As bactérias láticas são usadas para assegurar a acidificação, com consequente redução do pH, e evitar a contaminação por patógenos e outros microrganismos indesejáveis que poderiam proliferar. Algumas culturas, em ação conjunta com os sais de cura (nitrato e nitrito de sódio), podem inibir o desenvolvimento de microrganismos indesejáveis, como o Staphylococcus aureus e coliformes, em embutidos cárneos fermentados. Geralmente, as bactérias láticas utilizadas como culturas starter pertencem aos gêneros Lactobacillus e Pediococcus. As espécies L. sakei e L. curvatus são os microrganismos psicrotróficos mais competitivos no ambiente.

 

As bactérias L. plantarum e Pediococcus spp. são mesófilos e, portanto, têm seu desenvolvimento favorecido em fermentação com temperatura controlada. O papel principal desenvolvido pela bactéria lática está relacionado com o metabolismo do carboidrato que resulta na acidificação da massa cárnea, com formação de ácidos orgânicos – geralmente o ácido lático – e consequente redução do pH. Com isso, este processo apresenta diversos efeitos positivos: (a) assegura a estabilidade higiênica do produto, (b) transmite características ácidas ao sabor, (c) causa coagulação das proteínas da carne (em pH de 5,3 a 5,2), reduzindo a capacidade de retenção de água, fato que, consequentemente, facilita a secagem e aumenta a consistência do produto, e (d) contribui para o desenvolvimento da cor vermelha desejável e característica em produtos curados, pelo favorecimento da reação do óxido nítrico com a mioglobina, formando o composto nitrosomioglobina.

​

Porém, usualmente, as bactérias láticas não apresentam ação proteoítica e lipoítica acentuada em produtos cárneos, embora certo grau de atividade das enzimas peptidase e lipase seja verificado em algumas linhagens. Estudos mostram que o crescimento de starter comercial composta por L. plantarum e P. pentosaceus não preveniu o desenvolvimento de altas contagens da microbiota não-starter em salame, fator que pode ser importante na determinação da qualidade microbiológica desse tipo de embutido cárneo fermentado. Este fato pode ser decorrente da baixa competitividade desses microrganismos.

​

Existem evidências de que o L. plantarum pode originar produtos com acidez excessiva, característica indesejável pelo mercado consumidor. Na própria carne, também podem estar presentes espécies de Lactobacillus heterofermentativos que produzem outros compostos além do ácido lático, tais como o ácido acético, o ácido fórmico e o gás carbônico. "O principal defeito causado pelo gás carbônico é a formação de cavidades no interior dos embutidos."

​

Os bolores e leveduras são adicionados principalmente para prevenir o crescimento de fungos produtores de micotoxinas, garantindo o aparecimento de bolores desejáveis na superfície, e também para acelerar e intensificar o desenvolvimento do flavor e estabilizar a cor nos embutidos fermentados. A contribuição para o aroma típico dos produtos fermentados baseia-se em seus metaólitos primáios e secundários, assim como nas enzimas lipases e proteinases. Em embutidos fermentados, o crescimento de bolores geralmente é espontâneo na superfície, sendo que os gêneros Penicillium e, em menor extensão, os Aspergillus são os mais comuns.

​

Também desempenham ação regulando a desidratação dificultando a penetração do oxiênio no embutido durante o processo de secagem, evitando assim, a ocorrência de um processo oxidativo indesejál. Neste grupo de microrganismos, destaca-se o Debaryomyces hansenii, espécie caracterizada por ser tolerante ao sal, com metabolismo fermentativo aeróbico e crescimento tanto na superfície quanto no interior dos embutidos cárneos. Bolores e leveduras apresentam pouco efeito na produção de compostos voláteis e, em grandes concentrações, podem formar quantidades consideráveis de ácidos, mascarando seus efeitos positivos.

​

Outros destaques deste grupo são os Penicillium nalgiovense e P. chrysogenum, que contribuem principalmente para a aparência, o flavor e a segurança dos produtos cárneos fermentados. Por terem metabolismo aeróbio, apresentam desenvolvimento restrito na superfície dos embutidos. No caso do P. nalgiovense, este tem se mostrado eficiente no controle de fungos filamentosos, naturalmente presentes em câmaras de maturação, apresentando desenvolvimento rápido e colonização quase completa das peças.

