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Veterinaria Tropical 02: 27 - 42. 1977 EFECTOS DEL ABLANDAMIENTO MECÁNICO, EL RECORTE Y LA CLORACIÓN ACIDULADA SOBRE LA CARGA DE LA MICROFLORA AERÓBICA Y PSICROTROFICA EN CARNES MADURAS DE RES NELSON HUERTA LEIDENZ*, GARY C. SMITH** y ZERLE L. CARPENTER**
*Departamento de Zootecnia. |
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INTRODUCCIÓN Los riesgos microbiológicos al manipular la carne son tales que la efectividad de cualquier procesamiento tecnológico, debe considerarse también en función de su influencia sobre la sanidad del producto. El método de ablandamiento mecánico de carnes por medio de lancetas apareció como una alternativa para mejorar la terneza de la carne (Fig. 1). El principio del proceso se basa en la acción incisiva, múltiple y repetida, de lancetas sobre las piezas cárnicas, deshuesadas o no, las cuales no sufren destrucción aparente de la estructura tisular a pesar de la profundidad de las punciones (18). Resulta lógico suponer que el efecto físico de lancetear la carne ocasione una reducción en la vida útil de los cortes al detal y/o que microorganismos importantes en salud pública puedan propagarse desde la superficie, al interior de las piezas cárnicas. Encontrar diferentes niveles de contaminación microbiana es inevitable en las canales bovinas al llegar a los centros de distribución y a las carnicerías. Cuando se preparan los cortes al detal, los microbios de la superficie se propagan hacia las nuevas superficies originadas por el despiece. Esta redistribución microbiana podría ser mayor con el uso de las máquina ablandadoras si altos recuentos microbianos estuvieran asociados con éstas y/o con los cortes cárnicos que van a procesarse. Problemas estéticos, en la presentación de la carne al consumidor, tales como la decoloración parda pueden tener un origen microbiológico, especialmente, cuando la decoloración ocurre después de una prolongada maduración por almacenamiento de los cortes. Es frecuente la eliminación de la grasa y de áreas musculares decoloradas, para mejorar la presentación del producto en el expendio al detal; sin embargo, existen procedimientos sanitarios que podrían emplearse para reducir la contaminación microbiana y probablemente prolongar la vida útil al detal de cortes cárnicos que se sometan o no, al ablandamiento mecánico por lanzas. El agua clorada se ha empleado durante mucho tiempo en la industria de procesamiento del pollo para reducir los recuentos en la superficie de las canales. Recientemente, se ha tratado de evaluar la efectividad de las soluciones de cloro en carne "roja ". El cloro y los ácidos orgánicos, sin llegar a ser substitutos de una buena higiene industrial, tienen un importante papel que jugar en la reducción de recuentos microbianos en canales y cortes cárnicos comerciales. Este estudio tiene por objeto, presentar una evaluación crítica de la efectividad de una solución acidulada de cloro en comparación con la práctica del recorte de áreas musculares decoloradas y de la grasa subcutánea, como medios factibles para controlar el crecimiento microbiano, antes, durante y después del ablandado mecánico de la carne de res, por medio de lancetas. REVISIÓN DE LITERATURA La efectividad del ablandamiento mecánico por medio de lancetas ha sido investigada por varios autores (4, 11, 12, 13, 16, 22). Sin embargo, las implicaciones microbiológicas del proceso han sido poco estudiadas. Un primer intento fue hecho por PETERSOHN y col. (27) quienes verificaron mayores recuentos microbianos en tajadas ablandadas mecánicamente después de 2 días de exhibición al detal. Tampoco existen investigaciones relativas a la utilización de la cloración acidulada, a nivel del detallista para disminuir la contaminación de cortes comerciales, especialmente si éstos van a ser sometidos al proceso de ablandamiento mecánico. En relación a la práctica del recorte, KOTULA y col. (20) han señalado que tal procedimiento de reducir la carga microbiana en las canales es antieconómico. Al mismo tiempo es imposible retirar superficies en las canales, sin provocar