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Francesco Villani » 20.Microbiologia di prodotti alimentari: Carne, Prodotti carnei fermentati


Microbiologia della carne

Caratteristiche

Tra gli alimenti, la carne costituisce un ecosistema alimentare tra i più complessi, con caratteristiche chimiche e chimico-fisiche tali da permettere la colonizzazione e lo sviluppo di un gran numero e varietà di microrganismi, soprattutto batteri, alcuni dei quali utili o indifferenti, altri indesiderati, sia patogeni che alterativi.

La composizione chimica del muscolo sheletrico di mammifero adulto dopo il rigor mortis è presentata nella Figura.

Composizione chimica del muscolo scheletrico di mammifero adulto dopo il rigor mortis

Composizione chimica del muscolo scheletrico di mammifero adulto dopo il rigor mortis


Tipo e numero di batteri dipendono dall’azione combinata di numerosi fattori

La carne possiede una microflora che è strettamente dipendente da:

  • composizione chimica ambiente in cui viene prodotta (condizioni di allevamento);
  • condizioni in cui è trasformata, conservata, distribuita e consumata.

Dopo la macellazione, la contaminazione delle carcasse con microrganismi provenienti dalla pelle, dalle feci e dal contenuto intestinale degli animali, così come dall’aria, dall’acqua, dal suolo, dagli operatori e dalle strutture di lavorazione, raggiunge livelli compresi fra 102 e 104 batteri/cm2.

Le popolazioni microbiche della carne

  • Grande varietà di specie: Staphylococcus, Micrococcus, Pseudomonas, Moraxella, Psychrobacter, Corynebacterium, Flavobacterium, Chromobacterium, Enterobacteriaceae, batteri lattici, Brochothrix thermosphacta, Bacillus, lieviti e muffe.
  • Le fasi successive di condizionamento delle carcasse (frollatura, taglio, conservazione finale della carne) possono modificare drasticamente quantità e tipologia di microrganismi in grado di crescere e determinare alterazioni.
  • La composizione di questa microflora può essere in larga misura predetta attraverso la comprensione di come i microrganismi si comportano nel “sistema carne” al variare del pH, della temperatura e dell’atmosfera di conservazione.
  • Solo il 10% dei batteri inizialmente presenti è in grado di crescere durante le fasi di conservazione refrigerata e di questi solo una parte è in grado di causare alterazioni.

Le popolazioni microbiche della carne

  • In generale, le carcasse sono maturate o frollate a temperature di refrigerazione per pochi giorni fino a 3 settimane, in modo da favorire modificazioni delle proteine strutturali del muscolo scheletrico che si traducono in un aumento della tenerezza della carne. In seguito, le carcasse, sono sezionate in pezzi o tagli che sono conservati refrigerati in varie condizioni di atmosfera gassosa per proteggerli più a lungo possibile dalle alterazioni che si manifestano prima del consumo.
  • La shelf-life della carne è strettamente dipendente dal numero e tipi di batteri inizialmente presenti e dalla loro successiva crescita nelle condizioni ecologiche applicate durante la conservazione, in particolare temperatura e atmosfera gassosa.

Popolazioni microbiche durante la conservazione aerobica della carne

Temperatura: principale fattore ecologico in grado di influenzare selettivamente lo sviluppo microbico sulla carne conservata all’aria e, dunque, determinarne il grado e la velocità dei cambiamenti organolettici indesiderati.

Nell’intervallo delle temperature di refrigerazione (da-1°C a +7°C) il tasso di crescita dei batteri alterativi psicrotrofici aumenta molto anche in seguito a piccoli incrementi di temperatura.

Tempi di generazione su carne

Tempi di generazione su carne


Popolazioni microbiche durante la conservazione aerobica della carne

Le popolazioni batteriche che dominano durante la conservazione aerobica della carne sono rappresentate, in ordine decrescente, da specie del genere Pseudomonas, da Brochothrix thermosphacta, da membri della famiglia delle Enterobacteriaceae e da alcuni generi di batteri lattici.

