Aditivos en La Industria Carnica

Walter Tello Díaz Montana S.A.

INTRODUCCION

El agregado de los aditivos en los productos cárnicos es una práctica tan antigua como la propia industria. Estas sustancias actúan aisladamente en combinaciones para acrecentar el valor de estos productos.

La evolución en el conocimiento de las propiedades y reacciones químicas que se produce entre substratos y agregados específicos durante la evolución de carnes se mantiene siempre en vigencia, permitiendo a la industria ofrecer una gran variedad de productos con características bien diferenciadas. No se trata solamente de descubrir si éste o aquel ingrediente mejora el color, sabor o tiem tiempo po de vali valide dez, z, sino sino ente entend nder er de qué qué mane manera ra,, cuán cuándo do y bajo bajo qué qué condic condicion iones es él actúa actúa y si produ produce ce efecto efectos s colate colateral rales es indese indeseabl ables es para para el producto o para el consumidor.

Quizás, el aditivo más usado desde tiempos remotos es la sal común la cual en altas concentraciones (9-11%) reduce la actividad acuosa prolongando así la vida del producto. Sin embargo, a pesar de las altas concentraciones de sal necesarias, ello no impide que se desarrollen ciertos microorganismos tales como hongos, bacterias y levaduras. Por otra parte, la sal puede contener impure impurezas zas,, trazas trazas de metale metales s por ejemp ejemplo, lo, lo cual cual acele acelera ra la rancid rancidez ez del producto disminuyendo su vida útil.

Por ello, ello, otros otros método métodos s de preser preservac vación ión de las carnes carnes comen comenzar zaron on a ser ser utilizados. Así, la adición de nitrato de sodio resultó ser una manera eficaz de inhibir inhibir las bacterias bacterias patógenas patógenas.. Además Además de su acción acción bactericida bactericida los nitratos

son capaces de impedir el proceso de oxidación de los pigmentos rojos (mioglobulinas) que dan el color característico de la carne de bovino y de cerdo. A pesar de la eficacia que tienen estos métodos, ellos son lentos y dependen mucho de las condiciones en las cuales se realiza el procesado, como por ejemplo, temperatura, contenido de sal y el pH, por lo que su empleo es poco práctico en los procesos modernos de elaboración.

LOS ADITIVOS COMO MEJORADORES

Una variedad de sustancias puede ser incorporada al proceso de fabricación de las carnes con la finalidad de mejorar su apariencia, color, aroma y rendimiento. Tal es el caso de los carbohidratos, como el azúcar, que por tener una doble función mejoran el sabor del alimento y enmascaran el sabor de los otros aditivos incorporados, como la sal y los nitratos.

Para que el azúcar actúe como agente mejorador y preservante, es necesario utilizarla en altas dosis. Esta característica es de particular interés cuando se trata de productos fermentados como las salchichas, salames y otros embutidos, ya que el azúcar incorporada es utilizada como fuente de energía por las bacterias productoras de ácido láctico presentes en el medio, disminuyendo significativamente el pH.

Es sabido que la mayoría de los productos que requieren azúcar en su fabricación necesitan de un período de maduración para deshidratarse y aumentar la concentración relativa de sal. Estos factores contribuyen a mejorar su estabilidad, conservación y palatabilidad.

I Curso Taller de Producción en la Industria Cárnica Zona sur Página 2 de 16 20/10/2004 Arequipa, Perú

Los almidones y las proteínas de origen vegetal y animal también son usadas por

sus

propiedades

emulsionantes, estabilizantes y

ligantes de los

ingredientes que componen un producto. Ellos aumentan el rendimiento de la masa en elaboración durante su cocimiento y además mejoran el sabor y facilitan el corte.

Los almidones más utilizados son: de maíz, de trigo, de papa y de yuca (mandioca). Entre los proteicos están los derivados de la soya y productos lácteos como el suero y la leche en polvo. Ultimamente se están usando proteínas derivadas del procesamiento de la soya. Estos aditivos tienen gran capacidad de retención del agua y ayudan a la emulsificación de la masa. Otro compuesto de utilidad es el caseinato de sodio, que se usa extensivamente cuando el producto a elaborar tiene un elevado porcentaje de grasa.

