El uso de bacterias ácido lácticas (BAL) en la biopreservación de alimentos ha tomado gran importancia en los últimos años debido a la capacidad para controlar microorganismos patógenos y alterantes. La aplicación de cepas biopreservantes así como de los extractos y metabolitos producidos por ellas, han demostrado tener control sobre diversos microorganismos no deseados consiguiendo alargar la vida útil de los alimentos y dar seguridad contra bacterias que puedan afectar la salud del consumidor.
En esta revisión se abarca aspectos de la biopreservación en alimentos y específicamente en carne y productos cárnicos, susceptibles de alteración y ataques de diversos microorganismos. Se detallan las metodologías de biopreservación más comunes utilizadas en alimentos, así como aspectos más relevantes de los metabolitos producidos por las bacterias ácido lácticas, haciendo especial énfasis en las bacteriocinas que son sustancias antimicrobianas que han demostrado ser eficaces en el control de diversos microorganismos y han tenido exitosa aplicación a los alimentos. Se revisa el uso de la biopreservación considerado como una tecnología de barrera que combinado con otros métodos de conservación como la refrigeración y ligado a buenas Prácticas de Manufactura pueden ser una opción interesante para disminuir la adición de preservantes químicos, proporcionando alimentos seguros preservados naturalmente.
Introducción
En la actualidad, se han identificado serios problemas relacionados directamente con las limitadas formas de conservación de los alimentos frescos, sumado al hecho de la continua exigencia de disminuir y prohibir cada vez más el uso de preservantes y aditivos químicos en los alimentos, debido a los efectos adversos que pueden causar en la salud del consumidor. Esto obliga a la búsqueda de metodologías alternativas para conservar los alimentos. La composición química de la carne fresca y sus características biológicas, permiten el desarrollo de microorganismosdeteriorantes y patógenos, que disminuyen el tiempo de vida útil y algunos producen intoxicaciones.
En este sentido se han desarrollado procedimientos complementarios de conservación, que junto con el uso de la refrigeración, consiguen aumentar la vida útil y garantizar la calidad sanitaria de la carne fresca. La biopreservación es un método de conservación que ofrece diversas condiciones para extender la vida útil y aumentar la seguridad de los alimentos, por medio del uso de una microbiota natural o controlada y de sus productos antimicrobianos. Diferentes estudios han aplicado la biopreservación mediante el uso de una microbiota natural como las Bacterias Ácido Lácticas (BAL) aisladas de productos lácteos, cárnicos, pescados y vegetales, utilizando las propiedades antibacterianas, atribuidas a los productos finales de su metabolismo como ácido láctico, acético, peróxido de hidrógeno, diacetaldehido, reuterina y bacteriocinas.
El uso de las bacteriocinas en la industria de los alimentos puede ayudar a reducir la adición de preservantes químicos así como también la intensidad del tratamiento térmico.
Aplicación de bacterias ácido lácticas y bacteriocinas en la biopreservación de carnes y productos cárnicos.
El uso de BAL como cultivo bioprotector en carnes trae ciertas ventajas, pues el efecto en las características sensoriales es considerado “oculto” o no percibido durante la maduración, debido al bajo contenido de hidratos de carbono y la fuerte capacidad amortiguadora de la carne. Estas bacterias no producen un cambio drástico de las características sensoriales en comparación a los cambios que tienen lugar en la leche y hortalizas fermentadas. No obstante cuando se van a utilizar cepas bioprotectoras en carnes y sus derivados, los cultivos microbianos deben cumplir características importantes como mantener su efecto inhibitorio a bajas temperaturas y causar un efecto insignificante en el pH de la carne. Lo anterior puede volver más atractivo el uso extractos crudos o de bacteriocinas purificadas directamente sobre la carne para evitar efectos posteriores a la biopreservación.
Durante la evaluación de un cultivo productor de bacteriocinas para la fermentación de embutidos o para la biopreservación, es necesario considerar que la carne o los productos cárnicos son sistemas complejos con un número de factores microbianos que influencian el crecimiento y la producción metabólica. Lo anterior indica que el desempeño de los cultivos productores de bacteriocina requieren ser comprobados antes de su aplicación en alimentos para determinar la influencia que tienen sobre ellos los componentes de la formulación y de la tecnología de fermentación. Específicamente en la carne fresca son varios los factores que pueden interferir con la actividad de la bacteriocina como la inactivación de las bacteriocinas por las proteasas endógenas de la carne y/o la adsorción de las bacteriocinas a la carne o a las partículas de materia grasa. También pueden interferir factores como cambios en la matriz alimentaria (degradación de proteínas), cambios en la flora microbiana durante la maduración, aumento del número de microorganismos en la carne por contaminaciones externas, requerimientos de componentes específicos para su acción, entre otros.
El uso de la biopreservación debe considerarse sólo como una medida adicional a las Buenas Prácticas de Manufactura durante el procesamiento, almacenamiento y distribución de las carnes. Además las bacteriocinas no deben ser consideradas como inhibidores por sí mismas ya que actúan sinérgicamente como una barrera adicional con otros métodos de preservación, en la que los efectos combinados del pH, la temperatura y disponibilidad de oxígeno en forma simultánea sirven para preservar el alimento.
Estudios preliminares de la actividad in vitro de la bacteriocina o en sistemas intra-alimentos son realizados con preparaciones parcialmente purificadas obtenidas de caldos de cultivo. En la mayoría de estos casos, se obtiene una baja concentración de bacteriocinas, que limita la eficacia de la biopreservación lo que hace difícil su aplicación a nivel industrial. Algunas de las bacteriocinas más estudiadas en alimentos, carne y productos cárnicos incluye la nisina A, la nisina P y la nisina K, leucocina A, pediocina PA-1 y pediocina AcH. Sin embargo, la producción de ciertas bacteriocinas por métodos de laboratorio no implica su efectividad en los alimentos.
La aplicación de la biopreservación en diferentes alimentos cárnicos, ha permitido encontrar una gran diversidad de antagonismos microbianos y aumentos de la vida útil de los productos; es así como Fiorentini y colaboradores evaluaron la influencia e las bacteriocinas producidas por Lactobacillus plantarum en la vida útil de carne bovina refrigerada, encontrando un aumento de tres días en comparación con el control. Enan demostró la inhibición del Clostridium perfringes LMG 11264 por la plantaricina UG1 en muestras de pollo, pavo y res y concluye que la plantaricina puede ser más efectiva que la nisina en cuanto a su aplicación en alimentos porque tiene actividad en medio ácido y neutro y en amplios rangos de temperatura; mientras que la nisina sólo es activa en pH ácido.
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