UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C EN LA SUPERFICIE DEL
SALAMI PARA DETERMINAR EL CRECIMIENTO DE MOHOS
Y LEVADURAS
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN ALIMENTOS
SEBASTIÁN ALEJANDRO MOYANO MURIEL
DIRECTORA: ING. PRISCILA MALDONADO
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2013
DECLARACIÓN
Yo SEBASTIAN ALEJANDRO MOYANO MURIEL, declaro que el trabajo
aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
_________________________
Sebastián Moyano
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Efecto de la radiación
UV-C en la superficie del salami para determinar el crecimiento de
mohos y levaduras” que, para aspirar al título de Ingeniero de Alimentos
fue desarrollado por Sebastián Alejandro Moyano Muriel bajo mi dirección y
supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las
condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos
18 y 25.
___________________
Ing. Priscila Maldonado
DIRECTORA DELTRABAJO
DEDICATORIA
A Dios por ser la guía en mi camino y ayudarme a realizar todos mis
objetivos
A mis padres y a mi hermana por su apoyo incondicional en cada etapa de
AGRADECIMIENTO
A Dios por darme la oportunidad de realizar mi sueño de culminar una etapa
más de mi vida.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial por los conocimientos brindados
durante toda mi carrera estudiantil que me ayudaron a finalizar esta etapa de
mi vida.
A la Ing. Priscila Maldonado que con su empeño y dedicación supo compartir
sus conocimientos siendo un apoyo incondicional en esta etapa de mi vida.
A mi familia y amigos por estar siempre conmigo bridándome apoyo, y
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN ... 15
ABSTRACT ... 16
1. INTRODUCCIÓN ... 1
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ... 3
2.1 EVOLUCIÓN DE LA IRRADIACIÓN ... 3
2.2 TIPOS DE RADIACIÓN ... 4
2.2.1 RADIACIÓN UVC ... 7
2.2.1.2 Unidades de medida y tiempos de exposición ... 8
2.2.1.3. Efectos ... 9
2.2.1.4 Aplicaciones ... 10
2.3. MICROBIOLOGÍA DE LOS EMBUTIDOS ... 12
2.3.1 MICROBIOLOGIA PATOGENA ... 12
2.3.2. MICROBIOLOGIA BENÉFICA ... 14
2.3.2.1 Condiciones de Crecimiento ... 16
2.3.2.2 Cultivos iniciadores ... 17
2.3.2.3 Procesos Fermentativos ... 19
2.3.2.4 Deficiencias de la Fermentación ... 20
2.3.2.5 Mohos y Levaduras ... 21
2.4. HISTORIA DEL SALAMI ... 24
2.5. MATERIA PRIMA ... 25
2.6. PROCESO DE ELABORACIÓN ... 27
2.7. DEFECTOS DEL PRODUCTO ... 28
3. METODOLOGÍA ... 32
3.1 MATERIA PRIMA ... 32
3.2 PROCESO ... 33
3.2.1 PREPARACIÓN DE LA CARNE Y GRASA ... 33
3.2.2 MEZCLA DE INGREDIENTES ... 33
3.2.3 EMBUTIDO ... 34
3.2.4 FERMENTACIÓN ... 34
3.3 TRATAMIENTO CON LUZ UV-C ... 34
3.4 ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS ... 35
3.4.1 MEDICIÓN DE PESO ... 35
3.4.2 MEDICIÓN DE PH ... 36
3.4.3 CONTENIDO DE HUMEDAD ... 36
3.4.4 COLOR ... 36
3.5 MICROBIOLOGÍA ... 37
3.5.1 ESTERILIZACIÓN DE MATERIAL... 37
3.5.2 PROCEDIMIENTO ... 37
3.5.3 INOCULACION ... 37
3.5.4 INCUBACION ... 38
3.6 ANÁLISIS ESTADISTICO ... 38
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 40
4.1 EFECTO DEL TRATAMIENTO UVC SOBRE LA PERDIDA PESO ... 40
4.2 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL PH ... 42
4.3 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA HUMEDAD RELATIVA ... 43
4.4 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL COLOR ... 44
4.5 EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL CRECIMIENTO DE MOHOS Y LEVADURAS ... 47
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 50
5.1 CONCLUSIONES ... 50
5.2. RECOMENDACIONES ... 51
BIBLIOGRAFÍA ... 50
ANEXOS ... 50
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Tipos de irradiación ... 4
Tabla 2. Dosis en varios alimentos ... 6
Tabla 3. Características de la luz ultravioleta... 11
Tabla 4. Dosis baja y alta de luz uv-c (254 nm) necesarios para inhibir 100% de varios tipos de microorganismos. ... 11
Tabla 5. Condiciones de crecimiento de (clostridium perfringens) ... 12
Tabla 6. Condiciones de crecimiento de (listeria monocytogenes) ... 12
Tabla 7. Condiciones de crecimiento de (staphylococcus aureuss ... 13
Tabla 8. Características de la materia prima... 33
Tabla 9. Formulación ... 33
Tabla 10. Variables y Metodos de evaluación ... 39
Tabla 11. Resumen % perdida de peso ... 40
Tabla 12. Resumen pH ... 42
Tabla 13. Resumen humedad relativa ... 45
Tabla 14. Resumen Luminosidad ... 46
Tabla 15. Resumen Tonalidad ... 46
Tabla 16. Resumen Cromasidad ... 47
Tabla 17. Resultados microbiológicos de mohos y levaduras en varias dosis de radiación UV-C conteo (Día 3) ... 48
Tabla 18. Resultados microbiológicos de mohos y levaduras en varias dosis de radiación UV-C (Día 5) ... 49
Tabla 19. Pérdida de peso Método 95.0 porcentaje Tukey HSD ... 52
Tabla 20. pH Método 95.0 porcentaje Tukey HSD ... 53
Tabla 21. Humedad Relativa Método 95.0 porcentaje Tukey HSD ... 54
Tabla 22. Luminosidad Método 95.0 porcentaje Tukey HSD ... 55
Tabla 23. Tonalidad Método 95.0 porcentaje Tukey HSD ... 56
Tabla 24. Saturación Método 95.0 porcentaje Tukey HSD ... 57
Tabla 25. Conteo Microbiológico Método 95.0 porcentaje Tukey HSD ... 58
Tabla 26. Ensayos físicos químicos ... 59
Tabla 27. Ensayos microbiológicos ... 59
Tabla 28. Cálculo de dosis ... 59
Tabla 29. Análisis experimental (tratamiento de radiación UVC día 0) ... 60
Tabla 30. Análisis experimental ( tratamiento de radiación UVC día 7) ... 60
Tabla 31. Análisis experimental (tratamiento de radiación UVC día 14) ... 61
Tabla 32. Análisis experimental (tratamiento de radiación UVC día 21) ... 61
Tabla 33. Análisis experimental (tratamiento de radiación UVC día 30) ... 62
Tabla 34. Resultados de la determinación de mohos y levaduras (Día 0) .... 62
Tabla 35. Resultados de la determinación de mohos y levaduras (Día 7) .... 63
Tabla 36. Resultados de la determinación de mohos y levaduras (Día 14) .. 63
Tabla 37. Resultados de la determinación de mohos y levaduras (Día 21) .. 64
Tabla 38. Resultados de la determinación de mohos y levaduras (Día 30) .. 64
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Concepto y descripción de la técnica ... 9
Figura 2. Letalidad directa de longitudes de onda UV (Bintsis et al, 2000) .. 11
Figura 3. Diagrama de Flujo del Proceso del Salami ... 33
Figura 4. Pérdida de peso ... 41
Figura 5. pH ... 43
Figura 6. %Humedad Relativa ... 44
Figura 7. Variación de la Luminosidad en función al tiempo ... 46
Figura 8. Variación de la Tonalidad en función al tiempo ... 46
Figura 9. Variación de la Cromasidad en funciòn al tiempo ... 47
Figura 10. Recuento Microiológico (Dia 3) ... 49
Figura 11. Recuento Microiológico (Dia 5) ... 49
Figura 12. Grafica de Pérdida de peso (Tukey) ... 52
Figura 13. Grafica de pH(Tukey) ... 53
Figura 14. Grafica de Humedad Relativa (Tukey) ... 54
Figura 15. Grafica de Luminosidad (Tukey). ... 55
Figura 16. Grafica de Tonalidad (Tukey) ... 55
Figura 17. Grafica de Cromasidad (Tukey) ... 56
Figura 18. Grafica de Conteo Microbiológico (Tukey) ... 58
Figura 19. Mezcla de ingredientes para elaboracion del salami ... 65
Figura 20. Salami embutido ... 65
Figura 21. Salami en camara de secado ... 65
Figura 22. Análisis Fisicoquímicos día 0 ... 66
Figura 23. Análisis Fisicoquímicos día 7 ... 66
Figura 24. Análisis Fisicoquímicos día14 ... 67
