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Estudio de viabilidad de probiticosLactobacillus caseiyLactobacillus paracaseiy su efecto en las propiedades fsico-qumicas

de un salami seco

Yanina de Jess Prez Cayo

Zamorano, HondurasDiciembre, 2007

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ZAMORANOCARRERA AGROINDUSTRIA ALIMENTARIA

Estudio de viabilidad de probiticosLactobacillus caseiyLactobacillus paracasei ysu efecto en las propiedades fsico-qumicas de

un salami seco

Trabajo especial presentado como requisito parcial para optarel ttulo de Ingeniera en Agroindustria Alimentaria en el Grado

Acadmico de Licenciatura.

Presentado por:

Yanina de Jess Prez Cayo

Zamorano, HondurasDiciembre, 2007

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La autora concede a Zamorano permisopara reproducir y distribuir copias de este

trabajo para fines educativos. Para otras personasfsicas o jurdicas se reservan los derechos de autor.

____________________________

Yanina de Jess Prez Cayo

Zamorano, HondurasDiciembre, 2007

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Estudio de viabilidad de probiticos

Lactobacillus caseiyLactobacillus paracaseiysu efecto en las propiedades fsico-qumicas deun salami seco

Presentado por:

Yanina de Jess Prez Cayo

Aprobado:

_____________________________ _____________________________Adela Acosta Marchetti, Dra. C.T.A. Luis Fernando Osorio Ph.D.Asesor Principal DirectorCarrera de Agroindustria Carrera Agroindustria Alimentaria

_____________________________ ___________________________Wilfredo Domnguez, M.Sc. Ral Espinal, Ph.D.Asesor Decano Acadmico

__________________________ Kenneth L. Hoadley, D.B.A.

Rector

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DEDICATORIA

Dedico mi trabajo a Dios todopoderoso porque me escucha, bendice y me colma deserenidad, valor y sabidura, y tambin dedico mi trabajo a mi familia porque han estadoconmigo en todo momento durante estos aos de estudio, a ellos que son mi fortaleza y miestmulo para seguir adelante en todo momento.

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AGRADECIMIENTOS

A Dios por iluminarme da a da en la toma de decisiones, por darme fortaleza en losmomentos difciles en el transcurso de la carrera y por ayudarme a cristalizar esteobjetivo.

A mi familia, por creer en m, por darme su apoyo incondicional y por los sacrificiosque hicieron para que culmine esta meta, a ellos que son mi razn de ser.

A mi tos Alfredo Cayo Cabrera y Rita Lvano Gallegos por su confianza y apoyopara emprender este desafo.

Al Ing. Csar Flix por haber confiado en mis capacidades para emprender este reto.

A la Dra. Adela por su paciencia, exigencia, orientacin y apoyo constante en larealizacin de este proyecto.

Al Ing. Wilfredo Domnguez por su tiempo, orientacin, gua y apoyo.

A los trabajadores de la Planta de Crnicos, por su amable colaboracin, en especial aElio, Luis y William.

Al Dr. Juan Carlos Rosas, al Ing. Juan Xavier Elizalde y personal del laboratorio deBiotecnologa y Fitomejoramiento por las facilidades y apoyo brindado en el trabajorealizado en sus instalaciones.

A los Ingenieros Rolando Pineda y Marcial Valeriano por su comprensin y apoyopara realizar este trabajo.

A todas las personas que de una u otra manera colaboraron para la realizacin de esteobjetivo.

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AGRADECIMIENTOS A PATROCINADORES

A mis becarios COSUDE y Fondo dotal suizo, por brindarme la oportunidad decumplir esta meta, por confiar en mis capacidades y por permitirme vivir unaexperiencia inolvidable.

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RESUMEN

Prez, Y. 2007. Estudio de viabilidad de probiticos Lactobacillus casei yLactobacillus paracaseiy su efecto en las propiedades fsico-qumicas de un salamiseco. Proyecto de Graduacin del Programa de Ingeniera en AgroindustriaAlimentaria, Escuela Agrcola Panamericana, El Zamorano, Honduras. 25 p.

Los alimentos probiticos son considerados alimentos funcionales ya que presentancaractersticas benficas, adems de nutritivas, al momento de consumirlos. Debidoa altas concentraciones de sales y nitritos de los productos crnicos, los probiticos

no han sido ampliamente utilizados en esta industria. El principal objetivo delestudio fue evaluar la viabilidad de Lactobacillus casei (LC) y Lactobacillusparacasei (LP) en un salami y el efecto en las caractersticas fsico-qumicas delmismo. Con este fin se inocularon diferentes tratamientos (slo con cultivoiniciador, slo LC, slo LP, cultivo iniciador ms LC, cultivo iniciador ms LP y lamezcla de LP y LC). Se analiz la actividad microbiolgica, pH, aw, porcentaje decido lctico y relacin humedad/protena del producto final. Se utiliz un Diseode Bloques Completos al Azar (BCA) y se realiz un anlisis de varianza(ANDEVA) con separacin de medias Tukey y significancia de 0.05. La mayora delos tratamientos con probiticos presentaron cargas logartmicas igual o mayores a106UFC/g. Sin embargo, la mezcla de probiticos LC y LP present la mayor carga

logartmica final de 6.34 log UFC/g, adems de mayor porcentaje de cido lctico,menor actividad de agua y menor pH despus de fermentacin. Todos lostratamientos presentaron la misma relacin humedad/protena, dentro de los nivelescaractersticos de un producto seco. Se concluye que los probiticos LC y LP sonviables en la produccin de un producto crnico fermentado tipo salami y presentanun producto que cumple con las caractersticas de un salami seco y puededenominarse producto probitico.