Alcune specie risultano essere particolarmente adattate e specifiche della carne:

  • Pseudomonas fragi: alto tasso di crescita; rapida adesione alla superficie; utilizzazione di creatina e creatinina.
  • P. fluorescens e P. lundensis: alto tasso di crescita; rapida adesione alla superficie.
  • Brochotrhrix thermosphacta: isolato solo da carne.

Popolazioni microbiche e atmosfera di conservazione

  • Le popolazioni microbiche sono influenzate dalla composizione dell’atmosfera gassosa dell’ambiente di confezionamento. L’atmosfera di una confezione, realizzata con film che presentano una bassa permeabilità ai gas atmosferici, può essere modificata eliminando completamente l’aria (sotto-vuoto – SV) oppure sostituendola con miscele a concentrazione nota di CO2, O2 e N2 (atmosfera modificata o protettiva – ATM). Il tipo di atmosfera gassosa esercita una forte selezione sulla microflora della carne.
  • In generale, l’aumento della concentrazione di CO2 con limitazione di quella di O2 seleziona una microflora che è dominata da batteri Gram-positivi.
  • ll minor tasso di crescita e i differenti attributi metabolici dei batteri Gram-positivi rispetto ai Gram-negativi allunga la shelf-life della carne in ATM.

Popolazioni microbiche e conservazione sotto-vuoto

  • La microflora batterica è dominata da batteri lattici appartenenti al genere Lactobacillus, Carnobacterium e Leuconostoc. La permeabilità del film di confezionamento influenza la shelf-life della carne; un incremento della permeabilità determina un aumento del tasso di crescita e del numero massimo finale di Pseudomonas e, anche se in minor misura, di B. thermosphacta.
  • L’odore anomalo di acido è essenzialmente impartito dalla produzione da parte dei batteri lattici di acido lattico ed acetico. Quando i carboidrati sono esauriti, sono utilizzati gli aminoacidi con conseguente produzione di acidi grassi volatili che impartiscono tipico odore di caseario alla carne.
  • Anche se con tassi di crescita e livelli numerici massimi inferiori ai batteri lattici, nella carne conservata SV non è raro assistere alla crescita di B. thermosphacta e di Enterobacteriaceae.

Popolazioni microbiche e conservazione in Atmosfera Modificata

  • La composizione della microflora della carne conservata in AM costituita da miscele a diversi livelli di O2 (60-80%) e di CO2 (20-40%) è strettamente dipendente dalla temperatura di conservazione e dal tipo di carne.
  • A temperature di 0°C predominano i batteri lattici, ma altri microrganismi come B. thermosphacta, Pseudomonas ed Enterobacteriaceae possono crescere fino a numeri finali alti, soprattutto a temperature di 5-6°C.
  • L’alterazione sensoriale si manifesta con la comparsa di odore di rancido e caseario.

Alterazioni microbiche

  • La carne è considerata alterata quando intervengono dei cambiamenti organolettici che la rendono inaccettabile per il consumo umano.
  • L’alterazione è il risultato di complesse interazioni tra la microflora che si sviluppa sulla carne e le modificazioni chimiche che avvengono nella stessa.
  • La comparsa dell’alterazione è dunque strettamente dipendente dal numero e tipi di batteri inizialmente presenti e dalla loro successiva crescita nelle condizioni ecologiche applicate durante la conservazione.
  • Le modificazioni chimico-fisiche durante il processo di alterazione avvengono nella fase acquosa della carne. In questa fase sono presenti composti a basso peso molecolare come glucosio, alcuni aminoacidi, nucleotidi, urea e proteine solubili che sono metabolizzate dalla maggior parte dei batteri della carne secondo un ordine che è strettamente dipendente dalla specie microbica.