una contaminación cruzada de los cortes menores derivados de ésta y del equipo utilizado (20). La naturaleza lábil del cloro en soluciones acuosas y su efectividad como un desinfectante, han sido descritas por MOORE (23) y BERNARDE y col. (2). La acción germicida del cloro, depende de la cantidad del producto inicial de su hidrólisis, el ácido hipocloroso, existente en forma no disociada y por factores que limitan la efectividad de este elemento químico, tales como la temperatura y la presencia de materia orgánica (2,23). Entre el pH del 4 al 6 ocurre una ionización mínima del ácida hipocloroso, mientras que valores de pH más altos inducen a una fuerte ionización de tales compuestos, con la formación del ión hipoclorito, el cual tiene un bajo poder desinfectante (2,23). BERNARDE y col. (2), al comparar la efectividad bactericida del cloro y del dióxido de cloro, encontraron que 0,25 y 0,50 mg/lt. de cloro fueron más efectivos en variedades fecales de E. coli, cuando el pH era mantenido a 6,5; mientras que la extensión de la respuesta fue veinte veces menos efectiva cuando el pH era de 8,5. El efecto tóxico del ácido acético y otros ácidos orgánicos sobre los microorganismos relacionados a la descomposición de alimentos, ha sido evidenciado por LEVINE y FELLERS (21). Estos últimos razonaron que, el aumento en la concentración del ión-hidrogenión no es solamente responsable del efecto letal del ácido acético, sino que su efectividad también se debió al estado disociado de la molécula. La primera evidencia concreta en relación a la factibilidad del agua clorada para controlar el crecimiento de microbios, en superficies de la carne fue demostrada por GORESLINE y col. (14) quienes recomendaron su utilización en la industria procesadora de aves. Posteriores estudios efectuados por investigadores británicos sustentaron esta tesis (7,28). RANKEN y col. (28) demostraron que la cloración podría hacerse en tanques para el enfriamiento de pollos frescos, eviscerados, hasta una concentración nominal de 200 ppm. de cloro libre, sin afectar la apariencia, sabor u olor del producto; y que tal tratamiento podría extender en un 20% la vida útil al detal a 1°C. Este último estimado está de acuerdo con lo propuesto por PATTERSON (25). El efecto deletéreo del cloro contra los agentes patógenos ha sido investigado por DIXON y POOLEY (7) quienes utilizaron un agente comercial ("Delsanex"), para obtener diferentes concentraciones de cloro en las soluciones, a ser usado en las canales de pollos para hornear e infectados artificialmente con diferentes serotipos de Salmonella DIXON y POOLEY (7) concluyeron que el tratamiento con 200 ppm. de cloro por 10 min. alargó la vida útil al detal y previno la recuperación de las Salmonellas cuando se inoculó una cantidad menor de 1.000 microorganismos. Un experimento similar, fue conducido por NILSSON y REGNER (24) utilizando hipoclorito de sodio como fuente de cloro. Una reducción sustancial de Salmonella typhimurium fue lograda, utilizando una concentración más baja de cloro (20 ppm.) sugiriendo, un efecto coadyuvante de la acción mecánica de la corriente de agua al eliminar las bacterias (24). Recientemente, se ha confirmado una baja resistencia al cloro, de las esporas de clostridios (9). La utilización de la descontaminación por cloro sobre canales ovinas ha sido reportada por algunos investigadores (1, 26, 30). PATTERSON (26) informó que el uso del agua clorada en las líneas de matanza, hasta un nivel de 20 ppm. ocasionó reducciones en el número de bacterias, aunque tanto para canales ovinas como bovinas, se recomendó un nivel de 10 ppm., como un valioso método para reducir la contaminación. Según el estudio de BAILEY (1) la cloración del agua, a diversas concentraciones, desde 15 a 350 ppm., tiene efectos beneficiosos al disminuir los recuentos bacterianos en canales ovinas. Al subir las concentraciones de cloro se lograba una mayor reducción de los contajes bacterianos 5 minutos después del lavado. BAILEY (1) confirmó la existencia de un efecto coadyuvante del agua caliente al mejorar la efectividad bactericida, utilizando bajas