Palabras clave: medio selectivo, producto funcional, salami

_____________________________ Adela Acosta Marchetti, Dra. C.T.A

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CONTENIDO

Portadilla............ iAutora... iiPgina de firmas. iiiDedicatoria. ivAgradecimientos vAgradecimientos a patrocinadores. viResumen. viiContenido....................................... viiindice de cuadros............................ x

ndice de figuras............. xi1. INTRODUCCIN... 11.1 OBJETIVOS.. 21.1.1 Objetivo general. 21.1.2 Objetivos especficos......................... 2

2. REVISIN BIBLIOGRFICA.. 32.1 PRODUCTO FUNCIONAL.. 32.2 ALIMENTO PROBITICO.. 32.2.1 Lactobacillus casei. 42.2.2 Lactobacillus paracasei. 4

2.3 DEFINICIN DEL PRODUCTO. 42.4 COMPORTAMIENTO DE PROBITICOS EN CRNICOS. 52.4.1 Nitrito. 52.4.2 Sal comn... 62.4.3 Azcares. 62.5 MICROBIOLOGA DE PRODUCTOS FERMENTADOS.. 6

3. MATERIALES Y MTODOS... 73.1 UBICACIN. 73.2 MATERIALES.. 73.2.1 Materia prima. 7

3.2.2 Equipo y suministros.. 73.2.3 Equipo para anlisis fsicos y qumicos. 83.2.4 Materiales para anlisis microbiolgicos... 83.3 METODOLOGA PARA LA ELABORACIN DE SALAMI 83.3.1 Determinacin de gramos de cultivo a inocular. 83.3.2 Definicin de la formulacin................ 93.3.3 Procedimiento para la elaboracin de salami con probiticos... 93.3.3.1 Inoculacin. 11

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3.3.3.2 Embutido amarrado 113.3.3.3 Fermentado. 123.3.3.4 Secado 123.4 ANLISIS FSICOS Y QUMICOS DEL PRODUCTO. 123.5 ANLISIS MICROBIOLGICOS... 123.5.1 Recuento de coliformes totales.. 123.5.2 Recuento de FD-DVS L. casei-01-nu-trishy/o L.casei 431CRL-431 TM.. 123.5.2.1 Solucin BCP. 133.5.2.2 Inoculacin. 133.6 ANLISIS ESTADSTICO... 14

4. RESULTADOS Y DISCUSIN. 154.1 CONTEO DE PROBITICOS.. 154.2 CONTEO DE COLIFORMES TOTALES 154.3 ANLISIS DE ACTIVIDAD DE AGUA (aw).. 164.4 ANLISIS DE pH. 174.5 ANLISIS DE CIDO LCTICO... 174.6 ANLISIS DE PROTENA.. 184.7 ANLISIS DE HUMEDAD.. 194.8 ANLISIS DE RELACIN HUMEDAD/PROTENA 19

5. CONCLUSIONES.... 21

6. RECOMENDACIONES.. 22

7. BIBLIOGRAFA.. 23

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NDICE DE CUADROS

Cuadro Pgina

1. Microorganismos usados en productos probiticos.......................................... 4

2. Parmetros qumicos y fsicos para salami. ...................................................... 5

3. Parmetros microbiolgicos para salami. ........................................................ 6

4. Formulacin de salami ..................................................................................... 9

5. Tratamientos aplicados ..................................................................................... 11

6. Composicin del medio selectivo paraLactobacillus casei............................. 13

7. Diseo experimental ......................................................................................... 14

8. Conteo de probiticosLactobacillus caseiyLactobacillus paracasei............. 17

9. Conteo de coliformes totales al da 28............................................................. 16

10. Evaluacin de actividad de agua despus de secado y madurado. .................. 16

11. Evaluacin del pH del Salami al da 0 y da 28. .............................................. 17

12. Evaluacin de cido lctico despus del secado y maduracin. ...................... 18

13. Evaluacin de protena despus del secado y maduracin. ............................. 18

14. Evaluacin de humedad despus de secado y madurado................................ 19

15. Relacin humedad/protena de los diferentes tratamientos de salami. ............ 20

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NDICE DE FIGURAS

Figura Pgina

1. Diagrama de flujo de elaboracin de salami con probiticos .. 10

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1. INTRODUCCIN

Las tendencias de consumo de productos alimenticios estn cambiandoconsiderablemente. La salud y el bienestar se ha convertido en un aspecto de granimportancia, de modo que cada vez ms los consumidores demandan alimentos paraestar mejor. Dentro del mercado de la salud, los alimentos funcionales estnexperimentando un crecimiento muy importante.

