Aplicación de productos derivados de vinagre como preservantes en la industria cárnica

Por: Paola Papaleo, editora de la revista AmeriCarne Digital con información extraída de la disertación de la Ing. María Laura Aparicio, Ingeniera de Aplicaciones División AGBM en PORTA HNOS, en la 12a. Jornada de Ingredientes, Aditivos y Bebidas organizada por Red Alimentaria*

Los ácidos orgánicos son compuestos químicos con propiedades ácidas que contienen al menos un átomo de carbono y un grupo carboxilo. Son ácidos débiles, nunca se disocian completamente en el agua. Se establece un equilibrio entre la forma disociada y la no disociada. Cada ácido orgánico tiene su propia constante de equilibrio y su grado de disociación es dependiente de factores como pH, fuerza iónica y temperatura.

Están ampliamente distribuidos en la naturaleza y pueden obtenerse por aislamiento y purificación, así como por fermentación o por síntesis. Los ácidos orgánicos más utilizados en la industria de alimentos son: Acético, Cítrico, Láctico, Málico, Sórbico y Propiónico.  

Ácidos orgánicos y sus sales en productos cárnicos

Es posible distinguir tres funcionalidades: organoléptica, tecnológica y microbiológica.

1. Funcionalidad organoléptica:

• Pueden mejorar favorablemente el sabor de la carne, actuando principalmente sobre el tejido conectivo, otorgando sabor agradable.

• Mejoran el sabor por bloqueo de las reacciones de oxidación de las grasas.

• Favorecen la reacción de color del nitrito con la mioglobina: reacción más rápida y con menos nitrito para un mismo resultado, logrando un mejor desarrollo del color.

• Tienen acción complejante, actúan en sinergia con antioxidantes y aumentan la eficacia de ambos aditivos, logrando un mejor desarrollo de color.

2. Funcionalidad tecnológica

• Permiten el ablandamiento del colágeno, simultáneamente mejoran el gusto y la calidad microbiológica.

• Favorecen la coagulación de proteínas.

• Funcionan con reguladores de Ph, mejorando la acción de otros aditivos como colorantes, saborizantes  antioxidantes que requieren un Ph menor en el medio.

3. Funcionalidad Microbiológica

• Acidifican el citoplasma de las células, usualmente suficiente para restringir el desarrollo microbiano.

• Los ácidos orgánicos no disociados pueden penetrar en la pared celular de las bacterias. Las bacterias sensibles al pH no pueden tolerar un amplio gradiente de pH interno y externo. Los ácidos orgánicos entonces interfieren en la transferencia de protones e interrumpen su fisiología normal, actúan como bacteriostáticos.

• Dentro de las células, los aniones presentes en los ácidos orgánicos o en las sales de ácidos orgánicos, se acumulan y alteran muchas funciones metabólicas, aumentan la presión osmótica e imposibilitan la reproducción. Distintos aniones alteran distintas funciones metabólicas.

• Los ácidos orgánicos también tienen capacidad de quelar metales. La eliminación de iones metálicos de la pared celular, los hace más permeables a la acción de las bacteriocinas.

• En dosis compatibles con el gusto y el color, pueden conseguir reducción del pH del alimento hasta niveles donde no hay desarrollo de microorganismos patógenos.

Vinagre natural

Como preservante principal en la industria cárnica, el vinagre natural es un producto considerado etiqueta limpia que puede reemplazar al ácido acético químico en todas las formulaciones. Es producido a partir de la fermentación del maíz, por fermentación aeróbica con bacterias Acetobacter Aceti para convertir etanol en ácido acético.

El vinagre es un arma poderosa contra microorganismos desde hace 2 mil años, cuando era utilizado por los soldados del Imperio Romano. Hoy, la investigación científica confirma lo que los legionarios sabían por experiencia: una solución de ácido acético al 3% elimina no solamente microorganismos libres sino también hasta los más fuertes biofilms bacterianos. De esta forma, la respuesta al control micriobiológico más difícil, huele a vinagre desde hace dos mil años.

El vinagre natural es posible neutralizarlo hasta determinados niveles de pH y obtener soluciones que pueden ser 100% acetato de sodio o una mezcla de acetato de sodio y ácido acético**.