concentraciones de cloro. HAYS y col. (15) investigaron el efecto combinado de la cloración con la acidificación para su uso en el agua de lavado del queso. Estos, econtraron una mayor destrucción de Pseudomonas con la acidificación de soluciones de hipoclorito, por debajo de un pH 6,0 con pérdidas mínimas de cloro libre en un período de 24 h. Se ha investigado la aplicación del ácido acético en la industria de la carne. En el estudio de CARPENTER (6) tuvo efectos inhibitorios in vitro sobre el crecimiento de Salmonellas, y cuando fue rociado sobre canales porcinas inoculadas, redujo los recuentos totales en placas y la recuperación de Salmonella enteritidis obteniéndose los mejores resultados al ajustar a 2 el pH. SMITH y col.{30) informaron que soluciones de ácido acético o ácido propiónico, fueron ineficaces para reducir los recuentos bacterianos sobre canales ovinas; sin embargo, los resultados fueron mejorados cuando el ácido acético al 2% se combinó con un 0,02% de cloro. KOTULA y col. (19) estudiaron la factibilidad de aplicar agua clorada a 200 ppm. sobre los cuartos de canales bovinas y determinaron los efectos de la presión del lavado, la temperatura y niveles de acidificación, de la solución de cloro, sobre recuentos bacterianos en la superficie de los cuartos anteriores de la res, aplicando el tratamiento de 45 min. y 24 h. post-mortem. Según estos autores (19) una reducción máxima en los recuentos bacterianos se alcanzó a valores de pH 6 al 7, y sugieren que el pH tiene un efecto persistente, basado en la reducción, altamente significativa (P < 0,01), en los recuentos microbianos, 24 h. después del rociado con cloro. MATERIALES Y MÉTODOS El experimento fue realizado en el laboratorio de carnes adscrito al Departamento de Ciencia Animal de la Universidad Texas A y M (Texas, E.U.). Se utilizaron 14 piezas de carne de la pierna bovina que, según la nomenclatura comercial estadounidense, 7 correspondían a "Top rounds" (constituidos por los músculos Semimembranosus y Aductor) y 7 a "Bottom rounds" (constituidos por los músculos Biceps femoris y Semitendinosus). Las piezas cárnicas fueron envueltas en películas de cloruro de polivinilo, identificadas y sometidas a almacenamiento de maduración por 23 - 25 días a una temperatura de 3 a 4°C, con el propósito de provocar el desarrollo de "limosidad " en la superficie externa de las mismas. Al terminar el período de almacenamiento, el músculo Semitendinosus fue separado a partir de las piezas "Bottom round " para fabricar otro corte comercial conocido como "Eye of round". Posteriormente, las piezas cárnicas fueron seccionadas con cuchillos estériles en tercios denominados secciones "A", "B" y "C". Se hizo un muestreo para obtener estimados del número de Psicrotróficos y Aeróbicos totales que estuvieran presentes en las superficies musculares y de la grasa, correspondiente a las superficies externas, medial y lateral del corte, respectivamente. También se efectuaron recuentos microbianos a partir de las nuevas superficies musculares, expuestas por el corte en las secciones "C", para medir el grado de redistribución de la microflora al ejecutar las secciones. La Sección " A " de cada corte fue utilizada como testigo y representó un segmento intacto, no desinfectado. La Sección "B" fue sometida a la remoción de áreas musculares en decoloración y de la capa de grasa subcutánea. La sección "C" fue rociada durante 20 segundos con una solución débilmente acidificada de 200 ppm. de cloro, a una rata de flujo de 30 l/min. La solución de cloro fue generada electrolíticamente a partir de cloruro de sodio (NaCl) y ajustada con ácido acético glacial, a un pH final de 6,23. La muestra clorada "C", fue almacenada a una temperatura de 2 a 4°C durante 24 h. para permitir una mejor eficiencia desinfectante en función del tiempo y de la reducción de la actividad del agua (Aw). Las secciones "C" a las cuales se le hizo el recuento microbiano previo al tratamiento, fueron examinadas nuevamente 24 h. después del rociado con la solución acidulada de cloro para obtener información preliminar acerca de su efecto letal