Los probiticos son microorganismos que aumentan la funcionalidad de losalimentos ayudando al organismo a protegerse de los patgenos. Los alimentosprobiticos adems de aportar al cuerpo humano con los requerimientos

nutricionales de carbohidratos, protenas y vitaminas, tienen caractersticasbenficas al momento de consumirlos (Loria 2005).En la flora intestinal humanaexisten ms de 400 especies de microorganismos que conviven en armonasintetizando vitaminas, sustancias beneficiosas, contribuyendo a la absorcin denutrientes, favoreciendo el metabolismo calrico de la fibra, mejorando ladigestibilidad, neutralizando sustancias potencialmente patognicas. El intestinoofrece substratos y las condiciones para su desarrollo permitiendo as que la floralleve a cabo una mejor funcin intestinal. Existen muchos cultivos que se adicionancomo probiticos, dentro de los cuales podemos mencionar Lactobacillusacidophilus, L. casei, L. reuteri y bifidobacterias(Gmez 2003).

De acuerdo a Soler (2004), en la actualidad el mercado se ha dirigido a elaborarproductos lcteos fermentados probiticos como son: el yogurt tradicional,mantequilla, quesos y leches fermentadas. Sin embargo, existe una gran cantidad deproductos que no son lcteos pero son fermentados, dentro de estos podemosmencionar el salami y el chorizo entre otros.

De acuerdo a Shah (2001), para desarrollar un producto probitico, se necesitanconsiderar ciertas caractersticas: Viabilidad de los microorganismos probiticos:Para denominar que un microorganismo causa beneficios en la salud, debe estardisponibles en alta concentracin alrededor de 106 UFC/g en el producto. Sinembargo se han encontrado factores que afectan la viabilidad del probitico como

son: la acidez de los producto, el cambio de acidez provocado durante elalmacenamiento conocido como post-acidificacin, el nivel de oxgeno de losproductos, la permeabilidad del empaque, la sensibilidad a sustanciasantimicrobianas y la falta de nutrimentos en el producto. Propiedad de adherencia:Los efectos de los probiticos son producidos slo si son capaces de colonizar y

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multiplicarse en el intestino, por lo que es muy importante para la seleccin de unmicroorganismo probitico (Thomas 2005).

Segn Wagner (1993), en los ltimos aos la industria crnica vieneexperimentando unos cambios similares a los experimentados por la industria

lctea, con el desarrollo de mtodos y procesos cada vez ms automatizados ymodernos. La finalidad es poner a disposicin del consumidor un producto decalidad definida en cuanto a sus caractersticas sensoriales y, sobre todo, exento deriesgos higinico-sanitarios. Por ello, la utilizacin de bacterias lcticas comocultivos iniciadores y probiticos se est convirtiendo en una prctica cada vez mshabitual en la elaboracin de embutidos crudos curados y en otros derivadoscrnicos.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivo general

Evaluar la viabilidad de Lactobacillus casei yLactobacillus paracaseiy suefecto en las propiedades fsico-qumicas en un salami seco.

1.1.2 Objetivos especficos

Determinar la viabilidad de los microorganismos probitico despus delsecado y maduracin del producto.

Caracterizar los salamis por medio de anlisis fsicos-qumicos del productofinal.

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2. REVISIN BIBLIOGRFICA

2.1 PRODUCTO FUNCIONAL

El trmino alimentos funcionales describe alimentos y bebidas con beneficios especialespara la salud ms all de la nutricin bsica. Estos pueden fortalecer la salud y protegernosde enfermedades. Ciertamente todos los alimentos de una u otra forma son funcionales, porello es difcil de determinar los beneficios que estos brindan a la salud (Larson 2002).

Debido a la popularidad de los alimentos funcionales, los cientficos han identificado un

pequeo nmero de sustancias especficas o combinaciones de sustancias que puedenreducir el riesgo de enfermedades, adems de que la industria alimenticia est ansiosa porcomercializar productos que ofrezcan beneficios especiales (CSPI 1998).

2.2 ALIMENTO PROBITICO

De acuerdo a Nilsen y Dickson (1990), probitico es una palabra derivada del griego quesignifica para la vida. Segn estos autores la preparacin de un producto que contengagran cantidad de microorganismos especficos los cuales alteran la microflora (porimplementacin y colonizacin) en un lugar del husped y por ello ejerce un efecto

beneficioso en l. En el caso de alimentos probiticos los efectos en la salud son basados enla alteracin de la flora intestinal y por ello deben sobrevivir a los cidos gstricos delestmago (Scherezenmeir y Verse 2001).

Segn Wagner (1993), todos los aislados que se identificaron fueron pertenecientes algnero Pediococcus, lo que no es sorprendente, toda vez que estos microorganismosllegan a la mezcla crnica durante la elaboracin artesanal de los embutidos crudos curados.De acuerdo a Hammes y Bantlen (1990), aislaron una cepa de Pediococcus acidilacticideembutidos crudos curados, a la que denominaron P. acidilactici. Esta cepa produce unasustancia exocelular de gran actividad inhibidora frente a diversos microorganismosindicadores. Sin embargo existen numerosas bacterias que se han denominado probiticos

por su habilidad de colonizacin y reproduccin a nivel del intestino.

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En el Cuadro 1 se enumeran las bacterias probiticas ms usadas en el mundo:

Cuadro 1. Microorganismos usados en productos probiticos.Lactobacillus Bifidobacterias

L.acidophillus B.animalis

L.casei B.breveL.jonsonii B.infantis

L.reuteri B.longum

L.rhamnosus B.adolescentis

L.paracasei B.lactis

L.crispatus B.bifidum

Fuente: Short 1999.

