@limentech

Universidad de Pamplona

ÁLVARO GÓNZALEZ JOVES Rector

JORGE ENRIQUE RUEDA PARADA Vicerrector de Investigaciones

PEDRO LEÓN PEÑARANDA LOZANO Vicerrector de Interacción Social

AMANDA LUCIA CHAPARRO GARCÍA Vicerrector Académico

OSCAR AUGUSTO FIALLO SOTO Decano Facultad Ingenierías y Arquitectura

LIDA YANETH MALDONADO MATEUS Directora Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos

LUZ ALBA CABALLERO PÉREZ Coordinadora Especialización en Protección de Alimentos

HENRY MORALES OCAMPO Director Departamento de Alimentos

1

ISSN: 1692-7125

Volumen 5 N°2 AÑO 2007

CONSEJO EDITORIAL COMITÉ EDITORIAL Lida Yaneth Maldonado Mateus, Msc. Universidad de Pamplona Lilia Socorro Calderón, Ph.D. Universidad de Pamplona Luz Alba Caballero P, Msc. Universidad de Pamplona Fanny Yolanda Albarracin, Msc Universidad de Pamplona

COMITÉ CIENTIFICO Yanine Yubisay Trujillo N., Ph.D. Universidad de Pamplona

Magda Ivonne Pinzón F., Ph. D. Universidad del Quindío

Daniel Durán O., Ph.D. Universidad de Pamplona

Alba Durango, Ph.D. Universidad de Córdoba

Victor Manuel Gelvez O., Ph.D. Universidad de Pamplona

Wilfrido Brinez, Ph.D. Universidad del Zulia

Marcos Xavier Sánchez Plata, Ph.D. Universidad de Texas

EDICIÓN GRAFICA Y DISEÑO PORTADA Javier Orlando Torres rICO

COORDINACIÓN E IMPRESIÓN Javier Orlando Torres Rico Editorial JAVA E.U. Nit: 807009580-9 [email protected]

TRADUCCION Nadine Kieff.

DERECHOS RESERVADOS DE AUTOR Los documentos de esta publicación pueden ser reproducidos total o parcialmente, siempre y cuando sean utilizados con fines académicos y se cite la fuente.

EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD Las opiniones expresadas en los artículos firmados son de los autores y no coinciden necesariamente con las de los editores y/o directores de la Revista @limentech. La Revista no se hace responsable por el contenido de los artículos publicados.

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Universidad de Pamplona

EDITORIAL En los últimos años la actividad investigativa de la Universidad de Pamplona a través de los institutos y grupos de investigación ha generado resultados a través de los proyectos de investigación dando soluciones reales a problemas que se presentan en la región debido, en gran proporción, a la elaboración de productos alimenticios con deficientes practicas artesanales, dichos resultados se han divulgado mediante los diferentes medios de comunicación que posee la institución para que el país conozca alternativas adecuadas a sus condiciones para el mejoramiento y estandarización de los procesos productivos. Estas nuevas tecnologías permitirán la producción limpia de productos agropecuarios, obtención de alimentos sanos libres de residuos tóxicos, organolépticamente aceptables y nutritivos, obtenidos mediante el uso del medio ambiente de una manera sustentable y sostenible. Lo sustentable y sostenible no debe verse como algo utópico sino por el contrario permitir a los investigadores de la ciencia y tecnología de los alimentos, visualizar el camino para plantearnos nuevas e innovadoras formas de producción sin olvidar lo natural y tradicional permitiéndole a las futuras generaciones una mejor calidad de vida. La revista @limentech ha publicado en sus últimos números resultados de investigaciones con aportes en el área de la calidad e inocuidad de los alimentos, manejo poscosecha, elaboración de productos prebióticos, alimentos funcionales entre otros. En este nuevo número presentamos, con gran satisfacción, los resultados de investigaciones realizadas no solo en la Universidad de Pamplona, sino en varias instituciones del país y de países extranjeros como Venezuela y Cuba. Agradecemos a los investigadores que han querido contribuir con su aporte al crecimiento de esta revista. Atentamente,

Lida Yaneth Maldonado Mateus Comité Editorial Revista @limentech

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ISSN: 1692-7125

Volumen 5 N°2 AÑO 2007

TABLA DE CONTENIDO 5

TEXTURA EN LA SUPERFICIE DE PRODUCTOS CÁRNICOS CRUDOS CURADOS. EFECTO DEL CONTENIDO DE AGUA, ACTIVIDAD DE AGUA, DISTINTOS NIVELES NaCl Y pH VENEZUELA

31

EVALUACIÓN SENSORIAL DE UN PRODUCTO TIPO SALAMI CON DIFERENTES SUSTITUCIONES DE LA GRASA DE CERDO POR ESTEARINA DE ACEITE CRUDO DE PALMA AFRICANA. COLOMBIA

37

COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE PULPAS DE FRUTAS TROPICALES: GUAYABA (Psidium guajava L), GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE (Calocarpum sapota Merr) Y NÍSPERO (Achras sapota L). COLOMBIA

45

ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO TIPO PATÉ UTILIZANDO COMO EXTENSOR HARINA DEL FRÍJOL ZARAGOZA (Phaseolus lunatus). COLOMBIA

49

EVALUACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS DE ESTERILIZACIÓN Y ADITIVOS EN LA CONSERVACIÓN DE LA SETA Pleurotus ostreatus. COLOMBIA

58

EFFECT OF THE MAGNETIC FIELD TREATMENT ON THE FUNCTIONAL PROPERTIES OF EGG WHITE ANALYZED BY RESPONSE SURFACE ANALYSIS

66

ELABORACIÓN DE ESPAGUETIS ENRIQUECIDOS CON HUEVO PARA AUMENTAR SU CONTENIDO PROTEICO EN GEORGETOWN, GUYANA. COLOMBIA

74

REVALORIZACION DE LA CACHAZA EN LA INDUSTRIA PANELERA DE LA PAZ (SANTANDER). COLOMBIA

83

CAMBIOS MICROESTRUCTURALES EN TAJADAS DE YUCA (Manihot esculenta Crantz) VARIEDAD MCOL 1522 POR DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

97

OPTIMIZACIÓN Y MEJORA EN EL PROCESO TECNOLÓGICO DE ALGUNOS QUESOS SEMIDUROS ELABORADOS EN CUBA

114

Publicaciones en ediciones anteriores.

116

Instrucciones para los autores.

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PEDRO LEÓN PEÑARANDA LOZANO Vicerrector de Interacción Social

AMANDA LUCIA CHAPARRO GARCÍA Vicerrector Académico

OSCAR AUGUSTO FIALLO SOTO Decano Facultad Ingenierías y Arquitectura

LIDA YANETH MALDONADO MATEUS Directora Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos

LUZ ALBA CABALLERO PÉREZ Coordinadora Especialización en Protección de Alimentos

HENRY MORALES OCAMPO Director Departamento de Alimentos

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Marcos Xavier Sánchez Plata, Ph.D. Universidad de Texas

EDICIÓN GRAFICA Y DISEÑO PORTADA Javier Orlando Torres rICO

COORDINACIÓN E IMPRESIÓN Javier Orlando Torres Rico Editorial JAVA E.U. Nit: 807009580-9 [email protected]

TRADUCCION Nadine Kieff.

DERECHOS RESERVADOS DE AUTOR Los documentos de esta publicación pueden ser reproducidos total o parcialmente, siempre y cuando sean utilizados con fines académicos y se cite la fuente.

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EDITORIAL En los últimos años la actividad investigativa de la Universidad de Pamplona a través de los institutos y grupos de investigación ha generado resultados a través de los proyectos de investigación dando soluciones reales a problemas que se presentan en la región debido, en gran proporción, a la elaboración de productos alimenticios con deficientes practicas artesanales, dichos resultados se han divulgado mediante los diferentes medios de comunicación que posee la institución para que el país conozca alternativas adecuadas a sus condiciones para el mejoramiento y estandarización de los procesos productivos. Estas nuevas tecnologías permitirán la producción limpia de productos agropecuarios, obtención de alimentos sanos libres de residuos tóxicos, organolépticamente aceptables y nutritivos, obtenidos mediante el uso del medio ambiente de una manera sustentable y sostenible. Lo sustentable y sostenible no debe verse como algo utópico sino por el contrario permitir a los investigadores de la ciencia y tecnología de los alimentos, visualizar el camino para plantearnos nuevas e innovadoras formas de producción sin olvidar lo natural y tradicional permitiéndole a las futuras generaciones una mejor calidad de vida. La revista @limentech ha publicado en sus últimos números resultados de investigaciones con aportes en el área de la calidad e inocuidad de los alimentos, manejo poscosecha, elaboración de productos prebióticos, alimentos funcionales entre otros. En este nuevo número presentamos, con gran satisfacción, los resultados de investigaciones realizadas no solo en la Universidad de Pamplona, sino en varias instituciones del país y de países extranjeros como Venezuela y Cuba. Agradecemos a los investigadores que han querido contribuir con su aporte al crecimiento de esta revista. Atentamente,

Lida Yaneth Maldonado Mateus Comité Editorial Revista @limentech

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TABLA DE CONTENIDO 5

TEXTURA EN LA SUPERFICIE DE PRODUCTOS CÁRNICOS CRUDOS CURADOS. EFECTO DEL CONTENIDO DE AGUA, ACTIVIDAD DE AGUA, DISTINTOS NIVELES NaCl Y pH VENEZUELA

31

EVALUACIÓN SENSORIAL DE UN PRODUCTO TIPO SALAMI CON DIFERENTES SUSTITUCIONES DE LA GRASA DE CERDO POR ESTEARINA DE ACEITE CRUDO DE PALMA AFRICANA. COLOMBIA

37

COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE PULPAS DE FRUTAS TROPICALES: GUAYABA (Psidium guajava L), GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE (Calocarpum sapota Merr) Y NÍSPERO (Achras sapota L). COLOMBIA

45

ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO TIPO PATÉ UTILIZANDO COMO EXTENSOR HARINA DEL FRÍJOL ZARAGOZA (Phaseolus lunatus). COLOMBIA

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EVALUACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS DE ESTERILIZACIÓN Y ADITIVOS EN LA CONSERVACIÓN DE LA SETA Pleurotus ostreatus. COLOMBIA

58

EFFECT OF THE MAGNETIC FIELD TREATMENT ON THE FUNCTIONAL PROPERTIES OF EGG WHITE ANALYZED BY RESPONSE SURFACE ANALYSIS

66

ELABORACIÓN DE ESPAGUETIS ENRIQUECIDOS CON HUEVO PARA AUMENTAR SU CONTENIDO PROTEICO EN GEORGETOWN, GUYANA. COLOMBIA

74

REVALORIZACION DE LA CACHAZA EN LA INDUSTRIA PANELERA DE LA PAZ (SANTANDER). COLOMBIA

83

CAMBIOS MICROESTRUCTURALES EN TAJADAS DE YUCA (Manihot esculenta Crantz) VARIEDAD MCOL 1522 POR DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

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OPTIMIZACIÓN Y MEJORA EN EL PROCESO TECNOLÓGICO DE ALGUNOS QUESOS SEMIDUROS ELABORADOS EN CUBA

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Publicaciones en ediciones anteriores.

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Instrucciones para los autores.