Figura 25. Análisis Fisicoquímicos día 21 ... 68
Figura 26. Análisis Fisicoquímicos día 30……….…. .... 68
Figura 27. Procedimiento de sembrado de mohos y levaduras…………... . 69
Figura 28. Resultados microobiologicos ……….…………. .. 71
ÌNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO I. ESTUDIO ESTADÍSTICO DE PERDIDA DE PESO, PH,
COLOR,%H ... 52
ANEXO II. ESTUDIO EXPERIMENTAL Y ELABORACIÓN DEL SALAMI .... 59
ANEXO III. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS ... 69
RESUMEN
Mediante estudios realizados en varios alimentos se conoce que la radiación
UV-C tiene la ventaja de no producir residuos químicos, subproductos o
radiación. También es un proceso seco que requiere muy poco
mantenimiento, tiene bajo costo, ya que no necesita energía. Por esta razón,
existe un creciente interés en usar luz UV-C para la desinfección de
alimentos. Sin embargo, todo producto alimenticio, líquido o sólido, tiene su
propia composición y esto puede determinar la dosis de UV-C. En el
presente estudio se evaluó el efecto de la radiación UV-C en la carga
microbiana superficial sobre el salami previamente elaborado en la planta
piloto de la Universidad Tecnológica Equinoccial. Durante el estudio se
realizaron análisis de pH, %humedad, medición de color y microbiológicos
de la superficie de los salamis, se tomaron tres grupos, la muestra control y
con tratamiento de radiación UV-C a 40,0 kJ/m². Para irradiar los salamis se
utilizó la cámara de radiación con las lámparas UV-C controlando tiempos e
intensidad de radiación. Previamente, los salamis fueron sometidos a varios
análisis fisicoquímicos para luego aplicar las diferentes dosis de radiación, la
investigación se desarrolló en 30 días tiempo en el cual se tenía controles
cada 7 días de peso, pH, y humedad relativa. En el estudio, no se
evidenciaron cambios significativos con respecto de la muestra control. Al
finalizar los 30 días se realizó el análisis microbiológico para comprobar el
efecto de la radiación UV-C sobre la superficie de los salamis irradiados. Las
muestras irradiadas con luz UV-C en las dosis de 40 kJ/m² y las control
presentaron un diferente comportamiento en cuanto a reducción de carga
microbiana superficial, ya que se pudo comprobar que al aplicar la dosis esta
se redujo, mientras que con la control produjo mayor carga microbiana,
comprobando que la dosis de radiación ultravioleta es una buena alternativa
para curar superficies de salami y acelerar el proceso fermentativo del
mismo.
ABSTRACT
Through studies in various foods is known that UV-C radiation has the
advantage of not producing chemical residues, by-products, or radiation. It is
also a dry process that requires very little maintenance, is low cost, since you
don't have power. For this reason, there is a growing interest in using UV-C
light to disinfect food. However, all food, liquid or solid, product has its own
composition and this may determine the dose of UV-C. The present study
evaluated the effect of UV-C radiation on microbial load surface on salami
previously produced at the pilot plant of the Universidad Tecnológica
Equinoccial. During the study were carried out analysis of pH, % moisture,
color measurement and microbiological to salamis, three groups were taken,
the sample control and treatment of UV-C radiation to 40.0 kJ/m². Radiation
with UV-C lamps camera was used to radiate the salamis controlling times
and intensity of radiation. Previously, salamis were submitted to several
physico-chemical analyses to then apply the different doses of radiation,
research development in 30 days time which had controls every 7 days of
weight, pH, and relative humidity. In the study, is not showed significant
changes with respect to the sample control. At the end of the 30 days,
microbiological analysis was performed to check the effect of the UV-C
radiation on the surface of irradiated salamis. Samples irradiated with UV-C
light at doses of 40 kJ/m² and the control presented a different behavior in
terms of reduction of surface bioburden, since it was proven that applying
dose this was reduced, whereas with the control produced higher microbial
load, checking that the dose of UV radiation is a good alternative to cure
salami surfaces and to accelerate the fermentation.
1. INTRODUCCIÓN
Debido a que las necesidades mundiales de alimentos siguen en aumento,
los recursos ambientales son escasos y los problemas de almacenamiento
y procesamiento de alimentos, estamos obligados a buscar nuevos métodos
de conservación, el efecto de radiación UV-C ha sido durante años un
método muy viable para la conservar alimentos. El efecto de la radiación
UV-C en el salami nos ayudara en cuanto a la reducción de micotoxinas que se
producen en la superficie del mismo. Al aplicar radiación UV en el salami,
adicionalmente a la reducción de la carga microbiana inicial en la superficie,
se produce un fenómeno denominado efecto hermético (Stevens et al.,
1997, 1999). Dicho efecto puede mejorar la resistencia del ataque de ciertos
microorganismos como mohos y levaduras, ya que puede estimular la
producción de fenilialanina amonialiasa que induce la formación de
compuestos fenólicos (fitoalexinas), tóxicos para ellos. (Stevens, 1997,
1999)
La radiación UV-C ayuda a que los alimentos puedan alargar el tiempo de
vida útil y conserven sus características fisicoquímicas ya que inhibe el
crecimiento microbiano y retrasa el deterioro de los
Hace años se investigan los efectos de la luz sobre bacterias y otros
organismos, lo que comenzó a partir del concepto del daño celular causado
por la incidencia de la radiación solar sobre organismos vivos.
Posteriormente se estudió el efecto producido por radiaciones
monocromáticas del espectro ultravioleta (UV).
La radiación UV se utiliza en diferentes sectores de la industria de alimentos,
debido al efecto nocivo que causa sobre el ADN de muchos
microorganismos. Así mismo, es elegida por tratarse de un proceso que no
altera las propiedades organolépticas de los productos y reduce el uso de
sustancias químicas.
Se emplea para la preservación de alimentos líquidos y sólidos, pero en
estos últimos su aplicación es efectiva a nivel superficial.
Los efectos de la radiación con luz UV sobre los microorganismos pueden
variar de especie a especie y, entre cepas de la misma especie, del medio
de cultivo, estado del cultivo, densidad de microorganismos y otras
características como el tipo y composición del alimento. Los hongos y
levaduras son más resistentes durante la desinfección; sin embargo, los
niveles altos de microorganismos deben tomarse en cuenta cuando se usa
UV-C para desinfectar. (Fellows Peter, 1994)
Los objetivos de la investigación fueron:
• Estudiar la influencia de la radiación UV-C en el salami para la determinación y el control de mohos y levaduras superficiales
presentes en la maduración.
• Evaluar el efecto de la radiación UV-C sobre el porcentaje de humedad en el salami.
• Evaluar el efecto de la radiación UV-C con relación al pH. • Evaluar el efecto de la radiación UV-C con relación al color
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1 EVOLUCIÓN DE LA IRRADIACIÓN
Esta teoría es estudiada desde el siglo XIX cuando se hizo posible producir
radiación UVC artificialmente, utilizando la lámpara de vapor de mercurio.