Alterazioni microbiche

  • La carne fresca generalmente presenta un pH compreso tra 5,5 e 5,8 e contiene, anche se in concentrazioni più basse rispetto a quelle di proteine e grassi, sufficiente glucosio e altri carboidrati semplici in grado di supportare crescite batteriche fino a 109/cm2.
  • L’alterazione della carne è frequentemente associata all’utilizzazione degli aminoacidi da parte delle popolazioni dominanti di Pseudomonas, quando le stesse hanno esaurito il glucosio, che rappresenta il primo nutriente ad essere metabolizzato. Quando i livelli di Pseudomonas giungono a circa 107/cm2 incominciano ad essere evidenti i primi sintomi dell’alterazione della carne che si manifesta con la comparsa di odori anomali riconducibili a debole aroma di caseario.

Alterazioni microbiche

  • L’esaurimento dei livelli di glucosio sulla superficie della carne (popolazione microbica a livelli di circa 108/cm2) rende i cattivi odori sempre più evidenti sfociando in quello che è notoriamente riconosciuto come “alterazione sensoriale”.
  • La limitazione dei livelli di glucosio della carne determina in molte specie batteriche, tra le quali le specie del genere Pseudomonas, un mutamento improvviso da un metabolismo saccarolitico ad un metabolismo degradativo degli aminoacidi.
  • Quando la popolazione di batteri incomincia a raggiungere la capacità di carico della superficie della carne (circa 108/cm2) e il glucosio è esaurito, sono utilizzati sequenzialmente altri substrati, fino a quando dai composti azotati si ha la produzione di sostanze maleodoranti come ammoniaca, dimetilsolfuro, dimetildisolfuro e varie ammine.

Microbiologia degli insaccati carnei fermentati

Caratteristiche

  • Gli insaccati carnei fermentati sono il risultato delle trasformazioni microbiologiche, biochimiche, fisiche e sensoriali che avvengono a carico di un impasto carneo costituito da parti magre, grasso e vari ingredienti e/o additivi, insaccato in budelli naturali o artificiali, nel corso della loro maturazione in determinate condizioni di umidità e temperatura.
  • Si tratta di un gruppo di prodotti molto eterogeneo con grandi variazioni rispetto alle materie prime e nei livelli di ingredienti utilizzati.
  • In Europa è prodotta una gran varietà di insaccati carnei fermentati, molti dei quali hanno ricevuto l’attestazione DOP e IGP.

Caratteristiche

Gli insaccati carnei fermentati sono dunque delle carni “curate” la cui stabilizzazione nei confronti delle alterazioni è assicurata da una serie di eventi microbiologici, biochimici e fisici. In particolare:

  • l’abbassamento del pH come conseguenza della fermentazione lattica del glicogeno o di glucidi eventualmente aggiunti;
  • l’abbassamento dell’attività dell’acqua (aw) per effetto dell’aggiunta di sale e della disidratazione che accompagna la stagionatura;
  • le condizioni termo-igrometriche che ricorrono durante la maturazione, che in genere risultano favorevoli a microrganismi utili e sfavorevoli a microrganismi dannosi;
  • la produzione di sostanze dotate di attività antimicrobica;
  • l’eventuale aggiunta di additivi antimicrobici;
  • l’azione dell’eventuale pratica di affumicamento.

Fasi di produzione

Fasi di produzione degli insaccati carnei fermentati

Fasi di produzione degli insaccati carnei fermentati


Fasi di produzione: la carne

  • Parte muscolare degli animali di allevamento o selvatici.
  • Per la preparazione dei salami vengono utilizzati diversi tagli di carne, magri e semi grassi a seconda del prodotto che si vuole ottenere e della tecnologia che si intende adottare.
  • La spalla suina è un taglio adoperato nella maggior parte dei salami ed utilizzato anche per la produzione di salami a farcia medio-grossa.
  • La carne rappresenta la forma post-mortale del muscolo, la cui composizione varia in funzione al tipo di azione che esso deve svolgere nell’organismo vivo.