AGENTES DE SABOR Y COLOR

Se utilizan para incrementar la intensidad en el sabor de la carne o bien en las especias,

conocidos también como potencializadores de sabor a los

nucleótidos, glutamato monosódico y proteínas hidrolizadas. En el caso particular de la dextrosa, es considerado como agente de sabor y color por ser un azúcar reductor e interactuar con la proteína mientras se aplica calor, proporciona un color caramelo en algunos casos al producto final.

LOS NITRITOS


La principal razón del uso de nitritos en la carne es para lograr el color rosado de los productos curados y por sus características sensoriales únicas y diferentes a las de la carne fresca, que se debe a la aparición del compuesto nitrosil-hemocromo, resultado del oxido nítrico con la mioglobina .

Las reacciones del nitrito de sodio son:

NaNO2 <> Na + NO2 acuoso pH ácido

2 NO2 + H2O <> HN2 + HNO3

HNO2 <> HNO3 + H2O + 2NO

El óxido nítrico reacciona con la mioglobina para formar la nitroximioglobina. La regulación del nitrito permite un uso de hasta 200 ppm.

LOS EXTENSORES PROTEICOS

Los extensores, también conocidos como ligadores se usan con el afán de mejorar la funcionalidad de las proteínas, obtener formulaciones mas flexibles y económicas, reducir las mermas y el encogimiento durante la cocción, mejorar la retención de agua, las características de rebanado y el valor nutritivo de los productos cárnicos


Extensores a base de leche.- El caseinato de sodio es un emulsificador a base de proteína de no proveniente de la carne y contiene aproximadamente 90% de proteína y es completamente soluble en agua y contribuye indirectamente a la retención de agua y a la textura de la emulsión. El CS no tiene la habilidad de formar geles durante la exposición al calor.

Extensores a base de proteínas de soya.- Existen en una gran variedad de formas para la industria alimentaria en general, tales como harinas, gránulos, texturizados, concentrados y aislados. Las PS se utilizan en productos cárnicos para mejorar la estabilidad de las proteínas de carne y las grasas en la emulsión dando textura y

viscosidad, reteniendo y absorbiendo agua

mejorando los rendimientos totales por su acción hidrofílica.

LOS ANTIOXIDANTES

La oxidación tiene efectos negativos en la preservación y calidad de los productos cárnicos. Esta reacción química generalmente se produce en la porción lipídica de la carne mediante la oxidación de los ácidos grasos insaturados como el linoléico, oleico linolónico, provocando la formación de radicales libres. Estas sustancias así oxidadas producen mudanzas en el aroma, color y valor nutritivo de la carne, generando subproductos indeseables como el monoaldehído y óxidos del colesterol que parecen tener una relación directa con el deterioro de la calidad del producto, como así también un efecto negativo en la salud del consumidor.


El objetivo más importante de los compuestos antioxidantes es romper el mecanismo de oxidación que se produce vía radicales libres. Se encontró que en sustancias como el Butihidroxitolueno (BHT) , Butilhidroxiamisol (BHA) Propylenglicol (PG) y Acido Nordihidroguaiarético (NDGH), ofrecían una protección efectiva contra las acciones oxidantes de las carnes. Es más, parece ser que una correcta combinación de éstos tiene acciones sinérgicas deseables que potencian su acción antioxidante. Por ejemplo, se ha demostrado que una mezcla de sal, BHA, BHT y propylenglicol mejora el aroma del jamón y disminuye su rancidez. En la mayoría de los casos se utilizan combinaciones de estos antioxidantes a razón de 0.02% del contenido porcentual de la grasa en la mezcla.

Sin embargo, la acción antioxidante no está limitada únicamente al uso de sustancias químicas, ya que se conoce que ciertos condimentos naturales pueden ser utilizados no sólo para dar sabor o aroma a las carnes, sino también para ejercer una acción antioxidante importante. Por ejemplo el romero y la salvia al 0.02% retardan la acción oxidante en las carnes de cerdo.

Otro tipo de antioxidantes llamados aceleradores de curación son el eritorbato de sodio y el ascorbato de sodio. Sus funciones consisten en aumentar la conversión del nitrito a óxido nítrico que reacciona en la proteína del músculo, mioglobina, y una vez que se calienta el producto se forma la proteína estable, nitrosomioglobina. Este es el color rosado de las carnes curadas.

