16 de diciembre de 2021 18:12 PM
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Manteniendo la humedad de los alimentos

La carne y las aves contienen aproximadamente un 70% de agua, por lo que es fundamental que los procesadores encuentren una manera de reducir la pérdida de agua durante la preparación.

Mejorar el contenido de humedad de la carne y las aves de corral, así como de sus contrapartes que no son animales, es uno de los pasos necesarios, aunque a menudo controvertidos, que se encuentran en la fabricación de alimentos. Los consumidores quieren que las proteínas sean jugosas y tiernas, pero no quieren pagar un alto precio por libra por un producto que contiene más de la mitad de algo disponible gratis del grifo.

La realidad es que la carne y las aves contienen de forma natural alrededor del 70% de agua, con variaciones debido al pienso, la especie y el corte de músculo. Durante la cocción, se puede perder hasta un 10% de esa agua; sin embargo, en la preparación de carnes y aves completamente cocidas, los procesadores generalmente emplean tecnologías para reducir la pérdida de agua. Con las alternativas, fresca y completamente cocida, el agua es la número 1. Se requieren ingredientes y tecnologías para mantener esa agua unida en el producto.

Los enfoques tradicionales para mejorar el contenido de humedad de las proteínas implican agregar ingredientes que ayuden a retener el agua. Las tecnologías de procesamiento también pueden ayudar y, a medida que avanzan las tecnologías celulares y basadas en plantas, se están explorando enfoques alternativos para mejorar la humedad.

Esto incluye el uso de nuevos ingredientes grasos, como los presentados en la New Food Conference, que forma parte de la parte educativa de Anuga 2021, una exposición mundial bienal de alimentos que se celebra del 11 al 13 de octubre en Colonia, Alemania. Aquí, por primera vez frente a una audiencia en vivo, MeaTech 3D, con sede en Israel, y su unidad de negocios Peace of Meat con sede en Bélgica, probaron su producto innovador: grasa de pollo cultivada. Elaborada a partir de células grasas de pollo, la biomasa se utilizó como ingrediente en albóndigas de origen vegetal para darle un sabor y suculencia deseables. MeaTech cree que estos productos híbridos que contienen grasas animales cultivadas reales combinadas con ingredientes de origen vegetal pueden ofrecer a los consumidores una experiencia más carnosa y húmeda que los productos cárnicos totalmente vegetales, lo que representa una mejora significativa en lo que existe actualmente en el mercado de la carne alternativa.

Pero esta tecnología está muy lejos de la escala comercial. Por ahora, los procesadores se están enfocando en las mejores prácticas para manipular la estructura de las proteínas para unir la humedad y mantener el producto seguro y delicioso.Ingredion smallerest.jpgUna forma de conservar la mayoría de los productos a base de plantas es combinarlos con nuevos ingredientes grasos. (Fuente: Ingredion) 

Todo sobre la estructura de las proteínas.

Las industrias de la carne y las aves de corral han confiado durante mucho tiempo en inyectar todo el músculo con una solución de salmuera que contiene cloruro de sodio y fosfatos de sodio. Los dos funcionan sinérgicamente a través de varios mecanismos para aumentar la capacidad de las proteínas de la carne para unirse al agua. Los fosfatos funcionan básicamente elevando el pH de la carne, lo que hace que las fibras de proteínas se desplieguen, abriendo la estructura de las proteínas. Una vez abiertos, los fosfatos y el agua se unen a las moléculas de proteínas.

“La sal provoca la despolimerización de la miosina, así como un cambio hacia abajo en el punto isoeléctrico de la proteína”, dijo Christina DeWitt, PhD, directora y profesora del Centro de Educación e Investigación de Productos del Mar de la Universidad Estatal de Oregon, Astoria, Oregon. “Los fosfatos de sodio disocian la acto-miosina enlace, aumentando aún más la solubilización y relajación de la estructura de la proteína, y aumenta el pH de la carne. Estos efectos se traducen en una capacidad significativamente mayor de la carne inyectada con sal / fosfato de sodio para retener el líquido inyectado durante el almacenamiento, exhibición y cocción ”.

Los fosfatos, que son ingredientes de origen natural obtenidos de la roca de fosfato extraída, son “generalmente reconocidos como seguros” (GRAS) por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. Los ingredientes de fosfato contienen el elemento fósforo combinado con cationes metálicos, como potasio y sodio. Son uno de los componentes básicos de toda la vida, y todas las células vivas, tanto vegetales como humanas, lo requieren. La mayoría de los fertilizantes incluyen fósforo, incluso los orgánicos certificados. Algunos fosfatos, aunque no los que se usan típicamente en carnes y aves, están incluidos en la lista del 5% de ingredientes no orgánicos permitidos en los alimentos orgánicos certificados.

