Folosirea culturilor starter în industria cărnii

Culturile starter sunt definite drept culturi singulare sau amestecuri de microorganisme, selecţionate pentru anumite proprietăţi enzimatice, importante din punct de vedere al tehnologiei alimentare şi care pot fi utilizate în stare proaspătă, congelată sau liofilizată la obţinerea unor produse alimentare, în vederea dirijării unor procese biochimice prin care să se asigure acestora un anumit grad de inocuitate (inclusiv capacitate de conservare), însuşiri senzoriale şi în unele cazuri şi însuşiri nutritive superioare.

Cultura starter folosită trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe:- să nu prezinte pericol pentru sănătatea oamenilor, în sensul că nu trebuie

să producă infecţii sau să fie toxice prin metaboliţii primari şi secundari produşi;-să conţină un anumit număr de microorganisme utile, viabile/g (ml) şi un număr cât mai redus de

germeni nedoriţi;-să contribuie la obţinerea modificărilor senzoriale (aromă, culoare, consistenţă) într-o măsură mai

mare decât ar realiza microflora spontană din compoziţia tocăturii pentru carnaţii şi salamurile crude;

-să fie competitivă, deci să aibă o dezvoltare avantajoasă în raport cu microflora nedorită (de alterare şi patogenă) în condiţiile date de fermentare;

- să prezinte activitate metabolică performantă la temperaturi reia: .scăzute (< 24°C);

-să prezinte activitatea specifică: de producere a acidului lactic, de reducere a azotatului, de descompunere a H2O2; să aibă activitate proteolitică şi lipolitică limitată;

- să fie tolerantă la concentraţie ridicată de NaCI în faza apoasă acompoziţiei de carne (6 g NaCI/100 g umiditate) şi la concentraţie de 80-100 mgNaNO2/kg de produs;

- să nu conţină şi să nu producă antibiotice care se utilizează în scop terapeutic la oameni;- să nu producă mirosuri străine din cauza produşilor secundari de

fermentaţie.În general, folosirea culturilor starter de bacterii este justificată din următoarele motive:• se micşorează durata de maturare, ceea ce înseamnă o imobilizare mai

redusă de spaţii, mijloace circulante şi consumuri mai reduse de utilităţi;• se îmbunătăţesc proprietăţile senzoriale ale produselor (aromă, consis

tenţă);• se asigură un grad de inocuitate mai mare pentru produs datorită: acizilor

organici (şi în special acidului lactic) acumulaţi în mediu; substanţelor de tipbacteriocine elaborate în mediu; competiţiei bacteriilor lactice cu microorganismelepatogene şi cele de alterare în ceea ce priveşte consumul de substanţe nutritive;inhibării producţiei de amine biogene; inhibării producţiei de nitrozamine.

În industria cărnii se folosesc culturi starter de bacterii - forme vegetative, spori de mucegaiuri şi, mai rar, culturi starter de drojdii.

Principalele microorganisme folosite în culturile starter sunt:• lactobacili: L plantarum, L sake, L pentosus;• pediococi: P. acidilacti, P. pentosaceus;• micrococi: M. varians;• stafilococi: S. carnosus, S. xylosus;• streptomicii: Streptomyces griseus;• drojdii: Debarymomyces hansenii;• mucegaiuri: Penicillium nalgiovensis.

Culturile starter pot fi formate dintr-un singur microorganism (culturi starter singulare) sau din mai multe microorganisme (culturi starter mixte). De exemplu, culturile starter singulare de micrococi sau stafilococi sunt recomandate la maturarea lentă a salamurilor crude unde se realizează o scădere mai lentă a pH-ului şi deci consistenţa produsului se realizează în timp. Gustul acestor produse cu pH cuprins între 5,6 şi 6,1 este mai puţin acrişor. Culturile starter mixte (micrococi/ stafilococi/ bacterii lactice) se utilizează la maturarea mai rapidă a sala murilor crude, în care caz realizarea consistenţei merge paralel cu acidiferea.

Factorii care influenţează acţiunea fermentativă a bacteriilor din culturile

starter

Capacitatea bacteriilor lactice din culturile starter de a fermenta zaharurile adăugate va depinde de: temperatura de fermentare, conţinutul de NaCI din compoziţie, nivelul de inoculare cu culturi starter a compoziţiei, nivelul florei de contaminare iniţială a compoziţiei, starea fizică a culturilor starter, tipul de zahăr adăugat, cantitatea de zahăr adăugată.

Temperatura de fermentare. La alegerea temperaturii de fermentare trebuie să se ţină seama că fiecare tip de microorganism are un optim de creştere, exprimat prin numărul de diviziuni (generaţii) pe oră. La această temperatură optimă, microorganismul respectiv are şi activitatea cea mai mare.

