FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
CAPACIDAD DE EMULSIFICACION DE LA CARNE
INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO DE INDUSTRIAS CÁRNICAS
AUTOR: PAREDES CONTRERAS, Omero DOCENTE: ING. HUBERT ARTEAGA MIÑANO Huamachuco ± Perú 2011
ÍNDIC
NER
g
I. INTR DUCCIÓN
03
II. M RC TEÓR IC
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2.1. Emulsión.
04
2.2. La carne.
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2.3. Calidad de la carne.
06
III. M TER IALES Y METODOLOGÍA
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3.1. Materiales
07
3.2. Metodología
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IV. R ESULTADOS Y DISCUSIONES
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V. CONCLUSIONES
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VI. R ECOMENDACIONES
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VII. R EFER ENCIAS BIBLIOGR FICAS
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VIII
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ANEXOS
~2~
I. INTRODUCCIÓN La intensidad de este fenómeno y el valor del pH final, puede variar se g n el contenido de glucógeno muscular. Un factor importante que influencia el pH final son las condiciones de manejo antes de la muerte. Los animales estresados consumen sus reservas de glucógeno y después el pH no baja o se mantiene alto. En este caso el músculo mantiene una alta capacidad de retención de a gua y baja capacidad de conservación. También con pH alto la carne es oscura y también el "flavor" puede estar afectado. Hay muchos factores que afectan el pH de las emulsiones. El establecimiento del ri gor mortis en la carne utilizada constituye el pH basal de la emulsión. Al momento de sacrificio, el pH del tejido muscular del animal es de aproximadamente 7.0. Pasadas 1 a 2 horas, una carne pre-rigor salada tendrá un pH de 6.0 a 6.5. Se ha demostrado que la adición de cloruro sódico eleva el pH li geramente. La cocción también aumenta el pH de la carne. Los fosfatos alcalinos incrementan el pH de la carne al máximo, siendo éste el factor más importante (Knipe, Lynn. 2002). Una emulsión esta dada por una suspensión coloidal de dos líquidos inmiscibles (por ejemplo, dos l íquidos insolubles el uno en el otro, como pudiera ser el caso del aceite y el a gua). Generalmente, es una dispersión de un líquido apolar en un líquido polar. El tercer componente es un a gente emulsor, cuya presencia es necesaria para lograr una emulsión estable (Knipe, Lynn. 2002). La carne generalmente es muy inestable, pues una alternativa para mejorar la estabilidad y valor nutricional de estos productos seria emulsificando la grasa de la piel de pollo con las proteínas de la sangre de bovino. Esto permitir ía aumentar el contenido proteico del producto y estabilizar la grasa contenida en la piel. Por otro lado, la emulsificasión de la piel pudiera contribuir a disminuir la intensidad del color que proporciona el a gregado sanguíneo al producto final (Márquez E. et al, 2006) Para el desarrollo de la presente practica planteamos los siguientes objetivos:
Determinar la capacidad de emulsificacion de carne de distintas especies.
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II. MARCO TEÓRICO 2.1.Emulsión. Se define la emulsión verdadera como una suspensión coloidal de dos l íquidos inmiscibles (por ejemplo, dos líquidos insolubles el uno en el otro, como pudiera ser el caso del aceite y el agua). Generalmente, es una dispersión de un líquido apolar en un líquido polar. El tercer componente es un a gente emulsor, cuya presencia es necesaria para lograr una emulsión estable. El agente emulsor actúa en la interfase entre el a gua y el aceite, impidiendo que los corpúsculos de grasa se agreguen. La leche y la mayonesa, por ejemplo, son emulsiones del tipo aceite en a gua. Es común referirse a las pastas finas como "emulsiones cárnicas." En realidad, esta denominación es incorrecta dado que dichas emulsiones cárnicas consisten de part ículas sólidas de grasa dispersas en una fase líquida continua, por lo que ser ía más acertado llamarlas "pastas cárnicas." Sin embar go, en el curso de esta exposición, se usará la terminología "emulsión cárnica." Las proteínas cárnicas son el agente emulsor en una emulsión cárnica. A fin de formar una emulsión cárnica estable, dichas proteínas deben recubrir completamente las partículas de grasa finamente picada, antes de la cocción. Las