​

O micélio desses microrganismos pode penetrar no produto em diferentes profundidades. Dessa forma, a aplicação de espcies de bolores e leveduras selecionados contribui principalmente para a estabilização da cor e a formação de flavor por meio de sua atividade catalítica e lipolítica, respectivamente. Os bolores também metabolizam ácidos orgânicos resultantes da fermentação lática, por meio da qual, juntamente com a atividade da enzima deaminase, reduzem o nível de acidificação e o sabor picante. Já a incorporação de leveduras exerce efeitos de proteção contra a ação do oxigênio e da luz, tais como a descoloração e a rancificação, além de propiciar uma secagem mais uniforme. Kocuria e Staphylococcus são comercializadas como cultura starter; no entanto, este último é mais competitivo, principalmente devido à sua atividade metabólica em condições anaeróbias. As principais funções deste grupo envolvem a formação e a estabilização da cor e o desenvolvimento do aroma devido às suas atividades catalítica e nitrato redutora.

​

Alguns autores indicam que a atividade reduzida de nitrato e de microrganismos destes gêneros não permite uma previsão direta da taxa de formação de nitrosomioglobina, principal pigmento cárneo formado em produtos cárneos curados. Algumas espécies como o S. carnosus, por exemplo, são sensíveis a pH baixo, podendo ser inativadas no processo de fermentação dos embutidos.

​

Microrganismos da família Micrococcaceae também participam do desenvolvimento e da estabilização da cor vermelha pela atividade nitrato redutase, o que auxilia na formação de nitrosomioglobina. Estes podem contribuir para a formação do aroma por apresentarem enzimas proteolíticas e lipolíticas, formando peptídeos, aminoácidos e ácidos graxos, além de prevenir a oxidação lipídica devido à sua atividade catalítica.

​

As culturas starter devem ser selecionadas de acordo com as características específicas da formulação do produto e a tecnologia da fermentação, a fim de se obter um número limitado de linhagens que sejam competitivas o bastante para dominar o processo. A combinação mais apropriada de microrganismos na formulação de starter é de fundamental importância para se obterem produtos com a qualidade esperada. Além disso, a adequacção da cultura starter deve ser questionada antes da produção, uma vez que um determinado tipo de cultura pode não ser recomendado para todos os tipos de produtos. Para a seleção, as espécies de microrganismos usados como culturas starter devem ser “geralmente considerados como seguros” (GRAS), de acordo com a legislação de cada paíss, pois são considerados aditivos alimentares. Dentre as principais características das culturas, apontam-se: não devem ser patogênicas, tóxicas nem alergênicas; devem possuir fenótipo e genótipo estáveis; devem ser competitivas em condições típicas do processo (tolerância ao sal, nitrito, baixo pH e atividade de água, temperatura de processo) devem fornecer alguns benefícios tecnológicos (na acidificação, preservação, formação do flavor, garantia da qualidade), e ser identificáveis por métodos específicos. Espécies como o Bacillus subtilis e B. pumilis podem desempenhar um papel positivo no desenvolvimento da textura e de características sensoriais, como o flavor e o sabor, em embutidos cárneos fermentados, na medida em que apresentam atividade proteolítica e lipolítica, e capacidade de produzir ácido, contribuindo para o processo fermentativo. Embutidos fermentados com Staphylococcus xylosus mostraram ter um aroma mais pronunciado quando produzidos a baixas temperaturas (15 °C), correlacionando-se com a presença de etil ésteres, alcanos e com uma maior contagem desse microrganismo. Quando adicionados de nitrito, glicose, Pediococcus pentosaceus e fermentados em temperaturas mais altas (25 °C), os embutidos apresentaram um aroma mais ácido.

​

Os processos de proteólise e lipólise também podem ocorrer com a adição de S. xylosus com L. curvatus na fermentação de embutidos. As leveduras Debaryomyces spp. apresentaram um efeito importante na formação de compostos voláteis e de qualidade sensorial durante a maturação de embutidos secos fermentados através da inibição de produtos da oxidação lipídica e da formação de etil ésteres, que contribuem para o aroma característico desses embutidos. A adição de uma microbiota fermentativa favoreceu a manutenção do flavor e da cor e, controlou a ação de microrganismos naturalmente presentes na carne, em salames artesanais. Com a finalidade de melhorar e padronizar cada vez mais a produção dos embutidos cárneos fermentados pelo emprego de culturas starter, diversas pesquisas vêm sendo realizadas para acelerar o processo produtivo e aumentar a vida útil do produto, assim como empregar culturas funcionais (produtoras de bacteriocinas ou com propriedades probióticas) ou com o intuito de substituir aditivos sintéticos.