în condiţiile în care temperatura de fermentare a unui salam este mai apropiată de temperatura optimă, bacteriile din cultura starter trec mai repede de faza de lag şi încep să producă acid cu o viteză mai mare.

Adaosul de NaCI. Aşa cum s-a mai menţionat, NaCI are un rol de conservare, concentraţii mari de NaCI inhibând dezvoltarea microorganismelor, prin deshidratarea acestora. Factorul de inhibare nu este constituit de conţinutul total de NaCI, ci de nivelul de NaCI dizolvat în apa liberă a compoziţiei. Din acest punct de vedere, microorganismele din cultura starter se comportă diferit, în funcţie de concentraţia de NaCI în mediul de fermentare.

Cu cât nivelul de NaCI din apa liberă a salamurilor este mai mare cu atât faza de lag a culturii starter va fi mai mare, ceea ce conduce la prelungirea duratei procesului (fig. 233).

Toleranţa la NaCI determină în fapt fermentaţia şi deci acumularea de acid lactic. De exemplu, o cultură starter formată din stafilococi şi pediococi (Fioracarn SP) este mai puţin tolerantă la NaCI decât o cultură starter care conţine stafilococi şi lactobacili (Fioracarn SL). în acest caz, cultura Fioracarn SP îşi încetează fermentaţia ia pH ~ 5,0, din cauza creşterii concentraţiei de NaC! în timpul uscării produsului, concentraţie care reduce creşterea microorganismelor şi viteza meta bolismului, în timp ce cultura Fioracarn SL este încă activă până la pH = 4,5.

Numărul de bacterii lactice din cultura starter. Acest număr determină, de asemenea, viteza de fermentare. Astfel, dacă numărul de bacterii lactice din cultura starter adăugată este mărit de 10 ori, durata fazei de lag este redusă la jumătate, deşi pH-ul final nu este modificat esenţial.

Flora de contaminare. Aceasta este influenţată din punct de vedere cantitativ/calitativ de condiţiile de depozitare ale cărnii utilizate la fabricarea salamurilor crude. Carnea care a fost menţinută pentru o durată mai mare în sălile de sacrificare sau în depozitele de refrigerare va conţine un număr mai mare debacterii de alterare care au capacitatea de a degrada proteinele şi lipidele cu producere de mirosuri de nedorit. în acelaşi timp se produce şi o creştere a pH-ului.

Când se adaugă culturi starter la asemenea cărnuri faza de lag a fermentaţiei lactice se va mări, iar pH-ul cărnii, iniţial mai ridicat din cauza bacteriilor de alterare, va conduce la creşterea capacităţii tampon a cărnii şi deci va fi nevoie de o cantitate mai mare de acid lactic pentru a se obţine aceeaşi scădere a pH-ului. în consecinţă, este necesar să se adauge o cantitate mai mare de zaharuri pentru a se obţine o cantitate suficientă de acid lactic. Durata totală a procesului tehnologic se măreşte.

Pentru a avea o selectare a florei bacteriene, în metodele tradiţionale de fabricare a produselor crude s-a utilizat metoda presărării cărnii. Totuşi, metoda poate conduce la greşeli de fermentare având în vedere că selecţia bacteriilor lactice are loc la întâmplare. Greşelile de fermentare includ, în principal, formarea de gaze şi gust astringent ca o consecinţă a formării de acid acetic. Prin folosirea culturilor starter la cărnurile prea sărate se va ajunge ia diminuarea microor ganismelor din cultura starter, deşi, uneori, bacteriile lactice din flora spontană sunt atât de viguroase încât vor controla fermentaţia şi vor conduce la anumite riscuri. Prin urmare trebuie să se evite folosirea cărnii prea sărate.

Condiţia fizică a culturii starter. Se referă la forma de utilizare a acesteia: congelată sau uscată prin liofilizare. în general, culturile starter congelate încep fer mentarea mai repede decât cele liofilizate pentru acelaşi nivel de inoculumTipul de zahăr adăugat. Viteza de fermentare şi cantitatea de acid format va depinde de tipul de zahăr adăugat. Fermentarea cea mai rapidă şi, respectiv, acumularea cea mai mare de acid lactic are loc în cazul glucozei, urmând zaharoza, maltoza, maltodextrina, galactoza şi rafinoza

Cantitatea de zahăr, în general, prin creşterea concentraţiei de zahăr se produce mai mult acid lactic şi, deci, pH-ul final va fi mai scăzut în condiţiile în care cultura starter conţine lactobacili

rfr.