Debido a la falta de seguridad y rentabilidad de estas lámparas se impidió la
difusión de esta tecnología hasta los años 30 del siglo XX. (Dr. Hamish,
2009)
Mediante la invención de los tubos catódicos fríos por la empresa americana
Westinghouse se logró producir fuentes de radiación UVC potentes y
rentables. Así se creó un método de desinfección potente, sin necesidad de
utilizar medios químicos o el empleo de altas temperaturas. (Dr.
Hamish.2009)
Años 50 a 70 auge de la tecnología de esterilización UVC comenzó tras la
Segunda Guerra Mundial ahí es cuando en el mercado europeo se impuso el
método de esterilización particularmente en relación a la fabricación y
almacenamiento de productos de carnicería y charcutería. La radiación UVC
se utilizó cada vez con mayor frecuencia para la esterilización de agua
potable y sanitaria. Años 70 a 90. En estos años la gente comenzó a tener
confianza cada vez más en los antibióticos, los nuevos conservantes y
medios de limpieza y desinfección hicieron que disminuyera el interés en
esta técnica. A partir de los años 90. El uso desmedido de antibióticos y el
amplio uso de desinfectantes químicos condujeron a una serie de
problemas. (Dr. Hamisch, 2009):
La concienciación actual sobre la higiene se plasma en las directrices y
leyes preventivas como, por ejemplo, el concepto HACCP (Hazard Analysis
and Critical Control Points) o la norma VDI 6022 (planificación, ejecución,
explotación y mantenimiento con atención a la higiene de instalaciones
técnicas de tratamiento de aire ambiental renacimiento. (Dr. Hamisch, 2009)
2.2 TIPOS DE RADIACIÓN
La irradiación es un proceso físico de tratamiento de los alimentos para su
conservación el cual consiste en exponer los alimentos durante un tiempo
limitado a la acción de radiaciones electromagnéticas en forma de rayos alfa,
beta gamma o rayos x y rayos cósmicos (Bolnot 1984).
La utilización de uno u otro tipo de radiación depende de muchos factores,
que va a depender de las características del producto a conservar. La dosis requerida está́ de acuerdo con el objetivo perseguido (Ver Tabla 1) y variará en relación con la velocidad de paso, tiempo de exposición, intensidad y
distancia de la fuente de radiación o de otros parámetros del alimento o de la
combinación con otras tecnologías.
Tabla 1. Tipos de irradiación
Efecto realizado Dosis( kGy)
Esterilización
Pasteurización
Destrucción de microorganismos patógenos en carnes
Destrucción de parásitos patógenos
Destrucción de insectos ( granos cereales)
24—43
1—5
4—10
0,2—10
0.15—0.75
(Stewart y Amenino, 1982)
La medida de la radiación ionizante absorbida por el alimento se expresa en
grays (Gy) o en rads. Se define el gray como la absorción de energía de 1
julio por kilogramo de alimento irradiado. Un gray equivale a 100 rads.
El Comité Mixto de expertos FAO/OIEA/OMS (Inf. Téc. N° 659) en 1981
reconoció que la irradiación del alimento podría usarse con distintos fines,
clasificados de acuerdo a la dosis media de radiación requerida para
alcanzar los objetivos propuestos:
• Aplicaciones de dosis bajas (hasta 1 kGy) • Inhibición de la germinación.
• Desinfección de insectos. • Retraso de la maduración.
Aplicaciones de dosis medias (de 1 a 10 kGy)
• Reducción de la carga microbiana.
• Reducción en el número de microorganismos patógenos no
esporulados.
• Mejoras en las propiedades tecnológicas del alimento.
Aplicaciones de dosis altas (de 10 a 50 kGy)
• Esterilización con propósitos comerciales. • Eliminación de virus.
Dentro de la gran gama de posibilidades que este método de conservación
de alimentos nos ofrece, se puede enumerar los trabajos de la Comisión
Asesora de conservación de alimentos por irradiación como se muestra en la
Tabla 2. (Lederer, Langerak 1981).
Tabla 2. Dosis en varios alimentos
(Langerak, 1981)
Alimento Acción de la radiación Dosis necesaria (kGy) Envasado empaquetado Temperatura de almacenamiento Tiempo de almacenamiento
Carne Destrucción de todos los microorganismos y parásitos, incluidos esporas clostridium botulinum
40--60 A vacío con envases de hojalata
Ambiente Indefinido
Especies, sal y demás aditivos Destrucción de las bacterias presentes
10--30 Hermético Ambiente Indefinido
Frutos y carnes
Sensibilización de las esporas a la destrucción por el calor
5--10 A vacío con envases de hojalata
Ambiente 0°C
Dos años o más Cinco años Huevos, carne , coco Destrucción de salmonella
5--10 0°C
Carne, pescados, mariscos Reducción sustancial de numero de bacterias vegetativas
3-5 Latas o bolsas cerradas
0--4°C Sesenta días o más. En general se triplica o quintuplica el periodo normal Frutas y ciertos vegetales Destrucción de mohos
1--5 Bolsas cerradas o permeables al O2 y CO2
0--4°C Veinte días o mas
Granos Destrucción de insectos
0.2 Normal Ambiente De cosecha a cosecha Harinas Destrucción de
insectos
0.5 Bolsas cerradas
Ambiente Dos años o mas
Carnes Destrucción de parásitos
0.1 Normal Normal
Patatas cebollas
Inhibición de brotes
0.5—0.1 Normal 5 °C HR=85% 20°C
Dos años o mas
2.2.1 RADIACIÓN UVC
2.2.1.1 Características de la radiación UVC
La tecnología UVC ha sido ampliamente utilizada como alternativa a la
esterilización química y a la reducción de organismos vegetativos en
productos alimenticios (Lamikanra et al., 2005). Mediante estudios se ha
comprobado que la luz ultravioleta posee propiedades germicidas en un
rango de longitudes de onda de 100 a 280nm mientras que a bajas dosis, la
luz UV no forma subproductos y es efectiva inactivando gran variedad de
microorganismos (Sharma y Demirci, 2003).
Durante varios años atrás se ha sabido que la radiación ultravioleta (UV) es
el principal agente de la acción bactericida de la luz solar. Se utiliza
principalmente para esterilizar el aire y películas finas debido à su escaso
poder de penetración. Estudios realizados aducen que cuando se aplica
altas dosis de radiación existe una tendencia hacia el deterioro del sabor y
aroma antes que se haya conseguido el nivel de esterilización deseado. Sin
embargo, la aplicación de esta radiación a bajos niveles y de uso
cuidadosamente controladas, se suele utilizar para ampliar la vida útil de los
alimentos (Shafiur Rahman, 2003).
La radiación UV se aplica comercialmente con lámparas de luz ultravioleta
bactericida en los procesos de diversos alimentos (Shafiur Rahman, 2003).
• Esterilización de envases para envasado aséptico • Esterilización de equipos
• Eliminación de microorganismos de alimentos líquidos
• Reducción de la flora de la superficie de los alimentos sólidos como carne, pescado, pan, platos preparados etc.
• En activación de enzimas responsables de pardeamiento
2.2.1.2 Unidades de medida y tiempos de exposición
Según (Stermer, 1987), a los diferentes tipos de alimentos cárnicos se los
puede tratar con UV-C en la superficie para reducir la carga microbiana
previo a su refrigeración. Según el estudio de Stermer la carne fresca que es
sometida a irradiación con luz UV-C se logra reducir en dos o tres ciclos log
la carga microbiana, ciertamente esto depende de la dosis aplicada, ya que
al incrementar la dosis, la reducción microbiana mejora. Sin embargo, la
radiación no penetra los materiales opacos, por lo que la luz UV-C utilizada
para desinfectar no cambia el color o apariencia general de la carne fresca.