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TEXTURA EN LA SUPERFICIE DE PRODUCTOS CÁRNICOS CRUDOS CURADOS. EFECTO DEL CONTENIDO DE AGUA, ACTIVIDAD DE AGUA, DISTINTOS NIVELES NaCl Y pH TEXTURE OF THE SURFACE OF RAW CURED MEAT PRODUCTS AND THE EFFECT OF WATER CONTENT, AND LEVELS OF NaCl AND pH Ruiz Ramírez Jorge

RESUMEN El presente estudio tuvo como objetivo determinar la relación entre la actividad de agua (aw ), contenido de agua (X), contenido de NaCl, pH de la materia prima y la relación nitrógeno no proteico/nitrógeno total con los parámetros de textura instrumental en músculos de cerdo y en jamón curado. Para ello se realizaron cuatro experimentos, dos experimentos fueron preliminares y sirvieron para definir la metodología de los experimentos posteriores. La relación de X y de la aw con la dureza en jamón curado y lomo curado fue no lineal. La dureza aumentó a medida que disminuyó X y la aw . Por debajo de valores de X de 0,6 y aw de 0,7, la dureza del jamón curado aumentó de forma importante lo cual podría relacionarse con el fenómeno del encostrado. La relación de X y aw con la cohesividad y elasticidad fue lineal. La cohesividad y elasticidad del jamón curado, lomo curado y músculo curado disminuyeron a medida que disminuyó X y/o aw . La cantidad de NaCl añadida afectó significativamente la relación entre X y la dureza. Los músculos curados con mayor cantidad de NaCl añadido presentaron mayor dureza, cuando el pHSM24 < 5,7 pero no cuando el pHSM24 > 6,2. Por el contrario, en jamón curado no hubo efecto directo de la cantidad de NaCl sobre los parámetros de textura, pero sí sobre el índice de proteolisis. Los jamones curados con altos valores de índice de proteolisis presentaron menor dureza, mayor cohesividad y elasticidad que aquellos jamones curados con valores bajos de índice de proteolisis. La determinación continua del valor de X en la superficie del jamón y lomo curado puede permitir regular los parámetros de secado para mantener el valor de X en la superficie por encima del valor crítico y lograr con ello evitar el encostrado y mejorar la calidad del secado.

PALABRAS CLAVES Jamón curado; Lomo curado; Textura, Índice de proteolisis; Encostrado.

ABSTRACT The present study has as its objective to determine the relationship between the water activity (aw ), the water content (X), the NaCl content, the pH in the raw material and the nitrogen relationship - no proteic/nitrogen total with the parameters of instrumental texture on the pork muscles and cured ham. Four preliminary experiments were done; two were preliminary and Universidad del Zulia. Republica Bolivariana de Venezuela. [email protected]

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Volumen 5 N°2 AÑO 2007

served to define the methodology of the later experiments. The relation of X and of the aw with the hardness of cured ham and cured loin of pork was not lineal. The hardness increases as X and aw diminishes. Below the value of X of 0.6 and 0.7 of aw , the hardness of cured ham increased in an important way which could be related to the crust phenomenon. The relation of X and aw in so far as cohesiveness and elasticity was lineal. The cohesiveness and elasticity of cured ham, cured pork loin and cured muscle diminished as X and/or aw diminished. The quantity of NaCl added affected the relation significantly between X and the hardness. The cured muscle with a greater quantity of NaCl added presented greater hardness when the pH pHSM24 < 5,7 but not when the pH pHSM24 > 6,2. On the contrary with cured ham there was no direct effect of the quantity of NaCl on the parameters of texture but there were on the index of proteolysis. The cured hams with high value of the index of proteolysis presented less hardness, more cohesiveness and elasticity than those cured hams with low values of proteolysis index. The determination continues with the value of X on the surface of ham and cured pork loin could permit regular parameters of dryness to maintain the value of X on the surface over the critical value and achieve avoiding the crusting and improve the quality of the dryness.

KEY WORDS Hardness, Cohesiveness, Elasticity, Proteolysis index. INTRODUCCIÓN La textura es uno de los atributos sensoriales más importantes en el proceso de selección y consumo de los alimentos (Moskowitz y Jacobs, 1987; Szczesniak, 1968 y 2002; Szczesniak y Kleyn, 1963), y es uno de los criterios de calidad para la certificación del Jamón Serrano como Especialidad Tradicional Garantizada (ETG) (Fundación del Jamón Serrano, 1998). La textura en el jamón curado depende de la materia prima utilizada y del proceso tecnológico efectuado (Guerrero y col., 1999). En relación a las características de la materia prima, se han estudiado los efectos del origen genético (Oliver y col., 1994; Gou y col., 1995; Guerrero y col., 1996), del contenido y composición de la grasa (Parolari y col., 1988; Ruiz-Carrascal y col., 2000), del pH (Arnau y col., 1998; Guerrero y col., 1999; Tabilo y col., 1999; Magraner y col., 2003; García-Rey y col., 2004), del potencial proteolítico (Virgili y col., 1995; Parolari y col., 1994; Schivazappa y col., 2002) y de la condición sexual de los cerdos de donde proviene la materia prima (Bañon y col., 2002; Tabilo y col., 1999). Los efectos de los parámetros tecnológicos estudiados han sido: la temperatura (Arnau y col., 1997; Martín y col., 1998), la cantidad de sal añadida (Arnau, 1991; Arnau y col., 1998; GarcíaGarrido y col., 1999; Guerrero y col., 2000; García-Rey y col., 2004; Andrés y col., 2004), el tiempo de procesado (Monin y col., 1997; Buscailhon y col., 1994; Ruiz y col., 1998) y el contenido y la actividad de agua (Virgili y col., 1995; Monin y col., 1995; Gou y Comaposada, 2002). Los problemas de textura más importantes que se han descrito en jamón curado son la excesiva blandura y/o textura pastosa (Arnau, 1991; Arnau y col., 1998; Parolari y col., 1994; Virgili y col., 1995; García-Garrido y col., 2000; García-Rey y col., 2004) y el encostrado (Arnau, 1998; GarcíaGarrido y col., 1999; Flores, 2001). El encostrado puede definirse como una capa superficial mucho más dura que el resto del producto. De forma táctil se percibe que al dejar de presionar con los dedos la capa superficial, ésta no recupera, y si la presión es muy fuerte, incluso puede llegar a romperse. 6

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El encostrado está relacionado con un alto nivel de secado en la parte externa mientras que la parte interna permanece aún con un alto contenido de humedad. La difusión del agua desde las zonas internas no compensa la deshidratación de la superficie y como consecuencia ésta se endurece y forma la costra (Flores, 2001). Este defecto de calidad está contemplado en el apartado 4.1.2 (Índice de Secado) del pliego de condiciones de la ETG Jamón Serrano, en donde se indica que el gradiente de humedad entre la parte exterior y la central de la loncha no debe ser superior al 12%, y en el apartado 4.2.1 de Características Organolépticas donde se establece que la textura debe ser homogénea al corte y exteriormente no reseca (encostrado) (Fundación Jamón Serrano, 1998). A pesar de la importancia de este problema en los productos crudos curados como p.e: jamón curado, no se han encontrado estudios que describan los perfiles de contenido de agua y /o actividad de agua que presentan los productos al encostrarse. Además, en los estudios realizados sobre el efecto del contenido de NaCl y/o pH, es difícil separar el efecto del contenido de agua del efecto debido al contenido de NaCl o al pH. Por otro lado, determinar la relación de la actividad de agua y el contenido de agua con los parámetros de textura permitiría fijar los valores óptimos de actividad de agua y contenido de agua necesarios para obtener una textura adecuada. Asimismo, el desarrollo de un sistema de medida «on line» del contenido de agua de la superficie del producto, permitiría predecir la textura de la superficie y relacionarlo con problemas tales como el encostrado. Partiendo de estas premisas el objetivo del presente trabajo fue determinar la relación entre parámetros de composición (actividad de agua, contenido de agua, NaCl, pH materia prima, relación nitrógeno no proteico/nitrógeno total) y parámetros de textura instrumental en productos cárnicos crudos curados.

MATERIALES Y MÉTODOS En el presente estudio fueron realizados cuatro experimentos. Los experimentos 1 y 2 fueron preliminares y sirvieron para obtener un conocimiento más amplio de la relación existente entre el contenido de agua y/o actividad de agua con los parámetros de textura en jamón curado y en lomo curado. También sirvieron para definir la metodología a emplear y establecer el diseño experimental de los experimentos 3 y 4. En la Tabla 1 se esquematiza los experimentos realizados en el presente estudio. EXPERIMENTO 1 Se utilizaron muestras del músculo biceps femoris de seis jamones curados comerciales (P1P6) con un contenido de grasa intramuscular de 2,7 a 4,4%. Las muestras se prepararon en trozos de 3×1,5×1,5 cm, obteniéndose entre 10 y 30 muestras por jamón. Secado Las muestras fueron pesadas, etiquetadas y colocadas en recipientes herméticos de plástico que contenían una solución saturada de NaBr preparada con agua destilada (2:5 p/p) (Wolf, Spiess y Jung, 1985). La solución saturada de NaBr se mantuvo en una cámara a 15 ºC, en estas condiciones la humedad relativa en equilibrio con el aire del interior de los recipientes es del 60,68% (Greenspan, 1977). Las muestras correspondientes a cada jamón se secaron en el interior de los recipientes durante 7

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Análisis realizados

Proceso

Productos

Tabla 1. Esquema general de los experimentos realizados.

Experimento 1

Experimento 2

Experimento 3

Experimento 4

Jamones curados comerciales

Lomos curados (longissimus dorsi)

Músculos BF y SM curados durante 45 días

Jamones de 289 días de curación

- Obtención del BF - Preparación de muestras - Secado - Envasado

- Obtención de - Obtención de piezas BF y SM de - Secado de pieperniles zas - Salado - Loncheado - Preparación de - Envasado muestras - Secado de muestras - Envasado

-

- TPA - Contenido de agua - aw - pH - Contenido de NaCl - Contenido de grasa

- TPA - Contenido de agua - aw - pH - Contenido de NaCl - Contenido de grasa - Nitrógeno total

-

- TPA - Contenido de agua - pH - Contenido de NaCl - Contenido de grasa - Nitrógeno to-tal - NNP

Salado de perniles Reposo Secado Obtención de BF y SM - Preparación de muestras - Secado de muestras - Envasado TPA Contenido de agua pH Contenido de NaCl Contenido de grasa Nitrógeno total NNP

períodos distintos con el fin de obtener, para cada jamón, trozos con diferentes grados de secado. Posteriormente estos trozos fueron envasados indivi-dualmente (atmósfera de 70% N2) en bolsas de 20 µm de poliamida / 70 µm de polietileno: permeabilidad al oxígeno: 8 cm3/m 2/24h a 4 ºC/ 80% HR; permeabilidad al vapor de agua: 2,0 g /m 2/24h (SACOLIVA®) y almacenadas a 15 ºC durante un período mínimo de 14 días, con el fin de equilibrar el contenido de agua y de sal de las muestras. Análisis de textura Las muestras fueron cuidadosamente cortadas con un bisturí en forma de paralelepípedos de 10×10×10 mm y de 10×0,5×1,0 mm (largo×ancho×alto), este último caso, para las muestras más secas y así evitar la sobrecarga de la célula del texturómetro. Para estas últimas, el perfil de textura instrumental (TPA) (Bourne, 1978) se realizó por cuadruplicado. Al resto de muestras el TPA se realizó por duplicado. Para realizar el TPA se utilizó un analizador de textura modelo TA-XT2 (Stable Micro Systems, UK) a una velocidad de cruceta de 5 mm/s. Los paralelepípedos de jamón se comprimieron un 50% (en dirección perpendicular a la de las fibras musculares) y se determinaron los siguientes parámetros: dureza (kg), elasticidad (adimensional), cohesividad (adimensional) y masticabilidad (kg). Análisis de actividad de agua (aw) y contenido de agua (X) sobre las muestras utilizadas para analizar textura 8

