carcaza después de la evisceración con agua potable, reduce drásticamente la carga microbiana. El contenido gastro-intestinal es otro foco de contaminación, por tanto, la extracción de las vísceras debe ser cuidadosamente, evitando punciones y cortes que diseminen el contenido sobre la canal. Se indica que después de la formación de la canal/carcaza, se debe hacer un lavado con agua caliente (800C) o con agua clorada 50 mg l-1 o con ácido cítrico (1-2%), reducen la microflora de la superficie de la canal/carcaza. Formada la canal/carcaza, se somete a refrigeración (+50C.), a esta temperatura solo crecen los microorganismos psicrótrofos, los que pueden ser inhibidos por la desecación parcial de la canal/carcaza en la sala de refrigeración. Finalmente, se considera normal que la carga bacteriana en la superficie de la canal/carcaza sea del orden de 102– 104 ufc cm-2 en el caso de vacunos. Durante el despiece y deshuesado, la carga microbiana aumenta, sin embargo, debido a que estas operaciones se realizan en área climatizada (refrigeración), la carga microbiana podría ser incorporada solamente por herramientas, utensilios y superficies de corte entre otros. La mayor contaminación se encuentra en la superficie de las canales/carcazas, medias y cuartos. Las pocas bacterias probablemente se encuentran en la sangre de los animales 135 sanos, las que proceden del interior de los ganglios linfáticos que frecuentemente albergan microorganismos en el animal vivo. También se pueden haber introducido a la corriente sanguínea por las pistolas de aturdimiento de proyectil fijo o cautivo, que disparan ejes metálicos para destruir la médula espinal o por los cuchillos de degüello contaminados. Finalmente, bacterias pueden penetrar en la corriente sanguínea desde el intestino durante la muerte del animal o inmediatamente después. Las cifras muy bajas de microorganismos viables, que en algún caso se encuentran en la profundidad de la carne, es posible que representen los supervivientes de las cifras más elevadas de microorganismos, que han sido inactivados por los mecanismos residuales de la defensa antimicrobiana, que manifiestan una cierta actividad hasta aproximadamente 24 horas después de la muerte del animal. Las vísceras son más sensibles a la alteración que el tejido muscular, esta sensibilidad es el resultado de la contaminación masiva de microorganismos en el medio y proximidad a los intestinos. El pH generalmente es más elevado en la carne; el hígado tiene 6,8 aproximadamente, mientras que el pH normal del músculo es de 5,5 – 5,8. En los mataderos, salas de despiece y desposte de las industrias cárnicas, el objetivo principal es reducir al mínimo la contaminación microbiana. Se enfatiza que pruebas analíticas per se son ineficaces y recomienda mejorar la higiene y no por mera inspección, sin embargo, el análisis periódico de aerobios mesófilos, coliformes (ufc/cm2) y otros como: Psicrotróficos, Enterobacteriaceae y Termotróficos, ayudan a conseguir y mantener niveles higiénicos elevados en canales/carcazas que garantizan calidad e inocuidad. 9.5. Carácter, control y comprobación de alteración de carnes. Mossel et al (2006) reporta que “los microorganismos psicrotróficos que se encuentran en la superficie de las canales/carcazas incluyen especies de Pseudomonas, Moraxella, Flavobacterium, Acinetobacter, Enterobacteriaceae psicrotróficas, Lactobacillaceae, y Brochothris thermosphacta, así como ciertas levaduras y mohos; esta carga microbiana provine principalmente de la piel del animal, del ambiente de los locales de enfriamiento y del suministro de agua”. Fig. 9–1. Efecto conservador de la descontaminación de la superficie de la carne con soluciones de ácido láctico. Fig. 9–1. Efecto conservador de la descontaminación de las superficies de la carne con soluciones de ácido láctico. ( No tratada ᴏ Tratada ● ) 136 ± Fuente: Mossel (2006). 9.6. Carne cruda. La cría de ganado aumenta la difusión de microorganismos entre animales, así como en el matadero y entre canales durante el desollado. Los animales pueden ser portadores y eliminar salmonelas y campilobacterias sin mostrar síntomas. La persistencia de salmonellas en carne cruda de los animales de abasto, varía dependiendo de la especie animal que la produce y del método de cría. La carne de cerdo contaminada puede ser una fuente esporádica importante de infecciones por yersinias aún en refrigeración. E. coli y Cl. perfrinfens están presentes cuando existen deficiencias en la aplicación de las buenas prácticas de higiene. La carne de vacuno picada, triturada, molida y en particular hamburguesas insuficientemente calentadas, pueden ser fuente de infecciones de C. coli. La mayoría de las bacterias que producen deterioro (alteración) son aerobias y crecen en la superficie de la carne, las que pueden distribuirse en esta, a consecuencia del picado y trituración. La flora de la carne cruda envasada en envolturas impermeables cambia a medida que el dióxido de carbono sustituye progresivamente al oxígeno y las bacterias aerobias se destruyen. 9.6.1. Alteración de la carne fresca. El almacenamiento en anaerobiosis de carnes rojas refrigeradas, bien envueltas, recubiertas con una película permeable al oxígeno origina un elevado potencial redox en la superficie de la carne, apropiado para el crecimiento de aerobios psicrótrofos. 137 Los bacilos gram-negativos no fermentadores crecen más rápidamente en estas condiciones y llegan a dominar la microflora de alteración que se desarrolla. Los géneros principales son Pseudomonas, Acinetobacter y Psychrobacter, dominando las P.fragi, P.lundensis y P.fluorescens. El primer indicio de alteración de la carne fresca es la producción de olores desagradables que son perceptibles cuando la cantidad alcanza 107 ufc cm2, por lo que carnes con pH elevado hace que la alteración aparezca antes. El metabolismo bacteriano origina una mezcla compleja de ésteres volátiles, alcoholes, acetonas y compuestos sulfurados que provocan malos olores, detectables por cromatografía de gases y espectrofotometría de masas; estudios de estos olores confirman que la P. fragi es la principal productora de estos ésteres etílicos que aportan el componente dulce y afrutado del olor. El componente a podrido y a azufre del olor, procede de compuestos sulfurados como el metanotiol, dimetilsulfuro y el dimetildisulfuro que también son producidos por Pseudomonas. Las últimas fases de la alteración se observa aumento del pH por formación de amoniaco y otras aminas, denominadas putrecina y cadaverina señales de descomposición. Cuando se alcanza 108 ufc cm-2 en la carne aparece mucílago superficial como indicio de mayor alteración. El envasado de la carne al vacío y en atmósfera modificada, cambia la microflora de la carne y alarga el tiempo y carácter de la alteración. En carnes envasadas al vacío, la acumulación de CO2 y la ausencia de oxígeno limitan el crecimiento de las Peudomonas dando origen a una microflora dominada por microorganismos Gram-positivos, especialmente bacterias acidolácticas de los géneros Lactobacillus, Carnobacterium y Leuconostoc. La carne envasada al vacío se caracteriza por la aparición de olores ácidos a vinagre. Los microorganismos alcanzan su máxima población de alrededor de 107 ufc cm-2 después de aproximadamente dos semanas, en mayor tiempo el agriado es menor y lentamente desciende. La prolongación de la vida comercial producida por el envasado al vacío no se observa en la carne con pH elevado (>6). En este caso, Shewanella putrefaciens que no son capaces de crecer, producen grandes cantidades de sulfuro de hidrógeno que comunica a la carne un sabor desagradable. En atmósferas modificadas que contienen elevadas concentraciones tanto de CO2 como de O2, el crecimiento de pseudomonas está limitado por el CO2, mientras que las concentraciones elevadas de O2 mantienen el color rojo vivo de la mioglobina oxidada en la carne, en todo caso presentan alteraciones semejantes a la carne envasada al vacío. tabla. 9-1. Valores microbiológicos de referencia en carnes frescas cuando en los productos se utilizan buenas prácticas de manipulación. 138 Fig. 9-1. Valores microbiológicos de referencia en carnes frescas cuando en los productos se utilizan buenas prácticas. Fuente: Mossel, et al (2006) 9.7. Carne cocida. El cocimiento destruye las esporas vegetativas de las bacterias, pero las esporas del Cl. perfringens pueden sobrevivir y germinar si no se refrigera de inmediato a la cocción. El tratamiento térmico produce extracción de oxígeno de los tejidos, favoreciendo el crecimiento de anaerobios, pero puede ser insuficiente para destruirlos totalmente, situación que se presenta en el interior de grandes piezas de carne. La carne cocida puede recontaminarse a partir de su superficie, equipos durante el envasado y manipulación, así como cuando se mezcla con carne cruda dando lugar a contaminación cruzada, origen que puede desencadenar toxiinfecciones. La higiene personal y aplicación de un sistema HACCP durante la producción, almacenamiento y distribución de los productos cárnicos puede eliminar estos riesgos. Pasteles y empanadas de carne cocidos/horneados deben comerse calientes o fríos, en todo caso la cocción debe ser intensa (720 C. en el punto más frío) para destruir toda forma vegetativa, para evitar trastornos gastro-intestinales e intoxicaciones. En caso de recalentamiento, este debe ser severo para evitar brotes de microorganismos como bacillus y Clostridium a partir de formas vegetativas. Se aconseja una prueba para presencia/ausesncia de E. coli en 1 g. o bien de enterobacterias. 9.8. Carnes curadas y procesadas. El proceso del curado, corresponde al tratamiento de carnes con sal doméstica, sales de nitrato y nitrito, azúcar, aditivos, conformando la salmuera seguido de tratamiento 139 térmico. Existe una diversidad de procesos, fórmulas y tiempos de curado, para los diferentes productos cárnicos. Capítulo VII. Procesamiento de carnes y productos cárnicos. Se enfatiza que el curado no es suficiente para la conservación, se recomienda una adecuada refrigeración. Capítulo VIII. Conservación de carnes y productos cárnicos. Embutidos curados fermentados, corresponde al curado en salmuera y fermentación, en la que tiene lugar la multiplicación de las bacterias lácticas de la carne, por tanto, disminución del número de bacterias gram negativas. Al comienzo del curado se adicionan con frecuencia cultivos iniciadores. El proceso comprende curado y fermentación, secado y generalmente ahumado, seguido de maduración por cuatro semanas. Se ha señalado brotes de intoxicación estafilocócica por estos productos. La multiplicación de St. aureus puede limitarse aplicando refrigeración durante la fermentación inicial. Las carnes curadas se envasan/empacan en películas impermeables al oxígeno, porque la oxidación empalice el color de la carne. Carnes y productos cárnicos procesados sin curar, con frecuencia se venden como delicateses, la seguridad del consumo se soporta en la higiene de la carne, de los equipos y herramientas utilizadas, del agua, de la higiene personal y ambiente pero principalmente, de las bajas temperaturas de conservación de las vitrinas- demostradoras del comercio al por menor, así como la higiene del personal que los expende. Listeria sp puede ser un problema en este tipo de productos debido a su difusión y supervivencia en el medio y a su capacidad de crecimiento a temperaturas frías. Se han encontrado problemas por la L. monocytogsenes en patés y carnes fileteadas refrigeradas, por lo que control de temperaturas es garantía de protección de este tipo de carga microbiana. 9.8.1. Alimentos listos para consumo. La refrigeración bien controlada evita el crecimiento de muchos microorganismos, incluidos los patógenos trasmitidos por alimentos; sin excepciones el Cl. botulinum tipo E, Yersina enterocolitica y Listeria monocytogenes crecen lentamente a bajas temperaturas Patés. Son productos a base de hígado cocido con especias y condimentos, proceso artesanal o industrial, finalmente empacado en fundas de polietileno o envases plásticos herméticos, para el comercio o consumo doméstico. Deficiencias en higiene o proceso determinan contaminación con enterobacterias termotróficas y St. aureus, cuando no se presenta convenientemente envasado o se vende al corte. La alteración especialmente del paté de corte, con frecuencia está asociada con bacterias acidolácticas que pueden sobrevivir al tratamiento de cocción, o ser introducidas por re contaminación. Por esta razón, los ingredientes y el entorno del producto se deben mantener bajo vigilancia escrupulosa permanente. El análisis debe considerar el PCA (plate count agar) o recuento en agar placa para determinar aerobios mesófilos. 140 Sandwiches preenvasados. Como consecuencia del turismo de masas, cubrir necesidades de alimentación ligeras “brake” en actividades continuadas, cotidianas, ahorro de tiempo y recursos en el trabajo, entre otras, ha surgido alternativas de alimentación en las cuales, el consumo de estos alimentos, constituyen “riesgos” en la alimentación, tal es el caso de productos preenvasados cuyo “relleno” cárnico u otro insumo de origen biológico son sustratos de contaminación microbiana frecuente. Medidas de higiene en la preparación, conservación, protección y consumo deben tenerse muy en cuenta; evitar la manipulación sin protección y evitar conservación al medio ambiente son recomendaciones necesarias. Análisis de recuento de aerobios mesófilos, estafilococos y salmonellas son las principales pruebas a realizar en las muestras problema. Cada país dispone de normas específicas de elaboración y control, según el tipo de alimento. 9.9. Compuestos antimicrobianos. El procesado de los alimentos a veces da como resultado la conservación química fortuita, tal es el caso del ahumado del pescado y de la carne durante el cual además de su desecación (deshidratación) tiene lugar la fijación de los constituyentes antimicrobianos del humo. Los conservadores antimicrobianos utilizados son: Sulfito de sodio, que se añade a la carne fresca, sobre todo a la carne picada y salchichas frescas, su uso está permitido en algunos países. Nitritos y nitratos que se usa en el curado de carnes. Algunos antibióticos como la nisina y natamisina, están autorizados por la FDA para la conservación y tratamiento de productos cárnicos curados, evitando la aparición de hongos y levaduras por un largo periodo de tiempo. Otros productos se utilizan en forma limitada solo en algunos países, sin embargo, en el futuro la legislación será cada vez más restrictiva, como consecuencia del aumento de la preocupación de la población, con respecto a la toxicidad de los aditivos alimentarios. 9.10. Carga microbiana beneficiosa. El hombre utiliza microorganismos: bacterias, hongos y levaduras, para la producción de alimentos desde tiempos remotos. Procesos como la producción de pan, salamis, cerveza, vino, queso y yogur implican el uso de bacterias o levaduras. Estas se utilizaron con el fin de convertir un producto natural como la leche o el jugo de uvas, en productos fermentados más apetecibles como el yogur, vinos, quesos, etc. La fermentación del alimento implica un proceso en que se convierten los materiales crudos a fermentados por medio del crecimiento o las actividades metabólicas de microorganismos deseables. Los microorganismos utilizan algunos componentes 141 presentes en los materiales crudos como sustratos para generar energía y componentes celulares, para mantener la población y para producir muchos productos secundarios útiles, también llamados productos finales, que se excretan al ambiente. Los componentes que no se usan de los materiales crudos y los productos microbianos secundarios (a veces células microbianas) constituyen en conjunto los alimentos fermentados. Los materiales crudos pueden ser leche, carne, pescado, vegetales, frutas a granel, semillas y frijoles que se fermentan o combinados, que en todo el mundo se consideran alrededor de 3,500 tipos de alimentos fermentados. Cuando se usa la fermentación controlada, también se señalan a algunas especies de bacterias, hongos y levaduras como iniciadores, muchos de estos están presentes en los materiales crudos que se fermentan en forma natural junto con otros microorganismos relacionados; algunos de ellos pueden contribuir a las características deseables de los productos. Entre los microorganismos que producen fermentaciones en alimentos se citan: cultivos lácticos iniciadores, levaduras y mohos. 9.10.1. Cultivos lácticos iniciadores. De estos los más importantes: Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus y Lactobacillus En carnes y productos cárnicos solamente algunas especies de Leuconostc, se encuentran en carnes crudas y procesadas, pero también en plantas, pastos, leche y algunos productos lácteos. Muchas de estas especies sobre todo el Leu. Carnosusm y Leu. gelidum se han relacionado con la descomposición de carnes refrigeradas empacadas al vacío. Especies del género Pediococcus, se encuentran en plantas, forrajes, cerveza, leche, carnes y pescados fermentados; de estos los Pediococcus pentosaceus y Pediococcus acidilactici se usan en vegetales, carne, cereales y otros tipos de alimentos fermentados. El género Lactobacillus tiene amplia distribución y pueden encontrarse en vegetales, granos, semillas, leche cruda y procesada; productos de carne cruda, procesada y fermentada, algunos se encuentran en el tracto digestivo de los seres humanos; muchas de estas especies se han relacionado con la fermentación natural de los alimentos. Otros cultivos iniciadores: Bifidobacterium, Propionibacterium, Brevibacterium, y acetobacter, el primero se encuentra en el tracto gastrointestinal, los siguientes se utilizan en la producción industrial del queso y el último para producir ácido acético a partir del alcohol. 142 9.10.2. Levaduras y mohos. Muchos son importantes en alimentos, pero casi todos ellos participan en la descomposición de los alimentos y la producción de micotoxinas (mohos), sin embargo, muchos se usan en el bio procesamiento de alimentos. Levaduras. De las muchas que existen, sólo unas cuantos se han relacionado con la fermentación de alimentos y alcohol, producción de enzimas para uso en alimentos, producción de biomasa de levadura (SCP: Single Cell Protein) y como aditivos para dar sabor deseable a algunos alimentos, siendo el género y especie más utilizado el Saccharomyces cereviciae, de estos se han desarrollado muchas cepas para satisfacer necesidades específicas. Mohos. Aunque casi todos los mohos se relacionan con la descomposición de los alimentos y muchos forman micotoxinas mientras crecen en los alimentos, otras especies de cepas se usan en el procesamiento, así como otros para producir aditivos y enzimas para alimentos. Entre las diversas especies de los géneros Aspergillus y Penicillium y unas cuantas de Rhizopus y Mucor, también se han usado favorablemente en alimentos, sin embargo, las cepas no deben producir micotoxinas, para lo cual deben seleccionarse solo las cepas que se usan en fermentación controlada; su uso es amplio en muchos alimentos orientales, sake, salsa de soya, y miso; otros se relacionan con la producción de quesos específicos: Roquefort, Camembert, Brie, etc. 9.11. Carnes Fermentadas. Estas se caracterizan por su bajo tenor de humedad, en consecuencia, baja actividad de agua y presencia de ácido láctico en concentración que confiere al producto un sabor característico y agradable. La masa cárnea utilizada para producir salamis por fermentación espontánea debe contener cantidad suficiente de bacterias lácticas (lactobacillus) como micrococcus para el desarrollo adecuado de la fermentación, obteniendo así un producto seguro y de calidad. En la producción de productos cárnicos fermentados es importante la disminución rápida del pH para evitar el desarrollo de microorganismos tanto deteriorantes como patógenos. La disminución del pH es dependiente del rápido desarrollo de bacterias lácticas, además, la gran mayoría de los Lactobacillus son capaces de producir peróxido de hidrógeno por la oxidación del lactato; en ciertos alimentos es positivo, pues resulta en la inhibición de microorganismos indeseables. En productos cárnicos, los peróxidos llevan a la decoloración, puesto que esas sustancias atacan los hemopigmentos, por tanto, culturas starter (iniciadores) para salamis deben presentar poca o ninguna capacidad de formación de peróxido de hidrógeno. Bacterias, levaduras y mohos con grado alimento, se usan en diversas combinaciones para producir muchos miles de alimentos fermentados en todo el mundo, por fermentación natural o controlada en leche, carne, pescado, huevos, frutas y vegetales 143 entre otros. Las especies y cepas que se usan como cultivos iniciadores en la fermentación controlada, no solo deben ser seguros y regulados, sino que también deben ser capaces de producir características deseables en los alimentos fermentados; son resultado de la degradación metabólica de carbohidratos, proteínas y lípidos presentes en el alimento. Mediante la ingeniería genética se pueden desarrollar bacterias y levaduras utilizables en la fabricación de alimentos y modificar su genoma, introduciéndoles nuevas características. 9.12. Carga microbiana deteriorante. La carne y los productos cárnicos son fácilmente contaminados por microorganismos durante la manipulación y procesamiento; si las condiciones son favorables, los microorganismos pueden alterar las características físico-químicas y ocasionar deterioro de los alimentos (pérdidas económicas), más aún, si persisten las condiciones causales puede dar lugar a la multiplicación de microorganismos patógenos, desencadenando trastornos patológicos (enfermedades) al consumidor. Estas carnes son fácilmente alterables, sobre todo si están procesadas, porque que tienen un pH entre 5,1 y 5,6, adecuado para el desarrollo de la mayoría de los microorganismos, y un potencial de reducción que permite el crecimiento de anaerobios en profundidad y aerobios en la superficie. Las bacterias están confinadas a la superficie de las carnes durante la fase de crecimiento logarítmico, a su vez, estas intervienen por adhesión a la materia prima (sustrato), constituyendo la carga superficial. Cuando las deficiencias en la manipulación e higiene son inadecuadas, la carga microbiana deteriorativa se multiplica, tales como: Pseudomonas, Acinetobacter/Moraxella, Shewanella putrefaciens, Brochtrix thermosphacta, Lactobadillus y algunas especies de la familia Enterobacteriaeae, levaduras y mohos, presentando las carnes y los productos cárnicos alteraciones sensoriales. Cuando los niveles de carga microbiana se encuentren dentro de los márgenes permitidos, se podrán elaborar productos cárnicos de menor calidad previo saneamiento y análisis microbiano, tal es el caso de aplicación de técnicas de descontaminación mediante soluciones ácidas grado alimentos o un corto tratamiento térmico (10 – 20 seg. a 750C.). Las enzimas extracelulares, secretadas por los gérmenes proteolíticos cuando alcanzan su densidad máxima, les permite penetrar en la carne. La actividad enzimática dentro de los tejidos del músculo luego del beneficio contribuye a cambios favorables, pero las modificaciones organolépticas observadas en la descomposición, son el resultado de la proliferación de los microbios y sus metabolitos. 144 Los factores asociados con la alteración de la carne vacuna suelen ser cambios de color y textura, así como el desarrollo de malos olores y limo superficial. La formación de limo tiene lugar en la superficie y se debe a las bacterias lácticas, entre otras, mientras que el agriado ocurre en el interior. El limo superficial se detecta cuando la población microbiana alcanza un valor de 107 ufc/cm2 y el Aw está próxima a 0,99. El verdeamiento de la carne es producido por peróxido de hidrógeno, debido al lactobacilos heterofermentadores y Leuconostoc; mientras que el color verde, a la reacción del sulfuro de hidrógeno con la hemoglobina, es causado por Shewanella putrefaciens y algunas otras bacterias. Los anaerobios son importantes cuando la temperatura se eleva sobre los 25ºC y predominan los clostridios. Alrededor del 60% de las canales/carcasas de cerdos transportan C. perfringens y un 10% contiene Clostridium botulinum. El almacenamiento a bajas temperaturas en las cámaras frigoríficas selecciona a los organismos psicrótrofos, pues no crecen los mesófilos. La velocidad de deterioro es mayor cuanto más alto sea el número inicial de microbios, la temperatura de almacenamiento y el Aw de la superficie de los tejidos. Casi toda la contaminación se concentra en la superficie del animal y sólo un porcentaje pequeño de los microbios que el animal transportaba en la piel y el intestino, está implicado en la alteración cuando se conserva la carne por debajo de 5ºC. Por lo general, las primeras etapas de la alteración están acompañadas de una elevación del pH y una mayor capacidad de hidratación de las proteínas cárnicas. La carne de bovino picada en descomposición, puede alcanzar valores de pH cercanos a 8,5. Las vísceras son más sensibles al deterioro que el tejido muscular por ser mayor el pH; por ejemplo, el hígado que tiene un valor cercano a 6,8; la S. putrefaciens crece en las carnes con pH superior a 6,0. Después de un almacenamiento prolongado, la alteración comienza a temperaturas de 5 a 7ºC y las bacterias que predominan en la superficie de la res son bacilos gram- negativos, aerobios, móviles o no, siendo el género Pseudomonas el responsable de más del 50% de los casos especialmente las especies no pigmentadas. En carnes de cerdo y ovino, las enterobacterias psicrotróficas y la gram-positiva B. thermosphacta, producen modificaciones de los lípidos superficiales, además pueden encontrarse bacterias lácticas, algunos mohos y levaduras. En general, estos microorganismos no provienen del intestino sino de la piel de los animales, del ambiente de los locales de enfriamiento y el suministro de agua. En canales/carcazas almacenadas a temperaturas menores a 4ºC, como la humedad ambiental es menor, se deseca (deshidrata) la superficie de la carne donde encuentran casi todos los contaminantes, alcanzando una Aw < 0,95. Esto facilita una alteración fúngica superficial y localizada, causada por Cladosporium herbarum, Geomyces 145 pannorum, especies de Mucor, Thamnidium, Penicillium o Rhizopus, y algunas levaduras de los géneros Candida, Torulopsis o Rhodotorula. Productos curados. La cura produce disminución de la actividad del agua, por tanto, la alteración es debido a los mohos. El picado de la carne distribuye por todo el producto los microorganismos que al principio sólo se encontraban en la superficie, favoreciendo la alteración y la vida comercial es mucho más corta que la correspondiente a la carne sin curar. Colabora con esta situación el uso de recortes y restos más contaminados. El deterioro se debe solo a bacterias, siendo Pseudomonas, Alcaligenes, Acinetobacter, Moraxella y Aeromonas los géneros más importantes. Son pocas las especies psicrótrofas de Enterobacteriaceae. Carnes envasadas en atmósfera modificada. En este caso el deterioro se produce entre 7 y 14 días, y las especies dominantes dependen de la proporción de gases usada, la temperatura y el tiempo de almacenamiento, comúnmente se encuentran Pseudomonas, cuando la proporción de oxígeno es elevada, se suele hallar Lactobacillus, pero si la carne se mantiene al aire crecen Pseudomonas, Rahnella y Carnobacterium. Puede extenderse la vida útil de la carne enfriada con una atmósfera que contiene entre 10 y 20% de CO2, aumentando el grado de inhibición con el descenso de la temperatura. Cuando la carne se almacena al vacío y con refrigeración, los causantes del deterioro son bacterias lácticas y B. thermosphacta en la mayoría de los casos. El tipo de organismos predominantes depende de la eficiencia de la barrera al oxígeno y del pH, valores bajos favorecen a las bacterias lácticas. Las carnes crudas curadas son tratadas con cloruro de sodio, nitrito, ascorbato y otras sales. Mientras la concentración de las mismas dentro del tejido es baja, es necesario enfriar (refrigerar) para prevenir el crecimiento de organismos indeseables como C. botulinum, luego predominan los micrococos y estafilococos, acompañados de bacterias lácticas, B. thermosphacta y mohos, mientras que las especies de Pseudomonas son inhibidas. Las bacterias lácticas ocasionalmente tienen un efecto negativo sobre las carnes curadas cocidas, envasadas al vacío o con atmósfera modificada. Se espera que estos productos se mantengan con buenas condiciones sensoriales de 2 a 4 semanas a una temperatura por debajo de los 10ºC, sin embargo, a veces ocurre el deterioro dentro del período de vida útil del producto, generando agriado, formación de gas, limo y/o un líquido blanco. La mayoría de las bacterias encontradas son lácticas y el número está por debajo de 10 ufc/g en el momento del empaquetado, pero pueden alcanzar valores de 108 ufc/g a 10º C. después de 7 a 12 días. En las carnes curadas cocidas que son pasteurizadas y envasadas con películas flexibles, pueden sobrevivir Enterococcus y otras bacterias lácticas, causando licuación de la gelatina, producción de gas o agriado. Si son envasadas al vacío, la sal y el nitrito 146 combinados con un almacenamiento a baja temperatura evitan el desarrollo de C. botulinum, cuyas esporas sobreviven al tratamiento térmico. Por otra parte, el nitrito puede originar nitrosaminas (cancerígenos) al reaccionar con los componentes cárnicos. Mayor información de este aditivo se encuentra en procesamiento de carnes y productos cárnicos, Capitulo VII y conservación de carnes y productos cárnicos, Cap. VIII. Las empanadas y pasteles que son rellenados con la carne precocida, una vez cerrados son vueltos a cocer, debido a que se suprimen los organismos competidores, sin embargo, cabe la posibilidad del crecimiento de los clostridios si se mantienen a temperatura elevada. Como fue señalado, la carga microbiana en general puede ser beneficiosa, deteriorante y patógena, dependiendo de una matriz multifactorial de agentes condicionantes y desencadenantes competitivos, según sean las condiciones en la que se encuentra, como materia prima (sustrato), productos en proceso o terminados. 9.13. Carga microbiana patógena Es aquella que origina y desencadena enfermedades trasmisibles por alimentos (ETAs), siendo principalmente la carne y los productos cárnicos sustratos que favorecen y permiten la multiplicación microbiana, ocasionando desde ligeros trastornos digestivos, hasta severos procesos patológicos que pueden producir la muerte del consumidor. 9.13.1. Detección de patógenos. En los alimentos, la carga microbiana generalmente se encuentra en niveles menores de 103 UFC/ml. o gramo. La mayoría de las técnicas de detección se soportan en determinar presencia o ausencia de patógenos que es el interés normalmente aceptado. Los patógenos causantes de infecciones no deberían estar presentes en los productos listos para consumo en niveles detectables, tampoco es deseable que estos gérmenes estén presentes en alimentos frescos antes del procesado, ya que la contaminación de los equipos puede conducir a contaminar a los productos finales. Puede tolerarse la presencia de un pequeño número de patógenos causantes de intoxicaciones en un alimento antes de su procesado, siempre que no haya liberado sus toxina(s), y que el procesado incluya alguna operación que destruya al patógeno, o le impida crecer posteriormente en los productos terminados; sin embargo, algunos fabricantes de alimentos con mínimo proceso, deben analizar sus materias primas y productos terminados para descartar microorganismos toxigénicos (St. aureus, Bacillus cerus, etc), considerando que algunas toxinas microbianas son relativamente termoestables, las que podrían permanecer activas posterior al procesado. 9.13.2. Métodos de detección. Para tal fin, se siguen métodos o protocolos de análisis microbiológicos que pueden incluir una o más técnicas: de cultivo, bioquímicas, inmunológicas y genéticas o una combinación de ellas. 147 La Food and Drug Administration (2017), recomienda para salmonella spp: enriquecimiento y aislamiento (técnicas de cultivo), identificación (técnica de caracterización bioquímica) y serotipado (técnica inmunológica), este es un método convencional, sin embargo, actualmente existen los denominados “métodos rápidos” que permiten descartar muestras negativas, con el consiguiente ahorro de tiempo. Las muestras positivas requieren confirmación por métodos tradicionales. La detección de un patógeno, debe conducir a la identificación del género al cual pertenece y finalmente su especie. A la caracterización de la subespecie se denomina “tipado” lo cual se consigue siguiendo las mismas técnicas (cultivo, bioquímicas, inmunológicas y genéticas), pero, además para el tipado se dispone de otras técnicas, como la basada en la diferente sensibilidad de las subespecies a los fagos. Si se aisla L. monocytogenes de un alimento, puede que sea necesario “tipar” la especie mediante el método del ribotipado. El tipado de cepas puede ser eficaz en el rastreo de un determinado brote, y verificar los vínculos epidemiológicos entre un producto sospechoso y el proceso desarrollado. Fig. 9-3. Procedimiento convencional y rápido para la detección de patógenos en alimentos. Los asteriscos indican métodos de tipado (sub especie) Fig. 9-3. Procedimiento convencional y rápido para la detección de patógenos en alimentos. Los asteriscos indican métodos de tipado (sub especie) 148 Fuente: Yousef y Carlstron (2006) 9.13.3. Sensibilidad y especificidad de los métodos. El ejemplo nos conduce a entender el término de sensibilidad. Se han inoculado a 100 muestras de un alimento con un determinado patógeno y se ha analizado por un método diseñado para detectar ese patógeno. Si el método detecta al microorganismo investigado en 97 de las muestras, su sensibilidad es de 97%, quedando 3 muestras negativas, por tanto, el método genera una tasa de falsos negativos del 3%. La sensibilidad del método también determina, la concentración mínima del microorganismo analizado, que puede detectarse en una muestra contaminada. Métodos de elevada sensibilidad detecta la presencia de pequeñas concentraciones de patógenos, mientras que los de menor sensibilidad, solo pueden detectar a concentraciones mayores. La especificidad define la capacidad del método para distinguir el microorganismo cuya detección se pretende diferenciar de otros organismos presentes de la muestra; así, 100 muestras de alimento que presentan una contaminación natural, pero están libres de un determinado patógeno, y el análisis en busca de ese microorganismo da 5 pruebas 149 positivas, entonces, la especificad del método es del 95%; también puede decirse que el método alcanza un nivel de 5% de falsos positivos. 9.13.4. Métodos de selección de patógenos Entre estos métodos se citan: microscópico, basados en medios de cultivo, bioquímicos, inmunológicos y genéticos. 9.13.4.1. Método Microscópico. Corresponde a técnicas de cuantificación directa de microorganismos totales de una muestra, permiten determinar el número aproximado bien sean vivos, muertos, incluso si son microorganismos o solo materia orgánica. 9.13.4.2. Métodos basados en técnicas de cultivo. Las técnicas de cultivo consisten en mezclar las muestras objeto del análisis, con medios líquidos o sólidos apropiados, e incubar dichas muestras en condiciones adecuadas para el desarrollo de los microorganismos presentes en los productos que se analizan, de tal forma, que originen colonias o provoquen ciertas reacciones. Por tanto, el matiz que distingue a estas técnicas, es el cultivo de la microbiota o del microorganismo problema. Cuando se utilizan medios que contienen agar, debe observarse visualmente la morfología de las colonias desarrolladas en ellos tras la incubación. La observación microscópica de las células que forman parte de las colonias dará una información valiosa acerca de la morfología celular, lo que puede ser para confirmar las sospechas inducidas por la observación macroscópica de las colonias. Cuando el contenido microbiano de un alimento se cultiva en caldos, lo que suele buscarse son las reacciones típicas de un determinado microorganismo o de la microbiota. Las técnicas de cultivo se realizan para enriquecer, enumerar o aislar los microorganismos en estudio. El enriquecimiento se lleva a cabo, cuando no es posible la detección del microorganismo en cuestión mediante un recuento directo en placa de la muestra del alimento. Otra razón que justifica el enriquecimiento, es la revitalización de los microorganismos dañados (deformados o alterados). La técnica del enriquecimiento, consiste en un cultivo en un medio no selectivo (enriquecimiento o enriquecimiento primario) y un posterior sub cultivo en un caldo selectivo (enriquecimiento secundario o selectivo). En el enriquecimiento debe evitarse condiciones conducentes a un crecimiento muy rápido de la microbiota. En consecuencia, no es habitual la utilización de medios extremadamente ricos en esta fase; tampoco lo es la incubación en condiciones óptimas, que favorezcan una multiplicación acelerada de los microorganismos. Durante a fase de pre enriquecimiento, tanto el microorganismo de interés, como microbiota del alimento verán incrementado su número. El enriquecimiento secundario o selectivo, consiste en transferir una porción de la muestra pre enriquecida a un caldo 150 selectivo o selectivo diferencial. Durante esta etapa debe crecer sólo el microorganismo de interés, e inhibido el resto del desarrollo de la microbiota. Uno de los motivos con más frecuencia utilizados en las técnicas de cultivo, es el recuento o enumeración de un microorganismo o grupo de microorganismos en una muestra alimentaria. En este caso, pueden utilizarse medios selectivos o no selectivos, y las colonias desarrolladas en el agar correspondiente pueden examinarse o contarse. De forma alternativa, se utilizan medios líquidos selectivos-diferenciales, con el fin de determinar el tamaño de la población microbiana de la muestra, mediante la técnica del número más probable (NMP). Se han desarrollado otras técnicas asistidas con instrumentos, como es el de siembra en espiral en placas. La cuantificación de la densidad celular mediante la determinación de la turbidez desarrollada por un cultivo, es una técnica muy simple, pero los resultados no pueden cuantificarse (ejem. UFC/ml) El aislamiento de un microorganismo de un alimento es factible siempre que la muestra, enriquecida o no, se siembra en una placa que contiene un caldo selectivo o selectivo- diferencial adecuado, el cultivo en estos medios es el sistema más fiable para aislar el microorganismo que se está investigando. 9.13.4.3. Métodos bioquímicos. Estos métodos determinan actividades metabólicas específicas, lo que permite la identificación de los microorganismos analizados. En las pruebas bioquímicas convencionales, los cultivos en caldos o colonias bien aisladas en placas de agar, se mezclan con determinados reactivos en un medio apropiado y se incuban. La producción de ciertos metabolitos, se ponen de manifiesto, cuando estos reaccionan con los reactivos del medio. Los métodos bioquímicos pueden ser tan simples como transferir una colonia o una parte de una colonia a un portaobjetos, añadir una gota de una solución de peróxido de hidrogeno y observar, si se produce un burbujeo, las simples burbujas en este caso indica que el microorganismo aislado es catalasa-positivo. Así, para identificar bioquímicamente las colonias aisladas de un alimento y que se sospecha que pueden pertenecer al género Salmonella, se inoculan en agar triple azúcar hierro (TSI: tree sugar iron), si libera sulfuro de hidrógeno (H2S) durante la incubación, este gas reacciona con el sulfato ferroso (FeSO4) y se produce un precipitado negro. La producción de este metabolito (S2H) en las condiciones de la prueba, es indicativa de Salmonella spp. “Técnicas rápidas” de identificación bioquímica, utilizan una tira con pocillos que contienen medios deshidratados, los que se reconstituyen al adicionar una suspensión de los microorganismos analizados. La tira se incuba y se registran las reacciones que se produzcan en los pocillos. Los resultados obtenidos se comparan con las tablas 151 correspondientes, o se analizan mediante programas informáticos, para identificar la bacteria aislada. 9.13.4.4. Métodos inmunológicos. Se fundamentan en la reacción de los animales de generar (anticuerpos específicos) al recibir una inyección de células microbianas (antígenos). El serotipado, es un método inmunológico que se utiliza para la clasificación de microorganismos a nivel de subespecie en serotipos. Este método tiene particular relevancia para la identificación de Salmonella en alimentos. Herranz (2008), reporta que los métodos inmunológicos se basan en la reacción específica entre un antígeno y un anticuerpo policlonal o monoclonal. En microbiología de los alimentos, el método inmunológico más empleado para la detección de microorganismos o sus toxinas es el ensayo ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) tipo sándwich. En los últimos años, se han desarrollado sistemas que permiten realizar el ensayo ELISA de manera automatizada, dirigidos fundamentalmente a la detección de Salmonella, E.coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Campylobacter spp. y toxinas estafilocócicas. 9.13.4.5. Métodos genéticos. En relación a los métodos genéticos o basados en los ácidos nucleicos, se señala los siguientes: hibridación del ácido nucleico y la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa PCR. (Polymerase chain reaction). 9.13.4.5.1. Técnica de Hibridación del ácido nucleico. La información genética de una célula bacteriana está contenida en el cromosoma, y a veces en plásmidos, compuestos del ácido dexorribonucleico (ADN). Las bacterias tienen un único cromosoma, mientras que las células fúngicas contienen varios. El ADN se compone de 4 bases: adenina, timina, citosina y guanina. El número y la secuencia de estas bases en el cromosoma determinan las características del individuo. Por tanto, la secuencia que sean únicas de un microorganismo en particular puede utilizarse para su identificación. Dado a que la timina siempre se empareja a la adenina y a citosina lo hace exclusivamente con la guanina, cabe la posibilidad de desarrollar la secuencia de nucleótidos que se hibride con un segmento complementario y único del cromosoma bacteriano. Para poder detectar un microorganismo mediante los métodos de hibridación del ADN, es preciso que existan entre 105 y 106 copias del ADN buscado. 9.13.4.5.2. Técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Esta técnica se usa para replicar una secuencia de ADN predefinida perteneciente a un microorganismo que pretende identificarse. Si se compara esta técnica con la de hibridación, en este caso, se necesita un número menor de copias del ADN buscado, de cualquier manera, sigue 152 precisándose el enriquecimiento. El ADN del microorganismo objeto de análisis, se mezcla con una ADN-polimerasa termorresistente, nucleótidos y un cebador. El cebador se compone de un par de oligonucleótidos diseñado para unirse de forma complementaria a una única secuencia del ADN investigado. Para información adicional, de los diversos métodos utilizados para la detección de patógenos en alimentos, se recomienda consultar literatura específica. 9.14. Putrefacción de la carne. Las reacciones enzimáticas asépticas que se producen a partir del beneficio del animal, van acompañadas de las generadas por la contaminación microbiana procedente de los factores que intervienen: agua, ambiente, manipulación, tiempo transcurrido y otros, los que contribuyen a elevar la carga microbiana inicial, generando reacciones enzimáticas bacterianas. Esta carga microbiana genera los procesos enzimáticos sépticos que provocan la putrefacción de la carne por causas microbianas, son especies que encuentran condiciones óptimas para su proliferación; así, en la superficie de la carne se multiplican los gérmenes de crecimiento aerobio, mientras en la putrefacción profunda, o en condiciones que el aire no tiene acceso a la carne, se acentúa el crecimiento de gérmenes anaerobios obligatorios o facultativos. Los gérmenes mesófilos o psicrófilos, desarrollan su acción de descomposición de acuerdo a las temperaturas presentes. Las especies de gérmenes que provocan la descomposición bacteriana de la carne, tienen la facultad de atacar a la proteína cárnica por medio de enzimas que forman. La descomposición, la inician fermentos que rompen los enlaces pépticos; de esta forma se originan albúminas, peptonas o aminoácidos sencillos como la leucina, tirosina, etc. Al proseguir la descomposición, pueden los aminoácidos como consecuencia de la acción fermentativa, transformarse en aminas, desprendiendo anhídrido carbónico (descarboxilación) o bien desprenden amoniaco (bacterias anaerobias). Con frecuencia tiene lugar también la hidrólisis (desdoblamiento mediante fijación de agua) de los aminoácidos (bacterias aerobias). Los productos intermediarios y finales de naturaleza proteica que se forman en la descomposición (putrefacción) son muy numerosos. Además de los compuestos químicos ya mencionados, pueden evidenciarse también los siguientes: metano, hidrógeno sulfurado, nitrógeno, mercaptano, ácidos orgánicos, amidas, indol, escatol, peptonas, etc. Tipo de descomposición. Su desarrollo en el tiempo y los productos formados en la putrefacción, varían de acuerdo con las especies de las bacterias que participan en el proceso. La putrefacción de las sustancias orgánicas llega a su fin con la mineralización de las mismas. 153 La velocidad del desdoblamiento proteico, también depende estrechamente del número de gérmenes que intervienen en la descomposición, por tanto, es posible deducir la capacidad de conservación de la canal o una pieza, teniendo en cuenta el contenido inicial de gérmenes. Tabla 9-2. Contenido inicial de gérmenes de la superficie corporal por cm2. Tabla 9-2. Contenido inicial de gérmenes de la superficie corporal por cm2 -------------------------------------------------------------------------------------------------- Contenido inicial de gérmenes Capacidad de conservación en días de la superficie corporal por cm2 40 18 270 16 2.200 11 17.300 10 40.000 8 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: H. Bartles. 1971. Los productos del desdoblamiento del proceso de la putrefacción de la carne, desencadena elevación del pH hacia la zona alcalina, la cual ofrece óptimas condiciones para el crecimiento las bacterias de la putrefacción. A partir del pH de 6,4 se indica como bastante avanzado, consecuencia de la multiplicación bacteriana, por tanto, la medición del pH es necesario para saber el estado de frescura de la carne. Otra forma es determinar los productos de degradación de la proteína son: identificación del NH3 (prueba con el reactivo de Nessler) y la identificación del SH2 (la prueba del acetato de plomo), sin embargo, es aplicable solamente para la identificación de la putrefacción incipiente, cuando la acidificación de la carne no excede de un pH de 6,31. Según el origen y curso de la putrefacción aeróbica, esta se realiza en 3 fases: 1ra. En tejido conectivo con pH alrededor de 7, 0 (óptimo para los gérmenes de la putrefacción, estructura suelta y muy acuosa): desdoblamiento del colágeno por hidrolisis. 2da. Desdoblamiento de la proteína muscular por hidrolisis. 154 3ra. Desdoblamiento de los aminoácidos por desmolisis (desdoblamiento no hidrolítico por desmolasas). Cuadro 9-1. Microorganismos asociados con la descomposición de la carne y sus productos. Cuadr0 9 - 1. Microorganismos asociados con la descomposición de la carne y sus productos. Fuente: Price & Schiweigert 1971. 9.15. Métodos microbiológicos. Montville y Matteus (2009), señalan el procedimiento para la preparación de muestras. 155 9.15.1. Toma y procesado de muestras. Los métodos utilizados para la toma y procesamiento de muestras para análisis microbiológico, varía según el producto (material, insumo, ambiente, superficie, agua, etc.), así como de los microorganismos que se investigan. Para tal fin, se utilizan diversos protocolos, sin embargo, es determinante el tamaño y número de muestras que permitan ser representativas de la masa total del producto; a su vez, corresponda una secuencia de acciones que permitan evitar la contaminación microbiana, desde la toma de muestras hasta el respectivo análisis. El protocolo considera, los cuidados desde el material de protección del operador que toma la muestra (bata, guantes, tapaboca, lentes de protección, mascarilla, etc.) así como, de la secuencia que corresponde a la obtención de la muestra, toda vez que considera medidas de asepsia, rapidez en la ejecución y condiciones del envase estéril que corresponde. Debe utilizarse envases de vidrio o de material de acero inoxidable esterilizados, así como todo material que forma parte en la operación de toma de muestras. Se recomienda utilizar frascos de boca ancha y bolsas plásticas estériles, así como anotar la identificación de los mismos utilizando marcador adecuado, anotar fecha y hora de la toma de muestra. Considerar las medidas de protección para el transporte de la muestra al laboratorio, que será lo más rápido posible, en todo caso emplear medidas de protección y refrigeración o congelación que corresponda. Tener en cuenta que una muestra refrigerada no se congela, porque puede morir parte de la carga microbiana, a su vez, congelada la muestra se descongela en refrigeración, tener en cuenta, que cambios bruscos de temperatura alteran el contaje final esperado. En muestras que requieren algún tipo de preparación antes del procesado, se utiliza el medio específico que corresponda, a los fines de homogenizar la muestra para permitir un pipeteado uniforme. Para muestras sólidas, se utiliza un diluyente estéril que puede ser tampón fosfato de Butterfield o agua peptonada al 0,1%; en caso de no ser el apropiado, se obtendrá resultados diferentes a los esperados, toda vez que, se permitirá la multiplicación bacteriana en el medio de dilución antes de la siembra. Fig. 9-4. Preparación de una muestra para análisis de carga microbiana. 156 Fig. 9-4. Preparación de una muestra para análisis de carga microbiana. Fuente: Montville y Mattheus (2009) Para obtener una suspensión homogénea, se introduce la muestra a una bolsa del homogenizador de plástico estéril, se añade el diluyente y la muestra se procesa en un homogenizador stomacher (agitador: adelante/atrás). Una muestra del alimento típicamente de 25 gr. o ml. se coloca a una bolsa estéril que contiene 225 ml. de diluyente estéril se introduce en el homogenizador Stomacher para su homogenización, obteniéndose una dilución de 1:10 (10-1) del alimento conteniendo las bacterias, esta es la dilución inicial, a partir de la cual se continúan en la misma proporción las diluciones deseadas, 10-2, 10-3, 10-4 etc. 9.15.2. Determinación de carga microbiana. Existen diversos métodos, debiendo utilizarse aquel que se corresponda con el tipo de muestra, posible nivel de concentración de microbiota, microorganismo a investigar, entre otros. La determinación de carga microbiana utilizando PCA (Plate count agar) permite conocer nivel de carga microbiana en una muestra, sin embargo, se puede presentar la coalescencia de algunas colonias (dos o más colonias crecen juntas), así como crecimiento de espaciadores (depredadores); el secado debe ser en ambiente estéril para evitar la extensión de bacterias a consecuencia de la humedad. La alícuota de 0,1 ml. de dilución seleccionada de la muestra se descarga en la placa (superficie del agar) y se extiende uniformemente con una “varilla acodada” o una asa de vidrio. Para el recuento estandard en placa, una alícuota de 0,1 ml. de la dilución adecuada, se introduce en una placa de Petri estéril y se vierte el agar templado fundido (450 C.) estéril en la placa, se mezcla el agar y, la placa se deja solidificar el agar. Se incuba la placa de agar por 24 – 48 hrs. y se cuentan las colonias aisladas denominadas Unidades Formadoras de Colonias (UFC). Este método presenta numerosos inconvenientes que incluyen el tiempo de preparación y deficiencias en la precisión de los resultados. 157 De una dilución de 1:10 si, se pipetea una alícuota de 1 ml, se tendrá una dilución de 1:100. En muestras con poblaciones microbianas desconocidas, deben realizarse diluciones extensivas (10-1 a 10-7) antes de sembrar. La dilución debe permitir que en placas de 100 mm. se permita contar entre 30 y 300 colonias. La cifra total de bacterias, se determina multiplicando el número de colonias por el factor de dilución, obteniendo el número de bacterias por gramo de alimento. La técnica de tubos rodantes, es un método igual al del método de vertido en placa, pero en este caso se utilizan tubos de tampón de rosca en lugar de placas de Petri. Se esterilizan los tubos de ensayo que contengan de 2 a 4 ml de agar de recuento en placa u otro medio que corresponda, el agar fundido se deja enfriar a 450 C. Se añade una alícuota de 0,1 ml de la dilución apropiada de la muestra y el tubo se sumerge en agua fría en posición horizontal haciéndolo rodar, el agar solidificará formando una fina capa en la pared interior del tubo. Los tubos se incuban boca abajo, para evitar que la condensación que pueda formarse cause extensión de las colonias. Es ventajoso el uso de este método, por ser menor cantidad de agar empleado. Para el caso de muestras líquidas (agua u otros diluidos que pueden atravesar fácilmente el filtro) pueden usarse en método de la membrana (poro de 0,45 um), que consiste en retener la carga bacteriana en el filtro y colocar este sobre una placa que contiene el medio de cultivo seleccionado, o utilizarse en recuento directo al microscopio (RMD). El método de la membrana puede utilizarse para determinar carga microbiana del aire; también puede utilizarse para muestras ligeramente viscosas como jugos, leche u otros, siendo requisito básico que pasen la membrana. Existe una diversidad de métodos específicos para una gran variedad de productos, superficies y ambientes que pueden utilizarse. El RMD, es uno de los métodos sencillos y prácticos para estimar el número de bacterias presentes en una muestra, sin embargo, la limitante es que el contaje no distingue entre células vivas y muertas, a su vez, es de escaso valor en alimentos que tienen escasa presencia de microorganismos. Para diferenciar entre células vivas y muertas, actualmente se dispone de colorantes fluorescentes que permiten obtener el recuento total, así como, los microorganismos vivos y muertos, de esta manera, se pueden utilizar solamente las muestras que tienen reducidas cantidades de bacterias. Como desventaja se señala, que con el tiempo se presenta pérdida de fluorescencia, la misma que puede deteriorar a las células bacterianas 9.15.2.1. Según el metabolismo microbiano. Para estimar la carga microbiana en alimentos, se pueden realizar mediciones del metabolismo de los microorganismos o sus productos metabólicos. Basados en el metabolismo se puede determinar: hidrólisis 158 del almidón, fermentación de azúcares, producción de sulfuro de hidrógeno e indol o reducción del nitrato, etc. Los microorganismos obtienen energía entre otras formas, mediante reacciones de óxido-reducción, donde la fuente de energía se oxida, en tanto el otro compuesto se reduce. Estas reacciones consisten en transferencias de electrones, que pueden ser medidos eléctricamente mediante un potenciómetro, ampliamente conocida como “potencial redox”. El potencial redox puede medirse mediante indicadores (resarzurina y tetrazolium) o colorantes (azul de metileno); la adición de alguno de estos produce transferencia de electrones hacia el colorante o indicador ocasionando cambio de color. La velocidad de cambio de color del indicador, está relacionada con la tasa metabólica del cultivo microbiano de la muestra. A mayor número de bacterias más rápido el cambio de color. Los test de la reductasa pueden ser utilizados en varios productos, con mejores resultados a los recuentos estándar en placa (REP), sin embargo, es limitante para carne cruda, por el elevado contenido de sustancias reductoras propias de la carne. Esta prueba es de amplio uso en productos lácteos, constituye principal análisis de plataforma en la recepción de leche cruda. 9.15.2.2. Análisis microbiológico de superficies. Las superficies, equipos y herramientas de contacto con carnes y productos cárnicos, deben ser evaluadas con frecuencia, a fin de conocer los niveles de carga microbiana existente, en todo caso, conocer su estado higiénico para evitar la contaminación y consecuencias que acarrean. Existen diversas técnicas, eligiéndose aquella que sea la más representativa: Prueba del hisopo, placa de contacto RODAC (Replicate Organism Direct Area Contact), etc. 9.15.2.2.1. Prueba del hisopo. Se basa en frotar el área determinada, con un algodón húmedo o un hisopo de alginato de calcio; el área a utilizar se delimita utilizando plantillas con aperturas definidas (1 cm2). La plantilla debe ser esterilizada antes de usarlo. Después del frotado de la superficie a analizar, introducirlo en el tubo de ensayo que contiene el diluyente adecuado y se agita para separar las bacterias. La técnica se facilita con la utilización de hisopos de alginato de calcio, que se disuelven con la adición de hexametafosfato de sodio al diluyente; a su vez, el diluyente inoculado puede ser utilizado en análisis microbiológicos rápidos, así como en los convencionales, como el caso del REP (recuento estándar en placa). La prueba del hisopo es ideal para el análisis de superficies rugosas y desiguales. 9.15.2.2.2. Placa de contacto (placa RODAC). Se utiliza para superficies irregulares o de difícil acceso. Utiliza placas Petri especialmente diseñadas, de manera que al verter el medio de cultivo el agar sobresale. El agar debe entrar en contacto directamente con la superficie deseada, se cubre la placa e incuba. Un medio de cultivo selectivo, reducirá el crecimiento de bacterias que se podría extender por la superficie 159 de la placa Petri. Este método no es recomendado para superficies muy contaminadas o rugosas. 9.15.2.2.3. Análisis de superficies de canales y material que tiene contacto. Con tal finalidad, se utiliza el sistema de esponjas. Se pasa una esponja humedecida por el área a analizar, e introduce en el tubo de ensayo o la bolsa plástica estéril que contiene el diluyente, se agita el tubo o la bolsa con el fin de separar las bacterias de la esponja, y se toma una alícuota del diluyente inoculado para utilizar en el REP u otros análisis microbiológicos. Los métodos anteriormente indicados, son los llamados métodos tradicionales; sin embargo, tienen mayor uso los métodos “selectivos”, que pueden contener antibióticos u otros inhibidores que permiten el crecimiento de los microorganismos seleccionados, a su vez, para evaluar carga microbiana en los puntos críticos de control, de los productos en proceso; son de uso cada vez más frecuente, los de nominados “métodos rápidos” para disminuir el tiempo requerido para la identificación de microorganismos presentes. 9.15.3. Interpretación de análisis microbiológicos. Son condiciones de interés sanitario, la temperatura, acidez, oxígeno y nutrientes, que deben existir en el medio de cultivo, para que los microorganismos existentes en la muestra, crezcan y se multipliquen, de manera que según el resultado alcanzado, se pueda realizar la interpretación que corresponda; desde luego es fundamental el conocimiento técnico de la ubicación, toma, manejo, transporte, y tiempo de cultivo de la muestra, para esperar “posibles resultados”, siempre y cuando se siga la ruta establecida en los protocolos respectivos. A continuación, se señala un resumen de los principales sustratos y procedencia de los microorganismos más representativos en alimentos y desde luego en carnes y productos cárnicos: 9.15.3.1. Mesófilos aerobios. Crecen entre 20 – 450 C., requieren de oxígeno; a este grupo también se le conoce como “cuenta total bacteriana” en el informe. Esta carga microbiana siempre estará presente en el sustrato (carnes, superficies, equipos, vestido, etc.), toda vez que no son estériles y según el contaje se establecen los márgenes de contaminación. 9.15.3.2. Grupo coliformes. La presencia de este grupo, “Desenmascara” malas prácticas higiénicas, algunos son de origen intestinal y otros provienen de materia orgánica líquidas o solidas: vegetales, legumbres, frutas, aguas aparentemente limpias, residuales, superficies de trabajo, equipos, herramientas, suelo, restos de alimentos, coberturas y muchos otros más. Dentro de las técnicas más comunes, se encuentra el recuento directo por microscopia de fluorescencia, así como los procedimientos basados en diluciones en serie, haciendo crecer microorganismos en medios de cultivo sintéticos sólidos o líquidos, como el recuento en placa de Unidades Formadoras de Colonias (UFC) o la estimación por el método del Número Más Probable (NMP). Este método puede ser aplicado para la determinación de microorganismos aerobios y anaerobios. 160 Los Coliformes Fecales son un subgrupo de los Coliformes totales, capaces de fermentar la lactosa a 44º C en vez de 37 ºC como lo hacen los totales. Aproximadamente el 95% del grupo de los Coliformes presentes en heces, están formados por Escherichia coli y ciertas especies de Klebsiella. Ya que los Coliformes Fecales, se encuentran casi exclusivamente en las heces de los animales de sangre caliente, se considera que reflejan mejor la presencia de contaminación fecal. Éstos últimos se denominan termotolerantes por su capacidad de soportar temperaturas más elevadas. Esta es la característica que diferencia a Coliformes Totales y Fecales. La capacidad de los Coliformes Fecales de reproducirse fuera del intestino de los animales, es favorecida por la existencia de condiciones adecuadas de la materia orgánica, pH, humedad. Desde hace mucho tiempo se ha utilizado como indicador ideal de contaminación fecal; su presencia se interpreta como existencia de microorganismos patógenos productores de enfermedades. 9.15.3.3. Estaficolocos. Si en un análisis microbiológico, utilizando los medios de cultivo que corresponda se determina St. aureus y se cuantificas su presencia, la fuente de contaminación es el hombre, porque es parte de la flora normal que tiene el ser humano. 9.15.3.4. Bacilos. Si en un análisis microbiológico, utilizando los medios de cultivo que corresponda, se determina Bacillus cereus y se cuantifica su presencia, la fuente de contaminación es debido a malas prácticas higiénicas, ya que este microorganismo es de origen saprofito y su presencia en alimentos es frecuente. 9.15.3.5. Salmonela. Si en un análisis microbiológico, utilizando los medios de cultivo que corresponda se determina Salmonella, (presencia/ausencia en 25 gr.), la fuente de contaminación puede encontrarse en animales enfermos o asintomáticos, lo cual es debido a malas prácticas higiénicas, ya que este microorganismo es de origen saprofito y su presencia en alimentos es frecuente. Las casusas de contaminación por salmonellas, pueden deberse a: carne contaminada, el manipulador está enfermo o es portador asintomático, contaminación cruzada (utensilios, manos, comida, etc.), o por contaminación directa. 9.15.3.6. Clostridios. El Clostridium botulinum, es un microorganismo anaerobio saprófito, se encuentra en el suelo o en el ambiente, alimentos procesados principalmente enlatados: estufadas, abolladas, infladas, sin etiquetas, sin fecha de caducidad, etc. El efecto patógeno está en las toxinas generadas por estos microorganismos. Para su detección se usan pruebas biológicas, cromatográficas, u otras. 9.15.3.7. Shiguelas. En las Shiguellas su vehículo de trasmisión son las aguas negras, carnes crudas, frutas y verduras no lavadas, deficiencias de lavado, agua cruda, 161 procedentes de portadores asintomáticos, etc. Si en el análisis microbiológico aparece estos microorganismos, el agente causal sería algunos de los agentes mencionados. 9.15.3.8. Hongos y levaduras. Los hongos y levaduras indican la edad del alimento, su contaminación es ambiental y el hombre: manos, ropa, uñas, etc. Su crecimiento depende de la cantidad de humedad del alimento o del lugar donde se almacena. Los hongos producen micotoxinas, acrotoxinas, flavotoxinas entre otras, cuyas consecuencias pueden presentarse a largo plazo. 9.15.3.9. Parásitos. La carne procedente de animales beneficiados que presente parásitos en el tejido muscular, pulmones, riñones, hígado, cerebro, etc. es señal clara de deficiencias de la crianza, manejo, alimentación, así como deficiencias en los programas sanitarios. Teniendo en cuenta la guía de movilización, se ubican los lugares de procedencia del ganado y se toman las precauciones del caso para las diferentes especies domésticas de consumo, a los fines de acentuar la vigilancia sanitaria en el centro de beneficio, se examina tanto canal/carcaza, cabeza y como órganos comprometidos, así como, se evalúa el destino final. 9.15.3.10. La calidad sanitaria de carnes y productos cárnicos. Se evalúa principalmente mediante análisis microbiológicos, a través de los llamados “grupos indicadores”, resultados que señalan el tipo y cantidad de carga bacteriana que está en las carnes y productos cárnicos. Los niveles de contaminación microbiana de: bacterias, hongos y levaduras; así como de infestación: cisticercosis, hidatidosis, teniasis, y otros, se encuentran normados y reglamentados por los organismos de control. Tabla 9-3. Determinación del microorganismos y método de análisis utilizado para carne fresca. Información adicional, Cap. X. Tabla 9-3 Determinación del microorganismos y método de análisis utilizado para carne fresca. Criterio complementario: ______________________________________________________ Determinación Criterio microbiológico Método de Análisis Recuento de Aerobios I ICMSF o equivalente Microorganismos Mesófilos/g n=5 c=3 m=106 M= 107 de los Alimentos – Vol I – Técnicas de análisis microbiológicos – Parte II – Enumeración de microorganismos aerobios mesófilo s – Recuento en placa placa. 162 Recuento de E. coli/g n=5 c=2 m=100 M=500 ICMSF o equivalente Bacterias coliformes Recuento de Staphylococcus n=5 c=2 m=100 M=1000 ICMSF o equivalente. aureus coagulasa positiva /g Staphylococcus aureus – Recuento s esafilococos coagulasa positivos. Criterio obligatorio Salmonella spp n=5, c=0, Manual de Bacteriología Analítica de FDA Ausencia en 10 g. (AM) Capítulo 5 Salmonella o equivalente E. coli O157:H7/NM n=5, c=0, USDA-FSIS Ausencia en 65 g Guía de Laboratorio de Microbiología _____________________________________________________________________________ Fuente: Mossel et al (2006) 9.16. Protocolos de métodos microbiológicos En base a las normas microbiológicas establecidas por la AOAC (Association of Official Anaytical Chemists), FDA (Federal Drug Administration),(Códex Alimentarius y otros organismos, cada uno de los países de la comunidad internacional ha adaptado, actualizado y desarrollado sus propias normas y protocolos específicos para cada alimento o grupo de alimentos, teniendo en cuenta los intereses comerciales, importación y/o exportación de alimentos y otros, como la protección higiénico- sanitaria, enfermedades trasmitidas por alimentos, condiciones de empaques y medios de transporte, de conservación y manejo de temperaturas y tiempo de vida útil que permiten mantener calidad e inocuidad de alimentos. La AOAC es la norma de referencia para la comunidad internacional, así, desde 1884, AOAC INTERNATIONAL ha garantizado la capacidad de los científicos analíticos para tener confianza en sus resultados a través de la adopción de métodos como AOAC® Official Methods SM. Los métodos oficiales de análisis de AOAC INTERNATIONAL son una fuente internacional de métodos, en la que los científicos de todo el mundo contribuyen con su experiencia al desarrollo de normas, de desarrollo de métodos y la evaluación y revisión sistemática de métodos. Es la colección más completa de métodos químicos y microbiológicos disponibles en el mundo, y muchos métodos dentro del compendio tienen una notación que indica su adopción, como métodos de referencia internacional armonizados por la Organización Internacional de Normalización (ISO), la Federación Internacional de Lechería (IDF), la 163 Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) y la Comisión del Codex Alimentarius. 