​

Assim sendo, pesquisas de novas linhagens e misturas de culturas starter para aplicação em embutidos cárneos fermentados estão sendo desenvolvidas. Pesquisas para acelerar o processo de secagem de embutidos cárneos fermentados tiveram início na década de 1990. A redução do tempo de secagem significa mais água retida no embutido, além de redução dos custos de produção e de capital investido, que são fatores econômicos importantes para produtos com alto valor agregado e que podem proporcionar um maior lucro e competitividade no mercado atual. Diferentes estratégias têm sido analisadas com esse propósito, o que inclui a secagem em temperatura mais elevada, a utilização de culturas starter geneticamente modificadas, assim como a adição de enzimas. Para evitar problemas referentes à segurança do produto com menor tempo de processo, também se podem utilizar culturas starter produtoras de bacteriocinas. Além disso, a produção acelerada e em larga escala requer a aplicação de técnicas para reforçar o flavor, sendo que o uso de temperatura entre 30 e 40 °C na fermentação constitui a abordagem mais simples para atingir esses objetivos. Porém, esta prática pode implicar riscos higiênicos, na medida que favorece o crescimento de microrganismos patogênicos e deteriorantes, que podem estar presentes na massa embutida quando não manipulada higienicamente. Para enfrentar esses riscos, podem-se utilizar enzimas ou combinações de culturas starter novas ou modificadas.

​

Outra estratégia consiste na redução do teor de água da carne crua, pela secagem por congelamento antes da fermentação, ou na redução da capacidade de retenção de água da massa, pela inclusão de carne suína pálida, macia e exudativa, universidades estudaram a adição de extrato de células livre de D. hansenii e L. sakei em embutidos secos fermentados com o objetivo de acelerar a produção de flavor neste produto e, consequentemente, acelerar o processo produtivo.

​

Os autores verificaram que os compostos voláteis formados derivaram da oxidação lipídica e da fermentação do carboidrato. As culturas starter funcionais são aquelas que oferecem funcionalidade adicional quando comparadas com as culturas clássicas e representam uma alternativa para melhorar e otimizar o processo de fermentação dos embutidos, obtendo produtos mais saborosos, seguros e saudáveis. Neste exemplo, incluem-se microrganismos que formam compostos do aroma, bacteriocinas ou outros antimicrobianos, como endopeptidases, reuterina e reutericiclina, contribuem, ainda, para o desenvolvimento da cor, apresentam características probióticas e não apresentam propriedades negativas, como a produção de aminas biogênicas e compostos tóxicos. Diversas bactérias láticas associadas a produtos cárneos fermentados são importantes produtoras naturais de bacteriocinas, peptídeos ou proteínas antimicrobianas que inibem o crescimento de microrganismos deteriorantes e patogênicos.

​

Tais bactérias podem proporcionar o consumo de embutidos cárneos mais naturais, através da substituição dos aditivos potencialmente tóxicos, e também auxiliar na extensão da vida útil desses produtos. Para o uso de linhagens com essas características, deve-se considerar que determinada linhagem se desenvolva adequadamente no produto, que seja competitiva e que não altere negativamente os atributos sensoriais característicos de cada produto. Entretanto, nem sempre é possível encontrar a melhor ação antimicrobiana na melhor cultura starter.

​

Culturas probióticas consistem em microrganismos vivos que quando ingeridos em quantidades suficientes trazem benefícios ao hospedeiro através da melhora da microbiota do trato gastrointestinal. Essas culturas, quando aplicadas em embutidos, devem ser resistentes ao processo fermentativo, competidoras e se desenvolver adequadamente para ter efeito positivo na promoção da saúde. Deve-se verificar também, se as propriedades sensoriais não são afetadas negativamente quando linhagens de origem não cárneas são utilizadas. Linhagens probióticas de Lactobacillus rhamnosus GG, LC-705 e E-97800 têm sido utilizadas para a produção de embutidos fermentados, sendo que a E-97800 apresentou um processo mais rápido de crescimento e, consequentemente, de acidificação no embutido. Porém, como a carne apresenta diferentes ambientes para o crescimento desses probióticos, mais pesquisas são necessarias para comprovar o efeito benéfico à saúde neste tipo de produto. Além disso, as linhagens devem tolerar as condições de processo, o que pode incluir a fermentação e a secagem, assim como o trato gastrointestinal do ser humano, ou seja, as evidências de seu efeito benéfico à saúde devem ser comprovadas.

​

Algumas culturas, como é o caso do Lactobacillus fermentum, têm sido aplicadas com o objetivo de formar nitrosomioglobina na massa cárnea, sem a adição dos sais de cura nitrito ou nitrato. A formação da cor rósea característica apresentou intensidade comparável aos embutidos curados com a adição de nitrito, sem efeitos negativos no flavor e na textura.

​

A combinação do microrganismo com a adição de baixo teor de nitrito pode assegurar a formação da cor no caso de variações na atividade do L. fermentum. No entanto, mais pesquisas devem ser realizadas para verificar a estabilidade oxidativa e a vida útil do ponto de vista microbiológico desses produtos sem a adição de nitrito.