Cambios de Coloración en los Productos Cárnicos

Resumen

El color es el factor que más afecta la apariencia de la carne y de los productos cárnicos durante su almacenamiento y el que más influye en la preferencia de los consumidores. La nitrosomioglabina, el pigmento de la carne curada, aunque estable al calor, es muy lábil a la oxidación. La mayoría de los cambios de coloración de los productos cárnicos se deben al enverdecimiento; que consiste en la aparición de zonas pardo-verdosas en la superficie y de anillos verdes en los embutidos fermentados. En este trabajo se presentan los aspectos químicos, microbiológicos y de empaque relacionados con los cambios de coloración de los productos, así como los principales factores que los producen, la luz, el oxígeno, la temperatura, la presencia de microorganismos y las condiciones de procesamiento y de empaque. Se hacen algunas recomendaciones para retardar o evitar estos defectos.

Descriptores: Productos de la carne; conservación de almacenamiento; pigmentación; embalaje de alimentos.

El color es el factor que más afecta el aspecto de la carne y los productos cárnicos durante su almacenamiento y el que más influye en la preferencia del cliente, por lo que la alteración del color bien puede ser la causa más importante que define la durabilidad de los productos preempacados (1).

En presencia del aire, el color natural de la carne fresca es roja brillante porque en la superficie predomina la oximioglobina, forma reducida de la mioglobina en presencia de oxígeno.

En relación con los productos cárnicos, la retención del color constituye un problema muy diferente al de la carne fresca. La formación del color de la carne curada no depende del oxígeno, puesto que el color se forma por la acción del óxido nítrico. La disociación del nitroso pigmento no se incrementa a bajas tensiones de oxígeno y la velocidad de oxidación del pigmento se incrementa progresivamente con el incremento del oxígeno. Por lo tanto, la retensión prolongada del color de la carne curada depende de la ausencia de oxígeno.

Como las carnes curadas poseen un medio que ocasiona muchas reacciones químicas y bioquímicas, los productos cárnicos son más sensibles a los cambios de color por las condiciones de almacenamiento que la carne fresca.

El objetivo de esta reseña es exponer los cambios de coloración que ocurren en los productos cárnicos durante su almacenamiento.

Alteraciones del color de los productos cárnicos

Para la formación del pigmento de la carne curada se emplea el nitrito de sodio (altamente reactivo en medio ácido) en presencia de otras sustancias reductoras. Cuando el nitrito se adiciona a las carnes se transforma en óxido nítrico después de varias reacciones intermedias y reacciona con la mioglobina (de los glóbulos rojos de la sangre residual) para formar los nitrosopigmentos que le imparten el color rosado estable de las carnes curadas (2).

En la formación de este pigmento están involucrados 2 procesos: la reducción bioquímica del nitrito a óxido nítrico y del hierro del grupo hemo al estado ferroso, formándose la óxido nítrico mioglobina o nitrosomioglobina, y posteriormente la desnaturalización de la porción proteínica de la molécula, cuando los productos se someten a un tratamiento térmico de 50 a 60ºC o superiores convirtiéndose en el hemocromógeno de la globina desnaturalizada de color rosado (fig.) (3,4).

El nitrosopigmento aunque es estable al calor, es muy lábil a la oxidación. A consecuencia de esto, la pérdida gradual del color de la carne curada puede estar afectada por la exposición a la luz, la temperatura, las condiciones de empacado, el crecimiento bacteriano, el secado superficial, etcétera.

Aspectos químicos

La superficie de corte o exterior de los jamones y embutidos a veces adquiere un color pardo debido a la transformación del pigmento en metamioglobina y a la concentración los pigmentos como consecuencia de la deshidratación. Este defecto ocurre frecuentemente por las condiciones de almacenamiento, cuando los productos se almacenan a baja humedad relativa y a una temperatura de almacenamiento más alta de la que se requiere (5). Esta alteración se retarda envolviéndose el producto en una película impermeable al agua y al oxígeno.

Muchas de las decoloraciones de los productos cárnicos se refieren comúnmente a un enverdecimiento que usualmente consiste en la aprición de zonas carmelita-verdosa en la superficie, y de centros verdes en el interior de los productos fermentados (3).

El enverdecimiento por curado excesivo, conocido como “quemadura del nitro” se presenta fácilmente en los productos cárnicos curados de naturaleza ácida, como los embutidos fermentados. Simultáneamente al enverdecimiento superficial causado por la quemadura del nitro, puede formarse un núcleo de color verdoso en estos embutidos que se pone de manifiesto en el momento de cortar el producto. Esto puede presentarse durante el proceso de fermentación por una excesiva reducción bacteriana del nitrito, el cual es altamente reactivo en medio ácido y oxida la mioglobina a metamioglobina, por lo que contenido de nitritos normalmente en jamones y embutidos, pueden producir quemaduras en los embutidos maduros. También en el tocino un exceso de nitrito produce una coloración verdosa similar en la corteza y la grasa, y parda en el tejido muscular (6).