en ese lapso de tiempo. Para el procedimiento de ablandar los cortes, se utilizó una máquina ablandadora de carnes. (Fig. 1). El pasaje de los lotes de las distintas secciones a través de la máquina fue ordenado en la secuencia "A", "B" y "C". Para evitar la contaminación cruzada, previo al pasaje de cada lote, la máquina ablandadora, fue lavada con agua caliente (83°C) y detergente, rociada con la solución acidulada de cloro y se dejó secar durante 3 - 4 h. Previo al proceso del ablandamiento por lancetas, una tajada (2,54 cm. en grosor) fue separada de cada sección para ser utilizada como control. La porción restante, fue entonces pasada a través de la máquina dos veces consecutivas para provocar un agujereamiento masivo y una nueva tajada fue obtenida para representar la muestra ablandada. Todas las tajadas de carne fueron colocadas individualmente en bandejas de "Styrofoam", completando el empaque con una envoltura de cloruro de polivinilo y dispuestas para exhibición bajo condiciones de venta al detal (a una temperatura de 1-3°C, bajo 90 candelas/30,48 cm. de luz incandescente) durante 4 días consecutivos. Al completarse el período de exhibición simulada, 4 tajadas fueron seleccionadas al azar en cada tratamiento, sustraídas asépticamente del material de empaque y sometidas a muestreo microbiológico, hisopando un área de 12,90 cm2. Para ello se utilizó un molde rectangular de aluminio y un hisopo de algodón, ambos estériles. Luego de humedecer el hisopo con caldo, el área comprendida dentro del molde, fue cubierta con 4 pases, hisopando en una dirección diferente con cada pase. La cabeza del hisopo fue rotada 1/4 de vuelta en cada pase. La porción terminal del hisopo era fracturada y se colocaba dentro de un tubo de ensayo conteniendo 10 ml. de caldo de peptona al 0,1% Se prepararon diluciones apropiadas y placas por duplicado. Por la técnica del vaciado en placas y utilizando Agar Standard para recuento en placas, se obtuvieron recuentos de Psicrotróficos al incubar un conjunto de placas durante 10 días a una temperatura de 7°C. Los recuentos de Aeróbicos totales se lograron incubando el otro juego de placas durante 2 días a 25°C. Los datos originales fueron convertidos a una nueva escala utilizando para ello, la transformación log10 X. Los datos acumulados fueron sometidos a un análisis de varianza. La prueba de rango múltiple de DUNCAN (8) fue utilizada para las comparaciones de los de los promedios (logarítmicos) de tratamiento cuando las diferencias resultaron ser significativas. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Después de 23-25 días de almacenamiento en refrigeración, la superficie de las piezas cámicas aparecía húmeda y ligeramente pegajosa. No se percibió hedor; se observó una moderada decoloración de los músculos y de la grasa. Los recuentos microbiales para los cortes de carne maduradas, según el área muestreada, antes y después de la cloración aciduladá, se presentan en el Cuadro N° 1. INGRAM y DAINTY (17) informan que, bajo condiciones de humedad, la descomposición de la carne a temperaturas de refrigeración comienza con un característico mal olor, cuando el número de bacterias Gram negativas exceden 107 /cm2 y que, la pegosi.dad (primer estadio en la producción del limo) comienza cuando la cifra de tales microorganismos alcanza 108 /cm2 aproximadamente. En el experimento, el carácter pegajoso fue observado en los cortes. Sin embargo,. en este caso, la autenticidad de ese carácter como signo de decomposición fue dudosa, ya que., no se detectó mal olor previo a la presencia del mismo y la cifra más alta (log.10 ) para Aeróbicos totales y bacterias Psicrotróficas: 9,1/6,45 cm2 y 8,8/6,45 cm2 respectivamente, antes del rociado con cloro, estuvieron bastante por debajo del recuento log.10 (108 / cm2) = 51,6/6,45 cm2, supuestamente requerido (17) para la formación de un limo superficial incipiente. Los recuentos microbianos más altos se encontraron en la grasa subcutánea y los más bajos en las nuevas superficies musculares expuestas por la acción del corte (Cuadro 1). El crecimiento sustancial de bacterias en grasa