Según el tratamiento de (Djenane, 2001) al irradiar filetes de res empacada
en bolsas de polietileno con atmósferas modificadas (70% O2, 20% CO2,
10% N2) almacenadas a 1°C, se constató que la vida de la carne fresca se
extendió de 12 a 28 días. Lo cual dio pasó a otros análisis como la
aplicación de luz UV en pollos en canal (dosis de 825.6-864.0W/ m2), para
reducir la población de Salmonella typhimurium, aerobios y hongos en el cascarón de huevos, observando una reducción significativa en la población
microbiana.
Figura1. Concepto y descripción de la técnica (Bolton 1999)
Como se describe la Figura Nº 1 el uso de la tecnología UV para
desinfección implica la región ultravioleta del espectro electromagnético,
dependiendo de un rango de longitud de onda entre 100 y 400 nm. Éste se
puede subdividir (Bolton 1999) en:
UV de onda corta UV-C entre 200 y 280 nm rango germicida
UV de onda media UV-B entre 280 y 315 nm.
UV de onda larga UV-A entre 315 y 400 nm.
La máxima eficiencia para la desinfección se sitúa en 254 nm.
De acuerdo a (Bolton 1999) la radiación UV produce cambios fotoquímicos,
los cuales pueden variar según la especie de microorganismo que se trate.
Este mecanismo de acción letal depende de su absorción por el ADN,
pudiendo detener el crecimiento celular y provocar la muerte de los
microorganismos.
La radiación absorbida por los nucleótidos produce cambios físicos de
electrones, formando uniones cruzadas entre tiamina y citocina, (nucleótidos
de bases pirimidínicas) pertenecientes a la misma cadena, lo que provoca la
formación de dímeros ciclobutil pirimidina.
2.2.1.3. Efectos
(Chang 1985 y Wright, 2000) señalaron que los efectos de la radiación con
luz UV sobre los microorganismos pueden variar dependiendo:
• De especie a especie
• Entre cepas de la misma especie,
• Del medio de cultivo o estado del cultivo,
• Densidad de los microorganismos
• El tipo y composición del alimento.
Los hongos y levaduras son más resistentes durante la desinfección.
El DNA absorbe a la radiación lo cual puede detener el crecimiento celular y
producir la muerte celular (Liltved y lndfald, 2000).
Según (Wright, 2000) el efecto bactericida del efecto de la radiación UV-C es
básicamente a nivel del ácido nucleico.
Si la radiación UVC hace que se cruce un enlace entre tiamina y citosina en
la misma cadena de DNA, los fotos productos más comunes de DNA son
dímeros ciclobutil piramidita. Se produce la transcripción y réplica del DNA
por lo que se bloquean, comprometiendo a las funciones celulares y
eventualmente produciendo la muerte celular. Los efectos en los enlaces
cruzados del DNA son proporcionales a la cantidad de exposición de luz
UV-C. (Snowball y Hornsey, 1988; Sastry 2000)
2.2.1.4 Aplicaciones
Según (Bintsis, 2000) la mayoría de los microorganismos, bacterias, virus,
protozoarios, hongos, levaduras y algas, cuando al aplicarse un impacto de
la luz UV de onda corta (UVC) en las células vivas se produce un efecto letal
para su desinfección. Existe una relación entre el efecto germicida y la
longitud de onda el cual se ilustra en la Figura 2, la cual muestra un efecto
máximo a 254nm y disminuye hasta prácticamente cero a 320nm
Varios estudios realizados por (Bolton, 2001; Shama, 1999) dedujeron que
las longitudes de onda más efectivas para inactivar microorganismos son las
cercanas a 260nm. En los estudios también se reportó que el pico de la
absorción de UVC se encuentra en el rango de 260 a 265nm como muestra
la Tabla 3 y 4. De acuerdo a la composición del ADN este puede variar entre
las especies.
Mediante la radiación UVC se puede inactivar microorganismos ya que es
un método físico en el cual la energía es el medio germicida, el mismo que
no produce productos secundarios indeseables que puedan alterar las
características sensoriales del producto final. (Chang, 1985)
Además, el uso de la radiación UVC para esterilización de alimentos no
genera residuos químicos. Es un proceso en frio que puede ser simple y
efectivo a bajo costo comparado con otros métodos de esterilización
(Bachmann, 1975).
Figura 2 Letalidad directa de longitudes de onda UV (Bintsis, 2000)
Tabla3. Características de la luz ultravioleta
TIPO LINGITUD DE
ONDA
RANGO CARACTERISITCAS
UV-A Largo 320-400nm Cambios de color en
la piel
UV-B Medio 280-320nm Piel quemada
UV-C Corto 200-280nm Rango Germicida
UV-V 100-200nm Rango UV de vació
(Guerrero-Beltrán, J.A.Barbosa-Cánovas, 2010)
Tabla 4. Dosisbaja y alta de luz uv-c (254 nm) necesarios para inhibir 100% de varios tipos de microorganismos.
Organismo Microorganismo Dosis Baja (J/m2)
Microorganismo Dosis alta (J/m2) Alga Chlorella vulgaris 220 Alga verde azul 4200
Bacteria (vegetativa)
Bacillus megatherium
25 Sarcnia lutea 264
Bacteria (espora)
Bacillus subtilis 220 Bacillus anthracis
462
Hongos Dospora lactis 110 Aspergillus niger 3300
Levaduras Levadura de
cerveza
66 Saccharomyces
sp.
176
(Guerrero-Beltrán, J.A.Barbosa-Cánovas, 2010)
2.3. MICROBIOLOGÍA DE LOS EMBUTIDOS
Para conocer la composición de la microflora de los embutidos antes del
periodo de fermentación, se debería conocer la calidad de los ingredientes
utilizados, principalmente la grasa y la carne, y de las condiciones en que se
realicen las operaciones previas a la embutición. Debido a que en un
embutido recién preparado pueden aislarse varios tipos de microorganismos
como: lacto bacilos, micrococáceas, enterobacterias, Leucinostoc, algunas
especies de los géneros Clostridium, Pediococcus, Pseudomonas,
Achromobacter, Flavobacterium, Bacilus, enterococos, etc. Y también mohos y levaduras con diferentes tipos de condiciones para su crecimiento como
podemos observar en las Tablas 5, 6 y 7. (Hechelman y Kasprowiak, 1991)
2.3.1 MICROBIOLOGIA PATOGENA
(Lopez, 1962) señala que dada la diversidad de la flora en el proceso de
elaboración de embutidos en las primeras horas de la fase de fermentación
son especialmente críticas, ya que el producto todavía no se ha estabilizado
por el descenso del pH y aw. La carga inicial de microorganismos viables
totales suele situarse entre 105-106 ufc/g. En cuanto a microorganismos
patógenos en los embutidos lo que se ha podido detectar a menudo
bacterias de género Clostridium, Listeria monocytogenes y Staphylococcus
aureus (Hechelman y Kasprowiak, 1991)
2.3.1.1 Condiciones de Crecimiento
Tabla 5. condiciones de crecimiento de (clostridium perfringens)
pH <5 o >9 no crece
Temperatura 43 – 47°C
Aw 0.97
(Lope Lorenzo y col, 1962)
Tabla 6. Condiciones de crecimiento de (listeria monocytogenes)
Mínimo Optimo Máximo
pH 4.4 7.0 9.4
Temperatura -0.4°C 37°C 45°C
Aw 0.92
Tabla 7. Condiciones de crecimiento de (staphylococcus aureuss
Con oxigeno Sin oxigeno
pH 4.8 5.5
Temperatura optima 21 - 36°C
aw 0.86 0.90
(Lope Lorenzo y col, 1962)
2.3.1.2 Principales Alteraciones
Salmonella: Debido a que los embutidos fermentados permiten el control de
Salmonella gracias a la reducción de la aw y al rápido desarrollo de las BAL,
que reducen el pH, se considera generalmente bajo la proliferación de esta
bacteria. Sin embargo, a pesar de que se trata de un alimento estable,
Salmonella puede sobrevivir en este tipo de productos (Smith, 1975; Levine,
2001)
Listeria monocytogenes: Debido a que la L. monocytogenes es capaz de
crecer en la carne, dependiendo del pH, del tipo de tejido (magro o graso),
del tipo y concentración de la microflora del producto, de la temperatura, y
de los conservantes se ha podido observar la contaminación en una
variedad considerable de carnes y productos cárnicos, conociéndose que en
la mayoría de estos casos, se trata de contaminación superficial. El
predominio de la contaminación en la carne cruda y los productos cárnicos
puede ser elevado (desde <1 hasta el 70%). (Johnson y col., 1990)
S. aureus: S. aureus es un microorganismo que se presenta mayormente en
alimentos cárnicos predecibles se caracteriza por ser muy resistente y muy
difícil de eliminarlo debido a que soporta bien las condiciones extremas,
puede multiplicarse en el alimento y aumentar el riesgo de producción de
toxinas. La intoxicación se produce normalmente por el consumo de
alimentos sometidos tratamientos térmicos inadecuados (≤60ºC), o
sometidos a una manipulación considerable, o refrigerados a insuficiente temperatura (≥7,2ºC) (Forsythe, 2000).