LAS VITAMINAS


Los beneficios obtenidos por el uso de vitaminas están relacionados con su acción protectora contra la rancidez. Así, protegen la vida útil de los pescados congelados y de los productos ricos en lípidos. Ellas estimulan la formación de óxido nítrico lo que retrasa el cambio del color rojo natural de la carne (hacia un color más ceniciento) causado por la transformación de la mioglobulina. Las vitaminas, como el ácido ascórbico (vitamina C) y el tocoferol (vitamina E) sinergizan y actúan como sustancias antioxidantes. Los compuestos de la vitamina C (hidrosolubles) más utilizados son el ácido ascórbico, el eritórbico y sus sales que actúan conjuntamente con los tocoferoles (liposolubles) en su acción antioxidante.

Debemos mencionar aquí que el uso de las vitaminas como antioxidantes tiene una importancia significativa en la moderna industria cárnica, pues estos compuestos son incorporados al alimento, inhiben la oxidación de los tejidos del organismo, disminuyendo aquellos perjudiciales originados por la formación de radicales libres. Se ha podido comprobar que la oxidación de los tejidos y la formación de los radicales libres afectan la salud humana, pues algunas enfermedades tales como el cáncer y el envejecimiento están correlacionadas directamente a su presencia.

LOS FOSFATOS

La adición de fosfato en las carnes cocidas también ha demostrado que ejerce un retardamiento en los procesos oxidativos debido a su capacidad de actuar como secuestradores de iones pesados, conocidos por su acción oxidativa. Los fosfatos generalmente son agregados al procesamiento de carnes por su


capacidad de retener agua y mejorar el rendimiento del producto acabado. La función de los fosfatos es la de regular el pH del medio haciendo que la estructura fibrilar de la carne se vuelva más elástica. Ellos dilatan las fibras musculares favoreciendo así la retención de líquidos.

Los fosfatos más utilizados en la industria frigorífica son las sales de sodio y potasio del tripolifosfato, hexametafosfato y pirofosfato. En menor escala también son utilizados los fosfatos monosódicos, disódicos y el pirofosfato ácido de sodio. Todos ellos son disueltos en la salmuera de inyección con el fin de agregar humedad al jugo natural de las carnes. Otros compuestos quelantes como el etileno-diamino-tetracetato de calcio y sodio (EDTA) reaccionan con el hierro y el cobre, reduciendo rápida y efectivamente la oxidación lipídica de la carne cocida.

El uso de los fosfatos en una variedad de productos alimenticios ha aumentado dramáticamente haciendo más difícil entender sus funciones en los sistemas cárnicos. Se deben comprender muchos aspectos para utilizar a plenitud sus beneficios. Aquí revisaremos algunas de las razones importantes para la utilización de los fosfatos y exploraremos la forma de mejorar su uso en la carne procesada.

Desde un punto de vista práctico, los fosfatos actúan en la carne de dos importantes maneras: afectan el color y la capacidad de retención de agua (CRA). La CRA se traduce directamente en el rendimiento, la merma, la jugosidad y la rentabilidad del producto. Es difícil medir el color en términos


fáciles de comprender; no obstante, éste afecta la apariencia, la aceptación y la percepción de calidad del consumidor. Los fosfatos afectan los productos cárnicos en 4 aspectos importantes: 1. La fuerza iónica de la carne 2. El pH. 3. Quelatan (secuestro de iones divalentes). 4. El desligamiento químico de la actomiosina.

Los fosfatos alteran la fuerza iónica y cambian el pH a valores más distantes desde el punto de vista isoeléctrico del sistema (normalmente 5.1). Esto se logra al cambiar el potencial de carga que está en las proteínas (efecto estérico o aumento de tamaño). Esta acción permite que se atrape más agua en el tejido de la carne y como resultado se obtiene el aumento de la CRA. La segunda respuesta es un cambio en la carga de las proteínas, la cual permite que haya una mayor retención de agua en las cadenas principales de la proteína y el resultado es también un aumento en el rendimiento y la jugosidad del producto. Los fosfatos que tienen mayor efecto son aquellos que más afectan el pH hacia el lado alcalino. Para este propósito se utiliza el tripolifosfato de sodio (TPS) con un pH cerca de 10.