Microbiologia degli insaccati carnei fermentati

Fasi di produzione: la carne

Per ottenere un buon prodotto fermentato è necessaria la scelta accurata del tipo di carne.

  • Tipo PSE (pale, soft, exudative): carne con bassi valori di pH; può essere utilizzata per salami a rapida acidificazione;
  • Tipo DFD (dark, firm, dry): è in grado di trattenere molta acqua ed assorbire con difficoltà il sale. Presentando elevati valori di pH, non può essere utilizzata per nessuna tipologia.

Caratteristiche microbiologiche della carne

La carne può essere contaminata da una vasta gamma di microrganismi il cui numero e tipologia dipende strettamente dalle condizioni di macellazione, trasporto, conservazione e di trasformazione.

Possono essere presenti microrganismi protecnologici, alterativi e patogeni.

Microbiologia degli insaccati carnei fermentati

Fasi di produzione: il grasso

Anche la scelta del tipo di grasso è fondamentale per la riuscita di un buon salame:

  • Grasso duro: situato tra la testa e la schiena e sopra le due cosce del maiale. Non si sfilaccia, non si ossida e conferisce sapore e coesione all’insacco.
  • Grasso di gola: utilizzato soprattutto nei salami a farcia fine.
  • Lardo: contrariamente al grasso di gola, si smelma facilmente e per questo viene usato solo per produrre lardelli.

In linea generale, sono sempre scelti tessuti adiposi poveri di acidi grassi insaturi.

Fasi di produzione: selezione, mondatura, taglio e macinazione carne

Queste operazioni devono avvenire a temperature non superiori a 12°C.

Fasi di produzione: aggiunta di NaCl

Salagione per addizione diretta all’impasto di cloruro di sodio o miscela di NaCl e di nitrito e/o nitrato di sodio (Salnitro).

L’aggiunta di cloruro di sodio alle carni esercita diversi effetti:

  • solubilizzazione delle proteine miofibrillari;
  • aumentata precipitazione delle proteine sarcoplasmatiche;
  • mantenimento della struttura e della consistenza del prodotto;
  • inibizione dello sviluppo di microrganismi indesiderati.

E’ aggiunto in quantità comprese tra il 2,5 e 4% avendosi una riduzione della aw a 0,97-0,95 in funzione del tipo di prodotto.

La concentrazione salina dei prodotti stagionati risulterà compresa fra 3,5 e 6%.

Fasi di produzione: aggiunta di Nitrati e Nitriti

Si usano sotto forma di NaNO3 o KNO3 e di NaNO2 o KNO2.

Azioni positive:

  • stabilizzazione colore: reazione con il gruppo eme della mioglobina;
  • azione antimicrobica: Clostridium botulinum (min 40-50 mg/Kg);
  • azione antiossidante: ritardano l’irrancidimento dei grassi;

Sono spesso impiegati in combinazione col Sodio Ascorbato a concentrazioni che possono giungere fino a 550-600 mg/Kg.

Aspetti negativi:

  • tossicità nei confronti dell’uomo e degli animali. In dosi elevate può portare a fenomeni di cianosi, perché legandosi all’emoglobina ne impedisce il legame con l’O2 ed inoltre se nell’alimento ci sono ammine secondarie o terziarie, reagendo con queste danno origine alle nitrosammine, composti altamente cancerogeni.

La legislazione ne consente l’uso a dosi massime di 250 ppm per i nitrati e di 150 ppm per i nitriti aggiunti in forma di sali di sodio o potassio.

Fasi di produzione: aggiunta di spezie e altri additivi

Spezie: tipo e quantità utilizzate costituiscono elementi di caratterizzazione delle varie zone geografiche di produzione. Sono aggiunte con lo scopo di aumentare e migliorare l’aroma e il sapore. Le più impiegate sono:

  • pepe nero e pepe bianco;
  • peperoncino;
  • semi di finocchio;
  • aglio, cannella, coriandoli, paprika e altre.