Cuando se usa a las BAL y CGC como cultivos iniciadores el
microorganismo S. aureus puede ser inactivado totalmente (Metaxopoulos,
1981).
2.3.2. MICROBIOLOGIA BENÉFICA
(Hechelman y Kasprowiak, 1991) señala que al multiplicarse la flora típica
(lactobacilos y micrococáceas), se provocan cambios drásticos en el
“ambiente” interno del embutido; durante este periodo se acumula ácido
láctico con el consiguiente descenso del pH, lo cual hace que se desarrolle:
• El color rosado característico,
• Gelificación de las proteínas y
• Generación de sustancias que darán lugar al aroma típico.
En cuanto a la inhibición microbiana:
• Se desarrollan condiciones de anaerobiosis en el interior.
• La sal añadida a la masa disminuye el agua libre disponible;
• La acción inhibitoria del nitrito sobre determinados microorganismos no deseables y el efecto de ácido láctico.
2.3.1. LACTOBACILOS
Debido a su efecto inhibidor sobre otras bacterias los lactobacilos
homofermantativos constituyen la población dominante a lo largo de la
maduración (Hoffman y Scharner; 1990). Las especies más frecuentemente
encontradas en los embutidos crudos son Lactobacillus sake, L curvatus y L. Plantarum (Lucke, 1986)
2.3.2. MICROCOCACEAS
En los embutidos las Micrococaceae pertenecen a los géneros
Staphylococcus y Micrococcus. Por lo general los Staphylococcus crecen
mejor en anaerobiosis, por ser más abundantes que los micrococcus en los
embutidos. Las especies más identificadas más frecuentemente son S. Xilosas y S. S saprophylticus, y, en segundo plano, S simulans y M varians
(Fischer y Scheifer, 1991)
Las principales características de las microcáceas relacionadas con los
fenómenos que ocurren durante la maduración de los embutidos son:
a. Actividad nitrato y nitrito reductasa: Esta capacidad hace que sea
posible el desarrollo del típico color del curado en estos productos al
reaccionar con el óxido nítrico formado con la mioglobina rindiendo
nitrosomioglobina, de color rosado. (Liepe, 1982)
b. Producción de catalasa: Previo a la fase de fermentación, en los
embutidos existen peróxidos, tanto de los lactobacilos como
originados abióticamente. La catalasa tisular pierde rápidamente su
actividad durante dicho periodo. La presencia de catalasa procedente
de las micrococáceas es fundamental para desdoblar el H2O2 e
impedir las alteraciones del color.(Rozier,, 1971)
c. Producción de Lipasas: En los embutidos, los ácidos grasos
insaturados de cadena larga son liberados por la acción de las lipasas
y degradados a carbonilos y ácidos grasos de cadena corta,
formándose peróxidos como metabolitos intermedios De este modo
participan las micrococáceas en la generación del sabor y aroma.
(Cerise, 1973)
2.3.2.1 Condiciones de Crecimiento
2.3.2.1.1 Lactobacilos
Debido a que los lactobacilos son los responsables de la producción de
ácido láctico durante el proceso de fermentación se produce un disenso del
pH por lo cual esto se genera a una temperatura entre 30-40 °C, también
existen casos en los cuales crecen a temperaturas inferiores, debido a que
depende de la combinación de microorganismos iniciadores que se utilizan
en el proceso de fermentación. (Hugas, 1993)
Las bacterias lácteas más empleadas en la industria cárnica son:
Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus sake, Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus, Pediococcus cerevisiae, Pediococcus acidilactici y Pediococcus pentosaceus. (Nutrición y Alimentación, La Charcutería, 1999)
El uso de bacterias lácteas contribuye a:
• A la calidad higiénica que permite inhibir microorganismos patógenos propios de la carne.
• Permiten la fermentación láctea, y ayudan a la formación de bacteriocinas y la formación de peróxidos.
• Mejoran la digestibilidad del producto eliminando los nitritos. • Provocan la proteolisis y la lipolisis.
• Mejoran el aroma, el sabor, el color y el corte del embutido.
• Permiten la aceleración en el secado gracias a la fermentación láctea.
(Nutrición y Alimentación, La Charcutería, 1999)
2.3.2.1.2 MIcrococaceas
Generalmente los micrococaceas se desarrollan en valores de pH bajos
como los que se desarrollan después el proceso de fermentación (Lucke
1984). Las temperaturas de activación son superiores a los 25 °C
dependiendo de la especie de micrococáceas. Las micrococáceas se utilizan
conjuntamente con las bacterias lácteas para garantizar la inhibición de los
microbios patógenos.
Las micrococáceas más utilizadas para la elaboración de embutidos son:
Kocuria varians, Kocuria kristinae, Micrococcus aurianticus, Micrococcus conglomeratus, Staphylococcus carnous, Staphylococcus xylosus, Staphylococcus simulans y el Staphylococcus saprophyticus. (Universidad di Bologna, (Nutrición y Alimentación, La Charcutería, 1999)
El uso de micrococáceas contribuye a:
• Ayuda a la prevención contra los microbios patógenos, en
estrecha colaboración con las bacterias lácteas. • Producen bacteriocitas.
• Mejora la digestibilidad del producto y contribuye a la destrucción de los nitritos.
• Provocan la proteolisis y la lipolisis.
• Previenen el sabor rancio prematuro del embutido.
• Mejoran el color, el aroma, el sabor y la presentación final del producto. . (Universidad di bologna, (Nutrición y Alimentación, La
Charcutería, 1999)
2.3.2.2 Cultivos iniciadores
Según Liepe (1983) los cultivos iniciadores son cultivos individuales o
mixtos de cepas seleccionadas, que poseen una actividad enzimática, que
son añadidas en diferentes proporciones para transformar un sustrato en un
producto alimenticio.
Smith y Palumbo (1983) definen como microorganismos viables añadidos
directamente a la carne para mejorar varias de sus características como:
• Conservabilidad
• Estado higiénico
• Potenciar la aceptabilidad por el consumidor,
• La adecuada calidad nutritiva del producto
Se suelen emplear mezclas de bacterias lácticas y micrococáceas debido a
que en varios lugares del mundo el período de fermentación de los
embutidos es más largo y se realiza a menores temperaturas por lo que se
prefiere un descenso de pH más lento que permita al desarrollo de
microorganismos que permitan obtener las características sensoriales
requeridas (Geisen, 1992)
Se pueden distinguir 2 tipos de cultivos iniciadores:
• Los cultivos iniciadores: los mismos que inducen cambios sensoriales deseables en el producto;
• Los cultivos protectores: Los cuales permiten inhibir la flora microbiana no deseable en los embutidos ( Geisen y col, 1992)
Según Kunz,1989 los cultivos iniciadores nos ayudan a:
1. Control del proceso madurativo.
2. Inhibición de microorganismos no deseables.
3. Reducción de riesgos sanitarios.
4. Incremento de la calidad y normalización.
5. Control del sabor y aroma específicos
2.3.2.3 Procesos Fermentativos
1. La fermentación láctea: Es un proceso que lo realizan las bacterias
lácteas el cual transforma los azúcares en ácido lácteo y en energía,
en donde el ácido lácteo disminuye el pH provocando la inhibición del
crecimiento de microbios patógenos. Para la producción de una
fermentación óptima se necesita una temperatura de 37 °C. En la
industria cárnica se suelen utilizar temperaturas inferiores para
mejorar y potenciar el aroma y el sabor de los embutidos.
