Alternativas tecnológicas para el desarrollo de productos cárnicos emulsionados saludables

Abstract

El presente trabajo de Tesis está orientado a desarrollar estrategias de producción que permitan elaborar geles emulsionados cárnicos destinados a mejorar la salud del consumidor maximizando los atributos de calidad, de manera tal que puedan ser producidos y comercializados exitosamente por la industria alimentaria. Se desarrollaron y caracterizaron productos cárnicos emulsionados saludables como alternativas a las salchichas tradicionales disponibles en el mercado, mediante el empleo de carne magra vacuna. Para esto, se reemplazó parcialmente la fase lipídica por aceite de pescado para lograr un perfil de ácidos grasos saludable y un contenido lipídico del orden del 5%. Esta incorporación se logró pre-emulsificando el aceite en agua con distintos tipos de proteínas no cárnicas o hidrocoloides para mejorar su estabilidad. En una segunda etapa, y en base a los resultados anteriores, se selección una combinación de una proteína no cárnica y un hidrocoloide y se optimizaron los niveles de los mismos con el criterio de obtener un producto con parámetros de calidad similares a uno tradicional, con altos niveles de sal y grasa. Luego de la optimización, se almacenaron bajo vacío refrigerado y se evaluó su calidad fisicoquímica, microbiológica, y el efecto del agregado de distintos antioxidantes (tocoferoles y BHA) sobre la estabilidad lipídica. Asimismo, se buscó reducir el contenido de sodio del producto mediante un diseño de mezclas para lograr el reemplazo parcial de NaCl por KCl y fosfatos. Se caracterizaron los productos obtenidos evaluando parámetros fisicoquímicos, reológicos, térmicos, termoreológicos, microestructurales y sensoriales. Finalmente se realizó un segundo ensayo de almacenamiento para asegurar la calidad de los productos optimizados reducidos en sodio, evaluando el efecto del agregado de antioxidantes naturales. Este trabajo fue ordenado en capítulos: Capítulo 1: Correspondiente a la Introducción general, donde se describen aspectos vinculados a problemas relacionados con el consumo de productos cárnicos procesados. Se desarrollan temas relacionados con los embutidos cárnicos, su materia prima y los productos comerciales. Se abordan las dificultades tecnológicas y algunos antecedentes relacionados con la modificación de las formulaciones de dichos productos. Finalmente en la introducción se abordan aspectos básicos de reología. Capítulo 2: Corresponde a los objetivos generales y específicos de este trabajo de Tesis. Capítulo 3: En este capítulo se evaluó el efecto del agregado de 1% proteínas no cárnicas o hidrocoloides. Los controles consistieron en dos formulaciones sin aditivos, uno con 5% de grasa vacuna y otro con 5% de aceite de pescado. Se caracterizaron las propiedades fisicoquímicas de los productos obtenidos. Se determinó la composición de las diferentes formulaciones, rendimiento en cocción (RC), pérdidas por centrifugación (PC), análisis de perfil de textura (TPA), color mediante el espacio cromático CIELab. Se realizó un análisis de perfil de textura sobre cilindros tomados del centro de salchichas, evaluando dureza, elasticidad cohesividad, masticabilidad, adhesividad y resiliencia. A su vez se realizaron ensayos oscilatorios dinámicos, evaluándose para cada formulación el rango de viscoelasticidad lineal, para luego realizar barridos de frecuencia dentro del mismo. El comportamiento viscoelástico del sistema se modeló matemáticamente para predecir el espectro mecánico de relajación en el rango de viscoelasticidad lineal, la cual permitió estimar el valor del módulo plateau G0N que fue relacionado con la dureza. Finalmente se realizaron ensayos termoreológicos y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se vincularon los resultados obtenidos mediante estas dos metodologías. Se determinaron: la entalpía de congelamiento del agua, en la zona de -20 a 8°C, el agua no congelada porcentual para cada muestra, la entalpía de desnaturalización y las temperaturas de pico (TI y TII). Por último se vincularon los parámetros texturales, reológicos y calorimétricos. Capítulo 4: Con los resultados obtenidos y los reportados por bibliografía se seleccionaron los pares hidrocoloides-proteínas no cárnicas, obteniéndose geles con distintas relaciones entre los niveles de las macromoléculas, para algunos pares. Mediante ensayos de punción se observaron las mayores resistencias a la ruptura para la combinación carragenanos-proteínas de leche. Esta combinación fue entonces seleccionada para su incorporación en salchichas y su estudio mediante metodología de superficie de respuesta (MSR). Se utilizó un diseño central compuesto rotable con triplicados en el centro con los niveles de carragenanos y proteínas de leche como variables. Los productos fueron caracterizados mediante la determinación el RC, PC y TPA obteniendo las respectivas superficies de respuesta. Posteriormente se realizó una optimización multivariable para encontrar la formulación óptima, utilizando el criterio de “función objetivo”. Se calcularon las funciones conveniencia para cada una de las variables estudiadas, y posteriormente se calculó la media geométrica de los valores de conveniencia individuales, utilizando los valores de dureza y elasticidad correspondientes a un producto comercial como objetivo, minimizando las PC y maximizando el RC. Mediante la MSR se pudo encontrar una combinación óptima de carragenanos y proteínas de leche que permitió obtener un producto cárnico emulsionado con propiedades fisicoquímicas adecuadas. Capítulo 5: Consistió en la evaluación de la incorporación de antioxidantes naturales (tocoferoles) y/o artificiales (BHA) sobre la estabilidad a la oxidación (método TBARS). También se evaluó la incorporación de fitoesteroles de manera de lograr un 20% de la ingesta recomendada. Se realizaron ensayos de almacenamiento refrigerado bajo vacío en películas de baja permeabilidad gaseosa, monitoreando los principales parámetros de calidad (color, textura, pérdida de peso, oxidación lipídica, desarrollo microbiano, análisis sensorial) obteniendo valores aceptables para este tipo de productos. Sobre fases grasas extraídas de los productos (método de Folch) se determinó el perfil de ácidos grasos de los productos observándose pequeñas alteraciones en el perfil lipídico. Capítulo 6: Se estudió el remplazo parcial de sales de sodio por potasio y tripolifosfato empleando un diseño de mezclas. Se modelaron las respuestas, obteniendo las diferentes curvas de nivel para las propiedades fisicoquímicas, texturales y de calorimetría diferencial de barrido. A su vez se estudió el comportamiento termo-reológico. Se halló la formulación óptima reducida en sodio, la cual fue empleada para el análisis de su microestructura y analizar el efecto del reemplazo de sodio en la matriz. Además se cuantificaron los niveles de sodio en el producto y se realizó una evaluación sensorial de los productos, mostrando pocas diferencias y resultados aceptables por los consumidores. Capítulo 7: Consistió en la evaluación de la estabilidad lipídica, microbiológica y de calidad fisicoquímica y sensorial de la formulación con un contenido de sodio reducido durante su almacenamiento bajo vació a 4ºC estudiando el agregado de distintos niveles de tocoferoles. Sobre fases grasas extraídas de los productos (método de Folch) se determinó el perfil de ácidos grasos de los productos con un contenido de sodio reducido con y sin antioxidante para estudiar el efecto de la inclusión del mismo. Por último se encuadraron los productos obtenidos en las normas de información nutricional complementaria vigente. Capítulo 8: Comprende las conclusiones generales tomando en cuenta los resultados presentados en los capítulos anteriores. A su vez se indican los trabajos publicados que surgieron del desarrollo del trabajo de Tesis. Finalmente se lista la Bibliografía citada.