MICROBIOLOGIA DEI PRODOTTI CARNEI FERMENTATI

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1 MICROBIOLOGIA DEI PRODOTTI CARNEI FERMENTATI

2 LE CARNI CURATE - SALUMI - SONO OTTENUTE DAI MUSCOLI STRIATI VOLONTARI (MUSCOLI SCHELETRICI E CUTANEI) DEGLI ANIMALI

3 STRUTTURA DI UN MUSCOLO

4 CARNE CRUDA Alimento altamente deperibile Ecosistema alimentare molto complesso

5 Composizione chimica Proteins 19% Compounds n.p.soluble 1,15% Lipids 2,5% Carbohydrates 1,2% Minerals 1% Vitamins 0,15% Water 75%

6 Microflora della carne Le proprietà chimiche e fisiche della carne possono influenzare colonizzazione e lo sviluppo di un gran numero e varietà di microrganismi: la Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Alteromonas, Arthrobacter, Bacillus, Bacteroides, Brochothrix thermosphacta, Carnobacterium, Chromobacterium, Citrobacter, Clostridium, Corynebacterium, Enterobacter, Enterococcus, Escherichia, Flavobacterium, Hafnia, Kurthia, Lactobacillus, Leuconostoc, Listeria, Micrococcus, Moraxella, Pediococcus, Proteus, Pseudomonas, Psychrobacter, Serratia, Shewanella, Streptococcus, Streptomyces, Staphylococcus, Candida, Debaryomyces, Rhodotorula allevamento Alcuni fattori possono influenzare la loro presenza: macellazione conservazione delle carcasse

7 Contaminazione delle carcasse La contaminazione batterica delle carcasse può essere causata da: Pelle Feci Intestini animali Aria Acqua Suolo Personale Attrezzature Livelli CFU/cm 2

8 ALTERAZIONI Fisiche Chimiche Biologiche Principali microrganismi responsabili di alterazione della carne: Pseudomonas spp Enterobacteriaceae Batteri lattici Brochotrix thermosphacta

9 ANALISI MICROBIOLOGICHE Conteggio e isolamento dei vari gruppi microbici da campioni di carne cruda bovina lasciati alterare per 7, 10 e 18 giorni a 5 C 10 Figura 1 - Caratteristiche microbiologiche della carne cruda bovina conservata a 5 C giorni 7 giorni 10 giorni 18 giorni 2 0 Enterobacteriaceae Pseudomonas spp. Batteri lattici Brochotrix spp. Lieviti

10 DEFINIZIONE DI INSACCATO CARNEO FERMENTATO 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 stagionatura in determinate condizioni di umidità e temperatura.

11 FASI TECNOLOGICHE DI PRODUZIONE DI INSACCATI CARNEI FERMENTATI L IMPASTO CARNEODELLA VIENE OTTENUTO TRITURAZIONE CARNE AGGIUNGENDO ALCUNI INGREDIENTI E ADDITIVI PREPARAZIONE DELL IMPASTO NaCl nitrati e/o nitriti (KNO3) zuccheri INSACCO (glucosio, saccarosio, lattosio) spezie colture starter STAGIONATURA

12 CARATTERISTICHE DIFFERENZIALI DEGLI INSACCATI CARNEI FERMENTATI ORIGINE DELLA CARNE (generalmente suina) PEZZO ANATOMICO IMPIEGATO MODALITÀ DI TRITURAZIONE DELLA CARNE (farcia) MODALITÀ DI PREPARAZIONE DEL GRASSO INTENSITÀ DELLA SALAGIONE AGGIUNTA DI ALTRI ADDITIVI E COADIUVANTI TIPO DI BUDELLO CONDIZIONI DI STAGIONATURA

13 FASI DELLA STAGIONATURA E CONDIZIONI TERMO-IGROMETRICHE FASI CONDIZIONI STUFATURA 1-4 gg, C, 84-90% UR ASCIUGATURA 5-10 gg, C, 80-90% UR STAGIONATURA gg, C, 65-75% UR

14 LA CARNE E I SUOI COMPONENTI MUSCOLI SCHELETRICI DI ANIMALI DI ALLEVAMENTO O SELVATICI Acqua Sostanze azotate Lipidi Minerali - proteine Carboidrati (glicogeno e glucosio) Vitamine COMPOSIZIONE MEDIA COMPONENTE - azoto solubile PESO % 75,0 20,6 19,0 1,6 2,6 1,2 0,6 tracce

15 CARATTERISTICHE DI UNA CARNE IDONEA ALLA TRASFORMAZIONE BUONA CAPACITÀ DI RITENZIONE IDRICA ph COMPRESO TRA 5,6 E 5,8 COLORAZIONE ROSSA (mioglobina o ossimioglobina) BUONA CAPACITÀ DI ASSORBIMENTO DEL SALE

16 CONTAMINAZIONE MICROBICA DELLA CARNE CONTAMINAZIONE ENDOGENA animali malati CONTAMINAZIONE ESOGENA superficie della carne macellazione tratto GI e pelle stoccaggio trasporto ambiente

17 I MICRORGANISMI DELLA CARNE Gram - Gram + Lieviti Muffe - Pseudomonas - batteri lattici - Candida - Penicillium - Enterobacteriaceae - Micrococcus - Debaryomyces - Aspergillus - Kocuria - Cryptococcus - Staphylococcus - Pichia - sporigeni - Rhodotorula - Brochotrix thermosphacta

18 LIVELLI DELLE DIFFERENTI POPOLAZIONI MICROBICHE IN UN IMPASTO CARNEO GRAM - Batteri lattici Microstafilococchi Lieviti UFC/g UFC/g UFC/g UFC/g