Es importante mencionar que los probiticos son ingredientes de alimentos, no productosfarmacuticos, por lo que sus efectos son de naturaleza profilctica, no teraputica

significando que no son curativas sino preventivas (Rowland 2002).

2.2.1 Lactobacillus casei

Lactobacillus casei es un bacilo corto, las colonias presentan bordes enteros, de losdisacridos prefiere la lactosa y en ausencia de azcar puede utilizar los lactatos comofuente de carbono (Thomas 2005).

L.casei 431/ CRL-431TM es un cultivo probitico para la aplicacin de productosfementados (Hansen 2007). Entre los beneficios que produce podemos mencionar: Protegea los bronquios contra infecciones porque favorece la inmunoresistencia. Accin

anticarcinognica no intestinal como fibrosarcom, revierte inmunosupresin causada porcorticoides, protege contra infecciones de candida albicans, que produce infeccionesurogenitales (Villalobos 2006).

2.2.2 Lactobacillus paracasei

Cultivo lcteo mesfilo que contiene una cepa definida de Lactobacillus paracaseiSubs..paracasei. La cepa clasificada como Lactobacillus casei. Lcasei-01 es suministradaen forma de producto liofilizado (Hansen 2007). Es reconocido que los Lactobacillusparacasei protegen contra cuadros diarreicos causados por Salmonella, efecto noprolongado que requiere reestimulaciones. Factor de proteccin contra E.coli, entre otros

(Gmez 2003).

2.3 DEFINICIN DEL PRODUCTO

El salami es uno de los productos crnicos fermentados con larga vida de anaquel y establemicrobiolgicamente en condiciones normales (Soto 2004). Segn Lesur (1999), el salamise puede definir como un producto procesado, crudo, embutido, elaborado con ingredientes

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y aditivos de uso permitido, ahumado o no y sometido a proceso de maduracin; puede serfabricado con carne de res, carne de cerdo o una mezcla de ambas.

Para que un producto pueda ser considerado salami debe cumplir con ciertos parmetros depH, prdida de humedad y actividad de agua caractersticos para este tipo producto. Dichos

rangos se detallan en el cuadro 2.

Cuadro 2. Parmetros qumicos y fsicos para salami.Parmetro Embutidos fermentados madurados

Prdida de humedad 25-50%Actividad de agua (aw) 0.83-0.92pH 4.6-5.3Fuente: ICMSF (2000)

2.4 COMPORTAMIENTO DE PROBITICOS EN CRNICOS

Segn Wagner (1993), las bacterias lcticas se desarrollan en condiciones que impiden elcrecimiento de microorganismos aerobios gram-negativos como las pseudomonas. Norequieren oxgeno para crecer, son tolerantes al CO2, nitritos, humo y concentraciones desal relativamente altas, adems toleran valores de pH bajos. Por ello, las condicionesexistentes en las carnes desecado-saladas, en las envasadas a vaco y en los productoscrnicos curados, favorecen el crecimiento de estos microorganismos. Los Lactobacillusson frecuentes en los embutidos curados o madurados. Las especies ms frecuentementeaisladas son E. plantarun, E. brevis, L. Jarciminis, E. alimentarius y los Lactobacillusatpicos (Reuter 1995). En la moderna tecnologa de los alimentos fermentados, las

bacterias lcticas se utilizan como cultivos iniciadores. Esta utilizacin se reconociinicialmente en los Estados Unidos cuando Jensen y Paddock en 1940 obtuvieron patentespara el uso deLactobacillus plantarum,Lactobacillus brevisy en estos alimentos.

2.4.1 Nitrito

Segn Multon (2000), el nitrito tiene efectos bacteriostticos, especialmente antemicroorganismos como Enterobactericeae, Clostridium perfringens y Staphylococcusaureus, asimismo, tiene poca accin sobre los grmenes lcticos, por lo que puedenmultiplicarse y acidificar el medio en su presencia. Dicha accin inhibidora dependebsicamente del valor de pH del medio, ya que cuanto ms bajo sea el pH del medio, mayor

ser el efecto inhibidor del nitrito y viceversa. Otros estudios realizados con productoscrnicos formulados con nitratos o nitritos y con bacterias lcticas de origen natural o decultivos iniciadores, han demostrado bajos niveles de nitrosaminas en dichos alimentos(Palumbo y Smith 1994).

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2.4.2 Sal comn

Segn Lesur (1993), la sal adems de ejercer un efecto potenciador del sabor, juega unpapel microbicida a bajas concentraciones (1-3%), ya que reduce la actividad de agua losuficiente como para impedir el crecimiento de muchas bacterias importantes en procesosde putrefaccin.

2.4.3 Azcares

Los azcares aparte de dar sabor, sirven como material energtico para las bacterias. Debensu accin conservadora a su capacidad de retener agua que no puede ser utilizada por losmicroorganismos, as como su efecto osmtico. Se emplea principalmente la sacarosa, peropuede sustituirse por maltodextrina, si se lleva a cabo un curado ms corto. Asimismo, stainfluye en la promocin y estabilizacin del color, mejora la textura de la carne y reduce elimpacto de la sal en el producto (Cabezas 2003).

