Biotecnología

 

Producción de aminas biogénicas en carne de bovino conservada con ácido láctico de origen químico y bacteriano

 

Biogenic amine production in beef preserved with lactic acid of chemical and bacterial sources

 

M. L. Signorini¹ e I. Guerrero–Legarreta²*

 

¹ Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria –Estación Experimental Rafaela (INTA EEA Rafaela). Departamento de Epidemiología y Enfermedades Infecciosas. Ruta 34 Km. 227, Rafaela (C.P. 2300), Provincia de Santa Fe, Argentina.

² Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma Metropolitana–Unidad Iztapalapa. Av. San Rafael Atlixco 186, C.P. 09340, México D.F., México. * Autora para la correspondencia. E–mail: meat@xanum.uam.mx Tel: (52)(55) 5804 4717; Fax (52)(55) 5804 4717

 

Recibido10 de Noviembre 2008
Aceptado 22 de Marzo 2009

 

Resumen

El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de tres bacterias lácticas bioprotectoras (BAL) y del ácido láctico sobre la concentración de aminas biogénicas en carne empacada al vacío y almacenada bajo refrigeración y condiciones de abuso de temperaturas. Las muestras de carne molida fueron inoculadas con BAL (Lactobacillus carnis, Lactobacillus pentosus y Staphylococcus carnosus) o mezcladas con ácido láctico, y almacenadas a 4 y 20°C durante 12 y 6 días, respectivamente. Las concentraciones de aminas biogénicas (histamina, cadaverina, putrescina y tiramina) fueron analizadas mediante HPLC. El ácido láctico y las tres BAL redujeron la concentración de histamina en la carne almacenada a 20°C a menos de 0.25 mg/kg; en comparación con el grupo control que mostró una concentración de aminas biogénicas de 4.91 mg/kg. Sin embargo, las BAL no fueron eficaces en la reducción de cadaverina, putrescina y tiramina, independientemente de la temperatura de almacenamiento. La carne tratada con ácido láctico mostró las menores concentraciones de putrescina y tiramina, lo que permitió concluir que fue efectivo en el control de la producción de aminas biogénicas en carne empacada al vacío, mientras que las BAL no pudieron prevenir su formación. La inoculación con BAL no controla el crecimiento de algunos microorganismos alterantes y, en consecuencia, son incapaces de reducir los niveles de aminas biogénicas. Lo anterior permite concluir que la calidad microbiológica inicial de la carne es un factor determinante en el control de la concentración de aminas biogénicas durante el almacenamiento.

Palabras clave: aminas biogénicas, ácido láctico, bacterias lácticas, carne.

 

Abstract

The objective of this study was to analyze the effect of inoculating three protective lactic acid bacteria (LAB) and lactic acid addition on biogenic amine production in vacuum–packaged beef, stored under refrigeration and at temperature–abuse conditions. Ground meat samples was inoculated with one of the following LAB: Lactobacillus carnis, Lactobacillus pentosus or Staphylococcus carnosus, or mixed with lactic acid; and stored at 4 or 20°C for 12 or 6 days, respectively. Biogenic amine concentration (histamine, cadaverine, putrescine and tyramine) was analyzed by HPLC. Lactic acid and the inoculated LAB reduced biogenic amine to a concentration lower than 0.25 mg/kg in samples stored at 20°C; amine concentration in control samples was 4.91 mg/kg. However, LAB failed to reduce cadaverine, putrescine and tyramine concentrations, regardless of storage temperature. Meat samples treated with lactic acid showed the lowest putrescine and tyramine concentrations. This fact allowed concluding that lactic acid is an efficient means to control biogenic amine production in vacuum packaged beef, whereas LAB cannot prevent amine formation. LAB do not control the growth of several spoilage microorganisms and, in consequence, these protective strains do not reduce biogenic amine levels. Therefore, initial microbial meat quality is determinant for biogenic amine production during beef storage.

Keywords: biogenic amines, lactic acid, lactic acid bacteria, meat.

 

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Agradecimientos

Marcelo L. Signorini, agradece a la Secretaría de Relaciones Exteriores de México por la beca otorgada bajo el programa Cuauhtemoc II.

 

Referencias

Armenta, R.E., Guerrero Legarreta, I. y Huerta, S. (2002). Extracción de carotenoproteinas a partir de residuos de camarón fermentados. Revista Mexicana de Ingeniería Química 1, 49–55.         [ Links ]

Bauer, F., Seuss, Y., Paulsen, P. y Vali, S. (1994). The formation of biogenic amines in meat and meat products. Procedings 40^th International Congress of Meat Science and Technology, La Haya, Holanda.         [ Links ]

Bearson, S., Bearson, B. y Foster, J.W. (1997). Acid stress responses in enterobacteria. FEMS Microbiology Letters 147, 173–180.         [ Links ]

Bover–Cid, S., Izquierdo–Pulido, M. y Vidal–Carou, M.C. (2001). Changes in biogenic amine and polyamine contents in slightly fermented sausages manufactured with and without sugar. Meat Science 57, 215–221.         [ Links ]

Brul, S., y Coote, P. (1999). Preservative agents in foods. Mode of action and microbial resistance mechanisms. International Journal of Food Microbiology 50, 1–17.         [ Links ]

Byun, J.S., Park, K.S., Oh, D.H., Kim, J.W. y Lee, M. (2000). Comparison of indicators for microbial quality of meat during aerobic cold storage. Proceedings 46^th International Congress of Meat Science and Technology. Buenos Aires, Argentina. pp. 734–735.         [ Links ]

Chander, H., Batish, V.K., Babu, S. y Singh, R.S. (1989). Factors affecting amine production by a selected strain of Lactobacillus bulgaricus. Journal of Food Science 54(4), 940–942.         [ Links ]

Eerola, S., Maijala, R., Roig–Sagués, A.X., Salminen, M. y Hirvi, T. (1996). Biogenic amines in dry sausages as affected by starter culture and contaminant amine–positive Lactobacillus. Journal of Food Science 61(6), 1243–1246.         [ Links ]

Gill, C.O. y Newton, K.G. (1980). Growth of bacteria on meat at room temperatures. Journal of Applied Bacteriology 49(2), 315–323.         [ Links ]

Greer, G.G. (1988). Bacteria and meat quality. 31st. Conference of the Canadian Institute of Food Science and Technology, Winnipeg, Canadá         [ Links ].