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En cada muestra se determinó la aw utilizando un equipo Novasina AW y X (kg de agua/kg de materia seca) por secado en una estufa a 103±2 °C hasta peso constante (ISO 1442:1997). También se calculó el valor de Xdd (kg H2O/kg materia seca-kg de grasa intramuscular-kg de NaCl) y Xd (kg H2O/kg materia seca-kg de NaCl), utilizando para ello los contenidos de grasa y de NaCl sobre base seca determinados sobre el resto de músculo. Análisis fisicoquímicos sobre el resto de músculo Se determinó el contenido de agua según la norma ISO 1442 (1997). El pH fue medido con un pH-metro Xerolit® en una solución de muestra de biceps femoris previamente homogeneizada (15 g/135 mL de agua destilada). La cantidad de cloruro fue determinada por el método colorimétrico de Volhard (ISO 1841-1: 1996). Para ello, se pesaron aproximadamente 15 g de muestra y se introdujeron dentro de un Erlenmeyer con 150 mL de agua desionizada, la muestra se homogeneizó con un Ultra-Turrax (Thyristor Regler TR 50) a 13.500 rpm durante 30 segundos. A continuación la mezcla se introdujo en un baño a 80-100 ºC durante una hora. Después de atemperar se añadieron 5 mL de solución de Carrez I y 5 mL de Carrez II dejando la muestra en reposo durante 10 minutos y se filtró sobre papel Whatmann No. 52. A 10 mL del filtrado se le adicionaron 10 mL de una solución de nitrato de plata 0,1 N y, después de reposar 10 minutos, se valoró con sulfocianuro potásico 0,1 N en presencia de nitrobenceno y sulfato férrico amónico como indicador. El contenido de NaCl fue expresado en porcentaje sobre base seca. La grasa total se determinó según el método Soxhlet (ISO 1443, 1973) que consiste básicamente en una digestión de la muestra y posterior extracción en Soxhlet con hexano durante 6 horas, regulando la ebullición, de forma que se produzcan 15 sifonadas al menos en cada hora, con posterior determinación del porcentaje de grasa por gravimetría. El contenido de grasa fue expresado en porcentaje sobre base seca y en porcentaje sobre base seca desalada (MSNaCl). EXPERIMENTO 2 Se utilizaron 2 lomos curados elaborados a partir del músculo longissimus dorsi, al cual se le añadieron 30 g de NaCl, 0,2 g de NaNO 2, 0,2 g de KNO 3 y 2 g de pimienta por kg de lomo. Posteriormente se dejaron durante 8 días a 3±2 ºC, rotándose las piezas cada 3 días, luego fueron embutidos en tripas de colágeno y colocados en el secadero a 75-85% de (HR) y 10±1 ºC de temperatura durante 2 días para luego disminuir la HR a valores entre 70 y 80%, y subir la temperatura a 12±1 ºC, permaneciendo en estas condiciones hasta completar los 45 días. Posteriormente, se quitó la tripa de los lomos, se envasaron al vacío y se colocaron a 3±2 ºC por 2 meses para equilibrar el contenido de agua y sal. Secado A continuación cada lomo se dividió en 4 trozos iguales, dos trozos fueron asignados al tratamiento: Lomo Encostrado (LE), y los otros dos al control: Lomo No Encostrado (LNE), dando como resultado 8 trozos. Los cuatro del LE se colocaron en un túnel de secado (Figura 4) a 50±3% HR, temperatura de 15±2 ºC y una velocidad de aire de 0,2-0,3 m/s durante 8 días, tiempo en el cual se produjo el encostrado. Para lograr que esto sólo ocurriese en una de las superficies transversales del trozo, las demás superficies se recubrieron con plástico envolvente (Permeabilidad: 145 g H20/m 2/día a 25 ºC y 75% HR). Los trozos correspondientes al LNE se

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colocaron en un túnel de secado durante 8 días a 80±3% de HR, a 2±2 ºC, y a una velocidad del aire de 0,2-0,3 m/s. Luego cada uno de los trozos de los LNE y LE fue loncheado. Las lonchas fueron de unos 3 mm de grosor, procediéndose de la parte más externa hacia su interior, de esta manera se obtuvieron 6 lonchas por cada trozo. Posteriormente estas lonchas fueron envasadas individualmente (atmósfera de 99,8 ± 0,1% N2 y 0,1 ± 0,1% O2) y almacenadas a 1 ºC, durante un período mínimo de 18 días, con el fin de equilibrar la composición de la muestra y tratar de mantener una baja actividad enzimática proteolítica. Análisis de textura Para el análisis de la textura, las lonchas fueron cortadas en paralelepípedos de 10×10×3 mm (largo × ancho × altura), utilizando el centro de la loncha para el análisis, efectuándose tres réplicas por cada loncha. Antes de realizar el análisis las muestras fueron colocadas una hora a temperatura ambiente. Se utilizó un texturómetro MTS Alliance modelo RT/5 (SEM, España) con mayor capacidad en la célula de carga que el anteriormente utilizado, para evitar la sobrecarga que ocurría con el anterior texturómetro. Para lograr mayor seguridad en la célula de carga la velocidad de cruceta fue disminuida a 1 mm/s, se comprimieron un 50% y se le calcularon los mismos parámetros que en el experimento 1. Medida de la aw y de X de las lonchas La metodología empleada para la medida de la aw fue la misma del experimento 1, el contenido de agua se determinó mediante el método AOAC (1990). Análisis fisicoquímicos de los lomos El resto de muestra de cada pieza picada se utilizó para la caracterización fisicoquímica. Para ello fueron sacadas de la cámara donde se encontraban a 2±2 ºC y colocadas a temperatura ambiente por una hora. Los análisis realizados fueron los siguientes: el contenido de agua se determinó utilizando el método AOAC (1990). El procedimiento para la determinación de la concentración de NaCl se realizó mediante el método colorimétrico de Volhard (ISO 1841-1: 1996) modificado, ya que la valoración se realizó en un autoanalizador de flujo continuo segmentado TechniconTM AA-II bicanal para análisis de carnes y productos cárnicos (Berman, 1977). Se determinó el contenido en nitrógeno utilizando el método Kjeldahl (AOAC, 1990). Se pesaron aproximadamente 2,0 g de muestra picada y se introdujeron en un tubo Büchi con ácido sulfúrico 98% (20 mL) y un catalizador de sulfato potásico, sulfato de cobre y selenio. Las muestras fueron digeridas a 410 ºC durante un tiempo aproximado de 3 horas en un digestor (Digestor Büchi 425). El extracto obtenido se destiló (Destillation unit Büchi 315) tras la adición de NaOH 30%. El destilado se recogió en un Erlenmeyer donde previamente se había añadido 100 mL de ácido bórico al 4% y un indicador de color (0,2 mL de rojo de metilo y 0,1 mL de azul de metileno diluido en 100 mL en alcohol etílico). La cantidad de amoniaco formado se valoró con HCl 0,25 N. La cantidad de proteína se obtuvo multiplicando el valor del nitrógeno total por 6,25.

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El contenido de grasa intramuscular se determinó utilizando la misma metodología descrita en el experimento 1. DISEÑO EXPERIMENTAL DE LOS EXPERIMENTOS 3 Y 4 Se utilizaron 36 perniles, los de pH bajo fueron obtenidos en una sala de despiece comercial. Los de pH alto fueron obtenidos del descarte por pH en la fase de selección de perniles en una empresa de jamones curados, debido a la dificultad de encontrar este tipo de perniles.

El pH fue medido con un pH-metro con electrodo de penetración (Crison) en el músculo semimembranosus a las 24 h postmortem, de esta forma se obtuvieron 36 perniles con peso de 11±1 kg, 18 con pH = 5,7 y 18 con pH = 6,2. Luego, fueron divididos en 2 grupos. Un grupo de nueve perniles de pH = 5,7 se utilizaron para el procesado de los músculos con 45 días de curación (Experimento 3) y los otros nueve fueron utilizados para la elaboración de jamones de 289 días de curados (Experimento 4). Igual tratamiento tuvieron los perniles con pH = 6,2, nueve se usaron para el procesado de músculos curados y otros nueve para elaborar jamones curados. El diseño aplicado para ambos experimentos fue un factorial 3 (niveles de sal) × 2 (pH) para cada músculo (semimembranosus y biceps femoris). EXPERIMENTO 3 Para la obtención de los músculos curados los perniles fueron despiezados y se extrajeron los músculos biceps femoris y semimembranosus. Luego, se realizó un salado, frotando los músculos de forma manual con 0,05% de KNO 3 y 0,03% de NaNO 2, y dependiendo del tratamiento con 2, 5, u 8% de NaCl. Tras cubrir la parte magra de los músculos con la sal, éstos se envasaron individualmente al vacío en bolsas de poliamida y polietileno (SACOLIVA® permeabilidad: 2,6 g H20/m 2 /día a 3 ºC/ 85% HR) y se colocaron horizontalmente en bandejas en una cámara a 2±2 ºC. Al cabo de cinco días se repitió la operación de frotado anterior, con la sal añadida en el primer frotado que no había sido absorbida por el músculo. Los músculos se dejaron en las mismas condiciones anteriores de temperatura y envasado. Esta operación se realizó cada 5 días hasta haber transcurrido 45 días, tiempo que duró la salazón. Posteriormente fueron cortados en trozos de 40×20×20 mm, obteniéndose 9 trozos por cada músculo (18 perniles × 2 músculos × 9 muestras = 324 muestras). Cada trozo fue pesado en una balanza analítica de 0,01 mg de precisión (Mettler PE 300) y se enumeraron del 1 al 9, de esta manera cada número correspondería a un nivel de secado dentro de cada músculo. El resto de músculo fue picado y envasado en bolsas metálicas con carátula transparente (SACOLIVA® permeabilidad: < 1 mg H20/m 2/día, a 23 ºC/85% HR), y almacenado a 2±2 ºC para su posterior análisis físico-químicos. Secado Posteriormente los trozos fueron colocados en secaderos de 2 m 3, a 3±2 ºC, 57,5±2,5% de HR 11

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y a velocidad de aire de 1m/s. En estos secaderos permanecieron hasta alcanzar niveles de contenido de agua entre un 28,6 y un 56,7%. Para ello cada trozo era pesado periodicamente y extraído del secadero cuando había alcanzado el peso prefijado. Una vez alcanzado el nivel de secado deseado los trozos fueron envasados individualmente en las mismas condiciones que en el experimento 2 y almacenados a 1 ºC por un período mínimo de 30 días. Análisis de textura Para el análisis de la textura, los trozos envasados fueron sacados de la cámara donde se encontraban a 1 ºC y dejados a una temperatura ambiente durante una hora. Luego se desempacaron y fueron cortados cuidadosamente con un bisturí, en paralelepípedos de 10×10×10 mm, para ello se utilizó una plantilla (con esas medidas) que se colocó en el centro del trozo. Efectuándose tres replicas por cada paralelepípedo. El texturómetro, la velocidad de cruceta, el porcentaje de compresión y los parámetros calculados, fueron los mismos que en el experimento 2. Análisis del contenido de agua sobre las muestras de músculo curado utilizadas para analizar textura Se determinó el contenido de agua según AOAC (1990) y se calculó el valor de (X) y de (Xd) de la misma forma explicada en el experimento 1. Análisis fisicoquímicos sobre el resto de músculo curado El resto de muestra de cada músculo fue picado y utilizado para la caracterización fisicoquímica. El contenido de agua se determinó según AOAC (1990). El valor del pH se midió utilizando un pH-metro (Sharlau Science modelo 8424) con una sonda de penetración (Crison Ingold LoT406-M3-S7/25). Las mediciones se realizaron introduciendo la sonda 2-3 cm en el interior de la muestra, midiéndose el pH en tres puntos (dos laterales y uno central) de la muestra. El contenido en NNP se determinó utilizando el método de Kerese (1984): se pesaron aproximadamente 10 g de muestra y se introdujeron en un Erlenmeyer con 100 mL de agua desionizada. Posteriormente la muestra se homogeneizó con un Ultra-Turrax (Thyristor Regler TR 50) a 13.500 rpm durante 30 s y se agregaron 100 mL de ácido tricloracético al 10%. Se taparon los Erlenmeyers (papel parafilm) y se dejaron 24 horas a 2 ±2 ºC. Pasadas las 24 horas se filtró sobre papel Whatmann # 52, y se introdujeron 50 mL de la solución en un tubo Büchi, procediéndose a la digestión y a la destilación de manera idéntica a la utilizada para la determinación de NT del experimento 2. La valoración de amoniaco formado se realizó con HCl 0,1 N. El NT se determinó utilizando la misma metodología descrita en el experimento 1. Un índice de proteolisis fue determinado como el porcentaje de la relación existente entre NNP y NT (Ambanelli y col., 1968; Cantoni y col., 1972; Careri y col., 1993; Schivazappa y col., 2002). El contenido de grasa intramuscular se determinó utilizando la misma metodología descrita en el experimento 1. Mientras, que el contenido de NaCl se determinó utilizando la misma metodología descrita en el experimento 2.