El uso del TPS puede tener efectos deseables e indeseables. Al forzar grandes cantidades de agua en los productos, la superficie de la carne y los pigmentos cambian la forma en que la luz se refleja. Cuando aumenta el pH substancialmente en la carne fresca o no curada, el color resultante puede ser más oscuro. En las carnes curadas, los fosfatos con un pH más bajo funcionan para aumentar la velocidad de la reacción del color. Por lo tanto, se añade el


pirofosfato ácido de sodio (PAS) a las mezclas de carne curada. Esta es un área donde las mezclas de los fosfatos

pueden ser muy útiles. Con las

mezclas de los fosfatos el pH está más cercano a la neutralidad donde se consigue mejor CRA y color. Para comprender los fosfatos mezclados es necesario

entender sus

diferencias. Los fosfatos están disponibles en una variedad de sales, pero comúnmente se utilizan los fosfatos de sodio en la carne. Estos se clasifican por su índice de hidrólisis. Los fosfatos son dinámicos y al ponerse en contacto con el agua se hidrolizan a productos con cadenas más cortas.

LAS LACTONAS

Las lactonas, como la gluco-delta-lactona (GDL) también tienen la propiedad de modificar el pH del medio, convirtiéndolo en un ambiente adverso al crecimiento de las bacterias responsables por el deterioro del producto. El GDL tiene un pH neutro que da mejor estabilidad a la emulsificación de la carne. Cuando es incorporado sufre un proceso de hidrólisis que lo vuelve ácido. Esta acidez favorece a la preservación y ayuda eficazmente a la estabilidad del color del producto acabado.

LOS COLORANTES

La aplicación de colorantes en los alimentos hoy en día tiene un valor funcional. Cuando se agregan a un alimento le da un valor estético y diferencia a los


productos entre sí, ya que los consumidores primero califican la calidad de un alimento por su color.

Los colorantes son sustancias que añadidas a otras proporcionan, refuerzan o varían su color. Los colorantes vienen siendo usados por el hombre desde los tiempos más remotos como aditivos en sus alimentos. En un principio se usaron colorantes extraídos de plantas e incluso de animales. Actualmente el consumo de colorantes naturales esta siendo reglamentado en muchos países para sustituir los colorantes artificiales o sintéticos, llamados así por ser obtenidos por procedimientos químicos de síntesis.

Hay colorantes solubles en agua (hidrosolubles), otros solubles en grasa y aceites y otros insolubles.

Normalmente los colorantes se comercializan en polvo, siendo necesaria su posterior disolución y mezcla con el producto.

En el caso de los colorantes solubles en agua, se debe proceder a su disolución en agua caliente. De esta manera si el colorante está contaminado por microorganismos, éstos son destruidos por el calor.

Si la disolución de colorantes no es utilizada toda en el mismo día, se debe enfriar e incluso agregar un conservante (0.1% de benzoato sódico) para evitar el desarrollo de bacterias. Cuando se utilizan alcoholes como diluyentes, no es necesaria esa precaución.


Cuando se añaden colorantes artificiales, las dosis no deben superar las 300 ppm (partes por millón). Entre ellos tiene amarillo de quinoleína, azorrubina, amaranto, tartrazina, amarillo anaranjado, rojo ponceau, etc. En los colorantes naturales las dosis permitidas es 50 ppm y los más utilizados son la cochinilla, annato y curcumina.

Hay una serie de productos cárnicos, además de la carne propiamente dicha, donde no está permitida la adición de colorantes artificiales, entre los que podemos destacar los siguientes: todo tipo de carne, productos cárnicos crudos adobados, lomo , jamones y paletas curadas, salazones cárnicas.

La legislación de colorantes en el mundo es variable. En muchos países sólo son aceptados los colorantes de origen natural y en otros algunos de origen sintético.

LOS CONSERVANTES

Los conservantes

o preservantes son sustancias que se añaden a los

productos cárnicos para protegerlos de alteraciones biológicas tales como fermentación, enmohecimiento y putrefacción. Estos productos deben reunir varias condiciones: •

No ser tóxicos ni perjudiciales en las dosis en que son añadidos

•

No deben descomponerse en productos tóxicos al ser ingeridos por el organismo humano

•

No se deben utilizar para enmascarar ingredientes o alimentos en mal estado, ni procesos de fabricación fraudulentos


•

Deben ser de fácil identificación analítica

Siempre que sea posible, se debe recurrir a los procedimientos de conservación de tipo físico, como son los siguientes: refrigeración, congelación, cocción, pasteurización, esterilización.

El uso de nitratos y nitritos o la combinación de ambos, nunca debe proporcionar al producto terminado una cantidad superior a las 300 ppm. Para tratamientos externos se puede utilizar la piramicina a dosis de 1,2 miligramos por decímetro cuadrado.