Antiossidanti: acido L-ascorbico e il suo sale sodico (se utilizzati in assenza di nitrati, determinano la comparsa di colorazioni indesiderate) ; tocoferoli; calcio L-ascorbato.

Stabilizzanti, addensanti, gelificanti: polifosfati e gelatine animali.

Fasi di produzione: aggiunta di zucchero e latte in polvere

  • Zuccheri: la mancanza di zuccheri fermentescibili può determinare una scarsa acidificazione e soltanto un lieve abbassamento del pH insufficiente a garantire la serbevolezza e le caratteristiche igieniche del prodotto. L’impiego di zuccheri è autorizzato dal D.M. n°463 del 22.10.87: saccarosio e glucosio (da 0,1-0,2 a 0,5-1%), lattosio (0,5-2%), fruttosio o loro miscele. Oltre a garantire la serbevolezza del prodotto, l’abbassamento del pH crea un ambiente riducente che favorisce la formazione della nitrosomioglobina, con conseguente stabilizzazione del colore.
  • Latte in polvere: il D.M. del 26.8.38 autorizza l’impiego di polvere di latte magro per migliorare la consistenza del salame grazie al potere gelatizzante della sua parte proteica e glucidica e per favorire l’acidificazione dell’impasto.

Fasi di produzione: aggiunta di colture starter

Decreto del 28/12/1994 del Ministero della Sanità. Autorizzazione all’impiego di colture di avviamento, “starter microbici” nella preparazione degli insaccati carnei la cui tecnologia produttiva non comporti trattamenti col calore. Gazzetta Ufficiale, Serie Generale, N. 89 del 15/4/1995.

  • Generi e specie autorizzate: Lactobacillus, Pediococcus, Micrococcus, Debaryomyces, e Staphylococcus xylosus, Staphylococcus simulans e Staphylococcus carnosus.
  • Sono aggiunti all’impasto in modo da realizzare una concentrazione microbica di almeno un milione di cellule per grammo.
  • I microrganismi starter devono essere selezionati seguendo:
    • criteri di sicurezza: non patogeni e non tossinogeni;
    • criteri di efficienza tecnologica ed economica.

Selezione di colture starter: criteri di efficienza tecnologica

I microrganismi starter devono essere in grado di svilupparsi nelle condizioni ecologiche che si realizzano nel sistema tecnologico pertanto sono fondamentali le seguenti caratteristiche:

  • alotolleranza;
  • capacità di crescita in presenza di 80-100 ppm. di nitrito;
  • crescita a temperature comprese tra i 12 e 30 °C;
  • omofermentatività (anche facoltativa);
  • capacità proteolitica e lipolitica o non a seconda dell’uso;
  • non devono produrre sapori anomali;
  • capacità di ridurre i nitrati.

Selezione di colture starter: criteri di efficienza tecnologica

Le specie microbiche più diffuse nelle preparazioni starter variano con le regioni geografiche e con le modalità di preparazione degli insaccati:

  • nel Nord America sono particolarmente diffusi ceppi di Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici e Pediococcus pentosaceus selezionati per le capacità acidificanti (pH a 4,6-5,1);
  • in Europa, e specialmente nelle regioni mediterranee, sono più usati ceppi di Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus, Lactobacillus curvatus o Lactobacillus sakei in associazione con ceppi di Staphylococcus xylosus, Staphylococcus carnosus, Staphylococcus simulans, Staphylococcus saprophyticus e Kocuria varians;
  • muffe bianche o grigie sono invece tipiche di salami ungheresi, italiani, spagnoli, francesi, greci, yugoslavi, rumeni, sloveni e ceki.

Attività tecnologiche dei lattobacilli

Costituiscono la microflora dominante dei prodotti carnei fermentati.

Le azioni prevalenti sono:

  • fermentazione degli zuccheri – acido lattico D e/o L a seconda della specie;
  • acidificazione del mezzo (riduzione del pH);
  • inibizione dei batteri anaerobi facoltativi;
  • coagulazione delle proteine muscolari, determinando stabilità e coesione al prodotto finito;
  • contributo alla formazione del caratteristico colore rosso vivo, che si genera grazie all’ambiente acido;
  • eventuale attività proteolitica e lipolitica sia endo che eso cellulare.