9.17. Criterios microbiológicos en carnes y productos cárnicos. Estas tienen por finalidad, establecer las condiciones microbiológicas de calidad sanitaria e inocuidad que deben cumplir los alimentos y bebidas en estado natural y procesados, aptos para el consumo humano. Cada país establece las normas sanitarias relacionadas a la determinación de carga microbiana en alimentos, en este caso carnes y productos cárnicos, a los fines de evaluación, regulación y control. Cuadro 9-2. Criterios microbiológicos para el grupo de alimentos carnes y productos cárnicos. Cuadro 9-2. Criterios microbiológicos para el grupo de alimentos carnes y productos cárnicos. 164 165 Fuente: RM No591-2008-MINSA. 9.18. Métodos microbiológicos rápidos. Es indispensable disponer de información básica del microorganismo en investigación, a los fines de identificar las características únicas que pueden permitir su identificación rápida. Constituye característica indispensable establecer el nivel de precisión del método, reflejado en la sensibilidad del test para detectar números bajos del “microorganismo diana”, (estudio de microorganismos, al servicio de la biomedicina), para diferenciarlo de otros microorganismos; generalmente, esos otros microorganismos corresponden a especies del mismo género. Un resultado “falso negativo” ocurre cuando un test no detecta un “patógeno diana” que está presente en el cultivo; se denomina como un “falso positivo” cuando en el cultivo se detectan microorganismos, que en realidad no se encuentran en el cultivo. Un test rápido, debe ser lo más sensible posible al microorganismo investigado, y el límite de detección lo más bajo posible. El criterio para organismos causantes de enfermedades es de < 1 célula por 25 g. de alimento. En esencia, el desarrollo de métodos rápidos tiene como objetivo, reducir el tiempo requerido para alcanzar resultados precisos en relación a los métodos convencionales, comparativamente, puede corresponder a resultados de 8 horas en un método rápido, comparado con 1, 2, 3 o más días que tardan los métodos convencionales. En la última década, los tiempos se han ido reduciendo por las exigencias que la industria requiere, obtener resultados instantáneos es el fin y objetivo final. Otro objetivo, que conduce al desarrollo de métodos rápidos, es el tamaño y número de muestras que se procesan, lo cual conduce a la automatización de los análisis, para que los resultados presenten resultados significativos, no solo de presencia/ausencia sino de 166 identificación de microorganismos patógenos, así, muchos métodos han adaptado el uso de placas microtiter (96 pocillos) que pueden realizar numerosos tests para una única muestra, o pueden ser utilizados para realizar múltiples muestras simultáneamente. Adicionalmente, constituyen ventajas del uso de métodos rápidos, la velocidad, precisión de resultados y costos que representa la inversión en personal especializado, compra de equipos sofisticados, mantenimiento, reactivos y eliminación de deshechos; contrastando con los servicios de contrata de terceros, que garantiza seguridad y oportunidad, en ambos casos es relevante la evaluación de costos. Un método de análisis rápido debe ser fácil de realizar, de operar e interpretar los resultados, desde luego, debe adecuarse a la matriz del alimento que se analiza, porque en muchos casos, los componentes de los alimentos influencian e interfieren en los resultados y rendimiento del test, por tanto, se requiere múltiples ensayos para alcanzar su validación. Finalmente, ser aceptado por la industria y los organismos gubernamentales de control. Los organismos internacionales que validan la efectividad de los métodos para alimentos son: La Organización Internacional para la Normalización y la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (Association of Official Analytical Chemists: AOAC). Otros organismos internacionales no validan los métodos: La Administración de Drogas y alimentos (Food and Drug Administration: FDA) y el Departamento de Agricultura de EE. UU (USDA), estos organismos resumen métodos estándar utilizados por cada organización. La AOAC publica el Manual Analítico Bacteriológico de la FDA, y el Servicio de Inocuidad e Inspección de Alimentos de USDA publica, La Guía de Laboratorio Microbiológico. La AOAC internacional proporciona servicios como tercer examinador de rendimiento, más ampliamente reconocidos y utilizados por los fabricantes de kits de análisis. La AOAC utiliza dos programas: El programa de estudios colaborativos y el programa de verificación por pares, en la validación de ensayos químicos y microbiológicos diseñados para el análisis de alimentos, siendo el primero más riguroso. Después de 3 años de uso por la comunidad científica, los métodos son aptos para ser aprobados y recibir la autorización final para su utilización a todo nivel, principalmente por las industrias de alimentos. ________________________________ 167 BIBLIOGRA CONSULTADA AOAC. Métodos Oficiales de Análisis de AOAC International – 20A Edición, 2016. Alcántara, Marcela de; Lobo de Morais, Isabela Cistina; Matos Cyllena de; Corrêa de Souza Orelas da Cunha. 2012. Principais Microrganismos envolvidos na deterioração das características sensoriais de derivados cárneos. Revista Brasileira de Higiene e Sanidade Animal. Vol. 6, Nro. 1. Bartles, H. 1971. Inspección veterinaria de la carne. Ed. Acribia, Zaragoza. España. Burgeois, C. M. y Larpent, J.P. 1995. Microbiología Alimentaria. Editorial Acribia, Zaragoza España. Bibed Ray y Arun Bhunia 2010. Fundamentos de Microbiología de Alimentos. McGraw- Hill Interamericana de España S.L. Carrillo L. y Audisio, M. 2007. Manual de microbiología de los alimentos. San Salvador de Jujuy. Argentina. Código Alimentario Argentino. Decretos 815/1999 y 4238/1968. Comisión Nacional de Alimentos. CONAL, Argentina. Códex Alimentarius 1995. Comision Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos (ICMSF), 2006. USA. Compendio de Normas Peruanas. Auspicia INOCUA. Lima, Perú. Federal Drug Administration (FDA) 2017. White Oak unincorporated, Maryland. USA. Herranz Sorribes. C. 2008. Métodos rápidos y automatización en microbiología alimentaria. Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria (VISAVET). Universidad Complutense de Madrid. España. Mendoza, G. S. 2003. Historia de la Microbiología de los Alimentos y su Desarrollo en Latinoamérica. En: Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología. Vol 23 nro.1. Caracas. Montville, Thomas J. y Matthews, Karl R. 2009. Microbiología de los Alimentos. Introducción. Editorial Acribia. Zaragoza, España. Mossel, David A.A.; Morena García Benito y Struijk Corry R. 2006. Microbiología de los Alimentos. Editorial Acribia, Zaragoza. España. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. ROMA. Price & Schiweigert 1971. Ciencia de la carne y de los productos cárnicos. Editorial Acribia. Zaragoza, España. 168 Resolución Ministerial Nro. 591-2008- MINSA. Norma Sanitaria que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano. Lima, Perú. Roberts, D.; Hooper, W. y Greenwood, M. 2000. Microbiología Práctica de los Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza España. Yousef, A.E. y Carlstron, C. 2006. Microbiologia de los Alimentos. Manual de Laboratorio. Editorial Acribia. Zaragoza – España. ---------------------------------------------------------------------- 169 CAPITULO X 10. CALIDAD, HIGIENE E INOCUIDAD DE LA CARNE Y PRODUCTOS CARNICOS 10.1. Definiciones y alcances: OPS/OMS Calidad de los alimentos. Conjunto de propiedades y características que satisfacen las necesidades nutricionales, así como hacen aceptables los alimentos al consumidor. La FAO (1992), señala algunas definiciones: Control de calidad de alimentos. Puede considerarse una combinación de sistemas, procedimientos, actividades, instrucciones e inspecciones de la administración para controlar y mejorar la calidad de la actividad realizada. Garantía de calidad. Es el sistema de actividades que da a la administración, la confianza en que los sistemas de control de calidad están instalados y son capaces de producir resultados analíticos de la máxima calidad. Seguridad alimentaria. Conjunto de acciones técnicas, económicas, ambientales y sociales relacionadas con la producción y abastecimiento de alimentos, para cubrir las necesidades oportunas y sustentables en alimentación, nutrición, salud y bienestar. Higiene de los Alimentos. Según el Codex Alimentarius (1963), son los principios generales de higiene de los alimentos se soportan en las Buenas Prácticas Agropecuarias (BPA) y en las Buenas Prácticas de Manipulación (BPM), las que se aplican a toda la cadena alimentaria, desde la producción primaria hasta el consumidor final, y establecen las condiciones higiénicas necesarias para producir alimentos inocuos y saludables. La OMS colabora estrechamente con la FAO, con la Organización Mundial de Sanidad Animal y con otras organizaciones internacionales, para garantizar la inocuidad de los alimentos a lo largo de toda la cadena alimentaria, desde la producción hasta el consumo. Inocuidad de alimentos. Establece las acciones encaminadas a garantizar la máxima seguridad posible de los alimentos. Los Estados Miembros de la OMS, seriamente preocupados, adoptaron en el año 2.000 una resolución en la cual se reconoce el papel fundamental de la inocuidad alimentaria para la salud pública. Las disposiciones de la OMS (2007), en relación a inocuidad de los alimentos, se transcriben: El acceso a alimentos inocuos y nutritivos en cantidad suficiente es fundamental para mantener la vida y fomentar la buena salud. Los alimentos insalubres que contienen bacterias, virus, parásitos o sustancias químicas nocivas causan más de 200 enfermedades, que van desde la diarrea hasta el cáncer. 170 Se estima que cada año enferman en el mundo unos 600 millones de personas–casi 1 de cada 10 habitantes–por ingerir alimentos contaminados y que 420.000 mueren por esta misma causa, con la consiguiente pérdida de 33 millones de años de vida ajustados, en función de la discapacidad. Los niños menores de 5 años soportan un 40% de la carga atribuible a las enfermedades de transmisión alimentaria, que provocan cada año 125.000 defunciones en este grupo de edad. Las infecciones diarreicas, que son las más comúnmente asociadas al consumo de alimentos contaminados, hacen enfermar cada año a unos 550 millones de personas y provocan 230.000 muertes. La inocuidad de los alimentos, la nutrición y la seguridad alimentaria están inextricablemente relacionadas. Los alimentos insalubres generan un círculo vicioso de enfermedad y malnutrición, que afecta especialmente a los lactantes, los niños pequeños, los ancianos y los enfermos. Al ejercer una presión excesiva en los sistemas de atención de la salud, las enfermedades transmitidas por los alimentos obstaculizan el desarrollo económico y social y perjudican a las economías nacionales, al turismo y al comercio. En la actualidad, las cadenas de suministro de alimentos atraviesan numerosas fronteras nacionales. La buena colaboración entre los gobiernos, los productores y los consumidores, contribuyen a garantizar la inocuidad de los alimentos. El control de calidad, higiene e inocuidad para carnes y productos cárnicos, en su contexto integral comprende las BPA, BPM, medidas higiénico-sanitarias, manejo del ganado a los centros de beneficio, obtención de carnes, procesos, conservación, distribución y consumo, haciendo énfasis en que la importancia es mayor por tratarse de carnes y productos cárnicos, considerados “muy perecibles”; se deterioran, descomponen y desnaturalizan, a medida del tiempo que trascurre en ausencia de medidas de conservación y tratamiento térmico adecuado, generando desde trastornos digestivos ligeros, hasta severas infecciones e intoxicaciones al consumidor. La alimentación del hombre es dependiente de las carnes y sub productos de los animales domésticos y no domésticos (caza y pesca) proveedores principales de la proteína, sustrato esencial, complementado con la proteína vegetal, grasas (aceites), carbohidratos entre otros, soportan la existencia del hombre. Cuando se producen alteraciones en la provisión de carnes y sub productos a consecuencia de enfermedades zoonóticas en alguna parte del mundo, constituyen “alarmas” generalmente regionales, nacionales e internacionales en procura de su control y erradicación. 171 Así, en el 2009-10 se originó una pandemia de gripe aviar, a consecuencia de la infección, de una variante de la cepa A(H1N1), con material genético proveniente de una cepa aviaria, dos cepas porcinas y una humana que sufrió una mutación y dio un salto entre especies (o heterocontagio) de los cerdos a los humanos, para después permitir el contagio de persona a persona, indicándose que cuando las condiciones son favorables, con frecuencia los agentes causales, modifican su genoma y se adaptan a nuevas condiciones ambientales; situación semejante se está presentando desde 2019, con el denominado Corona Virus, a partir de heterocontagio que apareció en Wuham-China, pero esta vez incontrolado, amenazando la existencia del hombre. La constante investigación, el desarrollo de la ciencia y la tecnología, buscan modificar los genomas de los agentes causales (bacterias y virus) a los fines de controlar, destruir y erradicar esta carga patógena, por que constituyen una amenaza creciente a la existencia del hombre, animales y la convivencia natural entre ellos, razones suficientes para considerar en el presente estudio, la inseparable relación que existe entre producción animal, higiene-sanidad, calidad e inocuidad de alientos, en este caso, carnes y productos cárnicos. 10.2. Identificación de la carne. Por las características organoléptica: forma, color, olor, sabor, terneza, y otras, se identifican las carnes de las especies de animales domésticos de mayor consuno: vacuno, porcino, ovino, caprino y aves, haciendo imposible sustituirlos por otras especies biológicas, cuando las canales/carcazas se presentan enteras y/o despiezadas, siendo la identificación anatómica el principal soporte, excepto cuando se presenten en porciones menores a la cuarta parte de una canal o carne deshuesada. Los diversos países disponen de legislación específica para cada especie animal, en cuanto a clasificación de canales según su categoría: 1era., 2da, 3ra, en otros casos A, B y C; en otros: excelente, selecta superior, etc.; constituyendo fraude la alteración intencional de estas categorías; en igual sentido incurren, cuando se trata de carnes con variaciones a la presentación, envasado, etiquetado, etc., alteraciones que atentan contra la salud pública con repercusión económica para el expendedor y el consumidor final. Otros fraudes se presentan, al sumergir en agua, agua salada y otros, canales/carcazas inmediato al beneficio, o sangre, en este último caso, para mejorar la presentación de carnes pálidas, e incurrir en ganancia de peso y precios. También se dan casos al sustituir canales procedentes de animales sacrificados de emergencia o muertos con anterioridad. Estas carnes son inaptas para consuno por presentar vasos sanguíneos llenos de sangre de color oscuro y elevada contaminación microbiana; se observa que fue alterada su maduración o esta no existió. Estas carnes se caracterizan por presentar pH superior a 6.5 y elevadas tasas de sangre residual, las pleuras pueden estar teñidas de sangre rojo sucio; los órganos están congestionados y mayor tamaño que los animales bien desangrados. 172 En las canales de animales anteriormente señaladas no se presentó “rigidez cadavérica”, por tanto, son fraudes que corresponden a decomiso, constituyendo grave falta contra las normas de inspección de carnes y como tal, una manipulación criminal que atenta contra la salud pública. Tabla 10 - 1. Características de la carne y grasa utilizados en la identificación de las especies animales. Tabla 10-1. Características de la carne y grasa utilizados en la identificación de las especies animales. ______________________________________________________________________ Característica Determinación Constitución anatómica de la carne, huesos y órganos. Sensorial Color y consistencia de la grasa de la canal. Sensorial Color y sabor de la carne y de la grasa. Sensorial Proteínas específicas de la especie o grupo (carne cruda). Serológica con antisueros a Enzimas con estructura propia de la especie: Separación Estearasas o lactatodeshidrogenasas. electroforética (extracto de carne cruda). Fracciones con hemoglobina con estructura propia Separación de la especie (carne cruda y calentada, mezclas de Electroforética carne). Indices físico-químicos de grasa: punto de fusión, Físico-química. densidad, índice de refracción, índice de iodo, etc. ___________________________________________________________________ Fuente: Prandl, et al (1994) Los fraudes también pueden presentarse en la categorización de los cortes de carne (sustitución de unos mejores por otros de menor categoría) en animales de la misma especie. Alteraciones de identificación y clasificación de la especie animal, corresponden a “fraudes” que están penalizados en legislaciones de los diferentes países, porque van en detrimento de la calidad de la canal y/o de la carne que se comercializa, enteras o en partes. Existen análisis inmunológicos rápidos (test de ELISA) que garantizan la identificación de las especies de las que proceden; sin embargo, tienen limitantes para su aplicación rutinaria al justificar los costos que representan. 173 10.3. Control de calidad de carne y productos cárnicos En términos genéricos, “calidad” es un nivel de excelencia. Los métodos tradicionales de evaluación de calidad de alimentos y por añadidura de carnes y productos cárnicos, comprenden: análisis sensoriales, físico-químicos, microbiológicos, nutricionales y sanitarios entre otros, sin embargo, un buen número de estos tienen limitada aplicación práctica, por la magnitud de recursos requeridos en su equipamiento e implementación, lento proceso y resultados tardíos. En las últimas décadas, en base a la investigación y aplicación tecnológica, se han desarrollado equipos, herramientas y métodos rápidos, que permiten alcanzar resultados inmediatos, acorde con las necesidades de los procesos “en línea”, principalmente de la gran industria. 10.3.1. Calidad sensorial. Mediante nuestros órganos sensoriales tomamos contacto con el medio en que nos rodea, apreciamos, valoramos, cuantificamos, es decir, hacemos evaluaciones proximales así, mediante la vista (visión) se puede determinar: colores, tamaños, formas, etc.; mediante el tacto (palpación): consistencia, tamaño, peso, etc.; mediante el gusto (sabores): salado, acido, amargo, dulce, etc.; mediante el oído (audición) sonidos: agudos, medios, graves, etc. Los órganos sensoriales generalmente asocian e integran respuestas, cuya apreciación, continuidad y práctica constante, determinan resultados confiables; así, para la evaluación de canales/carcazas, los centros de beneficio deben disponer de un “Laboratorio de Inspección de Carnes”. Es práctica constante realizar y definir resultados confiables mediante evaluaciones sensoriales, sin embargo, debe disponerse de equipos y herramientas de apoyo, para confirmación y garantía de los dictámenes finales. Otro aspecto como característica sensorial, es la valoración positiva que presenta la carne tierna procedente de animales jóvenes, una atractiva coloración rosada, buena jugosidad durante la masticación, sabor y aroma (producto cocido) característicos, que contribuyen a la buena degustación y aceptación sensorial. Para la evaluación de control de calidad de alimentos y de estos carnes productos cárnicos en proceso y terminados, se recurre a métodos de aplicación técnica y científica; así, para evaluación sensorial, se utilizan paneles de degustación, asociados a estadística paramétrica, para determinar cantidades muestrales representativas, obtener promedios, rangos, desviación standard, coeficiente de variación y análisis de varianza, cuyos resultados confiables son utilizados con preferencia, en el mercadeo de alimentos preparados y listos para consumo. La industria de alimentos a consecuencia de la elevada inversión para el equipamiento de un “Laboratorio de control de calidad” en general, terceriza los servicios de control de calidad a empresas especializadas. 10.3.2. Calidad físico-química. Corresponde a evaluaciones con precisiones que exceden a la valorización sensorial, por tanto, se utilizan métodos, equipos y herramientas para obtener resultados confiables según el nivel tecnológico requerido. 174 Para realizar los protocolos correspondientes, se debe recurrir al AOAC u otras normas autorizadas, que garanticen resultados confiables para la determinar calidad físico- química en carnes y productos cárnicos; sin embargo, los resultados deben tener aplicación práctica por la repercusión económica que representan. Físicos: Determinación de peso, color, olor, sabor, aroma, terneza, formas, presentación, entre otros. Químicos: Determinación de humedad, cenizas, proteína, grasas, carbohidratos, actividad de agua (Aw), temperatura, pH, alcalinidad, etc. Como métodos micro analíticos y cromatográficos: determinación de aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas, enzimas, toxinas, etc. utilizando espectrofotometría, cromatografía de alta resolución y de masas, reacciones antígeno – anticuerpo, entre otros. 10.3.3. Calidad microbiológica y parasitaria. Se determina, evaluando de los niveles de carga microbiana beneficiosa, deteriorante y patógena en este caso, de carnes y productos cárnicos. Cap. IX. Cierta carga microbiana produce beneficios al hombre como “starters” (iniciadores), probióticos, fermentadores se mezclan con la carne, donde se multiplican exponencialmente, estos iniciadores pueden ser, ciertas porciones de carne, así como mohos y levaduras liofilizados, todos ellos utilizados para elaborar productos fermentados. Otros microorganismos deteriorantes, producen alteración de los alimentos, depreciación del valor comercial y pérdidas económicas, con frecuencia corresponden a fases intermedias al desencadenamiento de enfermedades. Finalmente, los microorganismos patógenos, que al crecer y multiplicarse y/o ingestión de sus toxinas, ocasionan enfermedades, como las producidas por: coliformes fecales, estafilococos, salmonellas, clostridios, proteus, etc. La alteración de las carnes y productos cárnicos, como consecuencia del elevado nivel de carga microbiana o sus toxinas, ocasionan en el consumidor, infecciones e intoxicaciones que pueden ser mortales cuando el tratamiento no es oportuno. Dentro de la calidad microbiológica se considera las infestaciones de carnes por parásitos o sus huéspedes intermedios: cisticercosis, fasciolasis, coenurosis, campilobacteriosis, cisticercosis, sarcocistosis, parasitosis renales, pulmonares y muchos otros más. La presencia y cantidad de estos parásitos en carnes y productos cárnicos, corresponde a la evaluación de la calidad sensorial apoyado con los instrumentos y equipos que debe disponer el “laboratorio de inspección veterinaria” del centro de beneficio; para casos contaminación microbiana se debe recrrir los correspondientes a análisis microbiológicos, utilizando “métodos rápidos” cuando la situación lo amerite. Utilizando métodos tradicionales, se determinan aerobios mesófilos, coliformes totales, fecales y E. coli, salmonella, estafilococos, bacilos, clostridios, enterococos, proteus, campylobacter y otros muchos más; sin embargo, el tiempo utilizado para la obtención 175 de resultados es de alrededor de tres veces más que los alcanzados por métodos de “análisis rápidos”; estos últimos, permiten resultados microbiológicos confiables y de utilización práctica, como en el caso de productos de proceso “en línea” propio de la gran industrias de productos cárnicos. Agua, el insumo más importante para limpieza, higiene y sanitización en alimentos, tiene particular importancia, en cuanto permite eliminar contaminantes asociado con agentes de limpieza, a su vez, constituye un medio de contaminación cuando no es potable o se utiliza inapropiadamente. Los principales análisis en agua son: coliformes totales, fecales y E. coli, shiguela, entomaebas, etc. en cuanto a carga microbiana; pero también, mediante análisis microanalíticos, espectrofotométricos y cromatográficos, se determina conductividad, dureza, alcalinidad, metales pesados, insecticidas, pesticidas, conservantes, antibióticos, etc., cuyos resultados en los niveles permitidos, constituyen garantía de calidad. Así mismo se utilizan, para determinar los niveles permitidos de carga microbiana se encuentra en el medio ambiente, infraestructura, personal, equipos, materiales, herramientas, vestuario, envases y otros que están en contacto o pudieran estar en la cadena de producción, conservación, transporte y utilización de carnes y productos cárnicos. Se admite que el agua/hielo, son los únicos componentes naturales de la carne fresca, refrigerada o congelada; cualquier componente adicionado, modifica la estructura natural de la carne. Cuando se adiciona a la carne uno o más: cloruro de sodio (sal), nitratos y nitritos (sales de cura), fosfatos, ascorbatos, eritrorbatos, emulsificantes, estabilizantes, gelificantes, colorantes, condimentos, y aditivos etc. el producto carne se ha convertido en producto cárnico. Como las carnes y productos cárnicos son productos “muy perecibles”, a consecuencia del crecimiento y desarrollo de gérmenes deteriorantes y/o patógenos, se establecen medidas de prevención del crecimiento, mediante cultivo de los denominados microrganismos “indicadores” de calidad microbiológica, permitiendo ahorrar tiempos, materiales, medios y recursos económicos. 10.3.4. Calidad nutricional. La carne y sub productos comestibles de los especies domésticas de consumo, son elementos esenciales en la alimentación del hombre, proporciona a nuestro organismo gran cantidad de nutrientes: agua entre un 60 – 80 % de su peso; posee entre el 20 – 25 % de proteína, la que proviene básicamente del tejido muscular, esta proteína biológica contiene los aminoácidos esenciales que el organismo humano requiere ingerir diariamente. Las proteínas de las carnes soportan estos nutrientes esenciales, sin embargo, los tejidos blandos de los sub productos animales, también tienen un buen nivel de nutrientes por lo que deben tenerse cuenta para su consumo, a su vez, representan menor valor económico. Otros componentes de la dieta del hombre lo constituyen los vegetales, siendo las leguminosas las que incorporan también proteína, sin embargo, de menor contenido 176 proteico (menor nivel de aminoácidos esenciales); a su vez, carbohidratos, grasas (aceites), vitaminas y minerales son indispensables en una dieta balanceada que debe ingerir diariamente el hombre. En cuanto a la caracterización del valor nutricional de la carne magra de bovino, (igual para toda especie de animal doméstico), se presentan variaciones, en cuanto a la cantidad de un mismo nutriente, por la influencia de la región geográfica, tipo de animal, raza, edad, sexo, alimentación, sistema de crianza. Así mismo, debe señalarse que la variación de los nutrientes puede presentarse entre canales/carcazas, así como en cortes de una misma canal. La valorización de la carne bovina está estrechamente ligada a su valor nutricional y funcional, básicamente debido a su importancia en la dieta, así como características tecnológicas (condiciones para proceso). Los criterios que definen la calidad de la carne bovina, hacen referencia a su valor nutritivo en cuanto al aporte de vitaminas, proteínas y otros micronutrientes que lo conforman. La calidad nutricional de la carne, se asocia a aquella que presenta adecuadas propiedades funcionales para la transformación en productos cárnicos o que asegura su vida útil en el tiempo bajo refrigeración. En términos alimentarios, relacionado con el aspecto nutricional, en los últimos años, tanto en los países desarrollados como en desarrollo, se ha centrado la preocupación en las enfermedades asociadas a los excesos alimentarios y alteraciones nutricionales, así, La obesidad, el accidente cerebrovascular (ACV) y el cáncer, son temas de gran interés por la morbimortalidad que producen. Los ACV se asocian usualmente a altos niveles de colesterol sanguíneo, lo que ha llevado a recomendar la disminución del consumo de grasas animales, aun cuando un porcentaje importante de infartos ocurren en ausencia de hiperlipidemias. La carne es un alimento de fácil digestión y una excelente fuente de proteínas de alta calidad. La carne vacuna es un alimento clave dentro de una dieta variada y equilibrada, ya que contribuye con un aporte de proteínas de alto valor biológico (20 g. de proteínas por 100 g. de producto), de minerales (hierro hemínico de fácil absorción, yodo, zinc, selenio) y vitaminas del grupo B, especialmente B2 y B12. La ingestión dietética diaria de proteínas proporciona la materia prima necesaria para el crecimiento y regeneración de tejidos del cuerpo y ayuda a estimular el sistema de defensas. La carne es una fuente esencial para algunos micronutrientes debido a que es la única fuente o por la mayor disponibilidad de algunos de sus micronutrientes. Así, dos de los micronutrientes requeridos se encuentran solamente en la carne, estos son las vitaminas A y B12. El contenido vitamínico de la carne varía según la edad del animal; así, la de ternera es más rica en el complejo B que la carne de buey, especialmente en B2. La vitamina B12 es muy importante en la formación de hemoglobina (proteína que transporta el oxígeno a todas las células del organismo). Su deficiencia origina un tipo de anemia, así como alteraciones mentales. 177 La carne se caracteriza por tener una mayor disponibilidad de hierro, en forma de hierro hemínico, comparado al hierro provenientes de plantas. La ingestión de 100 g de carne aporta al organismo de 170 a 230 Kcal, dependiendo de la cantidad de grasa intramuscular. Debido a la relación existente entre ingesta de grasa y enfermedades coronarias asociadas, se debe consumir con moderación prestando especial atención a su composición en ácidos grasos. La grasa es también el componente responsable del sabor de la carne bovina. Está compuesta de diversos tipos de ácidos grasos: saturados (AGS), monoinsaturados (AGMI) y poliinsaturados (AGPI), las que pueden estar presente en la carne, como grasa intermuscular (entre los músculos), grasa intramuscular (marmoreado o veteado, dentro de los músculos) y grasa subcutánea (debajo de la piel). El contenido de grasa de la carne roja es variable, dependiendo del tipo de carne, el corte y del grado de recorte. En algunos países, la carne con bajo contenido de grasa es clasificada como carne magra; cada país establece el nivel de grasa que debe tener la carne magra, así, es menor del 5% en Uruguay. La grasa de la carne bovina, como cualquier otra grasa, es la mayor fuente de energía, pero provee, además, nutrientes esenciales tales como vitaminas liposolubles y ácidos grasos esenciales. Debido a la relación existente entre ingesta de grasa y enfermedades coronarias asociadas, se debe consumir con moderación prestando especial atención a su composición en ácidos grasos. El perfil de ácidos grasos está determinado por las proporciones relativas en las que cada uno de los ácidos grasos está presente. Los diferentes ácidos grasos ejercen diversos efectos sobre el nivel de colesterol sanguíneo, algunos de ellos son beneficiosos y otros adversos, por lo cual es importante, desde el punto de vista nutricional, conocer el perfil de ácidos grasos de la grasa de la carne bovina. La carne roja magra, en general, contiene proporciones similares de AGMI (ácidos grasos monoinsaturados) y AGS, pero se han observado variaciones según el tipo de animal. El perfil de ácidos grasos de la carne también variará dependiendo de la alimentación recibida y de la proporción de grasa y de carne magra presentes en el músculo. Por ejemplo, la carne magra es más alta en AGPI y más baja en AGS. El valor biológico y nutricional de la carne, tiene relación directa con evaluación de la calidad e higiene de la carne. Cap. V. 10.3.5. La calidad sanitaria. En carnes y productos cárnicos, como en muchos otros alimentos, se determina calidad sanitaria, mediante la evaluación sensorial: visión, olfato, tacto y audio. Con fines de investigación, diagnóstico definitivo y la situación lo amerita, se recurre a la utilización de equipos y herramientas de apoyo del laboratorio de Inspección Veterinaria del centro de beneficio, para establecer aceptación y/o rechazo de las carnes y productos cárnicos. En los centros de beneficio, la evaluación sensorial a través de la visión, apreciación externa y comportamiento del animal en el examen del ante mortem, determinan las 178 condiciones del ganado tanto de normalidad como anormalidad; durante el beneficio, mediante la evaluación sensorial, principalmente visión: color, tamaño y forma; mediante el tacto y palpación: flácido, duro, pastoso, etc.; mediante el olfato: olor sui generis, acético, amoniacal, etc., en todo caso con el apoyo del laboratorio de inspección veterinaria, deben confirmar los resultados, para aceptar y/o incinerar canales, partes de canal y sub productos. La calidad sanitaria se relaciona directamente con calidad microbiológica, en cuanto a que el primero establece los límites máximos permitidos de carga microbiológica, para cada uno de los productos alimenticios y el segundo establece los protocolos de los análisis microbiológicos; así, elevados niveles de carga microbiana que exceden los límites máximos permitidos, presentaran señales (olor, color y consistencia) de descomposición y deterioro de los productos, más aún pueden desencadenar infecciones e intoxicaciones en el consumidor. La OMS, a través del Codex Alimentario, ha dispuesto los límites de normatividad legal para cada uno de los alimentos. Las carnes y productos cárnicos por ser “productos muy perecibles” constituyen riesgo para la salud del consumidor cuando exceden los límites permitidos de carga microbiana. En Perú, los límites establecidos se encuentran normados en la legislación existente: RM 591-2008- MINSA. En los centros de beneficio de ganado y los centros de producción industrial de productos cárnicos: jamón, jamonada, salchichas, fiambres, patés, etc. los niveles de calidad son sensoriales, microbiológicos y toxicológicos; a su vez, algunos de estos análisis son indispensables para obtener el “Permiso sanitario”, requisito necesario para producción y comercialización. 10.4. Higiene en el procesamiento de productos cárnicos La carne, materia prima para la elaboración de los productos cárnicos, considerada en el aspecto higiénico-sanitario como “muy perecible” requiere, medidas de protección y conservación, antes, durante y después de los procesos, para mantener calidad de los productos durante el tiempo de vida útil que corresponda, toda vez que alteraciones físicas, químicas, microbiológicas y sensoriales, no solamente ocasionan pérdidas económicas por deterioro, más aun, desencadenan alteraciones en la salud de quienes lo consumen cuando esta se encuentra inapta para consumo, que van desde trastornos digestivos, enfermedades severas y muerte en el caso de intoxicaciones no tratadas oportunamente, siendo el sustrato carne, el producto más vulnerable y medidas de protección y conservación son indispensables. Deficiencias en la crianza y manejo del ganado vivo, de protección e higiene del ganado antes y durante el beneficio, incidirán en la calidad de la canal/carcaza que se obtiene al final del beneficio, en ese mismo orden repercutirá en la calidad de las carnes, materia prima que se utiliza en el procesamiento de productos cárnicos. Las carnes de cerdo y de pollo son los principales insumos para la elaboración de productos cárnicos a nivel industrial: jamón inglés, jamón del país, jamonada, queso de chancho, salchichas, mortadela, patés y fiambres entre otros, sin embargo, según el 179 producto que se elabora, pueden o no incorporar carnes procedentes de la especie bovina. Las empresas que procesan diversos productos cárnicos, deben disponer de una “línea de proceso” para cada producto a fin evitar “contaminación cruzada”, en todo caso, establecer una programación que disponga de suficientes intermedios para realizar estricta limpieza, higiene y sanitización. 10.4.1. Fuentes de contaminación. La carga microbiana puede provenir de la materia prima, local, ambiente, equipos, herramientas, procesamiento, recipientes, personal manipulador, materiales de empaque y embalaje, agua, insectos, roedores y otros más. Materia prima. Las carnes, constituyen la principal fuente de contaminación de productos cárnicos cuando no se procuran las medidas de protección y conservación adecuadas y oportunas. Carnes calientes, enfriadas (refrigeradas) y congeladas son materia prima para productos cárnicos; a su vez, otros ingredientes son fuente de contaminación: agua, almidones, azúcares, leche en polvo, tomate, huevos deshidratados, diversas especias y condimentos, espesantes, agentes colorantes y saborizantes, entre otros pueden ser fuente de microorganismos esporulados, aerobios putrefactivos y microorganismos termófilos, tienen especial significación en la industria de enlatados y conservas, por lo que es recomendable análisis de laboratorio. Información relacionada con materias primas e ingredientes que se utilicen en el procesamiento de carnes y productos cárnicos, se encuentran en el Capítulo VIII. Local, ambiente y equipo de procesamiento. El diseño, construcción de la planta y funcionalidad del proceso tiene marcada influencia en la limpieza, higiene y sanitización, antes, durante y después del procesamiento de productos cárnicos, para mantener dentro de los límites autorizados en cuanto a los niveles de contaminación. Equipos de madera o construidos con materiales absorbentes, los ángulos y otros defectos relacionados inducen hacia la contaminación, al no contribuir a la limpieza e higiene necesarios. Los equipos deben mantenerse limpios y preferentemente lavados y saneados con agua clorada cada tres o cuatro horas para prevenir el desarrollo de microorganismos. Las corrientes de aire, entradas de polvo, flujo de operarios alrededor de las líneas de procesamiento, disposición adecuada de desperdicios y protección contra plagas, son factores entre otros, que también deben ser controlados. Es primordial e importante, tener siempre en cuenta el problema de la contaminación cruzada entre los productos que se elaboran, situación que puede presentarse cuando entran en contacto materias primas crudas o contaminadas, tal es el caso de los aditivos y condimentos, o bien, superficies, instrumentos, equipos u operadores que contaminan los productos elaborados, o estos productos son colocados en los mismos recipientes o superficies y manipulados por operadores con manos contaminadas. 180 Recipientes y material de empaque. La carga microbiana puede encontrarse en los recipientes de trasporte del material en proceso y procesados, las superficies de contacto deficientemente limpiados e higienizados, en otros casos, pueden ser los propios empaques. Empaque de productos cárnicos. En los últimos tiempos se utiliza bobinas de polietileno, polipropileno, celofán y otros (con grado alimento) que son instalados en las máquinas selladoras, con los que se permite garantizar inocuidad de los productos empacados, a través de un sellado automatizado. El material de empaque y embalaje debe mantenerse en lugares limpios y secos, libres de polvo, de preferencia en sus cajas originales, las cuales solo deben abrirse inmediato a su utilización. Operadores y manipuladores de materia prima, en proceso y terminados, constituyen fuente importante de contaminación, principalmente de carga microbiana patógena, por lo que se recomienda priorizar el “carnet sanitario” que garantiza buena salud, que no posean cortaduras, o infecciones en la piel, uñas o enfermedades gastrointestinales, los uniformes de trabajo deben renovarse diariamente, a los fines de mantener limpios e higienizados permanentemente. El personal debe estar entrenado y haber recibido el curso de manipuladores de alimentos. El agua. Dado los amplios usos en la limpieza de materia prima, recipientes, y saneamiento de materiales y equipos, enfriamiento, generación de vapor y otros usos industriales, debe ser potable con niveles de 1 – 2 ppm. de cloro residual, para garantizar que no constituya fuentes de contaminación. Insectos rastreros y voladores, roedores y otras plagas. Las infestaciones y contaminaciones producidas por parásitos adultos, huéspedes, agentes intermediarios, y/o transportadoras de larvas y carga microbiana, constituyen problemas de salud pública, a través de infecciones e intoxicaciones por contaminación, cuando no se extreman medidas de control tanto en los materiales, la infraestructura de la planta o aberturas no protegidas; para evitarlo, usar mallas metálicas en ventanas y puertas, construcción a prueba de roedores, puertas de cierre automático, corrientes de aire, temperaturas de climatización en áreas de proceso, buenas prácticas de higiene y limpieza, así como, mediante control químico y biológico, según corresponda. 10.4.2. Parásitos en la materia prima. De los parásitos en la materia prima, la cisticercosis en carne de cerdo, genera grandes pérdidas económicas y constituye un grave problema de salud pública, por lo que se hace necesario implementar una vigilancia epidemiológica estricta y una inspección médico-veterinaria adecuada para evitar que carne contaminada pueda llegar al consumo humano y cause infestación en el consumidor. En Perú, los centros de beneficio de ganado principalmente para el caso de cerdos, tiene particular importancia el examen de canales para identificar y eliminar aquellas que tengan cisticerus, por tratarse de la más peligrosa de las parasitosis transmisibles de carne cruda o que recibió insuficiente tratamiento térmico. Es causada por la Cisticercus cellulosae, la forma larvaria de la especie adulta la Taenia solium; especie de nemátodo que se trasmite por ingestión de carne de cerdo infestada desde un hospedador al 181 siguiente. Pueden ser portadores todos los animales carnívoros domésticos y salvajes, con preferencia el cerdo (incluidos jabalíes), perro, gato, roedores y otros. En los músculos se encuentran diversos estadios de larvas de cisticercus que inicialmente son alargadas y posteriormente se enrollan y por último se encapsulan, y solo son visibles las larvas al microscopio, pero en estado adulto a simple vista. La fase de contagio se caracteriza por trastornos gastrointestinales febriles con accesos diarreicos. La invasión masiva de formas larvarias puede provocar la muerte del individuo, por parálisis de la musculatura respiratoria. Como medidas eficaces contra la infestación de cisticercus se recomienda la inspección minuciosa de canales de cerdos, haciendo cortes musculares en lengua, maceteros (cabeza), tríceps (brazo), psoas (entre piernas) y diafragma. A pesar que la legislación del país establece niveles mínimos de contajes de larvas para decomiso, es recomendable el decomiso total de la canal si se encuentra un (01) quiste, como medida de prevención y aseguramiento de la calidad e inocuidad de la carne de cerdos. Con fines de referencia se adjunta información relacionada con Trichinella spiralis. Tabla. 10-2. Destrucción de triquinas mediante congelación de carne (temperatura interior de –100 C. como mínimo) Tabla 10 - 2. Destrucción de triquinas mediante congelación de carne (temperatura interior de –100 C. como mínimo). ______________________________________________________________________ Temperatura Tiempo de congelación _____________________________________________________________________ - 270 C. o menos Como mínimo 20 horas -220 C. a -26,90 C. Como mínimo 10 días -180 C. a -210 C Como mínimo 15 días -150 C. a -17,90 C. Como mínimo 30 días -120 C. a -14,90 C. Como mínimo 60 días. __ __________________________________________________________________ Fuente: Prandl, et al. (1994) 10.4.3. Controles microbiológicos. Estos van dirigidos a la reducción de riesgos para el consumidor; los controles se realizan en los puntos críticos de control (PCC) mediante técnicas de análisis de riesgos. Los controles rutinarios se utilizan para comprobar la eficacia de los métodos empleados en la limpieza, saneamiento, higiene personal, estos controles se pueden efectuar durante el procesamiento: al inicio, durante o al final, para evaluar el nivel de contaminación y garantizar las condiciones higiénico-sanitarias, identificando los tipos 182 de microorganismos presentes, como los indicativos de contaminación, así como los que presenten riesgos en la salud y/o conservación de los productos comestibles. Información complementaria Cap. IX. En general se suelen realizar los siguientes controles microbiológicos de: locales, ambiente y equipos, del personal y manipuladores en los puntos críticos durante el proceso, así como del agua, porque puede constituir agente de contaminación. Controles microbiológicos se deben realizar en: Locales, ambientes y equipos, del personal y manipuladores, durante el proceso y del agua. 10.4.3.1. De locales, ambiente y equipos. Existen diversos métodos para determinar el número total de microrganismos existentes en el aire de la planta; diversas técnicas son utilizadas: técnica de sedimentación en placa de Petri, del hisopado, del enjuague, etc. Técnica de sedimentación en placa de Petri. Mediante este procedimiento, una batería de las placas de Petri estériles conteniendo el medio de cultivo, basándose en una selección de microorganismos a investigar, son abiertas y expuestas al ambiente del sitio o local cuyo aire se desea analizar, por períodos de tiempo que generalmente oscilan entre 1 a 10 minutos, una hora, etc.; cumplidos los tiempos se cierra las placas y se llevan a la incubadora para cultivo, por el tiempo y temperatura establecido en el método seleccionado, finalmente, se cuentan los ufc. presentes; el número de colonias, nos permite tener una idea estimativa, del grado de contaminación de microorganismos que caen por gravedad, sobre la superficie de los equipos y ambiente por unidad de tiempo, aplicando la siguiente relación: Ufc/m2/min. = CP104/A/T En donde: ufc: unidades formadoras de colonias C.P. conteo en placa expuesta A: área de la placa en cm2 T: tiempo de exposición de la placa (min) Técnica del hisopado. Una superficie de área conocida, es frotada con un hisopo de algodón, recubierta con gasa previamente esterilizada y humedecida en caldo nutritivo, al cual se le ha adicionado un agente depresor de tensión superficial como el Tween 80, el hisopo con la carga microbiana de la superficie frotada, es introducida en un tubo de ensayo que contiene 20 ml. de caldo nutritivo previamente esterilizado, con los cuidados del caso para evitar la contaminación. El tubo se tapa y agita vigorosamente, se efectúan las diluciones que correspondan, se siembran en placas y posteriormente se incuban a 350 C.. entre 24 a 48 horas, contándose las UFC. desarrolladas. Mediante una selección adecuada del caldo y agar empleados, se puede hacer una diferenciación de los microorganismos a ser analizados. Técnica del enjuague. Se utiliza principalmente para realizar el contaje de microorganismos en utensilios y herramientas del proceso, en los cuales no se puede aplicar el método del hisopado, debido a limitaciones prácticas. 183 Como líquido de enjuague se emplea una cantidad conocida como por ejemplo 100 ml. de agua peptonada o solución fisiológica salina, enjuagar el utensilio en estudio, esta agua de enjuague se colecta, se realizan las diluciones respectivas, se siembra en placas, se incuba y se cuentan las colonias. Como medio para el conteo se puede utilizar caldo nutritivo (aerobios mesófilos) o cualquier otro medio conveniente, para el tipo de microorganismo a ser estudiado, incubándose a la temperatura y tiempo que se requiera; por ejemplo, para aerobios mesófilos 350C. por 24 y 48 horas; para psicrótrofos 70 C. por una semana. Los resultados se indican en ufc/utensilio. 10.4.3.2. Del personal de manipuladores. El personal que manipula alimentos debe ser controlado periódicamente, por ser uno de los principales riesgos existentes para la salud pública. En el personal se debe revisar ropa, manos, uñas, fosas nasales, garganta y faringe, así como presencia de cortaduras, lesiones e infecciones de la piel, etc. En uniformes de trabajo (delantal, gorro, barboquejo y vestuario), aplicando directamente un área conocida, se fricciona sobre una placa Petri con el agar que corresponda. En manos, dedos y uñas, pueden evaluarse mediante la impresión directa de estas o de las yemas sobre el medio que corresponda, o por hisopado en solución salina fisiológica. Las fosas nasales, garganta, faringe y otras partes del cuerpo pueden ser estudiados, mediante el hisopado de estas partes, empleando solución salina fisiológica. La prueba más frecuente es la presencia de Staphylococcus cuagulasa positiva. Para ello, se siembra en agar manitol por 24 horas a 370 C., traspasándose mediante un asa de platino 3 o 4 colonias características (color crema, protuberantes, cremosas), a caldo cerebro corazón, incubándose a 370 C. por 24 horas; al cabo de este tiempo, se practica la prueba de coagulasa en plasma de conejo. 10.4.3.3. Durante el proceso. Inicialmente corresponde establecer el Plan HACCP, a partir del cual se debe determinar y establecer aquellos puntos críticos de control (PCC) para la toma de muestras, a los fines de conocer los niveles de carga microbiana del producto y compararlos con los establecidos en la legislación vigente; de no existir, establecer los patrones microbiológicos en cada una de estas etapas, a los fines de garantizar la calidad microbiológica del producto final; si los resultados no se corresponden, realizar los ajustes respectivos en la cadena de producción. 10.4.3.4. Del agua. El agua es el diluyente natural utilizado en alimentos principalmente como agente de limpieza, higiene y sanitación; adquiere mayor importancia tratándose en carnes y productos cárnicos considerados como “muy perecibles”, como contraparte, puede constituir un agente de contaminación cuando esta no es potable. El agua que se utiliza en carnes y productos cárnicos debe ser potable, la que se evalúa en sus componentes físico-químicos y microbiológicos principalmente. Como físico- químicos: turbidez, color, olor y sabor, temperatura, nitrógeno, dureza y cloruros siendo de particular interés los dos últimos. 184 En cuanto a dureza (mg/l CaCo3: carbonato de calcio), los límites de clasificación del agua son: aguas blandas, aquellas < 75; moderadamente duras 75-150; aguas duras de 150- 300 y aguas muy duras de >300. La presencia de dureza dificulta la acción de la mayoría de los agentes de limpieza, porque reacciona precipitando sus sales, reduce su acción espumante y su eficiencia en general. En cuanto a cloruros, el excesivo nivel de estos en el agua, hacen salobre y corrosiva. Se recomienda un máximo de 250 mg/l. de cloruros en el agua; a niveles de 500 mg/l, se detecta el sabor de agua salobre. En el aspecto microbiológico, el agua contiene en su forma natural microorganismos que provienen del suelo, aire y de materia vegetal y animal en contacto con ella. No todos los microorganismos en el agua son perjudiciales, pero el agua puede ser un importante trasmisor de enfermedades gastrointestinales como: salmonelosis, shiguelosis, colera, disentería y tifus entre otras, además, enfermedades virales como la hepatitis. En la práctica es innecesario e imposible en el agua determinar todos los microorganismos patógenos y virus; los análisis son difíciles y costosos. Los análisis deben ser específicos para los diversos microorganismos; así, la ausencia de Salmonela no necesariamente implica la ausencia de Shiguella, Vibrio o virus que se encuentran en aguas contaminadas. En la práctica, se determina el grupo coliforme en el que se encuentra la E. coli, así como Estreptocosos fecales (enterococos), los cuales residen en el tracto intestinal de los animales y son excretados en grandes cantidades en las heces humanas y en muchos otros más de sangre caliente. Las bacterias patógenas y los virus que causan enfermedades en el hombre tienen su origen en la misma fuente que el grupo coliforme, por tanto, las heces son potencialmente peligrosas por constituir fuente de microorganismos patógenos. El agua potable, en términos generales y analizada de acuerdo con los procedimientos establecidos, no debe contener más de 1 coliforme en 100 ml., esta referencia se basa en que la Salmonella tiphosa en los desechos de agua doméstica, está generalmente en proporción inferior a una por cada millón de coliformes (1/1.000.000), y la proporción inferior de virus entéricos es inferior a uno por cada 100.000. Debido a que la tasa de mortalidad o inactivación de dicho microorganismo es superior a la de los coliformes, es de esperarse por este motivo, que fuera del tracto gastrointestinal, las bacterias patógenas sean destruidas más rápidamente que los coliformes. Por ello, la cifra de 1 coliforme por cada 100 ml. se considera segura desde el punto estadístico. Las pruebas que rutinariamente deben realizarse en alimentos y de estos carnes y productos cárnicos, son para determinar calidad microbiológica de agua, mediante exámenes presuntivos y confirmativos para coliformes, utilizando la técnica del número más probable (NMP) o la técnica de membrana filtrante. Los exámenes microbiológicos de agua potable deben hacerse periódicamente, a su vez, observar los niveles de cloro residual en el agua. 185 Cuadros 10.1. Límites máximos permisibles referenciales de los parámetros de calidad del agua potable en Perú. Cuadro 10.2. Estándares microbiológicos de Venezuela para agua potable. Cuadro 10.3. Estándares EUA para agua potable. Cuadros 10.1. Límites máximos permisibles referenciales de los parámetros de calidad del agua potable en Perú. Parámetro LMP ref. Ref. Coliformes totales, UFC/100 ml 0 (ausencia) 1 Coliformes termotolerantes, UFC/100 mL 0 (ausencia) 1 Bacterias heterotróficas, UFC/mL 500 1 pH 6,5-8,5 1 Turbiedad, UNT 5 1 Conductividad, 25 °C ìS/cm 1.500 3 Color, UCV-Pt-Co 20 2 Cloruros, mg/L 250 2 Sulfatos, mg/L 250 2 Dureza, mg/L 500 3 Nitratos, mg NO3 - /L 50 1 Hierro, mg/L 0,3 0,3 (Fe + Mn = 0,5) 2 Manganeso, mg/L 0,2 0,2 (Fe + Mn = 0,5) 2 Aluminio, mg/L 0,2 1 Cobre, mg/L 0,1 2 Plomo, mg/L 0,1 2 Cadmio, mg/L 0,003 1 Arsénico, mg/L 0,1 2 Mercurio, mg/L 0,001 1 Cromo, mg/L 0,05 1 Flúor, mg/L 2 2 Selenio, mg/L 0,05 2 Fuente: Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento. (2004) Referencias: 1. Valores tomados provisionalmente de los valores guía recomendados por la Organización Mundial de la Salud (1995). 2. Valores establecidos en la norma nacional Reglamento de Requisitos Oficiales Físicos, Químicos y Bacteriológicos que Deben Reunir las Aguas de Bebida para Ser Consideradas Potables, aprobada por resolución suprema del 17 de diciembre de 1946. 3. En el caso de los parámetros de conductividad y dureza, considerando que afectan solamente la calidad estética del agua, tomar como referencia los valores indicados, los que han sido propuestos para la actualización de la norma de calidad de agua para consumo humano, especialmente para aguas subterráneas 186 Cuadro 10.2. Estándares microbiológicos de Venezuela para agua potable Parámetro Tolerancia Aerobios mesófilos/ml. < 100 Coliformes NMP/ml < 0.018 Estreptococos fecales/250 ml. Ausentes Clostridium perfringens/ml. < 10 Parásitos y microorganismos patógenos Ausentes Hongos/ml. < 10 Levaduras < 10 Fuente: Barreiro, J.A. 2006 Cuadro 10.3. Estándares EUA para agua potable Parámetro Tolerancia Cryptosporidium 0a Giardia lamblia 0b Legionella 0 Virus entéricos 0a Coliformes totales incluyendo E. coli 0 (5%)c Contaje de microorganismos heterótrofos N/d (500 ufc)/ml. • Remoción 99%. • No más del 5% de las muestras mensuales positivas para coliformes fecales. No más de una muestra positiva para coliformes totales para sistemas que colecten menos de 40 muestras por mes. Cada muestra a coliformes totales debe ser analizada para coliformes fecales y E. coli, si dos muestras consecutivas dan positivas a coliformes totales y una es positiva para E. coli. Fuente: Barreiro J.A. 2006. 10.4.4. Patrones microbiológicos. Los patrones microbiológicos se han recomendado en Europa para los controles anteriormente descritos. Cuadro 10-4. Patrones microbiológicos para controles sanitarios y Cuadro 10-5. Guía para el control de calidad del agua potable en el Perú. Cuadro 10-4. Patrones microbiológicos para controles sanitarios. Control Conteo máximo recomendado Aire-ambiente 100–250 ufc/m2 con menos de 10 g gérmenes patógenos Pisos y paredes 10-30 ufc/cm2, con menos de 2 gérmenes p p patógenos. Mesas de procesamiento 2 ufc/cm2 187 Manos y dedos Satisfactorio < 2.103 ufc. Acaptable 2.103 – 5.103 ufc. Deficiente > 3.105 ufc. Utencilios y equipo < 100 ufc/utensilio. Libre coliformes Envases y latas < 5 ufc/cm2 – Libre de coliformes Fuente: Barreiro, M. (2006) Cuadro 10-5. Guía para el control de calidad del agua potable en el Perú. Fuente: R. S. N.º 1121-99-SUNASS. 188 10.5. Inocuidad de carne y productos cárnicos De los alimentos que consume el hombre, la carne y productos cárnicos se encuentran en el grupo de alimentos como “muy perecibles”, de inmediato deterioro y descomposición, si no se aplican adecuados procedimientos de protección y conservación. El término “inocuidad” está referido a la carne a partir de las condiciones físico-químicas, microbiológicas, sensoriales, nutricionales y sanitarias de normalidad, que se presenta como carne fresca y como materia prima para productos procesados, a su vez, los productos cárnicos incorporan carne, aditivos, especias y condimentos y otros, así como, la secuencia de etapas del proceso para alcanzar de producto terminado; para ser considerado como “inocuo”, exige encontrarse en niveles higiénico-sanitarios establecidos y considerados aptos para el consumo. Mediante la aplicación de las BPA (Buenas Prácticas Agropecuarias) alimentación nutritiva, manejo tecnificado del ganado y ambiente amigable con la naturaleza, entre otras variables, se dispondrá de ganado con buena salud. La fase industrial se inicia al final de la etapa agropecuaria, teniendo al animal vivo en buenas condiciones de salud, identificado en la “Guía de movilización” para el trasporte al centro de beneficio donde permanece en reposo, para su estabilización fisiológica (12 a 24 horas); la inspección ante mortem comprende desde el ingreso del ganado a las instalaciones y finaliza en la jaula de insensibilización. Capítulo II. El proceso de obtención de canales/carcazas comprende diversas etapas: insensibilización, sangría, desollado, eviscerado, división de la canal, clasificación y categorización, oreo y conservación en cámara de refrigeración, 00C. a 120C., por 12-24 hrs., tiempo en que se realiza la conversión del músculo en carne. Cap. IV. Utilizando buenas prácticas de manipulación (BPM) y manteniendo las condiciones higiénico-sanitarias establecidas en la normatividad vigente relacionado con el beneficio de ganado, se obtendrán carnes con reducidos niveles de contaminación microbiana. Limitaciones en infraestructura y equipamiento, personal, condiciones de operación entre otros, dificultan la implementación del sistema de Análisis de riesgos en los puntos críticos de control. (HACCP), sin embargo, a pesar de limitaciones existentes en Perú y buena parte de los países de américa latina, se obtienen canales/carcazas y carnes aptas para consumo, no siempre son de óptima calidad. En la industria alimentaria, el atributo especial de la calidad es la Inocuidad; en este atributo intervienen factores nutricionales, sensoriales, de presentación, costo razonable, atención y rapidez en el servicio, entre muchos otros; pero lo más importante, es que los alimentos y de estos la carne y los productos cárnicos, no deben representar riesgos a la salud del consumidor final. La industria de la carne es particularmente una actividad “sensible” en cuanto al manejo, conservación y mejoramiento de la calidad, toda vez que convergen e influencian diversas condiciones técnicas, económicas y sanitarias entre otras, para alcanzar la inocuidad. 189 La presencia de microorganismos de deterioro y patógenos en la materia prima, equipamiento, medio ambiente, y otros, son factores que influencian/dificultan la capacidad de sobrevivir de muchos de ellos y multiplicarse aún en condiciones adversas y causar pérdidas económicas y enfermedades, según la magnitud del daño que causen, por lo que constituyen riesgos potenciales que inciden directamente en la responsabilidad de los órganos de control, comunidad y consumidor. La responsabilidad por la inocuidad corresponde a la aplicación de los principios y prácticas de los sistemas de aseguramiento de la inocuidad, para tal fin, se requieren conocimientos de microbiología de alimentos y de estos los relacionados con carne y productos cárnicos por parte de las empresas de producción. Aún en sociedades avanzadas, la mayoría de los consumidores no tienen suficientes conocimientos básicos y generalmente, se manejan estos productos sin las prácticas adecuadas, para minimizar las incidencias de enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs). Para que un sistema de aseguramiento de calidad e inocuidad sea eficaz, debe ser parte de un sistema gerencial, de una filosofía o política de empresa, que haga énfasis en la prevención de fallas o defectos y que no dependa como sucede con frecuencia de la inspección de los productos terminados. Para tal fin, se deben aplicar las siguientes acciones para asegurar la calidad sanitaria de carnes y productos cárnicos: Control del proceso: Implementación del sistema HACCP. Integración de la calidad. Establecer responsabilidades específicas e integrales a los miembros del equipo de procesos, en el manejo de conocimientos de aplicación inmediata: actividad de agua (Aw), pH, tratamientos térmicos, conservadores, etc. para construir por diseño productos menos susceptibles al deterioro. Uso de materiales de empacado y etiquetado apropiados. Serán los que considere mantener el producto en su microambiente que conserve su calidad de diseño, toda vez, que más allá de los requisitos legales, la etiqueta informa al consumidor, el manejo adecuado y el tiempo de vida útil establecido, son parámetros determinantes de calidad, que el consumidor debe tenerlo siempre presente, en la compra de los productos alimenticios, principalmente aquellos de consumo inmediato. Combinación de los anteriores. Los productos con mayor inocuidad posible, son los que han sido elaborados bajo condiciones de procesamiento que aseguren la destrucción de todos los organismos patógenos, que fue formulado para minimizar el crecimiento/supervivencia de microorganismos deterioradores y patógenos, utilizando empaques que retarde el crecimiento microbiano y que proporcione al consumidor instrucciones claras para su manejo y almacenamiento apropiados. Las condiciones de las variables señaladas deben ser sinérgicas y conducentes a inocuidad. Si todo lo anterior llegase a fallar, según Bloch (2014), en cumplimiento inesperado de la ley de Murphy, la empresa debe estar preparada para retirar el producto del mercado. Son propósitos de esta acción: 190 Retiro inmediato del producto defectuoso o de calidad cuestionable. Retirar el producto con un mínimo de consecuencias adversas; el retiro del producto no puede ni debe ser una operación encubierta. Si existe un riesgo para la salud, la empresa debe informar de inmediato a los órganos de control y al público. Destruir apropiadamente los productos defectuosos. Es fundamental comprender que las pérdidas causadas por la acción de la carga microbiana en la industria alimentaria y de esta las carnes y productos cárnicos son imposibles de conocer, si estos no salen a la luz pública, tal es el caso de las infecciones e intoxicaciones que ocasionan alteraciones en la salud del consumidor, que van desde un malestar en adultos hasta severas consecuencias en niños, ancianos y personas desvalidas, sin embargo, no debe esperarse que los medios de comunicación sean los mayores destructores de la confianza alcanzada por la empresa responsable. La industria de la carne es sumamente compleja en cuanto a la diversidad de agentes que intervienen, partiendo de la salud del animal, toda la cadena de producción, hasta la obtención de canal/carcaza, y de esta la carne para consumo como fresca, materia prima para la industrias y productos procesados La carne es materia muy susceptible de deterioro y descomposición, por tanto, para elaborar productos de calidad tanto la carne como los aditivos y condimentos deben ser de calidad, cumplir sus características físicas, nutricionales, de presentación y sensoriales; a su vez, deben mantener sus características funcionales para utilizarse como materia prima para elaboración de productos cárnicos, la secuencia de etapas que comprende su transformación en productos cárnicos es amplia y compleja. Para vigilar y cumplir con los márgenes de tiempos, temperatura y niveles de carga microbiana, que garantice la secuencia de medidas de protección para cada producto elaborado. Los órganos de seguimiento y control de las autoridades sanitarias, garantizarán la vigencia y vigilancia de las normas establecidas. 