Aplicação de modelo preditivo do comportamento de Salmonella enterica durante a elaboração de salame de carne suína

Abstract

O salame de carne suína é um produto pronto para consumo comumente consumido no Brasil no qual a presença de Salmonella enterica tem sido relatada. Durante a sua elaboração, o tratamento térmico não é indicado e por isso a segurança microbiológica depende da qualidade da carne, adição de ingredientes com atividade antimicrobiana, higiene durante a produção, redução de pH e atividade de água (Aw) durante a sua maturação. Além disso, o protocolo de maturação não está determinado na legislação brasileira. Para isso, os modelos matemáticos, que geram previsões do comportamento bacteriano, podem ser utilizados para determinar protocolos de maturação eficientes. Os objetivos deste estudo foram (i) avaliar o comportamento de um coquetel de sorovares de S. enterica (Typhimurium, Infantis e Derby) durante o processo de maturação do salame; (ii) testar o modelo conceito gamma de acordo com Coroller et al. (2015) para a previsão de crescimento / inativação de S. enterica em um estudo Base e (iii) realizar a validação do modelo. Para isso, 50 e 21 salames foram preparados e inoculados com o coquetel de sorovares de S. enterica para o estudo Base e Validação, respectivamente. Os salames foram maturados em diferentes cenários: i. fermentação a 30ºC e secagem a 20ºC no estudo Base; ii. fermentação a 25ºC e secagem a 18ºC no estudo Validação. Amostras periódicas para quantificação de S. enterica, análises de Aw e pH foram realizadas durante a maturação e as curvas foram construídas. Os valores observados no estudo Base foram inseridos no modelo matemático e assim os parâmetros de crescimento / inactivação (μopt, δ1, δ2, α) foram ajustados. Posteriormente, os parâmetros obtidos no estudo Base (μopt = 2,54558, δ1 = 1588,06, δ2 = 163299,72eα = 0,02158) foram aplicados na validação do modelo. As curvas observadas no estudo Base mostraram que a população de S. enterica aumentou 1,23 log UFC.g-1 nas primeiras 21 horas e diminuiu 4,95 log UFC.g-1 após 920 horas de maturação. No estudo Validação, observou-se um aumento de 0,54 log UFC.g-1 nas primeiras 26 horas, seguido de uma inativação de 5,55 log UFC.g-1 após 1095,5 horas de maturação. O valor da Aw representou o limiar na interface de crescimento / inativação; e a inativação bacteriana começou em Aw 0,951. A regressão linear dos valores previstos em comparação aos valores observados mostrou que 97,65% e 95% da variação nos valores observados foram explicados pelos previstos no estudo Base e Validação, respectivamente. Em conclusão, o modelo aplicado mostrou ser capaz de predizer o comportamento de sorovares de S. enterica durante a maturação do salame e, assim, poderá ser aplicado no planejamento de protocolos de fabricação de salame.

Salami prepared with pork is a ready-to-eat product commonly consumed in Brazil, and previous studies reported the presence of Salmonella enterica in this product. During the manufacture at industry the heat treatment is usually not performed, therefore food safety will depend on the quality of meat, addition of ingredients with antimicrobial activity, hygiene during production, reduction of pH and water activity. In addition, fermentation and drying duration of salami is not regulated by Brazilian law. Since mathematical models generate predictions that can be used for determining efficient maturation protocols, the aims of this study were to (i) evaluate the behaviour of a S. enterica cocktail of serovars (Typhimurium, Infantis and Derby) during the maturation process of the Brazilian salami; (ii) test the suitability of the "gamma concept" model according to Coroller et al. (2015) for the prediction of growth/inactivation of S. enterica in a Baseline study and (iii) perform the validation of the model. For this, 50 and 21 salami pieces in the Baseline and Validation study, respectively, were prepared and inoculated with the cocktail of S. enterica serovars. Salami pieces were ripened at different scenarios: i. fermentation at 30ºC and drying at 20ºC in the Baseline study; ii. fermentation at 25ºC and drying at 18ºC in the Validation study. Periodical samplings for S. enterica quantification, water activity and pH analyses were performed during maturation and curves were constructed. Observed values in the Baseline study were inserted in the mathematical "gamma concept" model that adjusted growth/inactivation parameters (μopt, δ1, δ2, α). Afterwards the parameters obtained in the Baseline study (μopt = 2,54558, δ1 = 1588,06, δ2 = 163299,72 e α= 0,02158) were applied in the validation of the model. Observed curves in Baseline study showed that S. enterica population increased 1.23 log cfu.g-1 in the first 21 hours and decreased 4.95 log cfu.g-1 after 920 hours of maturation. In the Validation study an increase of 0.54 log cfu.g-1 in the first 26 hours was observed followed by a 5.55 log cfu.g-1 inactivation after 1095,5 hours of maturation. Water activity value represented the threshold in the growth/inactivation interface; and bacterial inactivation started at water activity 0.951. Linear regression of predicted values compared to the observed values showed that 97.65% and 95% of the variation in the observed values could be explained by the predicted ones in the Baseline and Validation study, respectively. In conclusion, the applied model showed to be able to predict the behaviour of Salmonella enterica serovars during the maturation process of salami, and thus the model can be applied in planning of salami manufacture protocols.