subcutánea bovina no sorprende. BERRY y col. (3) demostraron que el tejido adiposo bovino es un buen substrato para el crecimiento y desarrollo de bacterias Gram-negativas tales como especies de los géneros Pseudomonas y Flavobacterium. Por otra parte, es coincidente el hecho de que estos dos géneros hayan sido identificados como responsables de la decoloración parda de la carne (29) observada después del almacenamiento prolongado de cortes cárnicos. En todos los casos (Cuadro 1), se observó una reducción de los recuentos microbianos 24 h. después del rociado de cloro; pero esta diferencia sólo fue estadísticamente significante (P < 0,05) en el caso de los recuentos de Aeróbicos totales, obtenidos a partir de las superficies de la grasa subcutánea. Probablemente, la ausencia de significancia estadística en las otras comparaciones, se debió al bajo número de observaciones realizadas. El efecto del ablandamiento por medio de lancetas, de la cloración acidulada y del recorte de áreas musculares decoloradas y grasa subcutánea, sobre los recuentos de Psicrotróficos y Aeróbicos totales, después de 4 días de exhibición simulada al detal, se observa en los cuadros 2 y 3, respectivamente. Por lo general, el ablandamiento por lancetas, subió ligeramente los recuentos de Psicrotróficos en las tajadas, pero las diferencias no fueron estadísticamente significantes (P > 0-05). La misma tendencia se observó para los recuentos de Aeróbicos totales pero de nuevo, no hubo diferencias estadísticas (P > 0,05) entre los promedios. PETERSOHN y col (27) han reportado recuentos más altos de bacterias totales, bacterias psicrotróficas y anaeróbicas en la superficie y en el interior de tajadas de carne ablandada, después de 2 días de exhibición al detal; pero no hubo mayores diferencias en los recuentos, después de 5 a 10 días de exhibición. Ni el recorte, ni la cloración acidulada de cortes cárnicos, redujeron significativamente (P > 0,05) los recuentos de Psicrotróficos de las tajadas, cuando fueron comparados con las tajadas intactas (Cuadro 2). Sin embargo, fue evidente un efecto microbicida o microbiostático selectivo, del rociado con cloro, al comprobarse una significativa reducción (P < 0,05) en los recuentos de Aeróbicos totales sobre la superficie de las tajadas de carne, después de 4 días de exhibición al detal (Cuadro N° 3). La reducción en los promedios logarítmicos de Aeróbicos totales debidas a la cloración acidulada para tajadas de cortes "Top round", "Bottom round" y "Eye of round " fue de 1, 7; 0,8 y 2,5 respectivamente. El recorte de grasa y músculo decolorado, previo al ablandamiento por medio de lancetas, se tradujo en una reducción significativa (P < 0,05) en los mismos recuentos de 1,6 (log. 10) para el caso de las tajadas "Top round", cuando éstas fueron comparadas a las muestras intactas (Cuadro N° 3). Investigaciones realizadas por EMSWILER y col. (10) en cuartos anteriores de canales bovinas lavados con agua clorada, a partir de 3 fuentes de cloro y acidificada a un pH 6,5 con ácido acético glacial; suponen que las reducciones en los recuentos para bacterias Psicrotróficas en 24 h. fueron menores que las reducciones ocurridas en Aeróbicos totales. Ellos (10) notaron una actividad residual del cloro generado electrolíticamente a partir de una salmuera y tentativamente sugirieron que la presencia del cloruro de sodio fue responsable del inesperado efecto bactericida persistente en un sistema orgánico, como lo es la carne. La actividad residual de soluciones de cloro al 0,02% también ha sido demostrada sobre las bacterias Psicrotróficas después de 7 días, en canales ovinas, por SMITH y col. (31). Por otra parte KOTULA y col. (19) han sugerido que el pH, en el rango 6 a 7, es responsable del efecto letal persistente notado al reducir los recuentos bacterianos 24 h. después del lavado con cloro. No obstante, la sal y el pH acídico se han reconocido, desde hace mucho tiempo, como catalizadores de la oxidación de mioglobina a metamioglobina (5). Por consiguiente, sería lógico hipotetizar que la carne tratada con una solución acidulada de cloro, generada electrolíticamen te, sufriera una mayor "decoloración parda ". A este respecto, observaciones recolectadas en otro experimento (16) indican, que la cloración acidulada, no incrementa el grado de decoloración parda, superficial o periférica, ni tampoco baja las puntuaciones sobre la apetencia general de las tajadas exhibidas durante 4 días.