2.5 MICROBIOLOGA DE PRODUCTOS FERMENTADOS

Para que un producto sea apto para el consumo debe de estar entre ciertos lmites depoblaciones microbianas, los cuales son establecidos por instituciones gubernamentales,como en los Estados Unidos e instituciones de comercio, en el caso de Europa. Losparmetros microbiolgicos que se toman como referencia para la produccin de salami enHonduras, son los establecidos por SENASA (2000).

Cuadro 3. Parmetros microbiolgicos para salami.

Microorganismo UFC/gColiformes totales 1x104

Echerichia coli 1x103

Fuente: SENASA (2000).

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3. MATERIALES Y MTODOS

3.1 UBICACIN

La elaboracin del salami se realiz en la Planta de Procesamiento de Productos Crnicos,de la EAP, Zamorano. Los anlisis fsicos y qumicos se llevaron a cabo en el Laboratoriode Anlisis de Alimentos Zamorano (LAAZ), los anlisis microbiolgicos se realizaron enel Laboratorio de Biotecnologa y Fitomejoramiento, todos estos ubicados en la EscuelaAgrcola Panamericana (EAP), Zamorano, Valle del Yeguare, Departamento de FranciscoMorazn, Honduras.

3.2 MATERIALES

3.2.1 Materia prima

Carne de res 10% grasa Carne de cerdo 20% grasa Grasa dorsal de cerdo Sal Dextrosa Nitrito de sodio Especias (pimienta blanca en polvo, pimienta negra en grano, ajo, culantro,

pimienta dulce, mejorana, tomillo, albahaca). Vino rojo Meat Starter Culture Bactoferm LHP Cultivos probiticos: FD-DVS L. casei-01-nu-trish; L.casei 431/ CRL-

431TM

Fundas de colgeno

3.2.2 Equipo y suministros

Molino Balanza electrnica (marca Ohaus, modelo LS2000) Embutidora Incubador (modelo 116D, serie 100, Fisher Scientific) Cuarto fro Higrmetro

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Homogenizador de muestras Autoclave (modelo 109-85-E, Market Force Industries Inc) Cmara de flujo laminar Puriffier class II (catlogo # 36209-04, Fisher

Scientific).

3.2.3 Equipo para anlisis fsicos y qumicos Aparato electrnico Aqualab. Potencimetro digital Orion Research. Horno de conveccin de 105 C.

3.2.4 Materiales para anlisis microbiolgicos

Bastn Tubos de ensayo con 9 mL de agua de dilucin (agua peptonada) Botellas con 90 mL de agua destilada. Bolsas estriles. Alcohol puro 95%. Balanza digital Esptula para pesar Platos petri Reactivos (cuadro 6) Parafilm

3.3 METODOLOGA PARA LA ELABORACIN DE SALAMI

De acuerdo a la informacin proporcionada por la compaa CHR HANSEN, se decidirealizar el producto mediante un proceso de inoculacin directa, proporcionndole unambiente anaerobio, se control las temperaturas y humedades relativas durante lafermentacin (30C, 90% HR) y maduracin (10C, 70% HR).

El tiempo se determin de acuerdo a los parmetros fsicos, qumicos y microbiolgicosreferidos en el cuadro 2. En la etapa de maduracin el factor determinante fue la prdida depeso (30% o ms).

3.3.1 Determinacin de gramos de Cultivo a inocular

De acuerdo a la siguiente frmula se determin la cantidad de cultivo a inocular,

considerndose la informacin proporcionada de los probiticos (Hansen 2007).

(Concentracin inicial)(X gramos de cultivo) = (Concentracin final)(gramos de salami)(1x109)(X g) = (1x106)(1200 g)

X= 1.2 g de cultivo

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3.3.2 Definicin de la formulacin

Se utiliz la formulacin de Salami de la planta de crnicos (cuadro 4) para los diferentestratamientos. La diferencia entre tratamientos consisti en las inoculaciones con slo losprobiticos, mezcla de estos entre s o con el cultivo iniciador, tal y como se puede observaren el cuadro 5.

Cuadro 4. Formulacin de salami.

Salami

Ingredientes GramosCarne de cerdo 20% grasa 450.00Carne de res 10% grasa 450.00Grasa dorsal 225.00Sal 22.00

Azcar 4.50Nitrito de sodio 3.50Pimienta blanca en polvo 2.50Pimienta negra en grano 1.50Ajos 1.50Culantro y pimienta molidos 1.50Mejorana, tomillo, albahaca 0.75Cultivo 1.20

Vino rojo (mL) 15 mL

TOTAL 1200 g

3.3.3 Procedimiento para la elaboracin de salami con probiticos

Los pasos realizados para la elaboracin de salami con probiticos, se hicieron de acuerdoal flujo de procesos. La descripcin de cada etapa se detalla a continuacin:

Moler la carne y luego la grasa previamente congelada, molerlas con el disco de 0.32 cm.(1/8 in).Adicionar las especies siendo las ltimas la sal y pimienta negra en grano.Agregar el vino rojo e inocular 1.2 g del cultivo iniciador o probiticos.

Embutir uniformemente.Fermentar a 30 C y 90% de HR por 24 horas.Trasladar a un cuarto fro a 10C y 70%HR.Madurar hasta que el producto pierda del 30% o ms del peso inicial.

