Diseño y desarrollo de productos cárnicos magros adicionados con fuentes vegetales de elevado valor nutricional

Abstract

El rápido crecimiento de la población mundial asociado con el agotamiento de recursos hace necesario el incremento en la producción de alimentos fuente de proteínas para garantizar la seguridad alimentaria de manera que todos tengan acceso a una dieta equilibrada, pero además tomando medidas para mitigar el impacto ambiental ocasionado. Asimismo, desde hace algunos años, la industria alimentaria se encuentra atravesando un cambio de paradigma con relación al desarrollo y producción de nuevos alimentos, debido al incremento de la conciencia social por el medio ambiente, el bienestar animal y la salud, principales motivaciones de una tendencia creciente hacia el cambio de dietas ricas en carne a otras con un mayor aporte de vegetales, con el consenso de los organismos mundiales sobre sus beneficios asociados. Esto ha provocado la aparición de nuevos movimientos asociados al consumo de alimentos híbridos, aquellos que combinan carne e ingredientes vegetales. Este enfoque ofrece un producto final con los beneficios tanto de la carne como de la fuente vegetal adicionada. La sustitución parcial de carne a través de la mezcla con proteínas vegetales constituye en la actualidad una estrategia emergente utilizada para lograr productos con una menor proporción de carne pero respetando sus características. En este contexto las legumbres se presentan como una buena alternativa debido a sus atributos nutricionales, funcionales, los beneficios a la salud asociados a su consumo y a ser reconocidas como una opción sustentable. Las legumbres son definidas como semillas comestibles, secas, limpias, sanas y separadas de las vainas de plantas leguminosas, siendo utilizadas en nutrición humana y animal. Algunas de las más consumidas incluyen a garbanzos (Cicer arietinum), lentejas (Lens culinaris), porotos (Phaseolus vulgaris) y arvejas (Pisum sativum). Son fuentes reconocidas de proteínas, almidón, fibra, vitaminas y minerales, y compuestos bioactivos. Todo esto está relacionado con numerosos estudios que evidencian la relación existente entre el consumo de legumbres y beneficios en la salud cardiovascular, control de peso, salud gastrointestinal y diabetes, entre otras. En este contexto, el principal objetivo de la presente Tesis Doctoral fue desarrollar un alimento híbrido: hamburguesas de carne de cerdo magras con la incorporación de aceite de girasol alto oleico pre-emulsificado como fuente lipídica, y un reemplazo de entre un 10 y 44 % de carne de cerdo por harinas de legumbres y agua, destinados a brindar al consumidor un alimento con alto valor nutricional y adecuadas características de calidad. Para eso, en el Capítulo 1 se estudiaron las harinas de legumbres disponibles en el mercado. Se las caracterizó desde el punto de vista de la composición, sus propiedades físicas y funcionales. Para todas se encontraron buenas características nutricionales y funcionales, resultando potenciales ingredientes para el desarrollo del producto. A partir de estos resultados y mediante pruebas preliminares de laboratorio e información bibliográfica, en el Capítulo 2 se diseñaron formulaciones de hamburguesas de carne de cerdo incorporando harinas de legumbres en diferentes niveles y agua en diferentes proporciones. Partiendo de una formulación que incluía aceite de girasol alto oleico como fuente lipídica, de buen perfil de ácidos grasos, y sales en reducidas proporciones se elaboraron seis formulaciones en las que se variaron los niveles de harina (8 y 15 %) y las relaciones agua/harina adicionadas (1,25; 1,6 y 2 g/g). Se evaluaron sus principales atributos de calidad, incluyendo el sensorial, y se las comparó con diferentes tipos de controles. El reemplazo parcial de carne de cerdo por harinas comerciales de legumbres, en dos niveles y en tres relaciones agua/harina permitió obtener productos con adecuadas características fisicoquímicas así como parámetros de textura y color que, en algunas combinaciones, resultaron similares a los controles utilizados, resultando en productos con propiedades tecnológicas satisfactorias. Debido a que los ensayos con todas las harinas presentaron resultados adecuados para las variables analizadas, se optó por seguir adelante con una de las harinas de manera de profundizar el estudio del sistema. Dado que en Argentina el poroto representa cerca del 80 % del cultivo de legumbres, destacándose la región del NOA por el ser la principal zona de cultivo y por existir un continuo mejoramiento genético para mejorar sus características agronómicas, en el Capítulo 3 se estudiaron las características fisicoquímicas y funcionales de dos variedades de poroto Alubia, denominadas Cerrillos y Paloma, provistas por INTA-Salta. Los resultados indicaron que las harinas provenientes de ambas variedades de porotos resultaron similares en cuanto a su composición, caracterizándose por su alto contenido de fibra y proteínas, características fisicoquímicas, propiedades funcionales, térmicas, espectrales y microestructura. Por lo tanto, las harinas de porotos NOA agronómicamente mejorados presentaron un adecuado potencial como ingredientes funcionales en el desarrollo de hamburguesas híbridas. Entonces, a fin de obtener una formulación óptima, en el Capítulo 4 se utilizó la metodología de superficie de respuesta para hallar los niveles de cada variable (cantidad de harina y relación agua/harina) que optimizaran los principales parámetros de calidad (nivel de harina, rendimiento, parámetros de textura y color) a partir de los resultados obtenidos previamente para las hamburguesas elaboradas con harina de poroto comercial, empleando la función “deseabilidad”. Mediante elaboración de la formulación híbrida optimizada y la validación se comprobó que el procedimiento matemático elegido predijo adecuadamente los atributos de calidad estudiados. Se evaluó también el efecto de la incorporación de la harina de porotos sobre el comportamiento térmico y microestructura del sistema. Por último, en el Capítulo 5 se analizó el impacto de la incorporación de harina a la formulación cárnica a través de los cambios en la composición y valor calórico respecto a un producto sin agregado, así como sobre su estabilidad durante el almacenamiento congelado. Los productos cárnicos híbridos optimizados cocidos resultaron de similar aporte energético y de proteínas respecto al control, pero constituyendo una fuente de fibra dietética a la dieta. Asimismo, resultaron estables durante su almacenamiento congelado, presentando cambios menores en rendimiento, textura, color y oxidación lipídica. Se pudo concluir que las harinas de legumbres comerciales y las de porotos NOA agronómicamente mejoradas demostraron gran potencial como ingredientes para el desarrollo de alimentos debido a sus propiedades funcionales y a su destacable composición en macro y micronutrientes. Asimismo, fue posible desarrollar hamburguesas híbridas con el agregado de las diferentes harinas de legumbres y niveles en reemplazo parcial de carne de cerdo, obteniendo una formulación que optimizó sus parámetros de calidad y permitió lograr adecuadas características tecnológicas, nutricionales y estabilidad en el producto cárnico. Las nuevas tendencias plantean una oportunidad de posicionamiento para el mercado argentino de legumbres con innegable capacidad de responder a los nuevos escenarios. Mientras que los productos cárnicos híbridos se presentan como alternativas más sustentables y con una composición distintiva, que los posiciona como una de las principales tendencias en la industria alimentaria.