Attività tecnologiche di stafilococchi coagulasi negativi e micrococchi

La specie più frequente è S. xylosus seguita da S. carnosus, S. simulans, S. saprophyticus, S. capitis e S. equorum.

Staphylococcus xylosus ha esigenze nutritive semplici; produce acidi da un numero elevato di carboidrati (glucosio, fruttosio, mannosio, xilosio, mannitolo e saccarosio); è anaerobio facoltativo, ma lo sviluppo è più agevole in condizioni aerobiche. I ceppi hanno un optimum di temperatura fra 25°C e 35°C, prediligono pH neutro, è moderatamente alofilo e sviluppa bene a concentrazioni saline del 10%.

Le attività prevalenti di interesse tecnologico sono:

  • attività nitrato-reduttasica;
  • attività catalasica;
  • attività lipolitica;
  • attività proteolitica.

Fasi di produzione: miscelazione, insacco e legatura

  • Miscelazione degli ingredienti: la carne triturata e gli ingredienti sono miscelati meccanicamente per produrre l’impasto.
  • Insacco: può essere manuale o mediante insaccatrici che introducono l’impasto carneo in involucri detti budelli che possono essere naturali o artificiali. Quelli naturali sono costituiti da diversi tratti dell’intestino di suino o talvolta di manzo. Quelli artificiali possono derivare da fibre animali (ottenute da pelli trattate e ricostituite meccanicamente a forma di budello), o da fibre vegetali (ottenute soprattutto da cotone).
  • Legatura: al termine dell’insacco, i salami vengono legati con spago e quindi avviati alla sala di stagionatura.

Fasi di produzione: stagionatura

La stagionatura è l’ultima fase del processo di produzione degli insaccati carnei fermentati, nel corso della quale si verificano profondi cambiamenti delle microflore inizialmente presenti nell’impasto carneo e modificazioni chimico-fisiche e biochimiche che conferiscono le caratteristiche tipiche ai prodotti finiti.

La stagionatura può durare da 15 a 90 giorni e la si può suddividere in tre fasi principali:

  • stufatura;
  • asciugatura;
  • maturazione o stagionatura propriamente detta.

Fasi di produzione: stufatura

  • In questa fase prendono il via i processi fermentativi ad opera dei batteri lattici che trasformano gli zuccheri fermentescibili, presenti naturalmente o aggiunti, in acido lattico.
  • Per i salami a lunga stagionatura (dry), può durare da 1 a 4 giorni ed avviene a temperature comprese tra 18-20°C con umidità di 84-90%.
  • Per i salami a breve stagionatura (semi-dry) le temperature sono leggermente più alte (24-26°C) e per tempi di 12-24 ore.

Fasi di produzione: asciugatura

  • In questa fase gli insaccati vengono portati gradualmente ad una temperatura di 15-20°C e ad una umidità relativa del 60-70% in 3-5 giorni, durante i quali si attenua la fermentazione lattica e il prodotto raggiunge pH variabili da 4,9 a 5,3.
  • A tali pH (punto isoelettrico delle proteine) la carne rilascia più rapidamente l’umidità che passa dai valori iniziali del 50-70% al 27-45%.
  • L’attività dell’acqua, invece, raggiunge valori di 0,94-0,96 e la concentrazione di cloruro di sodio aumenta, contribuendo all’azione selettiva sulla microflora naturale.

Fasi di produzione: maturazione

  • Può durare dalle 4 alle 8 settimane o più.
  • La temperatura è mantenuta intorno ai 10-15 °C con umidità relativa del 65-80%.
  • Durante questo periodo si assiste all’evoluzione delle popolazioni microbiche naturalmente presenti e/o aggiunte e avvengono le principali modificazioni biochimiche e chimico-fisiche a carico dei costituenti del prodotto, che gli conferiscono il caratteristico aspetto, gusto e aroma.