En presencia de altas concentraciones de nitrito, el grupo hemo del pigmento puede continuar reaccionando y producir compuestos porfirínicos nitrificados de color verdoso. Esta reacción se acelera a bajos valores de pH y el compuesto formado no puede convertirse de nuevo en el pigmento rosado de la carne curada. Con una exposición continuada al nitrito, estos compuestos intermedios de color verde pueden degradarse completamente a porifinas oxidadas de color pardo, amarillo o decoloradas (fig.) (3,4).

Las reacciones químicas involucradas en las decoloraciones de los productos cárnicos por el exceso de nitrito, posiblemente siguen esta secuencia: primero se disocia el nitrosopigmento, una reacción que puede ser acelerada por la luz y, segundo, el pigmento reducido libre es entonces oxidado por el exceso de nitrito para formar metamioglobina, que es el pigmento que se encuentra en las superficies decoloradas (7).

Otro problema que puede producir la decoloración de los productos cárnicos, es que la cantidad de nitrito empleada en la sal de cura o en la salmuera sea insuficiente. Este defecto se presenta con frecuencia sobre la superficie de corte de los jamones y embutidos; en el interior el color es rosa pálido y tiende a decolorarse rápidamente cuando se lasquea por la exposición al oxígeno y la formación de metamioglobina.

La decoloración de la superficie de la carne curada cuando se expone a la luz constituye uno de los problemas más graves de la retención del color de los productos cárnicos porque cataliza la oxidación de los pigmentos y puede acelerar la decoloración. La luz y el oxígeno interactúa y causan decoloración en la superficie de los productos (7). Sin embargo, está claro que una protección completa a la luz no es compatible con el mercado de estos productos.

Satterlee y Hansmeyer (8) verificaron que tanto la luz fluorescente como la incandescente aceleran la oxidación de la mioglobina, aunque la luz blanca tiene un efecto mayor.

La carne curada es mucho más susceptible a la decoloración por la luz que la carne fresca, porque acelera la disociación del óxido nítrico del nitrosopigmento. Mientras que la luz no decolora significativamente la carne fresca en un período de 3 días, puede causar una decoloración gradual de los productos cárnicos en 1hora en presencia de oxígeno (8).

La pérdida gradual de color de los productos en presencia de la luz es una reacción en 2 pasos. La disociación acelerada por la luz del óxido nítrico del grupo hemo y la oxidación del óxido nítrico por el oxígeno. Si el oxígeno es excluido por el uso de un material de empaque impermeable al oxígeno, el segundo paso no ocurre y el color es estable (3). Para evitar la pérdida del color, también se utiliza ascorbato en las sales de curado o se aplica sobre la superficie del producto expuesto a la luz para la regeneración del óxido nítrico y además, se emplean temperaturas de refrigeración bajas, sobre todo, cuando se exponen los productos en vitrinas refrigeradas o intensamente iluminadas (3,6). El envasado al vacío en bolsas herméticamente cerradas y combinando con los procedimientos citados, es un método eficaz para evitar la decoloración de los productos cárnicos rebanados.

Fig. Ciclo de color en las carnes curadas (4).

Los ascorbatos, además de ser particularmente útiles en la formación del color de los productos curados donde el nivel de nitrito es bajo, también tiene un efecto positivo en su estabilidad una vez formado. Su acción protectora puede deberse a que están involucrados diversos factores. Actúan como agentes reductores del pigmento oxidado (metamioglobina) como del ion nitrito, además, pueden actuar sinérgicamente con los tocoferoles que se producen naturalmente en la carne restringiendo la formación de peróxidos (2).

También la susceptibilidad del pigmento de la carne a la irradiación por la luz fluorescente, depende del pH: la nitrosomioglobina una vez formada es más estable a pH 6.8 (9). La formación de nitrosopigmento se favorece a valores de pH 6 o menores, ya que el ácido nitroso no disociado aumenta y existe suficiente óxido nítrico para reaccionar con la mioglobina (10).

La decoloración de los embutidos también pueden producirse por el contacto con sustancias químicas oxidantes como soluciones diluidas de peróxido de hidrógeno y el hipoclorito, que se emplean como desinfectante.

Aspectos microbiológicos

Otro factor que puede causar decoloración de los productos cárnicos curados son las bacterias. Las bacterias capaces de producir un enverdecimiento de la superficie de los productos cárnicos son bacterias acidolácticas halotolerantes, catalasa negativas, capaces de crecer a bajas temperaturas y de producir y acumular peróxido de hidrógeno en condiciones aeróbicas, fuerte agente oxidante que degrada los pigmento de la carne. Las enzimas catalasas fraccionan la molécula de peróxido en agua y oxígeno (11).

Niven y otros (12) descubrieron que algunas especies de Lactobacillus y Leuconostoc provocan el enverdecimiento en salchichas. Nivens y Evans (139 demostraron que el Lactobacillus virdiscens que es heterofermentativo, causaba el enverdecimeinto de los productos cárnicos. La decoloración del tocino se considera que es causada por especies del género Leuconostoc y cocos catalasa positivos en forma de tetradas similares a los Pediococcus (14).