10.6. Estrategias para el mejoramiento continuo de la calidad La secuencia de etapas que se cumple para obtener carne y productos cárnicos, nos conduce a entender que estamos frente a una agroindustria, que partiendo del animal vivo se obtendrá carne y subproductos (limpios) para consumo humano; así mismo, la carne constituye materia prima para para elaborar productos cárnicos: jamón, jamonada, mortadela, salchichas, chorizos, patés entre otros. De las especies domésticas de consumo, los sub productos limpios: cabeza, patas, hígado, corazón, intestinos, pulmones, corazón, sangre, etc., son utilizados para elaborar productos comestibles frescos en cocciones húmedas (sopas, guisos y asados) y procesados, tal es el caso del cerdo: queso de cerdo, jamón prensado, patitas ahumadas, costilla ahumada, chicharrones, morcilla y muchos otros más. La carne del ganado bovino principalmente se consume como carne fresca, sin embargo, en menores proporciones se utiliza para elaborar ciertos productos cárnicos mezclado 191 con la de cerdo, en este caso para acentuar el color rojo: jamón, salchichas, jamonada, mortadela, fiambres, etc. La carne de cerdo en climas templados y fríos se consume en buena medida como carne fresca porque es fuente de calorías de consumo inmediato y de reserva energética. La industria de los productos cárnicos se soporta principalmente en esta carne , para elaborar: jamón inglés, jamón criollo, jamonada, salchichas diversas, mortadela, celce, chorizos, fiambres, y muchos otros, generalizándose a todos ellos, con la denominación de “productos ahumados”. La carne de pollo que ha ido fijándose con mayor consistencia en el mercado para consumo como carne fresca, actualmente compite con fuerza en productos elaborados, al utilizar carne deshuesada mecánicamente (CDM) para elaborar productos cárnicos, empleando términos comerciales de mercado, propios de productos de cerdo: salchichas, jamón, jamonada, fiambres, patés, etc. Carnes de otras especies domésticas: pavo, cuy, pato, avestruz y otras, se consumen como carne fresca y también constituyen materia prima para elaborar productos cárnicos con mínimo proceso. Carnes de ovinos y camélidos sudamericanos (llama y alpaca) se consumen como fresca y/o con mínimo proceso: seca salada, charqui, chalona, etc. con buena aceptación en la región andina. Las carnes y los subproductos son indispensables para la alimentación del hombre; cada uno de estos, tienen su respectivo proceso y secuencia de elaboración y conservación, generalizándose, que para mantener y mejorar continuamente la calidad, corresponde cumplir con las secuencias específicas de cada producto a elaborar, considerando que para cada una de las operaciones debe mantener los niveles de calidad en cuanto a materia prima, equipos, herramientas, personal, agua y ambiente, manejados técnicamente y optimizando el aspecto higiénico-sanitario. Desde el punto de vista tecnológico y sanitario, los nombres de las carnes y productos cárnicos deben corresponder a las especies de las cuales proceden: carne de bovino, carne de cerdo, carne de caballo, etc. e identificadas en los empaques, a los fines de evitar fraudes; actualmente existe metodología práctica y de laboratorio, que permite identificar la especie de la cual proceden, estado de conservación y sanitario, utilizando métodos anatómicos, microbiológicos, inmunológicos como la prueba de ELISA (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay: ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas; esta última, es una técnica de inmunoensayo, en la cual un antígeno inmovilizado, se detecta mediante un anticuerpo enlazado a una enzima, capaz de generar un producto detectable, como cambio de color o algún otro; pruebas cromatográficas y otros, hacen posible resultados seguros e inmediatos; sin embargo, factores económicos limitan su aplicación práctica. Se concluye que la ruta de la optimización y mejoramiento continuo de la calidad es inicialmente difícil de implantar, lento su afianzamiento, sin embargo, con el tiempo los beneficios son integrales: administrativos, operacionales y funcionales, cuyos resultados 192 se reflejan en la productividad y rentabilidad, por tanto, se requiere constancia en los propósitos. Como decía Denning (1994), “no hay pudin instantáneo” ni recetas mágicas. Optimizar procesos es una tarea cuyos avances se miden en años. 10.7. Análisis de Riesgos y Puntos Críticos de Control. (HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Points). Este sistema es parte integral del Codex Alimentarius, organización subsidiaria de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y de la Organización Mundial de la Salud (OMS) que cuenta con 156 países afiliados, sin embargo, la fuerza motriz que ha impulsado la adopción de este sistema, ha sido el comercio, a través de la demanda de los clientes de la industria alimentaria. El sistema reconoce riesgos que pueden afectar la salud pública: físicos, químicos y biológicos, siendo dominante los riesgos biológicos y de estos los microbiológicos por que atentan contra la salud pública. Deficiencias en cualquiera de las fases de la cadena de producción tanto de materia prima carne como productos cárnicos, alteran la calidad e inocuidad de los productos y sub productos elaborados, desencadenando en el consumidor alteraciones orgánicas manifiestas como, infecciones e intoxicaciones, en ambos casos, causados por microorganismos patógenos. 10.7.1. Infecciones. Se presentan por ingestión de alimentos contaminados con elevada carga microbiana, aun cuando no sean percibidas las alteraciones por los órganos sensoriales, la carga microbiana ingerida ocasiona desde ligero malestar estomacal hasta casos severos con fiebre, trastornos gastro-intestinales, vómitos y diarrea entre otros síntomas en el paciente, sin embargo, el tratamiento acertado permite la recuperación del paciente en corto período de tiempo. Como bacterias Gram negativas patógenas se tiene: Salmonella, Escherichia coli entrerohemorrágica, Yersina enterocolítica, Campilobacter y especies de Shiguella. 10.7.2. Intoxicaciones. También denominadas toxiinfecciones se presentan a consecuencia de la ingestión de alimentos conteniendo toxinas generadas por microorganismos patógenos Gram positivos: Listeria monocitogenes, Bacillus cerus, Clostridium perfringfens, Staphyloccocus aureus, Clostridum botulinum; en otros casos, se genera la toxina en el organismo humano, a consecuencia de la ingestión de alimentos contaminados por carga microbiana principalmente clostridios. Los síntomas son apirexia, alteración de la visión ocular, depresión, alteración del sistema muscular, pérdida del equilibrio entre otros síntomas. El tratamiento es sintomático, pudiendo quedar secuelas neurológicas en el paciente. La intoxicación producida por Cl. Botulinum puede causar la muerte, si no se atiende oportunamente la sintomatología presentada por la enfermedad conocida como síndrome de Guillain – Barré, ampliamente documentada entre las enfermedades neurológicas. Intoxicaciones por St. aureus son más frecuentes en niños y ancianos y tienen sintomatología menos drástica que el anterior. 193 Las infecciones e intoxicaciones producidas por consumo de carne y productos cárnicos, son alteraciones orgánicas que en buena medida se producen por ausencia/deficiencias higiénico-sanitarias en manipulación, deficiente cocción, ambientes contaminados, conservación al medio ambiente; siendo de acentuado a drástico la presentación de enfermedades trasmitidas por alimentos (ETAs). El sistema HACCP, se basa en la condición operacional de “riesgos” físicos, químicos y/o biológicos que puede atentar contra la salud del consumidor, su soporte son los 7 principios generales de aplicación: 1. Evaluación de riesgos a través de todo el proceso. 2. Determinación de los Puntos Críticos de Control (PCC) necesarios para controlar dichos riesgos. 3. Establecimiento de los Límites Críticos de Control (LCC) que se deben cumplir en cada uno de los Puntos Críticos (PC). 4. Establecimiento de procedimientos para dar seguimiento a los límites críticos. 5. Establecimiento de acciones correctivas que se identifique una desviación al dar seguimiento a los Puntos Críticos. 6. Establecimiento de sistemas eficaces de registro para documentar el sistema. 7. Establecimientos de procedimientos para verificar que el sistema HACCP está funcionando correctamente. Como se indica, se trata de principios generales, los cuales deben adaptarse, evaluarse y aplicarse, considerando las condiciones específicas de cada micro, pequeña, mediana y gran industria de alimentos, en los casos que nos ocupa, son los centros de beneficio de ganado y plantas de procesamiento de productos cárnicos. El sistema HACCP considera, la designación de un Coordinador, que en un centro de beneficio de ganado podría ser el Jefe de Planta y en una empresa de procesamiento de productos cárnicos el Gerente de Control de Calidad, en ambos casos, se debe desarrollar un programa de capacitación permanente para el personal de supervisores, operarios y personal que trabaja/interviene en áreas de riesgo de contaminación. El programa debe considerar limpieza, higiene y sanitización de toda la planta e incluir análisis microbiológicos de aguas blancas, vestuario de trabajo, personal manipulador, superficies de contacto, equipos, herramientas y ambiente, así como establecer un programa de mantenimiento de maquinaria y herramientas. Previa a la instalación del sistema HACCP, se considera básico la implementación gradual de las Buenas Prácticas de Manipulación (BPM) específicos para: a) transporte de ganado al centro de beneficio, b) beneficio del ganado y c) conservación de carne y sub productos d) manejo y transporte de canales/carcazas, etc. Cuando los centros de beneficio de ganado o de procesamiento de productos cárnicos, carezcan de normas técnicas y sanitarias, es de esperarse un incremento de los riesgos 194 que atentan contra la salud de personal trabajador, del consumidor e incide en la administración de la agroindustria, en cuanto a productividad y rentabilidad. A continuación, se indican algunas condiciones básicas operativas y ambientales que deben funcionar con normalidad o hacerse los correctivos del caso: - Disponibilidad de baños y sanitarios - Disponibilidad de agua potable para higiene del personal. - Disponibilidad de agua para baño del ganado: antes de la insensibilización, después de la sangría y en playa del vómito. - Disponibilidad de agua potable para evisceración, división y lavado final de la canal. - Disponibilidad de vapor de agua para esterilización de cuchillería en el área de desollado, desposte o despiece. - Instalaciones para cambio de ropa para el trabajo. - Infraestructura: Disponer de un ambiente para herramientas e instrumentos de laboratorio para Inspección Veterinaria, incluyendo material de microbiología para “pruebas rápidas”, termómetro de carnes, medidor de Aw y medidor de pH entre otros. - Disponer de normas y reglamentos actualizados. En la búsqueda de encontrar formas y normas que permitan mejorar la rentabilidad, toda vez que la competencia dejará atrás las empresas que mantengan su statu quo, es necesario considerar la estandarización de procesos de cada una de las fases, para mejorar la operatividad. Con tal finalidad, es recomendable formular los denominados Procedimientos Operativos Estandarizados (POEs) por escrito, a fin de racionalizar y establecer para cada fase, tiempos específicos que se debe cumplir en cada actividad, es decir estandarizar la operatividad técnica para contribuir a la rentabilidad de la empresa. Corresponde a protocolos específicos de cada actividad por realizar. Un Procedimiento Operativo Estandarizado (POEs), es un documento en el que se describe cualquier procedimiento que no sea un método de análisis; puede tratarse de un procedimiento administrativo rutinario, un procedimiento no analítico de laboratorio, como la puesta en funcionamiento de un instrumento, o cualquier otro procedimiento aplicado en el laboratorio. De ordinario el POEs describe una actividad con el detalle suficiente para que pueda llevarse a cabo sin supervisión, y en algunos casos sin capacitación previa. La implantación del sistema HACCP es solamente una parte de un esfuerzo integrado y más amplio que toma tiempo desarrollar; en términos de estrategia, para poner este sistema en funcionamiento, se debe contar con una plataforma básica que permita poner en práctica el sistema en forma gradual, paso a paso; no se debe esperar que este proceso dure menos de tres a cinco años. 195 10.8. Indicadores de calidad de carnes y productos cárnicos Un indicador microbiológico, es un microorganismo cuya presencia anticipa la existencia de un patógeno. Un indicador se usa principalmente para determinar contaminación de las aguas. En el laboratorio de microbiología de alimentos, los análisis se realizan en base a microorganismos indicadores, los que son de gran utilidad, para evaluar la seguridad de los alimentos, en cuanto a toxinas, calidad microbiológica y sanitaria. En un laboratorio de microbiología de alimentos y por añadidura en el que se realizan de análisis de carnes y productos cárnicos, se utilizan métodos tradicionales para detección de patógenos, los resultados tardan entre 12, 24, 48 y hasta 72 hrs., estos resultados están desfasados en el tiempo, son costosos, antieconómicos y nada prácticos; sin embargo, son los más indicados y seguros con fines de investigación y confirmación de resultados que los “métodos rápidos”. Debido a que la producción industrial necesita resultados inmediatos, para acompañar la secuencia de los procesos que corresponda para cada producto, se realizan muestreos oportunos y representativas; con tal finalidad, utiliza microorganismos de prevención, a los que se denominan “microorganismos indicadores”; estos o grupo de estos, advierten oportunamente las condiciones de manejo inadecuado, o la contaminación que incrementan el riesgo de presencia de microorganismos patógenos en alimentos. Las carnes y productos cárnicos, por ser productos “muy perecibles”, son sustrato ideal para la utilización de microorganismos indicadores, su determinación es sencilla, rápida y económica con fines de prevenir, contrarrestar y/o evitar el desarrollo y multiplicación de carga microbiana deteriorativa y patógena o toxinas que generan. Los más importantes microorganismos indicadores son: - Los que previenen el manejo inadecuado de alimentos, o eficiencia de los procesos: mesófilos aerobios (contaje total), coliformes totales y hongos y levaduras. - Los indicadores de contaminación fecal: coliformes fecales, E. coli, enterococos y Cl. perfringens. 10.8.1. Contaje total de mesófilos aerobios. Utiliza el medio de cultivo PCA (Plate Count Agar), es un medio de cultivo microbiológico comúnmente utilizado para evaluar o monitorear el crecimiento bacteriano "total" o viable de una muestra. En microbiología, significa conocer el número de microorganismos aerobios mesófilos que contiene un alimento en este caso, de carnes y productos cárnicos. Este método es uno de los indicadores microbiológicos de calidad más utilizados. El PCA o su traducción RMA (recuento de mesófilos aerobios), no es un medio selectivo. En este grupo se cuantifican todos los microorganismos que crezcan entre a 35 – 370 C. en presencia de oxígeno. Dentro de estas condiciones de crecimiento se encuentran bacterias de diferentes formas y agrupaciones, además, se incluyen bacterias lipolíticas, proteolíticas, sacarolíticas y patógenos, por tanto, su elevado contaje de este grupo 196 significa “alta contaminación”, lo cual indica, posible presencia de microorganismos patógenos y reducido tiempo de vida útil en anaquel, así como, deficientes condiciones higiénicas en el manejo y manipulación, según los límites establecidos para cada alimento; en el caso de alimentos preparados, los mesófilos aerobios se reportan como UFC/gr o ml. según el método empleado. UFC = Unidad formadora de colonia. gr.= gramo para muestras sólidas. ml. = mililitro para muestras líquidas. Su determinación indica el grado de contaminación de la muestra y las condiciones que han favorecido o reducido la carga microbiana. Este ensayo no es aplicable a productos fermentados, por su pH elevado o contenido de actividad de agua (Aw). El contaje total de este grupo carece de significado en alimentos fermentados, productos que han sido madurados con bacterias iniciadores (starters) y alimentos que en su formulación se incorporan conservadores. Este método es uno de los indicadores microbiológicos de calidad más utilizados. El análisis microbiológico corresponde al “contaje total”. En carnes y productos cárnicos es de gran importancia, principalmente en productos frescos, refrigerados, congelados, así como de alimentos listos para consumo. Los análisis comprenden diluciones decimales de la muestra, las que se inoculan en placas de agar cuenta colonias estándar (PCA), las placas se incuban 24-48 hrs. Cada país, establece sus respectivas normas de calidad para alimentos, y desde luego para carnes y productos cárnicos, en base a parámetros de reconocimiento internacional: WHO/OMS, Codigus Alimentarius, ICMSF, FDA, etc. 10.8.2. Contaje de coliformes totales. Son bacterias del grupo coliforme, definidos como bacilos cortos, gran negativos, anaerobios facultativos, no esporulados y fermentan la lactosa a 35-370 C. en menos de 48 hrs. con producción de ácido y gas; estos son totales y fecales. En este grupo se incluyen los géneros: Klebsiella, Enterobacter, Escherichia y Citrobacter. Estas bacterias no tienen necesariamente origen intestinal, se ha demostrado que muchos de ellos pueden vivir e incluso crecer en el suelo, agua y otros ambientes. La presencia de coliformes en alimentos, es un excelente “indicador” de los deficientes procesos de sanitización y desinfección, calidad sanitaria en agua, vegetales y productos procesados. Su determinación se basa en la capacidad de fermentar la lactosa. Sus resultados se reportan en los métodos de NMP (número más probable), un método estadístico que permite el hallazgo de cantidades muy bajas de coliformes, utilizando el medio de cultivo, Caldo Bilis Verde Brillante; también se puede utilizar el método de contaje de placas utilizando el agar bilis-rojo violeta, en el cual las colonias fermentadoras de 197 lactosa causan el viraje del indicador; finalmente, se pueden utilizar los “métodos rápidos” como petrifilm. 10.8.3. Hongos y levaduras. Se encuentran distribuidos ampliamente en el ambiente, constituyendo con frecuencia la carga microbiana normal de muchos alimentos, entre ellos las carnes productos cárnicos, cuando las condiciones son favorables, porque se dispersan fácilmente por el aire y polvo. Su presencia tiene diversas interpretaciones, dependiendo del alimento en que se encuentre, tal es el caso en lácteos madurados y productos fermentados, donde son ampliamente utilizados para beneficio del hombre, sin embargo, también pueden ser agentes de descomposición. Debido a su crecimiento lento y baja competitividad, los hongos y levaduras se multiplican en alimentos donde las condiciones no favorecen el crecimiento microbiano: pH ácido, baja humedad, alto contenido de sales o carbohidratos, baja temperatura de almacenamiento, presencia de antibióticos u otros antimicrobianos. Los hongos y levaduras, constituyen un buen grupo indicador de contaminación en alimentos, según las características señaladas, o cuando los mesófilos aerobios no son útiles, como en el caso de alimentos fermentados Si el hongo encontrado pertenece a especies que producen toxinas, como es el caso del Aspergillius flavus, su indentificación representa un grave problema, porque esta toxina ocasiona una severa intoxicación. La presencia de hongos se asocia a deficientes prácticas de higiene durante la fabricación como la conservación, sobre todo en alimentos que se elaboran y almacenan en frío, sin embargo, debe tenerse en cuenta el límite máximo permitido en las normas establecidas. Tiene crecimiento retardado, por lo que se debe esperar no menos de 5 días para la lectura de resultados. Levaduras. Estas no tienen un efecto perjudicial a la salud, pero se toman como grupo indicador, porque su presencia en alimentos preparados indica deficientes prácticas de sanitización en superficies inertes o inadecuado control de temperatura. Para su determinación se realizan diluciones decimales de la muestra, que se inoculan en placas de agar papa dextrosa, y agar extracto de malta, acidificados con ácido tartárico para el crecimiento de hongos y levaduras e inhibir bacterias, en algunos casos se utilizan antibióticos para que el cultivo sea más selectivo. 10.8.4. Coliformes fecales. Estos se desarrollan a 44.5 (42,5-46,50 C.). En este grupo se encuentra como principal especie la Escherichia coli, un organismo totalmente intestinal y por tanto patógeno de los más importantes contaminantes. Se considera el indicador más adecuado de contaminación con heces animales y humanos, principalmente en alimentos de origen animal. La presencia de este grupo indica, deficiente higiene personal. La determinación se hace a partir de la segunda etapa (confirmativa) del NMP; haciendo las diluciones necesarias, se cultiva en caldo lactosado a 44.50C. 198 10.8.5. E. coli. Está presente en el intestino como “flora normal”; se considera un indicador de contaminación fecal reciente humana o animal, con alimentos frescos, procesados y en general en todo tipo de alimentos, Es un coliforme termorresistente que fermenta la lactosa a 44.50C. que produce indol a partir del triptófano, así como, β-glucoronidasa, características que se usan para su identificación en laboratorio, mediante ensayos bioquímicos del INViC, la que se compone de cuatro pruebas: Indol, Rojo de metilo, Voges-Proskauer y Citrato. La especie E. coli O157:h7, produce una enterotoxina muy potente, causante de brotes de toxiinfección alimentaria. Este grupo se debe reportar como NMP/gr. o ml. Utilizar el método tradicional de identificación de la E. coli, requiere no menos de 72 hrs., resultados tardíos para su aplicación en la gran industria de alimentos, sin embargo, es el único método seguro y confirmativo de los “métodos rápidos”. 10.8.6. Enterococos. Denominados también estreptococos, son indicadores de contaminación fecal, debido a su abundancia en el tracto intestinal animal y humano, sin embargo, a pesar de encontrarse en menores cantidades que la E. coli, tiene mayor supervivencia. Para su determinación se usan sustratos específicos. 10.8.7. Cl. perfringens. Bacteria anaerobia, Gram positiva, esporulada, reductora de sulfitos, tiene amplia distribución en la naturaleza, siendo habitante normal del tracto intestinal de muchos animales. Las esporas de este microorganismo, son muy resistentes a los desinfectantes, su presencia es frecuente en efluentes y aguas negras, sin embargo, no se multiplican en el sedimento, por lo que su presencia, es un buen indicador cuando se sospecha de contaminación con protozoarios, o virus. Su determinación como indicador se realiza, en cuenta placas de agar triptona-sulfito- ciclosterina, con yema de huevo, incubadas en anaerobiosis Los protocolos completos de análisis microbiológicos se encuentran en los manuales de la AOAC (2016), ICMSF. (Comisión Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos). Información complementaria Cap. IX. Los análisis microbiológicos siguiendo metodología tradicional son ineficientes, retardados e incompletos; en la actualidad, cuando los resultados son “para ya”, porque los procesos continuos y automatizados requieren resultados inmediatos, existen y están disponibles comercialmente los denominados “métodos rápidos”, sin embargo, solo los métodos tradicionales confirman y garantizan los resultados finales. Las empresas industriales de productos cárnicos evalúan calidad, utilizando “indicadores microbiológicos”, así como, determinación de niveles mínimos de nitratos y nitritos, ambos parámetros deben cumplir las normativas legales vigentes establecidos por los organismos de control, SENASA y DIGESA en Perú. 10.8.8. Niveles de nitratos y nitritos. De los aditivos ampliamente utilizados en alimentos los nitratos y nitratos, comercialmente conocidas como sales nitro, tienen 199 particular importancia en la carnes y productos cárnicos, en cuanto contribuyen a la conservación, presentación y aceptación por el consumidor, sin embargo, las niveles de administración constituyen materia de discusión al más nivel de los organismos de supervisión y control: Codex Alimentarius, FDA, ONU/OMS, etc. EFSA, (European Food Safety Agency) (2003), señala que los nitritos ejercen una acción antimicrobiana dirigida básicamente frente a bacterias anaerobias. Esta acción antimicrobiana es importante en la inhibición del crecimiento de Clostridium botulinum y en la prevención de la producción de la toxina botulínica. Sin embargo, aún se desconocen con exactitud los mecanismos exactos por los que los nitritos ejercen su papel inhibitorio. La misma referencia señala que, ha reevaluado su seguridad y no ha encontrado necesario variar los niveles de seguridad. La ingesta diaria aceptable para los nitratos es de 3,7 miligramos por kilogramo de peso corporal por día, mientras que la de los nitritos es de 0,07 mg/kg/día.20 jun. 2017 La controversia surgida en los últimos años en relación a la conveniencia del empleo de estos aditivos, se debe a que, si bien sus funciones sobre todo a las relativas a su actuación antimicrobiana, hacen prácticamente imprescindible su utilización, sin embargo, son cada vez mayores las evidencias que ponen de manifiesto el riesgo de formación, en condición concretas de compuestos carcinógenos como las nitrosaminas, con el consiguiente riesgo sanitario para el consumidor de este tipo de productos. Con los diversos resultados obtenidos, parece que la adición de 50-100 mg/kg de nitrito sódico en productos cárnicos curados cocinados son suficientes para una adecuada protección frente al crecimiento de C. botulinum y la formación de la toxina botulínica. Por otra parte, en productos cárnicos crudos curados se considera necesaria la adición de cantidades de 150 mg/kg de nitrito sódico para inhibir el crecimiento de C. botulinum. En salazones cárnicas como en jamón curado, al tratarse de piezas enteras y de gran tamaño es necesario asegurar la distribución del nitrito por todo el producto (EFSA, 2003). También se ha cuestionado la posible actividad inhibitoria que pudiera ejercer el nitrito residual, ya que por ejemplo en productos cárnicos que contienen ascorbato, la cantidad de nitrito residual es muy baja, estando incluso por debajo de los límites detectables, sin embargo, el crecimiento de C. botulinum en estas condiciones sigue estando inhibido. Tabla 10-3. Límites de concentración para nitritos y nitritos establecidos en la legislación europea. 200 Tabla 10- 3. Límites de concentración para nitritos y nitritos establecidos en la legislación europea. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- E. No Denominación Tipo de Producto Cantidad añadida cantidad residual Indicativa (mg/kg.) residual (mg/kg) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- E249 Nitrato sódico1 Productos cárnicos 1502 1502 no tratados por calor, curados o desecados E250 Nitrato sódico1 Otros productos 150 1002 cárnicos curados Productos cárnicos enlatados Foie gras, foie gras entier, Bloks de foie gras Bacon curado 1753 E251 Nitrato sódico Productos cárnicos curados 300 2504 Productos cárnicos enlatados E252 Nitrato potásico3 Foie gras, foie gras entier 504 Bloks de foi gras 2006 Queso y sucedáneos de queso 504 a base de leche Pescados escabechados 504 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: EFSA, Journal, 2003, 14, 1-31; www.efsa. eu.int. 1 Cuando esté etiquetado para uso alimentario el nitrito solo puede venderse en una mezcla de sal o sustituto de sal. 2 Expresado como NaNO2 3 Cantidad residual en punto de venta final expresado como NaNO2 4 Expresado como NaNO2 5 Cantidad residual, incluido el nitrito formado a partir del nitrato, expresado en NaNO2. 201 Según el PROGRAMA CONJUNTO FAO/OMS SOBRE NORMAS ALIMENTARIAS COMITÉ DEL CODEX SOBRE ADITIVOS ALIMENTARIOS 51.ª reunión DOCUMENTO DE DEBATE SOBRE EL USO DE NITRATOS (SIN 251, 252) Y NITRITOS (SIN 249, 250), se reunieron para tratar sobre los límites de utilización de estos aditivos alimentarios. Las medidas consistían en limitar la cantidad añadida máxima de nitrato de sodio a 120 mg/kg. Al prohibir el uso de nitratos es posible controlar con mayor precisión las concentraciones efectivas de nitritos y se requiere el uso de 550 mg/kg de ascorbato de sodio o eritorbato para acelerar la conversión química del nitrito a óxido nítrico, reduciendo así la formación de nitrosaminas, Cuadro 10-6. Niveles máximos de ingredientes para curado proporcinados por unm miembro GTE (Grupo de Trabajo por medios electrónicos) presidida por la Unión Europea y los Paises Bajos Cuadro 10-6. Niveles máximos de ingredientes para curado proporcionados por un miembro del GTE Agente de curado Método de curado (todos los niveles expresados en ppm) Curado Amasado o Picado Curado por inyectado inmersión Nitrito de sodio 200 200 156 625 Nitrato de sodio 200 200 156 625 Nitrito de potasio 700 700 1718 2187 Nitrato de potasio 700 700 1718 2187 Fuente: PROGRAMA CONJUNTO FAO/OMS SOBRE NORMAS ALIMENTARIAS COMITÉ DEL CODEX SOBRE ADITIVOS ALIMENTARIOS 51.ª reunión DOCUMENTO DE DEBATE SOBRE EL USO DE NITRATOS (SIN 251, 252) Y NITRITOS (SIN 249, 250) (2019). 10.9. Organismos nacionales de control y regulación. Los organismos de regulación y control en el área de alimentos son la Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA), que es el órgano técnico-normativo del Ministerio de Salud del Perú y Normas del Servicio Nacional de Sanidad Agropecuaria (SENASA) del Ministerio de Agricultura. 10.9.1. Normas de la Dirección General de Sanidad Agropecuaria: DIGESA. Se citan algunas: - Norma Sanitaria para el Almacenamiento de Alimentos Terminados destinados al Consumo Humano. - Direcciones Regionales de Salud o Gerencias Regionales de Salud la función de Certificación de Principios Generales de Higiene del Codex Alimentarius. - Acta de Inspección Sanitaria para la Certificación de Principios Generales de Higiene. 202 - Reglamento sobre vigilancia y control sanitario de alimentos y bebidas. - Norma Sanitaria que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano. - Norma sanitaria sobre el procedimiento para la aplicación del sistema HACCP en la fabricación de alimentos y bebidas. - Manual de Buenas Prácticas de Manipulación de Alimentos. - Decreto Legislativo Nro.1062. Ley de Inocuidad de los Alimentos. 10.9.2. Normas del Servicio Nacional de Sanidad Agropecuaria: SENASA Se citan las siguientes: - Lineamientos para la aplicación de medidas sanitarias de seguridad en establecimientos procesadores de carnes, productos y subproductos cárnicos - Decreto Supremo que modifica y complementa normas del Reglamento de Inocuidad Agroalimentaria, aprobado por Decreto Supremo No. 004-2011-AG. - Reglamento Sanitario del Faenado de Animales de Abasto. - Plan Anual de Capacitación a Terceros Vinculados a la Inocuidad de los Alimentos Agropecuarios Primarios y Piensos. 10.10. Inspección Veterinaria. Teniendo en cuenta el volumen de beneficio de ganado/día, se determina el tipo de matadero (en Perú, Tipos 1, 2 y 3). El reglamento establece el nivel de equipamiento, personal y servicios para cada tipo de matadero. Así mismo establece el equipamiento y material de laboratorio. Es finalidad del presente estudio complementar el material de laboratorio, equipos y herramientas necesarias para garantizar calidad, higiene e inocuidad de canales/carcazas y sub productos. 10.10.1. Laboratorio de inspección veterinaria. Corresponde una mínima infraestructura, mobiliario, enseres, equipos, herramientas y material de protección: Infraestructura 3x3 m. x 2.40 m. alto. Mesas (acero inoxidable), escritorio y estantes. Refrigeradora-congeladora. Equipo de disección: cuchillos, bisturí y otros. Equipo de observación de aumento: (lupas) Clorímentro de mesa o portátil (medir cloro residual del agua potable) 203 Microscopio con objetivos no menor de 103 Esterilizador de mesa. Indicador de pH o pHmetro portátil. Termómetro digital (portátil) para carnes Material de vidriería (toma de muestras, de conservación, etc.) Material de protección: tapa oídos, guantes, tapa boca, casco, etc. Batería de medios de cultivo para “análisis rápidos”, siendo los principales: mesófilos aerobios, coliformes, E. coli, estafilococos, salmonella, clostridios, hongos, mohos y otros según necesidad. 10.11. Empresa procesadora de productos cárnicos: Valoración de la calidad. La organización funcional de este tipo de empresa considera una Gerencia de Control de Calidad, a la cual reporta el Laboratorio de control de calidad. 10.11.1. Laboratorio de control de calidad. En este laboratorio se realizan análisis físico- químicos, microbiológicos y sensoriales a la materia prima carne, aditivos, especias y condimentos y otros materiales e insumos para la elaboración de productos, en proceso y terminados según corresponda. La infraestructura, equipamiento, instrumentación, materiales de consumo y personal técnico, representa una inversión considerable, que deben justificar los resultados económicos esperados. En los últimos tiempos Gerencia de calidad de las empresas procesadoras, utilizando contrata de servicios de terceros, han encontrado como alternativa viable y económicamente factible, realizar control de calidad integral de procesos, desde la toma de muestras en los PCP (puntos críticos de control), análisis e interpretación de resultados para cada producto, cuyos informes se reportan a Gerencia de Control de Calidad, con lo que se permite reducir costos, alcanzar resultados oportunos y garantizar calidad e inocuidad. 10.12. Consecuencias del consumo de alimentos contaminados. El resumen se indica en la Tabla 10-4. Grupo, agente causal, enfermedad y productos en los cuales se encuentran los microorganismos. Tabla 10-4. Grupo, agente causal, enfermedad y productos en los cuales se encuentran los microorganismos. ______________________________________________________________________ Grupo Agente causal Enfermedad Productos ______________________________________________________________________ Colifirnes E, coli Gastroenteritis Manos, frutas y verduras. Salmonella Salmonelosis Carnes crudas, manos, 204 Enterobacterias Shiguella Disentería frutas, verduras y huevos. Estafilococos S. aureus Gastroenteritis Hombre, animales. Hongos y A. flavus Micostoxicosis Ambiente, hombre. Levaduras Cándida Candidiasis Alimentos diversos. Estreptococos St. fecalis Gastroenteritis Carne de res. C. botulinum Botulismo Alimentos enlatados expuestos al calor vencido tiempo de vida. ______________________________________________________________________ Fuente: Bravo, M. (2002). 10.13. Organismos internacionales de control y regulación Representantes de los organismos nacionales del área de Alimentos y bebidas, forman parte de los comités Internacionales de control y regulación de alimentos y bebidas. A continuación, se transcribe información relacionada con el Codex Alimentarius en cuanto a higiene de los alimentos. 10.13.1. Codex Alimentarius. El Codex Alimentarius, es la norma universal que se usa como patrón, los países signatarios adaptan parcial o totalmente aquellas que tienen aplicación, según sus necesidades y realidades. Los objetivos de los Principios Generales de Higiene de los alimentos del Codex son: - Identificar los preceptos esenciales de higiene de los alimentos aplicables en el proceso, que va desde la producción primaria hasta el consumidor final. - Recomendar un abordaje basado en el sistema HACCP como un medio de aumentar la seguridad de los alimentos. - Indicar cómo implementar esos principios. - Proveer orientación para códigos específicos, que pueda ser necesaria en sectores de la cadena alimentaria, procesos o productos. A continuación, se citan algunas normas en alimentos, de aplicación en carnes y productos cárnicos. - Principios y directrices para el establecimiento y la aplicación de criterios microbiológicos relativos a los alimentos - Principios y directrices para la aplicación de la evaluación de riesgos microbiológicos. - Nombres genéricos y sistema internacional de numeración de aditivos alimentarios. - Directrices para la determinación de equivalencia de las medidas sanitarias relacionadas con los sistemas de inspección y certificación de alimentos. 205 - Principios para la rastreabilidad/rastreo de productos como herramienta en el contexto de la inspección y certificación de alimentos - Directrices sobre la aplicación de los principios generales de higiene de los alimentos al control de los parásitos transmitidos por el consumo de alimentos. - Código de prácticas de higiene de la carne. - Norma para la carne tipo "Corned Beef - Norma para el jamón curado cocido - Norma para la carne picada curada cocida 10.13.2. El Código de Prácticas Internacionales Recomendadas para los Principios Generales de Higiene de los Alimentos (CAC/RCP 1-1969, rev. 1997, ad. 1999), se transcribe parte de este código: es mundialmente reconocido como fundamental para garantizar la inocuidad y seguridad de los alimentos consumidos. Su adopción se recomienda a los gobernantes, a las industrias y a los consumidores, y se considera un requisito previo para la elaboración de un sistema basado en el HACCP. 10.13.3. Comisión Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos: ICMSF (International Commission on Microbiological Specifications for Foods). La Guía Simplificada para el Entendimiento y Uso de Objetivos de Inocuidad de los Alimentos y Objetivos de Rendimiento señala, que calidad e inocuidad de alimentos y de estos las carnes y productos cárnicos se fundamenta en la aplicación de la normativa tanto del Codex Alimentarius como en la ICMSF. Siendo indispensables para garantizar la salud del consumidor y evitar riesgos contra la salud pública. A continuación, se transcribe el resumen original del ICMSF. Los Objetivos de Inocuidad de los Alimentos (FSO) y Objetivos de Rendimiento (PO) pueden ser usados por una autoridad gubernamental para comunicar los niveles de inocuidad de alimentos a la industria y a otras autoridades gubernamentales. FSO y PO son distintos niveles de peligros que no pueden ser excedidos al punto de consumo y tempranamente en la cadena alimentaria respectivamente y pueden ser logrados aplicando las Buenas Prácticas de Elaboración, Buenas Prácticas de Higiene y programas de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control. FSOs, y particularmente POs, también permiten una comparación del grado de inocuidad aportado por diferentes técnicas de procesamiento de alimentos. Los principios de usar Buenas Prácticas y HACCP, a efectos de producir alimentos inocuos, no cambiarán con la introducción de estos conceptos, por ejemplo, las Buenas Prácticas y HACCP son las herramientas para lograr un FSO o PO. Un FSO solamente estaría desarrollado si la necesidad para ello ha sido específicamente identificada, por ejemplo, cuando está anticipado que un FSO mejorará la inocuidad del alimento. FSOs y POs tienen una finalidad diferente de la de un criterio microbiológico, que determina muestreo y análisis de alimentos para su aceptación o rechazo. La evaluación de parámetros de procesamiento y conservación, es la opción preferida para verificar si 206 el FSO o el PO fue alcanzado. Algunas veces, el muestreo y el respectivo análisis, usando un criterio microbiológico, pueden ser usados para este propósito. El Codex cita algunos análisis microbiológicos para alimentos en general. Considerando el grado de perecibilidad, tienen particular importancia productos de origen animal, así como para conocer el grado de contaminación de materiales, equipos, herramientas, superficies, pisos, paredes, vestuario, agua y materiales que están o estado en contacto como materia prima, en proceso o terminados. • Recuento de levaduras y mohos • Recuento de enterobacterias • Recuento de coliformes totales • Recuento de Escherichia coli • Recuento de Staphylococcus aureus • Recuento de Bacillus cereus • Recuento de Listeria monocytogenes Utilizando los métodos de laboratorio de análisis microbiológico se alcanzan resultados, que se evalúan comparándolos con patrones y límites estándar según corresponda. 10.14. Carga de enfermedades de transmisión alimentaria en la salud pública La carga que las enfermedades de transmisión alimentaria imponen a la salud pública, el bienestar social y la economía, se ha subestimado a menudo, debido a la infra notificación y la dificultad para establecer una relación de causalidad, entre las contaminaciones de alimentos y las enfermedades o muertes por ellas provocadas. El informe: Estimación de la carga mundial de las enfermedades de transmisión alimentaria publicado en 2015 por la OMS, es el primero en ofrecer estimaciones completas sobre la carga de morbilidad causada por 31 agentes contaminantes (bacterias, virus, parásitos, toxinas y productos químicos) a nivel mundial y regional. Las enfermedades trasmisibles por los alimentos al hombre, son parte esencial para que conociendo los orígenes, reservorios, agentes causales y de trasmisión de la carga deteriorativa y patógena, disminuyen los márgenes económicos que corresponden a la producción, productividad y rentabilidad, sino más aun, por la naturaleza patógena, son a los cuales deben orientarse mayores recursos humanos, técnicos y económicos a nivel global, por parte del conjunto de naciones que obligatoriamente están llamados a proteger la salud de sus habitantes, a través de la salud pública 10.15. Principales Enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs). De los alimentos, la carne y los productos cárnicos son sustratos de contaminación y diseminación de carga microbiana deteriorante y patógena. La carne y los productos 207 cárnicos, al conformar junto con otros productos la dieta alimenticia del hombre que consume diariamente, constituye medio de transmisión de enfermedades, cuando no se conservan y protegen adecuadamente. Las enfermedades transmitidas por alimentos, son generalmente de carácter infeccioso o tóxico y son causadas por bacterias, virus, parásitos o sustancias químicas, que penetran en el organismo a través del agua o los alimentos contaminados. Los patógenos de transmisión alimentaria pueden causar diarrea grave o infecciones debilitantes, como la meningitis. La contaminación por sustancias químicas puede provocar intoxicaciones agudas o enfermedades de larga duración, como el cáncer. Las enfermedades transmitidas por los alimentos pueden causar discapacidad persistente y muerte. Algunos ejemplos de alimentos insalubres son los alimentos de origen animal no cocinados o con insuficiente cocción, así como, frutas y hortalizas contaminadas. A continuación, se resume las principales enfermedades causadas por bacterias, virus, parásitos, priones, etc. 10.15.1. Bacterias: Salmonella, Campylobacter y Escherichia coli enterohemorrágica, figuran entre los patógenos de transmisión alimentaria más comunes que afectan a millones de personas cada año, a veces con consecuencias graves o mortales. Los síntomas son fiebre, dolores de cabeza, náuseas, vómitos, dolores abdominales y diarrea. Los alimentos asociados con los brotes de salmonelosis son: huevos, carne de ave y otros productos de origen animal. - Los casos de infección por Campylobacter de transmisión alimentaria son causados principalmente por la ingestión de leche cruda, carne de ave cruda o poco cocida y agua potable. - Escherichia coli enterohemorrágica se asocia con el consumo de leche no pasteurizada, carne poco cocinada y fruta y hortalizas frescas. - La infección por Listeria, provoca abortos espontáneos y muerte. Si bien la frecuencia de la enfermedad es relativamente baja, la gravedad de sus consecuencias, pueden llegar a ser mortales, sobre todo para los lactantes, los niños y los ancianos, sitúa a la listeriosis entre las infecciones de transmisión alimentaria más graves. Listeria se encuentra en los productos lácteos no pasteurizados y en diversos alimentos preparados, y puede crecer a temperaturas de refrigeración. Los antimicrobianos, como los antibióticos, son esenciales para tratar las infecciones causadas por las bacterias. Sin embargo, su utilización excesiva o errónea en la medicina veterinaria y humana, se ha vinculado a la aparición y propagación de bacterias resistentes, que hacen que los tratamientos de enfermedades infecciosas en los animales y en el hombre sean menos eficaces. 208 Las bacterias resistentes se introducen en la cadena alimentaria a través de los animales (las salmonellas a través del pollo). La resistencia a los antimicrobianos es una de las principales amenazas a las que se enfrenta la medicina moderna. A consecuencia del consumo de alimentos almacenados e incorrectamente conservados se presenta el Cl. botulinum, se ha multiplicado y producido toxina. En los casos humanos el pronóstico ha mejorado considerablemente, debido en parte a la administración inmediata de antitoxina A, B y E trivalente; sin embargo, el diagnóstico clínico sigue siendo difícil, debido a su confusión con diversas enfermedades nerviosas. 10.15.2. Virus. Los síntomas característicos de las infecciones causadas por norovirus son: náuseas, vómitos explosivos, diarrea acuosa y dolores abdominales. El virus de la hepatitis A, puede provocar enfermedades hepáticas persistentes y se transmite en general por la ingestión de mariscos crudos, poco cocinados o productos crudos contaminados. La manipulación de alimentos por personas infectadas suele ser la fuente de la contaminación. En los últimos tiempos las enfermedades virales están siendo una amenaza a la existencia del hombre, surgen cada vez con más frecuencia los denominados heterocontagios - actualmente se padece una pandemia - pareciera que las investigaciones de los genomas de las especies animales están siendo alteradas y/o adulteradas con el genoma humano, con o sin conocimiento de éste, al extremo que la ciencia converge y compite para encontrar soluciones, que al final los encontrará, pero siempre serán parciales mientras exista el hombre. 10.15.3. Parásitos. En la carne de cerdo, el parásito más importante que atenta contra la salud pública y ocasiona grandes pérdidas económicas es la Trichinella spirales. La cisticercosis porcina es una enfermedad parasitaria de cerdos y humanos causada por Taenia solium, específicamente por la fase larvaria denominada Cysticercus cellulosae. El hombre es el huésped definitivo e intermediario, mientras que el cerdo es sólo un huésped intermediario. Está restringida principalmente a regiones de bajo desarrollo socioe-conómico y es principalmente endémica en Latinoamérica. El hombre se infesta al consumir carne con cisticercos, cuando las larvas no han sido destruidas por insuficiente tratamiento térmico. Otros parásitos como el Echinococcus spp o Taenia solium, (Cysticercus cellulosae) pueden infestar a las personas a través de carnes con escasa cocción (temperaturas menores a los 720 C. en el interior de la carne), o por contacto directo con los animales infestados. Otros parásitos, como Ascaris, Cryptosporidium, Entamoeba histolytica o Giardia, se introducen en la cadena alimentaria a través del agua o el suelo, y pueden contaminar los productos frescos. 209 10.15.4. Priones. son agentes infecciosos constituidos por proteínas que se caracterizan por estar asociados a determinados tipos de enfermedades neurodegenerativas. La encefalopatía espongiforme bovina (EEB o “enfermedad de las vacas locas”) es una enfermedad por priones que afecta al ganado y que se relaciona con la variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en el hombre. El consumo de productos cárnicos procedentes de bovinos que contienen materiales especificados de riesgo, como tejido cerebral, constituye la vía de transmisión más probable del prion al hombre. 10.15.5. Nitrosaminas y nitrosamidas. Constituyen aspectos biotoxicológicos consecuencia del tratamiento de cura con nitratos y nitritos a carnes y productos cárnicos, para evitar la acción de los efectos toxicogénicos del Cl. Botulinum. El Cl. botulinum, es un bacilo Gram positivo, esporógeno anaeróbico, una de las bacterias termorresistentes más peligrosas de las ETAs; se controla su multiplicación en carnes y productos cárnicos (Cap. VIII), mediante la administración de nitratos y nitritos en niveles que no afectan la salud del hombre; sin embargo, como contraparte, el uso y abuso de su administración de estos aditivos, desencadena productos biotoxicológicos precursores de cáncer. Estudios epidemiológicos han evidenciado que entre el 80 - 90% de los tipos de cáncer que afectan al hombre, se deben a factores ambientales a los cuales el hombre está expuesto, siendo que en alimentos están presentes compuestos nitrosos carcinogénicos, en particular productos cárneos curados La presencia de estas sustancias, se debe al nitrito empleado durante el proceso de cura, o son formados a partir del nitrito agregado a la sal natural y reducidos a nitritos, por bacterias y aminas o amidas componentes del alimento en el caso de la carne. Existen dos tipos de nitrocompuestos peligrosos al hombre que pueden formarse de esa manera: nitrosaminas y nitrosamidas. Las nitrosaminas, son compuestos químicamente estables y requieren un proceso de activación metabólica, para llegar a ser tóxicos y se encuentran en los alimentos. Las nitrosamidas son inestables, no se encuentran en los alimentos, sin embargo, se pueden formar en el estómago a partir del nitrito o el nitrato de los alimentos ingeridos, pueden causar daño directamente por reacción química y componentes de tejidos. Daños que pueden ser causados por nitrosaminas o nitrosamidas: muerte celular y alteración del material genético En el primer caso se observa generalmente asociado a ingestión de grandes cantidades de compuestos nitrosos; es casi frecuente en el tratamiento de animales alimentados con alto tenores de nitrosaminas; generalmente en este caso, de trata de alimentos a base de harina de pescado con alto agregado de nitritos; también puede ocurrir en seres humanos expuestos a grandes cantidades de nitrosaminas, la muerte celular se da en las células hepáticas. 210 Por tanto, es mucho más importante el daño que tanto nitrosaminas como nitrosamidas causan sobre el material genético, esto se debe a la vinculación de estos compuestos con la capacidad de formar tumores, producir malformaciones de estos y causar mutaciones, los que pueden ser originados por bajas cantidades recibidas diariamente; por tanto, es muy difícil suponer comprobaciones epidemiológicas, de que pequeñas cantidades son responsables por determinados cánceres de los cuales la humanidad padece, sin embargo, se ha podido notar que zonas de tierra con altos contenidos de nitratos en aguas y suelos como en Inglaterra, Chile o Colombia hay mayores incidencias de cáncer del tracto digestivo. No existe ninguna razón técnica que permita creer que el hombre no es susceptible a estos compuestos, por ejemplo, tejidos humanos son capaces de provocar el proceso de activación metabólica que comprende las nitrosaminas, más todavía, el hombre es susceptible a dosis grandes debido al elevado número de accidentes fatales con nitrosaminas, esto indica que la activación ocurre en el hombre “in vivo”. En animales de laboratorio dosis adecuadas de nitrocompuestos producen tumores en una sola exposición y administradas a animales preñadas causan tumores en su descendencia, así como malformaciones fetales. No menos importantes son los efectos mutagénicos intensos en el caso de nitrosamidas, estos fueron intensamente estudiados tanto en sistemas bacterianos como en plantas y moscas. Se sabe que sustancias mutagénicas pueden provocar una gran variedad de trastornos en la salud dando lugar a abortos, anomalías congénitas, enfermedades genéticas, disminución de resistencia a enfermedades y tiempo de vida, esterilidad, retardo y sensibilidad. Los efectos sobre el material genético es un problema que se estudia hace cierto tiempo y su importancia es tal que en USA, comenzó a tomar medidas concretas prohibiendo completamente el uso del nitrito en tocino, pues se pudo verificar que este en conjunto con componentes de tocino producían durante el proceso de fritura la formación de nitroso pinnolidinas; menos clara es la situación de fiambres, salchichas, “corned beef” y otros. En el hombre se contrarresta los efectos de la intoxicación por Cl. botulinium mediante la administración de antitoxina botulínica y tratamiento sintomatológico. Para la detección y determinación de los productos generados, nitrosaminas y nitrosamidas, mucha investigación se realiza, así: Se utilizan equipos de cromatografía gaseosa, acoplados a analizadores térmicos que detecten específicamente nitrocompuestos de gran sensibilidad. Se utilizan equipos de espectrofotometría de masa de amplia resolución para análisis de nitrosaminas. Se realizan pruebas biológicas. 211 10.15.6. Radiación. EL Efecto de la radiación sobre la destrucción de esporas y toxina del Cl. Botulinum, según la International Commission on Microbiological Specification for Foods (ICMSF) (2006), señala, que las esporas de todos los tipos de Cl. botulinum son relativamente resistentes a las radiaciones ionizantes, de igual modo que todas las esporas, a temperaturas inferiores a -800C. aproximadamente la resistencia a la radiación es mayor que a temperaturas ambientales. Si bien el calentamiento previo no ejerce efecto alguno en la subsiguiente resistencia a la radiación, la irradiación previa ejerce un efecto importante en la termorresistencia subsiguiente, de modo igual que todas las toxinas proteicas, las de Cl. botulinum no son inactivadas por dosis de radiación de los órdenes de magnitud contempladas en el tratamiento de los alimentos. 10.15.7. Sustancias químicas. Las sustancias que plantean más riesgos para la salud son las toxinas naturales y los contaminantes ambientales. Las toxinas naturales abarcan las micotoxinas, las biotoxinas marinas, los glucósidos cianogénicos y las toxinas presentes en las setas (hongos) venenosas. Los alimentos básicos como el maíz o los cereales pueden contener elevados niveles de micotoxinas, como la aflatoxina y la ocrotoxina. Una exposición prolongada a esas toxinas puede afectar al sistema inmunitario y al desarrollo normal, o causar cáncer. Los contaminantes orgánicos persistentes son compuestos que se acumulan en el medio ambiente y en el organismo humano. Los ejemplos más conocidos son las dioxinas y los bifenilos policlorados, que son subproductos indeseados de los procesos industriales y de la incineración de desechos. Se hallan en el medio ambiente en todo el mundo y se acumulan en la cadena alimentaria animal. Las dioxinas son compuestos muy tóxicos que pueden causar problemas reproductivos y de desarrollo, dañar el sistema inmunitario, interferir en el funcionamiento hormonal y causar cáncer. Los metales pesados como el plomo, el cadmio y el mercurio causan daños neurológicos y renales. La presencia de metales pesados en los alimentos se debe principalmente a la contaminación del aire, del agua y suelo. 10.16. Situación de las Enfermedades de Trasmitidas por Alimentos en el Perú. (ETAs-Perú). Se transcribe parcialmente la publicación sobre la situación de las ETA-Perú: Según el Boletín Epidemiológico, Lima - Perú (2015), las enfermedades transmitidas por alimentos (ETA) constituyen uno de los problemas más extendidos en el mundo actual y una causa importante de disminución de la productividad para países, empresas, familias e individuos, por su magnitud, tendencia creciente, aparición de nuevos escenarios epidemiológicos y formas de transmisión, incremento de la resistencia antimicrobiana e impacto social y económico. 212 Las ETA, se deben a la ingesta de alimentos o agua contaminados con agentes químicos o microbiológicos, en tales cantidades que afecten la salud del consumidor a nivel individual o en grupos de población. Se estima que cada año las enfermedades diarreicas de transmisión alimentaria o hídrica se cobran la vida de 2,2 millones de personas, en su mayoría niños. La diarrea es el síntoma agudo más frecuente de las enfermedades de transmisión alimentaria; otras consecuencias graves son la insuficiencia renal y hepática, los trastornos cerebrales y neurales, la artritis reactiva, el cáncer y la muerte, por lo que representa una carga considerable de discapacidad, así como, de mortalidad. Expertos de la OMS consideran que entre 70 y 80% de las enfermedades diarreicas agudas (EDA) son producidas por los alimentos y el agua contaminados. La contaminación de los alimentos puede producirse en cualquier etapa del proceso, que va desde la producción hasta el consumo de alimentos y puede deberse a la contaminación ambiental, ya sea del agua, la tierra o el aire. Los motivos más frecuentes, por los que un alimento puede contaminarse y llegar a transmitir alguna enfermedad, son aquellos que se preparan con mucha anticipación, sin conservación adecuada, sin lavar y cocer adecuadamente, así como, manipuladores y portadores de gérmenes patógenos, o que la cadena del frío sea inadecuada en algún momento. Los brotes de ETA tienen múltiples causas y factores, por lo que el abordaje de la investigación debe abarcar todos los aspectos que podrían estar involucrados y convocar a todos los sectores con competencia en la materia, asimismo, la vigilancia de las ETA es esencial, la cual permite caracterizar la dinámica epidemiológica y orientar la planificación de las políticas y estrategias de control y prevención, evaluar el impacto de las intervenciones de los programas de inocuidad de alimentos, e identificar áreas prioritarias de investigación, particularmente a nivel local. El Perú no es ajeno a esta situación, durante el 2014 se informaron y estudiaron un total de 61 brotes de ETA y hasta el III trimestre del 2015 se han notificado 27 brotes de ETA, 52% menor a lo reportado al mismo período en el 2014. siendo el departamento de Lima el que reporta el mayor número de brotes de ETA. La Dirección General de Epidemiología, en cumplimiento de su rol conductor y normativo de la vigilancia epidemiológica en el país, ha elaborado la “Guía Técnica para la Investigación y Control de Brotes de Enfermedad Transmitida por Alimentos”, la cual permite desarrollar un proceso articulado de investigación y respuesta inmediata frente a brotes de ETA, identificar las causas y limitar su propagación, a fin de proteger la salud de la población. La información recolectada en la investigación epidemiológica de los brotes de ETA, enriquecen el conocimiento científico sobre el comportamiento de los agentes etiológicos, sobre las fuentes de infección, así como la vulnerabilidad de los agentes ante las medidas sanitarias aplicadas. La respuesta frente a las ETA involucra a varias instancias del Ministerio de Salud (MINSA). Se debe llevar a cabo una inspección en el lugar donde el alimento sospechoso fue mal manejado (preparado y/o servido) según la situación investigada, dicha investigación está a cargo de la Dirección General de Salud Ambiental. Asimismo, la 213 participación del Laboratorio de Salud Pública del Instituto Nacional de Salud, es fundamental para la investigación de brotes de ETA e identificación del agente causal. Las medidas de prevención de las ETA, deben ser práctica cotidiana en hogares y todos aquellos dedicados a la preparación y expendio de alimentos y bebidas, en eventos sociales, como en las denominadas “polladas” realizadas en la periferia de las ciudades con distintos fines; expendio informal de alimentos en las calles o en ferias; o expendio formal en restaurantes y la creciente industria del suministro alimentario o catering. Todos los participantes tienen un rol en la prevención de las ETA. En adición a lo señalado anteriormente, es necesario enfatizar en la informalidad de la comercialización de alimentos de “comida preparada”, como forma de sustento económico del sector inmigrante andino y costero más desposeído, se incrementa constantemente, en donde las carnes, productos cárnicos y en general el componte proteico es agente causal de enfermedades gastro-intestinales, por tratarse de alimentos “muy perecibles”, por lo que se requiere del sector salud, producción, trabajo entre otros organismos, acciones de apoyo y atención inmediata a fin de evitar/reducir y/o controlar las enfermedades de difusión masiva (epidemias), a consecuencia de las alteraciones y adulteraciones de los materiales que se preparan, conservan, transportan y comercializan, en la búsqueda de reducción de costos que la competencia obliga, ante esta situación, el consumidor también requiere asumir responsabilidades en aras de proteger su salud, por lo que responsablemente, debe priorizar condiciones de presentación de los alimentos preparados, previos al consumo. Se añade, el rol preponderante e importancia que juega los medios de difusión masiva, privados y públicos, orales, escritos y televisivos, para denunciar oportunamente la presentación de los casos individuales y masivos que, por su naturaleza de cotidianidad, se presentan en las comunidades generalmente ubicadas en la periferia de las grandes ciudades y urbano-rurales. A su vez, en el ámbito cultural, educativo y formativo, enfatizar desde la edad temprana, hábitos de higiene personal, familiar y ambiental. Integrar la cobertura de salud pública, a través de una red computarizada que enlace los centros de producción de ganado, sanidad animal, procesamiento y comercializadoras de alimentos con los centros de salud local, regional y nacional, son necesidades apremiantes para alcanzar respuestas prontas y oportunas, en favor de sector productivo y consumidor. 214 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA AOAC. Métodos Oficiales de Análisis de AOAC International – 20A Edición, 2016. USA. Barreiro, J.A. 2006. Higiene y saneamiento en el procesamiento de alimentos. Editorial Equinoccio. Caracas, Venezuela. Bloch, Arthur. 2014. Las leyes de Murphy. Ediciones Martínez Roca. Editorial Planeta, S. A. Barcelona, España. Boletín Epidemiológico 2015. Lima - Perú Bravo, Martínez F. 2002. Manejo higiénico de los alimentos. Editorial Limusa, México. Castro, A. J. 1979. Carnes elaboradas – Aspectos biotecnológicos de nitrosaminas. Simposio: Las proteínas en la alimentación del hombre. Buenos Aires. Codex Alimentarius: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y Organización Mundial de la Salud (OMS). 1963. Roma, Italia. Comision Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos (ICMSF), 2006. USA. Christiansen, l. n. Factors influencing botulinal inhibition by nitrite. Food Technology – May 1980. Cunninghan, A. I. 2000. Optimización de rendimiento y aseguramiento de inocuidad en la industria quesera. Organización de Estados Americaos, OEA. México. Decreto Legislativo Nro.1062. Ley de Inocuidad de los Alimentos. Congreso de la República del Perú, 2008. Denning, W. Eduards. 1994. The New Economics for Industry, Government, Education. 2da. Edición. Massachussets Institute technology Center for Advanced Engyneering Study. Cambrige. MA, EUA. EFSA (European Food Safety Agency) Journal (2003). The effects of Nitrites/Nitrates on the Microbiological Safety of meat Products. (www.efsa.eu.int) Food and Agriculture Organization of the United Nations. 1992. Rome. IICA 2015. Caracterización del valor nutricional de alimentos Montevideo, Uruguay. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 1992. Rome. Hunt, M. E. Nitrite and chemistry of cured color. II Curso Internacional sobre Tecnologia da Carne. ITAL-CTA. 1981. ICMSF (International Commission on Microbiological Specifications for Foods: Comision Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos, 2006. Montville, Thomas J. y Matthews. Karl, R. 2009. Microbiologia de Alimentos. Introducción. Editorial Acribia, Zaragoza. España. 215 Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL, 20th Edition (2016) Organizacion de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación 1992. Estudios FAO: Alimentación y Nutrición. Manuales para el Control de Calidad de los Alimentos. 12. Garantía de la Calidad en el Laboratorio Microbiológico de Control de los Alimentos. Italia, Roma. Ordoñez, A. Boletín Epidemiológico. Vol. 24 - Semana Epidemiológica Nro. 34 (23 -29, Agosto 2015). Ministerio de Salud. Lima, Perú. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Manual de Buenas Prácticas para la Industria de la Carne 2007. Roma, Italia. Prandl, O.; Fischer, A.; Schmidhofer, T. y Hans-Jurgen Sinell. 1994. Tecnología e higiene de la carne. Editorial Acribia, Zaragoza, España. Resolución Suprema N0 1121-99-SUNASS. Norma nacional / Guía OMS y directiva sobre control de calidad del agua. Lima, Perú Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento. 2004. PUBLICACIÓN OFICIAL. Lima, Perú Ventanas, S.; Martín, D.; Estévez, M.; y Ruiz, J. 2004. Nitratos, nitritos y nitrosaminas en productos cárnicos (I). Eurocarne Nº 129. Extremadura, España. Zavala Pope M. 2011. El Concepto de Calidad en los Alimentos I. Dirección General de Competitividad Agraria. Ministerio de Agricultura, Perú. ------------------------------------------ 216 ALGO MAS …….que no es el final. El contenido de este libro está cargado de imposiciones: Si no asumimos responsabilidades se produce pérdidas en la salud, económicas, sociales, familiares, etc.; a su vez, en carnes y productos cárnicos se presenta contaminación, recontaminación, puntos de control, peligros críticos….cuando viaje, no coma en los puntos de venta sobre la vía y muchos otros factores adversos que nos conducen a stress, depresión, postración….para evitarlo, no consumamos carnes ni productos cárnicos, ni alimentos sospechosos!…… en contraste, asumamos lo positivo: consumamos alimentos aparentemente sanos y aparentemente inocuos; razonablemente protejamos nuestros alimentos, cuidemos nuestra salud, alimentación y nutrición, con seguridad viviremos más y mantengamos las ganas de seguir luchando contra la corriente del cada día ....….. antes que más confusión nos añada Murphy. TRASCRIPCIÓN PARCIlAL DE LAS 8 LEYES DE MURPHY 1. Si algo puede salir mal, saldrá mal. “nada dura para siempre, así que en algún momento todas las piezas de una máquina se romperán”. A lo que podríamos añadir que cuanto más tiempo y trabajo comporte una tarea, más fácil será que en algún momento surja algún contratiempo. Es decir, aunque no todo saldrá mal siempre, ni mucho menos, esta primera ley de Murphy se cumplirá a menudo, a condición le demos tiempo suficiente. 2. La tostada siempre cae en el lado de la mantequilla. En 1997 Robert Matthews publicó un artículo en el que recogió pruebas que confirmaban algunas de las leyes de Murphy. Una de ellas: la de la tostada. Según Matthews, la altura de la mesa es determinante en este caso, ya que la rebanada de pan, untada o no, “no tiene tiempo para dar una vuelta completa y volver a caer bocarriba al llegar al suelo”. Hay que recordar que no lanzamos las tostadas al aire como si fueran una moneda, sino que simplemente se nos caen mientras intentamos, sin éxito, desayunar. 3. La información más importante de cualquier mapa está en el doblez o en el borde. A veces nos vemos obligados a recurrir a planos y guías en papel, como si estuviéramos en la Edad Media o en 1998. A menudo nos da la impresión que la información importante de nuestra ruta o destino se pierde en un doblez o en el borde del mapa, obligándonos a tener que ir pasando páginas adelante y atrás para orientarnos. 4. Los pares de calcetines siempre van de dos en dos antes de entrar a la lavadora y de uno en uno al salir de ella. Esta ley viene explicada por la teoría de probabilidades y combinatoria, “la pérdida aleatoria de calcetines siempre es más probable que cree el número máximo posible de calcetines impares”. Si perdemos sólo un calcetín, ya tendremos uno suelto. Como ya no nos pondremos ese calcetín suelto, el próximo que perderemos al hacer la colada será otro que tenga pareja, por lo que ya tendremos dos calcetines desparejados. Es decir, si no compramos pares nuevos para reponerlos, corremos el riesgo de acabar con un cajón lleno de calcetines impares. 