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EXPERIMENTO 4 Procesado de jamón curado Para la fabricación de los jamones curados, los perniles fueron salados frotándolos de forma manual con 0,05% de KNO 3 y 0,03% de NaNO 2, y dependiendo del tratamiento con 2, 5, u 8% de NaCl. Tras cubrir la parte magra de las piezas con la sal, los perniles se envasaron individualmente al vacío en bolsas de poliamida y polietileno (SACOLIVA® permeabilidad: 2,6 g H20/m 2/ día a 23 ºC/ 85% HR) y se colocaron en bandejas en una cámara a 2±2 ºC, procedimiento similar al utilizado en el experimento 3. Al cabo de cinco días se repitió la operación de frotado anterior, con la sal añadida en el primer frotado que no había sido absorbida por el jamón. Los jamones se dejaron en las mismas condiciones anteriores de temperatura, y envasado. Esta operación se realizó cada 5 días hasta haber transcurrido 33 días, tiempo que duró el salado. Al finalizar esta fase de salado los jamones fueron lavados con agua fría y permanecieron colgados en secaderos (de 2m 3) con las siguientes condiciones 78±2% HR, 2±2 ºC y a una velocidad de aire de 0,09 m/s de ventilación continua. En estas condiciones permanecieron durante una semana, posteriormente se disminuyó la HR hasta 70-75% manteniéndose la misma temperatura y velocidad del aire por 2 meses (etapa de reposo). En la etapa de secado, los jamones permanecieron colgados en el secadero de manera que la parte magra de cada jamón estuviera encarada a la parte magra de otro jamón a una distancia aproximada de 2 cm, intentándose bloquear el posible efecto que pudiera tener la posición del jamón en el secadero. En este período, la HR se fue disminuyendo y la temperatura aumentando paulatinamente En diferentes puntos del proceso se realizó controles de la pérdida de peso. Los jamones fueron procesados de forma tradicional durante 289 días y con una merma final del 33±4%. Después los jamones fueron despiezados y se extrajeron los músculos biceps femoris y semimembranosus. Secado Posteriormente, los músculos fueron cortados en 9 trozos de 40×20×20 mm, (18 jamones × 2 músculos × 9 muestras = 324 muestras), y colocados en el secadero, permaneciendo allí hasta alcanzar niveles de contenido de agua entre un 22,4% y un 58,5%. El resto de muestra de cada músculo fue picada y envasada al vacío en bolsas metálicas (SACOLIVA® permeabilidad: < 1 mg H20/m 2/ día, a 23 ºC/85% HR) y almacenadas a 2±2 ºC hasta su posterior análisis fisicoquímico. Una vez alcanzado el nivel de secado deseado los trozos fueron envasados individualmente en las mismas condiciones que en el experimento 2 y almacenados a 1 ºC durante un período mínimo de 60 días. Análisis de textura Se realizó utilizando la misma metodología descrita en el experimento 3. Análisis del contenido de agua sobre las muestras de jamón curado utilizadas para analizar textura Se determinó X y Xd de la misma forma que en el experimento 3. 13

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Análisis fisicoquímicos sobre el resto de jamón curado Los análisis realizados fueron: contenido de agua, contenido de NaCl, pH, nitrógeno no proteico (NNP), nitrógeno total, grasa intramuscular y el índice de proteolisis. Para todos estos análisis se utilizó la misma metodología descrita en el experimento 3. En el presente Trabajo de Investigación todos los análisis se realizaron como mínimo por duplicado. ANÁLISIS ESTADÍSTICO Para los experimentos 2, 3 y 4 los datos fueron procesados usando un análisis de varianza, a través del procedimiento GLM del SAS (SAS, 1999). En el experimento 2 el modelo consideró como bloque los lomos y como efecto fijo los tratamientos (LE y LNE) y como variables dependientes aw , X y los parámetros del perfil de textura. También se realizó un análisis de componentes principales, sobre los parámetros de textura, X y aw , a través del procedimiento FACTOR del SAS. Para los datos fisicoquímicos de los músculos curados (Exp. 3) y de los jamones curados 289 días (Exp. 4) el modelo incluyó los efectos principales del pHSM, de los niveles de NaCl añadidos y del tipo de músculo y también sus interacciones. Las diferencias entre medias fueron contrastadas a través de la prueba de Duncan. También se realizó un análisis de regresión no lineal con el procedimiento NLIN del SAS, para describir la relación de X y/o aw con la dureza y un análisis de regresión lineal para la cohesividad y la elasticidad, en los experimentos 2, 3 y 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Relación de la actividad de agua y del contenido de agua con los parámetros de textura La dureza en los experimentos 1 y 2 aumentó a medida que disminuyó el contenido de agua (X) y/o la actividad de agua (aw ). La variable X fue la que mejor correlacionó con los parámetros de textura (Tabla 2). Por ello en los experimentos 3 y 4 la variable aw no fue considerada. La Figura 12 muestra la relación no lineal de X con la dureza. Esta relación quedó demostrada en el experimento 1 realizado en jamón curado y confirmada en los experimentos posteriores. Las muestras más secas muestran mayor dureza. Esto puede ser debido, en parte, al hecho que durante el secado de los productos cárnicos, éstos sufren un encogimiento proporcional a la pérdida de agua (Potter, 1986), incrementando el contenido de materia seca de la muestra usada en el análisis de textura. Además, Randall y Braztler (1970) establecen que durante el secado de la carne se promueve el contacto entre proteínas y se producen nuevas interacciones ayudando a incrementar la dureza. Stanley y Yada (1992) postulan que dentro de estas nuevas interacciones no covalentes que se forman, están las interacciones hidrófobas entre proteínas contráctiles musculares. Estas interacciones se forman como resultado de asociaciones del lado apolar de las cadenas peptídicas evitando el contacto con el agua. El número de grupos apolares, su grado de hidrofobicidad y su localización en la cadena, determinará la contribución de las interacciones hidrófobas a la dureza. La dureza en jamón curado aumentó poco al disminuir X de 1,3 a 0,6 y aw de 0,9 a 0,7; intervalo en el que existe una relación lineal. A valores de X = 0,6 y de aw < 0,70, la dureza del jamón curado aumentó de forma importante, lo cual podría relacionarse con el fenómeno del encostrado que se observa en ocasiones en el exterior del jamón curado. En la superficie, el agua se evapora y los solutos se depositan cuando el producto de las concentraciones de los iones disociados, elevados a los exponentes correspondientes, supera el valor del producto de solubilidad, como por ejemplo el Na2HPO4·7H2O (Arnau y col., 2003), o 14

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cuando la aw es inferior a la de la solución saturada, como por ejemplo en el NaCl, que cristaliza a aw < 0,75 (Lioutas y col., 1984). Al cristalizarse el NaCl, por un lado se forma una fase sólida que puede constituir un obstáculo a la difusión del agua y, por otro, aumentan las interacciones proteína- proteína, lo cual hace disminuir la difusión efectiva del agua (Gou y col., 2004). Este incremento sustancial de la dureza ocurrió a valores similares de X tanto en músculo curado como en jamón curado, pero a valores diferentes en lomo curado (Figura 1). Esto podría deberse a que existe un efecto del tipo de músculo a valores de X donde ocurre el incremento sustancial de la dureza y por ende del encostrado, pero también al hecho de que los ensayos realizados en lomo se hicieron con muestras de 3 mm de espesor, mientras que los de músculo y jamón curado tenían 10 mm de espesor. Las Figuras 2 y 3 muestran la relación lineal de X con la cohesividad y la elasticidad en los experimentos realizados.

Dureza (kg)

A medida que X disminuía también lo hacía la cohesividad y la elasticidad en estos productos cárnicos. Las muestras de músculo biceps femoris de jamones madurados durante 12 meses, utilizadas en el experimento 1, muestran los más altos valores de cohesividad y de elasticidad; seguidos por los lomos curados (Experimento 2) y después por los jamones de 289 días de curación (Experimento 4), siendo los músculos curados durante 45 días (Experimento 3) los que presentaron los valores más bajos de cohesividad y de elasticidad.

Contenido de agua (X = kg H2O / kg MS) Figura 1. Relación entre X (kg agua/kg materia seca) y la variable dureza.

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Tabla 2. Modelos matemáticos Y=1/(a+bX+cX2) para dureza y masticabilidad y Y=a+bX para cohesividad en lomos curados. Modelo con aw Y

a

b

c

D u r e z a ( k g)

3,1551

-8 , 0 9 4 2

5,1993

M a s t i c a b i l i d a d (k g )

26,581

-6 4 , 9 5 7

39,7691

Cohesividad

0,3944

1,0044

-

D u r e z a ( k g)

0,0062

-0 , 0 2 8 3

0, 0897

M a s t i c a b i l i d a d (k g )

-0,0888

-0 , 2 8 1 9

0,0936

Cohesividad

0,3806

0,1116

-

RMSE

P

0,89

7,29

0,0001

0,78

2,13

0,0001

0,33

0,04

0,0001

0,96

4,41

0,0001

0,90

1,45

0,0001

0,46

0,04

0,0001

R

2

Modelo con X

Cohesividad

aw, actividad de agua; X, contenido de agua (X, kg de H20/kg de materia seca). a, b y c = parámetros del modelo. R2 = coeficiente de determinación. RMSE = desviación estándar residual.

X (kg de H2O/kg MS) Figura 2. Relación entre X y la variable cohesividad.

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X (kg H2O/kg MS) Figura 3. Relación entre X y la variable elasticidad

Las diferencias encontradas en cohesividad y elasticidad entre los productos pueden deberse entre otros factores al grado de proteolisis. Así tenemos que los músculos curados presentaron valores más bajos de índice de proteolisis que los jamones curados madurados durante 289 días. En los experimentos 1 y 2 no se determinó el índice de proteolisis. Sin embargo, la maduración de los jamones utilizados en el Experimento 1 fue de 12 meses, lo que hace suponer un mayor índice de proteolisis. Además, en estas muestras el TPA fue realizado a una velocidad de cruceta de 5 mm/s, a diferencia de los otros experimentos donde la velocidad de cruceta utilizada fue de 1 mm/s. A mayor velocidad de cruceta, menor es el tiempo en que la muestra se encuentra presionada y por tanto mayor es su recuperación, obteniendo valores más altos de cohesividad y de elasticidad. Con respecto a los lomos curados (Experimento 2) las muestras fueron de 3 mm de grosor, mientras que los músculos y jamones curados tenían 10 mm de espesor. Modelos matemáticos Los resultados obtenidos en el Experimento 2 sirvieron para desarrollar un modelo matemático empírico capaz de predecir la dureza en función de X. La ecuación fue Y = 1/a + b·X + c·X2. Para las variables cohesividad y elasticidad se aplicó un modelo lineal Y = a+bx. Conocer el valor de X en la superficie de jamón curado, lomo curado y músculo curado durante 45 días permitiría estimar su valor de dureza, cohesividad y elasticidad. 17