Estudios de desafíos

El Instituto de Tecnología Industrial (INTI) realizó dos estudios de desafíos para demostrar la efectividad de estas soluciones de vinagre neutralizado: exposición de la matriz jamón cocido al patógeno Listeria monocytogenes para determinar el potencial de propagación de esta bacteria; y un ensayo de difusión en agar frente a microorganismos deteriorantes típicos de la industria cárnica. 

1. Exposición de la matriz jamón cocido al patógeno Listeria monocytogenes para determinar el potencial de propagación de esta bacteria

Se desafiaron dos productos sobre la superficie de fetas de jamón cocido con la solución de acetato de sodio al 1,5% y con la solución de acetato de sodio y ácido acético al 1%. Como inóculo se usó un pool de tres cepas de distintos serotipos de Listeria monocytogenes. Inicialmente se confirmó que dicha bacteria no estaba presente en las fetas a estudiar.

Se utilizaron fetas de 20 gramos de jamón cocido. Las primeras fueron inoculadas con una concentración aproximada de 200 UFC/g de Listeria y se les agregaron ambas soluciones derivadas del vinagre neutralizado, por separado. Otras fetas se inocularon con una concentración aproximada de 200 UFC/g pero sin agregado de vinagre. Finalmente se tomaron como referencia fetas control sin inocular y sin soluciones derivadas de vinagre.

Las fetas se envasaron al vacío, de manera individual y manteniendo la esterilidad durante todo el proceso. Los primeros 2/3 del tiempo total fueron inoculadas a 7ºC y el último tercio del tiempo a 10ºC. Se realizaron recuentos a los 0, 14, 21, 28  35 días.

Resultados

Analizando la capacidad del jamón cocido para promover el crecimiento de Listeria monocytogenes (Lm) sobre la base de la dosis inicial inoculada, se obtuvo lo siguiente:

• Para cada tiempo de incubación se encontraron diferencias significativas en los recuentos de listeria entre el producto sin aplicación y con aplicación de la solución de acetato de sodio y ácido acético e inoculado con Lm.

• La muestra de jamón inoculado con Lm y tratado con la solución de acetato de sodio y ácido acético al 1%, no permite el crecimiento de la bacteria hasta los 35 días de incubación analizados.

A partir de este trabajo se determinó la importancia de seguir analizando y repetir el estudio con dosis de inoculación menores de Lm, dosis probables y reales de aparición en productos cárnicos, y re analizar la capacidad de promover el crecimiento con distintas dosis de vinagre solo y de las soluciones de acetato de sodio y ácido acético, y de acetato de sodio.

2. Ensayo de difusión en agar de ambas soluciones frente a microorganismos deteriorantes típicos de la industria cárnica. 

Se utilizaron 4 cepas del cepario del Departamento de Microbiología: Lactobacillus plantarum, Brochothrix thermosphacta, E. coli, y Pseudomonas fluorescens. Se realizó un ensayo in vitro con resultados cualitativos correspondientes únicamente a las condiciones ensayadas. Las soluciones fueron desafiadas frente a microorganismos puros en un inóculo alto, en condiciones favorables para su desarrollo.

Resultados

Cuando se aplicó la solución de acetato de sodio y ácido acético sin  ninguna dilución previa, se consiguió un halo de inhibición que, según el microorganismo a desafiar, fue de distintos centímetros. 

En el caso del estudio con la solución de acetato de sodio, el halo de inhibición se formó únicamente alrededor de la siembra del microorganismo Pseudomonas. 

En este sentido, podemos concluir que la solución de acetato de sodio y ácido acético tiene la capacidad de combatir todos los microorganismos ensayados deteriorantes de la industria cárnica, mientras que en la misma concentración la solución de acetato de sodio estaría combatiendo las pseudomonas.

Para concluir, las próximas determinaciones a realizar para continuar confirmando la eficacia de ambas soluciones, son:

• Determinación de la concentración mínima inhibitoria para cada uno de los preservantes, realizando test en medio líquido.

• Análisis de vida útil de las distintas matrices cárnicas con los preservantes aplicadas en ellas.

** Hace referencia a la marca Acetpro VT y Acetpro VN, respectivamente, de Porta Hnos.

* Puede ver la presentación completa de la Ing. María Laura Aparicio, en la 12a. Jornada de Ingredientes, Aditivos y Bebidas organizada por Red Alimentaria, haciendo clic aquí: https://www.youtube.com/live/fqLUxzB2k38?si=Bj5EFR5y6Wjx0XGQ