217 5. La otra cola siempre es más rápida. Si nos da la impresión de estar en la cola más lenta es porque 1) la cola más lenta es por lo general la que tiene más gente y, en consecuencia, es la cola en la que es más fácil que estemos y 2) si sólo escogemos una cola y hay, por ejemplo, cuatro, hay un 75% de posibilidades de que al menos una de las otras colas sea más rápida que la nuestra. Por tanto, la mayor parte de las veces habrá al menos otra cola que sea más rápida. Lo mismo se aplica al tráfico, en este caso hay que añadir que pasamos más tiempo en el carril lento precisamente porque es el más lento y además pasamos más tiempo siendo adelantados que adelantando. 6. Llevar un paraguas cuando hay previsión de lluvia hace menos probable que llueva. Aunque no hay relación causal entre un hecho y otro (sería un ejemplo de correlación ilusoria), por los que es muy habitual que acabemos acarreando el paraguas sin necesitarlo. 7. No importa cuántas veces se demuestre una mentira, siempre quedará un porcentaje de personas que creerá que es verdad. Se trata de una de las muchas versiones de una popular frase de Mark Twain, que dijo que una mentira puede dar media vuelta al mundo mientras la verdad aún se está poniendo los zapatos. 8. Siempre encuentras las cosas en el último sitio en el que miraste. La razón es que no seguimos buscando después de encontrarlas. “Aquí estaban las llaves, en el tercer sitio en el que busqué. Luego he mirado en el cajón y debajo de la cama, pero ahí no las he visto”. Por otro lado, si encontramos algo en el primer sitio donde buscamos, no se puede decir que esté perdido, por mucho drama que le pongamos al asunto. Se pueden admitir excepciones. Por ejemplo, si ese primer sitio es una oficina de objetos perdidos………………… Lima, 07 Abril 2020. --------------------------------------------------------------- 218 CAPITULO VIII 8. CONSERVACION DE CARNE Y PRODUCTOS CARNICOS. 8.1. Importancia. El hombre desde sus orígenes utilizó la carne como su principal medio de subsistencia, a su vez, observó que se deteriora (daña, altera) rápidamente (muy perecible). En la necesidad alargar su tiempo de vida útil para su consumo, va descubriendo alternativas de conservación (acierto vs. error) y utilización, en principio para los períodos de escases, de acuerdo a sus necesidades, utilizando diferentes piezas y porciones, modificando las formas de conservación, preparación para consumo, según preferencias y aplicación culinaria específicas, que han sido modificadas a través de los tiempos, tanto para carnes como subproductos. La conservación permite reducir y/o eliminar las causas internas (propias de la carne) y externas (medio ambiente, carga microbiana y plagas entre otros), que ocasionan deterioro de la carne y productos cárnicos, permitiendo detener y/o alargar su tiempo de vida útil, así como garantizar calidad e inocuidad. Existen diversos métodos y procedimientos de conservación y alargue del tiempo de vida útil de la carne y los productos cárnicos, entre estos: Tratamiento por el frio: refrigeración y congelación, que corresponde al adecuado manejo de temperaturas de enfriamiento, en el primer caso de 120 C. a – 50 C., y en el segundo de 00 C. a - 400 C. Tratamiento por el calor: pasteurización y esterilización, corresponde al tratamiento térmico de reducción de la carga microbiana, generalizando, en el primer caso de 400 C. a 700 C. y en el segundo, a un tratamiento drástico de destrucción total de carga microbiana, 1000 C. a 1150 C. sin embargo, insuficiente para ciertas formas vegetativas de microorganismos, resultando ser el nivel de temperatura y el tiempo de tratamiento térmico, factores determinantes para evitar, reducir y/eliminar la carga microbiana y sus toxinas. La conservación por control de humedad: comprende la desecación/deshidratación y liofilización. Se fundamentan en la reducción del agua libre (Aw), que es el medio en el cual multiplica la carga microbiana: a mayor nivel de agua libre, mayor riesgo de crecimiento y multiplicación exponencial de carga microbiana; en principio, son mesófilos aerobios que se encuentran al medio ambiente natural, requieren oxígeno para multiplicarse, están las superficies de carnes y productos cárnicos. Los anaerobios, que se multiplican en ausencia de oxígeno, se encuentran el interior de las carnes y productos cárnicos, los que se multiplican según las condiciones de temperatura, tiempo y humedad. Los microbios perjudiciales son los aerobios-anaerobios facultativos, constituyen riesgos importantes tanto para deterioro de los productos, como originar enfermedades. 219 La liofilización es una adecuada forma de deshidratación y de uso cada vez más creciente en la conservación de la carne y productos cárnicos. En los países desarrollados tiene importancia comercial, como método seguro de conservación de alimentos. Conservación por agentes químicos. El cloruro de sodio, nitratos y nitritos, humo entre otros, contribuyen a la diversificación de colores, sabores y presentación de las carnes y productos cárnicos, antes de ser verdaderos métodos conservación. Conservación por irradiación. Corresponde a la acción de los rayos ionizantes sobre los alimentos como formas de destrucción microbiana e inactivación de algunos parásitos de la carne, así como, carga microbiana banal y patógena dependiendo de su intensidad, la cual debe ser controlada para evitar los efectos colaterales, como alterar el sabor de los alimentos, siendo el peligro de mayor importancia la alteración del genoma celular. De todos los métodos y procedimientos de conservación de la carne y productos cárnicos, los tratamientos por el frío, calor y deshidratación son prácticos, seguros, económicos por tanto más utilizados. La refrigeración es el método más eficaz de conservación, por que mantiene las características de frescura de la carne inmediato al beneficio y produce mínimas pérdidas de micronutrientes (aminoácidos, ácidos grasos, enzimas, entre otros) durante el corto y mediano plazo, además de conservar sus características organolépticas: color, olor, sabor, consistencia y presentación. La carne contiene el óptimo nivel de nutrientes que requiere el organismo humano, motivo más que suficiente para tomarlo como eje sobre el cual debe controlarse la temperatura de conservación, este margen es de -0,50 C. a 40 C.; del adecuado manejo de estas temperaturas depende del tiempo de vida útil, calidad e inocuidad, este es el método por excelencia para conservar carnes y productos cárnicos de corto tiempo de conservación, dependiendo de la composición, tipo de procesamiento aplicado y otras variables condicionantes. En la carne, el enfriamiento produce al descenso de la temperatura, se forman complejos de moléculas de agua; como consecuencia de su carácter bipolar, el agua, forma una cápsula hídrica alrededor de las moléculas de proteína existentes en las fibras musculares. La capa interna, fijada electrostáticamente, directa y sólidamente a la proteína, es la denominada “agua ligada”, que se caracteriza por su escasa presión de vapor, alta densidad, y muy reducida solubilidad frente al “agua libre o débilmente ligada”. La envoltura hídrica intacta de las fibras musculares impide en buena medida que se produzcan reacciones químicas. Al descender la temperatura, se incrementan los procesos de enfriamiento, la fracción de agua ligada, a la vez que disminuye el agua libre; en este acontecer físico - químico, entre otros factores, se basa también la conservación de la calidad por efecto de la refrigeración. La conservación de la carne y los productos cárnicos también se fundamenta, en las medidas de protección a través de la inspección técnica, limpieza, higiene y sanitización, 220 a su vez, utilización de medios de destrucción de la carga microbiana deteriorante y patógena. No se puede hablar de conservación de carnes y productos cárnicos sin hablar de microorganismos, estos son los que determinan el tiempo de conservación de un producto y todos los esfuerzos orientados a prolongar el tiempo de vida útil, corresponden a inhibir y/o destruir la carga deteriorante y patógena. La carne y los productos cárnicos, por su naturaleza biológica, son considerados “muy perecibles”, por tanto, fácilmente deteriorables, los que sin los procedimientos de conservación sería imposible garantizar un suministro constante a la población; a su vez, los métodos de conservación de la carne se dirigen principalmente a combatir los microorganismos, destruirlos, o al menos inhibir su actividad metabólica y reproductiva. Serán insuficientes las medidas de higiene en una empresa de carnes y/o productos cárnicos, si gerencia no está involucrada y consiente del rol que juegan los equipos de limpieza e higiene, si no asumen su responsabilidad oportunamente, los resultados serán adversos. Por tanto, se deben disponer de nociones claras de microbiología: dónde se localizan los microorganismos, cómo se nutren y cómo pueden ser controlados y destruidos. Si los productos cárnicos son cocidos, se generaliza: el “fuego mata todo”, más no es lo correcto, porque el crecimiento de carga microbiana antes del proceso produce metabolitos, los que modifican el sabor, aroma y actúan como oxidantes del producto. El tiempo de vida útil de un producto puede ser 2 o 3 veces mayor solamente reduciendo la contaminación inicial. Así mismo, para la padronización y estandarización se requiere contajes bacterianos bajos usando los mismos equipos, herramientas, ingredientes y procesos, a los fines de mantener los niveles de carga, permitidos por la legislación que corresponda. Los distintos procedimientos de conservación actúan sobre los microorganismos de diferentes formas: - Destrucción total de los microorganismos: esterilización mediante calor o irradiación (esterilización fría) - Destrucción parcial de los microorganismos. - Inhibición del metabolismo y de la reproducción de los microorganismos, mediante la acción del frío, calor, deshidratación (descenso del valor de Aw), sal común, nitritos, ácido ascórbico, fosfatos, componentes de humo, ácidos y flora de la fermentación, etc. Los principales procedimientos de conservación son tanto físicos como químicos; sin embargo, debe señalarse que unos se complementan con otros para potenciar su efecto. Métodos físicos, corresponde a la acción del frío: refrigeración y congelación; acción del calor: pasteurización y esterilización, control de humedad: desecación parcial y liofilización; irradiación: rayos ultra violeta y radiación ionizante. 221 Métodos químicos: salado, curado (nitratos + fermentación) y curado con nitritos. Ahumado: aplicación directa del humo de madera y aplicación indirecta: humo condensado y extractos. Acidificación: ácido acético, láctico, ascórbico, etc. 8.2. Conservación por el frío. El frío como factor ambiental, desde tiempos inmemoriales ha sido utilizado por el hombre como agente de conservación de sus alimentos, y de estos, principalmente carnes y productos cárnicos de tecnología artesanal; posteriormente, con el advenimiento del desarrollo industrial y la necesidad de alimentar concentraciones poblacionales en las grandes urbes, y en otros casos alejadas de los centros de producción. La tecnología ha descubierto, acelerado, y perfeccionado métodos y procesos de conservación aplicado a gran parte de alimentos, principalmente con elevados niveles de actividad de agua (húmedos), de estos, las carnes productos cárnicos tienen particular importancia, por corresponder a productos biológicos con elevado nivel de nutrientes, donde la carga microbiana se multiplica exponencialmente, si las condiciones de ambiente y temperatura lo permiten. El frío es el principal método de conservación, y debe utilizarse teniendo en cuenta los productos y ambientes a los cuales van dirigidos; se puede generalizar, en que hoy no se concibe a nivel doméstico, un hogar sin la clásica refrigeradora (nevera) para conservar alimentos y productos alimenticios de origen animal por excelencia, más aún, el desarrollo industrial del frio ha trascendido hacia la adecuación del microclima en el trabajo (climatización), transporte, hábitat entre otros. En síntesis, el frío es símbolo de conservación y bienestar. El frío aplicado a carnes y productos cárnicos como medio de conservación (refrigeración), retrasa el crecimiento de los microorganismos cuanto más se aproxima al 0oC. La capacidad de conservarse en buen estado carnes refrigeradas, depende del estado higiénico de obtención, aplicación de buenas prácticas de manipulación (BPM), principalmente higiene del beneficio. Otro factor que influencia en la capacidad de conservación de la carne refrigerada, es la humedad existente en la superficie de las canales/carcazas o piezas; cuando está seca (baja actividad de agua) los microorganismos no se multiplican, por esta razón se orea la carne en el centro de beneficio, para reducir la mayor cantidad de humedad de la superficie de las canales. Cuando la capacidad de enfriamiento es insuficiente y escasa la circulación de aire, se reduce la desecación superficial, ocasionando crecimiento de gérmenes en la superficie de canales y/o piezas. El frío principal agente de conservación, contrarresta la acción de la carga microbiana banal y patógena a partir de la obtención de canales, para tal fin, estas son transportadas sobre el mismo riel del beneficio hasta la cámara de refrigeración o congelación según 222 corresponda, en estas cámaras después de 24 horas se permite reducir la temperatura hasta 2-60C en el primer caso y en el segundo temperaturas menores de 0oC., dependiendo del futuro uso de las carnes. Es fundamental para el control de los microorganismos partir del contaje inicial de carga microbiana del sustrato carne. Fig. 8-1. Contaje inicial de carga microbiana con relación a la conservación de la carne. Así como, de los aditivos, especias y condimentos como materia orgánica de proceso, pero también del estado higiénico-sanitario de equipos y herramientas, higiene de personal, instalaciones y ambiente en el cual se procesa. Fig. 8-1. Contaje inicial de carga microbiana con relación a la conservación de la carne. Fuente: Degenhardt, J. (1980) La capacidad de conservación de la carne puede prácticamente duplicarse almacenándola en atmósfera de CO2, además de desarrollar acción bacteriostática, con el CO2 se consigue una mejor conservación del color, así como se retrasa la oxidación de las grasas, a su vez, se recomienda reducir los niveles de iluminación de las cámaras de refrigeración en el centro de beneficio y ventas al detal, porque este factor también influencia en acelerar la oxidación de las grasas. La capacidad de almacenamiento de carne de las diversas especies de abasto, puede evaluarse sometiéndolas a -1 hasta 20C. y a una humedad relativa de 80-90%. Tabla 8.1. Tiempo de almacenamiento de la carne, a distintas temperaturas de refrigeración. Tabla 8.1. Tiempo de almacenamiento de la carne a distintas temperaturas de refrigeración. ________________________________________________________________ Especie animal - 1 a 00C 2 a 40 C. HR 85 a 90% HR 80 a 85% 223 _________________________________________ ______________________ Vacuno 3-4 semanas < 2 semanas Porcino 1-3 semanas < 1 semana Ternero 1-3 semanas < 1 semana Ovino 1-2 semanas < 1 semana Pollo eviscerado 8-12 días < 6 días -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Wirth y Otros (1992) El frío reduce la velocidad de las reacciones químicas y biológicas de los microorganismos y sus deshechos generados por que pierden actividad, inmoviliza las sustancias muertas y suspende los fenómenos vitales en las sustancias vivas, a su vez, desnaturaliza en el menor grado las carnes y productos cárnicos, pero conservando sus vitaminas, evitando el deterioro rápido, prolonga el período de consumo, facilita el transporte y regulariza precios. La conservación por el frío es dependiente del nivel de temperatura de aplicación, generalizándose como: refrigeración (00C. á 120C.) y congelación (00C a menos); utilizándose en el primer caso, para cortos periodos de tiempo y prolongados en el segundo, sin embargo, la aplicación está sujeta a muchos otros factores como especie animal, estado y características de la carne y productos cárnicos, así como, tiempo en que debe permanecer en ese estado. Refrigeración y congelación, corresponde a la aplicación de bajas temperaturas. Carnes de bovino, cuando estas deban consumirse en menos de treinta días, refrigeración de -1 a 00 C., por que presentará las mismas características que aquellas beneficiadas el día anterior, sin embargo, se recomienda, no exceder un año como máximo. Las carnes de cerdo no pueden congelarse sin que pierdan su buen gusto, a su vez, al sacarla de la cámara en pocos días se deterioran, en todo caso, debe mantenerse a -30 C. un máximo de veinticinco días. La refrigeración se utiliza para enfriar carnes de ganado bovino que deban transportarse a cortas distancias y/o consumo en menos de treinta días, a su vez, sus características visuales y de presentación (aspecto) se corresponderán con las beneficiadas el día anterior, siempre y cuando las condiciones de higiene y buen manejo mantengan su calidad inicial. Cada microorganismo presenta una temperatura mínima de crecimiento entre 200- 0 0C. Tabla 8-2. Temperaturas mínimas de crecimiento de algunas especies de microorganismos. 224 Tabla 8-2. Temperaturas mínimas de crecimiento de algunas especies de microorganismos: Gérmenes patógenos y potencialmente patógenos ___________________________________________________________________ Género o especie Temperatura mínima de crecimiento 10C. ___________________________________________________________________ Bacillus cerus 10 Staphylococcus aureus 5-13 S. aureus enterotoxinas 10-19 Vibrio parahemolyticus 5-8 E. coli enteropatogenica 8-10 Clostridium botulinum tipo A 10 Pseudomona aureaginosa 9 Salmonella sp. 6 Clostridium perfringens 5 Clostridium botulinum tipo E y algunas cepas tipo B y F. 3.5 - 5 Fusarium, penicilum - 18 __________________________________________________________________ Gérmenes indicadores: E. coli 8 - 10 Clepsiela sp, y Enterobacter sp. 0 __________________________________________________________________ Gérmenes que deterioran los alimentos: Bacillus subtilis 12 Streptococus faecium 0 - 3 Lactobacilum sp. 1 Pseudomona fluorescens - 3 Achromobacter sp. - 4 Bacillus psicrophilus, Bacillus insolitus - 5 a -7 Levaduras -12 ___________________________________________________________________ Fuente: Forrest et al. 1976. 225 Las temperaturas indicadas corresponden a condiciones óptimas de crecimiento microbiano, sin embargo, influencian otros factores como: Aw, pH, sales, contenido de humo, efectos de calentamiento, etc. por tanto, las condiciones mínimas de crecimiento de los microorganismos, generalmente son más elevadas. El enfriamiento a niveles de congelación, corresponde a temperaturas inferiores a 00 C. donde ciertos microorganismos tienen óptimos niveles de crecimiento, estos son más sensibles al frío durante la fase de desarrollo exponencial; sin embargo, en general el frío no produce destrucción significativa de microorganismos. Una categorización simple, utilizada por los laboratorios de producción, (de medios de cultivo y sustratos) comercialización y mercadeo, para señalar márgenes de desarrollo de microorganismos en relación a las temperaturas de óptimo de crecimiento, establece la clasificación siguiente: Gérmenes psicrófilos -2 a 7 C. Gérmenes psicrótrofos 0 a 370 C. Gérmenes mesófilos 10 a 400 C. Gérmenes termófilos 40 a 660 C. La refrigeración y la congelación se fundamentan en la capacidad de extraer “calor” del producto que se desea enfriar, este traspasa su calor a un entorno más frío, a través de conducción térmica, radiación térmica, evaporación de agua, etc. La velocidad de enfriamiento depende de diversos factores, los que son interdependientes, e influencian en la eficiencia de la extracción el calor. Para el cálculo de aplicación del frío, así como descongelación, se recomienda consultar literatura específica de tópicos como: capacidad calórica específica, tamaño y características de la superficie, conductibilidad térmica, coeficiente de transmisión térmica, calor específico y conductibilidad térmica del medio refrigerante entre otras variables. Las canales/carcazas, inmediato al beneficio, deben recibir tratamiento de frío de refrigeración o congelación según corresponda, a su vez, debe evitarse los “puntos muertos de frío”; la conservación de la carne y productos cárnicos es dependiente, del tiempo y temperatura de almacenamiento, especie animal de la cual procede la carne y tamaño de piezas, siendo que la temperatura constante de almacenamiento, es uno de los factores más importantes para alcanzar uniformidad del enfriamiento. Tiene particular importancia, la refrigeración en almacenamiento temporal y transporte de la carne. Se generaliza que, la conservación por el frío de carnes, se realiza utilizando los dos grandes métodos: refrigeración y congelación según corresponda. La conservación por el frío por refrigeración de productos cárnicos: jamón, jamonada, salchicha, mortadela, y otros productos húmedos que recibieron tratamiento térmico de pasteurización, solamente se utiliza refrigeración como método de conservación. 226 8.2.1. Refrigeración. El ambiente natural de los climas congelados y fríos utilizó el hombre, como medio de conservación de sus alimentos en sus comienzos y posterior sobrevivencia en la faz de la tierra. Los alimentos que consume el hombre y los animales, son materia orgánica e inorgánica, sustrato de crecimiento y multiplicación microbiana, parte de esta última, en buena medida utilizada para la generación de enzimas que contribuyen en el metabolismo de los organismos vivos, concluyéndose que existe carga microbiana beneficiosa para la salud del hombre e industria, como contra parte, carga microbiana deteriorante y patógena, para estas existen afianzadas razones para su control, destrucción e inactivación. Las bajas temperaturas controlan y hasta neutralizan el crecimiento de la carga microbiana en todos los alimentos, en especial carne y productos cárnicos, clasificados como “muy perecibles”. Con el transcurrir del tiempo y el avance la tecnología, se incorporan y adaptan mejores técnicas de conservación: calor, deshidratación, ahumado, uso del salitre entre otros, hasta el descubrimiento del frío artificial “refrigeración” en la segunda mitad del siglo XIX, su tecnificación y generalización a través de la industria, con un dimensionamiento cada vez mayor, para alargar el tiempo de vida útil y disponer de alimentos de calidad en todo momento. En las especies animales de consumo, a partir del beneficio del ganado, se inicia la paulatina pérdida de calor corporal, hasta alcanzar equilibrio con el medio ambiente natural. Si no se detiene la pérdida de calor corporal, permanecerá en las grandes masas musculares; además como la evaporación del “agua libre” de la carne tampoco es uniforme, se producen aceleradamente variaciones en cambios físicos, químicos y bioquímicos y microbiológicos, durante la transformación del músculo en carne. Esta situación se hace más evidente en los países en desarrollo, a consecuencia de la muerte cruel y sanguinolenta del animal; como medida de prevención, la comercialización de la carne caliente debe realizarse inmediato al beneficio, despiezado, trozado y venta al por menor, cuando se carece de frío en el centro de beneficio. La aplicación de conocimientos tradicionales, contribuyen a prolongar el tiempo de vida útil de las carnes, utilizando técnicas del “mínimo proceso”, Cap. VII. Procesamiento de carnes y productos cárnicos. Como fue mencionado en el Capítulo II, la obtención de carne responde a una secuencia técnica del manejo del ganado y medidas de protección antes, durante y después del beneficio, para obtener canales/carcazas que inmediato al beneficio, reciban tratamiento de frío (refrigeración o congelación), a su vez, debe evitarse los “puntos muertos de frío”; la conservación de la carne y productos cárnicos es dependiente, del tiempo y temperatura de almacenamiento, especie de la cual procede la carne y tamaño 227 de piezas, siendo que la temperatura constante de almacenamiento, es uno de los factores más importantes para alcanzar uniformidad del enfriamiento. Tiene particular importancia, la refrigeración en el almacenamiento temporal y transporte de las carnes. Fig.8-2. Distribución del aire entre las media canales de cerdo, tras la instalación de pantallas-guías de ventilación. Fig. 8-3. Ventilación mejorada colocando un falso techo con orificios y hendiduras. Fig.8-2. Distribución del aire entre las media canales de cerdo, tras la instalación de pantallas-guías de ventilación. Fuente: Prandl, et al (1994). Fig. 8-3. Ventilación mejorada colocando un falso techo con orificios y hendiduras. 228 Fuente: Prandl, et al (1994). El almacenamiento refrigerado de la carne vacuna es importante, tanto para la maduración como para el posterior procesado de la carne. Las cámaras frigoríficas se regulan según se trate de carne envasada o sin envasar. Las temperaturas de las cámaras de almacenamiento deben ser reguladas entre -1 a 20 C., la circulación del aire se debe mantener baja (0,1 a 0,2 m/s) y la humedad relativa ambiental 90%. Humedad más elevada, origina un incremento en el desarrollo de la flora microbiana tolerante al frío, la carne se torna untuosa (sebosa). La disminución de la humedad ambiente por debajo del 90%, favorable desde el punto de vista higiénico, presenta como desventaja, mayores mermas por refrigeración y modificaciones negativas en la superficie de la carne. Para mantener óptima la materia prima, es necesario un mayor control higiénico- sanitario. La industria procesadora de la carne debe recurrir al control de calidad a la recepción de la carne: medición de pH, temperatura, recuento microbiano de superficie (aerobios mesófilos), entre otros análisis de plataforma. Para mantener las características de aceptación de la carne durante la comercialización al detal, se utilizan envolturas de polietileno, polipropileno, celofán, envases plásticos grado alimentos y otros medios de protección, a los fines evitar cambios bruscos de temperatura, en todo caso que la pérdida de frio sea lo más lenta posible. Los productos cárnicos requieren refrigeración para su conservación, estos son empacados en láminas de polietileno de diversa densidad. En otros casos, para mejorar su conservación son empacados al vacío por las empresas de producción, cubiertos con etiquetas atractivas de identificación para individualizar e identificar marcas. Las envolturas contribuyen a la prolongación del tiempo de vida útil de la carne, sin embargo, para mantener su acción de aislamiento del medio ambiente deben asociarse a la continuidad del frío de refrigeración para asegurar su tiempo de vida útil, manteniendo sus características de aspecto, presentación y condiciones higiénico- sanitarias que garantizan calidad. Los productos procesados empacados: jamón, mortadela, salchicha, y otros se conservan en refrigeración, debido a la diversidad de componentes que incluyen en su formulación, cada uno de estos tienen diferentes coeficientes calóricos, por tanto, al final del proceso, se almacenan en ambientes de “estabilización” para favorecer la maduración y uniformización de los componentes, evitando temperaturas bajo 00 C. toda vez que son perjudiciales a los productos: separación de las grasas, decoloración, rancidez, alteraciones de textura, entre otros que corresponden a análisis físico- químicos, valores que deben estar dentro de los parámetros normativos establecidos; finalmente, determinar el nivel de nitrito residual en productos cárnicos tanto al final de la elaboración como de las existencias en el mercado, para garantizar el tiempo de vida útil del producto, pero también evitar las consecuencias en los consumidores. Tabla 8- 3. Almacenaje refrigerado de los alimentos 229 Tabla 8-3. Almacenaje refrigerado de los alimentos ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Carnes y prod. cárnicos Temperatura Periodo de almac. observaciones recomendada (C0 ) máximos ______________________________________________________________________ Asados, chuletas, filetes. 2.2 3-5 días Envuelto c/holgura Molida, guisar y otras 0 - 2.2 1 – 2 días Envuelto c/holgura Jamón entero 0 – 2.2 7 días Envolver firmemente Medio jamón y rodajas 0 – 2.2 3 – 5 días Envolver Jamón enlatado 0 – 2.2 1 año Enlatado Salchichas 0 – 2.2 1 semana Embalaje original Tocino 0 – 2.2 1 semana Envuelto Carnes de emparedados 0 – 2.2 1 – 2 días Envolver firmemente ______________________________________________________________________ Obs. Seleccionado solo carnes y productos cárnicos. Fuente: Bravo, F. (2002). 8.2.2. Congelación. Es el tratamiento por el frio por debajo de los 00C; la congelación permite la conservación de la carne por meses y años, e influencia en el aspecto comercial, al permitir congelar carnes en grandes volúmenes, evitando la saturación del mercado, así como, favorecer el transporte y comercialización nacional e internacional. La congelación es un método eficaz para conservación de canales, media canales, y determinados cortes de canal, porque permite la uniformidad de enfriamiento de las masas musculares; en canales de animales mayores la cobertura de grasa atenúa el efecto directo del frío; las canales de menores: ovinos, caprinos, conejos, aves, etc. deben protegerse con una funda de lino o cobertura aislante para evitar la “quemadura por el frío”. La congelación es ampliamente utilizada para conservar carnes deshuesadas en grandes volúmenes y cortos períodos de tiempo, que permiten mantener estable la línea de producción industrial de productos cárnicos, con características de uniformidad de grasa y tejido conectivo, tal es el caso de carne de cerdo para jamones y salchichas, que requieren carne procedente de perniles de cerdo de cierta edad, nivel de grasa de cobertura y peso, es decir, producción de materia prima específica para fabricar productos de marcas de reconocido prestigio comercial y óptima calidad: jamón inglés, salchichas Frankfurt, jamón endiablado, etc. 230 Existen diversos niveles de congelación dependiendo del producto; con fines de protección se utilizan: cubiertas, láminas, empaques, etc. para que el efecto del frío tenga mayor efectividad y menores perjuicios. Los componentes principales y más importantes de las carnes son los tejidos musculares, conectivo y graso, que tienen diverso grado de terneza, (Cap. VI). El agua libre (Aw) de la fibra muscular es la que por acción de la baja temperatura se congela, cuyo grado de cristalización dependerá, tanto del nivel de temperatura aplicada, como del tamaño, forma de las masas musculares y nivel de engrasamiento entre otros factores; por tanto, el tiempo e intensidad de las bajas temperatura a la cual será aplicada, es dependiente de la utilización final de las carnes. Existen diversos métodos de congelación: por aire, placas, inmersión y nitrógeno líquido entre otros. 8.2.2.1. Congelación por aire. Es el más corriente y comercial, se realiza inmediato al beneficio industrial del ganado, en el caso bovino se aplica a medias canales y cuartos de canal, siendo el “túnel de congelación”, con una velocidad de aire del 5 m/s o más, en contracorriente de aire frío, es el procedimiento más utilizado. En caso de canales enteros de ovino y especies menores se requiere protección con envoltura (lino, polietileno, etc.) para evitar deshidratación y “quemado por el frío”, como fue señalado anteriormente. 8.2.2.2. Congelación por placas. También denominado “por contacto” es utilizado para carne molida, deshuesada o picada, consiste en extraer cada placa y rellenar con el producto e introducirlas en los espacios respectivos del congelador; se recomienda el rellenado de placas en el menor tiempo posible para evitar pérdida de frío, en todo caso, utilizar ambiente de climatización; el congelado del producto se alcanza en 4-5 hrs. Este método es específico para congelar camarones para exportación y/o conservación por largos períodos de tiempo. 8.2.2.3. Congelación por inmersión en agua helada. Normalmente se usa envoltura para cada una de las piezas del producto, antes de su introducción en solución ultra congelada para evitar el “quemado por el frío”. Es generalizado el uso del chiller (enfriamiento en agua con hielo picado), para enfriamiento de canales de pollo inmediato al beneficio, para favorecer el manejo, transporte y comercialización, con lo que se evita la contaminación, deshidratación y pérdidas de peso. 8.2.2.4. Por nitrógeno líquido o C02. Es efectiva para transporte de carnes a largas distancias, sin embargo por ser costoso debe utilizarse solo cuando justifica su rentabilidad. En condiciones prácticas, se recomienda congelación lenta, por tanto, deberá realizarse una descongelación lenta, con lo que se evita alteraciones bruscas de cambio de temperaturas, cuyas consecuencias ocasionan alteraciones en la fibra muscular. Normalmente la congelación se inicia aplicando temperaturas más bajas, hasta gradualmente alcanzar la temperatura de almacenamiento. La ultra congelación se 231 realiza entre - 25 y - 400C, en tanto la de almacenamiento, entre -18 y - 250C. Tabla 8 – 4. Tiempos de almacenamiento a - 20 y - 300C. carne en trozos. Tabla 8 – 4. Tiempos de almacenamiento a - 20 y - 300C. carne en trozos _______________________________________________________________ Especie - 200 C. - 30 0C. ______________________________________________________________________________________________ Vacuno < 12 meses 24 meses Carne Ternero/cordero < 10 meses 18 meses en piezas Cerdo < 6 meses 12 meses Pollo < 12 meses 24 meses ______________________________________________________ Carne caliente Vacuno 4 - 6 meses Picada* Cerdo < 6 semanas ______________________________________________________________ *Picada + 2% de sal con nitrito para curado Fuente: Wirth y Otros (1992). Durante el proceso de congelación se forman cristales de hielo dentro y fuera las fibras musculares. La velocidad de congelación debe ser superior a 1 cm/h. para formar finos cristales y evitar que destruyan las fibras y membranas en detrimento de la calidad. Tabla 8–5. Clasificación de las velocidades de congelación. Tabla 8-5. Clasificación de las velocidades de congelación _______________________________________________________________________ Tipo de congelación Velocidad teórica de congelación en cm./h. Congelación muy lenta Inferior a 0,2 Congelación lenta 0,2 a 1,0 Congelación rápida 1,0 a 5,0 Congelación muy rápida Superior a 5,0 _______________________________________________________________________ Fuente: Prandl et al (1994) La carne para elaborar productos cárnicos debe obtenerse por deshuesado de canales calientes, inmediatos al beneficio (antes de convertirse el músculo en carne) y 232 someterse a congelación, evitando la multiplicación de la carga microbiana propia del beneficio. En centros industriales que beneficia de ganado bovino, la congelación de canales enteras debe realizarse en contra corriente (túnel de congelación) con temperaturas de -20 a -300C. con una velocidad de 2/3 m/s. Las canales de vacuno alcanzan temperaturas internas de -18 a -210 C. entre 48 y 72 hrs.; durante la congelación se produce evaporación de agua que aparece como escarcha en la superficie de las canales, con ello pérdida de peso de alrededor de 1% de agua de los espacios inter e intra celulares, a pesar de no ser significativa se continuarán estas pérdidas, ocasionando ligera concentración de micronutrientes, más no ocasionará pérdida de nutrientes. La congelación de canales produce rigidez, pudiendo ocasionar desprendimiento de algunas masas musculares, sin embargo, favorece el apilamiento y manejo de canales; la solidez de estas determina una tonalidad metálica cuando chocan entre ellas, propio de la congelación alcanzada. La congelación inmediata a la obtención de canales (canales calientes), ahorra energía, por la compensación de las temperaturas tanto superficial e interna de las canales que en promedio es de 270 C. Finalizada la congelación de las canales, estas son trasladadas a los almacenes de congelación, donde reciben temperatura de mantenimiento; estos locales deben estar con ventanas cerradas y ausencia de pérdidas de frío que va en detrimento de la calidad de la congelación e indirectamente sobre calidad de las canales. 8.2.3. Procesos físico-químicos durante la congelación y descongelación El agua libre (Aw) que se encuentra entre y dentro de las fibras musculares y demás tejidos blandos de la carne, empieza a congelarse a partir de -1,50C, a -70C. se convierte en hielo, a -650C está totalmente congelada y cristalizada, esta agua de la congelación es la que constituye el jugo de la carne, la que al descongelarse contribuirá en gran medida a la jugosidad de la carne. La velocidad de congelación debe corresponderse con la velocidad de descongelación a los fines de mantener la jugosidad, muy apreciada por el consumidor, a una congelación lenta, se recomienda descongelación lenta. Cuando se comienza a congelarse el agua extracelular (pura), se eleva en esta la concentración de iones de sal, lo que origina la difusión del agua intracelular, la consecuencia de esto es un encogimiento de la fibra muscular; si posteriormente la carne que fue congelada lentamente es sometida a una descongelación lenta, entonces las fibras musculares por inversión de la relación osmótica, tienen tiempo de incorporar una gran parte del agua extracelular, la que se hubiera perdido en caso de una descongelación demasiado rápida. 233 En las empresas procesadoras de productos cárnicos, es práctica común el deshuesado de canales calientes, picado, pesado, colocado en cestas e inmediatamente congelado, constituyendo materia prima disponible para el procesamiento. Igual sucede con la carne de cerdo, tocino y grasa, cada uno de estos componentes serán picados, pesados en cestas y congelados, esta materia prima será utilizada según formulación estandarizada para cada producto: jamón, jamonada, salchicha, mortadela, fiambre, etc., los aditivos y condimentos: sal de mesa, sales de cura, colorantes, estabilizantes, aglutinantes, conservantes, aislado de soya, entre otros, estarán disponibles en cantidades establecidas para cada “batch”, tanque donde se realiza el mezclado, masajeo y maduración en tambor mecánico de acero inoxidable, generalmente de 1.000 kg. Las empresas procesadoras utilizan carne caliente, antes de la presentación del rigor mortis, para evitar la pérdida de jugos (rompimiento de los lisosomas), a su vez, porque el picado de la carne congelada presenta ventajas como el endurecimiento de los tejidos muscular y conectivo, así como fijación de la grasa. El factor más importante que limita el tiempo de almacenamiento en congelación, es la degradación de la grasa (rancidez oxidativa), tal es el caso de carne de cerdo comparado con la de vacuno, en el primer caso, cuando se agrega nitrito a la carne picada de cerdo con 0,75% de sal y almacenada a - 200C., se produce rancidez entre 2 a 3 semanas, debido a que durante el picado se incorpora oxígeno, a su vez, la sal influencia favoreciendo la oxidación de la grasa; en el caso de la carne caliente de vacuno, picada y adicionada 2% de sal con nitrito para curado, envasada al vacío y almacenada en congelación, no presenta alteración alguna durante 4 – 6 meses. En carne congelada sin envasar se produce desecación y pérdida de aroma; con la finalidad de reducir este efecto, se recomienda mantener alto nivel de humedad relativa en la cámara de congelación y lo más bajo posible la circulación de aire. 8.3. Conservación por el calor Este método de conservación de los alimentos y por extensión a la carne y productos cárnicos, corresponde al tratamiento térmico (calentamiento) a temperaturas superiores a los 35 - 370 C. que es la temperatura promedio normal de los animales vivos. El tratamiento térmico, aplicado técnicamente como forma de conservación de los alimentos, data desde los comienzos del siglo XIX, cuando Appert (1810) encontró que la carne podía consumirse, si era calentada en un continente cerrado, sin abrir hasta consumir la carne, por lo que se llamó el método de Appertización en sus comienzos, dando lugar a la industria de los enlatados, posteriormente fue aplicándose a muchos otros alimentos. La razón fundamental del tratamiento térmico es la destrucción de gran parte de la carga microbiana, con el mínimo cambio de las características organolépticas. Cuando el tratamiento térmico es más acentuado se denomina esterilización, con lo que 234 destruye todas o casi todas las formas de microorganismos, sin embargo, se producen cambios considerables en las características de la carne y los productos cárnicos. El hombre desde sus comienzos necesitó prolongar el tiempo de vida útil de sus alimentos, encontrando diversos métodos entre ellos: aplicación del frío, calor, deshidratación, uso de agentes químicos (sal y nitritos y nitratos) e irradiación entre otros. La temperatura de refrigeración conserva la carne y productos cárnicos manteniendo sus características de productos frescos; en contra parte, el calentamiento, acelera el crecimiento exponencial de la carga microbiana, en los márgenes específicos de cada microorganismo, excedido estos márgenes, el calor produce destrucción desde parcial a total; su efecto depende del coeficiente de conductividad, intensidad de la fuente de calor, acción directa/indirecta de incidencia y estado físico de los productos; el tratamiento térmico, produce estabilidad microbiológica, a través de la inactivación/destrucción de los microorganismos. El efecto calórico necesario para la conservación de la carne y productos cárnicos (valor F), no solamente inactiva y destruye la carga microbiana, sino que tiene efecto directo sobre la composición físico–química, biológica y nutricional; tiene efectos negativos como, desnaturalizar parcial o totalmente la fibra muscular y colágena de la carne, sino también de los aditivos, condimentos y especies en los productos cárnicos elaborados, la intensidad de estas modificaciones depende: de la calidad de la materia prima, tipo y forma del envase, el efecto calórico y tiempo de tratamiento térmico, llegando en extremos a destruir (quemar) la materia orgánica e inorgánica, despidiendo olores oxidativos de los ácidos grasos, amoniacales de los aminoácidos y quemado de la materia orgánica, convirtiéndolos en cenizas. El tratamiento térmico inicialmente produce deshidratación la que debe ser controlada hasta alcanzar el grado de humedad mínimo que evite el crecimiento de la carga microbiana, en estas condiciones mediante el envasado en medios de protección del medio ambiente (polietileno, polipropileno, aluminio, tetrapac, y otros) se consigue su conservación, este asociado al envasado vacío, duplica y hasta triplica el tiempo de conservación y vida útil. En carnes y productos cárnicos el tratamiento térmico húmedo es el más utilizado con fines de calentamiento y cocimiento tanto doméstico de preparación de alimentos como con fines comerciales e industriales; depósitos y envases se utilizan considerando la transferencia de temperatura, evitando su efecto perjudicial. Existen diversas formas de secado de carne y productos cárnicos, que en principio corresponde a la deshidratación como forma de conservación; el incremento de temperatura ocasiona tostado, desencadenando características organolépticas de aceptación y atracción visual. Se debe evitar el calentamiento excesivo que altera negativamente la calidad del producto, a su vez, el calentamiento insuficiente disminuirá el tiempo de vida útil. En 235 materia biológica, cada producto tiene un calor específico, el que debe tenerse en cuenta para el cálculo del valor de F, óptimo de temperatura, para evitar pérdidas de aminoácidos y enzimas de los productos. El tratamiento térmico dependiendo del nivel de aplicación corresponde al de pasteurización cuando alcanza hasta los 690 en interior del producto, en el que se inactiva la mayor parte de la carga microbiana y el de esterilización cuando excede los 1000 C.; en el primer caso requiere medidos de protección y refrigeración, y en el segundo destruye la carga microbiana e inactiva las enzimas y toxinas, en este caso también se requiere medios de protección (envases de vidrio, plástico grado alimentos, aluminio, y otros) para evitar el efecto adverso de la humedad. En carnes y productos cárnicos el tratamiento térmico más utilizado es húmedo, para permitir mantener el mayor número de nutrientes conservando las características físico- químicas, nutricionales y organolépticas. Según el nivel del tratamiento térmico que se administra a los alimentos, se consideran como los métodos más utilizados, la pasteurización y la esterilización, siendo el primero menos drástico que el segundo. 8.3.1. Pasteurización. Conocido también como semi-conservación, es el método que permite destruir y/o inactivar un gran número de microorganismos, sin embargo, pueden permanecer activos, algunas formas vegetativas, los denominadas “microorganismos termorresistentes”, al crecer y multiplicarse en cuanto las condiciones de temperatura y humedad son favorables, alteran la calidad de los alimentos, más aun, atentan contra la salud del hombre. Anteriormente fue señalado (Cap. V), que la terneza/dureza de la carne es diferente en las especies, siendo de mayor textura del vacuno, y de esta especie las razas cebúes y sus cruces, en relación con las especies menores: porcino, ovino, pollos, etc., esta condición contribuye a la diversa resistencia de los tejidos a la acción de penetración tanto del calor, como a la resistencia microbiana. En este orden, la carne de cerdo, es más susceptible al calor que otras carnes e ingredientes utilizados en la preparación de productos cárnicos, el tratamiento térmico promedio de 68-720C, (en el interior del producto), puede no lo es suficiente para destruir la carga microbiana; también debe tenerse en cuenta, que el tratamiento térmico más drástico, altera las características deseables de estos productos cárnicos; por tanto, los productos pasteurizados necesitan refrigeración desde su producción, almacenamiento y comercialización. La recomendación de “consérvese en refrigeración” inscrita en las etiquetas de los productos pasteurizados, constituye una advertencia que el consumidor debe tener muy en cuenta; otra recomendación señala, “una vez abierto el envase, manténgase en frío y consumirlo en menos de 2-3 días”, advertencia que debe tenerse en cuenta por la posible contaminación, oxidación de grasas (oxígeno) y cambios de color. 236 A consecuencia de la apertura del envase, ingresa oxígeno, por tanto, microorganismos aerobios mesófilos, mohos, levaduras, así como, coliformes, proteus, staphylococcus, y muchos más, que no solamente deterioran el producto, sino que pueden desencadenar patologías de diversa naturaleza. Tabla 8-6. Pasteurización de jamones tipo York a 750 C., recuentos aeróbios sobre agar nutritivo. Los aditivos más importantes que evitan la multiplicación de los clostridios (Clostridium botulinum) son los nitritos y nitratos, que inevitablemente deben tener los productos cárnicos que reciben tratamiento térmico de pasteurización. El nivel de nitratos y nitritos está establecido por la legislación de los países, que debe corresponder con los productos y el tiempo de vida útil. Información adicional en el Cap. X. Tabla 8-6. Pasteurización de jamones tipo York a 750 C., recuentos aerobios sobre agar nutritivo. Pasteurización Temperatura del jamón Recuento bacteriano ( h ) ( 0 C.) _______________________________________________________________________ 0 10 1,25 x 106 1 15 2,0 x 106 2 30 2,1 x 106 3 44 1,15 x 106 4 55 2,5 x 105 5 62 7,9 x 103 6 66 700 7 69 < 10 ______________________________________________________________________ Fuente: Lawrie. R. A. (1998) La industria procesadora de productos cárnicos, garantiza el consumo de los productos pasteurizados: jamones, mortadelas, salchichas, etc., al utilizar desde el proceso hasta la comercialización, la refrigeración (1- 40C.) de la materia prima e insumos, para evitar el crecimiento de carga microbiana deteriorante y patógena; si los envases de los embutidos han sido abiertos, el consumo será en un tiempo menor de 5 días por la mayor contaminación a la que quedan expuestos principalmente de mohos y levaduras. En el interés, de reducir los problemas de textura/blandura de los productos cárnicos ocasionados por el tratamiento térmico de pasteurización, se usan métodos combinados: cocción-ahumado, radiación, rayos infrarrojos y empaque al vacío entre otros. 237 8.3.2. Esterilización. Los microorganismos de importancia para la industria alimenticia en general son las levaduras, hongos y bacterias; todos son de estructura relativamente simple, que se distinguen por sus dimensiones, procesos de reproducción y sustratos de alimentación. Como características importantes se señalan: - La Universalidad de su distribución. Se encuentran en plantas y animales, en superficie de tejidos vivos, suelo, agua y aire. - Su inmenso poder de adaptación a las más variadas condiciones de temperatura, pH, su capacidad de alimentarse de las más variadas sustancias, y en el caso de bacterias, especialmente su capacidad de sobrevivir en ausencia de oxígeno. - La posibilidad de mantenerse viables en forma de esporas; estas esporas se forman cuando las condiciones de sobrevivencia son extremas (temperaturas muy altas o muy bajas, ausencia de humedad, etc.). Las esporas no se reproducen y no ejercen actividad metabólica alguna, hasta tanto, encuentren apropiadas las condiciones de normalidad en temperatura, humedad y nutrientes. - La velocidad de reproducción en condiciones favorables a su desarrollo, es en progresión geométrica, siendo logarítmica la fase de crecimiento exponencial. Las levaduras son responsables de procesos fermentativos, prefieren los medios ricos en hidratos de carbono; así, transforman el azúcar en alcohol y gas carbónico. Las levaduras son usadas en muchos procesos industriales, en la preparación de bebidas alcohólicas, alcoholes, acetonas, etc. En las carnes constituyen un contaminante accidental, como es el caso de los insumos usados en embutidos, especialmente los almidones y especias. Las esporas de las levaduras no resisten temperaturas superiores a los 600 C. y son eliminadas por la esterilización. Los mohos son formaciones con estructura similar al algodón de colores negro, cenizas, verde, amarillo, blanca o rosada que aparecen sobre el pan, frutas, pudines, jaleas, así como sobre objetos de cuero, madera, paredes y otros. Los hongos pueden sobrevivir en condiciones de pH de las bacterias, por tanto, son aerobios estrictos, este hecho y la baja resistencia térmica de sus esporas garantizan su eliminación por la esterilización. De modo general las levaduras y hongos son destruidos por la esterilización. Las bacterias pueden vivir en temperaturas relativamente elevadas, y sus esporas en algunos casos resisten temperaturas sobre 1000C. por tiempo prolongado. El pH de las carnes es favorable al desarrollo de estos microorganismos, además de causar modificaciones en el alimento, las bacterias también producen toxinas, causa de enfermedades. La eliminación o inactivación de las bacterias es posible solamente mediante la esterilización. El calentamiento de un alimento puede ocasionar modificaciones profundas, así en el caso de carnes, calentamiento intenso y prolongado ocasiona oscurecimiento, formación de gelatina, gusto amargo, pérdida de textura y de valor nutricional. En el caso de embutidos, además de la pérdida de textura puede haber separación de grasas. La eliminación completa de las bacterias y especialmente de las esporas, es incompatible 238 con la obtención de un producto con buenas condiciones gustativas, visuales y nutritivas; por tanto, se tiene que encontrar condiciones en que exista reducción sustancial de las bacterias, compatible con la buena estabilidad y conservación de las características básicas del producto. En carnes y productos cárnicos, la esterilización tiene importancia para conservación de productos específicos por tiempos prolongados a temperatura ambiente: Corned beef, salchichas enlatadas, etc.; desde luego envasados al vacío, sin embargo los envases y empaques apropiados ocasionan elevación de costos. En el caso de enlatados, el tratamiento térmico, no es la esterilización en el sentido estricto, sino una esterilización comercial para alcanzar estabilidad del producto cárneo, sino que se encuentre exento de toxinas y microorganismos patógenos. Constituye indicador de esterilización eficiente en enlatados el Cl. botulinum, microorganismo que vive en el suelo, vegetales y carnes, siendo amplia su diseminación en la naturaleza. Es anaerobio y sus esporas resisten temperaturas sobre los 1000C., produce una de las toxinas más mortales conocidas, no es destruida por las enzimas digestivas. Una vez ingerida es absorbida por el intestino alcanzando rápidamente el sistema nervioso, y causando drásticos efectos neurológicos. La mortalidad por intoxicación con Cl. botulinum es del orden del 68%. Como referencia, para establecer el tiempo y temperatura adecuadas de esterilización para cada tipo de producto alimenticio, será la que es aplicada para destruir una suspensión de Cl. botulinum de 1210C. durante 3 min.; a temperaturas más bajas, el tiempo de tratamiento térmico será mayor y a temperaturas más altas, será menor. En pH7 y a 1210C., el tiempo de 15 min. es suficiente para eliminar los esporos más resistentes del género Clostridium. En márgenes de pH más bajos, se necesita menores temperaturas y tiempos. El Clostridium no sobrevive a pH de 4,5. Los embutidos tienen un tenor relativamente más elevado de sal, que contribuye a controlar la multiplicación de microorganismos en general. Finalmente, en los productos curados, el nitrito es un inhibidor específico de los Clostridium. Determinar el nivel de nitrito residual en embutidos (en laboratorio), permite evaluar el potencial riesgo de estos microorganismos. Los productos que sufren el proceso de esterilización comercial, pueden contener cierto nivel de esporas especialmente bacterias termófilas, una vez abiertas las latas, en productos mantenidos al medio ambiente o en refrigeración moderada, los microorganismos pueden desarrollarse nuevamente, o el producto puede ser recontaminado; sin embargo, la eliminación de clostridios garantiza que el número de esporas presentes es reducido, que el producto enlatado no sufrirá mayores alteraciones y que no están presentes microorganismos capaces de afectar la salud del consumidor. 239 La esterilización es realizada en autoclaves a presión, la descarga y el enfriamiento deben ser controlados. La reducción rápida de la presión puede ocasionar una dilatación brusca del producto y eventual deformación de las latas, durante el enfriamiento se produce una contracción de las latas pudiendo presentarse roturas de las áreas soldadas e ingreso de agua, por tanto, la manipulación de carga y luego la descarga de la autoclave debe ser controlado, para evitar los efectos negativos de la esterilización. Todos los factores determinantes de la calidad en general de los productos alimenticios, son válidos para los enlatados de la carne procesados por esterilización. Un avance adicional para lograr la esterilidad comercial, con deterioro mínimo al producto, se debe al desarrollo de bolsas flexibles esterilizables por el calor (bolsas de autoclave), son laminados múltiples herméticamente sellados. Constituyen ventajas de la utilización de bolsas esterilizables, porque el tiempo de procesado térmico es significativamente más corto que para los envases metálicos o de vidrio; la vida útil es comparable a la de un producto congelado, sin necesidad de una cadena de frío tanto para almacenamiento como para distribución, porque existe menos interacción del envase con el producto y hervir en la bolsa esterilizable algunos productos, acelera la preparación y el servicio de comidas cuando cumplen este tipo de propósitos. 8.3.2.1. Inactivación de esporas a través del calor De los gérmenes de la familia Bacillaceae, los tipos Clostridium y bacillus, pueden presentarse como esporas resistentes al calor. Las esporas poseen una resistencia mayor a la radiación, desinfectantes y calor que las células vegetativas; estas células pueden ser destruidas a temperatura inferior a 1000 C., a pesar que sus esporas pueden sobrevivir a esa temperatura. La eliminación de microorganismos y sus esporas no se produce de forma inmediata sino logarítmica. Stiebing, A. (1982) señala que, en general la resistencia de los microorganismos al calor es representado, por el valor D (tiempo de reducción decimal) y el valor Z. El valor indica el período de tiempo necesario en minutos para destruir el 90% de un determinado tipo de germen con una temperatura constante. Si ensayos similares de calentamiento son realizadas a diversas temperaturas, una curva puede ser trazada, que representa la relación de tiempo y temperatura requerida para destruir una bacteria en particular. El valor Z indica el número de grados Celsius o Farenheit en que la curva de eliminación realiza un ciclo logarítmico. Cuanto más alto es el valor Z, mayor será la resistencia al calor del tipo del germen. En el caso de Cl. botulinum y Cl. perfringens, se trabaja normalmente con un valor de Z de 100 C., esto significa que, aumentando la temperatura en 100 C., el efecto letal se duplica, o el tiempo necesario para la eliminación disminuye en 90%. Por ser el Cl. botulinum un peligroso productor de toxinas, este fue escogido para originar la norma. A fin de proporcionar un adecuado margen de seguridad, es utilizado 240 el concepto -12-D, el efecto letal debe ser tan fuerte que 106 esporas de botulismo por recipiente deben ser reducidos a 10-6, esto es que en un millón de recipientes deben sobrevivir solamente 1 espora. La suposición de cada recipiente contiene 106 esporas no corresponde a la realidad, lo que lleva a suponer que el límite de seguridad debe ser lo suficientemente alto, sin embargo, siendo más reales, la seguridad es solo aparentemente alta, ya que el contenido total de esporas en conservas de carne puede ser aún mayor a lo indicado. También, la resistencia al calor (valores D) de otros productores de esporas es mayor. Tabla 8 – 7. Valores D y z de productores de esporas en conservas de alimentos con poca acidez (pH > 4,5) El efecto calórico necesario para la eliminación de esporas puede ser calculado de la siguiente manera: Fs = Dr (log a – log b) En esta fórmula, a, es el contenido de esporas antes del calentamiento; b, es el contenido de esporas después del calentamiento. A 121.10 C. el valor D es indicado como el valor Dr. Las esporas del Cl. botulinum resistentes al calor A y B, hasta ahora encontrados poseen un valor Dr de no más de 0,21 minutos, para reducir una determinada cantidad de gérmenes en 12 potencias de 10, se debe calentar 12 x 0,21 min. = 2,52 min. a 121,10 C. Tabla 8-7. Valores D y z de productores de esporas en conservas de alimentos con poca acidez (pH > 4,5). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Productores de esporas Valores D (min.) Valores z Autor a) Termófilos Bac. Estearothermóphilus D 1210C. = 4,0 – 5,0 7 STUMBO 1965 Cl. thermosaccharolyticum D 1210C. = 3,0 – 4,0 12-18 STUMBO 1965 Cl. nigrificans D 1210C. = 2,0 – 3,0 STUMBO 1965 B) Mesófilo Cl. sporogenes D 1210C. = 0,1 - 1,5 9 – 13 STUMBO 1965 Cl. botulinum tipo A+B D1210C = 0,1 - 0,21 10 STUMBO 1965 Cl. histolylticum D1000C = 1,0 10 INGRAM 1969 Cl. perfringens D1000C = 0,3 – 20 10 INGRAM 1969 B. subtilis D1000C. = 11,0 7 INGRAM 1969 B. cereus D1000C. = 5 10 INGRAM 1969 B. megaterium D1000C, = 1 9 INGRAM 1969 241 ___________________________________________________________ Fuente: Stiebing Achim (1982) Debido a que la eliminación de esporas comienza con temperaturas menores (generalmente menores de 1000 C.) y que es prácticamente imposible alcanzar los 121,10 C. simultanea e inmediatamente en todos los lugares de la autoclave, fue introducido el valor F como punto de comparación del efecto letal en un min. a 121,10C. (= 2500F.) es indicado como F=1,0; éste, fue escogido como unidad de referencia para el cálculo del valor F en alimentos de baja acidez, tal es el caso de las carnes. En base a la temperatura de referencia fijada y el valor Z, pueden ser calculados los valores letales (valores L) correspondientes a cada temperatura, según la siguiente fórmula: T – 121,10 C. ---------------------- Z L = 10 En este caso, T es la temperatura fijada (temperatura del núcleo), Z = 100C. para el Cl. botulinum y 121,10C. es la temperatura de referencia. El valor L indica el tiempo en otras temperaturas que equivale al efecto de la esterilización de 1 min. a 121,10C. (2500F). Para 1100 C. surge un valor L de 0,077, para alcanzar el mismo efecto letal de 1 min. a 121,10C., serían necesarios 13 min. a 1100C. (1/0,077). El índice de valores letales correspondientes a las diversas temperaturas. conforme se indica en la Tabla 8 – 8. Valores L para temperaturas de 100 a 129,50C., se observa que aumentando la temperatura en 100C., el efecto letal es decuplicado; así, 1 min. a 1000 C. corresponde a un efecto letal de 0,008; 1 min. a 1100 C. = 0,077, y 1 min. a 1200 C. es de 0,774. 242 Tabla 8-8. Valores L para temperaturas de 100 a 129,50C. ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 0 C. Valor L 0C. Valor L 0C. Valor L ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 100 0,008 110 0,77 120 0,074 100,5 0,009 110,5 0,087 120,5 0,0869 101 0,010 111 0,097 121 0,975 101,5 0,011 111,5 0,109 121,5 1,094 102 0,012 112 0,123 122 1,227 102,5 0,014 112,5 0,138 122,5 1,377 103 0,015 113 0,154 123 1,145 103,5 0,017 113,5 0,173 123,5 1,773 104 0,019 114 0,194 124 1,945 104,5 0,022 114,5 0,218 124,5 2,183 105 0,024 115 0,24 125 2,449 105,5 0,027 115,5 0.275 125,5 2,748 106 0,031 116 0,308 126 3,083 |06,5 0,035 116,5 0,346 126,5 3,459 107 0,039 117 0,388 127 3,881 107,5 0,044 117,7 0,435 127,5 4,354 108 0,049 118 0,489 128 4,885 108,5 0,055 118,5 0,548 128,5 5,481 109 0,062 119 0,615 129 6,150 109,5 0,069 119,5 0,690 129,5 6,901 ------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: Stiebing Achim (1980) A partir de la temperatura de cocción que es de 1000C.; 100,5; 101,0; 101,5 hasta 129,00C., se puede establecer una tabla para determinar el valor L; en base a los resultados alcanzados se puede establecer la curva de temperatura interna en los diversos productos cárnicos, así como, de otros alimentos que requieren tratamiento térmico a nivel de inactivación/destrucción del Cl. botulinum. Información adicional se 243 corresponderá con las características técnicas de la autoclave, así como información específica sobre esterilización de uno o grupo de los alimentos de su género. 8.4. Conservación por control de la humedad. Se controla la humedad de las carnes y los productos cárnicos eliminando vapor de agua, la eliminación de vapor implica siempre aporte de calor, pero no siempre calentamiento del producto (calor de evaporación). El que un producto tome o ceda agua depende de su humedad, de la humedad relativa del aire y de la temperatura. La humedad de equilibrio es aquel grado de humedad en el que el producto no cede ni admite humedad, es decir, la carne sólo se seca (cede vapor de agua). La deshidratación es importante porque suprimiendo la humedad disponible, no solo se evita el crecimiento de los microorganismos existentes en la carne, sino que también puede destruirlos. El agua de los alimentos y por consiguiente de las carnes, no solo puede inutilizarse, eliminándolo directamente, como en la deshidratación, liofilización, sino también incrementando la presión osmótica como en el curado. Las carnes y los productos cárnicos deshidratados, difieren más en las carnes frescas que de las refrigeradas, sin embargo, estas diferencias se reducirán y/o desaparecerán durante la cocción. El control de la humedad se realiza tanto por deshidratación como por liofilización. 