En la elaboración de productos cárnicos crudos adobados y en los fiambres de lomo se pueden utilizar todos los conservantes autorizados en la elaboración de chorizos y salchichón, salvo el nitrito potásico. Lo que varía es la dosis que debe ser menor en aplicaciones conjuntas: -1.000 ppm para ácido sórbico, sorbato de sodio y sorbato de potasio (1); -125 ppm para el nitrito de sodio; -200 ppm para el nitrato de sodio y el nitrato de potasio (2).

La lista de conservantes autorizados en la elaboración de los productos cárnicos tratados por el calor (conservas cárnicas), es bastante amplia: ácido sórbico, sorbato de sodio, sorbato de potasio, parahidroxibenzoato etilo, parahidroxibenzoato

derivado

sódico

del

éster

etílico

del

ácido,

parahidroxibenzoato de propilo, parahidroxibenzoato derivado sódico del éster propílico del ácido, nitrito de sodio, nitrato de sodio, nitrato de potasio y cultivos microbianos.


OBSERVACIONES

1. Cuando estos productos se utilicen conjuntamente, la dosis total no podrá ser superior a 1.800 ppm 2. Cuando estos productos se utilicen conjuntamente, la dosis total no podrá ser superior a 250 ppm

Tanto en la elaboración de carmes curadas como en las no curadas, sólo se permite la utilización del nitrato sódico o nitrato potásico, se permite hasta 75 ppm. En combinación pueden usarse hasta 250 ppm.

En los chorizos frescos se permite la adición de esos dos mismos nitrificantes pero a dosis inferiores, 50 ppm para el nitrito sódico y 150 ppm para el nitrato potásico.

HIDROCOLOIDES O GOMAS

La mayoría son polisacáridos que tienen gran afinidad por agua. Su uso está regulado en productos cárnicos procesados debido a que esta propiedad sube significativamente los rendimientos de producto terminado.

Básicamente, los efectos de los hidrocoloides en los productos cárnicos son la obtención de obtener, mayor viscosidad o formación de gel en fórmulas de salchichas, jamones dando estabilidad en los sistemas y mejoramiento en la textura, también en la prevención de sinéresis.


El hidrocoloide al que se le ha encontrado más aplicaciones en productos cárnicos es la carragenina. Además de reducir considerablemente las pérdidas por cocción

mediante la retención de agua, este también mejora la

consistencia, estructura y facilidad de rebanado del producto terminado. Los fabricantes las recomiendan en niveles de 0.2 al 0.5 % en base al peso de producto terminado.

Otras gomas como la arábiga, los alginatos, goma guar y CMC, no ofrecen resultados tan sobresalientes como la carragenina. Otro hidrocoloide muy versátil es la goma xántica, que como estabilizador y ligador en mezclas cárnicas se recomienda en un 0.2 a 0.5 % del peso.

Los hidrocoloides son muy versátiles en las formulaciones de carnes emulsificadas ya que no sólo retienen agua sino también proporcionan estabilidad y viscosidad a la emulsión y mezclas.

LOS ALMIDONES

El almidón es probablemente uno de los carbohidratos más utilizados en la industria cárnica debido a su disponibilidad y beneficios económicos. El almidón se extrae principalmente de yuca, papa, maíz, trigo y arroz y las propiedades varían según la fuente de dónde se obtienen. Cada uno de ellos posee características independientes que condicionan su aplicación, ya que influyen en las propiedades reológicas y sensoriales, porque son hidratables y presentan gelatinización a diferentes temperaturas.


La temperatura de gelatinización es importante en un proceso cárnico y ésta debe realizarse antes de los 72° C , logrando sus propiedades hidrofílicas antes de la desnaturalización de las proteínas de la carne. Hoy en día, se viene extendiendo el uso de almidones modificados ya que tienen propiedades funcionales específicas.

Los almidones modificados dextrinizados y oxidados pueden añadirse a la salmuera que se inyecta en productos como el jamón. Generalmente, este tipo de almidones se gelatiniza en la etapa de cocción a menores temperaturas que los almidones nativos ayudando

a retener el agua y posteriormente a

mantener el envase libre de sinéresis. Los niveles utilizados varían entre el 1 y 5 %. En salchichas tipo viena y jamonadas se pueden utilizar hasta el 5 % para aumentar la capacidad de retención de agua y reducir pérdidas durante el almacenamiento.


Aditivos en La Industria Carnica

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