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Los valores de X pueden obtenerse a partir de modelos difusivos (Gou y col., 2003) y/o métodos analíticos (Mishiro y col., 1995), que podrían aplicarse «on-line» y ser útiles para estimar y controlar estos parámetros de textura y evitar el encostrado. Los parámetros del proceso de secado pueden ser utilizados para mantener el valor de X en la superficie por encima del valor crítico de 0,6 para jamón curado (Experimento 1) y de 0,8 para lomo curado (Experimento 2). Una vez determinada la relación existente entre X y los parámetros de textura, y de haber establecido los modelos matemáticos a utilizar, se procedió a medir el efecto del pHSM24 y del contenido de NaCl añadido sobre la relación entre X y los parámetros de textura en músculo curado (Experimento 3) y en jamón curado (Experimento 4). Efecto músculo y pHSM24 sobre la relación entre el contenido de agua y los parámetros de textura. No hubo efecto significativo (P > 0,05) del tipo de músculo (semimembranosus versus biceps femoris) sobre la relación entre X y los parámetros de textura en músculo curado durante 45 días (Figura 4). No obstante, el músculo biceps femoris tendió a presentar una ligera mayor dureza que el músculo semimembranosus. Resultado que concuerda con el hallado por Monin y col. (1997) quienes encontraron en músculos frescos de cerdo una mayor dureza en biceps femoris que en semimembranosus. Por el contrario, en jamón curado, el músculo semimembranosus presentó mayor dureza que el biceps femoris a valores de X 0,7. Sin embargo, en el presente estudio, no hubo suficiente cantidad de muestras de músculo semimembranosus con valores de X por encima de 0,7 para determinar con precisión la diferencia entre ambos músculos a X > 0,7. La Figura 5 muestra el efecto del pHSM24 sobre la relación entre X y la dureza en músculo curado y en jamón curado. Las muestras provenientes de músculo curado con pHSM24 < 5,7 tendieron a ser más duras que aquellas muestras de músculo curado con pHSM24 > 6,2. En el músculo semimembranosus de jamón curado la tendencia fue inversa. Las muestras de semimembranosus con pHSM24 < 5,7 fueron más blandas que las provenientes de pHSM24 > 6,2. Tabilo y col. (1999) encontraron que los jamones curados con pH2h>5,8 y pHSM246,0. Estas tendencias sugieren que para músculos frescos o productos cárnicos curados por períodos cortos, un pHSM24 > 6,2 se asocia con menor dureza, debido quizás a un efecto del pH sobre las proteínas de la carne y/o a una mayor actividad de las calpaínas (Yu y Lee, 1986) que son

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activas por varias semanas (Koohmaraie, 1996) y son detectadas durante los primeros estadíos del proceso de elaboración del jamón curado (Sárraga y col., 1993). Por el contrario, en jamones curados, un pHSM24 < 5,7 se asocia a menor dureza, debido quizás a que un pH bajo favorece la actividad de las catepsinas (O’Halloran y col., 1997) y éstas se mantienen activas durante todo el proceso (Parreño y col., 1994; Sárraga y col., 1993; Toldrá y Etherington, 1988). El pHSM24 afectó de manera significativa (P < 0,05) la relación entre X y la cohesividad y la elasticidad de los músculos curados (Figura 6). Las muestras con pHSM24 < 5,7 presentaron mayor cohesividad y elasticidad que aquellas con pHSM >6,2, a valores de X superiores de 0,7. No obstante, por debajo de este valor de X las diferencias desaparecieron. En jamón curado no hubo efecto significativo (P > 0,05) del pHSM24 sobre la relación entre X y la cohesividad y la elasticidad. Sin embargo, hubo una tendencia en el músculo semimembranosus con pHSM24 < 5,7 a presentar mayor cohesividad y elasticidad que aquellos con pHSM24 > 6,2 a valores de X > 0,6. A un pH bajo las proteínas musculares están más cerca de su punto isoeléctrico, lo que provoca un incremento de los enlaces intermoleculares entre los grupos cargados positiva y negativamente (Hamm, 1986). Este aumento de los enlaces podría ser una de las causas de la mayor cohesividad de los músculos curados y del semimembranosus de jamón curado con pHSM24 < 5,7. Efecto de la cantidad de NaCl añadida sobre la relación entre contenido de agua y los parámetros de textura La Figura 7 muestra el efecto de la cantidad de NaCl añadida sobre la relación entre X y la dureza en muestras de músculos curados según el pHSM24. La dureza aumentó al aumentar la cantidad de NaCl añadida, sobretodo en las muestras provenientes de perniles con pHSM24 < 5,7. Esto quizás sea debido a que cuando se incrementa el contenido de NaCl, ocurre una mayor compactación de la estructura miofibrilar (Shomer y col., 1987) y un mayor efecto inhibitorio sobre la actividad de las calpaínas (Geesink y col., 1999; 2000), que permanecen activas durante varias semanas (Koohmaraie, 1996). Las muestras de músculos curados con pHSM24 < 5,7 y un 8% de NaCl añadido (20,26% NaCl en base seca en producto final) mostraron mayor dureza que aquellas muestras con el mismo pHSM pero con 2% de NaCl añadido (7,31% NaCl en base seca en producto final) y no se diferenciaron estadísticamente (P > 0,05) de aquellas con 5% de NaCl añadido (15,41% NaCl en base seca en producto final). Estos resultados son similares a aquellos obtenidos por Arnau y col. (1997; 1998), quienes no encontraron diferencias en dureza evaluada sensorialmente en jamón curado con contenidos de NaCl en base seca de 16,5% versus 19,5 y 18,9 versus 24,8% respectivamente. Mientras que en las muestras provenientes de músculo curado con pHSM > 6,2 no hubo efecto significativo (P > 0,05) de la cantidad de NaCl añadida sobre la dureza, tan sólo se observaron tendencias. Esto quizás podría ser debido a la mayor actividad de las calpaínas a pH elevado (Yu y Lee, 1986), que podrían haber actuado antes de que su actividad se viera frenada por efecto del NaCl. 19

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Jamón curado durante 289 días

Músculo curado durante 45 días

Figura 4. Relación entre X (kg H2O/kg MS) y los parámetros de textura en los músculos semimembranosus y biceps femoris de jamón curado y músculo curado.

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Figura 5. Relación entre X (kg de H2O/kg de MS) y dureza predicha, según el pHSM24, (a) músculo curado, (b) jamón curado.

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Figura 6. Relación entre X (kg de H2O/kg MS) y la cohesividad y la elasticidad predicha según pHSM24 en (a) músculo curado, (b) jamón curado.

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Figura 7. Relación entre X (kg de H2O/kg MS) y dureza predicha según la interacción pHSM24 y el contenido de NaCl expresado sobre base seca en músculo curado.

En ambos grupos de pHSM24, cuando X disminuyó por debajo de 0,6 las diferencias en dureza entre los músculos con diferentes cantidades de NaCl añadidas fueron muy bajas, quizás porque a valores de X por debajo de 0,6, la dureza está más influenciada por el contenido de agua que por el contenido de NaCl o por el pH. La cantidad de NaCl añadida afectó significativamente (P < 0,05) la relación entre X y la cohesividad y la elasticidad de los músculos curados. A mayor cantidad de NaCl añadido mayor fue la cohesividad y la elasticidad. No obstante, este efecto dependió del pHSM24, siendo más evidente en aquellas muestras de músculo curado con pHSM24 > 6,2 (Figura 8). En los jamones curados no hubo efecto directo de la cantidad de NaCl añadida sobre la dureza. Debido quizás a que el jamón curado es un sistema donde la sal difunde a lo largo del proceso. Así tenemos, que el contenido de NaCl en base seca al final del proceso es mayor en el músculo biceps femoris (16,1%) que en semimembranosus (9,9%) (Tabla 3). Resultados que concuerdan con los reportados por Arnau y col. (1995) y Monin y col. (1997). Pero al principio del proceso el músculo que tiene mayor cantidad de NaCl es el semimembranosus (Arnau, 1995; Virgili y col., 1995a; Monin y col., 1997). La combinación de una mayor cantidad de NaCl y el hecho de que el músculo semimembranosus sea un músculo externo y, por tanto, más seco, provocaría una disminución de su actividad enzimática mucho antes que en el biceps femoris, independientemente de la cantidad de NaCl que presente al final del proceso. Estas podrían ser las razones del mayor índice de proteolisis encontrado en músculo biceps femoris (Tabla 3), resultado que concuerda con el encontrado por García-Garrido y col. (2000).

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Figura 8. Relación entre X (kg de H2O/kg MS) y la cohesividad y la elasticidad predicha según la interacción pHSM24 y el contenido de NaCl expresado sobre base seca en músculo curado.

Además, el efecto del nivel de NaCl sobre el índice de proteolisis, en el proceso utilizado en el presente estudio, fue relativamente pequeño, en concordancia con el efecto no significativo del contenido de NaCl sobre la pastosidad y el aspecto brillante en la evaluación sensorial encontrado por Arnau y col. (1997). Efecto del contenido de grasa intramuscular y del índice de proteolisis sobre la relación entre X y los parámetros de textura El efecto de la cantidad de NaCl añadida sobre la relación entre X y los parámetros de textura en jamón curado, indujo a considerar otras variables en el modelo que explicasen las diferencias en dureza entre los músculos semimembranosus y biceps femoris de jamón curado.

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Tabla 3. Medias (±D.E) de la composición físico-química de músculos biceps femoris y semimembranosus de jamón curado al final del proceso pH SM24 Componentes

< 5,7

Cantidad de NaCl añadida > 6,2

2%

5% a

8% 1,2±0,3

b

BF

SM a

0,9±0,1 b

1,9±0,1 a

1,0±0,2 b

X

1,2±0,4

1,2±0,4

1,3±0,5

Xd

1,5±0,5

1,4±0,4

1,5±0,6

1,5±0,5

1,4±0,4

Proteína (%) y

86,3±3,8

85,9±3,1

85,4±3,9

85,8±2,8

87,0±3,7

84,0±3,3 b 88,0±2,3 a

GI (%) y

12,3±3,4

11,7±4,0

12,4±4,1

12,2±3,1

11,5±3,9

14,2±3,8 a

9,9±1,6 b

*NaCl (%)

13,4±5,3 a 12,7±4,7 b

14,6±3,5 b

16,4±4,0 a

16,1±4,4 a

9,9±3,3 b

100·(NNP/NT)

24,2±4,2 a 19,6±4,7 b 23,3±6,0 a 21,4±4,4 a,b

20,9±4,4 b

25,4±3,4 a 18,3±3,4 b

8,0±2,6 c

1,2±0,3

a,b

Músculo

1,6±0,1

Medias con diferentes letras en la misma fila (dentro de cada variable) son diferentes significativamente (P 6,2 en la elaboración de jamones curados provoca menor índice de proteolisis, cohesividad y elasticidad, y mayor dureza en el músculo semimembranosus, haciéndolos más propensos a encostrarse. La reducción del nivel de NaCl añadido en la elaboración del jamón curado, especialmente en perniles con pHSM24 < 5,7, provoca un mayor índice de proteolisis en el producto final. Las diferencias de textura entre los músculos semimembranosus y biceps femoris en jamón curado, no se observan en músculos curados de forma individual, lo que apunta a que se deben en gran medida a los gradientes de contenido de agua y de NaCl que presenta el jamón durante el proceso de elaboración. Los jamones curados con mayor índice de proteolisis en superficie presentan menor tendencia al encostrado. El pH y el índice de proteolisis afectan a la dureza, cohesividad y elasticidad a valores de contenidos de agua entre 0,29 y 1,41 kg de agua/kg de materia seca, los cuales se alcanzan habitualmente en la superficie de los jamones durante el proceso. Sin embargo, el parámetro más influyente sobre la dureza es el contenido de agua. Por tanto, la medida «on-line» del contenido de agua de la superficie podría ser usada como un nuevo parámetro del sistema de control del proceso para prevenir el encostrado y mejorar la calidad del producto.

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EVALUACIÓN SENSORIAL DE UN PRODUCTO TIPO SALAMI CON DIFERENTES SUSTITUCIONES DE LA GRASA DE CERDO POR ESTEARINA DE ACEITE CRUDO DE PALMA AFRICANA TASTE EVALUATION OF A TYPE OF SALAMI WITH DIFFERENT PORK FAT SUBSTITUTES USING RAW OIL FROM THE AFRICAN PALM TREE Velázquez Martínez Jose Rodolfo

Reyes Martínez M. Aparicio Trápala M. A.