19 PRATICHE TECNOLOGICHE CHE INFLUENZANO L EVOLUZIONE DELLA MICROFLORA Salatura Aggiunta di nitrati/nitriti Aggiunta di zuccheri Insacco Condizioni termo-igrometriche

20 PRINCIPALI EVENTI DELLA MATURAZIONE CONSISTENTE RIDUZIONE DELL UMIDITA CONCENTRAZIONE DEL NaCl DIMINUZIONE DELL a w ABBASSAMENTO DEL ph DENATURAZIONE DELLE PROTEINE IDROLISI DELLE PROTEINE IDROLISI DEI LIPIDI

21 ANDAMENTO DELLE POPOLAZIONI MICROBICHE 10 6,0 8 LAB Microstafilococchi 5,7 Log UFC/g 6 4 Lieviti muffe 5,4 ph 5,1 2 0 LAB: batteri lattici Gram - e sporigeni stufatura asciugatura stagionatura Tempo (gg) ph 4,8 4,5

22 ANDAMENTO DELL a w 0,98 0,96 0,94 a w 0,92 0,9 0,88 0,86 0,84 stufatura asciugatura stagionatura Tempo (gg)

23 ANDAMENTO DEL ph 5,9 5,8 5,7 5,6 5,5 5,4 5,3 basse conc. di zuccheri 5,2 5,1 5 4,9 4,8 alte conc. di zuccheri stufatura asciugatura stagionatura Tempo (gg)

24 LE SPECIE PRINCIPALMENTE IMPLICATE NELL ATTIVITÀ FERMENTATIVA Lactobacillus sakei, L. curvatus e L. plantarum: sono eterofermentanti facoltativi produttori di acido lattico DL; sakei e curvatus crescono anche a C mentre plantarum cresce a 25 C. Pediococcus acidilactici e P. pentosaceus: sviluppano meglio a temperature di C e sono molto acidificanti. 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

25 PRODOTTI DELLA FERMENTAZIONE Fermentazione omolattica acido lattico Fermentazione eterolattica acido lattico acido acetico etanolo Prodotti minori di fermentazione: acetoino, diacetile, 2-3 butandiolo

26 PRINCIPALI MICROSTAFILOCOCCHI ISOLATI DA INSACCATI CARNEI FERMENTATI Staphylococcus xylosus Staphylococcus carnosus Staphylococcus simulans Staphylococcus equorum Staphylococcus saprophyticus Kocuria varians Kocuria rosea Kocuria kristinae

27 LA RIDUZIONE DEI NITRATI La maggior parte delle specie di microstafilococchi isolate dagli insaccati carnei effettuano una respirazione anaerobica utilizzando il nitrato come ultimo accettore di elettroni. KNO 3 KNO 2 nitrato-reduttasi batterica

28 IL RUOLO DEI NITRITI Antimicrobico: KNO 2 HNO 2 ph acido - Clostridium botulinum - sporigeni - GRAM - Stabilizzazione del colore: mioglobina + HNO 2 metmioglobina + NO 3 - metmioglobina + HNO 2 /NO nitrosomioglobina Antiossidante: Blocca il ferro ionico, principale responsabile della generazione di superossidi.

29 PRINCIPALI FUNGHI ISOLATI DAGLI INSACCATI CARNEI FERMENTATI Debaryomyces hansenii Penicillium spp. Aspergillus spp. Mucor spp. Cladosporium spp.

30 MODIFICAZIONI MICROBICHE A CARICO DELLA FRAZIONE LIPIDICA Costituita per il 99% da trigliceridi, gli acidi grassi esterificati più rappresentati sono: acido oleico, acido palmitico e acido stearico. Lipasi batteriche: sono specifiche idrolizzando il legame estere in posizione 3 dei trigliceridi, occupato principalmente da acidi grassi insaturi. Lipasi fungine: idrolizzano soprattutto trigliceridi contenenti acidi grassi a corta catena.

31 MODIFICAZIONI MICROBICHE A CARICO DELLA FRAZIONE PROTEICA L idrolisi delle proteine è imputabile sia ad enzimi costitutivi della carne sia ad enzimi di origine microbica prodotti da batteri lattici, Micrococcaceae, muffe e lieviti. il processo di proteolisi può essere così schematizzato PROTEINE Enzimi muscolari PEPTIDI Enzimi microbici AMINOACIDI Enzimi microbici AMMONIACA-AMMINE

32 LE COLTURE STARTER NEGLI INSACCATI CARNEI FERMENTATI Decreto Ministeriale 28 dicembre 1994 Art.1 Nella preparazione degli insaccati carnei, la cui tecnologia produttiva non comporti trattamenti con il calore, è consentito l impiego, alle condizioni e secondo le modalità prescritte all art. 2, di colture di avviamento cosiddetti "starter microbici" appartenenti al genere Lactobacillus; Pediococcus; Micrococcus; Debaryomyces; Staphylococcus, specie S. xylosus, S. simulans e S. carnosus. Nella produzione degli insaccati carnei è consentito il trattamento di superficie con colture di ifomiceti della specie Penicillum chrysogenum e Penicillum nalgiovense.

33 VALUTAZIONE DELL ATTIVITÀ NITRATO-REDUTTASICA nitrato di potassio 250 mg/l

34 VALUTAZIONE DEL ATTIVITÀ PROTEOLITICA IN AGAR SU PROTEINE SARCOPLASMATICHE E MIOFIBRILLARI SS15 SS14

35 VALUTAZIONE DELL ATTIVITÀ SUPEROSSIDO-DISMUTASICA

36 IDROLISI DI PROTEINE DURANTE LA STAGIONATURA DI SALAME TIPO-NAPOLI