8.4.1. Deshidratación/desecación. Es un método primitivo, consiste en dejar secar la carne de los animales domesticados o de otras especies a través de la deshidratación; existe evidencia arqueológica de que el Hombre de Neandertal, secaba en cuevas la carne de mamut, también se utilizó, en algunas regiones de Estados Unidos, México y las culturas altoandinas de Sudamérica. Esta técnica rudimentaria de conservación de los alimentos, es uno de los más antiguos métodos que descubrió y aplicó el hombre; consiste en exponer la carne al sol, o combinación con salado seguido por secado al aire, tal es el caso de la preparación del charqui y chalona con carnes de camélidos sudamericanos, otras formas de secado de carne principalmente de ovino para la obtención de cecinas o tasajo andino, e inclusive asociado a colorantes y fermentación, es utilizado en diversas regiones del planeta. Desde el punto de vista bioquímico, la diferencia entre la carne fresca y la deshidratada es mínima, si el agua eliminada en la carne deshidratada, puede ser reincorporada nuevamente durante la rehidratación; el grado de reincorporación depende de la capacidad de retención de agua remanente en el músculo, tanto en términos de estructura microscópica como del estado químico de las proteínas musculares. Diversos experimentos se han realizado en deshidratación tanto de carne cruda como precocida así, la pérdida de agua en ambas reduce simultáneamente los espacios existentes entre las fibras musculares por la disminución del diámetro de la fibra 244 muscular. La velocidad de eliminación de humedad y de la retracción de la fibra muscular es más rápido en la carne precocida que en la carne cruda. En el secado con aire caliente, la característica de rehidratación se pierde en gran parte, a consecuencia de los cambios similares que ocurren durante la desnaturalización por el calor, en consecuencia, el efecto de la temperatura (calor), influencia en la rehidratación. En la deshidratación de carne picada precocida, en si no afecta el tamaño de la partícula de 3-8 mm. de diámetro, pero si la densidad de carga de las bandejas secadoras, por tanto, afecta el tiempo de desecación, así para reducir el contenido de agua en 5% tarda de 3,5 y 6,5 h, con cargas de 4, 8 y 16 kg/dm3 respectivamente. Otro factor que afecta la deshidratación, es el contenido de grasa, la que inicialmente no influencia pero que gradualmente comienza a retardar la velocidad del secado, cuando el contenido de grasa es inferior al 35% del peso seco, se puede obtener carne deshidratada de contenido acuoso satisfactorio, en un secadero continuo de aire caliente, a un tiempo fijo de operación, a pesar de la variabilidad del contenido graso. En el aspecto organoléptico se señala que el almacenamiento a largo plazo de la carne deshidratada, esta debe ser comprimida con la finalidad de eliminar todas las bolsas de aire y humedad y conservarse en recipientes herméticamente cerrados a prueba de humedad, para tal caso, debe utilizarse latas o envases metálicos que permitirá su conservación alrededor de 12 meses a 150C. En ausencia de oxígeno, los cambios negativos pueden presentarse con la reacción de Maillard, debido a que los grupos carbonilo de los azúcares reductores, reaccionan con los grupos amino de las proteínas y aminoácidos sin catálisis enzimática; a consecuencia de ello, presenta la carne una coloración marrón oscura y sabor amargo a quemado. Debido a la reacción de Mailllard, la carne deshidratada puede comenzar a ser desagradable a los 6 meses si se almacena a alta temperatura. En presencia de oxígeno, el almacenamiento de la carne deshidratada a alta temperatura, determina la aparición progresiva de palidez y amarillamiento como consecuencia de la transformación de la hemoglobina en pigmentos biliares, surgiendo además olor harinoso debido a la oxidación de las grasas. Generalmente, la humedad de la carne deshidratada es demasiado baja para permitir el crecimiento microbiano, pero cuando esta se eleva a más del 10%, después de algunas semanas puede aparecer crecimiento de mohos Penicillium y Aspergillus sp., por lo cual, medidas relacionadas con la limpieza, higiene y sanitización tienen particular importancia, antes, durante, después del procesamiento y conservación de los productos cárnicos deshidratados, contribuyendo al alargamiento del tiempo de vida útil. En la región altoandina del sur del Perú y Bolivia, desde tiempos ancestrales, se consume carnes de las especies de camélidos sudamericanos llama (Lama glama) y alpaca (Lama 245 pacos), posteriormente de ovinos traídos por los españoles durante la conquista y su adaptación al medio, ha permitido fortalecer su economía doméstica y familiar. El consumo de carnes de estas especies en la región generalmente como carne fresca, sin embargo, también se elaboran productos con “mínimo proceso”, los más representativos son charqui y chalona. Los productos se elaboran a partir del despiece y deshuesado de las canales/carcazas, según preferencias, las piezas con o sin hueso son salados a saturación, la exposición al sol y vientos fríos dominantes permiten la deshidratación natural, hasta alcanzar peso aproximadamente constante en el tiempo e iniciar el consumo y comercialización con dominancia en la región. Corresponde a la técnica del seco-salado en esta zona fría, helada y con fuertes ventiscas, una intensa deshidratación, que se corresponde con los principios básicos de liofilización, lo cual produce una drástica reducción de la actividad de agua (Aw) permitiendo alargar el tiempo de vida útil, a su vez, concentración de proteína. Esta técnica de deshidratación como forma de conservación del seco-salado es ampliamente utilizada en el medio rural en todo el país, aplicado a carnes de las diferentes especies domésticas: ovino, caprino, porcino, cuy, etc., así como animales de caza, con mayor incidencia en la región de la selva del país; así mismo utilizado en productos de pesca en la zona costera. A las carnes frescas previamente debridadas y sajadas con o sin hueso, se incorpora sal a saturación, al mismo tiempo se pueden adicionar: colorantes como achiote, azafrán, ajíes, y otras yerbas aromáticas (mayor presentación y atracción) son extendidas en cuerdas, tendales o varales, expuestas al ambiente natural y sol hasta completar su deshidratación, los productos son conocidas como “cecinas”. Estas carnes secas para su consumo son asadas al carbón, a la leña, u otras formas de preparación, destacándose la cecina shilpida característica de la región de la libertad. Debido a los reducidos volúmenes de producción, deficientes condiciones higiénico- sanitarias, rusticidad de elaboración, limitaciones en manejo de tiempos y temperaturas, los productos seco-salados charqui, chalona y carnes secas, tienen limitada importancia los análisis físico-químicos y microbiológicos que permitan su caracterización y estandarización. 8.4.2. Liofilización. Es una técnica de deshidratación por frio, un proceso común en la industria alimentaria conocido como secado por congelación, el cual tiene la virtud de mantener todas las propiedades organolépticas de los alimentos, en este caso de carnes y productos cárnicos. Ramirez N. (2006), reporta que, un proceso rudimentario de liofilización fue inventado por los incas para la fabricación de chuño (papa liofilizada) y charqui (carne de llama) 200 años A C. y provechado posteriormente por los vikingos para la conservación del pescado arenque. 246 A mitad del siglo XIX aparece en escena este procedimiento, por la necesidad de conservación de tejidos animales y vegetales debido a los trabajos de Pasteur y otros científicos. En 1943 del profesor Fleming le atribuyó formalmente el nombre de liofilización a este proceso. El mismo autor señala, que no altera la composición físico-química del material, pero permite su conservación indefinida sin cadena de frio con menor de 15% de humedad y alta estabilidad microbiológica. La liofilización, es un proceso de secado por sublimación, desarrollado para reducir las pérdidas de los compuestos responsables del sabor y el aroma en los alimentos, los que se pierden durante los procesos convencionales de secado. Según Orrego A. (2008), el proceso de liofilización consta principalmente de dos pasos; el primero consiste en congelar el producto y en el segundo, el producto es secado por sublimación directa del hielo bajo presión reducida. Indicado como el método más suave para desecar carne; es una forma avanzada de deshidratación que permite la extracción del agua libre (Aw) de los alimentos, en este caso de la carne y productos cárnicos, de tal manera, de quedar detenidos todos los procesos de alteración; un envasado aséptico y sellado al vacío, evitan la acción de factores ambientales (humedad relativa y oxigeno), de tal manera que, se puede conservar a temperatura del medio ambiente y permitir su restauración con todas las características sensoriales de carne fresca, así mismo, prolongar su tiempo de vida útil (1 - 2 años); como contra parte, los elevados costos del proceso, limitan la producción industrial y uso comercial a gran escala. Este método de conservación de alimentos basado en eliminación de agua libre (Aw), que en carne fresca se encuentra entre 98 - 99 Aw, es reducida al < 0,25; corresponde a un producto completamente seco, es un producto de gran aceptación por mantener sus características organolépticas de color, flavor y muy buena aceptación, esta debe ser envasada al vacío para evitar la absorción de la humedad relativa del ambiente; en tales condiciones, no sufre modificaciones bioquímicas ni microbianas, por tanto, no necesita refrigeración para su conservación, si esta carne es rehidratada (agregado del agua extraída), alcanza sus características similares a los homogenizados de carne caliente no liofilizada. El proceso del liofilizado consiste en el picado uniforme (hojuelas) y salado de la carne en capas finas (1 cm), llevado a una congelación de -35 a -400C., secado al vacío de 2x10- 1 Torr. (Torricelli: medida de presión) para obtener hojuelas totalmente deshidratadas, estas enfriadas deben ser empacadas al vacío, para evitar la absorción del agua del ambiente. Las hojuelas de carne liofilizada, rehidratada con la misma cantidad del agua-hielo (1:1) triturado en cutter con todos los aditivos y condimentos se obtiene el homogenizado (masa) para embutir. Concluido el procesado del producto deseado, el embutido no presentará diferencias con aquel elaborado a base de carne caliente; sin embargo, esta 247 tecnología es poco utilizada desde el punto de vista práctico y comercial, por tratarse del elevado costo de los equipos de tecnología avanzada, contrastando con la rentabilidad de metodología tradicional. Desde los años 70’s más de 400 diferentes alimentos se liofilizan y comercializan. A diferencia de lo que ocurre en el secado por calor, con la liofilización el encogimiento es mínimo, el aspecto, textura, sabor y aroma no se pierden, se intensifican y se mantienen las características nutricionales. Es ideal para conservar productos alimenticios, farmacéuticos y biológicos, Si para un investigador liofilizar es extraer más del 95 % de agua, para un comerciante significa, llevar diez veces más mercancía, pero sin unidad frigorífica, sin embargo, como se ha señalado, consumir productos liofilizados y secados por el calor, corresponde evaluar precios y calidad, los que se ubican generalmente en razón inversa. 8.5. Conservación por agentes químicos. 8.5.1. Nitritos y nitratos. Utilizados en carnes y productos cárnicos, los nitratos y nitritos, conocidos como “agentes del curado”, se encuentran entre los más importantes aditivos que fijan el color relativamente estable y característico de carne curada, modifican el sabor y olor de carne fresca y salada a la de carne curada y contribuyen a evitar la rancidez oxidativa, aumentando su estabilidad al almacenamiento; sin embargo, nitritos y nitratos como agentes químicos, también desempeñan funciones de conservantes en cuanto que su acción, ayuda a controlar la carga microbiana patógena, así como evita los efectos toxicogénicos del Cl. Botulinum, uno de los microorganismos termorresistentes que atenta contra la salud pública. A continuación, se señalan los efectos que desencadenan los nitritos y nitratos en carnes y productos cárnicos. 8.5.1.1. Desencadenamiento de color. Al adicionar solución de cura, los pigmentos de la carne son modificados en presencia de nitratos y nitritos de sodio/potasio, de acuerdo con las siguientes reacciones: 248 Fuente: Coretti (1971) La etapa de transformación de nitrato a nitrito es debido a la reducción del primero por las bacterias presentes en la carne, además del tipo y número presentes, la velocidad de reducción depende del metabolismo de esas bacterias, del tenor de sal, de la temperatura, pH y humedad. La reacción de reducción de nitrito a óxido nítrico, es de naturaleza química y se presenta rápidamente en solución acuosa de pH 5,4 a 5,6 condición normal en la carne. El óxido nítrico es un gas y puede volatilizarse en la atmósfera, a menos que se forme compuestos en presencia del pigmento de la carne, básicamente dos factores afectan esta reacción: el aumento de la temperatura y la disminución del pH aceleran la velocidad de conversión. En el procesamiento, el límite superior para la temperatura, es el punto en que el pigmento mioglobina es desnaturalizado, aproximadamente a 630 C. A escala de laboratorio, cerca de 25–30 ppm de nitrito residual son necesarios para combinarse con todo el pigmento de la carne; cantidades superiores son utilizadas como medida de seguridad para cubrir pérdidas y superar la tendencia de oxidación del pigmento formado. El óxido nítrico derivado del nitrito, se combina con la metamioglobina o mioglobina para desarrollar el pigmento de color rojo, a nitrosomioglobina de producto curado y no cocido. Cuando se calienta la nitrosomioglobina se convierte en un pigmento relativamente estable, el nitroso hemocromo responsable por el color rosado característico del producto curado y cocido, si bien estable al calor, este pigmento presenta gran sensibilidad a la luz y a la oxidación, necesitando por tanto protección contra la luz, o embalaje al vacío y mantenerse a baja temperatura del producto (refrigeración). 249 El descenso excesivamente rápido del potencial redox, y el valor demasiado rápido alcanzado de este potencial, producen deficiente estabilidad del color del embutido crudo. Fig. 8-4. Influencia del potencial redox sobre la estabilidad del color en el embutido crudo. El enrojecimiento es influenciado, por la velocidad e intensidad de la acidificación, cuando esta se produce con demasiada rapidez, haciéndose muy intensa, puede haberse producido una alteración de este enrojecimiento a consecuencia de la acción de la microflora reductora de los nitritos, muy sensible a los ácidos, consecuencia de esta situación puede dar lugar a que el embutido permanezca gris, se enrojezca defectuosamente, o presente una deficiente coloración de conservación. La acidificación tiene influencia en la ligazón y aumento de la consistencia de los embutidos crudos, los cuales, para poderse cortar en rodajas, deben presentar una textura sólida; constituyen la excepción los embutidos para untar. Las proteínas musculares que se producen durante el picado y situadas entre las partículas de carne y tocino, tienen un rol decisivo en la ligazón o trabazón. A estas proteínas musculares que se disuelven con la sal, se encuentran en estado soluble, se denominan como de “sol”, al descender el pH, se modifica el estado de la proteína que pasa a un estado gelatinoso denominado de “gel”; en este estado se consolida la masa del embutido con todos los componentes, quedando el embutido compacto, a este estado se señala que se ha producido el cambio de sol a gel, lo cual se ha debido a la adición de la cantidad adecuada de sal a un pH de 5,3 a 5,4; a su vez, la paulatina deshidratación del embutido por exudación, hasta alcanzar la pérdida de agua, estado en el cual se ha alcanzado la maduración necesaria para su comercialización y consumo. Asociado a todo esto, debe considerarse el necesario manejo higiénico-sanitario de materia la prima, personal, material, herramientas y ambiente a los fines de evitar que carga microbiana proteolítica sensible a un pH bajo, desencadene defectos en la coloración, trabazón y la aromatización que debe alcanzar el embutido durante el proceso y maduración. 250 Fig. 8-4. Influencia del potencial redox sobre la estabilidad del color en el embutido crudo. Fuente: Coretti (1971) El nitrito se combina con la sustancia reductora y ésta ayuda a desarrollar el color de la carne curada más rápidamente. La velocidad y extensión de la desactivación del nitrito residual también son aumentados por la adición de ascorbatos o eritrorbatos. Las salmueras de curado que contienen fosfatos (especialmente polifosfatos), se han usado especialmente para aumentar la capacidad de retención de agua del beicon y jamones. En algunos casos el efecto puede deberse a un pH elevado, aunque se indica que el pirofosfato posee un efecto específico, porque se parece al ATP e interactúa con la actinomiosina. También se señala, que los polifosfatos aumentan la capacidad de retención de agua al secuestrar iones de calcio. Estos reductores son eficientes inhibidores de las reacciones que comprende la combinación del nitrito con aminas para formar nitrosaminas. La concentración final del nitrito es de difícil control, cuando se parte de una cura apenas de nitrato, un exceso en la producción de nitrito puede resultar en la llamada “quema por el nitrito” u oxidación de pigmento curado, la situación inversa también puede ocurrir, o sea cuando una cantidad insuficiente de nitrito es producida durante la cura del producto, se tiene una cura interna pálida, la cual tiende a decolorarse rápidamente cuando expuesta al oxígeno. El nivel de nitrato necesario para producir la “quema” es grandemente dependiente del pH del producto por ser más reactivo en condiciones de pH ácido. De esa manera, la “quema por el nitrito” puede ser observada más frecuentemente en productos madurados que en productos no madurados. 251 En soluciones de “cura larga”, se emplea mezclas de nitratos y nitritos, el nitrito tiene una acción rápida inicial y el nitrato por su degradación lenta, permite el mantenimiento subsecuente del color durante el almacenamiento y comercialización del producto, con tal finalidad las empresas responsables determinan el nivel de nitrito residual, para evaluar calidad de sus productos cárnicos. 8.5.1.2. Modificación del flavor y textura. La carne curada con nitrito presenta diferencias en cuanto a flavor y tiempo de vida útil en relación a la carne fresca. El hierro es un catalizador activo de indeseables reacciones de oxidación en lípidos produciendo flavores rancios. El nitrito forma complejos y estabiliza el hierro en estado ferroso, así es el efecto antioxidante del nitrito en la cura de carne. Hay varias especulaciones de que el nitrito pueda contribuir en el flavor vía formación flavor-compuestos a través de la reacción de Maillard con carbohidratos. Los efectos del nitrito en la textura si realmente existen, pueden incorporar cambios en las estructuras de las proteínas, cuando estas se integran con el nitrito. 8.5.1.3. Influencia sobre el Clostridium botulinum. No hay duda en cuanto al efecto extremamente benéfico del nitrito como agente de prevención del botulismo. Aparentemente 100 ppm de nitrito son necesarios para su efecto inhibitorio, en cuanto desarrolla complejas interrelaciones entre niveles de nitrito, pH, concentración salina, nivel de ascorbatos y la resistencia del Cl. Botulinum. Usualmente 120 a 150 ppm de nitrito son adicionados y recomendados para el desarrollo rápido del color e inhibición del Cl. Botulinum, siendo el nitrito residual menor que 30 – 40 ppm. Niveles elevados de nitratos y nitritos de sodio o potasio en el curado de carnes y productos cárnicos son perjudiciales a la salud del hombre, por la generación de nitrosaminas. Información adicional en Cap. X. A consecuencia de las bondades que genera su utilización en productos cárnicos curados, principalmente escaldados y cocidos, así mismo, afianzadas razones motivan evitarlo. El problema principal radica en los niveles mínimos de nitratos y nitritos que deben utilizarse en embutidos. Investigaciones con equipos de avanzada tecnología y utilizando métodos microanalíticos, microbiológicos y cromatográficos, permiten determinar niveles mínimos de nitrito residual, para establecer el tiempo de vida útil, asociado con el empacado al vacío, uso refrigeración, así como acatar las normas de la legislación establecida. 8.5.2. Nitrito residual en productos cárnicos. Los nitratos no son tóxicos para los mamíferos, a no ser que tenga lugar una ingesta masiva de los mismos o se transformen en nitritos por acción de las bacterias digestivas; sin embargo, si constituyen riesgos los derivados del uso de nitratos y nitritos como aditivos en los productos cárnicos, derivados de su propia ingesta, ya que pueden dar lugar a problemas de tipo alérgico, actuar como agentes vasodilatadores (consecuencia de su efecto vasomotor) e incluso pueden provocar situaciones de metahemoglobinemia como consecuencia de la formación de metahemoglobina a partir de la oxihemoglobina. 252 La mayor importancia del empleo de los nitratos y nitritos en productos cárnicos, radica en la posibilidad de que estos actúen como precursores en la formación de nitrosaminas cancerígenas, tanto en el alimento como a nivel orgánico, siempre y cuando se den las condiciones adecuadas para su formación. A consecuencia del riesgo que representa el uso indiscriminado de los nitritos y nitratos, en el Cuadro 8-1 se indican los Niveles máximos de ingredientes para curado. Cuadro 8-1. Niveles máximos de ingredientes para curado proporcionados por un miembro del GTE (Grupos de Trabajo por medios Electrónicos). Fuente: Comisión del Codigus Alimentarius PROGRAMA CONJUNTO FAO/OMS SOBRE NORMAS ALIMENTARIAS COMITÉ DEL CODEX SOBRE ADITIVOS ALIMENTARIOS 51.ª reunión. (2019). En relación a los valores señalados en el Cuadro 8-1. Algunos miembros del GTE informaron que su legislación se basa en las normas del Codex Alimentarius (p. ej., la NGAA) o tiene en cuenta las disposiciones establecidas por la UE o la FDA de los EE.UU. Teniendo referencia en la legislación americana y europea, los diversos países han establecido niveles de nitrito residual en los productos cárnicos, a los fines de controlar los niveles permitidos. Tabla 8-9. Niveles de nitrito residual en productos cárnicos en diferentes países. Tabla 8-9. Niveles de nitrito residual en productos cárnicos de diferentes países. _____________________________________________________________________ País Nitrito residual (ppm). Año de estudio _____________________________________________________________________ Reino Unido <0,2 - 123 en beicon 1997 <0,2 - 170 en otros ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 0-09: 59% muestra de productos crudos curados 1995 y 56% muestras de productos curados cocinados. Francia 253 0-9: 74% muestras de productos crudos curados 2002 y 78% muestras de productos curados cocinados ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bélgica 20 2002 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Irlanda 0-50 en beicon 2001 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- Alemania <20 (85% muestras). 2001 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- USA 0-272 (media 52,5) White (1975). 10 (ascorbato residual Cassens (1997) 200 ppm) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- España <1,5 en jamón curado Antequera (1990) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: Ventanas, S. (2004). Reacción de formación de nitrosaminas como consecuencia de la interacción entre el ácido nitroso y una amina secundaria. R2NH + N2O3 R2N-N=O + HNO2 No obstante, la utilización de estos conservadores debería mantenerse en los niveles mínimos necesarios para garantizar su efecto inhibidor frente a microorganismos patógenos de alto riesgo como Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus y Salmonella spp Información relacionada a la bioquímica de generación y metabolismo de nitrosaminas, requiere consulta específica. 8.6. Conservación por irradiación La radiación, es un método de conservación de alimentos, también denominado “pasteurización fría”, corresponde a los efectos de las radiaciones electromagnéticas sobre las proteínas, las que varían en función de la longitud de onda y de la energía. Las radiaciones ionizantes pueden producir modificaciones de conformación, roturas de enlaces covalentes, oxidación de residuos de aminoácidos, ionización y si el nivel energético es suficiente, pueden llegar a la rotura de las uniones disulfuro. 254 Muchas de estas reacciones se ven potenciadas por la radiólisis del agua. No obstante, la magnitud en que estos cambios se producen, depende de la radiación absorbida. El Gray (Gy), es la unidad para medir la dosis de radiación absorbida por un tejido biológico atravesado por una radiación. (1 Gray = 1 Joule / kg.). Altas dosis o Radapertización > 10 KGy, es similar a la esterilización comercial. Medianas dosis 1-10 kGy similar a la pasterización: Destruye microorganismos como la Listeria y Salmonella. En alimentos está autorizado aplicar radiaciones ionizantes hasta de un máximo de absorción de 10 kGy, pero, por ejemplo, la higienización de alimentos listos para su consumo puede conseguirse con valores del orden de 1,5 – 3 kGy. que apenas ocasionan cambios detectables. Las ventajas de las radiaciones ionizantes para la conservación de alimentos incluyen su alta eficiencia en la inactivación bacteriana, el bajo cambio químico total que causan y el apreciable grosor del material que puede ser tratado después del envasado en recipientes, incluso metálicos. Las carnes conservadas por irradiación, son de calidad superior que las carnes procesadas térmicamente (enlatados), desde luego, utilizando la intensidad de radiación establecida y autorizada en las normas nacionales e internacionales. Las radiaciones electromagnéticas se utilizan contra la carga microbiana deteriorante y patógena de los alimentos y de estos carne y productos cárnicos particularmente. Diversos métodos de conservación se utilizan para su destrucción, detención, neutralizar e inactivar la carga microbiana y sus efectos, entre estos: tratamiento por el frío, calor, desecación, agentes químicos, así como, combinaciones de estos para potenciar su efecto. Medidas preventivas como la aplicación de las BPA, BPM y en los últimos tiempos el sistema HACCP, se utilizan para eliminar, en todo caso reducir/controlar la carga microbiana; sin embargo, resultan un fracaso al no aplicarse un tratamiento bactericida correctivo en el punto final, que podría eliminar los contaminantes microbianos patógenos, que pasan a través de las medidas preventivas no letales, en los niveles de beneficio y/o procesado de carnes y productos cárnicos. El calentamiento, la medida tradicional de control correctivo, no es una opción para los productos que se venden crudos, incluso las operaciones tradicionales del procesado de carne que controlan con éxito otros patógenos microbianos, pueden fallar al aplicarse en patógenos nuevos o emergentes. Utilización importante constituye la radiación (pasteurización fría), como una alternativa potencial para la inactivación o destrucción de parásitos, para eliminar bacterias patógenas, para reducir el número de microorganismos de deterioro, para conseguir 255 ampliar la vida comercial, eliminación de esporas bacterianas y alcanzar la autoestabildad de los productos. Los problemas de seguridad asociados con carnes, no están limitados a carnes frescas, porque puede presentarse contaminación cruzada desde que el alimento está crudo hasta cuando está cocido y una inadecuada manipulación de productos cocidos a niveles del consumidor e institucional, tienen la culpa de muchos brotes de envenenamiento de alimentos. Los precocidos listos para consumo, a veces sin nitritos en carnes “listos para microondas” se venden descongelados, incluyendo algunos productos indicados como “bajo vacío”, también representan amenazas a la salud pública. El peligro potencial que estos productos originan, no solamente es la incidencia común del abuso de temperatura, e inadecuada manipulación de los minoristas, sino especialmente por los consumidores. Las temperaturas de refrigeración adecuadas y continuadas son esenciales para minimizar el peligro por botulismo en alimentos. Se conoce que una vida comercial larga por encima de las temperaturas de congelación, proporciona las condiciones adecuadas para el crecimiento de Listersia monocytogenes en productos cárnicos precocidos contaminados con este patógeno. En la actualidad no existe un tratamiento de pasteurización post-envasado completamente operacional, tan efectivo como la irradiación, capaz de eliminar estos peligros, sin necesidad de temperaturas elevadas. 8.6.1. Efectos de la radiación ionizante en carnes. La radiación ionizante afecta a los organismos vivos de tal modo que depende de la dosis total absorbida, de la velocidad a la que la dosis es recibida y de las condiciones medio ambientales durante la radiación; la dosis total absorbida, a su vez, varía con el tamaño del organismo objetivo. Las propiedades antiparasitarias y bactericidas altamente efectivas de la radiación ionizante, además del hecho de que esta forma de energía, se puede aplicar a carnes rojas y de aves, con solo un aumento despreciable de la temperatura y sin una alteración de las propiedades físicas, químicas o sensoriales del producto, lo hacen un proceso ideal para la descontaminación del músculo antes de su conversión a carne. Dependiendo de la dosis aplicada, desde los niveles más bajos hasta los más altos, el proceso de irradiación permite la obtención de carnes rojas y blancas, libres de parásitos de larga duración, libres de patógenos o estériles Se ha demostrado que dosis de irradiación de 0,15 – 0,30 kGy aplicada a carne de cerdo infectada de Trichinella spiralis bloqueó la maduración de larvas ingeridas en el intestino del huésped, evitando la progenie y multiplicación. La radiosensibilidad de las larvas no fue afectada por la edad o el envasado en bajo vacío y las larvas irradiadas fueron incapaces de recuperarse durante el almacenamiento de la post-irradiación de la carne. 256 Las larvas no solamente de T. spiralis, sino también de otros parásitos que puedan estar presentes en carnes rojas y blancas, tales como el Toxoplasma gondii, Cysticercus cellulosae y varias tenias, se pueden inactivar mediante dosis bajas de radiación: 0,10 – 0,2 kGy para inactivación y 0,30 - 0,60 para destrucción, dependiendo del tamaño considerablemente más grande de las larvas parasitarias en relación con las bacterias o virus; se ha reportado que dosis por encima de 0,4 kGy se utilizó para destruir larvas de T. spiralis enquistadas en el músculo y que la radiosensibilidad de varias cepas de diferentes huéspedes en diferentes regiones fue la misma. El término “seguro triquina” indica que la carne de cerdo tratada de este modo podría ser segura incluso en el caso de presencia e ingestión de larvas viables, debido a que los sobrevivientes podrían ser sexualmente estériles, por tanto, la incapacidad de reproducirse y de dar origen a una segunda generación de larvas infectivas en el tracto digestivo humano, por lo que, el ciclo infectivo de este parásito en los humanos podría interrumpirse de un modo efectivo. La irradiación de carne fresca de cerdo a 0,3 – 1,0 kGy inactiva larvas de T. spiralis, dosis que fue aprobada por la FDA (Federal Drug Administration) en 1986, sin embargo, el proceso no ha sido fundamentalmente aplicado por garantías de seguridad alimentaria, razones económicas y comerciales. Para ampliar la vida comercial y eliminar los microorganismos patógenos tales como Salmonella, Yersinia y Campylobacter se requieren dosis de radiación de 2,5 - 5,0 kGy, dosis que podrían ofrecer a los consumidores carne de cerdo “pasteurizada”, duradera y segura, además de destrucción de triquina y otros parásitos, sin embargo, para la destrucción de solamente triquina en carne fresca, puede utilizarse la congelación a - 200 C. por 10 días y mediante tratamiento térmico severo durante el procesamiento de esta materia prima. Una amplia investigación ha sido llevada a cabo durante años, sobre dosis de radiación requerida para la reducción en el número o la destrucción de varios microorganismos significativos para la salud pública en carnes y aves, sin embargo, fundamentadas razones existen para limitar su aplicación práctica. Tabla 8.11. Dosis de radiación 12Da para bacterias seleccionadas en productos cárnicos y avícolas bajo condiciones específicas Tabla 8. 10. Dosis de radiación 12Da para bacterias seleccionadas en productos cárnicos y avícolas bajo condiciones específicas. _____________________________________________________________________ Microorganismo Producto y condiciones 12D (kGy) Aerononas hydrophila Carne triturada vaca, aire 20C. 1,5 Camphylabacter jejuni Pasta de pollo -150C. 1,0 257 Esporas de Cl. botulinum Cerdo, jamón, pollo envasado al vacío, -300C. 38,0-48,0 Carne de vaca enlatada (0,75%), NaCl, 0,38% fosfato, 300C 41,2 Carne de cerdo -300C: 43,7 Pollo enlatado -300C. 42,7 Salmonella sp. Pollo congelado, deshuesado mecánicamente 4,0 a Dosis de radiación requerida para reducir el número en 12 ciclos log.10. Fuente: Molins, R.A. 2004. Amplias investigaciones se han realizado, en relación dosis de radiación de diversa intensidad y tiempos en los patógenos más importantes, la experiencia ha demostrado que la resistencia a la radiación y la resistencia al calor de los microorganismos no es la misma, cuando se realiza en simples laboratorios, toda vez que contrastan, cuando estos agentes se encuentran en sistemas más complejos, donde están rodeados de proteínas, grasas e hidratos de carbono que tienden a proteger a los agentes microbianos contra los daños de la radiación, o ayudan a estos a recuperarse de los daños ocasionados por la radiación; así mismo, poco se conoce del efecto de la radiación contra células bacterianas vegetativas y esporas en productos cárnicos y de aves. Como todos los métodos de conservación de alimentos, es de esperar que el uso en cada uno de ellos, produzca un mayor número de beneficios en relación a los adversos; según este resultado, se utilizaran y perpetuarán en el tiempo, en base a las investigaciones físico-químicas, microbiológicas y sensoriales entre otras características de valoración, verificación, y aprobación, por los organismos internacionales: el Codex alimentarius, la FDA, ICSMF, y otros, que permanentemente valoran estos métodos, a través de comités, según los grupos de alimentos, a los cuales tienen representación los países signatarios. Las radiaciones ionizantes, producen iones y otras moléculas excitadas químicamente en el medio de exposición, este efecto químico es el primero, pero no el único, ya que muchos no son beneficiosos y deben ser sopesados frente a la acción microbiana. Muchas de las moléculas activadas pueden reaccionar de forma inusual, formando radicales libres, polímeros y en presencia de oxígeno, peróxidos; en las carnes que tiene una fase acuosa importante, también pueden producir indirectamente destrucción de moléculas orgánicas, en gran medida a través de su reacción con los átomos H y radicales OH de las moléculas del agua irradiadas, reduciéndolos u oxidándolos respectivamente. La alteración de las moléculas producidas por la irradiación, es aproximadamente proporcional a su tamaño molecular. Las moléculas de DNA son muy grandes, a su vez, 258 esenciales para la supervivencia bacteriana, son particularmente vulnerables, porque los nutrientes derivados de la digestión de proteínas, carbohidratos y grasas tienen masas moleculares relativas (M) de 150 a 200 D (Dalton, es la unidad de masa de las proteínas), el daño que sufren es de alrededor de una millonésima de la soportada por el DNA, así, una dosis esterilizante que reduce el número de Cl. botulinum de 1012 cambia solamente alrededor del 0,2 % de las proteínas, el 0,3 % de los carbohidratos y el 0,4 % de los lípidos en el producto irradiado. La radiación en el producto congelado reduce todos los cambios en un 75%. Las proteínas son los constituyentes principales de la carne y de esta los aminoácidos, por tanto, los cambios que producen las radiaciones ionizantes, están determinados por su naturaleza (composición) de estas, así como de la intensidad de las dosis aplicadas; sin embargo, el efecto en la carne es inferior al que sufrirían otros alimentos, toda vez, que gran parte del agua que contiene está “ligada”, limitando así las reacciones secundarias, como la radiólisis del agua, además, contiene muchas sustancias que actúan como receptores de radicales libres. Los aminoácidos de las proteínas, tienen resistencia relativa a las radiaciones, sin embargo, se ha obtenido una proteína soluble en la carne caliente que produce el denominado “olor a perro mojado” cuando es irradiada, pudiendo producirse simultáneamente una destrucción de alrededor del 13% de los aminoácidos. Amplias investigaciones se realizan al respecto, para determinar las dosis mínimas que eviten alteraciones organolépticas en carnes y productos cárnicos. Tabla 8-11. Efecto del pre almacenamiento a diferentes temperaturas sobre el olor, sabor y color de la carne vacuna irradiada con 1,5 Mrad. Las dosis de radiaciones son determinantes de los cambios organolépticos olor y sabor (aroma), pueden verse afectados por la producción de SH2, mercaptanos, carbonilos y aldehídos, afectando con más intensidad en carne vacuna, en relación a las de porcinos y ovinos. El color se altera por la producción de la metamioglobina y sulfomioglobina, así mismo, se deterioran la textura y la capacidad de retención de agua, debido a cambios desnaturalizantes de la estructura de las proteínas. Investigaciones al respecto buscan reducir al mínimo los efectos de las radiaciones ionizantes; así, se ensaya el uso de ascorbatos, nitratos, sulfitos y benzoatos. Otra alternativa es el uso de retenedores de olor en los paquetes de carne, utilizando carbón activo, entre otras propuestas. Tabla 8-11. Efecto del pre-almacenamiento a diferentes temperaturas sobre el olor, sabor y color de la carne vacuna irradiada con 1,5 Mrad. ______________________________________________________________________ Tratamiento de Baremoa organoléptico pre calentamiento ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 259 Tiempo Temperatura Olor Sabor Color (h) (0 C) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 3 2,5 2,8 1,5 24 -15 3,0 3,5 1,5 72 3 3,0 2,8 2,8 72 -15 4,8 4,5 4,5 72 -35 5,0 4,0 4,5 72 -180 4,5 4,5 4,5 96 3 3,8 3,0 3,5 96 -15 4,8 4,3 4,5 a Media de un panel de catadores de cinco miembros: A los controles se asignó 5. Fuente: Lawrie (1998) El conocimiento de los métodos conservación de alimentos, en particular carnes y productos cárnicos, considerados como “muy perecibles”, sujetos a la influencia de factores físicos, químicos, bioquímicos, microbiológicos, toxicológicos, irradiación y otros, son necesarios, para entender y aplicar, adecuadas técnicas de manejo, protección, preservación e inocuidad, con mínimas pérdidas de sus características nutritivas y organolépticas; a su vez, una matriz multifactorial de variables condicionantes influyen en la selección de los métodos más eficientes, no solamente en los aspectos tecnológicos sino, económicos, reales y prácticos, siendo que en innumerables casos, estos deben complementarse e integrase para potenciar sus efectos. 260 BIBLIOGRAFIA Bravo, Mártinez F. 2002. El manejo higiénico de los alimentos. Editorial, LIMUSA, México. Comisión del Codigus Alimentarius PROGRAMA CONJUNTO FAO/OMS SOBRE NORMAS ALIMENTARIAS COMITÉ DEL CODEX SOBRE ADITIVOS ALIMENTARIOS 51.ª reunión. (2019). Degenhardt, Joao. 1980. Aspetos da conservaçao de productos cárneos. En: Curso da Tecnologia da carne. ITAL, Caminhas, Brasil. Forrest, J.C; Aberle, E.D; Hedrick, H.B; Judge, M.D y Merkel, R.A. 1976. Principles of meat Science. W.H. Freeman and Company. San Francisco. USA. Lawrie, R. A. 1998. Ciencia de la carne. Editorial Acribia. Zaragoza, España. Molins, R. A. 2004. Irradiación de los alimentos. Principios y aplicaciones. Editorial Acribia Zaragoza, España. Ordoñez Pereda, J.A. y García de Fernando G. 2014. Tecnología de alimentos de origen animal. Editorial Síntesis. Madrid, España. Orrego A. C. E. 2008. Congelación y liofilización de alimentos. Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales. Oyague, J.M.; Salvá Ruiz, B. K.; Ramos Delgado, D. D.; Caro Canales, I.; Prieto Gutiérrez, B. y Gonzales Zariguey A. 2010. Características de la carne de alpaca y procesamiento de charqui, en los departamentos de Puno y Cuzco. Editora Bettit Karin Salvá Ruiz. Lima, Perú. Prandl, O.; Fischer, A.; Schmidhofer, T. y Hans-Jurgen Sinell. 1994. Tecnología e higiene de la carne. Editorial Acribia, Zaragoza, España. Ramirez N. Juan. 2006. Liofilización de alimentos. Universidad del Valle. Cali, Colombia. Stiebing Achim. 1980. Moderno processo de esterilizaçāo de conservas de carne pelo calor. En: Curso da Tecnología da carne. ITAL, Campinhas, Brasil. Ventanas, S.; Martín, D.; Estévez, M.; y Ruiz, J. 2004. Nitratos, nitritos y nitrosaminas en productos cárnicos (I). Eurocarne Nº 129. Extremadura, España. Wirth y Otros (1992). Tecnología de los embutidos escaldados. Editorial Acribia, Zaragoza, España. Zimber, Karola 1980. Factores que influyen en la calidad de productos cárneos enlatados. En: Curso da Tecnología da carne. ITAL, Campinhas, Brasil. ---------------------------------------------- 261 262 CAPITUO IX 9. MICROORGANISMOS DE CARNES Y PR0DUCTOS CARNICOS 9.1. Breve reseña histórica El conocimiento humano sobre los efectos producidos por los microorganismos siempre ha estado presente, incluso desde antes de tener conciencia de su existencia, así, debido a procesos de fermentación provocados por levaduras se pudo hacer pan, bebidas alcohólicas y productos derivados de la leche, eran ampliamente conocidos, secuencialmente mejorados y a par utilizados con otros alimentos. A su vez, en la antigüedad la causa de las enfermedades era atribuida a castigos divinos, fuerzas sobrenaturales o factores físicos. La malaria significa “mal aire”, se creía que era el aire viciado de los pantanos el que provocaba esta enfermedad. Durante el periodo previo al descubrimiento de los microorganismos, los naturalistas solo podían especular sobre el origen de las enfermedades. Aunque el término “bacteria”, no fue introducido sino hasta el año 1828 por Christian Gottfried Ehrenberg, ya en 1676 Anton van Leeuwenhoek, usando un microscopio de una lente que él había construido, basado en el modelo creado por el erudito Robert Hooke en su libro “micrographia”, fue capaz de realizar la primera observación microbiológica registrada de “animáculos” como Van Leeuwenhoek los llamó y dibujó en aquel entonces. Louis Pasteur (1822-1895) es considerado el padre de la Microbiología. El mayor logro de Pasteur consistió en que mediante cuidadosos experimentos refuta la muy respetada teoría de la generación espontánea, lo cual permitió establecer firmemente a la microbiología dentro de las ciencias biológicas. Pasteur también diseñó métodos para la conservación de los alimentos (pasteurización) y vacunas contra varias enfermedades como el ántrax, el cólera aviar y la rabia. Robert Koch, es especialmente conocido por su contribución a la teoría de los gérmenes de la enfermedad, donde, mediante la aplicación de los llamados postulados de Koch, logró demostrar que enfermedades específicas eran causadas por microorganismos patógenos específicos; Koch, fue uno de los primeros científicos en concentrarse en la obtención de cultivos puros de bacterias, lo cual le permitió aislar y describir varias especies nuevas de bacterias, entre ellas Mycobacterium tuberculosis, agente causal de la tuberculosis. Mientras Louis Pasteur y Robert Koch, son a menudo considerados los fundadores de la microbiología, sus trabajos no reflejaron fielmente la auténtica diversidad del mundo microbiano, debido al enfoque exclusivo en microorganismos de relevancia médica. Esta diversidad no fue revelada hasta más tarde, con Martinus Beijerinck (1851-1931), quien hizo dos grandes contribuciones a la microbiología: el descubrimiento de los virus y el desarrollo de técnicas de cultivo microbiológico; mientras que su trabajo con el virus del 263 mosaico del tabaco estableció los principios básicos de la virología, fue su desarrollo de nuevos métodos de cultivo el que tuvo mayor impacto inmediato, permitiendo el cultivo de una gran variedad de microbios, que hasta ese momento no habían podido ser aislados. A los fines de rememorar, retrotraer y difundir alguna información histórica relacionada a la Microbiología en Latinoamérica, a continuación, se señalan algunos tópicos realizados por la Sub comisión Latinoamericana, Filial de la ICMSF (International Comission Microbiologycal Safety Foods), según lo reportado por Mendoza S. (2003). “En su inicio, esta subcomisión estuvo constituida por profesores y ex alumnos del Centro Latinoamericano de Enseñanza e investigación de Bacteriología Alimentaria (CLEIBA), hecho que fue muy positivo, ya que se tenía interés en la formación común adquirida en los cursos internacionales, de manera tal que se podían plantear objetivos similares en nuestros países para obtener al mismo tiempo, logros muy parecidos. La enseñanza de esta disciplina como tal comienza en Venezuela y Perú en la década de los 60´s. En 1961, la Dra. Josefina Gómez Ruiz (QEPD) crea esta cátedra en la facultad de Química y Farmacia de la Universidad Central de Venezuela, y en 1963 el Dr. Fernando Quevedo hace lo propio en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos en Lima. Ambos profesores eran ex alumnos del Instituto Pasteur de Lille (Francia), y ambos tuvieron el objetivo de impulsar y desarrollar esta enseñanza en América Latina. Podemos decir que es a comienzos de la década de los 80´s que la Microbiología de Alimentos empieza su mejor desarrollo y sus primeros pasos de independencia en nuestro continente, para lograr la mayoría de edad en noviembre de 1987 en Buenos Aires, Argentina, cuando nuestros colegas argentinos, (señala Mendoza) con una valentía y esfuerzo encomiables, dan el gran paso al organizar independientemente el I Congreso de Microbiología e Higiene de los Alimentos; como diría el Dr. Quevedo en su inauguración: "escribiendo una de las más preciadas páginas del progreso y modernización de la Microbiología Alimentaria en Latinoamérica". En relación al desarrollo que ha tenido la Microbiología de Alimentos en Latinoamérica, se menciona solamente algunos aspectos: Enseñanza. Las décadas de los 70´s y 80´s marcan la creación de las cátedras independientes de Microbiología de los Alimentos en algunas facultades de algunos países: Venezuela, Perú, Argentina, etc. Normalización de los alimentos. En el año 90 se realizó una revisión de las normas de los países latinoamericanos y centroamericanos, y se pudo apreciar que en ese entonces la conformación y expresión de las normas se hacía en forma irregular y poco uniforme, lo que dificultaba la comparación entre los países, limitando el comercio internacional. 264 Participación en las actividades del Codex Alimentarius y otros, en los comités nacionales y en sus comisiones técnicas. Análisis de Peligros y Control de Puntos Críticos: HACCP. Se incorpora un sistema para gerenciar la inocuidad alimentaria, se emplea obligatoriamente en todos los países latinoamericanos que tienen industrias pesqueras con productos de exportación, a requerimiento de los países importadores, algo similar ocurre en la industria de la carne y otras especies. La modernización y actualización de información en esta y en todas las áreas del conocimiento, se diversifican y complementan en todo el mundo, así, en el caso de microbiología se señala que existen diversos tipos de microbiología, siendo de particular importancia aquellas relacionadas al ambiente en las que el hombre se desenvuelve, la industria y específicamente en alimentos, razón y motivo que nos ocupa: Microbiología ambiental: Estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye la ecología microbiana, la geo microbiología y la diversidad microbiana. Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales, ejemplos son la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales, muy cercana a la industria de la biotecnología. 9.2. Microbiología de los alimentos. Estudio de los microorganismos que producen beneficios en la alimentación y salud del hombre, así como aquellos que deterioran (alteran) los alimentos, hasta los patógenos, que desencadenan enfermedades desde trastornos ligeros hasta mortales. Comprende bacterias, levaduras y mohos con grado alimento, que se usan en diversas combinaciones para producir muchos miles de alimentos fermentados en todo el mundo, por fermentación natural o controlada de leche, carne, pescado, huevos, frutas y vegetales, entre otros. Las especies y cepas que se usan como cultivos iniciadores en la fermentación controlada no solo deben ser seguros y regulados, sino también, deben ser capaces de producir características deseables en los alimentos fermentados, estas características son resultado de la degradación metabólica de carbohidratos, proteínas, y lípidos presentes en el alimento. Históricamente, los microorganismos han sido vistos de manera negativa a causa de su asociación con muchas enfermedades humanas, sin embargo, los microorganismos patológicos son un porcentaje minoritario dentro del total de microorganismos, la mayoría de los cuales desempeñan funciones absolutamente imprescindibles, que de no existir harían inviable la vida en la tierra. 265 Algunos ejemplos son las bacterias que fijan nitrógeno atmosférico posibilitando la vida de los organismos vegetales, las bacterias del ciclo del carbono, indispensables para reincorporar al suelo materia orgánica o la multitud de microorganismos que viven de manera simbiótica en nuestro tubo digestivo, sin las cuales la digestión no sería viable. Así pues, los "organismos superiores": hombre, animales y plantas, no podríamos vivir sin las funciones desempeñadas por estos seres microscópicos. Además, tienen amplias aplicaciones en el área industrial, como las fermentaciones, tal es el caso, de producción de bebidas alcohólicas, productos lácteos, producción de antibióticos y de otros productos de interés farmacéutico o biotecnológico: hormonas, enzimas, etc. Cabe destacar el rol esencial que los microorganismos juegan en los laboratorios de investigación biológica de todo el mundo, como herramientas para la clonación de genes y la producción de proteínas cultivadas, porque las proteínas de los alimentos naturales, cada vez más se alejan del alcance de las clases de menores ingresos económicos. Constituyen base de la alimentación y nutrición del hombre: proteínas, carbohidratos, grasas, minerales, vitaminas, agua y oxígeno; sobre estos elementos, los microorganismos en su diversa naturaleza influencian como agentes de beneficio/deterioro en la cadena de producción, conservación, procesos y consumo; más aún, en el organismo humano no es menos importante su participación en la digestión, metabolismo, catabolismo y deposición conformando los desechos orgánicos, que los microorganismos continúan la degradación, haciendo posible la vida del hombre sobre la tierra, como ha sido y seguirá siendo a través de los tiempos. A pesar de que gran parte de la carga microbiana es deteriorante y patógena para el hombre y sus alimentos, los beneficios son otro tanto, por lo que justificativamente debemos conocerlo, entenderlo y aplicar los conocimientos y herramientas para nuestro beneficio: los alimentos son salud y medicina del hombre, haciéndose cada vez más vigente la frase del filósofo griego Hipócrates, quién hacen 2500 años declaró: “Dejen que su alimento sea su medicina y su medicina, sea su alimento”. 9.3. Características de los microorganismos Los microorganismos tienen muchas características que los hacen "organismos modelo" e ideales, así: Son pequeños, por lo cual no consumen muchos recursos. Algunos tienen tiempos de generación muy cortos, el tiempo necesario para que una célula bacteriana se divida en dos en condiciones óptimas es de 20 minutos aprox. para E. coli en un medio rico y a 37 °C.; sin embargo, hay bacterias con tiempos de generación más largos, el Mycobacterium tuberculosis es de 12 a 24 horas. Las células pueden sobrevivir fácilmente separadas de otras células. 266 Los eucariontes unicelulares se reproducen por división mitótica y los procariontes mediante fisión binaria. Esto permite la propagación de poblaciones clónicas genéticamente iguales. Pueden ser almacenados mediante congelación por largos períodos de tiempo; generalmente se preparan alícuotas conteniendo millones de microorganismos por mililitro, a pesar que el 90% de las células mueran en el proceso por congelación, aún pueden obtenerse células viables. Son indicador y desarrollo de métodos analíticos. La validación de los métodos analíticos se presenta, cuando la interacción de los cuerpos reaccionantes, se manifiestan como reacciones de precipitación, cambio de coloración entre otros. Cuando a estos cuerpos reaccionantes se adiciona otro que determina cambio de composición del producto final, a este reactivo se denomina “indicador”. La microbiología se relaciona con la química analítica, la que tiene como finalidad, el estudio de la composición química de muestras (alimentos), mediante diferentes métodos, tanto en química analítica cuantitativa y cualitativa, pruebas límite y de identidad, para estudiar éstos se determinan parámetros como linealidad, rango, especificidad, exactitud, precisión, tolerancia, robustez y los límites de detección y cuantificación según sea el caso. Para calcular la sensibilidad, exactitud y precisión de algunos instrumentos de medición, se utilizan como instrumentos de comprobación. Como ejemplo de bacterias bioindicadoras, se citan a las bacterias Galiolella sp. estas colonias están constituidas por células reniformes, que en el extremo incurvado segregan un hidróxido de hierro coloidal que da lugar a pedúnculos muy delicados, fácilmente quebradizos, retorcidos a modo de trenza. Es indicador de hierro disuelto y reducido en el medio que los contiene. Para la estandarización de métodos analíticos: la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC: High Pressure Liquid Chromatografic) es una de las técnicas ampliamente utilizadas por muchas industrias, particularmente de los alimentos, para análisis de principios activos en materias primas y productos terminados, entre otras aplicaciones no solamente en carnes y productos cárnicos, sino en la gran mayoría de alimentos. En alimentos, en cada una de las etapas que comprenden los procesos tecnológicos, es necesario saber el estado de contaminación de la materia que se procesa, lo cual va a depender de la higiene y sanitización de los equipos, ambiente, agua y operador entre otros. Se garantiza la calidad final del producto, si se establecen Puntos Críticos de Control (PCC), en donde se toman muestras del material y utilizando métodos de “análisis rápidos” para obtener resultados que en la metodología tradicional durarían días, limitando finalmente el tiempo de vida útil del producto. Los análisis rápidos están basados en métodos inmunológios, bioquímicos, microbiológicos, moleculares y serológicos de aislamiento, detección, recuento, caracterización e identificación. 267 El tiempo requerido para finalizar los diferentes análisis microbiológicos varía enormemente; rápido puede implicar, segundos, minutos, horas e incluso días. El método de análisis requerido no solamente se refiere al test, sino al tiempo de toma de muestras, toda vez que en muchos casos requiere pre-enriquecimiento e incubación para recién tomar la alícuota, que en el método rápido tarda 15 minutos obtener resultados. 9.4. Microorganismos en carnes y productos cárnicos Los tejidos del animal sano están protegidos frente a la infección, son una combinación de barreras físicas y de actividad del sistema inmune, por tanto, los órganos internos y músculos de una canal/carcaza recién obtenida por “beneficio” del animal, deben estar relativamente exentos de microorganismos. El número de microorganismos hallados en muestras de tejidos obtenidos asépticamente suele ser inferior a 10 ufc kg-1; sin embargo, estos pueden aumentar por estrés o infección cuando el animal lo padece antes del beneficio. Considerando que enfermedades de animales pueden trasmitirse a las personas, la carne destinada a consumo humano, solo debe proceder de animales sanos. La inspección visual del animal antes y después del beneficio (canal/carcaza), solo identifica a la carne no apta para el consumo, toda vez que describe estados que presentan algún signo patológico macroscópico. Las zonas del animal más densamente pobladas de carga microbiana son la piel y el tracto gastrointestinal, en consecuencia, la microflora corresponde tanto a la del animal como del ambiente. En la piel se encuentra población microbiana mixta: micrococos, estafilococos, pseudomonas, levaduras y mohos, así como carga microbiana procedente del suelo y heces. En términos generales, la extracción de la piel (desuello) puede diseminar la contaminación hacia la superficie de la canal/carcaza, bien por contacto directo del manipulador o las herramientas que utiliza. En el caso de bovinos, se recomienda realizar un primer “baño” en el trayecto hacia a jaula de insensibilización, otro previo a la “sangría” y en tercero al final del “vómito” para disminuir la contaminación visible; el lavado de la canal/carcaza después de la evisceración con agua potable, reduce drásticamente la carga microbiana. El contenido gastro-intestinal es otro foco de contaminación, por tanto, la extracción de las vísceras debe ser cuidadosamente, evitando punciones y cortes que diseminen el contenido sobre la canal. Se indica que después de la formación de la canal/carcaza, se debe realizar lavado con agua caliente (800C) o con agua clorada 50 mg l-1 o con ácido cítrico (1-2%), reducen la microflora de la superficie de la canal/carcaza. Formada la canal/carcaza, se somete a refrigeración (+50C.), a esta temperatura solo crecen los microorganismos psicrótrofos, los que pueden ser inhibidos por la desecación parcial de la canal/carcaza en la sala de refrigeración. 268 Finalmente, se considera normal que la carga bacteriana en la superficie de la canal/carcaza sea del orden de 102– 104 ufc cm-2 en el caso de vacunos. Durante el despiece y deshuesado, la carga microbiana aumenta, sin embargo, debido a que estas operaciones se realizan en área climatizada (refrigeración), la carga microbiana podría ser incorporada solamente por herramientas, utensilios y superficies de corte entre otros. La mayor contaminación se encuentra en la superficie de las canales/carcazas, medias y cuartos. Las pocas bacterias probablemente se encuentran en la sangre de los animales sanos, las que proceden del interior de los ganglios linfáticos que frecuentemente albergan microorganismos en el animal vivo. También se pueden haber introducido a la corriente sanguínea por las pistolas de aturdimiento de proyectil fijo o cautivo, que disparan ejes metálicos para destruir la médula espinal o por los cuchillos de degüello contaminados. Finalmente, bacterias pueden penetrar en la corriente sanguínea desde el intestino durante la muerte del animal o inmediatamente después. Las cifras muy bajas de microorganismos viables, que en algún caso se encuentran en la profundidad de la carne, es posible que representen los supervivientes de las cifras más elevadas de microorganismos, que han sido inactivados por los mecanismos residuales de la defensa antimicrobiana, que manifiestan una cierta actividad hasta aproximadamente 24 horas después de la muerte del animal. Las vísceras son más sensibles a la alteración que el tejido muscular, esta sensibilidad es el resultado de la contaminación masiva de microorganismos en el medio y proximidad a los intestinos. El pH generalmente es más elevado en la carne; el hígado tiene 6,8 aproximadamente, mientras que el pH normal del músculo es de 5,5 – 5,8. En los mataderos, salas de despiece y desposte de las industrias cárnicas, el objetivo principal es reducir al mínimo la contaminación microbiana. Se enfatiza que pruebas analíticas per se son ineficaces y recomienda mejorar la higiene y no por mera inspección, sin embargo, el análisis periódico de aerobios mesófilos, coliformes (ufc/cm2) y otros como: Psicrotróficos, Enterobacteriaceae y Termotróficos, ayudan a conseguir y mantener niveles higiénicos elevados en canales/carcazas que garantizan calidad e inocuidad. 9.5. Carácter, control y comprobación de alteración de carnes. Mossel et al (2006) reporta que “los microorganismos psicrotróficos que se encuentran en la superficie de las canales/carcazas incluyen especies de Pseudomonas, Moraxella, Flavobacterium, Acinetobacter, Enterobacteriaceae psicrotróficas, Lactobacillaceae, y Brochothris thermosphacta, así como ciertas levaduras y mohos; esta carga microbiana provine principalmente de la piel del animal, del ambiente de los locales de enfriamiento y del suministro de agua”. Fig. 9–1. Efecto conservador de la descontaminación de la superficie de la carne con soluciones de ácido láctico y Tabla 9-1. Valores microbiológicos de referencia asequibles o alcanzables en las carnes frescas, cuando los productos fueron obtenidos siguiendo las practicas actualmente recomendadas 269 Fig. 9–1. Efecto conservador de la descontaminación de las superficies de la carne con soluciones de ácido láctico. ( No tratada ᴏ Tratada ● ) ± Fuente: Mossel 2006. Tabla 9-1. Valores microbiológicos de referencia asequibles o alcanzables en las carnes frescas, cuando los productos fueron obtenidos siguiendo las practicas actualmente recomendadas. Datos expresados como log percentil 950 de ufc, a no ser que se indique otra cosa 270 NA. No aplicable a sumamente dependiente de: (1) tipo y origen de la carne, especialmente carne de vacuno, frente a la carne de cerdo (2) elaboración industrial frente a la preparación en la carnicería. 9.6. Carne cruda. La cría de ganado aumenta la difusión de microorganismos entre animales, así como en el matadero y entre canales durante el desollado . Los animales pueden ser portadores y eliminar salmonelas y campilobacterias sin mostrar síntomas. La persistencia de salmonellas en carne cruda de los animales de abasto, varía dependiendo de la especie animal que la produce y del método de cría. La carne de cerdo contaminada puede ser una fuente esporádica importante de infecciones por Yersinias aún en refrigeración. E. coli y Cl. perfrinfens están presentes cuando existen deficiencias en la aplicación de las buenas prácticas de higiene. La carne de vacuno picada, triturada, molida y en particular hamburguesas insuficientemente calentadas, pueden ser fuente de infecciones de C. coli. La mayoría de las bacterias que producen deterioro (alteración) son aerobias y crecen en la superficie de la carne, las que pueden distribuirse en esta, a consecuencia del picado y trituración. La flora de la carne cruda envasada en envolturas impermeables cambia a medida que el dióxido de carbono sustituye progresivamente al oxígeno y las bacterias aerobias se destruyen. 9.6.1. Alteración de la carne fresca. El almacenamiento en anaerobiosis de carnes rojas refrigeradas, bien envueltas, recubiertas con una película permeable al oxígeno origina un elevado potencial redox en la superficie de la carne, apropiado para el crecimiento de aerobios psicrótrofos. Los bacilos gram-negativos no fermentadores crecen más rápidamente en estas condiciones y llegan a dominar la microflora de alteración que se desarrolla. Los géneros principales son Pseudomonas, Acinetobacter y Psychrobacter, dominando las P.fragi, P.lundensis y P.fluorescens. 271 El primer indicio de alteración de la carne fresca es la producción de olores desagradables que son perceptibles cuando la cantidad alcanza 107 ufc cm2, por lo que carnes con pH elevado hace que la alteración aparezca antes. El metabolismo bacteriano origina una mezcla compleja de ésteres volátiles, alcoholes, acetonas y compuestos sulfurados que provocan malos olores, detectables por cromatografía de gases y espectrofotometría de masas; estudios de estos olores confirman que la P. fragi es la principal productora de estos ésteres etílicos que aportan el componente dulce y afrutado del olor. El componente a podrido y a azufre del olor, procede de compuestos sulfurados como el metanotiol, dimetilsulfuro y el dimetildisulfuro que también son producidos por Pseudomonas. Las últimas fases de la alteración se observa aumento del pH por formación de amoniaco y otras aminas, denominadas putrescina y cadaverina señales de descomposición. Cuando se alcanza 108 ufc cm-2 en la carne aparece mucílago superficial como indicio de mayor alteración. El envasado de la carne al vacío y en atmósfera modificada, cambia la microflora de la carne y alarga el tiempo y carácter de la alteración. En carnes envasadas al vacío, la acumulación de CO2 y la ausencia de oxígeno limitan el crecimiento de las Peudomonas dando origen a una microflora dominada por microorganismos Gram-positivos, especialmente bacterias acidolácticas de los géneros Lactobacillus, Carnobacterium y Leuconostoc. La carne envasada al vacío se caracteriza por la aparición de olores ácidos a vinagre. Los microorganismos alcanzan su máxima población de alrededor de 107 ufc cm-2 después de aproximadamente dos semanas, en mayor tiempo el agriado es menor y lentamente desciende. La prolongación de la vida comercial producida por el envasado al vacío no se observa en la carne con pH elevado (>6). En este caso, Shewanella putrefaciens que no son capaces de crecer, producen grandes cantidades de sulfuro de hidrógeno que comunica a la carne un sabor desagradable. En atmósferas modificadas que contienen elevadas concentraciones tanto de CO2 como de O2, el crecimiento de pseudomonas está limitado por el CO2, mientras que las concentraciones elevadas de O2 mantienen el color rojo vivo de la mioglobina oxidada en la carne, en todo caso presentan alteraciones semejantes a la carne envasada al vacío. Fig. 9-2. Valores microbiológicos de referencia en carnes frescas cuando en los productos se utilizan buenas prácticas de manipulación. Fig. 9-2. Valores microbiológicos de referencia en carnes frescas cuando en los productos se utilizan buenas prácticas. 272 Fuente: Mossel, et al (2006) 9.7. Carne cocida. El cocimiento destruye las esporas vegetativas de las bacterias, pero las esporas del Cl. perfringens pueden sobrevivir y germinar si no se refrigera de inmediato a la cocción. El tratamiento térmico produce extracción de oxígeno de los tejidos, favoreciendo el crecimiento de anaerobios, pero puede ser insuficiente para destruirlos totalmente, situación que se presenta en el interior de grandes piezas de carne. La carne cocida puede re contaminarse a partir de su superficie, equipos durante el envasado y manipulación, así como cuando se mezcla con carne cruda dando lugar a contaminación cruzada, origen que puede desencadenar toxi-infecciones. La higiene personal y aplicación de un sistema HACCP durante la producción, almacenamiento y distribución de los productos cárnicos puede eliminar estos riesgos. Pasteles y empanadas de carne cocidos/horneados deben comerse calientes o fríos, en todo caso la cocción debe ser intensa (720 C. en el punto más frío) para destruir toda forma vegetativa, para evitar trastornos gastro-intestinales e intoxicaciones. En caso de recalentamiento, este debe ser severo para evitar brotes de microorganismos como bacillus y Clostridium a partir de formas vegetativas. Se aconseja una prueba para presencia/ausesncia de E. coli en 1 g. o bien de enterobacterias. 9.8. Carnes curadas y procesadas. El proceso del curado, corresponde al tratamiento de carnes con sal doméstica, sales de nitrato y nitrito, azúcar, aditivos, conformando la salmuera seguido de tratamiento térmico. Existe una diversidad de procesos, fórmulas y tiempos de curado, para los diferentes productos cárnicos. Capítulo VII. Procesamiento de carnes y productos cárnicos. 273 Se enfatiza que el curado no es suficiente para la conservación, se recomienda una adecuada refrigeración. Capítulo VIII. Conservación de carnes y productos cárnicos. Embutidos curados fermentados, corresponde al curado en salmuera y fermentación, en la que tiene lugar la multiplicación de las bacterias lácticas de la carne, por tanto, disminución del número de bacterias gram negativas. Al comienzo del curado se adicionan con frecuencia cultivos iniciadores. El proceso comprende curado y fermentación, secado y generalmente ahumado, seguido de maduración por cuatro semanas. Se ha señalado brotes de intoxicación estafilocócica por estos productos. La multiplicación de St. aureus puede limitarse aplicando refrigeración durante la fermentación inicial. Las carnes curadas se envasan/empacan en películas impermeables al oxígeno, por que la oxidación empalice el color de la carne. Carnes y productos cárnicos procesados sin curar, con frecuencia se venden como delicateses, la seguridad del consumo se soporta en la higiene de la carne, de los equipos y herramientas utilizadas, del agua, de la higiene personal y ambiente pero principalmente, de las bajas temperaturas de conservación de las vitrinas- demostradoras del comercio al por menor, así como la higiene del personal que los expende. Listeria sp puede ser un problema en este tipo de productos debido a su difusión y supervivencia en el medio y a su capacidad de crecimiento a temperaturas frías. Se han encontrado problemas por la L. monocytogsenes en patés y carnes fileteadas refrigeradas, por lo que control de temperaturas es garantía de protección de este tipo de carga microbiana. 