RESUMEN Una alternativa para mejorar la calidad nutricional de los productos cárnicos es sustituir la grasa animal con alto contenido de grasas saturadas por grasa vegetal. La estearina del aceite crudo de palma africana es una opción, ya que cuenta con un balance adecuado de ácidos grasos saturados e insaturados, además de considerables cantidades de vitamina A y E, por otro lado es importante que los productos nuevos que ofrecen beneficios a la salud que además de nutritivos y saludables deben ser aceptados por el consumidor. Se elaboró un producto al cual se le sustituye la grasa de cerdo por estearina de aceite crudo palma y se evaluó su aceptación por consumidores potenciales. La estearina del aceite crudo se obtuvo por medio de “fraccionamiento seco” y se le determino el perfil de ácidos grasos. Se sustituyó la grasa de cerdo por esterina en un 25, 50 y 100%, y se les aplicó una prueba de aceptación, evaluando los atributos color, sabor, dureza, jugosidad y aceptación global. Se obtuvo un rendimiento alrededor de 61 39% de estearina de aceite crudo de palma y se observó un balance de en los ácidos grasos que componen la estearina. Los atributos evaluados tuvieron valores de aceptación por encima de la media (valor de 5 en la escala) y como era de esperarse la sustitución al 100%, obtuvo los valores de aceptación mas bajos, por otra parte las formulaciones con sustitución del 25 y 50% fueron evaluadas entre me gusta poco y me gusta moderadamente, mientras que el testigo fue evaluado con una aceptación global entre me gusta moderadamente y me gusta mucho.

PALABRAS CLAVE Funcional, antioxidantes, fraccionamiento, aceptación y cárnico

ABSTRACT An alternative to improve the nutritional quality of meat products is to substitute animal fat with high content of saturated fat for vegetable oil ; the raw oil from the African Palm tree is an option because of its content of fatty acids - saturated and unsaturated fats. Besides, there is considerable content of Vitamin A and E offering benefits for the health being nutritious and

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco – División Académica de Ciencias Agropecuarias, Carretera Villahermosa-Teapa, Km 25, Vhsa., Tabasco. [email protected]

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accepted by the consumer. A product was elaborated substituting the pork fat for the raw oil from the African Palm (Estearina) in 25, 50 and 100%. The Estearina was obtained through ‘dry fractioning’ in order to determine the profile of fatty acids A taste test was applied to consumers for the evaluation of color, taste, juiciness, and an all-over acceptance. The test obtained an acceptance of ‘I like it very much’, and I like it’. The utility gotten was between 61,39% of Estearina with a balance of the fatty acids.

KEY WORDS Functional, Antioxydants, Fractioning, Acceptance, Meats. INTRODUCCIÓN La palma africana (Elaeis guineensis) es un cultivo de reciente introducción en nuestro país, siendo el estado de Tabasco el tercer productor a nivel nacional (SAGARPA, 2003). De esta plantación se extrae el aceite crudo de palma, el cual posee características importantes que determinan su gran versatilidad para ser utilizado en la alimentación. Por su contenido de ácidos grasos saturados el aceite crudo de palma es sólido sin necesidad de hidrogenación, la cual genera ácidos grasos trans a los cuales se les han relacionado con enfermedades cardiovasculares y actualmente las grasas vegetales y margarinas que utiliza la industria de los alimentos y las amas de casa en su mayoría utilizan grasas vegetales hidrogenadas, así entonces el aceite crudo de palma es una alternativa saludable para la industria de los alimentos, además el aceite de palma, tiene una cantidad elevada de ácidos grasos monoinsaturados, lo cual está relacionado con procesos benéficos de disminución del colesterol en sangre (Kritchevsky et al., 2002, Ramírez et al., 2003). El aceite crudo de palma producido en el estado de Tabasco, cuenta con cantidades considerables de Vitamina A y E (Trujillo-Castillo et al., 2006) y se esta considerando la posibilidad de ser consumido por la población. Actualmente la industria alimentaria utiliza las fracciones de oleína (líquida) y estearina (sólida) de aceites comestibles RBD, como aditivos alimentarios para mejorar consistencias y sabor. La mayoría de los productos carnicos procesados contiene en su formulación concentraciones altas de grasas saturadas, por lo que muchas veces su consumo se ve restringido por cuestiones de salud. Una alternativa para reducir y mejorar el balance de ácidos grasos es la incorporación de grasas o aceites de origen vegetal (Rueda-Lugo et al., 2006). Se han realizado numerosos estudios para sustituir la grasa de cerdo por aceite de olivo, aceite de semilla de soya, aceite de girasol, de semilla de algodón, etc. , estas sustituciones han ayudado a la disminución de colesterol y al aumento de los niveles de ácidos oleicos y linoleico(Muguerza, E. et al.,2002) los cuales son ácidos grasos esenciales y se les atribuyen beneficios a la salud, principalmente como protectores del sistema cardiovascular, ya que reducen los niveles de colesterol total y triglicéridos, reduciendo el riesgo de la formación de coágulos. La estearina del aceite crudo de palma africana es una alternativa para este tipo de productos ya que cuenta con un balance adecuado de ácidos grasos saturados e insaturados, además de considerables cantidades de vitamina A y E, por otro lado existe la importancia de evaluar la aceptación de productos nuevos que ofrecen beneficios a la salud que además de nutritivos y saludables deben de ser aceptados por el consumidor.

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MATERIALES Y MÉTODOS Obtención De Estearina La estearina del aceite crudo se extrajo de los frutos obtenidos en las plantaciones de palma, del municipio de Jalapa, Tabasco, México. La extracción se llevo a cabo en el la División de Ciencias Agropecuarias. Las fracciones de oleína y estearina del aceite crudo se obtuvieron por medio de “fraccionamiento en seco”, calentando el aceite a 90º C para lograr su fusión y la homogenización de la muestra, posteriormente se dejo reposar por 24 horas a 29º C; una vez formados los cristales de estearina, estos se separaron por filtración. Obtenidas las dos fracciones, estas se almacenaron en frascos opacos a temperaturas de 20, 30 y 40 ºC para determinar si ocurrían cambios físicos de estado. Perfil De Ácidos Grasos El perfil de ácidos grasos se hizo de acuerdo a los Métodos Oficiales de la AOCS (American Oil Chemistry Society). Elaboración del producto cárnico El embutido, se elaboró de acuerdo a la formulación descrita en la Tabla 1, sustituyendo la grasa de cerdo en un 25, 50 y 100%, a la par se elaboro un testigo con la formulación de la Tabla. La carne y la grasa de cerdo fueron obtenidas en carnicerías locales. Se integro la carne con la grasa de cerdo y/o vegetal de acuerdo al caso, pasando por un molino de carne eléctrico con un tamiz de molienda de 1/4, integrando el resto de los ingredientes, se embutió en una funda sintética de 8 cm de diámetro (Figura 1), se dejó reposar 24 horas y horneó por 30 minutos a una temperatura de 70ºC al centro del producto, se dejó enfriar a temperatura ambiente y se refrigeró a 5°C hasta su consumo. Tabla 1. Formulación de carnes frías tipo salami.

Ingredientes Carne de res Grasa de cerdo Hielo Sal Azucar Pimienta blanca Glutamato monosodico Cebolla en polvo Sal cura

Porcentaje 71.1 11.4 14.2 1.8 0.8 0.25 0.14 0.05 0.26

Figura 1. Proceso de elaboración de un producto cárnico tipo salami.

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Prueba de aceptación Debido a las características de la estearina de aceite crudo de palma, se llevó a cabo una prueba de aceptación, utilizando como testigo el embutido sin sustitución. El diseño del cuestionario se dividió en dos partes: la primera para conocer las expectativas del consumidor hacia un producto con disminución en la grasa animal y con adición de pro-vitamina A y vitamina E como parte integral de la Estearina y la segunda para determinar el grado de aceptación del producto. Se recluto un total de 46 personas, como panel no entrenado entre alumnos y personal de la Institución, con edades entre los 19 y 45 años, como potenciales consumidores con gusto por los productos cárnicos. Previamente a la prueba, los atributos a evaluar fueron descritos a los consumidores: color, característico de acuerdo al producto; sabor, gusto salado característico percibido al paladar; dureza, resistencia de la muestra a la fuerza ejercida al corte o masticada; jugosidad, humedad residual de la muestra y, aceptación general, la apreciación global de los atributos evaluados. Las muestras (3-5 g) se sirvieron a temperatura ambiente y se solicito al panelista que evaluara cada atributo marcando sobre una línea (escala no estructurada) de 10 cm de largo su apreciación de acuerdo a la escala de: me gusta muchísimo o me desagrada muchísimo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Obtención de estearina Como se puede observar en la Tabla 2 se obtubo un rendimiento de 39% de estearina, conservando su sólido, en un intervalo de temperatura ambiente entre 20º y 40º C.

Tabla 2. Rendimiento del fraccionamiento.

RENDIMIENTO ESTADO FISICO 2 0 -4 0 O C

OLEINA 61%

ESTEARINA 39%

Líquido

Sólido

Perfil de ácidos grasos de la estearina de aceite crudo de palma En la Tabla 3 se puede observar que las fracciones de oleína y estearina obtenidas a partir del aceite crudo de palma cuentan con perfil de ácidos grasos y sin ácidos grasos trans lo cual hace a la estearina adecuada para el consumo humano y con características para ser usadas en la elaboración de margarinas o como grasa y manteca vegetal, también se puede sustituir la manteca de cacao.

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Tabla 3. Perfil de ácidos grasos de la oleína, estearina y aceite crudo de palma.

Palmítico % Esteárico % Oleico % Linoleico % 3Araquidonico % Linolénico Cis % Mirístico % Tras isomeros % SATURADO % INSATURADO %

Oleína

Estearina

38.77±1.82 5.68±1.21 41.18±1.76 10.28±1.23 0.95±0.31 0.54±0.22 1.08±0.11 0 46.49 51.99

53.47±1.03 5.94±0.93 30.27±1.06 6.56±2.17 0.16±0.06 0.46±0.14 1.80±0.17 0 61.38 37.29

Aceite crudo de palma de Tabasco 45.89 4.63 34.97 10.17 0.29 0.45 1.74 0 52.55 45.59

Prueba de aceptación del producto con sustitución de grasa de cerdo por estearina El producto tipo salami obtenido vario su coloración entre amarillo y naranja y esto dependiendo del porcentaje de sustitución de la grasa por las estearina, debido principalmente al alto contenido de á-caroteno de la estearina del aceite crudo de palma, En la primera parte de la prueba el 98 % de los consumidores reconoció que consume productos cárnicos, y de estos solo el 49 % sabían de la adición de grasa de cerdo extra a los productos. Sin embargo el 96 % mostró interés por un producto cárnico al cual se le sustituyera la grasa animal por grasa vegetal y que contará con vitamina A y vitamina E, por los beneficios a la salud. Como se puede observar en la Tabla 4, en los resultados de las pruebas de aceptación, las calificaciones promedio de los atributos evaluados estuvieron por encima de la media de aceptación (valor de 5 en la escala). Tabla 4. Valores de aceptación de los productos evaluados.

CARNES FRIAS "TIPO SALAMI" ATRIBUTOS COLOR SABOR DUREZA JUGOSIDAD GLOBAL

TESTIGO 7.58+2.17 8.90+1.35 7.38+2.03 8.26+2.05 8.42+1.81

25% 6.52+2.43 6.41+2.21 6.12+1.94 6.70+2.15 6.44+2.47

50% 6.10+2.45 6.27+2.43 6.47+2.23 6.64+2.44 6.61+2.55

100% 5.24+2.86 5.55+2.97 6.14+2.64 5.76+2.87 5.81+3.03

Así mismo estos resultados reflejan que los atributos evaluados (color, sabor, dureza, jugosidad y global), para el producto con la sustitución al 100% de grasa de cerdo, los panelistas consideraron ese producto indiferente, por otro lado los productos con sustituciones de 25 y 50% obtuvieron calificaciones globales de 6.5 y 6.6 respectivamente, las calificaciones del resto de los tributos fueron muy similares, la muestra testigo tiene un promedio de 7.5 considerando que los valores 6, 7 y 8 asignados en la escala corresponden a me gusta poco, me gusta moderadamente y me gusta mucho respectivamente por lo que podemos decir que en general los productos de 25 y 50% tuvieron una aceptación entre me gusta poco y me gusta moderadamente. 35

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CONCLUSIONES - El perfil de ácidos grasos y consistencia de la estearina son adecuados para considerarla como aditivo alimentario para mejorar textura y para la elaboración de mantecas y margarinas, en ambos casos el aporte de vitaminas A y E es importante. - Las diferentes sustituciones de la grasa de cerdo por estearina del aceite crudo de la palma Africana modifico las características de color de los productos finales, dándole el color característico de la estearina (amarillo-naranja). - Los productos con sustituciones del 25 y 50%, tuvieron una buena aceptación por los consumidores potenciales, ligeramente abajo que el testigo sin sustitución. Es probable que los resultados de los atributos evaluados se vean afectados por la formulación, y se recomienda trabajar en la formulación para mejorar el grado de aceptación de los productos con 25 y 50% de sustitución.

