Cultivos Estárter: Seguridad, funcionalidad y propiedades

Introducción

Los cultivos estárter han sido objeto de estudio y desarrollo durante los últimos 40 años con el fin de reducir el tiempo de fermentación, asegurando un contenido residual bajo en nitratos y nitritos en los productos, y contribuyen con el establecimiento de las características organolépticas finales (González-Fernández y col., 2006).

Un cultivo estárter consiste en una especie o combinación de especies microbianas que una vez adicionados a un producto originan un conjunto de transformaciones en los componentes básicos glúcidos–proteínas–lípidos) con un resultado final que se manifiesta en el cambio de la textura, color y flavor del producto final, incrementando su poder de conservación y en ocasiones aportan efectos benéficos para la salud del consumidor –probióticos- (figura 1). Los microorganismos empleados como cultivos estárter pueden ser bacterias, levaduras y mohos individualmente o una mezcla de ellos (bacteria-bacteria; bacteria-levadura; bacteria-moho; moho-moho; moho-levadura; levadura-levadura). La bioquímica de las transformaciones que tienen lugar en los sustratos se presenta resumido en el siguiente esquema:

Seguridad, funcionalidad y propiedades tecnológicas de los cultivos estárter Las propiedades deseadas de los cultivos iniciadores para asegurar la producción de alimentos con una alta calidad tecnológica han sido revisadas por Jessen (1995) y Krockel (1995). Las bacterias más prometedoras como cultivos estárter o iniciadores son aquéllas que se aíslan de la microbiota nativa de los productos tradicionales. Estos microorganismos se adaptan bastante bien a las condiciones medioambientales que ofrece el sustrato y son capaces de controlar y sobreponerse a la microbiota alterante de los productos.

Para la selección de cepas con potencial actividad como cultivo iniciador o estárter, debe reunir un conjunto de características entre otras a tener en cuenta:

•  Evaluar y disponer de información experimental suficiente sobre su metabolismo y actividades, ya que en algunos casos su efecto sobre los sustratos puede ser limitado, en otros casos solo se manifiesta a muy alta concentración de bacterias, y en algunos el efecto no existe.
• Que estén reconocidos como GRAS (generalmente reconocidos como seguros, FDA -EEUU).
• Deberá ser capaz de ser producido en forma viable y en gran escala.
• Durante su uso y almacenamiento, deberán permanecer viables y estables

Se debe realizar una correcta selección, conservación, manejo, y resiembra de los cultivos estárter, es lo que permite estandarizar y mantener una calidad uniforme del producto final.



En la figura 2 puede observarse de forma esquemática el proceso general de elaboración y propagación de los cultivos estárter empleados a gran escala. El proceso comienza con la elaboración del cultivo madre (2), este cultivo se prepara a partir del cultivo liofilizado o comercial (1) suspendiendo la cantidad deseada en la solución adecuada para el fin que se requiera, por ejemplo,  para la elaboración de yogurt el cultivo liofilizado se suspende en leche estéril. A partir de este cultivo madre se prepara el cultivo intermedio suspendiendo una cantidad mayor del cultivo 2.

Finalmente se elabora el cultivo industrial o de trabajo, el cuál es el cultivo que se usa para inocular directamente el producto a transformar. En la industria láctea, por ejemplo el cultivo madre se prepara tradicionalmente en botellas de 100 ml provistas de tapa con membrana y es inoculada con una jeringa esterilizada a partir del cultivo comercial. Luego se inocula con el cultivo madre la leche que se encuentra en el envase de cultivo intermedio. Finalmente con el cultivo intermedio se inocula la leche que se encuentra en el tanque de cultivo industrial. Todas estas etapas deben realizarse bajo condiciones asépticas para evitar la contaminación de los cultivos.

Algunas aplicacion de los cultivos estárter son:
Producción de embutidos. Este tipo de derivados se obtiene por la acción principal de las BAL (principalmente lactobacilos y pediococos) (ver resumen bacterias ácido-lácticas como estárter para industria cárnica). Sin embargo, también se emplean algunas levaduras (Debaryomyces hansenii, Candida deformans) y mohos (Penicillium commune, Penicillium nalgiovense o Scopulariopsis flava) en la elaboración de salchichón y salamis para lograr la capa blanca que recubre la superficie de estos productos. Por otro lado, también aportan modificaciones del sabor y olor en estos productos por actividad de sus enzimas lipolíticos y proteolíticos. Por otra parte, en la elaboración de embutidos fermentados las Micrococcaceae (Staphylococcus xylosus, S. carnosus, o S. simulans) constituyen un grupo importante de los cultivos estárter empleados en esta industria, ya que ellas reducen los nitratos a nitritos (mejorando el color del producto e inhiben el crecimiento de Clostridium botulinum). También cumplen un importante papel en la lipólisis ya que sintetizan aromas esenciales para la calidad organoléptica del producto. Su catalasa destruye los peróxidos responsables de los defectos de coloración y de sabores rancios. Además, si se complementa con la levadura Debaryomyces hansenii se mejora la aromatización de los productos debido a la suma de la actividad lipolítica de la levadura.