Los procesadores se basan en una serie de fosfatos para diferentes funciones. La mayoría son moléculas lineales y contienen un solo fosfato (orto), dos fosfatos (piro) o tres o más fosfatos (poli). También hay metafosfatos, que se componen de varios fosfatos en una estructura en forma de anillo. Se diferencian en la solubilidad y su impacto en el pH del producto terminado, razón por la cual los procesadores a menudo usan mezclas de fosfatos para lograr atributos específicos del producto terminado.

El pH de los fosfatos puede oscilar entre aproximadamente 5 y más de 10, pero la mayoría tiene un pH neutro de 7 o superior. Los fosfatos neutros y ácidos pueden mejorar el color curado deseable. Cuanto más ácido es el fosfato, menor es su capacidad de retención de agua. Más fosfatos alcalinos elevarán el pH de la carne, lo que aumentará la capacidad de retención de agua del músculo.

La mayoría de los fosfatos se basan en sodio; por lo tanto, si la reducción del contenido de sodio es una preocupación, podría tener sentido optar por los fosfatos de potasio, cuando estén disponibles. Sin embargo, debido a que el potasio a menudo aporta notas amargas, puede haber un impacto en el sabor. Independientemente del tipo, los fosfatos tienden a autolimitarse, ya que demasiados afectan negativamente el sabor y la calidad. El USDA limita la cantidad de fosfato que se puede usar en carnes y aves a 8 oz por 100 libras de producto.

Los fosfatos están permitidos en productos deshuesados ​​y con hueso de todo el músculo. La aplicación de fosfatos para productos de músculos enteros es por inyección, vacío o marinado estático. Para sistemas molidos y triturados como salchichas, salchichas, mortadela y albóndigas, los fosfatos se aplican en forma seca o en solución.

Hay una variedad de otros ingredientes que mejoran la humedad en el mercado. El uso, incluidos los formularios y los niveles de adición, está regulado por el USDA. La carragenina, un extracto de algas marinas, es uno de esos aglutinantes de agua que se ha utilizado durante mucho tiempo en productos cárnicos completamente cocidos, sobre todo en el jamón y las aves de corral. Hay tres tipos de carragenina clasificados según la fuente de algas, lo que influye en su rendimiento. El carragenano kappa, por ejemplo, es la forma que se usa típicamente en el procesamiento de carne, ya que forma un gel fuerte y quebradizo que mejora la capacidad de corte, reduce la pérdida de cocción, disminuye la pérdida de purga y mejora la textura.

El carragenano, al igual que los almidones y algunas fibras, se clasifican como hidrocoloides y se les reconoce por su capacidad para unir agua. El almidón de patata, por ejemplo, tiene una temperatura de gelatinización baja y se hincha rápidamente. Esto, combinado con su sabor suave y color neutro, lo hace muy adaptable a aplicaciones de carne completamente cocida.

Se ha demostrado que el almidón de arroz céreo nativo mejora el rendimiento tanto en productos sin fosfato como sin fosfato. En un sistema sin fosfato para pollo, por ejemplo, el almidón de arroz aumentó el rendimiento siete puntos porcentuales más que el control. En un sistema que contiene fosfato, hubo un impacto aún mayor, hasta 18 puntos porcentuales sobre el control. Estos beneficios se deben a la estructura de la amilopectina y su relación con la amilosa en el almidón de arroz. La configuración asegura que haya una retrogradación muy baja, lo que permite mantener la retención de agua después de que las aves de corral hayan sido envasadas.

Los ingredientes de fibra cítrica son otra opción. Derivado de varias plantas de cítricos, el ingrediente contiene fibra soluble e insoluble, que contiene pectina natural intacta. Esto contribuye a sus elevadas propiedades emulsionantes y de unión al agua. Los grados finos están hechos para inyecciones, mientras que los ingredientes más gruesos son más adecuados para productos cárnicos molidos y triturados.

La mayoría de los ingredientes que mejoran la humedad son multifuncionales, por lo que no es una plataforma de desarrollo de productos única para todos. Conocer los objetivos de su producto final es fundamental para el éxito. Cuando agregue cualquier tipo de aglutinante de agua a las carnes y aves, es mejor comenzar con un nivel de uso bajo y luego aumentar lentamente la adición, según sea necesario, hasta el máximo permitido. Si los niveles son demasiado altos en un producto, puede desarrollar una textura suave y gomosa o incluso una superficie viscosa.AdobeStock_256076451 más pequeño (1) .jpgLa carragenina es un aglutinante de agua que se usa a menudo en carnes completamente cocidas, como el jamón y las aves.