(Universidad di Bologna,(Nutrición y Alimentación, La Charcutería,
1999)
2. La coloración: Mediante la combinación entre la mioglobina que es
una proteína cárnica incolora con el oxígeno se forma la
oximioglobina (rojo púrpura), la misma que da color al embutido.
Frecuentemente se utiliza en los productos cárnicos los nitratos y los
nitritos en cantidades de 250 a 600 mg/Kg de nitrato de potasio y
unos 150 mg/Kg de nitrito sódico, Las micrococáceas contienen la
enzima nitrato-reductasa que transforma los nitratos en nitritos. Esta
transformación provoca que se mejore el color del embutido.
(Nutrición y Alimentación, La Charcutería, 1999)
3. La proteólisis: Incide de tres maneras distintas en la carne:
• En la calidad sensorial.
• En la calidad nutritiva aumenta la digestibilidad de las proteínas cárnicas.
• Putrefacción. Un exceso de proteólisis origina malos olores y una mala textura en la carne.
Los mohos son los microorganismos con más actividad proteolítica,
aunque el resto de microbios utilizados en los cultivos iniciadores
también disponen de esta capacidad, en menor medida.
(Universidad di Bologna. (Nutrición y Alimentación, La Charcutería,
1999)
La lipolisis: Este proceso permite separar el glicerol de los ácidos
grasos produciendo monogliceridos y diglicéridos. Entre los
microorganismos que más capacidad lipolitica poseen se encuentran:
los mohos, las micrococáceas, las levaduras y las bacterias lácteas,
tienen. La actividad lipolitica de los cultivos iniciadores provoca una
oxidación durante la fase de fermentación. Esta oxidación también
permite el descenso del pH y la formación de unos carbonilos que
son los repercuten positivamente en el aroma del embutido.
(Universidad di Bologna, (Nutrición y Alimentación, La Charcutería,
1999)
La oxidación de los ácidos grasos se realiza en tres etapas:
• Inicia: Donde surgen los radicales libres.
• Propagación: En esta fase surgen los peróxidos lipídicos. El exceso de peróxidos es controlado por el cultivo de micrococáceas a través
de la enzima catalasa.
• Paralización: En la última fase desaparecen los radicales libres y se forman los aldehídos y cetonas. (Nutrición y Alimentación, La
Charcutería, 1999)
2.3.2.4 Deficiencias de la Fermentación
Debido a la complejidad de la fermentación, se presentan inconvenientes
que no siempre son visibles y previsibles, por lo que se existen distintas
alteraciones tanto en el sabor como en el aroma, lo cual hace no apto e
para el consumo comercial. Cuando los lactobacilos presentes son
reducidos pueden tener vía libre al desarrollo otros como los staphilococcus
aureus. En ocasiones el proceso de fermentación no es apto y forma
anhídrido carbónico y ácido acético.
Anhídrido carbónico: Permite que el producto se infle dejando cavidades a
perderse el gas;
Ácido acético: Permite que se dé sabor agrio desagradable.
Por esos motivos, para una fermentación sin problemas se interviene con el
agregado de cultivos seleccionados, o starters. (Universidad di Bologna,
Universidad de Santiago de Chile, 2012)
2.3.2.5. Mohos y Levaduras
Cuando la humedad relativa de la cámara de maduración no es demasiado
baja los mohos y levaduras colonizan con frecuencia la superficie de los
embutidos secos ligeramente o no ahumados. En ocasiones logran
proliferar levaduras en el interior de productos fermentados (Smith y
Palumbo 1973)
Los mohos y levaduras crecen dependiendo a la temperatura inicial a la que
se sometan estos productos, los mismos que se producirán en algunos días
o semanas.
Lucke, (1986) señalo que los efectos favorables de la presencia de flora
superficial son:
1. Efecto antioxidante: Permiten la inhibición del enrancia miento y una
estabilización de color de curado
2. Creación de un microclima superficial: Favorecen a la deshidratación
uniforme del embutido
3. Capacidad lipolitica y proteolítica: Permiten la formación de
sustancias rápidas y aromáticas que contribuyen al sabor y aroma
característicos de los embutidos.
4. Modificación de la apariencia de los embutidos: este efecto ayuda en
embutidos que se consumen con flora superficial. (Leistner,1987)
En cuanto a los efectos desfavorables son dos principalmente
• Posible producción de micotoxinas: Estos compuestos aparecen tanto en condiciones experimentales como en la maduración de los
embutidos debido a que son metabolitos secundarios de ciertas
especies fúngicas. (Fink-Gremmels,1990)
• Incremento de pH: Durante la fase final de la maduración de los embutidos que presentan mohos y levaduras en su superficies se
produce un incremento del pH (Lucke, 1986).
Factores de crecimiento de los mohos:
Nutrimentos:
Su nutrición se limita a alimentos bastantes sencillos debido a que por medio
de sus paredes celulares quitinosas obtienen nutrimentos mediante un
transporte de sustancias solubles. Otras formas de nutrirse de lo mohos es
absorbiendo carbono y energía de los carbohidratos; especialmente de la
glucosa o de las proteínas, al igual que alcoholes o ácidos orgánicos o la
fácil obtención mediante la digestión de las proteínas. Varias especies
utilizan exclusivamente grasas. (Madigam Michael, 1999)
Humedad y presión osmótica:
Debido al fácil crecimiento de los mohos en medios húmedos, ayuda a
proliferar más rápido que las bacterias y levaduras, que requieren un medio
prácticamente hídrico. El crecimiento en materiales secos; pulpas secas,
granos, tejidos, cuero curtidos y muebles ocurre solamente en una
atmósfera húmeda. Al añublo o moho aparece en libros o zapatos; por
ejemplo: durante periodos duraderos, húmedos y calurosos en climas en que
hay poco sol. (Madigam Michael, 1999)
Temperatura:
Dependiendo de las especies de mohos algunas crecen a temperaturas
menores o mayores a 42 ºC. (Madigam Michael, 1999)
Oxígeno:
Debido a que los mohos son aerobios necesitan oxígeno para sobrevivir.
Existen algunas especies que pueden crecer satisfactoriamente en medios
con menor tensión de oxígeno. (Madigam Michael, 1999)
Factores de crecimiento de las levaduras:
Agua:
Existe gran variación en las levaduras ya que algunas especies crecen en
medio que contienen incluso 40% de agua, por ejemplo en miel y jaleas o
compotas. Las levaduras necesitan un poco más de agua que los mohos,
pero menos que las bacterias. Los microorganismos que crecen en
soluciones de gran presión osmótica se denominan osmófilos. (Madigam
Michael, 1999)
pH:
Varias especies de levaduras se multiplican en soluciones con acidez de pH
3 y alcalinidad de pH 7.5 la reacción óptima suele localizarse entre pH 7.5 y
5.0, aunque sus requerimientos son más limitados que los mohos.