9.8.1. Alimentos listos para consumo. La refrigeración bien controlada evita el crecimiento de muchos microorganismos, incluidos los patógenos trasmitidos por alimentos; sin excepciones el Cl. botulinum tipo E, Yersina enterocolitica y Listeria monocytogenes crecen lentamente a bajas temperaturas Patés. Son productos a base de hígado cocido con especias y condimentos, proceso artesanal o industrial, finalmente empacado en fundas de polietileno o envases plásticos herméticos, para el comercio o consumo doméstico. Deficiencias en higiene o proceso determinan contaminación con enterobacterias termotróficas y St. aureus, cuando no se presenta convenientemente envasado o se vende al corte. La alteración especialmente del paté de corte, con frecuencia está asociada con bacterias acidolácticas que pueden sobrevivir al tratamiento de cocción, o ser introducidas por recontaminación. Por esta razón, los ingredientes y el entorno del producto se deben mantener bajo vigilancia escrupulosa permanente. El análisis debe considerar el PCA (plate count agar) o recuento en agar placa. Sandwiches preenvasados. Como consecuencia del turismo de masas, cubrir necesidades de alimentación ligeras “brake” en actividades continuadas, cotidianas, ahorro de tiempo y recursos en el trabajo, entre otras, ha surgido alternativas de alimentación en las cuales, el consumo de estos alimentos, constituyen “riesgos” en la alimentación, tal es el caso de productos preenvasados cuyo “relleno” cárnico u otro insumo de origen biológico son sustratos de contaminación microbiana frecuente. 274 Medidas de higiene en la preparación, conservación, protección y consumo deben tenerse muy en cuenta; evitar la manipulación sin protección y evitar conservación al medio ambiente son recomendaciones necesarias. Análisis de recuento de aerobios mesófilos, estafilococos y salmonellas son las principales pruebas a realizar en las muestras problema. Cada país dispone de normas específicas de elaboración y control, según el tipo de alimento. 9.9. Compuestos antimicrobianos. El procesado de los alimentos a veces da como resultado la conservación química fortuita, tal es el caso del ahumado del pescado y de la carne durante el cual además de su desecación (deshidratación) tiene lugar la fijación de los constituyentes antimicrobianos del humo. Los conservadores antimicrobianos utilizados son: Sulfito de sodio, que se añade a la carne fresca, sobre todo a la carne picada y salchichas frescas, su uso está permitido en algunos países. Nitritos y nitratos que se usa en el curado de carnes. Algunos antibióticos como la nisina y natamisina, están autorizados por la FDA para la conservación y tratamiento de productos cárnicos curados, evitando la aparición de hongos y levaduras por un largo periodo de tiempo. Otros productos se utilizan en forma limitada solo en algunos países, sin embargo, en el futuro la legislación será cada vez más restrictiva, como consecuencia del aumento de la preocupación de la población, con respecto a la toxicidad de los aditivos alimentarios. 9.10. Carga microbiana beneficiosa. El hombre utiliza microorganismos: bacterias, hongos y levaduras, para la producción de alimentos desde tiempos remotos. Procesos como la producción de pan, salamis, cerveza, vino, queso y yogur implican el uso de bacterias o levaduras. Estas se utilizaron con el fin de convertir un producto natural como la leche o el jugo de uvas, en productos fermentados más apetecibles como el yogur, vinos, quesos, etc. La fermentación del alimento implica un proceso en que se convierten los materiales crudos a fermentados por medio del crecimiento o las actividades metabólicas de microorganismos deseables. Los microorganismos utilizan algunos componentes presentes en los materiales crudos como sustratos para generar energía y componentes celulares, para mantener la población y para producir muchos productos secundarios útiles, también llamados productos finales, que se excretan al ambiente. Los componentes que no se usan de los materiales crudos y los productos microbianos secundarios (a veces células microbianas) constituyen en conjunto los alimentos fermentados. Los materiales crudos pueden ser leche, carne, pescado, vegetales, frutas a granel, semillas y frijoles que se fermentan o combinados, que en todo el mundo se consideran alrededor de 3,500 tipos de alimentos fermentados. 275 Cuando se usa la fermentación controlada, también se señalan a algunas especies de bacterias, hongos y levaduras como iniciadores, muchos de estos están presentes en los materiales crudos que se fermentan en forma natural junto con otros microorganismos relacionados; algunos de ellos pueden contribuir a las características deseables de los productos. Entre los microorganismos que producen fermentaciones en alimentos se citan: cultivos lácticos iniciadores, levaduras y mohos. 9.10.1. Cultivos lácticos iniciadores. De estos los más importantes: Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus y Lactobacillus En carnes y productos cárnicos solamente algunas especies de Leuconostc, se encuentran en carnes crudas y procesadas, pero también en plantas, pastos, leche y algunos productos lácteos. Muchas de estas especies sobre todo el Leu. Carnosusm y Leu. gelidum se han relacionado con la descomposición de carnes refrigeradas empacadas al vacío. Especies del género Pediococcus, se encuentran en plantas, forrajes, cerveza, leche, carnes y pescados fermentados; de estos los Pediococcus pentosaceus y Pediococcus acidilactici se usan en vegetales, carne, cereales y otros tipos de alimentos fermentados. El género Lactobacillus tiene amplia distribución y pueden encontrarse en vegetales, granos, semillas, leche cruda y procesada; productos de carne cruda, procesada y fermentada, algunos se encuentran en el tracto digestivo de los seres humanos; muchas de estas especies se han relacionado con la fermentación natural de los alimentos. Otros cultivos iniciadores: Bifidobacterium, Propionibacterium, Brevibacterium, y acetobacter, el primero se encuentra en el tracto gastrointestinal, los siguientes se utilizan en la producción industrial del queso y el último para producir ácido acético a partir del alcohol. 9.10.2. Levaduras y mohos. Muchos son importantes en alimentos, pero casi todos ellos participan en la descomposición de los alimentos y la producción de micotoxinas (mohos), sin embargo, muchos se usan en el bio procesamiento de alimentos. Levaduras. De las muchas que existen, sólo unas cuantos se han relacionado con la fermentación de alimentos y alcohol, producción de enzimas para uso en alimentos, producción de biomasa de levadura (SCP: Single Cell Protein) y como aditivos para dar sabor deseable a algunos alimentos, siendo el género y especie más utilizado el Saccharomyces cereviciae, de estos se han desarrollado muchas cepas para satisfacer necesidades específicas. Mohos. Aunque casi todos los mohos se relacionan con la descomposición de los alimentos y muchos forman micotoxinas mientras crecen en los alimentos, otras especies de cepas se usan en el procesamiento, así como otros para producir aditivos y enzimas para alimentos. 276 Entre las diversas especies de los géneros Aspergillus y Penicillium y unas cuantas de Rhizopus y Mucor, también se han usado favorablemente en alimentos, sin embargo, las cepas no deben producir micotoxinas, para lo cual deben seleccionarse solo las cepas que se usan en fermentación controlada; su uso es amplio en muchos alimentos orientales, sake, salsa de soya, y miso; otros se relacionan con la producción de quesos específicos: Roquefort, Camembert, Brie, etc. 9.11. Carnes Fermentadas. Estas se caracterizan por su bajo tenor de humedad, en consecuencia, baja actividad de agua y presencia de ácido láctico en concentración que confiere al producto un sabor característico y agradable. La masa cárnea utilizada para producir salamis por fermentación espontánea debe contener cantidad suficiente de bacterias lácticas (lactobacillus) como micrococcus para el desarrollo adecuado de la fermentación, obteniendo así un producto seguro y de calidad. En la producción de productos cárnicos fermentados es importante la disminución rápida del pH para evitar el desarrollo de microorganismos tanto deteriorantes como patógenos. La disminución del pH es dependiente del rápido desarrollo de bacterias lácticas, además, la gran mayoría de los Lactobacillus son capaces de producir peróxido de hidrógeno por la oxidación del lactato; en ciertos alimentos es positivo, pues resulta en la inhibición de microorganismos indeseables. En productos cárnicos, los peróxidos llevan a la decoloración, puesto que esas sustancias atacan los hemopigmentos, por tanto, culturas starter (iniciadores) para salamis deben presentar poca o ninguna capacidad de formación de peróxido de hidrógeno. Bacterias, levaduras y mohos con grado alimento, se usan en diversas combinaciones para producir muchos miles de alimentos fermentados en todo el mundo, por fermentación natural o controlada en leche, carne, pescado, huevos, frutas y vegetales entre otros. Las especies y cepas que se usan como cultivos iniciadores en la fermentación controlada, no solo deben ser seguros y regulados, sino que también deben ser capaces de producir características deseables en los alimentos fermentados; son resultado de la degradación metabólica de carbohidratos, proteínas y lípidos presentes en el alimento. Mediante la ingeniería genética se pueden desarrollar bacterias y levaduras utilizables en la fabricación de alimentos y modificar su genoma, introduciéndoles nuevas características. 9.12. Carga microbiana deteriorante. La carne y los productos cárnicos son fácilmente contaminados por microorganismos durante la manipulación y procesamiento; si las condiciones son favorables, los microorganismos pueden alterar las características físico-químicas y ocasionar deterioro de los alimentos (pérdidas económicas), más aún, si persisten las condiciones causales 277 puede dar lugar a la multiplicación de microorganismos patógenos, desencadenando trastornos patológicos (enfermedades) al consumidor. Estas carnes son fácilmente alterables, sobre todo si están procesadas, porque que tienen un pH entre 5,1 y 5,6, adecuado para el desarrollo de la mayoría de los microorganismos, y un potencial de reducción que permite el crecimiento de anaerobios en profundidad y aerobios en la superficie. Las bacterias están confinadas a la superficie de las carnes durante la fase de crecimiento logarítmico, a su vez, estas intervienen por adhesión a la materia prima (sustrato), constituyendo la carga superficial. Cuando las deficiencias en la manipulación e higiene son inadecuadas, la carga microbiana deteriorativa se multiplica, tales como: Pseudomonas, Acinetobacter/Moraxella, Shewanella putrefaciens, Brochtrix thermosphacta, Lactobadillus y algunas especies de la familia Enterobacteriaeae, levaduras y mohos, presentando las carnes y los productos cárnicos alteraciones sensoriales. Cuando los niveles de carga microbiana se encuentren dentro de los márgenes permitidos, se podrán elaborar productos cárnicos de menor calidad previo saneamiento y análisis microbiano, tal es el caso de aplicación de técnicas de descontaminación mediante soluciones ácidas grado alimentos o un corto tratamiento térmico (10 – 20 seg. a 750C.). Las enzimas extracelulares, secretadas por los gérmenes proteolíticos cuando alcanzan su densidad máxima, les permite penetrar en la carne. La actividad enzimática dentro de los tejidos del músculo luego del beneficio contribuye a cambios favorables, pero las modificaciones organolépticas observadas en la descomposición, son el resultado de la proliferación de los microbios y sus metabolitos. Los factores asociados con la alteración de la carne vacuna suelen ser cambios de color y textura, así como el desarrollo de malos olores y limo superficial. La formación de limo tiene lugar en la superficie y se debe a las bacterias lácticas, entre otras, mientras que el agriado ocurre en el interior. El limo superficial se detecta cuando la población microbiana alcanza un valor de 107 ufc/cm2 y el Aw está próxima a 0,99. El verdeamiento de la carne es producido por peróxido de hidrógeno, debido al lactobacilos heterofermentadores y Leuconostoc; mientras que el color verde, a la reacción del sulfuro de hidrógeno con la hemoglobina, es causado por Shewanella putrefaciens y algunas otras bacterias. Los anaerobios son importantes cuando la temperatura se eleva sobre los 25ºC y predominan los clostridios. Alrededor del 60% de las canales/carcasas de cerdos transportan C. perfringens y un 10% contiene Clostridium botulinum. El almacenamiento a bajas temperaturas en las cámaras frigoríficas selecciona a los organismos psicrótrofos, pues no crecen los mesófilos. La velocidad de deterioro es mayor cuanto más alto sea el número inicial de microbios, la temperatura de almacenamiento y el Aw de la superficie de los tejidos. 278 Casi toda la contaminación se concentra en la superficie del animal y sólo un porcentaje pequeño de los microbios que el animal transportaba en la piel y el intestino, está implicado en la alteración cuando se conserva la carne por debajo de 5ºC. Por lo general, las primeras etapas de la alteración están acompañadas de una elevación del pH y una mayor capacidad de hidratación de las proteínas cárnicas. La carne de bovino picada en descomposición, puede alcanzar valores de pH cercanos a 8,5. Las vísceras son más sensibles al deterioro que el tejido muscular por ser mayor el pH; por ejemplo el hígado que tiene un valor cercano a 6,8; la S. putrefaciens crece en las carnes con pH superior a 6,0. Después de un almacenamiento prolongado, la alteración comienza a temperaturas de 5 a 7ºC y las bacterias que predominan en la superficie de la res son bacilos gram- negativos, aerobios, móviles o no, siendo el género Pseudomonas el responsable de más del 50% de los casos especialmente las especies no pigmentadas. En carnes de cerdo y ovino, las enterobacterias psicrotróficas y la gram-positiva B. thermosphacta, producen modificaciones de los lípidos superficiales, además pueden encontrarse bacterias lácticas, algunos mohos y levaduras. En general, estos microorganismos no provienen del intestino sino de la piel de los animales, del ambiente de los locales de enfriamiento y el suministro de agua. En canales/carcazas almacenadas a temperaturas menores a 4ºC, como la humedad ambiental es menor, se deseca (deshidrata) la superficie de la carne donde encuentran casi todos los contaminantes, alcanzando una Aw < 0,95. Esto facilita una alteración fúngica superficial y localizada, causada por Cladosporium herbarum, Geomyces pannorum, especies de Mucor, Thamnidium, Penicillium o Rhizopus, y algunas levaduras de los géneros Candida, Torulopsis o Rhodotorula. Productos curados. La cura produce disminución de la actividad del agua, por tanto, la alteración es debido a los mohos. El picado de la carne distribuye por todo el producto los microorganismos que al principio sólo se encontraban en la superficie, favoreciendo la alteración y la vida comercial es mucho más corta que la correspondiente a la carne sin curar. Colabora con esta situación el uso de recortes y restos más contaminados. El deterioro se debe solo a bacterias, siendo Pseudomonas, Alcaligenes, Acinetobacter, Moraxella y Aeromonas los géneros más importantes. Son pocas las especies psicrótrofas de Enterobacteriaceae. Carnes envasadas en atmósfera modificada. En este caso el deterioro se produce entre 7 y 14 días, y las especies dominantes dependen de la proporción de gases usada, la temperatura y el tiempo de almacenamiento, comúnmente se encuentran Pseudomonas, cuando la proporción de oxígeno es elevada, se suele hallar Lactobacillus, pero si la carne se mantiene al aire crecen Pseudomonas, Rahnella y Carnobacterium. Puede extenderse la vida útil de la carne enfriada con una atmósfera que contiene entre 10 y 20% de CO2, aumentando el grado de inhibición con el descenso de la temperatura. 279 Cuando la carne se almacena al vacío y con refrigeración, los causantes del deterioro son bacterias lácticas y B. thermosphacta en la mayoría de los casos. El tipo de organismos predominantes depende de la eficiencia de la barrera al oxígeno y del pH, valores bajos favorecen a las bacterias lácticas. Las carnes crudas curadas son tratadas con cloruro de sodio, nitrito, ascorbato y otras sales. Mientras la concentración de las mismas dentro del tejido es baja, es necesario enfriar (refrigerar) para prevenir el crecimiento de organismos indeseables como C. botulinum, luego predominan los micrococos y estafilococos, acompañados de bacterias lácticas, B. thermosphacta y mohos, mientras que las especies de Pseudomonas son inhibidas. Las bacterias lácticas ocasionalmente tienen un efecto negativo sobre las carnes curadas cocidas, envasadas al vacío o con atmósfera modificada. Se espera que estos productos se mantengan con buenas condiciones sensoriales de 2 a 4 semanas a una temperatura por debajo de los 10ºC, sin embargo, a veces ocurre el deterioro dentro del período de vida útil del producto, generando agriado, formación de gas, limo y/o un líquido blanco. La mayoría de las bacterias encontradas son lácticas y el número está por debajo de 10 ufc/g en el momento del empaquetado, pero pueden alcanzar valores de 108 ufc/g a 10º C. después de 7 a 12 días. En las carnes curadas cocidas que son pasteurizadas y envasadas con películas flexibles, pueden sobrevivir Enterococcus y otras bacterias lácticas, causando licuación de la gelatina, producción de gas o agriado. Si son envasadas al vacío, la sal y el nitrito combinados con un almacenamiento a baja temperatura evitan el desarrollo de C. botulinum, cuyas esporas sobreviven al tratamiento térmico. Por otra parte, el nitrito puede originar nitrosaminas (cancerígenos) al reaccionar con los componentes cárnicos. Mayor información de este aditivo se encuentra en procesamiento de carnes y productos cárnicos, Capitulo VII y conservación de carnes y productos cárnicos, Cap. VIII. Las empanadas y pasteles que son rellenados con la carne precocida, una vez cerrados son vueltos a cocer, debido a que se suprimen los organismos competidores, sin embargo, cabe la posibilidad del crecimiento de los clostridios si se mantienen a temperatura elevada. Como fue señalado, la carga microbiana en general puede ser beneficiosa, deteriorante y patógena, dependiendo de una matriz multifactorial de agentes condicionantes y desencadenantes competitivos, según sean las condiciones en la que se encuentra, como materia prima (sustrato), productos en proceso o terminados. 9.13. Carga microbiana patógena Es aquella que origina y desencadena enfermedades trasmisibles por alimentos (ETAs), siendo principalmente la carne y los productos cárnicos sustratos que favorecen y permiten la multiplicación microbiana, ocasionando desde ligeros trastornos digestivos, hasta severos procesos patológicos que pueden producir la muerte del consumidor. 280 9.13.1. Detección de patógenos. En los alimentos, la carga microbiana generalmente se encuentra en niveles menores de 103 UFC/ml. o gramo. La mayoría de las técnicas de detección se soportan en determinar presencia o ausencia de patógenos que es el interés normalmente aceptado. Los patógenos causantes de infecciones no deberían estar presentes en los productos listos para consumo en niveles detectables, tampoco es deseable que estos gérmenes estén presentes en alimentos frescos antes del procesado, ya que la contaminación de los equipos puede conducir a contaminar a los productos finales. Puede tolerarse la presencia de un pequeño número de patógenos causantes de intoxicaciones en un alimento antes de su procesado, siempre que no haya liberado sus toxinas, y que el procesado incluya alguna operación que destruya al patógeno, o le impida crecer posteriormente en los productos terminados; sin embargo, algunos fabricantes de alimentos con mínimo proceso, deben analizar sus materias primas y productos terminados para descartar microorganismos toxigénicos (St. aureus, Bacillus cerus, etc), considerando que algunas toxinas microbianas son relativamente termoestables, las que podrían permanecer activas posterior al procesado. 9.13.2. Métodos de detección. Para tal fin, se siguen métodos o protocolos de análisis microbiológicos que pueden incluir una o más técnicas: de cultivo, bioquímicas, inmunológicas y genéticas o una combinación de ellas. La Food and Drug Administration (FDA) recomienda para salmonella spp: enriquecimiento y aislamiento (técnicas de cultivo), identificación (técnica de caracterización bioquímica) y serotipado (técnica inmunológica), este es un método convencional, sin embargo, actualmente existen los denominados “métodos rápidos” que permiten descartar muestras negativas, con el consiguiente ahorro de tiempo. Las muestras positivas requieren confirmación por métodos tradicionales. La detección de un patógeno, debe conducir a la identificación del género al cual pertenece y finalmente su especie. A la caracterización de la subespecie se denomina “tipado” lo cual se consigue siguiendo las mismas técnicas (cultivo, bioquímicas, inmunológicas y genéticas), pero, además para el tipado se dispone de otras técnicas, como la basada en la diferente sensibilidad de las subespecies a los fagos. Si se aisla L. monocytogenes de un alimento, puede que sea necesario “tipar” la especie mediante el método del ribotipado. El tipado de cepas puede ser eficaz en el rastreo de un determinado brote, y verificar los vínculos epidemiológicos entre un producto sospechoso y el proceso desarrollado. Fig. 9-3. Procedimiento convencional y rápido para la detección de patógenos en alimentos. Los asteriscos indican métodos de tipado (sub especie) Fig. 9-3. Procedimiento convencional y rápido para la detección de patógenos en alimentos. Los asteriscos indican métodos de tipado (sub especie) 281 Fuente: Yousef y Carlstron (2006) 9.13.3. Sensibilidad y especificidad de los métodos. El ejemplo nos conduce a entender el término de sensibilidad. Se han inoculado a 100 muestras de un alimento con un determinado patógeno y se ha analizado por un método diseñado para detectar ese patógeno. Si el método detecta al microorganismo investigado en 97 de las muestras, su sensibilidad es de 97%, quedando 3 muestras negativas, por tanto, el método genera una tasa de falsos negativos del 3%. La sensibilidad del método también determina, la concentración mínima del microorganismo analizado, que puede detectarse en una muestra contaminada. Métodos de elevada sensibilidad detecta la presencia de pequeñas concentraciones de patógenos, mientras que los de menor sensibilidad, solo pueden detectar a concentraciones mayores. La especificidad define la capacidad del método para distinguir el microorganismo cuya detección se pretende diferenciar de otros organismos presentes de la muestra; así, 100 muestras de alimento que presentan una contaminación natural, pero están libres de un determinado patógeno, y el análisis en busca de ese microorganismo da 5 pruebas positivas, entonces, la especificad del método es del 95%; también puede decirse que el método alcanza un nivel de 5% de falsos positivos. 9.13.4. Métodos de selección de patógenos Entre estos métodos se citan: microscópico, basados en medios de cultivo, bioquímicos, inmunológicos y genéticos. 9.13.4.1. Método Microscópico. Corresponde a técnicas de cuantificación directa de microorganismos totales de una muestra, permiten determinar el número aproximado bien sean vivos, muertos, incluso si son microorganismos o solo materia orgánica. 9.13.4.2. Métodos basados en técnicas de cultivo. Las técnicas de cultivo consisten en mezclar las muestras objeto del análisis, con medios líquidos o sólidos apropiados, e 282 incubar dichas muestras en condiciones adecuadas para el desarrollo de los microorganismos presentes en los productos que se analizan, de tal forma, que originen colonias o provoquen ciertas reacciones. Por tanto, el matiz que distingue a estas técnicas, es el cultivo de la microbiota o del microorganismo problema. Cuando se utilizan medios que contienen agar, debe observarse visualmente la morfología de las colonias desarrolladas en ellos tras la incubación. La observación microscópica de las células que forman parte de las colonias dará una información valiosa acerca de la morfología celular, lo que puede ser para confirmar las sospechas inducidas por la observación macroscópica de las colonias. Cuando el contenido microbiano de un alimento se cultiva en caldos, lo que suele buscarse son las reacciones típicas de un determinado microorganismo o la microbiota. Las técnicas de cultivo se realizan para enriquecer, enumerar o aislar los microorganismos en estudio. El enriquecimiento se lleva a cabo, cuando no es posible la detección del microorganismo en cuestión mediante un recuento directo en placa de la muestra del alimento. Otra razón que justifica el enriquecimiento, es la revitalización de los microorganismos dañados (deformados o alterados). La técnica del enriquecimiento, consiste en un cultivo en un medio no selectivo (enriquecimiento o enriquecimiento primario) y un posterior sub cultivo en un caldo selectivo (enriquecimiento secundario o selectivo). En el enriquecimiento debe evitarse condiciones conducentes a un crecimiento muy rápido de la microbiota. En consecuencia, no es habitual la utilización de medios extremadamente ricos en esta fase; tampoco lo es la incubación en condiciones óptimas, que favorezcan una multiplicación acelerada de los microorganismos. Durante a fase de pre enriquecimiento, tanto el microorganismo de interés como la microbiota del alimento verán incrementado su número. El enriquecimiento secundario o selectivo, consiste en transferir una porción de la muestra pre enriquecida a un caldo selectivo o selectivo diferencial. Durante esta etapa debe crecer sólo el microorganismo de interés, e inhibido, el resto del desarrollo de la microbiota. Uno de los motivos con más frecuencia utilizados en las técnicas de cultivo, es el recuento o enumeración de un microorganismo o grupo de microorganismos en una muestra alimentaria. En este caso, pueden utilizarse medios selectivos o no selectivos, y las colonias desarrolladas en el agar correspondiente pueden examinarse o contarse. De forma alternativa, se utilizan medios líquidos selectivos-diferenciales, con el fin de determinar el tamaño de la población microbiana de la muestra, mediante la técnica del número más probable (NMP). Se han desarrollado otras técnicas asistidas con instrumentos, como es el de siembra en espiral en placas. La cuantificación de la densidad celular mediante la determinación de la turbidez desarrollada por un cultivo, es una técnica muy simple, pero los resultados no pueden cuantificarse (ejem. UFC/ml) El aislamiento de un microorganismo de un alimento es factible siempre que la muestra, enriquecida o no, se siembra en una placa que contiene un caldo selectivo o selectivo- 283 diferencial adecuado, el cultivo en estos medios es el sistema más fiable para aislar el microorganismo que se está investigando. 9.13.4.3. Métodos bioquímicos. Estos métodos determinan actividades metabólicas específicas, lo que permite la identificación de los microorganismos analizados. En las pruebas bioquímicas convencionales, los cultivos en caldos o colonias bien aisladas en placas de agar, se mezclan con determinados reactivos en un medio apropiado y se incuban. La producción de ciertos metabolitos, se ponen de manifiesto, cuando estos reaccionan con los reactivos del medio. Los métodos bioquímicos pueden ser tan simples como transferir una colonia o una parte de una colonia a un portaobjetos, añadir una gota de una solución de peróxido de hidrogeno y observar, si se produce un burbujeo, las simples burbujas en este caso indica que el microorganismo aislado es catalasa-positivo. Así, para identificar bioquímicamente las colonias aisladas de un alimento y que se sospecha que pueden pertenecer al género Salmonella, se inoculan en agar triple azúcar hierro (TSI: tree sugar iron), si libera sulfuro de hidrógeno (H2S) durante la incubación, este gas reacciona con el sulfato ferroso (FeSO4) y se produce un precipitado negro. La producción de este metabolito (S2H) en las condiciones de la prueba, es indicativa de Salmonella spp. “Técnicas rápidas” de identificación bioquímica, utilizan una tira con pocillos que contienen medios deshidratados, los que se reconstituyen al adicionar una suspensión de los microorganismos analizados. La tira se incuba y se registran las reacciones que se produzcan en los pocillos. Los resultados obtenidos se comparan con las tablas correspondientes, o se analizan mediante programas informáticos, para identificar la bacteria aislada. 9.13.4.4. Métodos inmunológicos. Se fundamentan en la reacción de hombres y animales, de generar anticuerpos específicos al recibir una inyección de células microbianas (antígenos). El serotipado, es un método inmunológico que se utiliza para la clasificación de microorganismos a nivel de subespecie en serotipos. Este método tiene particular relevancia para la identificación de Salmonella en alimentos. Herrera (2008), reporta que los métodos inmunológicos se basan en la reacción específica entre un antígeno y un anticuerpo policlonal o monoclonal. En microbiología de los alimentos, el método inmunológico más empleado para la detección de microorganismos o sus toxinas es el ensayo ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) tipo sándwich. En los últimos años, se han desarrollado sistemas que permiten realizar el ensayo ELISA de manera automatizada, dirigidos fundamentalmente a la detección de Salmonella, E.coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Campylobacter spp. y toxinas estafilocócicas. 284 9.13.4.5. Métodos genéticos. En relación a los métodos genéticos o basados en los ácidos nucleicos, se señala los siguientes: hibridación del ácido nucleico y la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa PCR. (Polymerase chain reaction). 9.13.4.5.1. Hibridación del ácido nucleico. La información genética de una célula bacteriana está contenida en el cromosoma, y a veces en plásmidos, compuestos del ácido dexorribonucleico (ADN). Las bacterias tienen un único cromosoma, mientras que las células fúngicas contienen varios. El ADN se compone de 4 bases: adenina, timina, citosina y guanina. El número y la secuencia de estas bases en el cromosoma determinan las características del individuo. Por tanto, la secuencia que sean únicas de un microorganismo en particular puede utilizarse para su identificación. Dado a que la timina siempre se empareja a la adenina y a citosina lo hace exclusivamente con la guanina, cabe la posibilidad de desarrollar la secuencia de nucleótidos que se hibride con un segmento complementario y único del cromosoma bacteriano. Para poder detectar un microorganismo mediante los métodos de hibridación del ADN, es preciso que existan entre 105 y 106 copias del ADN buscado. 9.13.4.5.2. Técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Esta técnica se usa para replicar una secuencia de ADN predefinida perteneciente a un microorganismo que pretende identificarse. Si se compara esta técnica con la de hibridación, en este caso, se necesita un número menor de copias del ADN buscado, de cualquier manera, sigue precisándose el enriquecimiento. El ADN del microorganismo objeto de análisis, se mezcla con una ADN-polimerasa termorresistente, nucleótidos y un cebador. El cebador se compone de un par de oligonucleótidos diseñado para unirse de forma complementaria a una única secuencia del ADN investigado. Para información adicional, de los diversos métodos utilizados para la detección de patógenos en alimentos, se recomienda consultar literatura específica. 9.14. Putrefacción de la carne. Las reacciones enzimáticas asépticas que se producen a partir del beneficio del animal, van acompañadas de las generadas por la contaminación microbiana procedente de los factores que intervienen: agua, ambiente, manipulación, tiempo transcurrido y otros, los que contribuyen a elevar la carga microbiana inicial, generando reacciones enzimáticas bacterianas. Esta carga microbiana genera los procesos enzimáticos sépticos que provocan la putrefacción de la carne por causas microbianas, son especies que encuentran condiciones óptimas para su proliferación; así, en la superficie de la carne se multiplican los gérmenes de crecimiento aerobio, mientras en la putrefacción profunda, o en condiciones que el aire no tiene acceso a la carne, se acentúa el crecimiento de gérmenes anaerobios obligatorios o facultativos. Los gérmenes mesófilos o psicrófilos, desarrollan su acción de descomposición de acuerdo a las temperaturas presentes. 285 Las especies de gérmenes que provocan la descomposición bacteriana de la carne, tienen la facultad de atacar a la proteína cárnica por medio de enzimas que forman. La descomposición, la inician fermentos que rompen los enlaces pépticos; de esta forma se originan albúminas, peptonas o aminoácidos sencillos como la leucina, tirosina, etc. Al proseguir la descomposición, pueden los aminoácidos como consecuencia de la acción fermentativa, transformarse en aminas, desprendiendo anhídrido carbónico (descarboxilación) o bien desprenden amoniaco (bacterias anaerobias). Con frecuencia tiene lugar también la hidrólisis (desdoblamiento mediante fijación de agua) de los aminoácidos (bacterias aerobias). Los productos intermediarios y finales de naturaleza proteica que se forman en la descomposición (putrefacción) son muy numerosos. Además de los compuestos químicos ya mencionados, pueden evidenciarse también los siguientes: metano, hidrógeno sulfurado, nitrógeno, mercaptano, ácidos orgánicos, amidas, indol, escatol, peptonas, etc. Tipo de descomposición. Su desarrollo en el tiempo y los productos formados en la putrefacción, varían de acuerdo con las especies de las bacterias que participan en el proceso. La putrefacción de las sustancias orgánicas llega a su fin con la mineralización de las mismas. La velocidad del desdoblamiento proteico, también depende estrechamente del número de gérmenes que intervienen en la descomposición, por tanto, es posible deducir la capacidad de conservación de la canal o una pieza, teniendo en cuenta el contenido inicial de gérmenes. Tabla 9-3. Contenido inicial de gérmenes de la superficie corporal por cm2. Tabla 9-3. Contenido inicial de gérmenes de la superficie corporal por cm2 -------------------------------------------------------------------------------------------------- Contenido inicial de gérmenes Capacidad de conservación en días de la superficie corporal por cm2 40 18 270 16 2.200 11 17.300 10 40.000 8 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Fuente: H. Bartles. 1971. Los productos del desdoblamiento del proceso de la putrefacción de la carne, desencadena elevación del pH hacia la zona alcalina, la cual ofrece óptimas condiciones para el crecimiento las bacterias de la putrefacción. A partir del pH de 6,4 se indica como 286 bastante avanzado, consecuencia de la multiplicación bacteriana, por tanto, la medición del pH es necesario para saber el estado de frescura de la carne. Otra forma es determinar los productos de degradación de la proteína son: identificación del NH3 (prueba con el reactivo de Nessler) y la identificación del SH2 (la prueba del acetato de plomo), sin embargo, es aplicable solamente para la identificación de la putrefacción incipiente, cuando la acidificación de la carne no excede de un pH de 6,31. Según el origen y curso de la putrefacción aeróbica, esta se realiza en 3 fases: 1ra. En tejido conectivo con pH alrededor de 7, 0 (óptimo para los gérmenes de la putrefacción, estructura suelta y muy acuosa): desdoblamiento del colágeno por hidrolisis. 2da. Desdoblamiento de la proteína muscular por hidrolisis. 3ra. Desdoblamiento de los aminoácidos por desmolisis (desdoblamiento no hidrolítico por desmolasas). Tabla 9-4. Microorganismos asociados con la descomposición de la carne y sus productos. Tabla 9 - 4. Microorganismos asociados con la descomposición de la carne y sus productos. 287 Fuente: Price & Schiweigert 1971. 9.15. Métodos microbiológicos. Montville y Matteus (2009), señalan el procedimiento para la preparación de muestras. 9.15.1. Toma y procesado de muestras. Los métodos utilizados para la toma y procesamiento de muestras para análisis microbiológico, varía según el producto (material, insumo, ambiente, superficie, agua, etc.), así como de los microorganismos que se investigan. Para tal fin, se utilizan diversos protocolos, sin embargo, es determinante el tamaño y número de muestras que permitan ser representativas de la masa total del producto; a su vez, corresponde una secuencia de acciones que permitan evitar la contaminación microbiana, desde la toma de muestras hasta el respectivo análisis. El protocolo considera, los cuidados desde el material de protección del operador que toma la muestra (bata, guantes, tapaboca, lentes de protección, mascarilla, etc.) así como, de la secuencia que corresponde a la obtención de la muestra, toda vez que considera medidas de asepsia, rapidez en la ejecución y condiciones del envase estéril que corresponde. Debe utilizarse envases de vidrio o de material de acero inoxidable esterilizados, así como todo material que forma parte en la operación de toma de muestra. Se recomienda utilizar frascos de boca ancha y bolsas plásticas estériles, así como anotar la identificación de los mismos utilizando marcado adecuado, anotar fecha y hora de la toma de muestra. Considerar las medidas de protección para el transporte de la muestra al laboratorio, que será lo más rápido posible, en todo caso emplear medidas de protección y refrigeración o congelación que corresponda. Tener en cuenta que una muestra refrigerada no se congela, porque puede morir parte de la carga microbiana, a su vez, 288 congelada la muestra se descongela en refrigeración, tener en cuenta, que cambios bruscos de temperatura alteran el contaje final esperado. En muestras que requieren algún tipo de preparación antes del procesado, se utiliza el medio específico que corresponda, a los fines de homogenizar la muestra para permitir un pipeteado uniforme. Para muestras sólidas, se utiliza un diluyente estéril que puede ser tampón fosfato de Butterfield o agua peptonada al 0,1%; en caso de no ser el apropiado, se obtendrá resultados diferentes a los esperados, toda vez que, se permitirá la multiplicación bacteriana en el medio de dilución antes de la siembra. Fig. 9-6. Preparación de una muestra para análisis de carga microbiana. Fig. 9-6. Preparación de una muestra para análisis de carga microbiana. Fuente: Montville y Mattheus (2009) Para obtener una suspensión homogénea, se introduce la muestra a una bolsa del homogenizador de plástico estéril, se añade el diluyente y la muestra se procesa en un homogenizador stomacher (agitador: adelante/atrás). Una muestra del alimento típicamente de 25 gr. o ml. se coloca a una bolsa estéril que contiene 225 ml. de diluyente estéril se introduce en el homogenizador Stomacher para su homogenización, obteniéndose una dilución de 1:10 (10-1) del alimento conteniendo las bacterias, esta es la dilución inicial, a partir de la cual se continúan en la misma proporción las diluciones deseadas, 10-2, 10-3, 10-4 etc. 9.15.2. Determinación de carga microbiana. Existen diversos métodos, debiendo utilizarse aquel que se corresponda con el tipo de muestra, posible nivel de concentración de la microbiota, microorganismo a investigar, entre otros. 289 9.15.2.1. Utilizando agar de recuento en placa (PCA: Plate Agar Count). Permite conocer el nivel de carga microbiana en una muestra, sin embargo, se puede presentar la coalescencia de algunas colonias (dos o más colonias crecen juntas), así como crecimiento de espaciadores (depredadores); el secado debe ser en ambiente estéril para evitar la extensión de bacterias a consecuencia de la humedad. La alícuota de 0,1 ml. de dilución seleccionada de la muestra se descarga en la placa (superficie del agar) y se extiende uniformemente con una “varilla acodada” o un asa de vidrio. Para el recuento estandard en placa, una alícuota de 0,1 ml. de la dilución adecuada, se introduce en una placa de Petri estéril y se vierte el agar templado fundido (450 C.) estéril en la placa, se mezcla el agar y, la placa se deja solidificar el agar. Se incuba la placa de agar por 24 – 48 hrs. y se cuentan las colonias aisladas denominadas Unidades Formadoras de Colonias (UFC). Este método presenta numerosos inconvenientes que incluyen el tiempo de preparación y deficiencias en la precisión de los resultados. De una dilución de 1:10 si se pipetea una alícuota de 1 ml, se tendrá una dilución de 1:100. En muestras con poblaciones microbianas desconocidas, deben realizarse diluciones extensivas (10-1 a 10-7) antes de sembrar. La dilución debe permitir que en placas de 100 mm. se permita contar entre 30 y 300 colonias. La cifra total de bacterias, se determina multiplicando el número de colonias por el factor de dilución, obteniendo el número de bacterias por gramo de alimento. 9.15.2.2. Técnica de tubos rodantes. Es un método igual al del método de vertido en placa, pero en este caso se utilizan tubos de tampón de rosca en lugar de placas de Petri. Se esterilizan los tubos de ensayo que contengan de 2 a 4 ml de agar de recuento en placa u otro medio que corresponda, el agar fundido se deja enfriar a 450 C. Se añade una alícuota de 0,1 ml de la dilución apropiada de la muestra y el tubo se sumerge en agua fría en posición horizontal haciéndolo rodar, el agar solidificará formando una fina capa en la pared interior del tubo. Los tubos se incuban boca abajo, para evitar que la condensación que pueda formarse cause extensión de las colonias. Es ventajoso el uso de este método, por ser menor cantidad de agar empleado. Para el caso de muestras líquidas (agua u otros diluidos que pueden atravesar fácilmente el filtro) pueden usarse en método de la membrana (poro de 0,45 um), que consiste en retener la carga bacteriana en el filtro y colocar este sobre una placa que contiene el medio de cultivo seleccionado, o utilizarse en recuento directo al microscopio (RMD). 9.15.2.3. Método de la membrana. Este puede utilizarse para determinar carga microbiana del aire; también puede utilizarse para muestras ligeramente viscosas como jugos, leche u otros, siendo requisito básico que pasen la membrana. Existe una diversidad de métodos específicos para una gran variedad de productos, superficies y ambientes que pueden utilizarse. 9.15.2.4. Recuento directo al microscopio (RMD). Es uno de los métodos sencillos y prácticos para estimar el número de bacterias presentes en una muestra, sin embargo, la limitante es que el contaje no distingue entre células vivas y muertas, a su vez, es de escaso valor en alimentos que tienen escasa presencia de microorganismos. 290 Para diferenciar entre células vivas y muertas, actualmente se dispone de colorantes fluorescentes que permiten obtener el recuento total, así como, los microorganismos vivos y muertos, de esta manera, se pueden utilizar solamente las muestras que tienen reducidas cantidades de bacterias. Como desventaja se señala, que con el tiempo se presenta pérdida de fluorescencia, la misma que puede deteriorar a las células bacterianas 9.15.3. Según el metabolismo microbiano. Para estimar la carga microbiana en alimentos, se pueden realizar mediciones del metabolismo de los microorganismos o sus productos metabólicos. Basados en el metabolismo se puede determinar: hidrólisis del almidón, fermentación de azúcares, producción de sulfuro de hidrógeno e indol o reducción del nitrato, etc. Los microorganismos obtienen energía entre otras formas, mediante reacciones de óxido-reducción, donde la fuente de energía se oxida, en tanto el otro compuesto se reduce. Estas reacciones consisten en transferencias de electrones, que pueden ser medidos eléctricamente mediante un potenciómetro, ampliamente conocida como “potencial redox”. El potencial redox puede medirse mediante indicadores (resarzurina y tetrazolium) o colorantes (azul de metileno); la adición de alguno de estos produce transferencia de electrones hacia el colorante o indicador ocasionando cambio de color. La velocidad de cambio de color del indicador, está relacionada con la tasa metabólica del cultivo microbiano de la muestra. A mayor número de bacterias más rápido el cambio de color. Los test de la reductasa pueden ser utilizados en varios productos, con mejores resultados a los recuentos estándar en placa (REP), sin embargo, es limitante para carne cruda, por el elevado contenido de sustancias reductoras propias de la carne. Esta prueba es de amplio uso en productos lácteos, constituye principal análisis de plataforma en la recepción de leche cruda. 9.15.4. Análisis microbiológico de superficies. Las superficies, equipos y herramientas de contacto con carnes y productos cárnicos, deben ser evaluadas con frecuencia, a fin de conocer los niveles de carga microbiana existente, en todo caso, conocer su estado higiénico para evitar la contaminación y consecuencias que acarrean. Existen diversas técnicas, eligiéndose aquella que sea la más representativa: Prueba del hisopo, placa de contacto RODAC (Replicate Organism Direct Area Contact), etc. 9.15.4.1. Prueba del hisopo. Se basa en frotar el área determinada, con un algodón húmedo o un hisopo de alginato de calcio; el área a utilizar se delimita utilizando plantillas con aperturas definidas (1 cm2). La plantilla debe ser esterilizada antes de usarlo. Después del frotado de la superficie a analizar, introducirlo en el tubo de ensayo que contiene el diluyente adecuado y se agita para separar las bacterias. La técnica se facilita con la utilización de hisopos de alginato de calcio, que se disuelven con la adición de hexametafosfato de sodio al diluyente; a su vez, el diluyente inoculado puede ser utilizado en análisis microbiológicos rápidos, así como en los convencionales, como el 291 caso del recuento estándar en placa (REP). La prueba del hisopo es ideal para el análisis de superficies rugosas y desiguales. 9.15.4.2. Placa de contacto (placa RODAC). Se utiliza para superficies irregulares o de difícil acceso. Utiliza placas Petri especialmente diseñadas, de manera que al verter el medio de cultivo el agar sobresale. El agar debe entrar en contacto directamente con la superficie deseada, se cubre la placa e incuba. Un medio de cultivo selectivo, reducirá el crecimiento de bacterias que se podría extender por la superficie de la placa Petri. Este método no es recomendado para superficies muy contaminadas o rugosas. 9.15.4.3. Análisis de superficies de canales y material que tiene contacto. Con tal finalidad, se utiliza el sistema de esponjas. Se pasa una esponja humedecida por el área a analizar, e introduce en el tubo de ensayo o la bolsa plástica estéril que contiene el diluyente, se agita el tubo o la bolsa con el fin de separar las bacterias de la esponja, y se toma una alícuota del diluyente inoculado para utilizar en el REP u otros análisis microbiológicos. Los métodos anteriormente indicados, son los llamados métodos tradicionales; sin embargo, tienen mayor uso los métodos “selectivos”, que pueden contener antibióticos u otros inhibidores que permiten el crecimiento de los microorganismos seleccionados, a su vez, para evaluar carga microbiana en los puntos críticos de control, de los productos en proceso; son de uso cada vez más frecuente, los de nominados “métodos rápidos” para disminuir el tiempo requerido para la identificación de microorganismos presentes. 9.15.5. Interpretación de análisis microbiológicos. Son condiciones de interés sanitario, la temperatura, acidez, oxígeno y nutrientes, que deben existir en el medio de cultivo, para que los microorganismos existentes en la muestra, crezcan y se multipliquen, de manera que según el resultado alcanzado, se pueda realizar la interpretación que corresponda; desde luego es fundamental el conocimiento técnico de la ubicación, toma, manejo, transporte, y tiempo de cultivo de la muestra, para esperar “posibles resultados”, siempre y cuando se siga la ruta establecida en los protocolos respectivos. A continuación, se señala un resumen de los principales sustratos y procedencia de los microorganismos más representativos en alimentos y desde luego en carnes y productos cárnicos: 9.15.5.1. Mesófilos aerobios. Crecen entre 20 – 450 C., requieren de oxígeno; a este grupo también se le conoce como “cuenta total bacteriana” en el informe. Esta carga microbiana siempre estará presente en el sustrato (carnes, superficies, equipos, vestido, etc.), toda vez que no son estériles y según el contaje se establecen los márgenes de contaminación. 9.15.5.2. Grupo coliformes. La presencia de este grupo, “desenmascara” malas prácticas higiénicas, algunos son de origen intestinal y otros provienen de materia orgánica líquidas o solidas: vegetales, legumbres, frutas, aguas aparentemente limpias, residuales, superficies de trabajo, equipos, herramientas, suelo, restos de alimentos, coberturas y muchos otros más. Dentro de las técnicas más comunes, se encuentra el recuento directo por microscopia de fluorescencia, así como los procedimientos basados en diluciones en serie, haciendo 292 crecer microorganismos en medios de cultivo sintéticos sólidos o líquidos, como el recuento en placa de Unidades Formadoras de Colonias (UFC) o la estimación por el método del Número Más Probable (NMP). Este método puede ser aplicado para la determinación de microorganismos aerobios y anaerobios. Los Coliformes Fecales son un subgrupo de los Coliformes totales, capaces de fermentar la lactosa a 44º C en vez de 37 ºC como lo hacen los totales. Aproximadamente el 95% del grupo de los Coliformes presentes en heces, están formados por Escherichia coli y ciertas especies de Klebsiella. Ya que los Coliformes Fecales, se encuentran casi exclusivamente en las heces de los animales de sangre caliente, se considera que reflejan mejor la presencia de contaminación fecal. Éstos últimos se denominan termotolerantes por su capacidad de soportar temperaturas más elevadas. Esta es la característica que diferencia a Coliformes Totales y Fecales. La capacidad de los Coliformes Fecales de reproducirse fuera del intestino de los animales, es favorecida por la existencia de condiciones adecuadas de la materia orgánica, pH, humedad. Desde hace mucho tiempo se ha utilizado como indicador ideal de contaminación fecal; su presencia se interpreta como existencia de microorganismos patógenos productores de enfermedades. 9.15.5.3. Estaficolocos. Si en un análisis microbiológico, utilizando los medios de cultivo que corresponda se determina St. aureus y se cuantificas su presencia, la fuente de contaminación es el hombre, porque es parte de la flora normal que tiene el ser humano. 9.15.5.4. Bacilos. Si en un análisis microbiológico, utilizando los medios de cultivo que corresponda, se determina Bacillus cereus y se cuantifica su presencia, la fuente de contaminación es debido a malas prácticas higiénicas, ya que este microorganismo es de origen saprofito y su presencia en alimentos es frecuente. 9.15.5.5. Salmonela. Si en un análisis microbiológico, utilizando los medios de cultivo que corresponda se determina Salmonella, (presencia/ausencia en 25 gr.), la fuente de contaminación puede encontrarse en animales enfermos o asintomáticos, lo cual es debido a malas prácticas higiénicas, ya que este microorganismo es de origen saprofito y su presencia en alimentos es frecuente. Las casusas de contaminación por salmonellas, pueden deberse a: carne contaminada, el manipulador está enfermo o es portador asintomático, contaminación cruzada (utensilios, manos, comida, etc.), o por contaminación directa. 9.15.5.6. Clostridios. El Clostridium botulinum, es un microorganismo anaerobio saprófito, se encuentra en el suelo o en el ambiente, alimentos procesados principalmente enlatados: estufadas, abolladas, infladas, sin etiquetas, sin fecha de caducidad, etc. El efecto patógeno está en las toxinas generadas por estos microorganismos. Para su detección se usan pruebas biológicas, cromatográficas, u otras. 293 9.15.5.7. Shiguelas. En las Shiguellas su vehículo de trasmisión son las aguas negras, carnes crudas, frutas y verduras no lavadas, deficiencias de lavado, agua cruda, procedentes de portadores asintomáticos, etc. Si en el análisis microbiológico aparece estos microorganismos, el agente causal sería algunos de los agentes mencionados. 9.15.5.8. Hongos y levaduras. Los hongos y levaduras indican la edad del alimento, su contaminación es ambiental y el hombre: manos, ropa, uñas, etc. Su crecimiento depende de la cantidad de humedad del alimento o del lugar donde se almacena. Los hongos producen micotoxinas, acrotoxinas, flavotoxinas entre otras, cuyas consecuencias pueden presentarse a largo plazo. 9.15.5.9. Parásitos. La carne procedente de animales beneficiados que presente parásitos en el tejido muscular, pulmones, riñones, hígado, cerebro, etc. es señal clara de deficiencias de la crianza, manejo, alimentación, así como deficiencias en los programas sanitarios. Teniendo en cuenta la guía de movilización, se ubican los lugares de procedencia del ganado y se toman las precauciones del caso para las diferentes especies domésticas de consumo, a los fines de acentuar la vigilancia sanitaria en el centro de beneficio, se examina tanto canal/carcaza, cabeza y como órganos comprometidos, así como, se evalúa el destino final. 9.16. Calidad sanitaria de carnes y productos cárnicos. Se evalúa principalmente mediante análisis microbiológicos, a través de los llamados “grupos indicadores”, resultados que señalan el tipo y cantidad de carga bacteriana que está en las carnes y productos cárnicos. Los niveles de contaminación microbiana de: bacterias, hongos y levaduras; así como de infestación: cisticercosis, hidatidosis, teniasis, y otros, se encuentran normados y reglamentados por los organismos de control. Tabla 9-5 Determinación del microorganismos y método de análisis utilizado para carne fresca. Información adicional, Cap. X. Tabla 9-5 Determinación del microorganismos y método de análisis utilizado para carne fresca. Criterio complementario: ______________________________________________________ Determinación Criterio microbiológico Método de Análisis Recuento de Aerobios I ICMSF o equivalente Microorganismos Mesófilos/g n=5 c=3 m=106 M= 107 de los Alimentos – Vol I – Técnicas de análisis microbiológicos – Parte II – Enumeración de microorganismos aerobios mesófilo s – Recuento en placa placa. 294 Recuento de E. coli/g n=5 c=2 m=100 M=500 ICMSF o equivalente Bacterias coliformes Recuento de Staphylococcus n=5 c=2 m=100 M=1000 ICMSF o equivalente. aureus coagulasa positiva /g Staphylococcus aureus – Recuento s esafilococos coagulasa positivos. Criterio obligatorio Salmonella spp n=5, c=0, Manual de Bacteriología Analítica de FDA Ausencia en 10 g. (AM) Capítulo 5 Salmonella o equivalente E. coli O157:H7/NM n=5, c=0, USDA-FSIS Ausencia en 65 g Guía de Laboratorio de Microbiología _____________________________________________________________________________ Fuente: Mossel et al (2006) 9.17. Protocolos de métodos microbiológicos En base a las normas microbiológicas establecidas por la AOAC (Association of Official Anaytical Chemists), FDA (Federal Drug Administration),(Códex Alimentarius y otros organismos, cada uno de los países de la comunidad internacional ha adaptado, actualizado y desarrollado sus propias normas y protocolos específicos para cada alimento o grupo de alimentos, teniendo en cuenta los intereses comerciales, importación y/o exportación de alimentos y otros, como la protección higiénico- sanitaria, enfermedades trasmitidas por alimentos, condiciones de empaques y medios de transporte, de conservación y manejo de temperaturas y tiempo de vida útil que permiten mantener calidad e inocuidad de alimentos. La AOAC es la norma de referencia para la comunidad internacional, así, desde 1884, AOAC INTERNATIONAL ha garantizado la capacidad de los científicos analíticos para tener confianza en sus resultados a través de la adopción de métodos como AOAC® Official Methods SM. Los métodos oficiales de análisis de AOAC INTERNATIONAL son una fuente internacional de métodos, en la que los científicos de todo el mundo contribuyen con su experiencia al desarrollo de normas, de desarrollo de métodos y la evaluación y revisión sistemática de métodos. Es la colección más completa de métodos químicos y microbiológicos disponibles en el mundo, y muchos métodos dentro del compendio tienen una notación que indica su adopción, como métodos de referencia internacional armonizados por la Organización Internacional de Normalización (ISO), la Federación Internacional de Lechería (IDF), la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) y la Comisión del Codex Alimentarius (2019). 9.18. Criterios microbiológicos en carnes y productos cárnicos. 295 Estas tienen por finalidad, establecer las condiciones microbiológicas de calidad sanitaria e inocuidad que deben cumplir los alimentos y bebidas en estado natural y procesados, aptos para el consumo humano. Cada país establece las normas sanitarias relacionadas a la determinación de carga microbiana en alimentos, en este caso carnes y productos cárnicos, a los fines de evaluación, regulación y control. Cuadro 9-1. Criterios microbiológicos para el grupo de alimentos carnes y productos cárnicos. Cuadro 9-1. Criterios microbiológicos para el grupo de alimentos carnes y productos cárnicos. 296 297 Fuente: RM No591-2008-MINSA. 9.19. Métodos microbiológicos rápidos. Es indispensable disponer de información básica del microorganismo en investigación, a los fines de identificar las características únicas que pueden permitir su identificación rápida. Constituye característica indispensable establecer el nivel de precisión del método, reflejado en la sensibilidad del test para detectar números bajos del “microorganismo diana”, (estudio de microorganismos, al servicio de la biomedicina), para diferenciarlo de otros microorganismos; generalmente, esos otros microorganismos corresponden a especies del mismo género. Un resultado “falso negativo” ocurre cuando un test no detecta un “patógeno diana” que está presente en el cultivo; se denomina como un “falso positivo” cuando en el cultivo se detectan microorganismos, que en realidad no se encuentran en el cultivo. Un test rápido, debe ser lo más sensible posible al microorganismo investigado, y el límite de detección lo más bajo posible. El criterio para organismos causantes de enfermedades es de < 1 célula por 25 g. de alimento. En esencia, el desarrollo de métodos rápidos tiene como objetivo, reducir el tiempo requerido para alcanzar resultados precisos en relación a los métodos convencionales, comparativamente, puede corresponder a resultados de 8 horas en un método rápido, comparado con 1, 2, 3 o más días que tardan los métodos convencionales. En la última década, los tiempos se han ido reduciendo por las exigencias que la industria requiere, obtener resultados instantáneos es el fin y objetivo final. Otro objetivo, que conduce al desarrollo de métodos rápidos, es el tamaño y número de muestras que se procesan, lo cual conduce a la automatización de los análisis, para que los resultados presenten resultados significativos, no solo de presencia/ausencia sino de identificación de microorganismos patógenos, así, muchos métodos han adaptado el uso de placas microtiter (96 pocillos) que pueden realizar numerosos tests para una 298 única muestra, o pueden ser utilizados para realizar múltiples muestras simultáneamente. Adicionalmente, constituyen ventajas del uso de métodos rápidos, la velocidad, precisión de resultados y costos que representa la inversión en personal especializado, compra de equipos sofisticados, mantenimiento, reactivos y eliminación de deshechos; contrastando con los servicios de contrata de terceros, que garantiza seguridad y oportunidad, en ambos casos es relevante la evaluación de costos. Un método de análisis rápido debe ser fácil de realizar, de operar e interpretar los resultados, desde luego, debe adecuarse a la matriz del alimento que se analiza, porque en muchos casos, los componentes de los alimentos influencian e interfieren en los resultados y rendimiento del test, por tanto, se requiere múltiples ensayos para alcanzar su validación. Finalmente, ser aceptado por la industria y los organismos gubernamentales de control. Los organismos internacionales que validan la efectividad de los métodos para alimentos son: La Organización Internacional para la Normalización y la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (Association of Official Analytical Chemists: AOAC). Otros organismos internacionales no validan los métodos: La Administración de Drogas y alimentos (Food and Drug Administration: FDA) y el Departamento de Agricultura de EE. UU (USDA), estos organismos resumen métodos estándar utilizados por cada organización. La AOAC publica el Manual Analítico Bacteriológico de la FDA, y el Servicio de Inocuidad e Inspección de Alimentos de USDA, publica la Guía de Laboratorio Microbiológico. La AOAC internacional proporciona servicios como tercer examinador de rendimiento, más ampliamente reconocidos y utilizados por los fabricantes de kits de análisis. La AOAC utiliza dos programas: El programa de estudios colaborativos y el programa de verificación por pares, en la validación de ensayos químicos y microbiológicos diseñados para el análisis de alimentos, siendo el primero más riguroso. Después de 3 años de uso por la comunidad científica, los métodos son aptos para ser aprobados y recibir la autorización final para su utilización a todo nivel, principalmente por las industrias de alimentos. ________________________________ BIBLIOGRA CONSULTADA AOAC. Métodos Oficiales de Análisis de AOAC International – 20A Edición, 2016. Alcántara, Marcela de; Lobo de Morais, Isabela Cistina; Matos Cyllena de; Corrêa de Souza Orelas da Cunha. 2012. Principais Microrganismos envolvidos na deterioração das 299 características sensoriais de derivados cárneos. Revista Brasileira de Higiene e Sanidade Animal. Vol. 6, Nro. 1. Bartles, H. 1971. Inspección veterinaria de la carne. Ed. Acribia, Zaragoza. España. Burgeois, C. M. y Larpent, J.P. 1995. Microbiología Alimentaria. Editorial Acribia, Zaragoza España. Bibed Ray y Arun Bhunia 2010. Fundamentos de Microbiología de Alimentos. McGraw- Hill Interamericana de España S.L. Carrillo L. y Audisio, M. 2007. Manual de microbiología de los alimentos. San Salvador de Jujuy. Argentina. Código Alimentario Argentino. Decretos 815/1999 y 4238/1968. Comisión Nacional de Alimentos. CONAL, Argentina. Comisión del Codigus Alimentarius PROGRAMA CONJUNTO FAO/OMS SOBRE NORMAS ALIMENTARIAS COMITÉ DEL CODEX SOBRE ADITIVOS ALIMENTARIOS 51.ª reunión. (2019). Comision Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos (ICMSF), 2006. USA. Compendio de Normas Peruanas. Auspicia INOCUA. Lima, Perú. Federal Drug Administration (FDA) 2017. White Oak unincorporated, Maryland. USA. Herranz Sorribes. C. 2008. Métodos rápidos y automatización en microbiología alimentaria. Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria (VISAVET). Universidad Complutense de Madrid. España. Mendoza, G. S. 2003. Historia de la Microbiología de los Alimentos y su Desarrollo en Latinoamérica. En: Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología. Vol 23 nro.1. Caracas. Montville, Thomas J. y Matthews, Karl R. 2009. Microbiología de los Alimentos. Introducción. Editorial Acribia. Zaragoza, España. Mossel, David A.A.; Morena García Benito y Struijk Corry R. 2006. Microbiología de los Alimentos. Editorial Acribia, Zaragoza. España. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. ROMA. Price & Schiweigert 1971. Ciencia de la carne y de los productos cárnicos. Editorial Acribia. Zaragoza, España. Resolución Ministerial Nro. 591-2008- MINSA. Norma Sanitaria que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano. Lima, Perú. 300 Roberts, D.; Hooper, W. y Greenwood, M. 2000. Microbiología Práctica de los Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza España. Yousef, A.E. y Carlstron, C. 2006. Microbiologia de los Alimentos. Manual de Laboratorio. Editorial Acribia. Zaragoza – España. ---------------------------------------------------------------------- 301 CAPITULO X 10. CALIDAD, HIGIENE E INOCUIDAD DE LA CARNE Y PRODUCTOS CARNICOS 10.1. Definiciones y alcances. Según la OPS/OMS Calidad de los alimentos. Conjunto de propiedades y características que satisfacen las necesidades nutricionales, así como hacen aceptables los alimentos al consumidor. Control de calidad de alimentos. FAO (1992). Puede considerarse una combinación de sistemas, procedimientos, actividades, instrucciones e inspecciones de la administración para controlar y mejorar la calidad de la actividad realizada. Garantía de calidad. Es el sistema de actividades que da a la administración, la confianza en que los sistemas de control de calidad están instalados y son capaces de producir resultados analíticos de la máxima calidad. Seguridad alimentaria. Conjunto de acciones técnicas, económicas, ambientales y sociales relacionadas con la producción y abastecimiento de alimentos, para cubrir las necesidades oportunas y sustentables en alimentación, nutrición, salud y bienestar. Higiene de los Alimentos. Según el Codex Alimentarius (2019), los principios generales de higiene de los alimentos se soportan en las Buenas Prácticas Agropecuarias (BPA) y en las Buenas Prácticas de Manipulación (BPM), las que se aplican a toda la cadena alimentaria, desde la producción primaria hasta el consumidor final, y establecen las condiciones higiénicas necesarias para producir alimentos inocuos y saludables. La OMS colabora estrechamente con la FAO, con la Organización Mundial de Sanidad Animal (OIE) y con otras organizaciones internacionales, para garantizar la inocuidad de los alimentos a lo largo de toda la cadena alimentaria, desde la producción hasta el consumo. Inocuidad de alimentos. Establece las acciones encaminadas a garantizar la máxima seguridad posible de los alimentos. Los Estados Miembros de la OMS, seriamente preocupados, adoptaron en el año 2.000 una resolución en la cual se reconoce el papel fundamental de la inocuidad alimentaria para la salud pública. Las disposiciones de la OMS (2.007), en relación a inocuidad de los alimentos, se transcriben a continuación: El acceso a alimentos inocuos y nutritivos en cantidad suficiente es fundamental para mantener la vida y fomentar la buena salud. Los alimentos insalubres que contienen bacterias, virus, parásitos o sustancias químicas nocivas causan más de 200 enfermedades, que van desde la diarrea hasta el cáncer. 