Greer, G.G. (1989). Red meats, poultry and fish. En: Enzymes of Psychrotrophs in Raw Food. (R.C. McKellar, ed.). Pp. 267–292. CRC Press, Boca Raton, Florida.         [ Links ]

Greer, G. y Dilts, B.D. (1994). Lactic acid inhibits growth on pork lean and fat. Proceedings 40^th International Congress of Meat Science and Technology, La Haya, Holanda.         [ Links ]

Guerrero–Legarreta, I., Mendiolea, R., Ponce, E. y Prado, A. (1995). Inoculation of lactic acid bacteria on meat surfaces as a means of decontamination in semitropical conditions. Meat Science 40(3), 397–411.         [ Links ]

Guillén–Velasco, S., Ponce, E., Farrés, A. y Guerrero–Legarreta, I. (2004). Histamine production by two Enterobacteriaceae strains isolated from tuna (Thunnus thynnus) and Jack mackarel (Trachurus murphyii). International Journal of Food Properties 7(1), 91–103.         [ Links ]

Halász, A., Baráth, Á., Simon–Sarkadi, L. y Holzapfel, W. (1994). Biogenic amines and their production by microorganisms in food. Trends in Food Science and Technology 5, 42–49.         [ Links ]

Hwang, D.F., Chang, S.H., Shiua, C.Y. y Chai, T.J. (1997). High–performance liquid chromatographic of biogenic amines in fish implicated in food poisoning. Journal of. Chromatography B 693, 23–30.         [ Links ]

Masson, F., Talon, R. y Montel, M.C. (1996). Histamine and tyramine production by bacteria from meat products. International Journal of Food Microbiology 32, 199–207.         [ Links ]

Maijala, R., Eerola, S., Lievonen, S., Hill, P. y Hirvi, T. (1995). Formation of biogenic amines during ripening dry sausages as affected by starter culture and thawing time or raw materials. Journal of Food Science 60(6), 1187–1190.         [ Links ]

Minor, H., Ponce, E., Macías Bravo, S. y Guerrero Legarreta, I. (2002). Conservación de carne fresca de cerdo por fermentación láctica: efecto sobre el color, la textura y la formación de los ácidos grasos libres. Revista Mexicana de Ingeniería Química 1, 73–80.         [ Links ]

Minor, H. y Guerrero Legarreta, I. 2003. Efecto de la fermentación láctica con Staphylococcus carnosus y Lactobacillus alimentarius sobre la fracción miofibrilar de proteínas de carne de cerdo. Revista Mexicana de Ingeniería Química 2(1), 57–62.         [ Links ]

Minor–Pérez, H., Ponce, E., Macías Bravo, S. y Guerrero–Legarreta, I. (2004). Changes in long chain fatty acids and microbial populations of pork inoculated with two biopreservative strains. Meat Science 66, 793–800.         [ Links ]

Nassos, P.S., King, A.D., y Stafford, A.E. (1983). Relationship between lactic acid concentration and bacterial spoilage in groun beef. Appied and. Environmental Microbiolology 46 (4), 894–900.         [ Links ]

Pérez–Chabela, M.L., Pérez, L., Rodríguez, G., Lara, P., Guerrero Legarreta, I. 1995. Microflora evolution during ageing and spoilage of beef in Mexico City's supermarkets. 41st. International Conference of Meat Science and Technology. San Antonio, Texas. pp. 245–247.         [ Links ]

Prado, A., Guerrero Legarreta, I., y Taylor A. (1996). Caracterización de un sistema cárnico modelo para el estudio de los factores que afectan la oxidación de lípidos. Revista Avances en Ingeniería Química 6(3), 242–246.         [ Links ]

Quintero–Salazar, B., Vernon, J., Guerrero–Legarreta, I. y Ponce, E. (2006). Incorporation of the antilisterial bacteriocin–like inhibitory substance from Pediococcus parvulus VKMX133 into film–forming protein matrices with different hydrophobicity. Journal of Food Science 70(9), 398–403.         [ Links ]

SAS Institute (1998). SAS User's Guide. SAS Institute, Cary, Carolina del Norte.         [ Links ]

Shirai, I. Guerrero Legarreta, S. Huerta, G. y Saucedo, G. Hall. (1996). Fermentación láctica de cabeza de camarón. Revista Avances en Ingeniería Química 6(3), 239–241.         [ Links ]

Signorini, M., Ponce–Alquicira, E. y Guerrero–Legarreta, I. (2003). Proteolytic and lipolytic changes in beef inoculated with spoilage microorganisms and bioprotective lactic acid bacteria. International Journal of Food Properties 60(1), 147–163.         [ Links ]

Signorini, M., Ponce, E. y Guerrero–Legarreta, I. (2006). Effect of lactic acid and lactic acid bacteria on spoilage microflora in vacuum–packed beef. Journal of Muscle Foods 17, 277–290        [ Links ]

Silla–Santos, M.H. (1996). Biogenic amines: their importance in foods. International Journal of Food Microbiology 29, 213–231.         [ Links ]