Madigam Michael, 1999)
Temperatura:
La temperatura más adecuada para el crecimiento de levaduras se
encuentra entre 20 y 30 ºC. Mientras que la incubación a 30 ºC suele ser
satisfactoria. No existe crecimiento de levaduras a temperaturas superiores
a la del congelamiento, ni a temperaturas superiores a 47 ºC; las
temperaturas máximas para algunas especies son algo menores (Madigam
Michael, 1999)
Oxígeno:
Pasteur se admiró al conocer que las levaduras fueron los primeros
microorganismos que crecían en un medio sin oxígeno atmosférico. Por lo
cual observó que la utilización anaerobia de azúcar generaba principalmente
alcohol y bióxido de carbono, en tanto que los productos aerobios eran
bióxido de carbono y agua. La multiplicación de las levaduras es más rápida
y la cosecha de células es mayor en condiciones aerobias que en
anaerobias, (Madigam Michael, 1999)
2.4. HISTORIA DEL SALAMI
El termino salami se origina de la ciudad de Salamis ubicada en la costa
este de Cypress, la misma que fue destruida en 449D.C. Se deriva del latín
salsus que significa “sal”. Es el principal producto cárnico fermentado el cual
es generalmente muy sazonado y de consistencia dura. Se elabora a partir
de carne selecta, triturada, la cual se mezcla con agentes curantes y
especias, para llevarlo a bajas temperaturas y se embute, se lleva a un
proceso de secado ya sea por aire o por humo a altas temperaturas y
condiciones de humedad controladas. Durante este periodo se lleva a cabo
la fermentación y la producción de ácido láctico, lo que le proporciona el
sabor y color característico. Se lo deja secar durante un lapso de1 a 6
semanas dependiendo de la temperatura y del grosor del producto. La
pérdida de humedad es del 20 al 45% o mayor. A bajas temperaturas, sin
embargo, el crecimiento de la bacteria es muy lento y la producción de ácido
láctico es menor que cuando se almacena a altas temperaturas, a altas
temperaturas puede haber un crecimiento descontrolado de bacterias
produciendo bacterias no deseadas y gran cantidad de ácido láctico
(Pederson, 1979).
2.5. MATERIA PRIMA
Ingredientes: Los ingredientes principales empleados en la elaboración de
un producto cárnico fermentado son:
• Carne: Cualquier tipo de carne puede ser usado pero debido a que es un alimento predecible se debe seleccionar de muy buena
calidad y controlar parámetros de temperaturas, pH, y retención de
agua. Es el ingrediente principal (50-70%) de los productos
fermentados. Existen varios factores que afectan a la palatabilidad
como son: la retención de agua, el pH y el color. Esto varía
dependiendo al tipo de carne, cuando se usa carne de cerdo el pH
debe de ser entre 5.6-6.0, esto ayuda a que inicie la fermentación y
asegura un pH final adecuado. La carne de animales viejos es
preferida y se considera como una buena fuente de productos de
alta calidad. (Varnam y Sutherland, 1995)
• Grasa: Es un componente esencial de los embutidos, ya que les aporta determinadas características que influyen de forma positiva en
su calidad sensorial. Es importante usar grasa con alto punto de
fusión y que contenga un bajo contenido de ácidos grasos
insaturados, ya que puede existir rancidez oxidativa y reducir la vida
útil del producto por lo que Condimentos como el ajo y especias
tienen efectos antioxidantes. (Varnam y Sutherland, 1995)
• Sal y agentes curantes: Estas aportan un papel fundamental en la mayoría de los casos de elaboración de productos cárnicos ya que
crean un sistema selectivo para que crezcan las bacterias
productoras de ácido láctico y evitan el crecimiento de otras bacterias
así como también contribuir a la estabilidad del producto final. La sal
usualmente se agrega en concentraciones de 2.5-3.0% la cual sirve
para reducir la aw inicial. En combinación con el nitrato de sodio en
concentraciones mayores a 150mg/kg y a bajos niveles de pH crean
un sistema inhibidor. Ayudan a la solubilización de proteínas, y los
nitritos son importantes para determinar el color de del producto final
y para retardar la oxidación. (Varnam y Sutherland, 1995)
• Cultivo iniciador: El uso de cultivos iniciadores es una práctica
industrial cada vez más utilizada con el objetivo de obtener una
mayor homogeneidad entre los productos y para mejorar su
estabilidad y seguridad (Leistner, 1995) Es importante destacar que
los cultivos iniciadores son considerados un ingrediente más de los
embutidos, por lo que las cepas utilizadas deben de ser
reconocidas como GRAS Los cultivos iniciadores más utilizados se
componen de una mezcla de bacterias ácido lácticas, cocos
Gram-positivos catalasa Gram-positivos, levaduras y mohos., (Generally
Recognized as Safe) (Caplice y Fitzgerald, 1999).
• Carbohidratos: Cuando no existen suficientes substratos para llevar a cabo en necesario que se incluyan en el proceso carbohidratos
para llevar a cabo el adecuado proceso de fermentación, ya que los
carbohidratos ayudan en el crecimiento de las bacterias ácido lácticas
y la producción de ácidos orgánicos. Los carbohidratos más usados
son glucosa y oligosacáridos. (Varnam y Sutherland, 1995)
• Otros ingredientes Se agregan varias mezclas de especias normalmente no más de 1%. Ayuda a impartir aromas y sabores
especiales al embutido, especias como la pimienta negra, el
pimentón, el tomillo o el romero y condimentos como el ajo, son
adicionados para dar sabor al producto final aparte aportan con
propiedades antioxidantes
2.6. PROCESO DE ELABORACIÓN
1. Recepción de la materia prima y aditivos: Debido a la peligrosidad
de los alimentos cárnicos procesados se debe proveer de carne de
mataderos autorizados. Se evita carnes con daños físicos o con
evidente proceso de descomposición. En cuanto a la grasa se debe
procurar escoger una que no sea blanda mientras que los aditivos en
adecuadas condiciones (Rodríguez, 2011)
2. Preparación de la carne y la grasa: Debe existir un proceso previo
de congelación de la carne y la grasa ya que la carne deberá alcanzar
los -18°C en su interior para evitar el derretimiento de la grasa y
alteración de las proteínas cárnicas para continuar con el proceso de
picar en trozos para ingresar al molino. (Rodríguez, 2011)
3. Molido: Es importante mantener frío el equipo entre 0 y 4 °C para
que la carne no pierda su proceso de congelamiento. Primeramente
se debe incorporar la carne de vacuno para posteriormente añadir la
carne de cerdo y la grasa (Rodríguez, 2011)
4. Adición de condimentos, aditivos y sal: Una vez preparada la
masa se incorporan los aditivos para posteriormente adicionar la sal
este proceso se lo hace después para evitar problemas con las
proteínas de la carne que pueda afectar la calidad de la masa.
5. Embutido y atado: Para comenzar con este proceso procedemos a
alimentar la embutidora con bolas de masa, este proceso se debe
realizar a presión ya que se debe eliminar el aire que pueda quedar
dentro de la masa antes de embutir ya que al eliminar el aire se evita
causar problemas de descomposición bacteriana y de crecimiento de
mohos o la formación de cámaras huecas dentro del embutido. Se
debe tener una adecuada presiona al embutir la masa en las tripas,
las cuales pueden ser naturales o artificiales. Se procede a realizar un
adecuado atado para impedir la disminución de la presión de relleno.
(Rodríguez, 2011)
6. Estufado: La masa embutida es sometida a un alza de la
temperatura entre 22 y 26° C por un tiempo de 12 a 14 horas. Para
que la curación sea rápida y mayor. Se producen fenómenos
físico-químicos y microbiológicos por la acción de ciertos microorganismos
presentes en la pasta, responsables de dar características deseables
al producto esto disminuye el pH y contribuye a la inhibición de
microorganismos no deseados. (Rodríguez, 2011)
7. Maduración: Después del estufado, se trasladan los salames a la
cámara o sala de maduración la cual debe poseer una temperatura de
12 a 16°C y una humedad relativa de 70 a 85%. Es en estas
condiciones donde el salame adquiere todas las características
organolépticas que lo distinguen y lo transforman en un producto de
alta calidad y gran aceptabilidad. (Rodríguez, 2011)
2.7. DEFECTOS DEL PRODUCTO
Mohler K. (1988) menciona que la temperatura con la cual se están
utilizando las materias primas, condicionan el picado y la mezcla, ya que la
temperatura facilita la operación de picado y mantiene a la grasa fuera del
punto de fusión de su partes extremas. Si la grasa se fusiona y se adhiere a
las partes magras tiene consecuencias negativas en sucesivo proceso de
acidificación y características del corté final de la rodaja de fiambre.