AGRADECIMIENTOS A la Fundación Produce Tabasco A. C. por el apoyo económico otorgado a través del proyecto “Estudio de la interesterificación del aceite crudo de palma africana (Elaeis guineensis) y su efecto sobre algunos indicadores de aterosclerosis experimental”

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS - KRITCHEVSKY, D., TEPPER, S.A., CZARNECKI, S.K. AND SUNDRAM, K. (2002). Red palm oil in experimental atherosclerosis. Asia Pacific J Clin Nutr., Vol. 11(Suppl), pp. S433S437. - MUGUERZA, E.; FISTA, G.; ANSORENA, D.; ASTIASARAN, I.; BLOUKAS, J.G. 2002Effect of fat level and partial replacement of pork backfat with olive oil on processing and quality characteristics of fermented sausages Meat Sci., v. 61, n. 4, p. 397-404.. - RAMÍREZ-FAJARDO, A., AKOH, C.C. AND LAI, O.M. (2003). Lipase-catalyzed incorporation of n-3 PUFA into palm oil. JAOCS, Vol. 80, No. 12, pp. 1197-1200. - SAGARPA. (2003). En un nuevo avance del acuerdo nacional para el campo se constituyó la cadena de palma de aceite cuya meta a 5 años es cubrir la demanda nacional de 186 mil toneladas. Secretaría de agricultura, ganadería, desarrollo rural, pesca y alimentación. Boletín No. 146, 26 Junio 2003, Pág. 2. - TRUJILLO-CASTILLO, L. F.; VELÁZQUEZ-MARTÍNEZ, J. R.; YÁNES-GARCÍA, M.; MEDINAJUÁREZ, L. A.; LÓPEZ-AGUILAR, J. R. Y LÓPEZ-NARANJO, J. I. Valor Nutricional del Aceite Crudo de Palma Africana, (Elaeis guineensis) y el Efecto de la Temperatura y Tiempo de Exposición sobre el contenido de antioxidantes durante la Extracción no Convencional. Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, (2006). Tesis de Maestría en Ciencias Alimentarias. - U. RUEDA-LUGO, R. GONZALEZ-TENORIO, A. TOTOSAUS. (2006) “sustitución de lardo por grasa vegetal en salchichas: incorporación de pasta de aguacate. Efecto de la inhibición del oscurecimiento enzimatico sobre el color”.

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COMPORTAMIENTO REOLÓGICO DE PULPAS DE FRUTAS TROPICALES: GUAYABA (Psidium guajava L), GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE (Calocarpum sapota Merr) Y NÍSPERO (Achras sapota L) REOLOGICAL BEHAVIOR OF TROPICAL FRUIT PULP: GUAVA ((Psidium guajava L), GUANÁBANA (Annona muricata L), ZAPOTE (Calocarpum sapota Merr) &(MEDLAR)NÍSPERO (Achras sapota L) Andrade Pizarro Ricardo Daniel1 Torres R.1 Montes E.J.1 Ortega F.A. 1

RESUMEN Los países tropicales son inmensamente ricos en recursos naturales, encontrándose un elevado número de especies animales y vegetales de gran interés para la humanidad. Colombia, presenta todas las ventajas de la exhuberancia tropical; en la actualidad la producción de frutas constituye una de las alternativas para la inserción de las economías campesinas de los países andinos a los mercados nacionales e internacionales. La inexistencia de datos reológicos para diversas pulpas de frutas tropicales lleva a la industria a aplicar, en el procesamiento de pulpas y jugos, condiciones semejantes a las aplicadas en la producción de jugo de naranja, a pesar de las características diferentes de cada fruta, acarreando errores en el diseño y control del proceso. Se determinó con un Viscosímetro Brookfield DV II+Pro, el comportamiento reológico de pulpas de frutas tropicales, tales como: Guayaba (Blanca, Roja y Agria), Guanábana, Zapote y Níspero, ajustándose adecuadamente estas pulpas, al modelo Ostwald de Waele o Ley de Potencia, disminuyendo la viscosidad aparente con el gradiente de velocidad, característico de fluidos seudoplásticos, presentando las pulpas de las variedades de guayaba pequeños porcentajes de tixotropía.

PALABRAS CLAVE Modelo Ostwald de Waele, seudoplásticos, tixotropía.

ABSTRACT Tropical countries are immensely rich in natural resources where one can find a high number of animal and vegetable species of great interest for humanity. Colombia presents all of the advantages of tropical exuberance; today, the fruit production constitutes one of the economic alternatives for the farmer in the Andean countries for national and international markets. The

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Grupo Investigaciones en Procesos Agroindustriales, Programa de Ingeniería de Alimentos, Universidad de Córdoba. Ciudad Universitaria Carrera 6 No. 76-103, Monteria, Colombia. [email protected]

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non-existence of reological data for diverse fruit pulp and juices, conditions similar to those applied in the production of orange juice, even though each fruit has different properties. Bringing to this production errors in the design and control of the process. Using a Vicosimeter ‘Brookfield DV II+Pro, the reological behavior of tropical fruit pulp such as: Guava (White, red and acidy), Guanábana, Zapote and Medlar adjusting the pulp adequately to the Ostwald de Waele Model or Law of Potential decreasing their apparent viscosity with the gradient in velocity, characteristic of pseudo-plastic fluids, presenting the pulp of the varieties of guava with small percentages of Thixotropy.

KEY WORDS Ostwald de Waele Model, Pseudo-plastics, Thixotropy.

INTRODUCCIÓN La agroindustria hortifruticola colombiana, es un sector industrial pequeño, aunque relativamente dinámico, la producción bruta de la industria de estos procesados mostró un crecimiento (19932000) en términos reales de 10.0%, jalonado por un crecimiento del valor agregado de 12.4% y de 11.0% en el consumo intermedio. Las industrias de alimentos colombianas, que se dedican a la transformación de frutas frescas y/o procesadas, utilizan en un 80% fruta como materia prima en la elaboración de los productos finales (CCI, 2000). La cadena hortofrutícola comprende desde la producción de bienes de origen agropecuario como frutas frescas, vegetales y granos, hasta la transformación industrial de bienes como jugos, enlatados, mermeladas, compotas, pulpas y salsas. En Colombia el área cosechada en frutas (incluidos el banano y plátano) para 2001 fue 17,6% (692.094 hectáreas) de la superficie cosechada nacional. La producción total de la cadena hortofrutícola en 2001 fue de $778.480 millones. Más de 80% de la producción de la cadena estuvo concentrada en tres eslabones: pulpa y jugos (44%), sopas secas (18,8%), y salsas y pastas (17,5%) (DNP, 2005). La guayaba (Psidium guajava L) es una especie originaria de la zona tropical y subtropical con una amplia distribución y demanda en América latina, se encuentra en todo el territorio Colombiano con un amplio grupo de variedades distribuidas en todos los climas. Es una de las frutas con mayor contenido vitamínico, con 16 vitaminas presentes, además posee minerales como el calcio, fósforo y hierro (Gutiérrez et al., 2007). En Colombia la guayaba se comercializa en fresco e industrializada, constituyéndose en toda una industria que representa ganancia para los fruticultores (Carvajal, 2006). El fruto del zapote (Calocarpum sapota Merr) es una baya cuya forma puede ser fusiformes, elongadas y asimétricas, elipsoidales, o casi esféricas de 10 a 25 cm de largo por 8 a 12 cm de ancho (Guía técnica para el Cultivo del Zapote, 2003). La producción nacional aproximada de zapote para el año 2003 en fue de 154 hectáreas, con una producción de 1783 toneladas del fruto (Frutas y hortalizas de Colombia para el mundo, 2004). El níspero (Achras sapota L) es un fruto pequeño, mide de 5 a 9 cm de diámetro con una apariencia de forma redondeada, de 75 a 200 g de peso, la piel es áspera y marrón, la cual le da a la fruta una apariencia algo atractiva, encierra suavidad, dulzura, y una pulpa que va de marrón claro a marrón rojizo y una textura con frecuencia arenosa (Pastrana, et al., 1999). En Córdoba, los máximos índices de producción se hallan en Cereté, Montería, Pueblo Nuevo y Sahagún, los

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cuales se encuentran en el listado de viveros registrados por el ICA para producción y comercialización de material de propagación de frutales (ICA, 2006). La guanábana (Annona muricata L) es un árbol de fruta popular cultivado a lo largo de las regiones tropicales del mundo. LA pulpa de la guanábana es blanca, jugosa, aromática y de sabor agridulce, generalmente es consumida en natural, y se usa ampliamente para fabricar varias mezclas de jugos, néctares, jarabes, mermeladas, jaleas, confituras y helados (Ledo, 1996; Umme et al., 1999). Como la mayoría del frutas tropicales, la guanábana tiene un gran potencial para la exportación y puede competir en el mercado internacional, como puré, jugo o como mezclas con otros jugos (Jaramillo-Flores, et al., 2000). La reología de los alimentos ha sido definida como el estudio de la deformación y flujo de las materias primas sin procesar, los productos intermedios o semielaborados y los productos finales de la industria alimentaria (White, 1972, citado por Garza, 2004). En la industria alimenticia el estudio del comportamiento reológico es de gran utilidad para cálculos en procesos de ingeniería (selección de bombas, válvulas, pérdidas de carga en tuberías y operaciones unitarias como evaporación y esterilización), determinar la funcionalidad de un ingrediente en el desenvolvimiento de un producto, pruebas de vida útil, evaluar la textura de los alimentos y correlacionarlo con el análisis sensorial (Hodsworth, 1993, citado por Sugai, 2002). Se han utilizado varios modelos para describir el comportamiento al flujo de alimentos, como el lineal (Newtoniano o Bingham), ley de potencia (Ostwald de-Waele), ley de potencia con esfuerzo de fluencia (Herschel-Bulkey) y Casson (Marcotte et al., 2001). La ley de potencia es el modelo más empleado para alimentos fluidos no Newtonianos y es usada en muchas aplicaciones prácticas de ingeniería (Rizvi, et al., 1997). Los parámetros reológicos han sido considerados como una herramienta analítica que proporciona información fundamental de la estructura de los alimentos y jugar un papel importante en la transferencia de calor de alimentos fluidos (Rao, 1977). En este trabajo se caracterizó reológicamente la pulpa de frutas tropicales: Guanábana, Guayaba (Blanca, Roja y Agria), Zapote y Níspero, cultivadas en el departamento de Córdoba, Colombia.

MATERIALES Y MÉTODOS Materia prima. Las frutas fueron seleccionadas teniendo en cuenta que estuvieran libres de daños externos, con madurez comercial y seleccionada de lotes únicos provenientes de municipios del departamento de Cordoba, así: Cereté (Níspero, Guayaba blanca y agria), Ayapel (Guanábana de monte), Los Córdobas y Valencia (Zapote) y Montería (Guayaba roja). Obtención de la pulpa Las frutas se lavaron y escaldaron a 90ºC por 5 minutos en la planta piloto de fruver de la Universidad de Córdoba, sede Berastegui, obteniéndose las pulpas de Guayaba, Zapote y Níspero, mediante refinadora de malla 1.5mm de abertura y para la Guanábana, se extrajo manualmente, homogeneizándola con una licuadora industrial. Las pulpas fueron empacadas en bolsas herméticas y posteriormente se refrigeraron.

