استارتر کالچر برای گوشت
استارترها، کالچرهای میکروبی هستند که برای انجام تخمیر و یا تکمیل تخمیر محصولات گوشتی استفاده می‌شوند. باکتری‌ها، به ویژه باکتری‌های اسید لاکتیک (LAB) و استافیلوکوک‌های کواگولاز منفی (CNS) و همچنین مخمرها و کپک‌ها، می‌توانند به عنوان استارتر استفاده شوند. این کالچرها سلامت و طول عمر محصولات گوشتی تخمیر شده را با اسیدی کردن سریع ماتریکس یا تولید مواد ضد میکروبی مانند باکتریوسین افزایش می‌دهند. علاوه بر این، استارترها ویژگی‌های محصول را استاندارد می‌کنند و به کوتاه کردن زمان فرآوری کمک می‌کنند. ایمنی و سلامت محصولات گوشتی تخمیر شده معمولا توسط سه عامل به خطر می‌افتد:
- پاتوژن‌های غذایی مانند Salmonella spp ،Listeria spp و غیره
- واکنش‌های شیمیایی
- مواد شیمیایی مانند آمین‌های بیوژنیک، نیتروزامین‌ها، هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای و مایکوتوکسین‌ها
مواد شیمیایی فاسد کننده گوشت
- آمین‌های بیوژنیک (BA)
به طور کلی آمین‌های بیوژنیک (BA)، ترکیبات نیتروژن دار پتانسیل ایجاد فساد در بافت مواد غذایی دارند. آمین‌های بیوژنیک (BA)، از دکربوکسیلاسیون برخی از اسیدهای آمینه به وسیله برخی میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شوند. استارترها می‌توانند باعث کاهش سریع pH شوند و از رشد میکروارگانیسم‌هایی با قابلیت دکربوکسیلاسیون اسید آمینه جلوگیری کنند، بنابراین از تجمع BA در محصولات گوشتی تخمیر شده جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، استارترها با میکروبیوتای درون‌زا و غیر استارتر در طول پردازش و ذخیره سازی رقابت می‌کنند؛ در نتیجه تولید BA را کاهش می‌دهند. برخی از سویه‌های لاکتوباسیلوس ساکی و لاکتوباسیلوس پلانتاروم تشکیل و تجمع BA را کاهش می‌دهند. از سوی دیگر، سویه‌های استافیلوکوکوس زایلوسوس و دباریومایسس هانسنی، BA را در غذا تجزیه می‌کنند.
- هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAH)
PAH ترکیبات آلی حاوی حلقه‌های معطر متعدد هستند و از احتراق ناقص مواد آلی مانند چوب مورد استفاده برای دودی کردن گوشت تولید می‌شوند. استارترهای مخلوط حاوی لاکتوباسیلوس، کوکسی گرم مثبت کاتالاز مثبت و مخمرها برای تولید سوسیس‌های گوشتی سنتی استفاده می‌شوند. استارترها همچنین ممکن است در طرد رقابتی شرکت داشته باشند و بر میکروبیوتای خودگردان فاسد یا رو به زوال رقابت کنند. به عنوان مثال، نشان داده شده است که Pediococcus acidilactici، لیستریا مونوسیتوژنز را در محصولات گوشتی مهار می‌کند. علاوه بر این، نقش کپک‌هایی مانند Penicillium nalgiovense در حذف رقابتی قارچ‌های رشته‌ای ناخواسته نیز نشان داده شده است. بیشتر این قارچ‌های نامطلوب، مایکوتوکسین‌ها، متابولیت‌های ثانویه که قادر به ایجاد بیماری هستند، تولید می‌کنند.
انتخاب استارتر کالچر مناسب برای گوشت
در حال حاضر استفاده از استارتر کالچرها در تولید فرآورده‌های گوشتی مورد توجه ویژه قرار گرفته است. معیار انتخاب استارتر کالچرها مواد خام، خواص سویه(ها)، الزامات ایمنی مواد غذایی و انتظارات از کیفیت هستند. استفاده از کالچرها با مزایای تکنولوژیکی شناخته شده، روشی مهم و پایدار برای نگهداری از برخی محصولات غذایی است. گونه‌ها و سویه‌های مختلف میکروارگانیسم‌ها به‌عنوان استارتر کالچر برای محدود کردن رشد میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و سرکوب رشد میکروارگانیسم‌های فاسد استفاده می‌شوند. چه استارتر باکتریایی باشد و چه از نوع مخمر، هر دو در خمیر گوشت تلقیح می‌شوند. در فرآورده‌های گوشتی، پرمصرف‌ترین استارتر کالچرها عبارتند از:
- LAB (کوکس‌ها یا باسیل‌های گرم مثبت، کاتالاز منفی)
LAB که معمولاً به عنوان استارتر در محصولات گوشتی تخمیر شده استفاده می‌شوند، معمولاً بی هوازی اختیاری هستند؛ و عمدتاً به گونه‌های Lactobacillus ،Leuconostoc ،Pediococcus، Lactococcus و Enterococcus تعلق دارند.