RESUMEN Catorce cortes de carne, correspondientes en la nomenclatura comercial estadounidense a 7 "Top round " y 7 "Bottom round, se almacenaron durante 23 - 25 días a 3 - 4° C. A final del período de almacenamiento de maduración de los cortes fueron muestreados microbiológicamente y el corte "Eye of round" fue separado a partir de cada corte "Bottom round". Los cortes fueron seccionados en tercios (Secciones "A", "B" y "C"). La sección "A" representó un segmento intacto, no desinfectado. La sección "B" fue sometida al recorte de grasa subcutánea y áreas musculares decoloradas. La sección "C" fue rociada con una solución acidulada de cloro. Una tajada se separó de cada sección antes de someterse al proceso de ablandamiento por medio de lancetas. Los trozos ablandados se obtuvieron de cada sección después de un pasaje doble a través de la máquina. Todas las tajadas se colocaron bajo condiciones simuladas de exhibición al detal durante 4 días consecutivos. Al final del período de exhibición, se efectuó un hisopado de la superficie de las tajadas para obtener recuentos microbianos. El sistema de ablandamiento por lancetas no tuvo efecto significativo (P > 0,05) sobre los recuentos microbianos. Por otra parte, el recorte de grasa y áreas musculares decoloradas redujo (P < 0,05) los recuentos de aeróbicos totales en tajadas "Top round" al ser comparadas con las provenientes de secciones intactas. Un efecto microbicida o microbiostático selectivo se observó en razón de la reducción de los recuentos de Aeróbicos totales obtenidos a partir de las superficies de la grasa en los cortes y de las superficies de las tajadas después de 1 y 4 días respectivamente, de haberse efectuado el tratamiento. SUMMARY Fourteen beef subprimal cuts (7 Top round and 7 Bottom round) were stored for 23-25 days at 3-4°C, microbiologically sampled and the Eye of round was removed from each Bottom round. Subprimal cuts (Bottom round, Top round and Eye of round) were cut into thirds (subprimal sections "A", "B" and "C"). Section "A" was an untrimmed and unsanitized portion. Section "B" was trimmed of all subcutáneus fat and discolored muscle surfaces. Section "C" was sprayed with an acidified chlorine solution. A steak was removed prior to blade tenderization from each sub primal section and used as a control. Tenderized steaks were obtained from each section. Steaks were placed under simulated retail display conditions for 4 consecutive days where upon surface swabs (for microbial counts) were obtained. No significant effect (P > 0,05) on microbial counts was observed due to blade tenderization treatment. On the other hand trimming reduced (P < 0,05) total aerobic counts of top round steaks compared to untrimmed samples. A bactericidal or bacteriostatic effect of chlorine rinsing was observed (P < 0,05) on total aerobic counts from the fat surfaces of cuts and from the surfaces of steaks after 1 and 4 days of storage respectively. REVISIÓN DE LITERATURA 1. BAILEY, C. Spray washing of lamb carcasses. Proc. 17th European Meeting of Meat Res. Workers. p.17-23 (1971). 2. BERNARDE, M; A., ISRAEL, B. M., OLIVIERI, V. P. and GRANSTROM, M. L. Efficiency of chlorine dioxide as a bactericide. Appl. Microbiol. 13:776 (1965). 3. BERRY, B. W. SMITH, G. C. and CARPENTER, Z. L. Growth of two genera of psychrotrophs on beef adipose tissue. J. Food Scj. 38:1074-1075 (1973). 4. BOWLING, R. A., SMITH, G. C., CARPENTER, Z. L., MARSHALL, W. H. and SHELTON, M. Blade tenderization of wholesale cuts from ram lambs and kidgoats. J. Animal Sci. 43:122-130 (1976). 5. BROOKS, J. Color ofmeat. Food Inds. 9:707. (1937). 6. CARPENTER, J. A. Decontamination of pork carcasses. Proc. Meat. Ind. Res. Conf. p. 35-43 (1972). 7. DIXON, J. 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