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Análisis Químicos Las muestras de pulpa de las frutas, se homogenizaron y se les realizaron pruebas de pH según método de la AOAC10.041/84, °Brix con refractómetro marca MISCO modelo 10431vp y acidez titulable según método AOAC 31.231/ 84. Análisis Reológico Las medidas reológicas se realizaron, utilizando un viscosímetro Brookfield modelo DV-II+ Pro. Se tomaron 400 mL de pulpa en un beaker de 600 mL, seleccionando la aguja, teniendo en cuenta que el porcentaje de torque estuviera entre 10% y 100%. Se midió la viscosidad aparente variando la velocidad rotacional en forma ascendente (0.5, 10, 20, 50, 60, 100 rpm), se dejó 5 minutos a velocidad máxima, y luego se realizaron las medidas en forma descendente, para determinar si existía dependencia de la viscosidad con el tiempo. Todas las medidas se realizaron a temperatura controlada de 20ºC. Análisis Estadístico Para la realización de la prueba se llevó a cabo un diseño experimental completamente al azar, con tres repeticiones por tratamiento, bajo una estructura de tratamiento simple para cada fruta. Los datos reológicos se ajustaron al modelo de Oswald de Waele o Ley de Potencia, utilizando regresión simple y los criterios estadísticos coeficiente de determinación, análisis de residuos y varianza. Se realizó la prueba de validación (normalidad y homogeneidad de varianzas) respectivas del modelo, utilizando el software SAS versión 8.2. Se utilizó la ecuación de Mitschka (Ec. 1) para obtener los valores de gradiente de velocidad a partir de los datos de velocidad de rotación. Las curvas de viscosidad aparente (Pa.s) vs velocidad de deformación (s-1) fueron ajustadas al modelo de Ley de Potencia (Ec. 2) y realizar el reograma de cada pulpa de frutas (Briggs, et al., 1997).

Ec. 1 donde ã es la velocidad de deformación (s-1), n es el índice de flujo (adimensional) y N es la velocidad de rotación (rpm). Ec. 2 donde η es la viscosidad aparente y K es el índice de consistencia. La cuantificación del comportamiento tixotrópico se determinó mediante la medida del área bajo la curva al graficar los datos de ascenso y descenso de viscosidad aparente contra gradiente de velocidad.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los valores de la caracterización fisicoquímica de las pulpas de las frutas tropicales estudiadas se muestran en la Tabla 1.

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Tabla 1. Caracterización Físico-química de pulpas de frutas tropicales.

Pulpa de fruta Guayaba blanca (Klom Sali) Guayaba roja (D14) Guayaba agria (Coronilla) Guanábana de monte Zapote Níspero

Acidez Total, % 0,72 0,96 6,04 0,60 0,023 5,4

Parámetro pH Sólidos solubles, ºBrix 3,9 10 4,29 9 2,89 10 3,50 6 6,26 29,3 5,36 17,5

El comportamiento reológico de las pulpas de guayaba, guanábana, zapote y níspero, se ajustaron adecuadamente (R2 = 0,976) al modelo de Ostwald de Waele o Ley de potencia, presentando índices de flujo menor que la unidad, por lo que se comportan como fluidos seudoplástico (Tabla 2), Este comportamiento ha sido reportado para muchas pulpas de frutas, como mango (Pelegrine et al., 2000, Branco et al., 2003, Vidal et al., 2004, Dak et al., 2006 y Dak et al., 2007.), guayaba (Ferreira et al., 2002, Medina, et al., 2003, y Sánchez et al., 2006) y cereza de las indias (Da Silva et al., 2005). Las pulpas de guayaba, guanábana y níspero, presentan índice de comportamiento al flujo semejantes entre ellas, pero diferentes al de pulpa de zapote, la cual es la mas seudoplástica y consistente, esto debido a que su concentración en sólidos solubles es alta (29,3 ºBrix). Tabla 2. Parámetros reológicos (K y n) para pulpas de frutas tropicales.

Pulpa de fruta Guayaba blanca (Klom Sali) Guayaba roja (D14) Guayaba agria (Coronilla) Guanábana monte Zapote Níspero

K n R2 143,90 0,240 0,989 289,75 0,175 0,995 283,81 0,216 0,993 30,596 0,2211 0,976 2770 0,0392 0,998 79,86 0,2208 0,981

El análisis de correlación de Pearson mostró que no hay diferencias estadísticamente significativas (P [Accedido: 09-05-2006]. - UMME, A., SALMAH, Y., JAMILAH, B., & ASBI, B. A. 1999. Microbial and enzymatic changes in natural soursop puree during storage. Food Chemistry, 65(3), 315–322. - VIDAL J., PELEGRINE D. y GASPARETTO C. 2004. Effect of the rheological behavior of mango pulp (Magífera indica L-Keitt). Ciênc. Tecnol. Aliment. 24(1), 39-42.

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ELABORACIÓN DE UN ALIMENTO TIPO PATÉ UTILIZANDO COMO EXTENSOR HARINA DEL FRÍJOL ZARAGOZA (Phaseolus lunatus) ELABORATION OF PATÉ – AS FOOD – USING MILLED ZARAGOZA BEANS - (Phaseolus lunatus) - AS A FILLER Marrugo Ligardo Y. Berrío Torres J. Martelo López C. Montero Castillo P. Torregroza Fuentes E. RESUMEN El objetivo del proyecto se oriento al diseño de un producto alimenticio tipo paté utilizando como extensor harina del fríjol zaragoza (Phaseolus lunatus). Para lograrlo, se partió de una formulación estándar de un paté tradicional, que contiene 60% de hígado. Se plantearon cinco (5) formulaciones donde se remplazaba una proporción de hígado por harina de fríjol Zaragoza; las proporciones, hígado- harina de fríjol zaragoza fueron: 50% - 10%, 40% - 20%, 30% - 30% y 40% - 20%. La harina integral se obtuvo, a partir de granos enteros, esta fue pasada por tamices de 1 mm² N° 2 y N° 3, para así obtener una harina fina libre de impurezas. En el proceso de obtención de la pasta, el hígado se mezclo en el cutter con la harina hidratada de fríjol zaragoza junto con las sustancias ligantes. La formula escogida finalmente por el panel sensorial fue la formula 20% - 40%. Al producto final, se le practicaron análisis bromatológicos, microbiológicos y sensoriales. Finalmente se obtuvo una pasta tipo paté con un contenido proteico de 11.61%, una viscosidad de 8135,06 cp y con un rendimiento de 105.06 %.

PALABRAS CLAVES Fríjol, leguminosa, extensor.

ABSTRACT The objective of the project is oriented to the design of a nourishing product of a type of pâté using as a filler -flour from the zaragoza bean - (Phaseolus lunatus). To achieve this, a standard formula was the basis of traditional pâté, which contains 60 % liver. Five (5) formulas appeared where a proportion of liver was replaced by bean flour from the zaragoza bean; the proportions, liver - flour of milled zaragoza bean were: 50 %: 10 %; 40 %: 20 %; 30 %: 30 % and 40 %: 20 %. Whole bean flour was obtained from grains. This was passed through sieves of 1 mm ² N ° 2 and N ° 3; in this way a thin free flour of impurities was obtained. In the process of obtaining the paté, the liver was cut and mixed with the hydrated milled zaragoza bean flour together with stabilizing substances. The formula 20%: 40% was chosen by the panel for its sensorial evaluation. The final product was analyzed with bromatological, microbiological and sensorial tests. A paté was

Programa Ingeniería de Alimentos – Universidad de Cartagena. Cartagena de Indias - Colombia. Grupo de Investigación [email protected]

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obtained with a proteic content of 11.61%; a viscosity of 8135.06 cp and the quantity obtained was 105.06%.

KEY WORDS Zaragoza Bean, Leguminous, Filler.

INTRODUCCIÓN Obtener proteína de origen animal, especialmente de la carne de res, es prácticamente imposible debido a sus altos costos, para la mayoría de los habitantes de la región Caribe Colombiana. Por tal motivo, las personas, buscan alternativas, para proveerse de tan importante nutriente; una de ellas es el consumo de leguminosas. Estas en promedio tienen más del 20% de proteína, considerándose este un valor alto. En ese mismo sentido, se ha indicado que las leguminosas tropicales de grano constituyen una de las alternativas de mayor importancia para resolver el problema de la dependencia alimentaria (León, et al., 1992). Por otra parte actualmente son tenidos muy en cuenta para la formulación de productos cárnicos los extensores alimenticios. Estos son materias primas no cárnicas que se emplean en la elaboración de productos cárnicos; pueden ser materiales proteínicos, que tengan como objetivo sustituir una parte de la carne que se emplearía o, visto de otro modo, ampliar o extender la cantidad de carne efectivamente empleada, con un aporte proteico y funcional adecuado. Puede también tratarse de materiales que sólo ocupan el lugar de la carne, ligando tal vez una cantidad de agua, pero sin un aporte proteico y funcional que permita considerar, que cumplen función de extensores. A tales ingredientes se les llama rellenos. Virich, L. Ya et al., 1977. Desde una perspectiva económica, el criterio de utilización de los extensores cárnicos es simple: la maximización de la ganancia se logra, obviamente, cuando se utiliza la máxima proporción posible del extensor. Es fácil percatarse, sin embargo, de que la máxima proporción alcanzable de un extensor en un producto cárnico dado, está acotada por un conjunto de restricciones, que vienen impuestas por la gran diferencia entre las propiedades de la carne y los extensores con que se le sustituye. Entre las restricciones más importantes se cuentan las de orden tecnológico y legal, con un aspecto derivado de este último, que es el referente al valor nutricional. El presente estudio busca determinar las características sensoriales y nutricionales de una pasta alimenticia, tipo paté, donde se utiliza la harina integral de Phaseolus lunatus como un extensor alimenticio. Por otra parte también se pretende valorar las características tecnológicas de este vegetal, al objeto de ir posicionándolo como una alternativa tecnológica en la innovación y diseño de nuevos productos alimenticios.

MATERIALES Y MÉTODOS Los materiales básicos utilizados en el diseño de este producto alimenticio fueron: Fríjol Zaragoza (Phaseolus lunatus). Grasa de cerdo.

Hígado de res. Sal y especias.

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La harina integral se obtuvo, a partir de granos enteros, esta fue pasada por tamices de 1 mm² N° 2 y N° 3, para así obtener una harina fina libre de impurezas. En el proceso de obtención de la pasta, el hígado fue troceado, presalado y sometido a un proceso de cocción junto con grasa de cerdo a una temperatura de 90º centígrados, posteriormente se molió y se llevo al cutter donde se agrego la harina hidratada de fríjol zaragoza junto con las sustancias ligantes. El producto obtenido se dejo enfriar a temperatura ambiente y se envaso en recipientes de vidrio. Los análisis bromatológicos del producto, se efectuaron según los protocolos experimentales detallados según la AOAC 1990 El análisis sensorial, se realizo mediante pruebas de preferencias por ordenación, de acuerdo a las características de organolépticas que se juzgan en el control de calidad de este tipo de productos como: aspecto, textura, olor y sabor.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la Tabla 1, se muestra los resultados de los análisis fisicoquímicos y bromatológicos del producto. Tabla 1: Características Fisicoquímicas y bromatológicas de la pasta tipo paté, con extensor de harina de fríjol zaragoza (Phaseolus lunatus).

Proteína Grasa Humedad Cenizas Carbohidratos

11.61% 18.24% 58.87% 1.31% 9.97%

Se reporta valor promedio de triplicado *Determinación obtenida por diferencia Tabla 2: Pruebas Microbiológicas de la pasta tipo paté, con extensor de harina de fríjol zaragoza (Phaseolus lunatus ) RECUENTO 1. MESÒFILOS 2 .C O L I F O R M E S TOTALES 3 .C O L I F O R M E S F E C A L E S 4. HONGOS (levadura)

N. de colonias 46 x 10² ufc/gr. 246 x 10¹ ufc/gr.