Tali modifiche riguardano:

  • l’aspetto esteriore del budello;
  • la frazione glucidica, proteica e lipidica;
  • il pH e l’attività dell’acqua.

Evoluzione delle popolazioni microbiche durante la stagionatura

  • Durante il processo di stagionatura, l’incremento della concentrazione salina e il conseguente abbassamento dell’aw, la diminuzione della concentrazione di ossigeno e l’abbassamento del pH esplicano un’azione selettiva a favore dei micro-stafilococchi e dei batteri lattici.
  • Inizialmente le specie del genere Micrococcus sono prevalenti rispetto alle specie di Staphylococcus, che subito dopo prendono il sopravvento per esaurimento dell’ossigeno.
  • Nelle prime ore di stagionatura si assiste ad una crescita esponenziale delle diverse specie di Lactobacillus che con la loro azione acidificante e la produzione di sostanze antimicrobiche competono con le altre popolazioni microbiche, per diventare le popolazioni dominanti già dopo il primo giorno e restare tali fino alla fine del processo.

Modifiche a carico dei carboidrati durante la stagionatura

Gli zuccheri (glucosio, glicogeno, lattosio) sono fermentati dai batteri lattici. Gli effetti sono:

  • acido lattico (maggiori quantità) da batteri omofermentanti;
  • acido malico, propionico, citrico, piruvico, acetico, etanolo e anidride carbonica (quantità modeste) da batteri eterolattici;
  • abbassamento del pH: da valori iniziali di 5,6-6,2 a valori finali di 4,9-5,3;
  • selezione della microflora lattica, a scapito di quella non acidofila (alterativi e patogeni);
  • è favorita la reazione di formazione della nitrosomioglobina, con effetti sulla formazione del colore rosso.

Nella fase finale della maturazione il pH risale leggermente, per utilizzo dei lattati da parte delle muffe. L’aumento del pH è dovuto anche alla concentrazione, per disidratazione, di sostanze con capacità tampone.

Specie microbiche principalmente implicate nell’attività fermentativa

  • Lactobacillus sakei, curvatus e plantarum: sono eterofermentanti facoltativi produttori di acido lattico DL; sakei e curvatus crescono anche a 10-15°C mentre plantarum cresce a 25°C.
  • Pediococcus acidilactici e pentosaceus: sviluppano meglio a temperature di 25-30°C; sono molto acidificanti (pH 4,6-5) e usati in preparazioni del Nord America.

In molte preparazioni possono ricorrere specie eterofermentanti obbligate quali Leuconostoc mesenteroides, specie di Weissella e Lactobacillus brevis che a basse concentrazioni producono aromi particolari mentre ad alti livelli possono impartire off-flavours.

Modifiche a carico dei lipidi durante la stagionatura

  • I trigliceridi (99% dei lipidi presenti) e i fosfolipidi sono idrolizzati ad opera delle lipasi endogene della carne o prodotte da batteri e muffe.
  • Le lipasi di origine microbica derivano prevalentemente da microrganismi appartenenti al genere Micrococcus e Staphylococcus sebbene non manchino lipasi prodotte da specie del genere Lactobacillus e da lieviti e muffe.
  • Digliceridi e monogliceridi: sono in grado di legare la frazione grassa liposolubile a quella proteica idrosolubile, favorendo la stabilità, la consistenza e la compattezza del prodotto.
  • Acidi grassi liberi: possono svolgere un’azione antimicrobica alterando le membrane di microrganismi alterativi e patogeni.
  • Molte specie di stafilococchi liberano diversi componenti responsabili del caratteristico aroma e odore degli insaccati, come ad esempio, alcuni esteri etilici, 2-alcanoni, metilchetoni, 3-metilbutanale e 2-metilbutanale.