proteínas
cárnicas
actúan de manera diferente con las fases acuosas y l í pida debido á las diferencias en la composición básica de las cadenas laterales compuestas por aminoácidos. Dichas cadenas laterales de aminoácidos consisten de grupos cuya car ga es positiva o negativa, y que pueden ser polares (como el a gua), o apolares como la grasa (Knipe, Lynn. 2002). La Miosina no sólo es el componente estructural más importante de la prote ína cárnica, sino que también es la proteína más importante necesaria para la emulsión de las grasas, y para la capacidad de retención de humedad en carnes procesadas. Se cree que la Miosina constituye el puente situado en la interfase grasa-aceite, en el que los aminoácidos apolares de la Miosina se asocian a la superficie de las partículas de grasa, mientras que los aminoácidos polares localizados en el extremo opuesto de la Miosina se unen a la fase acuosa. Existen varios factores que determinan la capacidad emulsora de la Miosina. El primero de ellos está relacionado con la condiciones de
la carne al momento de
utilizarla. Durante el sacrificio, la Miosina presente en los músculos del animal puede emplearse como tal. Sin embar go, una vez alcanzado el rigor mortis, la Miosina se combina con otra proteína denominada Activa, formando una tercera conocida como Actomiosina. Desde el punto de vista capacidad de li gar agua y grasas, la Miosina es ~4~
mucho más efectiva que la Actomiosina. Por otra parte, la Miosina es más soluble que la Actomiosina, a los niveles de sal generalmente usados en las emulsiones cárnicas. Hay otros factores que inciden en la estabilidad de las emulsiones cárnicas, sobre los que influyen algunos de los ingredientes secos. El pH tiene una influencia definitiva sobre la capacidad de retención de humedad y la capacidad de emulsión de la carne. La capacidad de retención de humedad ( CR H) de la carne podr ía compararse a la acción de una esponja, y es muy importante en el procesamiento de las carnes. Las proteínas cárnicas son capaces de retener más a gua en la medida en que su estado de solubilización sea mayor. En la carne, la CR H es mínima en el punto isoeléctrico (PI) de las proteínas. El PI es el pH en el cuál todos los grupos de las, cadenas laterales están car gadas eléctricamente, siendo el número de car gas positivas igual al de las car gas negativas. Bajo estas condiciones, se alcanza el máximo de puentes de sal entre las cadenas peptídicas, y la car ga neta es igual a cero. El PI de la carne, cuando la CR H es la mínima, se sitúa en un rango de pH que oscila entre 5.0 y 5.4, coincidiendo con el valor pH de la carne una vez que el ri gor mortis ha quedado establecido (Martínez G. 2001). La viscosidad de la emulsión cárnica bien puede influir en la estabilización de la misma, impidiendo f ísicamente que la fase dispersa se aglutine. De esta manera, se explica por qué aquellas emulsiones que se someten a un lar go reposo pueden resultar en productos inestables. El tipo de grasa utilizada puede también influir en la estabilidad de los productos emulsionados. La grasa vacuna y la grasa interna del cerdo no son fáciles de emulsionar. En contrapartida, a partir de la grasa del jamón, de la panceta y de la paleta, es posible producir emulsiones estables. Las temperaturas de picado y emulsión pueden también afectar la estabilidad, especialmente cuando se usan diferentes tipos de grasa. Si predomina la grasa de vacuno, la temperatura final de la emulsión deberá ser 50 C ó 210C. Aparentemente, esto se debe a que la grasa vacuna cristaliza a diferentes temperaturas.
Por
otra
parte, la grasa de cerdo debe picarse o ems1sionarse a temperaturas de 13 a 16 C. Picar emulsiones cárnicas que contengan grasa de cerdo a temperaturas más elevadas que las que se indican puede producir desprendimientos visibles (Knipe, Lynn. 2002). La emulsión de grasas puede también verse afectada por la duración del ciclo de picado o emulsionado. Hay un efecto tiempo-temperatura que actúa sobre las grasas durante el proceso de emulsión. Alcanzar las temperaturas mencionadas en el párrafo ~5~
anterior no garantiza la estabilidad de las emulsiones. Es necesario que transcurra un per íodo de tiempo suficiente para disminuir el tamaño de las part ículas grasas. Si se impide que la temperatura suba, a mayor tiempo de picado, mayor estabilidad de la emulsión.
