Cultivos alimentarios para eliminar el oxígeno residual (Parte II)

En la edición anterior indicamos que el factor más crítico para la estabilidad del color en los productos cárnicos es en particular el oxígeno residual dentro de los envases, el que no puede ser eliminado completamente por el envasado en atmósfera modificada y que afecta directamente el color de los productos cárnicos emulsificados y cocidos. Las industrias cárnicas y de envasado han tratado de superar este problema a través de distintos acercamientos pero no han podido resolver el problema en forma satisfactoria y costo-efectiva1.

Para enfrentar los desafíos descriptos, Chr. Hansen ofrece una solución natural con los cultivos Bactoferm® Rubis. El cultivo se compone de una cepa de Lactococcus lactis, que sería aislada debido a sus especiales características fisiológicas y metabólicas en una campaña de investigación sistemática. La cepa -que por cierto está patentada- se distingue por su característica especial de sustracción de oxígeno. La razón de esta característica es una mutación natural dentro de la codificación de la secuencia genética para la enzima lactato deshidrogenasa (LDH), resultando en una cepa L. lactis que es fenotípicamente LDH-negativa. En este punto debe mencionarse que esta cepa no es un organismo genéticamente modificado (OGM) y que sólo fue seleccionada por el hecho de que las mutaciones ocurren dentro de cada genoma en forma natural y espontánea o pueden ser inducidas mediante presión selectiva. Las mutaciones son importantes y son la fuerza conductora de la evolución. La LDH es una enzima que cataliza la oxidación de piruvato a lactato mediante reducción concomitante de  NAD+ a NADH/H+ en el metabolismo del piruvato. La mutación del gen de la LDH afecta en alto grado el flujo normal dentro del metabolismo del piruvato. Como la enzima LDH es defectiva, el NAD+ debe ser reducida a NADH/H+ en una reacción alternativa, ya que la última es necesaria para generar ATP dentro de la cadena respiratoria para asegurar la viabilidad celular. La reacción alternativa es catalizada mediante NADH-oxidasas (NOx), no-hemo flavoproteínas codificadas por el gen de las NOx, capaces de convertir O2 en H2O2 o H2O, junto con la necesaria reducción de NAD+ a NADH/H+.

Este camino alternativo, que se usa debido a la LDH defectiva, es la razón de la efectividad del Bactoferm® Rubis para consumir oxígeno. Además, de la característica de secuestrador de oxígeno, la baja producción de lactato de esta cepa es otro aspecto positivo en relación a la aplicación en el producto final. En la Figura 1 se puede observar el metabolismo del piruvato de la cepa L. lactis2.

El cultivo Bactoferm® Rubis ha sido testeado en numerosas pruebas y experimentos por sus características especiales, y se lograron excelentes resultados que llevaron a mejoras significativas en la estabilidad del color de productos cárnicos emulsificados y cocidos envasados en atmósfera modificada. Debido a sus características metabólicas especiales, la cepa L. lactis es capaz de consumir casi la totalidad del oxígeno residual en MAP. La foto-oxidación descripta es entonces inhibida, mejorando la estabilidad del color de los productos cárnicos cocidos en forma significativa y, por ende, la apariencia del producto. Los productos muestran un color atractivo y fresco incluso si fueron envasados durante largos períodos de tiempo, iluminados y refrigerados.

Eliminando oxígeno residual  

La funcionalidad del Bactoferm® Rubis se probó en una prueba industrial extensiva mediante la aplicación en jamón cocido dentro del proceso de envasado. Para este propósito, el cultivo fue disuelto en agua corriente y, según la recomendación de Chr. Hansen, fue rociado sobre la superficie del jamón cocido tras el feteado justo antes del sellado del envase. El proveedor recomienda aplicar 1x107 ufc/g de producto cárnico. Los envases de jamón cocido feteado fueron almacenados hasta la finalización de su vida útil a 7 °C y el desarrollo de los valores de oxígeno dentro del envase fue monitoreado a lo largo del tiempo de almacenamiento. El análisis se llevó a cabo mediante un analizador de gas de espacio de cabeza (Check-Mate II) de la empresa Dansensor. El oxígeno es analizado con un sensor de circonio bajo voltaje cuando se expone al oxígeno y que es proporcional a la concentración total dentro del gas de espacio de cabeza. La exactitud del dispositivo va de ±0.01% en total para contenidos de oxígeno, entre 0 y 1% y ±1% para concentraciones de oxígeno de 1 a 100% en total, haciendo a la medición altamente eficiente y confiable. La Figura 2 muestra en forma impresionante que el cultivo Bactoferm® Rubis es capaz de reducir el contenido de oxígeno en forma significativa, incluso en pocos días, alcanzando una eliminación casi completa de oxígeno residual tras aproximadamente 10 días en este caso en particular. En contraste con esto, no se observó reducción de la concentración de oxígeno en el batch de control.