El enverdecimiento bacteriano superficial de los productos cárnicos se produce cuando éstos están contaminados y se mantienen en un hambiente donde la humedad relativa y la temperatura son elevadas. Estas condiciones de almacenamiento producen el crecimiento masivo de microorganismos que dan lugar al cambio de coloración, acompañada por la presencia del limo superficial que se favorece a la temperatura de refrigeración normalmente utilizadas en la industria (7ºC). Este problema es consecuencia directa de las malas prácticas higiénicas y de las incorrectas condiciones de almacenamiento de los productos terminados. Se manifiesta al menos a los 5días de procesados y a veces después de 2 semanas.

Por otra parte, los anillos verdes que se forman en los embutidos son causados por la elevada contaminación bacteriana de la emulsión cárnica antes de someterse al tratamiento térmico.

Ellos usualmente se desarrollan de 24 a 48 horas después de terminados los embutidos y se ponen de manifiesto en el momento de cortarlos (2 a 4 mm de la superficie), y en unas cuantas horas toda la superficie de corte palidece y se decolora por la presencia del oxígeno (15).

También de origen bacteriano son los núcleos verdes que se presentan con gran frecuencia en embutidos gruesos. Estos no se ponen en evidencia al momento de cortar el embutido, sino que se hacen visibles después de una o varias horas de quedar la superficie de corte expuesta al aire, ya que las bacterias responsables de esta alteración son facultativas con respecto a las necesidades de oxígeno. En los casos extremos la coloración verde puede afectar toda la masa del embutido y hasta puede observarse en la superficie. En los productos cárnicos envasados al vacío, la contaminación bacteriana local se esparce a la superficie por los jugos exudados de la carne (14).

Si además de las buenas prácticas higiénicas, se controla que los embutidos alcancen una temperatura interna de 71ºC en el proceso de cocción, se evitará la aparición de este defecto de los embutidos, ya que algunas de las cepas del microorganismo que se considera responsable, el Lactobacillus viridescens, son resistentes a temperaturas hasta de 67ºC. Es decir, que para que aparezcan estas alteraciones en los productos cárnicos tiene que ocurrir que la emulsión cárnica esté muy contaminada por estas bacterias, el proceso térmico sea insuficiente y la temperatura de almacenamiento permita el crecimiento de las bacterias sobrevivientes.

Este problema también puede presentarse en jamones enlatados que si bien presentan una apariencia normal, cuando se cortan y envasan se decoloran y rápidamente se enverdecen. Se plantea que el microorganismo responsable de esta alteración es el Streptococcus faecium especie del género Enterococcus, relativamente termorresistente y capaz de crecer también a temperaturas de refrigeración (6). Marin y otros (16) indicaron que jamones de curado rápido que presentaban enverdecimiento tenían altos conteos de bacterias acidolácticas y de enterococos.

En 1980, Egan y otros (17) encontraron que el deterioro de la carne tipo Luncheon (luncheon meat) empaca al vacío, se debía fundamentalmente a la presencia de Microbacterium thermophactum porque a pesar de estar en menor cantidad que los lactobacilos, producía un deterioro más rápido de los productos. Sin embargo, Bell y Lay (18) identificaron como las principales bacterias causantes de la decoloración de este tipo de producto cárnico al Bacillus lincheniforme y al Streptococcus faecium. También Whiteley y D’Souza (19) identificaron al Streptococcus faecium como principal causante de la decoloración amarillenta que aparece en estos productos empacados al vacío, a las 3-4 semanas de estar almacenados en refrigeración; según los autores este microorganismo es extremadamente resistente al calor y puede sobrevivir a los 71.1ºC durante 20 min.

Un método para preservar a los productos cárnicos de la decoloración fue patentado por Bowling y Clayton (20), el cual consiste en inocular las carnes con una bacteria que inhiba competitivamente el crecimiento de bacterias patógenas y causantes de deterioro. El Lactobacillus delbrueckii o el Hafnia alvei son las bacterias preferiblemente usadas para inocular los productos cárnicos con este fin. Los autores plantean que la superficie de los productos cárnicos así preservados pueden estar hasta 150 días sin decolorarse.

Por otra parte, la producción de peróxido que descompone los pigmentos no necesariamente es de origen microbiano, sino que también puede ser originado por la autoxidación de los tejidos. Farkas y otros (Farkas J, Andrassy E, Incze K. Investigation into de factors influencing the oxidative changes in pigment of coged cured meta products. Proc. Eur. Meeting Meat Res. Workers 1979; No. 25, 8:1:709) plantean que si en la elaboración de productos cárnicos se emplean tejidos grasos y carnes que han permanecido congelados durante mucho tiempo y que por lo tanto, pueden estar enranciados con alto contenido de peróxido, pueden causar su decoloración durante un almacenamiento prolongado. Este defecto se favorece si el tratamiento térmico es insuficiente y las temperaturas durante el transporte y almacenamiento son relativamente altas. Los autores recomiendan el empleo de ácido ascórbico y de cistina para evitar esa alteración.