Modifiche a carico delle proteine durante la stagionatura

  • Le proteine muscolari, possono essere suddivise in:
    • proteine sarcoplasmatiche: calpaina, catepsine ecc.;
    • proteine miofibrillari: miosina, actina, ecc.;
    • proteine del tessuto connettivo e di altre strutture corpuscolari.
  • Durante la stufatura e l’asciugatura, a pH 5-5,2, le proteine si disidratano e si denaturano irreversibilmente mentre il cloruro di sodio facilita la precipitazione sia delle proteine miofibrillari che delle sarcoplasmatiche, rendendo l’impasto carneo più compatto.
  • Durante la maturazione, le proteine sono soggette a idrolisi, con formazione di polipeptidi, di peptidi solubili a basso peso molecolare e di aminoacidi liberi (come valina, metionina, isoleucina, leucina, istidina, fenilalanina e tirosina).
  • La concentrazione e la composizione di questi composti è stata correlata allo sviluppo dell’aroma tipico dei salami fermentati.

Modifiche a carico delle proteine durante la stagionatura

  • La denaturazione proteica è imputabile sia ad enzimi costitutivi della carne (in particolare alla catepsina D, che idrolizza la miosina e alle catepsine E, H ed L che idrolizzano l’actina e i suoi prodotti di degradazione), sia ad enzimi di origine microbica prodotti da batteri lattici, Micrococcaceae, muffe e lieviti.
  • La proteolisi di origine microbica in prodotti carnei è ancora poco conosciuta: si può comunque affermare che il processo di proteolisi durante la stagionatura dei salami è regolato da proteinasi muscolari e batteriche che manifestano la loro azione secondo la seguente possibile sequenza: proteine (su cui agiscono enzimi muscolari), peptidi (enzimi batterici), aminoacidi (enzimi batterici) ammoniaca-ammine.

Microbiologia degli insaccati carnei fermentati

Conclusioni

Le modifiche che avvengono durante la stagionatura sono correlate tra di loro e il risultato di tali cambiamenti si possono così riassumere:

  • modificazione dell’aspetto esteriore: il budello diventa traslucido e si ricopre di una patina di batteri, lieviti e muffe;
  • modificazione dell’impasto: l’impasto di colore bruno acquista il caratteristico colore rosso brillante del salame stagionato, grazie all’azione combinata dei batteri lattici e dei micro-stafilococchi sul nitrato aggiunto all’impasto;
  • modificazione della consistenza: dovuta all’effetto della saldatura fra magro e grasso con produzione di una massa uniforme diventa soda ed elastica per mezzo della coagulazione delle proteine dovuta alla disidratazione, all’acidificazione e all’azione del sale.

Considerazioni conclusive

Microbiologia della carne e degli insaccati carnei fermentati

In questa lezione abbiamo considerato gli aspetti microbiologici della carne e degli insaccati carnei fermentati.

Alcuni punti di riflessione e studio sono i seguenti:

  • La carne possiede una microflora che è strettamente dipendente dalla composizione chimica, dall’ambiente in cui viene prodotta (condizioni di allevamento) e dalle condizioni in cui è trasformata, conservata, distribuita e consumata.
  • La shelf-life della carne è strettamente dipendente dal numero e tipi di batteri inizialmente presenti e dalla loro successiva crescita nelle condizioni ecologiche applicate durante la conservazione, in particolare temperatura e atmosfera gassosa.
  • Gli insaccati carnei fermentati sono ecosistemi alimentari molto complessi la cui stabilizzazione nei confronti delle alterazioni è assicurata da una serie di eventi microbiologici, biochimici e fisici. L’azione combinata di enzimi endogeni e quelli prodotti dalla complessa microflora determinano le tipiche caratteristiche del prodotto.

Prossima lezione

Microbiologia di prodotti alimentari: vegetali e prodotti fermentati da forno

Nella prossima lezione tratteremo gli aspetti microbiologici della produzione e conservazione di vegetali freschi e prodotti fermentati da forno.

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