Procesamiento no térmico

Además de trabajar con ingredientes, se debe considerar el proceso. En general, cuanto mayor sea el calor, mayor será el potencial de pérdida de humedad en casi todos los productos alimenticios. Sin embargo, el calor también es necesario para la seguridad alimentaria. Eso cambió cuando el procesamiento de alta presión (HPP) entró en la ecuación. La tecnología HPP ha sido el proceso de fabricación no térmica más adoptado en la industria alimentaria con una implementación actual en constante crecimiento, según Tomas Bolumar, PhD, jefe del Departamento de Seguridad y Calidad de la Carne, Tecnología de la Carne, Instituto Max Rubner, Kulmbach, Alemania, y autor principal de “Procesamiento de carne a alta presión: impactos moleculares y aplicaciones industriales”, que se publicó en la edición de enero de 2021 de Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety.

A menudo denominada tecnología de presión fría, la HPP es un método para conservar productos alimenticios envasados ​​utilizando una presión extremadamente alta. El proceso conduce a la eliminación de bacterias dañinas mientras se mantiene un mayor rendimiento de vitaminas, minerales y enzimas, y se conserva un sabor más fresco. El paquete también contiene humedad. La tecnología se puede utilizar en una variedad de productos alimenticios frescos, que incluyen carnes, aves y mariscos, para aumentar la vida útil sin conservantes. También es posible reducir el sodio, un conservante natural, en los productos cárnicos HPP, lo que permite las afirmaciones de reducción de sodio.

Bolumar y sus colegas revisaron la extensa investigación realizada en la última década sobre los impactos moleculares de HPP en microorganismos y componentes endógenos de la carne, como proteínas estructurales, actividades enzimáticas, química de la mioglobina y del color de la carne, y lípidos, todos los cuales impactan la textura, cambios de color y oxidativos en carnes y aves. También se ha explorado el uso de HPP para su uso en el ablandamiento de carnes y aves y para la formación de estructuras en la fabricación de carnes procesadas, todo lo cual incluye el manejo del contenido de humedad.

“El uso de HPP para alterar la funcionalidad durante el procesamiento de alimentos es interesante porque las modificaciones en las propiedades de los alimentos procesados ​​por HPP proceden de manera diferente a la del procesamiento con calor”, dijo Bolumar. “Las proteínas musculares son las más sensibles de todos los componentes alimentarios a la HPP. El ablandamiento de la carne por HPP depende del tiempo post mórtem en que se aplica HPP, el tipo de músculo y las condiciones de procesamiento de HPP, como el nivel de presión, la temperatura y, en menor medida, la duración del tratamiento.

“La estructura general a través de las moléculas de proteínas constituyentes individuales del músculo está muy ordenada pero es muy compleja”, dijo Bolumar. “A medida que la presión modifica las interacciones no covalentes de las proteínas, esto da como resultado cambios en las propiedades de las proteínas musculares”.

DeWitt dijo que las observaciones en los productos triturados sugieren la posibilidad de que la HPP se utilice como una forma de mejorar la funcionalidad de la sal, lo que posiblemente permita reducir el uso de ingredientes con alto contenido de sodio. Los hot dogs de res con bajo contenido de sal tuvieron pérdidas de cocción similares y características de textura mejoradas en comparación con los controles cuando se sometieron a 200 MPa durante dos minutos. La capacidad de retención de agua y la solubilidad de proteínas de los rollos de pavo reestructurados con sal al 0,5% aumentaron cuando se sometieron al mismo tratamiento HPP.

“Sin embargo, los productos de músculo entero son muy diferentes de los productos triturados en su carácter”, dijo DeWitt. “En lugar de una red de proteínas amorfas, existe la estructura ordenada de miofibras y capas de tejido conectivo”.

Los estudios han demostrado que la inyección de sal al 1,5% o 3% aumentó la sensibilidad y la capacidad de retención de agua de los jamones de músculo entero con HPP (500 MPa; 6 minutos) en comparación con los jamones sin sal. El músculo de lomo de res inyectado con 1% de sal y tratado con HPP (650 MPa; 10 minutos) tuvo menor humedad expresable que la carne cruda sin sal. 

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