- کوکس‌های گرم مثبت و کاتالاز مثبت (عمدتا CNS) و میکروکوکاسه‌ها
در میان CNSها گونه‌هایی که بیشتر در تخمیر محصولات گوشتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، بی هوازی اختیاری Staphylococcus carnosus و S. xylosus هستند. در خانواده Micrococcaceae، گونه‌های Kocuria که هوازی هستند، بیشتر در تخمیر سوسیس استفاده می‌شوند.
- کپک‌ها یا قارچ‌ها
رایج‌ترین قارچ‌هایی که به عنوان استاتر گوشت استفاده می‌شوند Debaryomyces spp و Candida spp هستند که می‌تواند متابولیسم هوازی یا اختیاری بی هوازی داشته باشند. کپک‌های استارتر، هوازی و تلقیح سطحی هستند و عمدتاً به گونه‌های Penicillium nalgiovense و P. gladioli تعلق دارند.
آلودگی‌های میکروبیولوژیکی در محصولات گوشتی تخمیر شده
عوامل متعددی بر توانایی محافظتی استارتر کالچرها تأثیر می‌گذارد، مانند سطح آلودگی اولیه، ماهیت گونه‌های آلاینده، زمان تخمیر و شرایط نگهداری. به عنوان مثال، اگر سطح آلودگی اولیه بالا باشد، استفاده از استارتر کالچر نمی‌تواند کیفیت محصول غذایی را بهبود بخشد. با این حال، یک استار کالچر این توانایی را دارد که شروع آلودگی را به تأخیر بیندازد و ماندگاری یک محصول غذایی را افزایش دهد. LAB استارتر کالچرهایی هستند که بیشتر در پیشگیری یا کنترل خطرات میکروبیولوژیکی نقش دارند. اصلی‌ترین خطرات میکروبیولوژیکی که ممکن است در فرآورده‌های گوشتی رخ دهد عبارتند از:
- پاتوژن‌های غذایی سالمونلا
- کمپیلوباکتر
- مونوسیتوژنز
- وروسیتوتوکسیژنیک اشریشیا کلای
- یرسینیا انتروکولیتیکا
- یرسینیا پسودوتوبرکلوزیس
- سموم استافیلوکولوکوسوس
- استافیلوکولوکسورس
- استافیلوکوزیس
- کلستریدیوم بوتولینوم
تاثیر استارترهای LAB بر گوشت
LAB می‌تواند برای کاهش جمعیت میکروبیوتای نامطلوب در محصولات گوشتی خشک شده استفاده شود و نگهدارنده طبیعی مواد غذایی است. با توجه به فعالیت ضد لیستری، سویه‌های باکتریوسینوژن LAB و باکتریوسین‌های در نقش نگهدارنده محصولات خشک و تخمیر موثر عمل می‌کنند. همچنین می‌توانند به عنوان جایگزین نگهدارنده‌های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرند. سویه‌های لاکتوباسیلوس کورواتوس، دو باکتریوسین ساکاسین P و ساکاسین X تولید می‌کنند که دارای فعالیت ضد باکتریایی در برابر L. monocytogenes هستند.
تاثیر استارترهای CNS/Micrococcaceae بر گوشت
استافیلوکوک‌ها همچنین با سنتز اکسید نیتریک از آرژنین از طریق نیتریک اکسید سنتاز (NOS) در نگهداری محصولات گوشتی نقش دارند. بنابراین می‌توان از استافیلوکوک‌ها که به عنوان استارتر کالچر برای گوشت استفاده کرد. احیا نیترات به نیتریت در ماتریس گوشت توسط نیترات ردوکتاز استافیلوکوک انجام می‌شود. دو میکروارگانیسم S. carnosus و S. xylosus دارای نیتریت ردوکتاز هستند و این وظیفه را در کالچر انجام می‌دهند.
تاثیر استارترهای مخمر و کپک بر گوشت
مخمرها و کپک‌ها کمتر به عنوان استارتر کالچر استفاده می‌شوند. با این حال، استفاده از آن‌ها به عنوان استارتر کالچرهای سطحی افزایش ایمنی، سلامت و طول عمر محصول کمک می‌کند. سویه‌های D. hansenii، Debaryomyces maramus ،Hyphopichia burtonii ،Penicillium chrysogenum و Penicillium sp. به عنوان استارتر کالچر در تولید ژامبون خشک استفاده می‌شوند.