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Figura 1. Diagrama de flujo de elaboracin de salami con probiticos.

Picado de carne yrasa en el molino

Inicio

Embutido

Mezclado decondimentos

Inoculacin

Almacenamiento

Cuarto Fro

Secado ymaduracin

Fin

Fermentacin

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3.3.3.1 Inoculacin

Como cultivo iniciador se utiliz Bactoferm LHP que es un cultivo liofiolizado adaptadopara la elaboracin de todas las salchichas fermentadas donde se desea una acidificacinrelativamente pronunciada. El cultivo iniciador est compuesto por Pediococcus sp.

Segn Wagner (1993), las cepas de Pediococcus sp. originan sustancias antimicrobianasexocelular, cuya produccin depende del medio de cultivo, se detecta al poco tiempo deiniciarse el crecimiento microbiano y alcanza sus niveles ptimos a las 16 horas deincubacin a 32 C. La sustancia antimicrobiana fue activa frente a bacterias patgenasgram-positivas de gran inters en la industria alimentaria.

Una vez lista la masa de carne se procedi a inocular de acuerdo a los siguientestratamientos:

Cuadro 5. Tratamientos aplicados.

A la mezcla se agreg el cultivo iniciador, para el salami control, o el probitico en losotros tratamientos, y en el caso de la mezcla se agreg primero el cultivo iniciador y

despus el probitico. Se combin uniformemente con la masa de carne. Se agreg 1.2 gde cultivo de acuerdo a los diferentes tratamientos. Los diferentes cultivos fueronproporcionados por CHR HANSEN, los cultivos Bactoferm LHP y FD-DVS L. casei-01-nu-trishse encontraban liofilizados mantenidos a -20C, L.casei 431/ CRL- 431TM enforma granular congelada a -40 C.

3.3.3.2 Embutido y amarrado

El embutido se realiz con una embutidora manual. Durante el embutido se lav ydesinfect la embutidora esto para prevenir la contaminacin entre tratamientos. En elproceso de extraccin, se cuid de no dejar espacios con aire que pudiesen haber

ocasionado problemas durante la maduracin del producto, posteriormente, se amarrfuertemente con el hilo, para obtener un producto firme y consistente.

Tratamiento CultivosTrat.1 Cultivo iniciador Bactoferm LHPTrat.2 FD-DVS L. casei-01-nu-trish

Trat.3 L.casei 431/ CRL-431Trat.4 Bactoferm LHP+ FD-DVS L. casei-01-nu-trish

Trat.5 Bactoferm LHP+ L.casei 431/ CRL-431Trat.6 FD-DVS L. casei-01-nu-trish+ L.casei 431/ CRL-431

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3.3.3.3 Fermentado

Esta fase se realiz en una incubadora a una temperatura de 30C y 90% de humedadrelativa por 24 horas.

3.3.3.4 Secado

El proceso de maduracin se realiz en un cuarto fro a 10C y una humedad relativa de70%, se monitore el peso de las muestras hasta que perdieron 30% o ms del peso iniciallo cual dur 28 das. Una capa de hongo blanca deseado se form en la parte externa delsalami, esto es deseable porque contribuye a la condimentacin y sabor.

3.4 ANALISIS FSICOS Y QUMICOS DEL PRODUCTO

Como anlisis fsico se determin la actividad de agua (aw) a los diferentes tratamientos al

finalizar el secado (da 28), utilizando el aparato electrnico Aqualab. Los anlisisqumicos de medicin de pH, % cido lctico, % protenas y % humedad fueronpracticados en el LAAZ. Los valores de pH fueron medidos el da 0 y 28 con elpotencimetro digital Orion Research. Para este anlisis, fueron homogenizados 10 gramosde la muestra en 90 mL de agua destilada por dos minutos y la lectura fue realizada despusde 5 minutos de estabilizacin (Samelis et al.,1998). Se determin el % de protenas por elmtodo de la AOAC 960.52- Micro-Kjeldahl; el % de humedad se midi a travs de unAnlisis Qumico Proximal en un horno de conveccin a 105 C por 24 horas y el % cidolctico se realiz con el procedimiento de la AOAC 920.124.

3.5 ANLISIS MICROBIOLGICOS3.5.1 Recuento de coliformes totales.

Se realiz el conteo de coliformes totales utilizando el medio Violet Red Bile Agar(VRBA). Se tomaron 10 g de muestra de cada repeticin al da 28 de secado del salami.Cada muestra se coloc en una bolsa estril y se homogeniz en 90 ml. de agua peptonada.Posteriormente, se procedi a elaborar las diluciones en tubos de ensayo con 9 ml de aguapeptonada, para realizar las diluciones consecutivas. Para realizar las inoculaciones en losplatos petri con diluciones de 10-1a 10-2todas las pruebas se hicieron por doble repeticinpara mayor confiabilidad, se tom 1 ml de la dilucin deseada. Se procedi a la incubacina 37C por 24 horas.