302 Se estima que cada año enferman en el mundo unos 600 millones de personas – casi 1 de cada 10 habitantes – por ingerir alimentos contaminados y que 420.000 mueren por esta misma causa, con la consiguiente pérdida de 33 millones de años de vida ajustados, en función de la discapacidad. Los niños menores de 5 años soportan un 40% de la carga atribuible a las enfermedades de transmisión alimentaria, que provocan cada año 125.000 defunciones en este grupo de edad. Las infecciones diarreicas, que son las más comúnmente asociadas al consumo de alimentos contaminados, hacen enfermar cada año a unos 550 millones de personas y provocan 230.000 muertes. La inocuidad de los alimentos, la nutrición y la seguridad alimentaria están inextricablemente relacionadas. Los alimentos insalubres generan un círculo vicioso de enfermedad y malnutrición, que afecta especialmente a los lactantes, los niños pequeños, los ancianos y los enfermos. Al ejercer una presión excesiva en los sistemas de atención de la salud, las enfermedades transmitidas por los alimentos obstaculizan el desarrollo económico y social y perjudican a las economías nacionales, al turismo y al comercio. En la actualidad, las cadenas de suministro de alimentos atraviesan numerosas fronteras nacionales. La buena colaboración entre los gobiernos, los productores y los consumidores, contribuye a garantizar la inocuidad de los alimentos. El control de calidad, higiene e inocuidad para carnes y productos cárnicos, en su contexto integral comprende las BPA, BPM, medidas higiénico-sanitarias, manejo del ganado a los centros de beneficio, obtención de carnes, procesos, conservación, distribución y consumo, haciendo énfasis en que la importancia es mayor por tratarse de carnes y productos cárnicos, considerados “muy perecibles”; se deterioran, descomponen y desnaturalizan, a medida del tiempo que trascurre en ausencia de medidas de conservación y tratamiento térmico adecuado, generando desde trastornos digestivos ligeros, hasta severas infecciones e intoxicaciones al consumidor. La alimentación del hombre es dependiente de las carnes y sub productos de los animales domésticos y no domésticos (caza y pesca) proveedores principales de la proteína, sustrato esencial, el que complementado con la proteína vegetal, grasas (aceites), carbohidratos entre otros, soportan la existencia del hombre. Cuando se producen alteraciones en la provisión de carnes y sub productos a consecuencia de enfermedades zoonóticas en alguna parte del mundo, constituyen “alarmas” generalmente regionales, nacionales e internacionales en procura de su control y erradicación. 303 Así, en el 2009-10 se originó una pandemia de gripe aviar, a consecuencia de la infección, de una variante de la cepa A(H1N1), con material genético proveniente de una cepa aviaria, dos cepas porcinas y una humana que sufrió una mutación y dio un salto entre especies (o hetero contagio) de los cerdos a los humanos, para después permitir el contagio de persona a persona, indicándose que cuando las condiciones son favorables, con frecuencia los agentes causales, modifican su genoma y se adaptan a nuevas condiciones ambientales. En 2019, procedente de Wham (China) se extiende a nivel mundial la pandemia generada por un CORONAVIRUS (covid-19). Los resultados de su propagación y consecuencias mortales están atentando la vida del hombre sobre la tierra. Es prematuro dimensionar los resultados, pero al parecer inteligencia artificial de imposición son el origen y factor desencadenante, donde competencias extremas tienden a imponerse para el dominio del universo. La constante investigación, el desarrollo de la ciencia y la tecnología, buscan modificar los genomas de los agentes causales (bacterias y virus) a los fines de controlar, destruir y erradicar esta carga patógena, por que constituyen una amenaza creciente a la existencia del hombre, animales y la convivencia natural entre ellos, razones suficientes para considerar en la presente estudio, la inseparable relación que existe entre producción, higiene-sanidad, calidad e inocuidad de alientos, en este caso, carnes y productos cárnicos. 10.2. Identificación de la carne. Por las características organoléptica: forma, color, olor, sabor, terneza, y otras, se identifican las carnes de las especies de animales domésticos de mayor consuno: vacuno, porcino, ovino, caprino y aves, haciendo imposible sustituirlos por otras especies biológicas, cuando las canales/carcazas se presentan enteras y/o despiezadas, siendo la identificación anatómica el principal soporte, excepto cuando se presenten en porciones menores a la cuarta parte de una canal o carne deshuesada. Los diversos países disponen de legislación específica para cada especie animal, en cuanto a clasificación de canales según su categoría: 1era., 2da, 3ra, en otros casos A, B y C; en otros: excelente, selecta superior, etc.; constituyendo fraude la alteración intencional de estas categorías; en igual sentido incurren, cuando se trata de carnes y productos cárnicos con variaciones en la presentación, envasado, etiquetado, etc., alteraciones que pueden atentar contra la salud pública con repercusión económica. Otros fraudes se presentan, al sumergir en agua, agua salada y otros, canales/carcazas inmediato al beneficio, o sangre, en este último caso, para mejorar la presentación de carnes pálidas, e incurrir en ganancia de peso y precios. También se dan casos al sustituir canales procedentes de animales sacrificados de emergencia o muertos con anterioridad. Estas carnes son inaptas para consuno por presentar vasos sanguíneos llenos de sangre de color oscuro y elevada contaminación microbiana; se observa que fue alterada su maduración o esta no existió. 304 Estas carnes se caracterizan por presentar pH superior a 6.5 y elevadas tasas de sangre residual, las pleuras pueden estar teñidas de sangre rojo sucio; los órganos están congestionados y mayor tamaño que los animales bien desangrados. También puede tratarse de canales de animales anteriormente señaladas, en los que no se presentó “rigidez cadavérica”, por tanto, son fraudes que corresponden a decomiso, constituyendo grave falta contra las normas de inspección de carnes y como tal, una manipulación criminal que atenta contra la salud pública. Tabla 10 - 1. Características de la carne y grasa utilizados en la identificación de las especies animales. Tabla 10-1. Características de la carne y grasa utilizados en la identificación de las especies animales. ______________________________________________________________________ Característica Determinación Constitución anatómica de la carne, huesos y órganos. Sensorial Color y consistencia de la grasa de la canal. Sensorial Color y sabor de la carne y de la grasa. Sensorial Proteínas específicas de la especie o grupo (carne cruda). Serológica con antisueros a Enzimas con estructura propia de la especie: Separación Estearasas o lactatodeshidrogenasas. l electroforética (extracto de carne cruda). Fracciones con hemoglobina con estructura propia Separación de la especie (carne cruda y calentada, mezclas de Electroforética carne). Indices físico-químicos de grasa: punto de fusión, Físico-química. densidad, índice de refracción, índice de iodo, etc. ___________________________________________________________________ Fuente: Prandl, et al (1994) Los fraudes también pueden presentarse en la categorización de los cortes de carne (sustitución de unos mejores por otros de menor categoría) en animales de la misma especie. Alteraciones de identificación y clasificación de la especie animal, corresponden a “fraudes” que están penalizados en legislaciones de los diferentes países, porque van 305 en detrimento de la calidad de la canal y/o de la carne que se comercializa, enteras o en partes. Existen análisis inmunológicos rápidos (test de ELISA) que garantizan la identificación de las especies de las que proceden; sin embargo, tienen limitantes para su aplicación rutinaria al justificar los costos que representan. 10.3. Control de calidad de carne y productos cárnicos En términos genéricos, “calidad” es un nivel de excelencia. Los métodos tradicionales de evaluación de calidad de alimentos y por añadidura de carnes y productos cárnicos, comprenden: análisis sensoriales, físico-químicos, microbiológicos, nutricionales y sanitarios entre otros, sin embargo, un buen número de estos tienen limitada aplicación práctica, por la magnitud de recursos requeridos en su equipamiento e implementación, lento proceso y resultados tardíos. En las últimas décadas, en base a la investigación y aplicación tecnológica, se han desarrollado equipos, herramientas y métodos rápidos, que permiten alcanzar resultados inmediatos, acorde con las necesidades de los procesos “en línea”, principalmente de la gran industria. 10.3.1. Calidad sensorial. Mediante nuestros órganos sensoriales tomamos contacto con el medio en que nos rodea, apreciamos, valoramos, cuantificamos, es decir, hacemos evaluaciones proximales así, mediante la vista (visión) se puede determinar: colores, tamaños, formas, etc.; mediante el tacto (palpación): consistencia, tamaño, forma, peso, etc.; mediante el gusto (sabores): salado, acido, amargo, dulce, etc. y mediante la audición sonidos: agudos, medios, graves, etc. Los órganos sensoriales generalmente asocian e integran respuestas, cuya apreciación, continuidad y práctica constante, determinan resultados confiables; así para la evaluación de canales/carcazas, los centros de beneficio deben disponer de un “Laboratorio de Inspección de Carnes”. Es práctica constante realizar y definir resultados confiables mediante evaluaciones sensoriales, sin embargo, debe disponerse de equipos y herramientas de apoyo, para confirmación y garantía de los dictámenes finales. Otro aspecto como característica sensorial, es la valoración positiva que presenta la carne tierna procedente de animales jóvenes, una atractiva coloración rosada en carnes frescas y cuando han recibido tratamiento térmico: jugosidad durante la masticación, sabor y aroma característicos, que contribuyen a la buena degustación y aceptación sensorial. Para la evaluación de control de calidad de alimentos y de estos carnes productos cárnicos en proceso y terminados, se recurre a métodos de aplicación técnica y científica; así para evaluación sensorial, se utilizan paneles de degustación, asociados a estadística paramétrica, para determinar cantidades muestrales representativas, obtener promedios, rangos, desviación standard, coeficiente de variación y análisis de 306 varianza, cuyos resultados confiables son utilizados con preferencia, en el mercadeo de alimentos preparados y listos para consumo. La industria de alimentos a consecuencia de la elevada inversión para personal especializado y equipamiento de un “Laboratorio de control de calidad” en general, terceriza los servicios a empresas especializadas. 10.3.2. Calidad físico-química. Corresponde a evaluaciones con precisiones que exceden a la valorización sensorial, por tanto, se utilizan métodos, equipos y herramientas para obtener resultados confiables según el nivel tecnológico requerido. Para realizar los protocolos correspondientes, se debe recurrir al AOAC u otras normas autorizadas, que garanticen resultados confiables para la determinar calidad físico- química en carnes y productos cárnicos; sin embargo, los resultados deben tener aplicación práctica por la repercusión económica que representan. Parámetros físicos: determinación de peso, color, olor, sabor, aroma, terneza, formas, presentación, entre otros. Parámetros químicos: determinación de humedad, cenizas, proteína, grasas, carbohidratos, actividad de agua (Aw), temperatura, pH, alcalinidad, etc. Como métodos micro analíticos y cromatográficos: determinación de aminoácidos, ácidos grasos, vitaminas, enzimas, toxinas, etc. utilizando espectrofotometría, cromatografía de alta resolución y de masas, reacciones antígeno – anticuerpo, entre otros. 10.3.3. Calidad microbiológica y parasitaria. Se determina, evaluando de los niveles de carga microbiana beneficiosa, deteriorante y patógena en este caso, de carnes y productos cárnicos. Cap. IX. Cierta carga microbiana produce beneficios al hombre como “starters” (iniciadores), probióticos, fermentadores se mezclan con la carne, donde se multiplican exponencialmente, estos iniciadores pueden ser, ciertas porciones de carne, así como mohos y levaduras liofilizados, todos ellos utilizados para elaborar productos fermentados. Otros microorganismos deteriorantes, producen alteración de los alimentos, depreciación del valor comercial y pérdidas económicas, con frecuencia corresponden a fases intermedias al desencadenamiento de enfermedades. Finalmente, los microorganismos patógenos, que al crecer y multiplicarse y/o ingestión de sus toxinas, ocasionan enfermedades, como las producidas por: coliformes fecales, estafilococos, salmonellas, clostridios, proteus, etc. La alteración de las carnes y productos cárnicos, como consecuencia del elevado nivel de carga microbiana o sus toxinas, ocasionan en el consumidor, infecciones e intoxicaciones que pueden ser mortales cuando el tratamiento no es oportuno. Asociado a calidad microbiológica, se consideran las infestaciones de carnes por parásitos o sus huéspedes intermedios: cisticercosis, fasciolasis, coenurosis, campilobacteriosis, cisticercosis, sarcocistosis, parasitosis renales, pulmonares y muchos 307 otros más. La presencia y cantidad de estos parásitos en carnes y productos cárnicos, corresponde a la evaluación de la calidad sensorial en el centro de beneficio, para casos indeterminados se debe recurrir al uso de herramientas y equipos de apoyo entre ellos los correspondientes a análisis microbiológicos, utilizando “métodos rápidos” cuando la situación lo amerite. Utilizando métodos tradicionales, se determinan aerobios mesófilos, coliformes totales, fecales y E. coli, salmonella, estafilococos, bacilos, clostridios, enterococos, proteus, campylobacter y muchos otros muchos; sin embargo, el tiempo utilizado para la obtención de resultados es de alrededor de tres veces más que los alcanzados por métodos de “análisis rápidos”; estos últimos, permiten resultados microbiológicos confiables y de utilización práctica, como en el caso de productos de proceso “en línea” propio de la gran industrias de productos cárnicos. Agua, el insumo más importante para limpieza, higiene y sanitización en alimentos, tiene particular importancia, en cuanto permite eliminar contaminantes asociado con agentes de limpieza, a su vez, constituye un medio de contaminación cuando no es potable o se utiliza inapropiadamente. Los principales análisis en agua son: coliformes totales, fecales y E. coli, shiguela, entomaebas, etc. en cuanto a carga microbiana; pero también, mediante análisis microanalíticos, espectrofotométricos y cromatográficos, se determina conductividad, dureza, alcalinidad, metales pesados, insecticidas, pesticidas, conservantes, antibióticos, etc., cuyos resultados en los niveles permitidos, constituyen garantía de calidad. Así mismo, en los niveles permitidos de carga microbiana se encuentra en el medio ambiente, infraestructura, personal, equipos, materiales, herramientas, vestuario, envases y otros que están en contacto o pudieran estar en la cadena de producción, conservación, transporte y utilización de carnes y productos cárnicos. Se admite que el agua/hielo, son los únicos componentes naturales de la carne fresca, refrigerada o congelada; cualquier componente adicionado, modifica la estructura natural de la carne. Cuando se adiciona a la carne cloruro de sodio (sal), nitratos y nitritos (sales de cura), fosfatos, ascorbatos, eritrorbatos, emulsificantes, estabilizantes, gelificantes, colorantes, condimentos, y aditivos entre otros, son considerados productos cárnicos. Como las carnes y productos cárnicos son productos “muy perecibles”, a consecuencia del crecimiento y desarrollo de gérmenes deteriorantes y patógenos, se establecen medidas de prevención del crecimiento, mediante cultivo de los denominados microrganismos “indicadores” de calidad microbiológica, permitiendo ahorrar tiempos, materiales, medios y recursos económicos. 10.3.4. Calidad nutricional. La carne es elemento esencial en la alimentación del hombre, proporciona a nuestro organismo gran cantidad de nutrientes: agua entre un 60 – 80 % de su peso; posee entre el 20 – 25 % de proteína, la que proviene básicamente del tejido muscular, esta proteína biológica contiene los aminoácidos 308 esenciales que el organismo humano requiere ingerir diariamente. Las proteínas de las carnes soportan estos nutrientes esenciales, sin embargo, los tejidos blandos de los sub productos animales, también tienen un buen nivel de nutrientes por lo que deben tenerse cuenta para su consumo, a su vez, representan menor valor económico. Otros componentes de la dieta del hombre lo constituyen los vegetales, siendo las leguminosas las que incorporan también proteína, sin embargo, de menor contenido proteico (menor nivel de aminoácidos esenciales); a su vez, carbohidratos, grasas (aceites), vitaminas y minerales son indispensables en una dieta balanceada que debe ingerir diariamente el hombre. En cuanto a la caracterización del valor nutricional de la carne magra de bovino, (igual para toda especie de animal doméstico), se presentan variaciones, en cuanto a la cantidad de un mismo nutriente, por la influencia de la región geográfica, tipo de animal, raza, edad, sexo, alimentación, sistema de crianza. Así mismo, debe señalarse que la variación de los nutrientes puede presentarse entre canales/carcazas, así como en cortes de una misma canal. La valorización de la carne bovina está estrechamente ligada a su valor nutricional y funcional, básicamente debido a su importancia en la dieta, así como características tecnológicas (condiciones para proceso). Los criterios que definen la calidad de la carne bovina, hacen referencia a su valor nutritivo en cuanto al aporte de vitaminas, proteínas y otros micronutrientes que lo conforman. La calidad nutricional de la carne, se asocia a aquella que presenta adecuadas propiedades funcionales para la transformación en productos cárnicos o que asegura su vida útil en el tiempo bajo refrigeración. En términos alimentarios, relacionado con el aspecto nutricional, en los últimos años, tanto en los países desarrollados como en desarrollo, se ha centrado la preocupación en las enfermedades asociadas a las carencias y excesos alimentarios y alteraciones nutricionales, así, la obesidad, el accidente cerebrovascular (ACV) y el cáncer, son temas de gran interés por la morbimortalidad que producen. Los ACV se asocian usualmente a altos niveles de colesterol sanguíneo, lo que ha llevado a recomendar la disminución del consumo de grasas animales, aun cuando un porcentaje importante de infartos ocurren en ausencia de hiperlipidemias. La carne es un alimento de fácil digestión y una excelente fuente de proteínas de alta calidad. La carne vacuna es un alimento clave dentro de una dieta variada y equilibrada, ya que contribuye con un aporte de proteínas de alto valor biológico (20 g. de proteínas por 100 g. de producto), de minerales (hierro hemínico de fácil absorción, yodo, zinc, selenio) y vitaminas del grupo B, especialmente B2 y B12. La ingestión dietética diaria de proteínas proporciona la materia prima necesaria para el crecimiento y regeneración de tejidos del cuerpo y ayuda a estimular el sistema de defensas. La carne es una fuente esencial para algunos micronutrientes debido a que es la única fuente o por la mayor disponibilidad de algunos de sus micronutrientes. Así, 309 dos de los micronutrientes requeridos se encuentran solamente en la carne, estos son las vitaminas A y B12. El contenido vitamínico de la carne varía según la edad del animal; así, la de ternera es más rica en el complejo B que la carne de buey, especialmente en B2. La vitamina B12 es muy importante en la formación de hemoglobina (proteína que transporta el oxígeno a todas las células del organismo). Su deficiencia origina un tipo de anemia, así como alteraciones mentales. La carne se caracteriza por tener una mayor disponibilidad de hierro, en forma de hierro hemínico, comparado al hierro provenientes de plantas. La ingestión de 100 g de carne aporta al organismo de 170 a 230 Kcal, dependiendo de la cantidad de grasa intramuscular. Debido a la relación existente entre ingesta de grasa y enfermedades coronarias asociadas, se debe consumir con moderación prestando especial atención a su composición en ácidos grasos. La grasa es también el componente responsable del sabor de la carne bovina. Está compuesta de diversos tipos de ácidos grasos: saturados (AGS), monoinsaturados (AGMI) y poliinsaturados (AGPI), las que pueden estar presente en la carne, como grasa intermuscular (entre los músculos), grasa intramuscular (marmoreado o veteado, dentro de los músculos) y grasa subcutánea (debajo de la piel). El contenido de grasa de la carne roja es variable, dependiendo del tipo de carne, el corte y del grado de recorte. En algunos países, la carne con bajo contenido de grasa es clasificada como carne magra; cada país establece el nivel de grasa que debe tener la carne magra, así, es menor del 5% en Uruguay La grasa de la carne bovina, como cualquier otra grasa, es la mayor fuente de energía, pero provee, además, nutrientes esenciales tales como vitaminas liposolubles y ácidos grasos esenciales. Debido a la relación existente entre ingesta de grasa y enfermedades coronarias asociadas, se debe consumir con moderación prestando especial atención a su composición en ácidos grasos. El perfil de ácidos grasos está determinado por las proporciones relativas en las que cada uno de los ácidos grasos está presente. Los diferentes ácidos grasos ejercen diversos efectos sobre el nivel de colesterol sanguíneo, algunos de ellos son beneficiosos y otros adversos, por lo cual es importante, desde el punto de vista nutricional, conocer el perfil de ácidos grasos de la grasa de la carne bovina. La carne roja magra, en general, contiene proporciones similares de AGMI y AGS, pero se han observado variaciones según el tipo de animal. El perfil de ácidos grasos de la carne también variará dependiendo de la alimentación recibida y de la proporción de grasa y de carne magra presentes en el músculo. Por ejemplo, la carne magra es más alta en AGPI y más baja en AGS. El valor biológico y nutricional de la carne, tiene relación directa con evaluación de la calidad e higiene de la carne. Cap. V. 10.3.5. La calidad sanitaria. En carnes y productos cárnicos, como en muchos otros alimentos, se determina calidad sanitaria, mediante la evaluación sensorial: visión, 310 olfato, tacto y audio. Con fines de investigación y diagnóstico definitivo, se recurre a los equipos y herramientas de apoyo del laboratorio de Inspección Veterinaria en los centros de beneficio, para establecer aceptación y/o rechazo de las carnes. En los centros de beneficio la evaluación sensorial (visión) en el examen del ante mortem se determina las condiciones del ganado: normal y anormalidades. Durante el beneficio, mediante la evaluación sensorial, principalmente visión: color, tamaño, forma; tacto(palpación): flácido, duro, pastoso, etc.; mediante el olfato: olor sui generis, amoniacal, etc. Con apoyo del laboratorio o servicios de terceros, se confirma resultados finales para aceptar y/o incinerar canales, partes de canal y sub productos. La calidad sanitaria se relaciona directamente con calidad microbiológica, en cuanto a que el primero establece los límites máximos permitidos de carga microbiológica, para cada uno de los productos alimenticios y el segundo establece los protocolos de los análisis microbiológicos; así, elevados niveles de carga microbiana que exceden los límites máximos permitidos, presentan señales de descomposición y deterioro de los productos, más aún pueden desencadenar infecciones e intoxicaciones en el consumidor. La OMS, a través del Codex Alimentario, ha dispuesto los límites de normatividad legal para cada uno de los alimentos. Las carnes y productos cárnicos por ser “productos muy perecibles” constituyen riesgo para la salud del consumidor cuando exceden los límites permitidos de carga microbiana. En Perú, los límites establecidos se encuentran normados en la legislación existente: RM 591-2008- MINSA. En los centros de beneficio de ganado y los centros de producción industrial de productos cárnicos: jamón, jamonada, salchichas, fiambres, patés, etc. los niveles de calidad son sensoriales, microbiológicos y toxicológicos; a su vez, algunos de estos análisis son indispensables para obtener el “Permiso sanitario”, requisito necesario para producción y comercialización. 10.4. Higiene en el procesamiento de productos cárnicos La carne, materia prima para la elaboración de los productos cárnicos, considerada en el aspecto higiénico-sanitario como “muy perecible” requiere, medidas de protección y conservación, antes, durante y después de los procesos, para mantener calidad de los productos durante el tiempo de vida útil que corresponda, toda vez que alteraciones físicas, químicas, microbiológicas y sensoriales, no solamente ocasionan pérdidas económicas por deterioro, más aun, desencadenan alteraciones en la salud de quienes lo consumen cuando esta se encuentra inapta para consumo, que van desde trastornos digestivos, enfermedades severas y muerte en el caso de intoxicaciones no tratadas oportunamente, siendo el sustrato carne, el producto más vulnerable y medidas de protección y conservación son indispensables. Deficiencias en la crianza y manejo del ganado vivo, de protección e higiene del ganado antes y durante el beneficio, incidirán en la calidad de la canal/carcaza que se obtiene 311 al final del beneficio, en ese mismo orden repercutirá en la calidad de las carnes, materia prima que se utiliza en el procesamiento de productos cárnicos. Las carnes de cerdo y de pollo son los principales insumos para la elaboración de productos cárnicos a nivel industrial: jamón inglés, jamón del país, jamonada, queso de chancho, salchichas, mortadela, patés y fiambres entre otros, sin embargo, según el producto que se elabora, pueden o no incorporar carnes procedentes de la especie bovina. Las empresas que procesan diversos productos cárnicos, deben disponer de una “línea de proceso” para cada producto a fin evitar “contaminación cruzada”, en todo caso, establecer una programación que disponga de suficientes intermedios para realizar estricta limpieza, higiene y sanitización. 10.4.1. Fuentes de contaminación. La carga microbiana puede provenir de la materia prima, local, ambiente, equipos, herramientas, procesamiento, recipientes, personal manipulador, materiales de empaque y embalaje, agua, insectos, roedores y otros más. Materia prima. Las carnes, constituyen la principal fuente de contaminación de productos cárnicos cuando no se procuran las medidas de protección y conservación adecuadas y oportunas. Carnes calientes, enfriadas (refrigeradas) y congeladas son materia prima para productos cárnicos; a su vez, otros ingredientes son fuente de contaminación: agua, almidones, azúcares, leche en polvo, tomate, huevos deshidratados, diversas especias y condimentos, espesantes, agentes colorantes y saborizantes, entre otros pueden ser fuente de microorganismos esporulados, aerobios putrefactivos y microorganismos termófilos, tienen especial significación en la industria de enlatados y conservas, por lo que es recomendable análisis de laboratorio. Información relacionada con materias primas e ingredientes que se utilicen en el procesamiento de carnes y productos cárnicos, se encuentran en el Capítulo VIII. Local, ambiente y equipo de procesamiento. El diseño, construcción de la planta y funcionalidad del proceso tiene marcada influencia en la limpieza, higiene y sanitización, antes, durante y después del procesamiento de productos cárnicos, para mantener dentro de los límites autorizados en cuanto a los niveles de contaminación. Equipos de madera o construidos con materiales absorbentes, los ángulos y otros defectos relacionados inducen hacia la contaminación, al no contribuir a la limpieza e higiene necesarios. Los equipos deben mantenerse limpios y preferentemente lavados y saneados con agua clorada cada tres o cuatro horas para prevenir el desarrollo de microorganismos. Las corrientes de aire, entradas de polvo, flujo de operarios alrededor de las líneas de procesamiento, disposición adecuada de desperdicios y protección contra plagas, son factores entre otros, que también deben ser controlados. 312 Es primordial e importante, tener siempre en cuenta el problema de la contaminación cruzada entre los productos que se elaboran, situación que puede presentarse cuando entran en contacto materias primas crudas o contaminadas, tal es el caso de los aditivos y condimentos, o bien, superficies, instrumentos, equipos u operadores que contaminan los productos elaborados, o estos productos son colocados en los mismos recipientes o superficies y manipulados por operadores con manos contaminadas. Recipientes y material de empaque. La carga microbiana puede encontrarse en los recipientes de trasporte del material en proceso y procesados, las superficies de contacto deficientemente limpiados e higienizados, en otros casos, pueden ser los propios empaques. Empaque de productos cárnicos. En los últimos tiempos se utiliza bobinas de polietileno, polipropileno, celofán y otros (con grado alimento) que son instalados en las máquinas selladoras, con los que se permite garantizar inocuidad de los productos empacados, a través de un sellado automatizado. El material de empaque y embalaje debe mantenerse en lugares limpios y secos, libres de polvo, de preferencia en sus cajas originales, las cuales solo deben abrirse inmediato a su utilización. Operadores y manipuladores de materia prima, en proceso y terminados, constituyen fuente importante de contaminación, principalmente de carga microbiana patógena, por lo que se recomienda priorizar el “carnet sanitario” que garantiza buena salud, que no posean cortaduras, o infecciones en la piel, uñas o enfermedades gastrointestinales, los uniformes de trabajo deben renovarse diariamente, a los fines de mantener limpios e higienizados permanentemente. El personal debe estar entrenado y haber recibido el curso de manipuladores de alimentos. El agua. Dado los amplios usos en la limpieza de materia prima, recipientes, y saneamiento de materiales y equipos, enfriamiento, generación de vapor y otros usos industriales, debe ser potable con niveles de 1–2 ppm. de cloro residual, para garantizar que no constituya fuentes de contaminación. Insectos rastreros y voladores, roedores y otras plagas. Las infestaciones y contaminaciones producidas por parásitos adultos, huéspedes, agentes intermediarios, y/o transportadoras de larvas y carga microbiana, constituyen problemas de salud pública, a través de infecciones e intoxicaciones por contaminación, cuando no se extreman medidas de control tanto en los materiales, la infraestructura de la planta o aberturas no protegidas; para evitarlo, usar mallas metálicas en ventanas y puertas, construcción a prueba de roedores, puertas de cierre automático, corrientes de aire, temperaturas de climatización en áreas de proceso, buenas prácticas de higiene y limpieza, así como, mediante control químico y biológico, según corresponda. 10.4.2. Parásitos en la materia prima. De los parásitos en la materia prima, la cisticercosis en carne de cerdo, genera grandes pérdidas económicas y constituye un grave problema de salud pública, por lo que se hace necesario implementar una vigilancia epidemiológica estricta y una inspección médico-veterinaria adecuada para 313 evitar que carne contaminada pueda llegar al consumo humano y cause infestación en el consumidor. En Perú, los centros de beneficio de ganado principalmente para el caso de cerdos, tiene particular importancia el examen de canales para identificar y eliminar aquellas que tengan cisticerus, por tratarse de la más peligrosa de las parasitosis transmisibles por consuno de carne cruda o que recibió insuficiente tratamiento térmico. Es causada por la Cisticercus cellulosae, la forma larvaria de la especie adulta la Taenia solium; especie de nemátodo que se trasmite por ingestión de carne de cerdo infestada desde un hospedador al siguiente. Pueden ser portadores todos los animales carnívoros domésticos y salvajes, con preferencia el cerdo (incluidos jabalíes), perro, gato, roedores y otros. En los músculos se encuentran diversos estadios de larvas de cisticercus que inicialmente son alargadas y posteriormente se enrollan y por último se encapsulan, y solo son visibles las larvas al microscopio, pero en estado adulto a simple vista. La fase de contagio se caracteriza por trastornos gastrointestinales febriles con accesos diarreicos. La invasión masiva de formas larvarias puede provocar la muerte del individuo, por parálisis de la musculatura respiratoria. Como medidas eficaces contra la infestación de cisticercus se recomienda la inspección minuciosa de canales de cerdos, haciendo cortes musculares en lengua, maceteros (cabeza), tríceps (brazo), psoas (entre piernas) y diafragma. A pesar que la legislación del país establece niveles mínimos de contajes de larvas para decomiso, es recomendable el decomiso total de la canal si se encuentra un (01) quiste, como medida de prevención y aseguramiento de la calidad e inocuidad de la carne de cerdos. Con fines de referencia se adjunta información relacionada con Trichinella spiralis. Tabla. 10-2. Destrucción de triquinas mediante congelación de carne (temperatura interior de –100 C. como mínimo) Tabla 10 - 2. Destrucción de triquinas mediante congelación de carne (temperatura interior de –100 C. como mínimo). ______________________________________________________________________ Temperatura Tiempo de congelación _____________________________________________________________________ - 270 C. o menos Como mínimo 20 horas -220 C. a -26,90 C. Como mínimo 10 días -180 C. a -210 C Como mínimo 15 días -150 C. a -17,90 C. Como mínimo 30 días -120 C. a -14,90 C. Como mínimo 60 días. 314 __ __________________________________________________________________ Fuente: Prandl, et al. (1994) 10.4.3. Controles microbiológicos. Estos van dirigidos a la reducción de riesgos para el consumidor; los controles se realizan en los puntos críticos de control (PCC) mediante técnicas de análisis de riesgos. Los controles rutinarios se utilizan para comprobar la eficacia de los métodos empleados en la limpieza, saneamiento, higiene personal, estos controles se pueden efectuar durante el procesamiento: al inicio, durante o al final, para evaluar el nivel de contaminación y garantizar las condiciones higiénico-sanitarias, identificando los tipos de microorganismos presentes, como los indicativos de contaminación, así como los que presenten riesgos en la salud y/o conservación de los productos comestibles. Información complementaria Cap. IX. En general se suelen realizar los siguientes controles microbiológicos de: locales, ambiente y equipos, del personal y manipuladores en los puntos críticos durante el proceso, así como del agua, porque puede constituir agente de contaminación. Controles microbiológicos se deben realizar en: locales, ambientes y equipos, del personal y manipuladores, durante el proceso y del agua. 10.4.3.1. De locales, ambiente y equipos. Existen diversos métodos para determinar el número total de microrganismos existentes en el aire de la planta; diversas técnicas son utilizadas: técnica de sedimentación en placa de Petri, del hisopado, del enjuague, etc. Técnica de sedimentación en placa de Petri. Mediante este procedimiento, una batería de las placas de Petri estériles conteniendo el medio de cultivo, basándose, en una selección de microorganismos a investigar, son abiertas y expuestas al ambiente del sitio o local cuyo aire se desea analizar, por períodos de tiempo que generalmente oscilan entre 1 a 10 minutos, una hora, etc.; cumplidos los tiempos se cierra las placas y se llevan a la incubadora para cultivo, por el tiempo y temperatura establecido en el método seleccionado, finalmente, se cuentan los ufc. presentes; el número de colonias, nos permite tener una idea estimativa, del grado de contaminación de microorganismos que caen por gravedad, sobre la superficie de los equipos y ambiente por unidad de tiempo, aplicando la siguiente relación: Ufc/m2/min. = CP104/A/T En donde: ufc: unidades formadoras de colonias C.P. conteo en placa expuesta A: área de la placa en cm2 T: tiempo de exposición de la placa (min) 315 Técnica del hisopado. Una superficie de área conocida, es frotada con un hisopo de algodón, recubierta con gasa previamente esterilizada y humedecida en caldo nutritivo, al cual se le ha adicionado un agente depresor de tensión superficial como el Tween 80, el hisopo con la carga microbiana de la superficie frotada, es introducida en un tubo de ensayo que contiene 20 ml. de caldo nutritivo previamente esterilizado, con los cuidados del caso para evitar la contaminación. El tubo se tapa y agita vigorosamente, se efectúan las diluciones que correspondan, se siembran en placas y posteriormente se incuban a 350 C.. entre 24 a 48 horas, contándose las UFC. desarrolladas. Mediante una selección adecuada del caldo y agar empleados, se puede hacer una diferenciación de los microorganismos a ser analizados. Técnica del enjuague. Se utiliza principalmente para realizar el contaje de microorganismos en utensilios y herramientas del proceso, en los cuales no se puede aplicar el método del hisopado, debido a limitaciones prácticas. Como líquido de enjuague se emplea una cantidad conocida como por ejemplo 100 ml. de agua peptonada o solución fisiológica salina, enjuagar el utensilio en estudio, esta agua de enjuague se colecta, se realizan las diluciones respectivas, se siembra en placas, se incuba y se cuentan las colonias. Como medio para el conteo se puede utilizar caldo nutritivo (aerobios mesófilos) o cualquier otro medio conveniente, para el tipo de microorganismo a ser estudiado, incubándose a la temperatura y tiempo que se requiera; por ejemplo, para aerobios mesófilos 350C. por 24 y 48 horas; para psicrótrofos 70 C. por una semana. Los resultados se indican en ufc/utensilio. 10.4.3.2. Del personal y manipuladores. El personal que manipula alimentos debe ser controlado periódicamente, sobre su condición sanitaria, por ser uno de los principales riesgos existentes para la contaminación microbiana. En el personal se debe revisar ropa, manos, uñas, fosas nasales, garganta y faringe, así como presencia de cortaduras, lesiones e infecciones de la piel, etc. En uniformes de trabajo: delantal, gorro, barboquejo y vestuario, el cultivo para detectar carga microbiana se realiza, aplicando directamente un área conocida, esta se fricciona sobre una placa Petri con el agar que corresponda. En manos, dedos y uñas, pueden evaluarse mediante la impresión directa de estas o de las yemas sobre el medio que corresponda, o por hisopado en solución salina fisiológica. Las fosas nasales, garganta, faringe y otras partes del cuerpo pueden ser estudiados, mediante el hisopado de estas partes, empleando solución salina fisiológica. La prueba más frecuente es la presencia de Staphylococcus cuagulasa positiva. Para ello, se siembra en agar manitol por 24 horas a 370 C., traspasándose mediante un asa de platino 3 o 4 colonias características (color crema, protuberantes, cremosas), a caldo cerebro corazón, incubándose a 370 C. por 24 horas; al cabo de este tiempo, se practica la prueba de coagulasa en plasma de conejo. 10.4.3.3. Durante el proceso. Inicialmente corresponde establecer el Plan HACCP, a partir del cual se debe determinar y establecer aquellos puntos críticos de control 316 (PCC) para la toma de muestras, a los fines de conocer los niveles de carga microbiana del producto y compararlos con los establecidos en la legislación vigente, de no existir, establecer los patrones microbiológicos en cada una de estas etapas, a los fines de garantizar la calidad microbiológica del producto final; si los resultados no se corresponden, realizar los ajustes respectivos en la cadena de producción. 10.4.3.4. Del agua. El agua es el diluyente natural utilizado en alimentos principalmente como agente de limpieza, higiene y sanitación; adquiere mayor importancia tratándose en carnes y productos cárnicos considerados como “muy perecibles”, como contraparte, puede constituir un agente de contaminación cuando esta no es potable. El agua que se utiliza en carnes y productos cárnicos, debe ser potable, la que se evalúa en sus componentes físico-químicos y microbiológicos principalmente. Como físico-químicos: turbidez, color, olor y sabor, temperatura, nitrógeno, dureza y cloruros siendo de particular interés los dos últimos. En cuanto a dureza (mg/l CaCo3: carbonato de calcio), los límites de clasificación del agua son: aguas blandas, aquellas < 75; moderadamente duras 75-150; aguas duras de 150-300 y aguas muy duras de >300. La presencia de dureza dificulta la acción de la mayoría de los agentes de limpieza, porque reacciona precipitando sus sales, reduce su acción espumante y su eficiencia en general. En cuanto a cloruros, el excesivo nivel de estos en el agua, hacen salobre y corrosiva. Se recomienda un máximo de 250 mg/l. de cloruros en el agua; a niveles de 500 mg/l, se detecta el sabor de agua salobre. En el aspecto microbiológico, el agua contiene en su forma natural microorganismos que provienen del suelo, aire y de materia vegetal y animal en contacto con ella. No todos los microorganismos en el agua son perjudiciales, pero el agua puede ser un importante trasmisor de enfermedades gastrointestinales como: salmonelosis, shiguelosis, colera, disentería y tifus entre otras, además, enfermedades virales como la hepatitis. En la práctica es innecesario e imposible en el agua determinar todos los microorganismos patógenos y virus; los análisis son difíciles y costosos. Los análisis deben ser específicos para los diversos microorganismos; así, la ausencia de Salmonela no necesariamente implica la ausencia de Shiguella, Vibrio o virus que se encuentran en aguas contaminadas. En la práctica, se determina el grupo coliforme en el que se encuentra la E. coli, así como Estreptocosos fecales (enterococos), los cuales residen en el tracto intestinal de los animales y son excretados en grandes cantidades en las heces humanas y en muchos otros más de sangre caliente. Las bacterias patógenas y los virus que causan enfermedades en el hombre tienen su origen en la misma fuente que el grupo coliforme, por tanto, las heces son potencialmente peligrosas por constituir fuente de microorganismos patógenos. 317 El agua potable, en términos generales y analizada de acuerdo con los procedimientos establecidos, no debe contener más de 1 coliforme en 100 ml., esta referencia se basa en que la Salmonella tiphosa en los desechos de agua doméstica, está generalmente en proporción inferior a una por cada millón de coliformes (1/1.000.000), y la proporción inferior de virus entéricos es inferior a uno por cada 100.000. Debido a que la tasa de mortalidad o inactivación de dicho microorganismo es superior a la de los coliformes, es de esperarse por este motivo, que fuera del tracto gastrointestinal, las bacterias patógenas sean destruidas más rápidamente que los coliformes. Por ello, la cifra de 1 coliforme por cada 100 ml. se considera segura desde el punto estadístico. Las pruebas que rutinariamente deben realizarse en alimentos y de estos carnes y productos cárnicos, son para determinar calidad microbiológica de agua, mediante exámenes presuntivos y confirmativos para coliformes, utilizando la técnica del número más probable (NMP) o la técnica de membrana filtrante. Los exámenes microbiológicos de agua potable deben hacerse periódicamente, a su vez, observar los niveles de cloro residual en el agua. Cuadros 10.1. Límites máximos permisibles referenciales de los parámetros de calidad del agua potable en Perú. Cuadro 10.2. Estándares microbiológicos de Venezuela para agua potable. Cuadro 10.3. Estándares EUA para agua potable. Cuadros 10.1. Límites máximos permisibles referenciales de los parámetros de calidad del agua potable en Perú. Parámetro LMP ref. Ref. Coliformes totales, UFC/100 ml 0 (ausencia) 1 Coliformes termotolerantes, UFC/100 mL 0 (ausencia) 1 Bacterias heterotróficas, UFC/mL 500 1 pH 6,5-8,5 1 Turbiedad, UNT 5 1 Conductividad, 25 °C ìS/cm 1.500 3 Color, UCV-Pt-Co 20 2 Cloruros, mg/L 250 2 Sulfatos, mg/L 250 2 Dureza, mg/L 500 3 Nitratos, mg NO3 - /L 50 1 Hierro, mg/L 0,3 0,3 (Fe + Mn = 0,5) 2 Manganeso, mg/L 0,2 0,2 (Fe + Mn = 0,5) 2 Aluminio, mg/L 0,2 1 Cobre, mg/L 0,1 2 Plomo, mg/L 0,1 2 Cadmio, mg/L 0,003 1 Arsénico, mg/L 0,1 2 Mercurio, mg/L 0,001 1 Cromo, mg/L 0,05 1 Flúor, mg/L 2 2 Selenio, mg/L 0,05 2 Fuente: Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento. (2004) 318 Referencias: 1. Valores tomados provisionalmente de los valores guía recomendados por la Organización Mundial de la Salud (1995). 2. Valores establecidos en la norma nacional Reglamento de Requisitos Oficiales Físicos, Químicos y Bacteriológicos que Deben Reunir las Aguas de Bebida para Ser Consideradas Potables, aprobada por resolución suprema del 17 de diciembre de 1946. 3. En el caso de los parámetros de conductividad y dureza, considerando que afectan solamente la calidad estética del agua, tomar como referencia los valores indicados, los que han sido propuestos para la actualización de la norma de calidad de agua para consumo humano, especialmente para aguas subterráneas Cuadro 10.2. Estándares microbiológicos de Venezuela para agua potable Parámetro Tolerancia Aerobios mesófilos/ml. < 100 Coliformes NMP/ml < 0.018 Estreptococos fecales/250 ml. Ausentes Clostridium perfringens/ml. < 10 Parásitos y microorganismos patógenos Ausentes Hongos/ml. < 10 Levaduras < 10 Fuente: Barreiro, J.A. 2006 Cuadro 10.3. Estándares EUA para agua potable Parámetro Tolerancia Cryptosporidium 0a Giardia lamblia 0b Legionella 0 Virus entéricos 0a Coliformes totales incluyendo E. coli 0 (5%)c Contaje de microorganismos heterótrofos N/d (500 ufc)/ml. a) Remoción 99%. b) No más del 5% de las muestras mensuales positivas para coliformes fecales. No más de una muestra positiva para coliformes totales para sistemas que colecten menos de 40 muestras por mes. Cada muestra a coliformes totales debe ser analizada para coliformes fecales y E. coli, si dos muestras consecutivas dan positivas a coliformes totales y una es positiva para E. coli. Fuente: Barreiro J.A. 2006. 10.4.4. Patrones microbiológicos. Los patrones microbiológicos se han recomendado en Europa para los controles anteriormente descritos. Cuadro 10-4. Patrones 319 microbiológicos para controles sanitarios y Cuadro 10-5. Guía para el control de calidad del agua potable en el Perú. Cuadro 10-4. Patrones microbiológicos para controles sanitarios. Control Conteo máximo recomendado Aire-ambiente 100–250 ufc/m2 con menos de 10 g gérmenes patógenos Pisos y paredes 10-30 ufc/cm2, con menos de 2 gérmenes p p patógenos. Mesas de procesamiento 2 ufc/cm2 Manos y dedos Satisfactorio < 2.103 ufc. Acaptable 2.103 – 5.103 ufc. Deficiente > 3.105 ufc. Utencilios y equipo < 100 ufc/utensilio. Libre coliformes Envases y latas < 5 ufc/cm2 – Libre de coliformes Fuente: Barreiro, M. (2006) Cuadro 10-5. Guía para el control de calidad del agua potable en el Perú. 320 Fuente: R. S. N.º 1121-99-SUNASS. 10.5. Inocuidad de carne y productos cárnicos De los alimentos que consume el hombre, la carne y productos cárnicos se encuentran en el grupo de alimentos como “muy perecibles”, de inmediato deterioro y descomposición, si no se aplican adecuados procedimientos de protección y conservación. El término “inocuidad” está referido a la carne a partir de las condiciones físico- químicas, microbiológicas, sensoriales, nutricionales y sanitarias de normalidad, que se presenta como carne fresca, refrigerada y congelada para consumo humano, así como materia prima para productos procesados, a su vez, los productos cárnicos incorporan carnes, aditivos, especias y condimentos y otros, así como, la secuencia de etapas del proceso para alcanzar de producto terminado; para ser considerado como “inocuo”, exige encontrarse en niveles higiénico-sanitarios aptos para el consumo. 321 Mediante la aplicación de las BPA (Buenas Prácticas Agropecuarias) alimentación nutritiva, manejo tecnificado del ganado y ambiente amigable con la naturaleza, entre otras variables, se dispondrá de ganado con buena salud. La fase industrial se inicia al final de la etapa agropecuaria, teniendo al animal vivo en buenas condiciones de salud, identificado en la “Guía de movilización” para el trasporte al centro de beneficio donde permanece en reposo, para su estabilización fisiológica (12 a 24 horas); la inspección ante mortem comprende desde el ingreso del ganado a las instalaciones y finaliza en la jaula de insensibilización. Capítulo II. El proceso de obtención de canales/carcazas comprende diversas etapas: insensibilización, sangría, desollado, eviscerado, división de la canal, clasificación y categorización, oreo y conservación en cámara de refrigeración, 00C. a 120C., por 12-24 hrs., tiempo en que se realiza la conversión del músculo en carne. Utilizando buenas prácticas de manipulación (BPM) y manteniendo las condiciones higiénico-sanitarias establecidas en la normatividad vigente relacionado con el beneficio de ganado, se obtendrán carnes con reducidos niveles de contaminación microbiana. Limitaciones en infraestructura y equipamiento, personal, condiciones de operación entre otros, dificultan la implementación del sistema de Análisis de riesgos en los puntos críticos de control. (HACCP), sin embargo, en nuestro país como en muchos otros en vías de desarrollo, a pesar de limitaciones existentes se obtienen canales/carcazas y carnes aptas para consumo, aún cuando no siempre son de óptima calidad como frescas, siendo los procesos de tratamiento térmico las que destruyen e inactivan carga microbiana patógena. En la industria alimentaria, el atributo especial de la calidad es la Inocuidad; en este atributo intervienen factores nutricionales, sensoriales, de presentación, costo razonable, atención y rapidez en el servicio, entre muchos otros; pero lo más importante, es que los alimentos y de estos la carne y los productos cárnicos, no deben representar riesgos a la salud del consumidor final. La industria de la carne es particularmente una actividad “sensible” en cuanto al manejo, conservación y mejoramiento de la calidad, toda vez que convergen e influencian diversas condiciones técnicas, económicas y sanitarias entre otras, para alcanzar la inocuidad. La presencia de microorganismos de deterioro y patógenos en la materia prima, equipamiento, medio ambiente, y muchos otros más, son factores que influencian/dificultan la capacidad de sobrevivir de muchos de ellos y multiplicarse aún en condiciones adversas y causar pérdidas económicas y enfermedades, según la magnitud del daño que causen, por lo que constituyen riesgos potenciales que inciden directamente en la responsabilidad de los órganos de control, la comunidad y consumidor. La responsabilidad por la inocuidad corresponde a la aplicación de los principios y prácticas de los sistemas de aseguramiento de la inocuidad, para tal fin, se requieren 322 conocimientos de microbiología de alimentos y de estos los relacionados con carne y productos cárnicos por parte de las empresas de producción. Aún en sociedades avanzadas, la mayoría de los consumidores no tienen suficientes conocimientos básicos y generalmente, se manejan estos productos sin las prácticas adecuadas, para minimizar las incidencias de enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs). Para que un sistema de aseguramiento de calidad e inocuidad sea eficaz, debe ser parte de un sistema gerencial, de una filosofía o política de empresa, que haga énfasis en la prevención de fallas o defectos y que no dependa como sucede con frecuencia de la inspección de los productos terminados. Para tal fin, se deben aplicar las siguientes acciones para asegurar la calidad sanitaria de carnes y productos cárnicos: Control del proceso: Implementación del sistema HACCP. Integración de la calidad. Establecer responsabilidades específicas e integrales a los miembros del equipo de procesos, en el manejo de conocimientos de aplicación inmediata: actividad de agua (Aw), pH, tratamientos térmicos, conservadores, etc. para construir por diseño productos menos susceptibles al deterioro. Uso de materiales de empacado y etiquetado apropiados, serán los que considere mantener el producto en su microambiente que conserve su calidad de diseño, toda vez, que más allá de los requisitos legales, la etiqueta informa al consumidor el manejo adecuado y el tiempo de vida útil establecido, parámetros determinantes de calidad, que el consumidor debe tenerlo siempre presente, en la compra de un producto alimenticio, principalmente aquellos de consumo inmediato. La combinación de los anteriores permite que los productos con mayor inocuidad posible, son los que han sido elaborados bajo condiciones de procesamiento que aseguren la destrucción de todos los organismos patógenos, que fue formulado para minimizar el crecimiento/supervivencia de microorganismos deterioradores y patógenos, utilizando empaques que retarde el crecimiento microbiano y que proporcione al consumidor instrucciones claras para su manejo y almacenamiento apropiados. Las condiciones de las variables señaladas deben ser sinérgicas, conducentes a inocuidad. Si todo lo anterior llegase a fallar, según Bloch (2014), señala que, en cumplimiento inesperado de la ley de Murphy, la empresa debe estar preparada para retirar el producto del mercado. Son propósitos de esta acción: Retiro inmediato del producto defectuoso o de calidad cuestionable. Retirar el producto con un mínimo de consecuencias adversas; el retiro del producto no puede ni debe ser una operación encubierta. Si existe un riesgo para la salud, la empresa debe informar de inmediato al público. Destruir apropiadamente los productos defectuosos. 323 Es fundamental comprender que las pérdidas causadas por la acción de la carga microbiana en la industria alimentaria y de esta las carnes y productos cárnicos son imposibles de conocer, si estos no salen a la luz pública, tal es el caso de las infecciones e intoxicaciones que ocasionan alteraciones en la salud del consumidor, que van desde un malestar en adultos hasta severas consecuencias en niños, ancianos y personas desvalidas. La industria de la carne es sumamente compleja en cuanto a la diversidad de agentes que intervienen, partiendo de la salud del animal, toda la cadena de producción, hasta la obtención de canal/carcaza, y de esta la carne para consumo como fresca, materia prima para la industrias y productos procesados La carne es materia muy susceptible de deterioro y descomposición, por tanto, para elaborar productos de calidad tanto la carne como los aditivos y condimentos deben ser de calidad, todos ellos cumplir características físicas, nutricionales, de presentación y sensoriales; a su vez, deben mantener sus características funcionales para utilizarse como materia prima para elaboración de productos cárnicos, la secuencia de etapas que comprende su transformación en productos cárnicos es amplia y compleja; para vigilar y cumplir con los márgenes de tiempos, temperatura y niveles de carga microbiana, que garantice la secuencia de medidas de protección para cada producto elaborado. Los órganos de seguimiento y control de las autoridades sanitarias, garantizan la vigencia y vigilancia de las normas establecidas. 10.6. Estrategias para el mejoramiento continuo de la calidad La secuencia de etapas que se cumple para obtener carne y productos cárnicos, nos conduce a entender que estamos frente a una agroindustria, que partiendo del animal vivo se obtendrá carne y subproductos (limpios) para consumo humano; así mismo, la carne constituye materia prima para para elaborar productos cárnicos: jamón, jamonada, mortadela, chorizos, patés entre otros. De las especies domésticas de consumo, los sub productos limpios: cabeza, patas, hígado, corazón, intestinos, pulmones, corazón, sangre, etc., son utilizados para elaborar productos comestibles frescos en cocciones húmedas: sopas, guisos y asados y procesados, tal es el caso del cerdo: queso de cerdo, jamón prensado, patitas ahumadas, costilla ahumada, chicharrones, morcilla y muchos otros más. La carne del ganado bovino principalmente se consume como carne fresca, sin embargo, en menores proporciones se utiliza para elaborar ciertos productos cárnicos mezclado con la de cerdo, en este caso para acentuar el color rojo: jamón, salchichas, jamonada, mortadela, fiambres, etc. La carne de cerdo en climas templados y fríos se consume en buena medida como carne fresca. La industria de los productos cárnicos se soporta en esta especie, que se utiliza para elaborar: jamón inglés, jamón criollo, jamonada, salchichas diversas, mortadela, celce, chorizos, fiambres, y muchos otros, se generaliza a todos, con la denominación de “productos ahumados”. 324 La carne de pollo que ha ido fijándose con mayor consistencia en el mercado para consumo como carne fresca, actualmente compite con fuerza en productos elaborados, al utilizar carne deshuesada mecánicamente (CDM) para elaborar productos cárnicos, empleando términos comerciales de mercado, propios de productos de cerdo: salchichas, jamón, jamonada, fiambres, patés, etc., en este caso de pollo. Carnes de otras especies domésticas: pavo, cuy, pato, avestruz y otras, se consumen como carne fresca y también constituyen materia prima para elaborar productos cárnicos con mínimo proceso. Carnes de ovinos y camélidos sudamericanos (llama y alpaca) se consumen como fresca y/o con mínimo proceso: seca salada, charqui, chalona, etc. con buena aceptación en la región andina. Las carnes y los subproductos son indispensables para la alimentación del hombre; cada uno de estos, tienen su respectivo proceso y secuencia de elaboración y conservación, generalizándose, que para mantener y mejorar continuamente la calidad, corresponde cumplir con las secuencias específicas de cada producto a elaborar, considerando que para cada una de las operaciones debe mantener los niveles de calidad en cuanto a materia prima, equipos, herramientas, personal, agua y ambiente, manejados técnicamente y optimizando el aspecto higiénico-sanitario. Desde el punto de vista tecnológico y sanitario, los nombres de las carnes y productos cárnicos deben corresponder a las especies de las cuales proceden: carne de bovino, carne de cerdo, carne de caballo, etc. e identificadas en los empaques, a los fines de evitar fraudes; actualmente existe metodología práctica y de laboratorio, que permite identificar la especie de la cual proceden, estado de conservación y sanitario, utilizando métodos anatómicos, microbiológicos, inmunológicos como la prueba de ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay: ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas; esta última, es una técnica de inmunoensayo, en la cual un antígeno inmovilizado, se detecta mediante un anticuerpo enlazado a una enzima, capaz de generar un producto detectable, como cambio de color o algún otro; pruebas cromatográficas y otros, también hacen posible resultados seguros e inmediatos; sin embargo, factores económicos limitan su aplicación práctica. Se concluye que la ruta de la optimización y mejoramiento continuo de la calidad es inicialmente difícil de implantar, lento su afianzamiento, sin embargo, con el tiempo los beneficios son integrales: administrativos, operacionales y funcionales, cuyos resultados se reflejan en la productividad y rentabilidad, por tanto, se requiere constancia en los propósitos. Como decía Denning (1994), “no hay pudin instantáneo” ni recetas mágicas. Optimizar procesos es una tarea cuyos avances se miden en años. 10.7. Análisis de Riesgos y Puntos Críticos de Control. (HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Points). 325 Este sistema es parte integral del Codex Alimentarius (1963), organización subsidiaria de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y de la Organización Mundial de la Salud (OMS) que cuenta con 156 países afiliados, sin embargo, la fuerza motriz que ha impulsado la adopción de este sistema, ha sido el comercio, a través de la demanda de los clientes de la industria alimentaria. El sistema reconoce riesgos que pueden afectar la salud pública: físicos, químicos y biológicos, siendo dominante los riesgos biológicos y de estos los microbiológicos por que atentan contra la salud pública. Deficiencias en cualquiera de las fases de la cadena de producción tanto de materia prima carne como productos cárnicos, alteran la calidad e inocuidad de los productos y sub productos elaborados, desencadenando en el consumidor alteraciones orgánicas manifiestas como, infecciones e intoxicaciones, en ambos casos, causados por microorganismos patógenos. 10.7.1. Infecciones. Se presentan por ingestión de alimentos contaminados con elevada carga microbiana, aun cuando no sean percibidas las alteraciones por los órganos sensoriales, la carga microbiana ingerida ocasiona desde ligero malestar estomacal hasta casos severos con fiebre, trastornos gastro-intestinales, vómitos y diarrea entre otros síntomas en el paciente, sin embargo, el tratamiento acertado permite la recuperación del paciente en corto período de tiempo. Como bacterias Gram negativas patógenas se tiene: Salmonella, Escherichia coli entrerohemorrágica, Yersina enterocolítica, Campilobacter y especies de Shiguella. 10.7.2. Intoxicaciones. También denominadas toxiinfecciones se presentan a consecuencia de la ingestión de alimentos conteniendo toxinas generadas por microorganismos patógenos Gram positivos: Listeria monocitogenes, Bacillus cerus, Clostridium perfringfens, Staphyloccocus aureus, Clostridum botulinum; en otros casos, se genera la toxina en el organismo humano, a consecuencia de la ingestión de alimentos contaminados por carga microbiana principalmente clostridios. Los síntomas son apirexia, alteración de la visión ocular, depresión, alteración del sistema muscular, pérdida del equilibrio entre otros síntomas. El tratamiento es sintomático, pudiendo quedar secuelas neurológicas en el paciente. La intoxicación producida por Cl. Botulinum puede causar la muerte, si no se atiende oportunamente la sintomatología presentada por la enfermedad conocida como síndrome de Guillain–Barré, ampliamente documentada entre las enfermedades neurológicas. Intoxicaciones por St. aureus son más frecuentes en niños y ancianos y tienen sintomatología menos drástica que el anterior. Las infecciones e intoxicaciones producidas por consumo de carne y productos cárnicos, son alteraciones orgánicas que en buena medida se producen por ausencia/deficiencias higiénico-sanitarias en manipulación, deficiente cocción, ambientes contaminados, conservación al medio ambiente; siendo de acentuado a drástico la presentación de enfermedades trasmitidas por alimentos (ETAs). 326 El sistema HACCP, se basa en la condición operacional de “riesgos” físicos, químicos y/o biológicos que puede atentar contra la salud del consumidor, su soporte son los 7 principios generales de aplicación: 1. Evaluación de riesgos a través de todo el proceso. 2. Determinación de los Puntos Críticos de Control (PCC) necesarios para controlar dichos riesgos. 3. Establecimiento de los Límites Críticos de Control (LCC) que se deben cumplir en cada uno de los Puntos Críticos (PC). 4. Establecimiento de procedimientos para dar seguimiento a los límites críticos. 5. Establecimiento de acciones correctivas que se identifique una desviación al dar seguimiento a los Puntos Críticos. 6. Establecimiento de sistemas eficaces de registro para documentar el sistema. 7. Establecimientos de procedimientos para verificar que el sistema HACCP está funcionando correctamente. Como se indica, se trata de principios generales, los cuales deben adaptarse, evaluarse y aplicarse, considerando las condiciones específicas de cada micro, pequeña, mediana y gran industria de alimentos, en los casos que nos ocupa, son los centros de beneficio de ganado y plantas de procesamiento de productos cárnicos. El sistema HACCP considera, la designación de un Coordinador, que en un centro de beneficio de ganado podría ser el Jefe de Planta, y en una empresa de procesamiento de productos cárnicos el Gerente de Control de Calidad, en ambos casos, se debe desarrollar un programa de capacitación permanente para el personal de supervisores, operarios y personal que trabaja/interviene en áreas de riesgo de contaminación. El programa debe considerar limpieza, higiene y sanitización de toda la planta e incluir análisis microbiológicos de aguas blancas, vestuario de trabajo, personal manipulador, superficies de contacto, equipos, herramientas y ambiente, así como establecer un programa de mantenimiento de maquinaria y herramientas. Previa a la instalación del sistema HACCP, se considera básico la implementación gradual de las Buenas Prácticas de Manipulación (BPM) específicos para: a) transporte de ganado al centro de beneficio, b) beneficio del ganado, c) conservación de carne y sub productos, d) manejo y transporte de canales/carcazas, etc. Cuando los centros de beneficio de ganado o de procesamiento de productos cárnicos, carezcan de normas técnicas y sanitarias, es de esperarse un incremento de los riesgos que atentan contra la salud de personal trabajador, del consumidor e incide en la administración de la agroindustria, en cuanto a productividad y rentabilidad. A continuación, se indican algunas condiciones básicas operativas y ambientales que deben funcionar con normalidad o hacerse los correctivos del caso: 327 - Disponibilidad de baños y sanitarios - Disponibilidad de agua potable para higiene del personal. - Disponibilidad de agua para baño del ganado: antes de la insensibilización, después de la sangría y en playa del vómito. - Disponibilidad de agua potable para evisceración, división y lavado final de la canal. - Disponibilidad de vapor de agua para esterilización de cuchillería en el área de desollado, desposte o despiece. - Instalaciones para cambio de ropa para el trabajo. - Infraestructura: Disponer de un ambiente para herramientas e instrumentos de laboratorio para Inspección Veterinaria, incluyendo material de microbiología para “pruebas rápidas”, termómetro de carnes, medidor de Aw y medidor de pH entre otros. - Disponer de normas y reglamentos actualizados. En la búsqueda de encontrar formas y normas que permitan mejorar la rentabilidad, toda vez que la competencia dejará atrás las empresas que mantengan su statu quo, es necesario considerar la estandarización de procesos de cada una de las fases, para mejorar la operatividad. Con tal finalidad, es recomendable formular los denominados Procedimientos Operativos Estandarizados (POEs) por escrito, a fin de racionalizar y establecer para cada fase, tiempos específicos que se debe cumplir en cada actividad, es decir estandarizar la operatividad técnica para contribuir a la rentabilidad de la empresa. Corresponde a protocolos específicos de cada actividad por realizar. Un Procedimiento Operativo Estandarizado (POEs), es un documento en el que se describe cualquier procedimiento que no sea un método de análisis; puede tratarse de un procedimiento administrativo rutinario, un procedimiento no analítico de laboratorio, como la puesta en funcionamiento de un instrumento, o cualquier otro procedimiento aplicado en el laboratorio. De ordinario el POEs describe una actividad con el detalle suficiente para que pueda llevarse a cabo sin supervisión, y en algunos casos sin capacitación previa. La implantación del sistema HACCP es solamente una parte de un esfuerzo integrado y más amplio que toma tiempo desarrollar; en términos de estrategia, para poner este sistema en funcionamiento, se debe contar con una plataforma básica que permita poner en práctica el sistema en forma gradual, paso a paso; no se debe esperar que este proceso dure menos de tres a cinco años. 10.8. Indicadores de calidad de carnes y productos cárnicos 328 Un indicador microbiológico, es un microorganismo cuya presencia anticipa la existencia de un patógeno. Originalmente, un indicador se usó principalmente para determinar contaminación de las aguas. En el laboratorio de microbiología de alimentos, los análisis se realizan en base a microorganismos indicadores, los que son de gran utilidad, para evaluar la seguridad de los alimentos, en cuanto a toxinas, calidad microbiológica y sanitaria. En un laboratorio de microbiología de alimentos y por añadidura en el que se realizan de análisis de carnes y productos cárnicos, se utilizan métodos tradicionales para detección de patógenos, los resultados tardan entre 12, 24, 48 y hasta 72 hrs., estos resultados están desfasados en el tiempo, son costosos, antieconómicos y nada prácticos; sin embargo, son los más indicados y seguros con fines de investigación y confirmación de resultados que los “métodos rápidos”. Debido a que la producción industrial necesita resultados inmediatos, para acompañar la secuencia de los procesos que corresponda para cada producto, se realizan muestreos oportunos y representativas; con tal finalidad, utiliza microorganismos de prevención, a los que se denominan “microorganismos indicadores”; estos o grupo de estos, advierten oportunamente las condiciones de manejo inadecuado, o la contaminación que incrementan el riesgo de presencia de microorganismos patógenos en alimentos. Las carnes y productos cárnicos, por ser productos “muy perecibles”, son sustrato ideal para la utilización de microorganismos indicadores, su determinación es sencilla, rápida y económica con fines de prevenir, contrarrestar y/o evitar el desarrollo y multiplicación de carga microbiana deteriorativa, patógena o toxinas que generan. Los más importantes microorganismos indicadores son: - Los que previenen el manejo inadecuado de alimentos, o eficiencia de los procesos: mesófilos aerobios (contaje total), coliformes totales y hongos y levaduras. - Los indicadores de contaminación fecal: coliformes fecales, E. coli, enterococos y Cl. perfringens. 