1. La temperatura adecuada para las carnes están comprendidas entre
1 a +2 °C y para las partes grasa de 1 a -3°C. debido a que debe
mantener una disponibilidad de líquido para la disolución de las sales
durante la mezcla (Universidad di Bologna, Universidad de Santiago
de Chile, 2012)
2. Antes del embutido la pasta va a la embutidora o va puesta a un
enfriamiento uniforme en celda apropiadas durante 24 horas antes del
embutido para una mejor elaboración en el proceso .(Ortiz
Peñafiel,2011)
3. Luego del embutido las piezas son colgadas desde apropiados
soportes que deben ser previamente esterilizadas para proceder a
llevarlas a las cámaras acondicionadas y ventiladas con los
adecuados controles de tiempos y temperaturas. Desde este
momento comienza la maduración el cual puede durar entre 15 a 90
días.(Ortiz Peñafiel,2011)
4. La maduración se divide en tres partes fundamentales: de estufado,
de secado, y el estacionamiento condiciones las cuales se
diferencian por el estado de temperatura y humedad y tiempo en el
ambiente al cual son expuestos los mismas que deben ser
controladas para evitar alteraciones en el producto .(Ortiz
Peñafiel,2011)
5. Dependiendo al tipo de embutidos las fases del estufado varían como
en la de embutidos de largo estacionamiento dura menos de un día
mientras que en otros duran algunos días. Los embutidos que
maduran más rápido suelen ser expuestos a mayores temperaturas,
mientras que los embutidos que poseen lenta maduración se
mantienen en ambiente más frescos. Universidad di Bologna,
Universidad de Santiago de Chile, 2012)
6. Durante esta fase se desarrollan los hechos microbiológicos, más
significativos, las bacterias necesarias y útiles aumentaran de número
y con su presencia inhiben la actividad de aquellas dañinas o
peligrosas. La temperatura de exposición están comprendidas entre
26 para los de rápida acidificación y a 18°C. Para larga maduración
por un periodo de 1 a 4 días. Durante este tiempo se atenúan el valor
de pH con un aumento de la acidez con la consiguiente disminución
de agua. (Ortiz Peñafiel, 2011)
7. Terminado el estufado los salames entran en la fase de secado para
disminuir el contenido de agua y por lo tanto asegurar la
conservación. Dura de 5 a 10 días y es más en las piezas de rápida
fermentación y breve maduración ya que en algunos casos en este
punto se concluye también. (Ortiz Peñafiel, 2011)
8. Referente al secado existen diferencias sustanciales entre los
distintos tipo de salami, si la acidificación es rápida no es necesario
para obtener la deseada conservabilidad actuar sobre una
deshidratación veloz porque de lo contrario los salame con largo
estacionamiento sufren una acidificación más contenida. El secado
con largo estacionamiento sufren una acidificación más contenida. El
secado es la fase que condiciona la duración, la consistencia, el
aroma, el color y sabor, es el momento más delicado, la perdida de
agua tiene que ser de una manera uniforme en todo espesor de la
masa. Si la evaporación es demasiado veloz puede verificarse
incrustaciones y endurecimiento de la tripa en la parte interior. Un
excesivo secado de la superficie lleva a la pérdida de compactación y
a la formación de cavidades. Es la fase más larga e la cual no se
desarrollan más bacterias, en compensación suceden reacciones
químicas que son la base de una buena maduración. (Ortiz Peñafiel,
2011)
9. La tercera fase, es la de estacionamiento: una vez completada la
fermentación de los azúcares y aumento de la acidez, en las masas
escasas de humedad empieza a evidenciarse el desarrollo de moho
sobre la superficie. El periodo de estacionamiento varía según el tipo
de producto que se desea obtener pero fluctúa entre 4 a 8 semanas o
más. Durante este tiempo la temperatura es mantenida alrededor de
los 10 ° a 15 °C. y la humedad relativa entre el 65 al 80%. La
aparición de moho sobre la tripa regula el intercambio hídrico entre
las diferentes partes del producto con las consiguiente
desacidificación. Terminado el estacionamiento los salames se
cepillan para remover parcialmente el moho, o es lavado y
enharinado.(OrtizPeñafiel;2011)
3. METODOLOGÍA
En el presente capitulo se describen los métodos aplicados para la
determinación de los índices de calidad en salami tratado con el efecto de
radiación UV-C estos índices incluyen: análisis fisicoquímicos (peso, pH,
humedad relativa, color) y análisis microbiológicos superficiales (mohos y
levaduras)
3.1 MATERIA PRIMA
Los ensayos se realizaron empleado materia prima de buena calidad
obtenidas en un matadero autorizado. La cual fue trasladada hacia las
instalaciones de la Universidad Tecnológica Equinoccial para proceder con
el proceso de elaboración del salami
Tabla 8. Características de la materia prima
CARACTERISTICAS NIVEL
Temperatura 0-1 ° C
pH 5,6 – 6,0
Color Normal
Olor Característico
Grasa 10%
A continuación se describe la formulación utilizada:
Tabla 9. Formulación
Materia Prima 100Kg 10 Kg
Carne de res magra 40 4 kg
Carne de cerdo magra 30 3 kg
Grasa Dorsal de cerdo 30 3 kg
Sal común 2,8 0,28 kg
Nitrito 20 2 g
Azúcar 200 20 g
Pimienta 300 30 g
Albaca 30 3 g
3.2 PROCESO
Figura 3. Diagrama de Flujo del Proceso del Salami
3.2.1 PREPARACIÓN DE LA CARNE Y GRASA
Como primer requisito es necesario congelar la carne y la grasa con un
mínimo de 12 horas previo al proceso, la carne deberá alcanzar
temperaturas entre -3 y 0C. Es importante mantener baja la temperatura de
proceso para evitar derretimiento de la grasa y alteración de las proteínas
cárnicas, necesarias para la formación de la masa, se troceara en cubos de
5 x 5 cm para proceder a moler la carne y la grasa en el molino con un disco
de 9 mm.
3.2.2 MEZCLA DE INGREDIENTES
Para iniciar el proceso la carne y la grasa son pre–picadas y luego se agregó
al plato del molino de marca HOBART que posee un disco de 5mm el cual
nos permitió moler en finos trozos la carne y la grasa.
Después de haber molido la carne y la grasa se procedió a añadir los
ingredientes como son condimentos, nitritos, sal.
Luego masajeamos hasta tener una masa semi homogénea para proceder a
ingresar la masa a la embutidora manual, en este proceso es muy
importante ingresas las bolas de masa con fuerza para que no quede aire
dentro de la embutidora.
3.2.3 EMBUTIDO
La masa previamente elaborada la introducimos a presión en una
embutidora manual marca SIRMAN, luego se procedió a colocar la manga
adecuada con la tripa naturales previamente hidratadas para así proceder a
embutir, teniendo en cuenta el tamaño deseado para realizar un adecuado
atado con piola, Luego del embutido se procedió a ser colgado a
temperatura ambiente (28- 30ºC) por 24 horas.
3.2.4 FERMENTACIÓN
En este proceso, la fermentación es el período en la producción del salami
cárnico donde el pH alcanza su nivel más bajo. El tiempo de fermentación
del producto fue de un mes con temperatura entre 28 y 30oC. Para obtener
una óptima acidificación tuvimos muy en cuenta los siguientes factores:
• pH inicial: 6.
• Temperatura: 28- 30 oC. • Humedad relativa: 90-95%
3.3 TRATAMIENTO CON LUZ UV-C
Una vez elaborado el salami se aplicó el tratamiento de radiación UV-C
mediante una separación de unidades ya que unas fueron tomadas para
control y otras para la dosis a aplicar. Estos últimos se colocaron en la
cámara de radiación UV-C bajo cuatro lámparas UV-C (lámpara UV-C