3.5.2 Recuento de FD-DVS L. casei-01-nu-trishy/o L.casei 431/ CRL- 431TM

Los anlisis microbiolgicos realizados a cada tratamiento fueron el recuento de FD-DVSL. casei-01-nu-trish y/o L.casei 431/ CRL- 431TM, por medio del mtodo paraenumeracin de probiticos en productos fermentados en un medio selectivo estainformacin fue proporcionada por el boletn tcnico de la compaa CHR HANSEN. Elanlisis de viabilidad de los probiticos se realiz el da 40 de elaboracin del producto. De

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acuerdo a Hansen (2007), en el medio especfico aparecern los Lactobacillus comocolonias pequeas de color amarillo las que se diferenciarn en el microscopio de losPediococcusdel cultivo iniciador que son lisas redondas y de color blanco grisceo. Para elestudio se contabiliz slo el conteo de los Lactobacillusen el medio. El cuadro 6 muestralos diferentes reactivos que se utilizaron en el medio selectivo para el conteo de los

probiticos.

Cuadro 6. Composicin del medio selectivo paraLactobacillus casei.Nombre Cantidad (g)/litro

Medio BsicoTristona 10.0Extracto de levadura 5.0Tween 85 1.0K2HPO4 2.6Na.acetato.3H20 5.0

NaOH 2.0MgSO4.7H20 0.2MnSO4.H2O 0.1Sorbitol 20.0Agar 13.0Bromocresol prpura (BCP) 2.0Alcohol 95% 220.0Agua destilada 780.0

3.5.2.1 Solucin BCP

Se agreg 0.02 g. de bromocresol prpura, 2.2 mL de alcohol al 95% y 7.8 mL de aguadestilada (haciendo la relacin a 10 mL. de lo que indica la formulacin de 1000 mL).El medio bsico despus del autoclave se coloc en bao mara a 50 C y se dej enfriar.En botellas de vidrio se agreg 100 mL de medio bsico ms 0.1 mL de solucin BCP, seagreg 25 mL a cada plato petri y se dej en refrigeracin por 24 horas. El bromocresolprpura da una coloracin prpura al medio lo que facilita luego el conteo de las coloniasamarillas (Lactobacillus) que aparecen en el medio luego de la incubacin.

3.5.2.2 Inoculacin

Despus de 24 horas y previa desinfeccin de la cmara laminar con alcohol al 95% seprocedi a inocular los platos petri en diferentes diluciones como se detalla a continuacin:1) Se pes en una bolsa estril 10 g de muestra y se agreg 90 mL de agua peptonada(dilucin 10-1) y se introdujo en el stomacher.2) Se realizaron diluciones consecutivas agregando 1 mL de la bolsa en 9 mL de aguapeptonada en un tubo de ensayo hasta llegar a la dilucin 10-5.

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3) Se sembr mediante el mtodo spread plate 0.1 mL de las 3 ltimas diluciones de cadamuestra y se puso en platos petri duplicados (total 6 platos).4) Se incub a 37C por 3 das revisndolo todos los das.

3.6 ANLISIS ESTADSTICO

Se utiliz un diseo experimental de Bloques Completos al Azar (BCA) con seistratamientos y tres repeticiones para un total de 18 unidades experimentales. Los resultadosde los anlisis fsico-qumicos y microbiolgicos se analizaron en el programa estadsticoStatistical Analysis System SAS V.9.1 por medio de un anlisis de varianza(ANDEVA) con la prueba de separacin de medias Tukey con significancia de P

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4. RESULTADOS Y DISCUSIN

4.1 CONTEO DE PROBITICOS

De acuerdo a los resultados obtenido en el cuadro 8, luego de hacer el anlisis de viabilidaden un medio selectivo para los probiticosLactobacillus casei yLactobacillus paracaseiensalami al da 40 de elaboracin, se obtuvo que hubo diferencia significativa entre lostratamientos, siendo el tratamiento con la mezcla de ambos probiticos quien tuvo el mayorconteo siendo la carga final logartmica de 6.34 log UFC/g, el tratamiento con la mezcla del

cultivo iniciador yLactobacillus casei tambin present una carga final logartmica alta de6.17 log UFC/g No hubo diferencia significativa entre los dems tratamientos. Segn Shah(2001), para que un alimento sea considerado como probitico debe tener 106UFC/g en elproducto, por tanto todos los tratamientos cumplen con esta norma y pueden ser llamadosproductos probiticos. En el caso especfico del Lactobacillus caseiadicionado al cultivoiniciador aument significativamente (P

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reglamento de Inspeccin de Productos Crnicos (2000), los tratamientos estaban en elrango permitido para este tipo de productos (10000 UFC/g o 4 log UFC/g de salami). Estealto conteo de coliformes se debi a la constante manipulacin para pesar el productosemanalmente por tanto se decidi no realizar el anlisis sensorial.

Cuadro 9. Conteo de coliformes totales al da 28.

log 10UFC/g de coliformes da 28TratamientoPromedio DE*

Iniciador 3.11 0.04a

L-01 3.12 0.02a

CRL-431 3.16 0.02a

Inic.+L-01 3.11 0.03a

Inic.+CRL-431 3.15 0.02a

L-01+CRL-431 3.10 0.04a

a medias con la misma letra no difieren entre s significativamente (P>0.05).*DE: desviacin estndar.