10.8.1. Contaje total de mesófilos aerobios. Utiliza el medio de cultivo PCA (Plate Count Agar), es un medio de cultivo microbiológico comúnmente utilizado para evaluar o monitorear el crecimiento bacteriano "total" o viable de una muestra. En microbiología, significa conocer el número de microorganismos aerobios mesófilos que contiene un alimento en este caso, de carnes y productos cárnicos. Este método es uno de los indicadores microbiológicos de calidad más utilizados. El PCA o su traducción RMA (recuento de mesófilos aerobios), no es un medio selectivo. En este grupo se cuantifican todos los microorganismos que crezcan entre a 35 – 370 C. en presencia de oxígeno. Dentro de estas condiciones de crecimiento se encuentran bacterias de diferentes formas y agrupaciones, además, se incluyen bacterias lipolíticas, proteolíticas, sacarolíticas y patógenos, por tanto, su elevado contaje de 329 este grupo significa “alta contaminación”, lo cual indica, posible presencia de microorganismos patógenos y reducido tiempo de vida útil en anaquel, así como, deficientes condiciones higiénicas en el manejo y manipulación, según los límites establecidos para cada alimento; en el caso de alimentos preparados, los mesófilos aerobios se reportan como UFC/gr o ml. según el método empleado. UFC = Unidad formadora de colonia. gr.= gramo para muestras sólidas. ml. = mililitro para muestras líquidas. Su determinación indica el grado de contaminación de la muestra y las condiciones que han favorecido o reducido la carga microbiana. Este ensayo no es aplicable a productos fermentados, por su pH elevado o contenido de actividad de agua (Aw). El contaje total de este grupo carece de significado en alimentos fermentados, productos que han sido madurados con bacterias iniciadores (starters) y alimentos que en su formulación se incorporan conservadores. Este método es uno de los indicadores microbiológicos de calidad más utilizados. El análisis microbiológico corresponde al “contaje total”. En carnes y productos cárnicos es de gran importancia, principalmente en productos frescos, refrigerados, congelados, así como de alimentos listos para consumo. Los análisis comprenden diluciones decimales de la muestra, las que se inoculan en placas de agar cuenta colonias estándar (PCA), Las placas se incuban 24-48 hrs. Cada país, establece sus respectivas normas de calidad para alimentos, y desde luego para carnes y productos cárnicos, en base a parámetros de reconocimiento internacional: WHO/OMS, Codigus Alimentarius, ICMSF, FDA, etc. 10.8.2. Contaje de coliformes totales. Son bacterias del grupo coliforme, definidos como bacilos cortos, gramnegativos, anaerobios facultativos, no esporulados y fermentan la lactosa a 35-370 C. en menos de 48 hrs. con producción de ácido y gas; estos son totales y fecales. En este grupo se incluyen los géneros: Klebsiella, Enterobacter, Escherichia y Citrobacter. Estas bacterias no tienen necesariamente origen intestinal, se ha demostrado que muchos de ellos pueden vivir e incluso crecer en el suelo, agua y otros ambientes. La presencia de coliformes en alimentos, es un excelente “indicador” de los deficientes procesos de sanitización y desinfección, calidad sanitaria en agua, vegetales y productos procesados. Su determinación se basa en la capacidad de fermentar la lactosa. Sus resultados se reportan en los métodos de NMP (número más probable), un método estadístico que permite el hallazgo de cantidades muy bajas de coliformes, utilizando el medio de cultivo, Caldo Bilis Verde Brillante; también se puede utilizar el método de contaje de placas utilizando el agar bilis-rojo violeta, en el cual las colonias fermentadoras de 330 lactosa causan el viraje del indicador; finalmente, se pueden utilizar los “métodos rápidos” como petrifilm. 10.8.3. Hongos y levaduras. Se encuentran distribuidos ampliamente en el ambiente, constituyendo con frecuencia la carga microbiana normal de muchos alimentos, entre ellos las carnes productos cárnicos, cuando las condiciones son favorables, porque se dispersan fácilmente por el aire y polvo. Su presencia tiene diversas interpretaciones, dependiendo del alimento en que se encuentre, tal es el caso en lácteos madurados y productos fermentados, donde son ampliamente utilizados para beneficio del hombre, sin embargo, también pueden ser agentes de descomposición. Debido a su crecimiento lento y baja competitividad, los hongos y levaduras se multiplican en alimentos donde las condiciones no favorecen el crecimiento microbiano: pH ácido, baja humedad, alto contenido de sales o carbohidratos, baja temperatura de almacenamiento, presencia de antibióticos u otros antimicrobianos. Los hongos y levaduras, constituyen un buen grupo indicador de contaminación en alimentos, según las características señaladas, o cuando los mesófilos aerobios no son útiles, como en el caso de alimentos fermentados Si el hongo encontrado pertenece a especies que producen toxinas, como es el caso del Aspergillius flavus, su indentificación representa un grave problema, porque esta toxina ocasiona una severa intoxicación. La presencia de hongos se asocia a deficientes prácticas de higiene durante la fabricación como la conservación, sobre todo en alimentos que se elaboran y almacenan en frío, sin embargo, debe tenerse en cuenta el límite máximo permitido en las normas establecidas. Tiene crecimiento retardado, por lo que se debe esperar no menos de 5 días para la lectura de resultados. Las levaduras, no tienen un efecto perjudicial a la salud, pero se toman como grupo indicador, porque su presencia en alimentos preparados indica deficientes prácticas de sanitización en superficies inertes o inadecuado control de temperatura. Para su determinación se realizan diluciones decimales de la muestra, que se inoculan en placas de agar papa dextrosa, y agar extracto de malta, acidificados con ácido tartárico para el crecimiento de hongos y levaduras e inhibir bacterias, en algunos casos se utilizan antibióticos para que el cultivo sea más selectivo. 10.8.4. Coliformes fecales. Estos se multiplican a 44.5 (42,5-46,50 C.). En este grupo se encuentra como principal especie la Escherichia coli, un organismo totalmente intestinal y por tanto patógeno de los más importantes contaminantes. Se considera el indicador más adecuado de contaminación con heces animales y humanos, principalmente en alimentos de origen animal. La presencia de este grupo indica, deficiente higiene personal. 331 La determinación se hace a partir de la segunda etapa (confirmativa) del NMP; haciendo las diluciones necesarias, se cultiva en caldo lactosado a 44.50C. 10.8.5. E. coli. Está presente en el intestino como “flora normal”; se considera un indicador de contaminación fecal reciente humana o animal, con alimentos frescos, procesados y en general en todo tipo de alimentos, Es un coliforme termorresistente que fermenta la lactosa a 44.50C. que produce indol a partir del triptófano, así como, β-glucoronidasa, características que se usan para su identificación en laboratorio, mediante ensayos bioquímicos del INViC, la que se compone de cuatro pruebas: Indol, Rojo de metilo, Voges-Proskauer y Citrato. La especie E. coli O157:h7, produce una enterotoxina muy potente, causante de brotes de toxiinfección alimentaria. Este grupo se debe reportar como NMP/gr. o ml. Utilizar el método tradicional de identificación de la E. coli, requiere no menos de 72 hrs., resultados tardíos para su aplicación en la gran industria de alimentos, sin embargo, es el único método seguro y confirmativo de los “métodos rápidos”. 10.8.6. Enterococos. Denominados también estreptococos, son indicadores de contaminación fecal, debido a su abundancia en el tracto intestinal animal y humano, sin embargo, a pesar de encontrarse en menores cantidades que la E. coli, tiene mayor supervivencia. Para su determinación se usan sustratos específicos. 10.8.7. Cl. perfringens. Bacteria anaerobia, Gram positiva, esporulada, reductora de sulfitos, tiene amplia distribución en la naturaleza, siendo habitante normal del tracto intestinal de muchos animales. Las esporas de este microorganismo, son muy resistentes a los desinfectantes, su presencia es frecuente en efluentes y aguas negras, sin embargo, no se multiplican en el sedimento, por lo que su presencia, es un buen indicador cuando se sospecha de contaminación con protozoarios, o virus. Su determinación como indicador se realiza, en cuenta placas de agar triptona-sulfito- ciclosterina, con yema de huevo, incubadas en anaerobiosis Los protocolos completos de análisis microbiológicos se encuentran en los manuales de la AOAC (2016), ICMSF. (Comisión Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos). Información complementaria Cap. IX. Los análisis microbiológicos siguiendo metodología tradicional son ineficientes, retardados e incompletos; en la actualidad, en que los resultados son “para ya”, los procesos continuos y automatizados requieren resultados inmediatos, para tal fin, existen y están disponibles comercialmente los denominados “métodos rápidos”, aun cuando solo los métodos tradicionales confirman y garantizan los resultados. Las empresas industriales de productos cárnicos, evalúan calidad, utilizando tanto los indicadores microbiológicos, como los niveles mínimos de nitratos y nitritos, 332 indispensables para la producción y comercialización, los que se deben corresponder, con las normativas legales vigentes. 10.9. Organismos nacionales de control y regulación. Los organismos de regulación y control en el área de alimentos son la Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA), que es el órgano técnico-normativo del Ministerio de Salud del Perú y del Servicio Nacional de Sanidad Agraria (SENASA), adscrito al Ministerio de Agricultura. 10.9.1. Normas de la Dirección General de Sanidad Ambiental (DIGESA). Se citan algunas normas: - Norma Sanitaria para el Almacenamiento de Alimentos Terminados destinados al Consumo Humano. - Direcciones Regionales de Salud o Gerencias Regionales de Salud la función de Certificación de Principios Generales de Higiene del Codex Alimentarius. - Acta de Inspección Sanitaria para la Certificación de Principios Generales de Higiene. Modific - Reglamento sobre Vigilancia y Control Sanitario de Alimentos y Bebidas. - Norma Sanitaria que establece los criterios microbiológicos de calidad sanitaria e inocuidad para los alimentos y bebidas de consumo humano. - Norma sanitaria sobre el procedimiento para la aplicación del sistema HACCP en la fabricación de alimentos y bebidas. - Manual de Buenas Prácticas de Manipulación de Alimentos. - Decreto Legislativo Nro.1062. Ley de Inocuidad de los Alimentos. 10.9.2. Normas del Servicio Nacional de Sanidad Agraria (SENASA). Se citan algunas normas: - Lineamientos para la aplicación de medidas sanitarias de seguridad en establecimientos procesadores de carnes, productos y subproductos cárnicos - Decreto Supremo que modifica y complementa normas del Reglamento de Inocuidad Agroalimentaria, aprobado por Decreto Supremo No. 004-2011-AG. - Reglamento Sanitario del Faenado de Animales de Abasto. - Plan Anual de Capacitación a Terceros Vinculados a la Inocuidad de los Alimentos Agropecuarios Primarios y Piensos para el período 2017. 10.10. Inspección Veterinaria. Teniendo en cuenta el volumen de beneficio de ganado/día, se determina el tipo de matadero. En Perú, Tipos 1, 2 y 3. 333 El reglamento establece el nivel de equipamiento, personal y servicios para cada tipo de matadero. Así mismo establece el equipamiento y material de laboratorio. Es finalidad del presente estudio complementar el material de laboratorio, equipos y herramientas necesarias para garantizar calidad, higiene e inocuidad de canales/carcazas y sub productos. 10.10.1. Laboratorio de inspección veterinaria. Corresponde una mínima infraestructura, mobiliario, enseres, equipos, herramientas y material de protección: Infraestructura. Ambiente saludable: 3x3 m. x 2.40 m. alto. Mesa, escritorio y estantes. Refrigeradora-congeladora. Equipo de disección: cuchillos, bisturí y otros. Equipo de observación de aumento: (lupas) Clorímentro de mesa o portátil (medir cloro residual del agua potable) Microscopio con objetivos no menor de 103 Esterilizador de mesa. Indicador de pH o pHmetro portátil. Termómetro digital (portátil) para carnes Material de vidriería (toma de muestras, de conservación, etc.) Material de protección: tapa oídos, guantes, tapa boca, casco, etc. Batería de medios de cultivo para “análisis rápidos”, siendo los principales: mesófilos aerobios, coliformes, E. coli, estafilococos, salmonella, clostridios y otros. 10.11. Empresa procesadora de productos cárnicos: Valoración de la calidad. La organización funcional de este tipo de empresa considera una Gerencia de Control de Calidad, a la cual reporta el Laboratorio de control de calidad. 10.11.1. Laboratorio de control de calidad. En este laboratorio se realizan análisis físico-químicos, microbiológicos y sensoriales a la materia prima carne, aditivos, especias y condimentos y otros materiales e insumos para la elaboración de productos, en proceso y terminados según corresponda. La infraestructura, equipamiento, instrumentación, materiales de consumo y personal técnico, representa una inversión considerable, que deben justificar los resultados económicos. 334 En los últimos tiempos Gerencia de calidad de las empresas procesadoras, utilizando contrata de servicios de terceros, han encontrado como alternativa viable y económicamente factible, realizar control de calidad integral de los procesos, desde la toma de muestras en los PCP (puntos críticos de control), análisis e interpretación de resultados para cada producto, cuyos informes se reportan a Gerencia de Control de Calidad, con lo que se permite reducir costos, alcanzar resultados oportunos y garantizar calidad e inocuidad. 10.12. Consecuencias del consumo de alimentos contaminados. El resumen se indica en la Tabla 10 - 3. Grupo, agente causal, enfermedad y productos en los cuales se encuentran los microorganismos. Tabla 10-3. Grupo, agente causal, enfermedad y productos en los cuales se encuentran los microorganismos. ______________________________________________________________________ Grupo Agente causal Enfermedad Productos ______________________________________________________________________ Colifirnes E, coli Gastroenteritis Manos, frutas y verduras. Salmonella Salmonelosis Carnes crudas, manos, Enterobacterias Shiguella Disentería frutas, verduras y huevos. Estafilococos S. aureus Gastroenteritis Hombre, animales. Hongos y A. flavus Micostoxicosis Ambiente, hombre. Levaduras Cándida Candidiasis Alimentos diversos. Estreptococos St. fecalis Gastroenteritis Carne de res. C. botulinum Botulismo Alimentos enlatados expuestos al calor vencido tiempo de vida. ______________________________________________________________________ Fuente: Bravo, M. (2002). 10.13. Organismos internacionales de control y regulación Representantes de los organismos nacionales del área de Alimentos y bebidas, forman parte de los comités Internacionales de control y regulación de alimentos y bebidas. A 335 continuación, se transcribe información relacionada con el Codex Alimentarius en cuanto a higiene de los alimentos. 10.13.1. Codex Alimentarius. El Codex Alimentarius, es la norma universal que se usa como patrón, los países signatarios adaptan parcial o totalmente aquellas que tienen aplicación, según sus necesidades y realidades. Los objetivos de los Principios Generales de Higiene de los alimentos del Codex Alimentarius (1963) son: - Identificar los preceptos esenciales de higiene de los alimentos aplicables en el proceso, que va desde la producción primaria hasta el consumidor final. - Recomendar un abordaje basado en el sistema HACCP como un medio de aumentar la seguridad de los alimentos. - Indicar cómo implementar esos principios. - Proveer orientación para códigos específicos, que pueda ser necesaria en sectores de la cadena alimentaria, procesos o productos. A continuación, se citan algunas normas en alimentos, de aplicación en carnes y productos cárnicos. - Principios y directrices para el establecimiento y la aplicación de criterios microbiológicos relativos a los alimentos - Principios y directrices para la aplicación de la evaluación de riesgos microbiológicos. - Nombres genéricos y sistema internacional de numeración de aditivos alimentarios. - Directrices para la determinación de equivalencia de las medidas sanitarias relacionadas con los sistemas de inspección y certificación de alimentos. - Principios para la rastreabilidad/rastreo de productos como herramienta en el contexto de la inspección y certificación de alimentos - Directrices sobre la aplicación de los principios generales de higiene de los alimentos al control de los parásitos transmitidos por el consumo de alimentos. - Código de prácticas de higiene de la carne. - Norma para la carne tipo "Corned Beef - Norma para el jamón curado cocido - Norma para la carne picada curada cocida 10.13.2. El Código de Prácticas Internacionales Recomendadas para los Principios Generales de Higiene de los Alimentos (CAC/RCP 1-1969, rev. 1997, ad. 1999) es mundialmente reconocido como fundamental para garantizar la inocuidad y seguridad de los alimentos consumidos. Su adopción se recomienda a los gobernantes, a las 336 industrias y a los consumidores, y se considera un requisito previo para la elaboración de un sistema basado en el HACCP. 10.13.3. Comisión Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos: ICMSF (International Commission on Microbiological Specifications for Foods) La Guía Simplificada para el Entendimiento y Uso de Objetivos de Inocuidad de los Alimentos y Objetivos de Rendimiento señala, que calidad e inocuidad de alimentos y de estos las carnes y productos cárnicos se fundamenta en la aplicación de la normativa tanto del Codex Alimentarius como en la ICMSF. Siendo indispensables para garantizar la salud del consumidor y evitar riesgos contra la salud pública. A continuación, se transcribe el resumen original del ICMSF. Los Objetivos de Inocuidad de los Alimentos (FSO) y Objetivos de Rendimiento (PO) pueden ser usados por una autoridad gubernamental para comunicar los niveles de inocuidad de alimentos a la industria y a otras autoridades gubernamentales. FSO y PO son distintos niveles de peligros que no pueden ser excedidos al punto de consumo y tempranamente en la cadena alimentaria respectivamente y pueden ser logrados aplicando las Buenas Prácticas de Elaboración, Buenas Prácticas de Higiene y programas de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control. FSOs, y particularmente POs, también permiten una comparación del grado de inocuidad aportado por diferentes técnicas de procesamiento de alimentos. Los principios de usar Buenas Prácticas y HACCP, a efectos de producir alimentos inocuos, no cambiarán con la introducción de estos conceptos, por ejemplo, las Buenas Prácticas y HACCP son las herramientas para lograr un FSO o PO. Un FSO solamente estaría desarrollado si la necesidad para ello ha sido específicamente identificada, por ejemplo, cuando está anticipado que un FSO mejorará la inocuidad del alimento. FSOs y POs tienen una finalidad diferente de la de un criterio microbiológico, que determina muestreo y análisis de alimentos para su aceptación o rechazo. La evaluación de parámetros de procesamiento y conservación, es la opción preferida para verificar si el FSO o el PO fue alcanzado. Algunas veces, el muestreo y el respectivo análisis, usando un criterio microbiológico, pueden ser usados para este propósito. El Codex cita algunos análisis microbiológicos para alimentos en general. Considerando el grado de perecibilidad, tienen particular importancia productos de origen animal, así como para conocer el grado de contaminación de materiales, equipos, herramientas, superficies, pisos, paredes, vestuario, agua y materiales que están o estado en contacto como materia prima, en proceso o terminados. • Recuento de levaduras y mohos • Recuento de enterobacterias • Recuento de coliformes totales 337 • Recuento de Escherichia coli • Recuento de Staphylococcus aureus • Recuento de Bacillus cereus • Recuento de Listeria monocytogenes Utilizando los métodos de laboratorio de análisis microbiológico se alcanzan resultados, que se evalúan comparándolos con patrones y límites estándar según corresponda. 10.14. Carga de enfermedades de transmisión alimentaria en la salud pública La carga que las enfermedades de transmisión alimentaria imponen a la salud pública, el bienestar social y la economía, se ha subestimado a menudo, debido a la infra notificación y la dificultad para establecer una relación de causalidad, entre las contaminaciones de alimentos y las enfermedades o muertes por ellas provocadas. El informe: Estimación de la carga mundial de las enfermedades de transmisión alimentaria publicado en 2015 por la OMS, es el primero en ofrecer estimaciones completas sobre la carga de morbilidad causada por 31 agentes contaminantes: bacterias, virus, parásitos, toxinas y productos químicos, a nivel mundial y regional. Las enfermedades trasmisibles por los alimentos al hombre, son parte esencial para que conociendo los orígenes, reservorios, agentes causales y de trasmisión de la carga deteriorativa y patógena, disminuyen los márgenes económicos que corresponden a la producción, productividad y rentabilidad, sino más aun, por la naturaleza patógena, son a los cuales deben orientarse mayores recursos humanos, técnicos y económicos a nivel global, por parte del conjunto de naciones que obligatoriamente están llamados a proteger la salud de sus habitantes, a través de la salud pública 10.15. Principales Enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs). De los alimentos, la carne y los productos cárnicos son sustratos de contaminación y diseminación de carga microbiana deteriorante y patógena. La carne y los productos cárnicos, al conformar junto con otros productos, la dieta alimenticia del hombre que consume diariamente, constituye medio de transmisión de enfermedades, cuando no se conservan y protegen adecuadamente. Las enfermedades transmitidas por los alimentos, son generalmente de carácter infeccioso o tóxico y son causadas por bacterias, virus, parásitos o sustancias químicas, que penetran en el organismo a través del agua o los alimentos contaminados. Los patógenos de transmisión alimentaria pueden causar diarrea grave o infecciones debilitantes, como la meningitis. La contaminación por sustancias 338 químicas puede provocar intoxicaciones agudas o enfermedades de larga duración, como el cáncer. Las enfermedades transmitidas por los alimentos pueden causar discapacidad persistente y muerte. Algunos ejemplos de alimentos insalubres son los alimentos de origen animal no cocinados o con insuficiente cocción, así como, frutas y hortalizas contaminadas. A continuación, se resume las principales enfermedades causadas por bacterias, virus, parásitos, priones, etc. 10.15.1. Bacterias: Salmonella, Campylobacter y Escherichia coli enterohemorrágica, figuran entre los patógenos de transmisión alimentaria más comunes que afectan a millones de personas cada año, a veces con consecuencias graves o mortales. Los síntomas son fiebre, dolores de cabeza, náuseas, vómitos, dolores abdominales y diarrea. Los alimentos asociados con los brotes de salmonelosis son: huevos, carne de ave y otros productos de origen animal. - Los casos de infección por Campylobacter de transmisión alimentaria son causados principalmente por la ingestión de leche cruda, carne de ave cruda o poco cocida y agua potable. - Escherichia coli enterohemorrágica se asocia con el consumo de leche no pasteurizada, carne poco cocinada y fruta y hortalizas frescas. - La infección por Listeria, provoca abortos espontáneos y muerte. Si bien la frecuencia de la enfermedad es relativamente baja, la gravedadde sus consecuencias pueden llegar a ser mortales, sobre todo para los lactantes, los niños y los ancianos, sitúan a la listeriosis entre las infecciones de transmisión alimentaria más graves. Listeria se encuentra en los productos lácteos no pasteurizados y en diversos alimentos preparados, a su vez, puede crecer a temperaturas de refrigeración. Los antimicrobianos como los antibióticos, son esenciales para tratar las infecciones causadas por las bacterias; Sin embargo, su utilización excesiva o errónea en la medicina veterinaria y humana, se ha vinculado a la aparición y propagación de bacterias resistentes, que hacen que los tratamientos de enfermedades infecciosas en los animales y en el hombre sean menos eficaces. Las bacterias resistentes se introducen en la cadena alimentaria a través de los animales (salmonellas a través del pollo). La resistencia a los antimicrobianos es una de las principales amenazas a las que se enfrenta la medicina moderna. 339 A consecuencia del consumo de alimentos almacenados e incorrectamente conservados se presenta el Cl. botulinum, este se multiplicaca y produce toxina. En los casos humanos el pronóstico ha mejorado considerablemente, debido en parte a la administración inmediata de antitoxina A, B y E trivalente; sin embargo, el diagnóstico clínico sigue siendo difícil, debido a su confusión con diversas enfermedades nerviosas. 10.15.2. Virus. Los síntomas característicos de las infecciones causadas por norovirus son: náuseas, vómitos explosivos, diarrea acuosa y dolores abdominales. Enfermedades virales de diversa naturaleza son cada vez son más comunes en el hombre y animales constituyendo zoonosis, cuya trasmisión son alimentos, sustratos, agua, suelo y ambientes contaminados; tal es el caso de la hepatitis A, que puede provocar enfermedades hepáticas persistentes y se transmite en general por la ingestión de mariscos crudos, poco cocinados o productos crudos contaminados. La manipulación de alimentos por personas infectadas suele ser la fuente de la contaminación. En 2019 como pandemia y posteriormente calificado como sindemia (sinergia de virus respiratorio potenciado por otros factores: edad, desnutrición, carencias diversas propias de los bajos estratos sociales, etc., aparece en China (Wham) un Coronavirus (COVI-19) de transmisión directa y ambiental, que está causando estragos mortales a nivel global, con marcada repercusión socio-económica. 10.15.3. Parásitos. En la carne de cerdo, el parásito más importante que atenta contra la salud pública y ocasiona grandes pérdidas económicas es la Trichinella spirales. La cisticercosis porcina es una enfermedad parasitaria de cerdos y humanos causada por Taenia solium, específicamente por la fase larvaria denominada Cysticercus cellulosae. El hombre es el huésped definitivo e intermediario, mientras que el cerdo es sólo un huésped intermediario. Está restringida principalmente a regiones de bajo desarrollo socio-económico y es principalmente endémica en Latinoamérica. El hombre se infesta al consumir carne con cisticercos, cuando las larvas no han sido destruidas por insuficiente tratamiento térmico. Otros parásitos como el Echinococcus spp o Taenia solium, (Cysticercus cellulosae) pueden infestar a las personas a través de carnes con escasa cocción (temperaturas menores a los 720 C. en el interior de la carne), o por contacto directo con los animales infestados. Otros parásitos, como Ascaris, Cryptosporidium, Entamoeba histolytica o Giardia, se introducen en la cadena alimentaria a través del agua o el suelo, y pueden contaminar los productos frescos. 10.15.4. Priones. son agentes infecciosos constituidos por proteínas que se caracterizan por estar asociados a determinados tipos de enfermedades neurodegenerativas. La encefalopatía espongiforme bovina (EEB o “enfermedad de 340 las vacas locas”) es una enfermedad por priones que afecta al ganado y que se relaciona con la variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en el hombre. El consumo de productos cárnicos procedentes de bovinos que contienen materiales especificados de riesgo, como tejido cerebral, constituye la vía de transmisión más probable del prion al hombre. 10.15.5. Nitrosaminas y nitrosamidas. Constituyen aspectos biotoxicológicos consecuencia del tratamiento de cura con nitratos y nitritos a carnes y productos cárnicos, para evitar la acción de los efectos toxicogénicos del Cl. Botulinum. El Cl. botulinum, es un bacilo Gram positivo, esporógeno anaeróbico, una de las bacterias termorresistentes más peligrosas de las ETAs; se controla su multiplicación en carnes y productos cárnicos, mediante la administración de nitratos y nitritos en niveles mínimos que no afectan la salud del hombre, (Comisión del Codigus Alimentarius PROGRAMA CONJUNTO FAO/OMS SOBRE NORMAS ALIMENTARIAS COMITÉ DEL CODEX SOBRE ADITIVOS ALIMENTARIOS 51.ª reunión. 2019). El uso y abuso de su administración y consumo de estos aditivos, desencadena productos biotoxicológicos precursores de cáncer. Estudios epidemiológicos han evidenciado que entre el 80 - 90% de los tipos de cáncer que afectan al hombre, se deben a factores ambientales a los cuales el hombre está expuesto, siendo que en alimentos están presentes compuestos nitrosos carcinogénicos, en particular productos cárneos curados La presencia de estas sustancias, se debe al nitrito empleado durante el proceso de cura, o son formados a partir del nitrito agregado a la sal natural y reducidos a nitritos, por bacterias y aminas o amidas componentes del alimento en el caso de la carne. Existen dos tipos de nitrocompuestos peligrosos al hombre que pueden formarse de esa manera: nitrosaminas y nitrosamidas. Las nitrosaminas, son compuestos químicamente estables y requieren un proceso de activación metabólica, para llegar a ser tóxicos y se encuentran en los alimentos. Las nitrosamidas son inestables, no se encuentran en los alimentos, sin embargo, se pueden formar en el estómago a partir del nitrito o el nitrato de los alimentos ingeridos, pueden causar daño directamente por reacción química y componentes de tejidos. Daños que pueden ser causados por nitrosaminas o nitrosamidas: muerte celular y alteración del material genético En el primer caso se observa generalmente asociado a ingestión de grandes cantidades de compuestos nitrosos; es casi frecuente en el tratamiento de animales alimentados con alto tenores de nitrosaminas; generalmente en este caso, de trata de alimentos a base de harina de pescado con alto agregado de nitritos; también puede ocurrir en seres humanos expuestos a grandes cantidades de nitrosaminas, la muerte celular se da en las células hepáticas. 341 Por tanto, es mucho más importante el daño que tanto nitrosaminas como nitrosamidas causan sobre el material genético, esto se debe a la vinculación de estos compuestos con la capacidad de formar tumores, producir malformaciones de estos y causar mutaciones, los que pueden ser originados por bajas cantidades recibidas diariamente; por tanto, es muy difícil suponer comprobaciones epidemiológicas, de que pequeñas cantidades son responsables por determinados cánceres de los cuales la humanidad padece, sin embargo, se ha podido notar que zonas de tierra con altos contenidos de nitratos en aguas y suelos como en Inglaterra, Chile o Colombia hay mayores incidencias de cáncer del tracto digestivo. No existe ninguna razón técnica que permita creer que el hombre no es susceptible a estos compuestos, por ejemplo, tejidos humanos son capaces de provocar el proceso de activación metabólica que comprende las nitrosaminas, más todavía, el hombre es susceptible a dosis grandes debido al elevado número de accidentes fatales con nitrosaminas, esto indica que la activación ocurre en el hombre “in vivo”. En animales de laboratorio dosis adecuadas de nitrocompuestos producen tumores en una sola exposición y administradas a animales preñadas causan tumores en su descendencia, así como malformaciones fetales. No menos importantes son los efectos mutagénicos intensos en el caso de nitrosamidas, estos fueron intensamente estudiados tanto en sistemas bacterianos como en plantas y moscas. Se sabe que sustancias mutagénicas pueden provocar una gran variedad de trastornos en la salud dando lugar a abortos, anomalías congénitas, enfermedades genéticas, disminución de resistencia a enfermedades y tiempo de vida, esterilidad, retardo y sensibilidad. Los efectos sobre el material genético es un problema que se estudia hace cierto tiempo y su importancia es tal que en USA, comenzó a tomar medidas concretas prohibiendo completamente el uso del nitrito en tocino, pues se pudo verificar que este en conjunto con componentes de tocino producían durante el proceso de fritura la formación de nitroso pinnolidinas; menos clara es la situación de fiambres, salchichas, “corned beef” y otros. En el hombre se contrarresta los efectos de la intoxicación por Cl. botulinium mediante la administración de antitoxina botulínica y tratamiento sintomatológico. Para la detección y determinación de los productos generados, nitrosaminas y nitrosamidas, mucha investigación se realiza, así: Se utilizan equipos de cromatografía gaseosa, acoplados a analizadores térmicos que detecten específicamente nitrocompuestos de gran sensibilidad. Se utilizan equipos de espectrofotometría de masa de amplia resolución para análisis de nitrosaminas. Se realizan pruebas biológicas para observar y evaluar sus efectos. 342 10.15.6. Radiación. EL Efecto de la radiación sobre la destrucción de esporas y toxina del Cl. Botulinum, según la International Commission on Microbiological Specification for Foods (ICMSF) (2006), señala, que las esporas de todos los tipos de Cl. botulinum son relativamente resistentes a las radiaciones ionizantes, de igual modo que todas las esporas, a temperaturas inferiores a -800C. aproximadamente la resistencia a la radiación es mayor que a temperaturas ambientales. Si bien el calentamiento previo no ejerce efecto alguno en la subsiguiente resistencia a la radiación, la irradiación previa ejerce un efecto importante en la termorresistencia subsiguiente, de modo igual que todas las toxinas proteicas, las de Cl. botulinum no son inactivadas por dosis de radiación de los órdenes de magnitud contempladas en el tratamiento de los alimentos. 10.15.7. Sustancias químicas. Las sustancias que plantean más riesgos para la salud son las toxinas naturales y los contaminantes ambientales. Las toxinas naturales abarcan las micotoxinas, las biotoxinas marinas, los glucósidos cianogénicos y las toxinas presentes en las setas (hongos) venenosas. Los alimentos básicos como el maíz o los cereales pueden contener elevados niveles de micotoxinas, como la aflatoxina y la ocrotoxina. Una exposición prolongada a esas toxinas puede afectar al sistema inmunitario y al desarrollo normal, o causar cáncer. Los contaminantes orgánicos persistentes son compuestos que se acumulan en el medio ambiente y en el organismo humano. Los ejemplos más conocidos son las dioxinas y los bifenilos policlorados, que son subproductos indeseados de los procesos industriales y de la incineración de desechos. Se hallan en el medio ambiente en todo el mundo y se acumulan en la cadena alimentaria animal. Las dioxinas son compuestos muy tóxicos que pueden causar problemas reproductivos y de desarrollo, dañar el sistema inmunitario, interferir en el funcionamiento hormonal y causar cáncer. Los metales pesados como el plomo, el cadmio y el mercurio causan daños neurológicos y renales. La presencia de metales pesados en los alimentos se debe principalmente a la contaminación del aire, del agua y suelo. 10.16. Situación de las Enfermedades de Trasmitidas por Alimentos en el Perú. (ETAs-Perú). Se transcribe parcialmente la publicación sobre la situación de las ETA-Perú, según el Boletín Epidemiológico (Lima) - Perú 2015. Las enfermedades transmitidas por alimentos (ETA) constituyen uno de los problemas más extendidos en el mundo actual y una causa importante de disminución de la productividad para países, empresas, familias e individuos, por su 343 magnitud, tendencia creciente, aparición de nuevos escenarios epidemiológicos y formas de transmisión, incremento de la resistencia antimicrobiana e impacto social y económico. Las ETA, se deben a la ingesta de alimentos o agua contaminados con agentes químicos o microbiológicos, en tales cantidades que afecten la salud del consumidor a nivel individual o en grupos de población. Se estima que cada año las enfermedades diarreicas de transmisión alimentaria o hídrica se cobran la vida de 2,2 millones de personas, en su mayoría niños. La diarrea es el síntoma agudo más frecuente de las enfermedades de transmisión alimentaria; otras consecuencias graves son la insuficiencia renal y hepática, los trastornos cerebrales y neurales, la artritis reactiva, el cáncer y la muerte, por lo que representa una carga considerable de discapacidad, así como, de mortalidad. Expertos de la OMS consideran que entre 70 y 80% de las enfermedades diarreicas agudas (EDA) son producidas por los alimentos y el agua contaminados. La contaminación de los alimentos puede producirse en cualquier etapa del proceso, que va desde la producción hasta el consumo de alimentos y puede deberse a la contaminación ambiental, ya sea del agua, la tierra o el aire. Los motivos más frecuentes, por los que un alimento puede contaminarse y llegar a transmitir alguna enfermedad, son aquellos que se preparan con mucha anticipación, sin conservación adecuada, sin lavar y cocer adecuadamente, así como, manipuladores y portadores de gérmenes patógenos, o que la cadena del frío sea inadecuada en algún momento. Los brotes de ETA tienen múltiples causas y factores, por lo que el abordaje de la investigación debe abarcar todos los aspectos que podrían estar involucrados y convocar a todos los sectores con competencia en la materia, asimismo, la vigilancia de las ETA es esencial, la cual permite caracterizar la dinámica epidemiológica y orientar la planificación de las políticas y estrategias de control y prevención, evaluar el impacto de las intervenciones de los programas de inocuidad de alimentos, e identificar áreas prioritarias de investigación, particularmente a nivel local. El Perú no es ajeno a esta situación, durante el 2014 se informaron y estudiaron un total de 61 brotes de ETA y hasta el III trimestre del 2015 se han notificado 27 brotes de ETA, 52% menor a lo reportado al mismo período en el 2014. siendo el departamento de Lima el que reporta el mayor número de brotes de ETA. La Dirección General de Epidemiología, en cumplimiento de su rol conductor y normativo de la vigilancia epidemiológica en el país, ha elaborado la “Guía Técnica para la Investigación y Control de Brotes de Enfermedad Transmitida por Alimentos”, la cual permite desarrollar un proceso articulado de investigación y respuesta inmediata frente a brotes de ETA, identificar las causas y limitar su propagación, a fin de proteger la salud de la población. 344 La información recolectada en la investigación epidemiológica de los brotes de ETA, enriquecen el conocimiento científico sobre el comportamiento de los agentes etiológicos, sobre las fuentes de infección, así como la vulnerabilidad de los agentes ante las medidas sanitarias aplicadas. La respuesta frente a las ETA involucra a varias instancias del Ministerio de Salud (MINSA). Se debe llevar a cabo una inspección en el lugar donde el alimento sospechoso fue mal manejado (preparado y/o servido) según la situación investigada, dicha investigación está a cargo de la Dirección General de Salud Ambiental. Asimismo, la participación del Laboratorio de Salud Pública del Instituto Nacional de Salud, es fundamental para la investigación de brotes de ETA e identificación del agente causal. Las medidas de prevención de las ETA, deben ser práctica cotidiana en hogares y todos aquellos dedicados a la preparación y expendio de alimentos y bebidas, en eventos sociales, como en las denominadas “polladas” realizadas en la periferia de las ciudades con distintos fines; expendio informal de alimentos en las calles o en ferias; o expendio formal en restaurantes y la creciente industria del suministro alimentario o catering. Todos los participantes tienen un rol en la prevención de las ETA. En adición a lo señalado anteriormente, es necesario enfatizar en la informalidad de la comercialización de alimentos de “comida preparada”, como forma de sustento económico del sector inmigrante andino y costero más desposeído, se incrementa constantemente, en donde las carnes, productos cárnicos y en general el componte proteico es agente causal de enfermedades gastro-intestinales, por tratarse de alimentos “muy perecibles”, por lo que se requiere del sector salud, producción, trabajo entre otros organismos, acciones de apoyo y atención inmediata a fin de evitar/reducir y/o controlar las enfermedades de difusión masiva (epidemias), a consecuencia de las alteraciones y adulteraciones de los materiales que se preparan, conservan, transportan y comercializan, en la búsqueda de reducción de costos que la competencia obliga, ante esta situación, el consumidor también requiere asumir responsabilidades en aras de proteger su salud, por lo que responsablemente, debe priorizar condiciones de presentación de los alimentos preparados, previos al consumo. Se añade, el rol preponderante e importancia que juega los medios de difusión masiva, privados y públicos, orales, escritos y televisivos, para denunciar oportunamente la presentación de los casos individuales y masivos que, por su naturaleza de cotidianidad, se presentan en las comunidades generalmente ubicadas en la periferia de las grandes ciudades, urbano-rurales y rurales. A su vez, en el ámbito cultural, educativo y formativo, enfatizar desde la edad temprana, hábitos de higiene personal, familiar y ambiental. 345 Integrar la cobertura de salud pública, a través de una red computarizada que enlace los centros de beneficio de ganado, procesadoras y comercializadoras de alimentos, con los centros de salud local, regional y nacional, a los fines de atender necesidades con respuestas prontas y oportunas, en favor de sector productivo y consumidor, son retos futuros. ---------------------------------------------------------- BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA AOAC. Métodos Oficiales de Análisis de AOAC International – 20A Edición, 2016. USA. Barreiro, J.A. 2006. Higiene y saneamiento en el procesamiento de alimentos. Editorial Equinoccio. Caracas, Venezuela. Bloch, Arthur. 2014. Las leyes de Murphy. Ediciones Martínez Roca. Editorial Planeta, S. A. Barcelona, España. Boletín Epidemiológico 2015. Lima - Perú Bravo, Martínez F. 2002. Manejo higiénico de los alimentos. Editorial Limusa, México. Castro, A. J. 1979. Carnes elaboradas – Aspectos biotecnológicos de nitrosaminas. Simposio: Las proteínas en la alimentación del hombre. Buenos Aires. 346 Codex Alimentarius: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y Organización Mundial de la Salud (OMS). 1963. Roma, Italia. El Código de Prácticas Internacionales Recomendadas para los Principios Generales de Higiene de los Alimentos (CAC/RCP 1-1969, rev. 1997, ad. 1999) Comisión del Codigus Alimentarius PROGRAMA CONJUNTO FAO/OMS SOBRE NORMAS ALIMENTARIAS COMITÉ DEL CODEX SOBRE ADITIVOS ALIMENTARIOS 51.ª reunión. 2019). Comision Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos (ICMSF), 2006. USA. Chrinistiansen, l. n. Factors influencing botulinal inhibition by nitrite. Food Technology – May 1980. Cunninghan, A. I. 2000. Optimización de rendimiento y aseguramiento de inocuidad en la industria quesera. Organización de Estados Americaos, OEA. México. Decreto Legislativo Nro.1062. Ley de Inocuidad de los Alimentos. Congreso de la República del Perú, 2008. Denning, W. Eduards. 1994. The New Economics for Industry, Government, Education. 2da. Edición. Massachussets Institute technology Center for Advanced Engyneering Study. Cambrige. MA, EUA. IICA 2015. Caracterización del valor nutricional de alimentos Montevideo, Uruguay. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 1992. Rome. Hunt, M. E. Nitrite and chemistry of cured color. II Curso Internacional sobre Tecnologia da Carne. ITAL-CTA. 1981. ICMSF (International Commission on Microbiological Specifications for Foods: Comision Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos, 2006. Montville, Thomas J. y Matthews. Karl, R. 2009. Microbiologia de Alimentos. Introducción. Editorial Acribia, Zaragoza. España. Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL, 20th Edition (2016) Organizacion de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación 1992. Estudios FAO: Alimentación y Nutrición. Manuales para el Control de Calidad de los Alimentos. 12. Garantía de la Calidad en el Laboratorio Microbiológico de Control de los Alimentos. Italia, Roma. Ordoñez, A. Boletín Epidemiológico. Vol. 24 - Semana Epidemiológica Nro. 34 (23 -29, Agosto 2015). Ministerio de Salud. Lima, Perú. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Manual de Buenas Prácticas para la Industria de la Carne 2007. Roma, Italia. 347 Prandl, O.; Fischer, A.; Schmidhofer, T. y Hans-Jurgen Sinell. 1994. Tecnología e higiene de la carne. Editorial Acribia, Zaragoza, España. Resolución Suprema N0 1121-99-SUNASS. Norma nacional / Guía OMS y directiva sobre control de calidad del agua. Lima, Perú Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento. 2004. PUBLICACIÓN OFICIAL. Lima, Perú Ventanas, S.; Martín, D.; Estévez, M.; y Ruiz, J. 2004. Nitratos, nitritos y nitrosaminas en productos cárnicos (I). Eurocarne Nº 129. Extremadura, España. Zavala Pope M. 2011. El Concepto de Calidad en los Alimentos I. Dirección General de Competitividad Agraria. Ministerio de Agricultura, Perú. ------------------------------------------ 348 ALGO MAS …….que no es el final. El contenido de este libro está cargado de imposiciones: Si no asumimos responsabilidades se produce pérdidas en la salud, económicas, sociales, familiares, etc.; a su vez, en carnes y productos cárnicos se presenta contaminación, recontaminación, puntos de control, peligros críticos….cuando viaje, no coma en los puntos de venta sobre la vía y muchos otros factores adversos que nos conducen a stress, depresión, postración….para evitarlo, no consumamos carnes ni productos cárnicos, ni alimentos sospechosos!…… en contraste, asumamos lo positivo: consumamos alimentos aparentemente sanos y aparentemente inocuos; razonablemente protejamos nuestros alimentos, cuidemos nuestra salud, alimentación y nutrición, con seguridad viviremos más y mantengamos las ganas de seguir luchando contra la corriente del cada día ....….. antes que más confusión nos añada Murphy. TRASCRIPCIÓN PARCIlAL DE LAS 8 LEYES DE MURPHY 1. Si algo puede salir mal, saldrá mal. “nada dura para siempre, así que en algún momento todas las piezas de una máquina se romperán”. A lo que podríamos añadir que cuanto más tiempo y trabajo comporte una tarea, más fácil será que en algún momento surja algún contratiempo. Es decir, aunque no todo saldrá mal siempre, ni mucho menos, esta primera ley de Murphy se cumplirá a menudo, a condición le demos tiempo suficiente. 2. La tostada siempre cae en el lado de la mantequilla. En 1997 Robert Matthews publicó un artículo en el que recogió pruebas que confirmaban algunas de las leyes de Murphy. Una de ellas: la de la tostada. Según Matthews, la altura de la mesa es determinante en este caso, ya que la rebanada de pan, untada o no, “no tiene tiempo para dar una vuelta completa y volver a caer bocarriba al llegar al suelo”. Hay que recordar que no lanzamos las tostadas al aire como si fueran una moneda, sino que simplemente se nos caen mientras intentamos, sin éxito, desayunar. 3. La información más importante de cualquier mapa está en el doblez o en el borde. A veces nos vemos obligados a recurrir a planos y guías en papel, como si estuviéramos en la Edad Media o en 1998. A menudo nos da la impresión que la información importante de nuestra ruta o destino se pierde en un doblez o en el borde del mapa, obligándonos a tener que ir pasando páginas adelante y atrás para orientarnos. 4. Los pares de calcetines siempre van de dos en dos antes de entrar a la lavadora y de uno en uno al salir de ella. Esta ley viene explicada por la teoría de probabilidades y combinatoria, “la pérdida aleatoria de calcetines siempre es más probable que cree el número máximo posible de calcetines impares”. Si perdemos sólo un calcetín, ya tendremos uno suelto. Como ya no nos pondremos ese calcetín suelto, el próximo que perderemos al hacer la colada será otro que tenga pareja, por lo que ya tendremos dos calcetines desparejados. Es decir, si no compramos pares nuevos para reponerlos, corremos el riesgo de acabar con un cajón lleno de calcetines impares. 349 5. La otra cola siempre es más rápida. Si nos da la impresión de estar en la cola más lenta es porque 1) la cola más lenta es por lo general la que tiene más gente y, en consecuencia, es la cola en la que es más fácil que estemos y 2) si sólo escogemos una cola y hay, por ejemplo, cuatro, hay un 75% de posibilidades de que al menos una de las otras colas sea más rápida que la nuestra. Por tanto, la mayor parte de las veces habrá al menos otra cola que sea más rápida. Lo mismo se aplica al tráfico, en este caso hay que añadir que pasamos más tiempo en el carril lento precisamente porque es el más lento y además pasamos más tiempo siendo adelantados que adelantando. 6. Llevar un paraguas cuando hay previsión de lluvia hace menos probable que llueva. Aunque no hay relación causal entre un hecho y otro (sería un ejemplo de correlación ilusoria), por los que es muy habitual que acabemos acarreando el paraguas sin necesitarlo. 7. No importa cuántas veces se demuestre una mentira, siempre quedará un porcentaje de personas que creerá que es verdad. Se trata de una de las muchas versiones de una popular frase de Mark Twain, que dijo que una mentira puede dar media vuelta al mundo mientras la verdad aún se está poniendo los zapatos. 8. Siempre encuentras las cosas en el último sitio en el que miraste. La razón es que no seguimos buscando después de encontrarlas. “Aquí estaban las llaves, en el tercer sitio en el que busqué. Luego he mirado en el cajón y debajo de la cama, pero ahí no las he visto”. Por otro lado, si encontramos algo en el primer sitio donde buscamos, no se puede decir que esté perdido, por mucho drama que le pongamos al asunto. Se pueden admitir excepciones. Por ejemplo, si ese primer sitio es una oficina de objetos perdidos………………… Lima, 07 Abril 2020. --------------------------------------------------------------- 350 PARTE I Contenido Capítulo I 1. OBTENCION DE CARNES 1.1. Producir y comer carne 1.2. Reseña histórica 1.3. Especies domésticas de mayor consumo 1.4. Población ganadera en el Perú 1.4.1. Producción pecuaria nacional según especie 2018 1.4.2. Población, saca, producción y rendimiento 2018 1.5. Faenado de especies domésticas de consumo 1.6. Producción de carnes 1.6.1. Producción de carne por especie 1.6.2. Situación de mataderos 1.7. Consumo de carnes 1.8. Valoración técnica del beneficio de ganado 1.9. Centros de beneficio de ganado 1.9.1. Beneficio. 1.9.2. Carne. 1.10. Legislación sanitaria en el Perú. 1.10.1. Reglamento Sanitario del Faenado de Animales de Abasto. 1.10.2. Reglamento de Inocuidad Alimentaria 1.11. Legislación sanitaria en algunos países 1.11.1. México 1.11.2. Brasil 1.11.3. Argentina 1.11.4. Venezuela 1.12. Bienestar animal 1.13. Localización de un centro de beneficio industrial 1.13.1. Criterios técnicos. 1.13.2. Criterios económicos. 1.13.3. Criterios sanitarios. 1.14 Organización de un centro de beneficio industrial 1.15. Características de un centro de beneficio industrial 1.15.1. Instalaciones internas 1.15.2. Instalaciones externas. 1.15.2.1. Corrales de Recepción y Selección 1.15.2.2. Corral de Observación. 1.15.2.3. Corrales de beneficio inmediato. 1.15.2.4. Rampa de acceso a la jaula de insensibilización. 1.15.2.5. Jaula de insensibilización. 1.15.2.6. Instalaciones sanitarias. 1.16. Infraestructura de un centro de beneficio industrial 1.17. Equipamiento de un centro de beneficio industrial 1.17.1. Matadero categoría 1. Municipal 1.17.2. Matadero categoría 2 y 3 Industrial. 1.18. Clasificación de Mataderos en el Perú. 1.19. Servicios de un centro de beneficio industrial. 1.20. Controles de contaminación industrial. 1.21. Impacto ambiental de un centro de beneficio industrial. 1.22. Administración de un centro de beneficio industrial. 1.22.1. Administración técnica. 1.22.2. Administración económico-financiera. 1.23. Productos y subproductos 1.24. Esquemas y croquis de mataderos. Capitulo II 2. DE ANIMAL VIVO A CANAL/CARCAZA 2.1. Aspectos generales. 2.2. Manejo de ganado 2.2.1. Consideraciones técnicas. 2.2.2. Consideraciones humanitarias 2.2.3. Consideraciones sanitarias. 2.2.4. Consideraciones económicas. 2.3. Guías, movilización y transporte. 2.4. Factores adversos a la movilización y transporte. 2.5. Inspección ante monten 2.5.1. Ayuno y descanso reglamentario 2.5.2. Bañado/duchado. 2.6. Beneficio de ganado. 2.6.1. Insensibilización. 2.6.2. Sangría. 2.6.3. Desollado. 2.6.4. Corte de pecho. 2.6.5. Evisceración. 2.7. Canal/carcaza 2.7.1. División de canal/carcaza. 2.7.2. Evaluación de canal/carcaza 2.7.3. Oreo de canal/carcaza 2.8. Flujo de operaciones en bovinos. 2.8.1. Beneficio industrial de ganado. 2.9. Clasificación de canales/carcazas de bovino en Perú. 2.10. Inspección post mortem 2.11. Rendimiento de canales 2.12. Cortes de carne de canal/carcaza. 2.13. Cortes de carne de canal/carcaza de bovino en Perú. 2.13.1. Requisitos para las canales/carcazas, cortes de carne y menudencias: 2.13.1.1. Generales 2.13.1.2. Características organolépticas 2.13.1.3. Características físico-químicas 2.13.1.4. Caracteristicas microbiológicas 2.14. Clasificación y categorización de canales de bovino en otros países. 2.14.1. Cortes de la canal bovina en Venezuela 2.14.2. Cortes de la canal bovina en Brasil. Capitulo III 3. TEJIDOS MUSCULAR, CONECTIVO Y ADIPOSO 3.1. Introducción 3.2. Tejidos muscular, conectivo y adiposo 3.3. Revisión anatómica del tejido muscular, conectivo y adiposo 3.3.1. Anatomía macroscópica. 3.4. Revisión histológica. 3.4.1. Tejido muscular. 3.4.2. Tejido conectivo 3.4.2.1. Biología molecular de la célula 3.4.3. Tejido adiposo. 3.5. Composición química del músculo y grasa. 3.6. Fisiológica de los tejidos muscular, conectivo y adiposo 3.6.1. Propiedades eléctricas del músculo esquelético 3.6.2. Propiedades mecánicas del músculo esquelético 3.6.3. Aspectos químicos de la contracción muscular 3.7. Fisiología del tejido adiposo 3.8. Consecuencias del estrés y los ajustes metabólicos 3.9. Las ciencias veterinarias soporte de la tecnología de carne y productos cárnicos. Capitulo IV 4. DE MUSCULO A CARNE 4.1. Introducción 4.2. Composición de la canal. 4.3. Conversión del músculo en carne 4.3.1. Sangría y pérdida de la circulación muscular. 4.3.2. Efecto del fallo circulatorio sobre el tejido muscular. 4.3.3. Queda del pH después de la muerte. 4.3.4. Producción y disipación de calor después del beneficio 4.3.5. Rigor mortis. 4.3.6. Cambios del aspecto físico del músculo. 4.3.7. Relación entre queda del pH y desarrollo del rigor mortis. 4.4. Carnes PSE y DFD 4.5. Medidas para reducir la prevalencia de carnes PSE y DFD 4.6. Petequias y equimosis en la canal 4.7. Manejo post mortem de canales y calidad de carne 4.7.1. Refrigeración de la canal. 4.7.2. Acortamiento por el frío. 4.7.3. Rigor de descongelación. 4.7.4. Acortamiento por el calor. 4.8. Manejo de la canal para aumentar la calidad 4.8.1. Estimulación eléctrica. 4.8.2. Procesado en caliente. 4.8.3. Suspensión de la canal. 4.9. Herramientas tecnológicas para evaluar calidad de carne 4.9.1. Sensores en línea para productos cárnicos. 4.9.2. Mejoramiento de los métodos de aplicación. 4.9.2.1. Luz polarizada. 4.9.2.2. Imágenes hiper espectrales y dispersión. Capítulo V 5. CARNE. 5.1. Introducción 5.2. Composición química de la carne 5.3. Propiedades de la carne fresca 5.3.1. Capacidad de retención de agua (CRA). 5.3.2. Madurez o envejecimiento 5.3.3. Factores no relacionados con la maduración que influencian en la dureza de la carne 5.3.4. Maduración artificial. 5.3.5. Blandura. 5.3.6. Aroma y sabor. 5.3.7. Color. 5.4. Valor biológico de la carne 5.4.1. Carbohidratos. 5.4.2. Grasas. 5.4.3. Proteínas. 5.4.3.1. Funciones principales de las proteínas. 5.4.3.2. Necesidades nutricionales del hombre 5.5. Parámetros de evaluación biológica: 5.5.1. Indice de Eficiencia Proteica 5.5.2. Utilización Neta de las Proteínas. 5.5.3. Valor biológico 5.5.4. Digestibilidad verdadera 5.6. Valor nutricional de la carne 5.6.1. Tratamiento térmico y valor nutricional de la carne 5.7. Carne en la dieta 5.8. Desnaturalización proteica. PARTE 2 Contenido CAPITULO VI 6. TERNEZA DE LA CARNE 6.1. Introducción 6.2. Factores que influencian en la terneza 6.2.1. Edad 6.2.2. Sexo 6.2.3. Alimentación 6.2.4. Genéticos 6.2.5. Manejo del animal pre beneficio 6.2.6. Manejo de la canal post beneficio 6.2.6.1. Temperatura de almacenamiento 6.2.6.2. Acortamiento por el frio 6.2.6.3. Tiempo de almacenamiento 6.6.2.4. Preparación de la carne 6.2.6.5. Inyección de calcio 6.6.2.6. Aspecto higiénico-sanitario 6.3. Antecedentes bibliográficos 6.4. Sistemas y equipos de medición de terneza 6.5. Investigaciones realizadas 6.6. Terneza de carne como parámetro de clasificación de canales Capítulo VII 7. PROCESAMIENTO DE CARNES Y PRODUCTOS CARNICOS 7.1. Breve Referencia histórica 7.2. Propiedades funcionales de la carne 7.2.1. Capacidad de retención de agua 7.2.2. Solubilidad 7.2.3. Hidratación 7.2.4. Gelificación 7.2.5. Emulsificación 7.2.6. Estabilización 7.2.6.1. Fosfatos. 7.2.6.2. Citratos 7.2.6.3. Almidones 7.3. Transformación de carnes en productos cárnicos 7.4. Aditivos, especias y condimentos. 7.4.1. Aditivos 7.4.1.1. Cloruro de sodio 7.4.1.2. Nitratos y nitritos 7.4.1.3. Fosfatos 7.4.1.4. Citratos 7.4.1.5. Ascorbatos 7.4.1.6. Hidróxdio de sodlio 7.4.1.7. Bicarbonato de sofio 7.4.1.8. Almidones, proteína vegetal y animal 7.4.1.9. Caseinato de sodio 7.4.1.10. Glucona delta lactona 7.4.1.11. Agua o hielo 7.4.1.12. Enzimas 7.4.1.13. Otros aditivos 7.4.2. Especias y condimentos 7.4.3. Otros condimentos 7.4.4. Humo 7.4.4.1. Efecto conservante 7.4.4.2. Efecto en la apariencia y presentación 7.4.4.3. Efecto sobre el sabor 7.4.5. Composición del humo. 7.4.6. Producción de humo 7.4.7. Métodos de ahumado. 7.4.8. Consecuencias del ahumado 7.5. Curado de carnes 7.5.1. Sustancias que intervienen en el curado. 7.5.1.1. Sal común. 7.5.1.2. Azúcares 7.5.1.3. Nitratos y nitritos. 7.5.2. Cura seca. 7.5.3. Cura húmeda 7.5.4. Cura por inyección. 7.5.5. Cura al vacío. 7.5.6. Factores que afectan la calidad de la carne curada. 7.5.6.1. Oscurecimiento. 7.5.6.2. Verdeamiento. 7.5.6.3. Decoloración por la luz y rancidez de grasas. 7.5.6.4. Núcleos verdes de origen bacteriológico 7.5.6.5. Sabor y olor ácidos. 7.5.6.6. Formación de gas. 7.5.6.7. Limosidad y hongos. 7.6. Procesamiento de productos cárnicos. 7.6.1. Embutidos 7.6.1.1. Embutidos crudos. 7.6.1.1.1. Formulación e ingredientes de cura. 7.6.1.1.2. Proceso de cura. 7.6.1.1.3. Factores que influencian en la cura y procesos de maduración de los productos curados. 7.6.2. Embutidos de picado grueso. 7.6.2.1. Elaboración de chorizos incorporando ahumado. 7.6.3. Embutidos escaldados. 7.6.3.1. Defectos de los embutidos escaldados. 7.6.4. Embutidos finamente triturados. 7.6.4.1. El cutter. 7.6.4.2. Jamones. 7.6.4.3. Agentes que afectan la formación y estabilidad de la emulsión. 7.6.4.3.1. Temperatura. 7.6.4.3.2. pH. 7.6.4.3.3. Concentración de sal. 7.6.4.3.4. Carne caliente deshuesada 7.6.4.3.5. Tamaño de las partículas de grasa. 7.6.4.3.6. Viscosidad. 7.6.4.3.7. Capacidad de emulsionamiento 7.6.5. Embutidos fermentados. 7.6.6. Embutidos cocidos 7.6.6.1. Proceso de elaboración. 7.7. Nuevos productos cárnicos 7.7.1. Embutidos orgánicos. 7.7.2. Embutidos vegetarianos y veganos 7.7.3. Embutidos con bajo contenido de grasa. 7.7.4. Embutidos con bajo contenido de sal y sodio. 7.8. Niveles de procesamiento 7.8.1. Mínimo proceso 7.8.2. Mediano proceso 7.8.3. Alto proceso 7.9. Taller de procesamiento de carnes y productos cárnicos: planta piloto 7.9.1. Infraestructura y personal 7.9.2. Instrumentos y equipos. CAPITULO VIII 8. CONSERVACION DE CARNE Y PRODUCTOS CARNICOS. 8.1. Importancia. 8.2. Conservación por el frío. 8.2.1. Refrigeración. 8.2.2. Congelación. 8.2.2.1. Congelación por aire. 8.2.2.2. Congelación por placas. 8.2.2.3. Congelación por inmersión. 8.2.2.4. Congelación por nitrógeno líquido o CO2 8.2.3. Procesos físico-químicos durante la congelación y descongelación 8.3. Conservación por el calor 8.3.1. Pasteurización. 8.3.2. Esterilización 8.3.2.1. Inactivación de esporas a través del calor 8.4. Conservación por control de la humedad. 8.4.1. Deshidratación/desecación. 8.4.2. Liofilización. 8.5. Conservación por agentes químicos. 8.5.1. Nitritos y nitratos. 8.5.1.1. Desencadenamiento de color. 8.5.1.2. Modificación del flavor y textura. 8.5.1.3. Influencia sobre el Clostridium botulinum 8.5.2. Nitrito residual en productos cárnicos. 8.6. Conservación por irradiación. 8.6.1. Efectos de la radiación ionizante en carnes. CAPITULO IX 9. MICROBIOLOGIA DE CARNES Y PRODUCTOS CARNICOS 9.1. Breve reseña histórica 9.2. Microbiología de los alimentos. 9.3. Características de los microorganismos 9.4. Microorganismos en carnes y productos cárnicos. 9.5. Carácter, control y comprobación de alteración de carnes. 9.6. Carne cruda. 9.6.1. Alteración de la carne fresca. 9.7. Carne cocida. 9.8. Carnes curadas y procesadas. 9.8.1. Alimentos listos para consumo 9.9. Compuestos antimicrobianos. 9.10. Carga microbiana beneficiosa. 9.10.1. Cultivos lácticos iniciadores. 9.10.2. Levaduras y mohos 9.11. Carnes Fermentadas. 9.12. Carga microbiana deteriorante 9.13. Carga microbiana patógena. 9.13.1. Detección de patógenos. 9.13.2. Métodos de detección. 9.13.3. Sensibilidad y especificidad de los métodos. 9.13.4. Métodos de selección de patógenos 9.13.4.1. Método Microscópico. 9.13.4.2. Métodos basados en técnicas de cultivo. 9.13.4.3. Métodos bioquímicos. 9.13.4.4. Métodos inmunológicos. 9.13.4.5. Métodos genéticos. 9.13.4.5.1. Hibridación del ácido nucleico. 9.13.4.5.2. Técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) 9.14. Putrefacción de la carne. 9.15. Métodos microbiológicos. 9.15.1. Toma y procesado de muestras. 9.15.2. Determinación de carga microbiana. 9.15.2.1. Según el metabolismo microbiano 9.15.2.2. Análisis microbiológico de superficies 9.15.2.2.1. Prueba del hisopo. 9.15.2.2.2. Placa de contacto (placa RODAC) 9.15.2.2.3. Para análisis de superficies de canales y material que tiene contacto. 9.15.3. Interpretación de análisis microbiológicos. 9.15.3.1. Mesófilos aerobios 9.15.3.1. Mesófilos aerobios 9.15.3.2. Grupo coliformes 9.15.3.3. Estaficolocos 9.15.3.4. Bacilos. 9.15.3.5. Salmonela. 9.15.3.6. Clostridios 9.15.3.7. Shiguelas. 9.15.3.8. Hongos y levaduras 9.15.3.9. Parásitos 9.15.3.10. La calidad sanitaria de carnes y productos cárnicos 9.16. Protocolos de métodos microbiológicos. 9.17. Criterios microbiológicos en carnes y productos cárnicos. 9.18. Métodos microbiológicos rápidos. Capítulo X 10. CALIDAD, HIGIENE E INOCUIDAD DE CARNES Y PRODUCTOS CÁRNICOS. 10.1. Definiciones y alcances. 10.2. Identificación de la carne. 10.3. Control de calidad de carne y productos cárnicos 10.3.1. Calidad sensorial 10.3.2. Calidad físico-química 10.3.3. Calidad microbiológica y parasitaria 10.3.4. Calidad nutricional. 10.3.5. La calidad sanitaria. 10.4. Higiene en el procesamiento de productos cárnicos 10.4.1. Fuentes de contaminación 10.4.2. Parásitos en la materia prima. 10.4.3. Controles microbiológicos. 10.4.3.1. De locales, ambiente y equipos 10.4.3.2. Del personal de manipuladores. 10.4.3.3. Durante el proceso 10.4.3.4. Del agua 10.4.4. Patrones microbiológicos. 10.5. Inocuidad de carne y productos cárnicos 10.6. Estrategias para el mejoramiento continuo de la calidad 10.7. Análisis de Riesgos y Puntos Críticos de Control. (HACCP 10.7.1. Infecciones 10.7.2. Intoxicaciones 10.8. Indicadores de calidad de carnes y productos cárnicos 10.8.1. Contaje total de mesófilos aerobios 10.8.2. Contaje de coliformes totales 10.8.3. Hongos y levaduras 10.8.4. Coliformes fecales 10.8.5. E. coli 10.8.6. Enterococos 10.8.7. Cl. perfringens 10.9. Organismos nacionales de control y regulación. 10.9.1. Normas de la Dirección General de Sanidad Agropecuaria: DIGESA 10.9.2. Normas del Servicio Nacional de Sanidad Agropecuaria: SENASA 10.10. Inspección Veterinaria 10.10.1. Laboratorio de inspección veterinaria 10.11. Empresa procesadora de productos cárnicos: valoración de la calidad 10.11.1. Laboratorio de control de calidad 10.12. Consecuencias del consumo de alimentos contaminados 10.13. Organismos internacionales de control y regulación. 10.13.1. Codex Alimentarius 10.13.2. El Código de Prácticas Internacionales Recomendadas para los Principios Generales de Higiene de los Alimentos 10.13.3. Comisión Internacional de Especificaciones Microbiológicas para Alimentos 10.14. Carga de enfermedades de transmisión alimentaria en la salud pública 10.15. Principales Enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs). 10.15.1. Bacterias 10.15.2. Virus 10.15.3. Parásitos 10.15.4. Priones 10.15.5. Nitrosaminas y nitrosamidas. 10.15.6. Radiación 10.15.7. Sustancias químicas 10.16. Situación de las Enfermedades de Trasmitidas por Alimentos en el Perú. (ETA) -Perú. ----------------------------------------------------