4.3 ANLISIS DE ACTIVIDAD DE AGUA (aW)

Entre los factores que interfieren en el desarrollo de los microorganismos est la actividadde agua la cual est relacionada con la estabilidad de los alimentos y consecuentemente conla determinacin de la vida til (Cichoski y Terra 2004). El tratamiento con la mezcla delos cultivos probiticos present la aWms baja estadsticamente (P

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4.4 ANLISIS DE PH

La reduccin del pH en salamis es ocasionada por la accin de bacterias lcticas sobre losazcares con consecuente produccin de cido lctico. Un pH de 4.9 es un valor apropiadopara estos productos fermentados segn Feiner (2006). El pH tomado a las 24 horas de la

fermentacin fue el mismo significativamente (P

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ste en el producto. El tratamiento con la mezcla de ambos cultivos probiticos obtuvo unaproduccin mayor de cido lctico estadsticamente significativa (P0.05) entre los dems tratamientos, pero se observa que haymayor produccin de cido lctico en los tratamientos que incluyen el cultivo iniciador ylos probiticos (cuadro 12). De acuerdo a Soto (2004), la mezcla de Lactobacillus

acidophillusyLactobacillus plantarum tienen una produccin mayor de cido lctico ascomo una reduccin mayor de pH, por lo que se podra decir que la mezcla demicroorganismos da mejor resultado en un producto crnico tipo salami con buen sabor ycon las caractersticas de un salami. La presencia de cido lctico en concentraciones de1.5-2.5% confieren al salami un sabor caracterstico (Leisner 2000).

Cuadro 12. Evaluacin de cido lctico despus del secado y maduracin.

% Acido lctico da 28Tratamiento

Promedio DE*

Iniciador 1.67 0.18b

L-01 1.53 0.05b

CRL-431 1.51 0.04b

Inic.+L-01 1.83 0.06b

Inic.+CRL-431 1.85 0.22b

L-01+CRL-431 2.32 0.20a

a-b medias con letras distintas son significativamente diferentes (P0.05) (cuadro 13).

Cuadro 13. Evaluacin de protena despus del secado y maduracin.

%Protena da 28Tratamiento

Promedio DE*

Iniciador 19.18 0.96a

L-01 17.98 0.59a

CRL-431 20.18 0.09a

Inic.+L-01 19.27 0.24a

Inic.+CRL-431 18.95 1.74a

L-01+CRL-431 20.31 0.50a

a medias con la misma letra no difieren entre s significativamente (P>0.05).*DE: desviacin estndar.

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4.7 ANLISIS DE HUMEDAD

La reduccin de humedad y consecuentemente de actividad de agua, as como el desarrollode las propiedades organolpticas ocurren durante la etapa de maduracin (Fernndez yOrdoez 2000). La disminucin de la humedad depende de factores internos y externos, as

como tambin de una fermentacin lctica eficiente y del tiempo de maduracin (Sanz etal. 2005). Hubo diferencia significativa (P

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Cuadro 15. Relacin humedad/protena de los diferentes tratamientos de salami.Humedad/Protena

TratamientoPromedio DE*

Iniciador 1.97 0.05a

L-01 2.35 0.08a

CRL-431 1.92 0.18a

Inic.+L-01 2.20 0.02a

Inic.+CRL-431 2.10 0.03a

L-01+CRL-431 1.90 0.26a

a medias con la misma letra son significativamente iguales (P>0.05).*DE: desviacin estndar.

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5. CONCLUSIONES

A los cuarenta das de elaboracin del producto, los tratamientos con los probiticosLactobacillus caseiy Lactobacillus paracaseipresentaron cargas logartmicas queles permiten denominarse probiticos.

El tratamiento con Lactobacillus casei present cargas logartmicas mayores enpresencia de un cultivo iniciador a diferencia del tratamiento con slo el probiticoLactobacillus casei.

La mezcla de microorganismos dan mayor resultado en un producto crnico tipo

salami. El tratamiento con la mezcla de Lactobacillus casei y Lactobacillusparacaseipresent la mayor carga (6.34 log UFC/g).

La mezcla de probiticosLactobacillus caseiyLactobacillus paracaseien el salamipresentaron un mayor conteo de microorganismos probiticos, menor pH, mayorproduccin de cido lctico, menor aw y menor porcentaje de humedad que loscultivos aislados o conjuntamente con un cultivo iniciador.

LosLactobacillus caseiyLactobacillus paracaseison viables en la produccin deun producto crnico fermentado tipo salami de acuerdo a los resultados obtenidosen el experimento.

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6. RECOMENDACIONES

Se recomienda realizar un anlisis de viabilidad de los diferentes tratamientosdespus de la fermentacin para as determinar el comportamiento de losprobiticos Lactobacillus casei y Lactobacillus paracasei en los diferentesambientes a los que se les someti y la influencia de la temperatura y humedadrelativa en su desarrollo.

Efectuar el pesado de las muestras semanalmente con mayor control de inocuidad,utilizando guantes, mascarilla, redecilla y la balanza completamente desinfectada.

Realizar anlisis de PCR para confirmar la viabilidad de los probiticos en elsalami.

Es necesario hacer mayor investigacin en la produccin de productos crnicosfermentados con probiticos ya que no existe reportada mucha informacin sobreesta clase de productos y es un rea de la industria de alimentos hondurea no muyinvestigada.

Probar otros cultivos probiticos ya que los productos funcionales son de graninters comercial actualmente, de acuerdo a las nuevas tendencias del mercado.

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