En contrapartida, si la temperatura de la masa se eleva,
es menester
disminuir el tiempo total de picado (Knipe, Lynn. 2002). 2.2.La carne. La carne se define como aquellos tejidos animales que pueden emplearse como alimento. Principalmente se refiere al músculo de los mam íferos que ha sufrido ciertos cambios químicos y f ísicos después de la muerte. Además, la carne, con frecuencia implica un producto que incluye al go de tejido adiposo (grasa) y hueso. Si bien casi todas las especies animales pueden utilizarse como carne, la mayor ía de las consumidas por el hombre procede de los animales domésticos y de los animales acuáticos (Santrich D., 2006) La carne, como tal, puede subdividirse en diversas cate gor ías generales. La de mayor consumo es la roja que incluye principalmente las de vacuno, cerdo y ovino de diferentes razas (Forrest et al., 1979). La carne también es una importante fuente de vitaminas del complejo B particularmente tiamina, niacina, riboflavina, piridoxina y cianocobalamina. También es una fuente de vitamina A cuyo contenido es mayor que las de las otras vitaminas liposolubles. La carne es rica en hierro, cobre, zinc y selenio. El hierro en la carne tiene alta biodisponibilidad y se encuentra asociado a la prote ína mioglobina. Esta proteína es la que provee oxígeno y le da color al tejido muscular rojo. Por su contenido en hierro de alta disponibilidad, la carne se considera una fuente inestimable de este mineral en la dieta humana (Santrich D., 2006)
2.3.Calidad de la Carne. La calidad de la carne tanto bovina como porcina, se define como el conjunto de caracter ísticas logradas durante la producción y procesamiento que permiten brindar al comprador un producto diferenciado a fin de que pueda esco ger el que llene sus expectativas. Existen tres categor ías asociadas a la calidad de la carne: el valor nutritivo (composición química), la seguridad (higiene y ausencia de contaminantes) y satisfacción al consumirla (mediante los sentidos). En general, cuando se hace referencia a la calidad de la carne bovina inmediatamente se tienen en cuenta variables como terneza, color, ju gosidad, sabor, aroma y vida útil de la carne (Santrich D., 2006). ~6~
III.
MATERIALE Y METODOS
3.1.MATERIALES: 3.1.1 Material de proceso.
Carne de ovino (paleta)
Pollo (pierna)
Vacuno (lomo)
Cerdo (costilla)
Aceite
3.1.2Material de análisis 3.1.1.1M aterial de vidrio.
Vasos de presipitación de 50, 100 ml
Buretas
Pipetas de 10 ml
Tubos de ensayo, gradilla
3.1.1.2 Equipos, instrumentos
Peachimetro
Balanza analítica
Soporte
3.1.1.3 Material auxiliar
3.2
Cuchillos
Tabla de picar
Vasos descartables
MÉTODOS Para la realización de la práctica se empleo la siguiente metodología:
Se recepcionó muestras de carne de pollo, ovino, vacuno y cerdo todas en buen estado.
Se colocó en refrigeración durante 24 horas.
Se midió el pH de cada una de las muestras.
Se peso 25 gramos de carne (de cada una de las muestras)
Se molió las muestras de carne con 100 ml de solución de Na Cl 1 M, en una licuadora hasta obtener una pasta (Mezcla 5°C como máximo) ~7~
Se tomo 25 gramos de pasta y se agregó 75 ml de NaCl 1M (a cada muestra) y se mezcló por 5 min en una licuadora.
Se añadió aceite vegetal, usando una bureta, hasta que la pasta deje de integrarse (ruptura de emulsión)
IV.
Se efectuó la experiencia por triplicado.
R ESULTADOS Y DISCUSIONES Cuadro 01: Determinación de la capacidad de emulsión de la carne.
TIPOS
DE CARNE
C.E
PR OMEDIO
POLLO
CERDO
VACUNO
OVINO
168
159,6
168
180,6
162,96
196,56
163,8
178,08
159,6
210
172,2
176,4
163,52
188,72
168
178,36
Fuente. Elaboración propia (2011 )
En el Cuadro 01 se observa la capacidad de emulsificasión ( CE) de la carne de pollo, cerdo res y ovino notándose claramente que la carne de pollo tiene menor CE, por el contrario la carne cerdo ovino y pollo tiene una mayor CE. En cierto cuadro se muestra también que la carne de cerdo cuenta con la mayor capacidad de emulsificasión en comparación con los demás. El estudio de la CE es de mucha importancia en la industria cárnica, principalmente en la elaboración de salchichas, la cuales se elaboran con una emulsión fina homogénea de carnes de vacuno o cerdo trituradas y grasa de cerdo, con el agregado de ór ganos de estas especies ricos en tejidos conjuntivos, a gentes ligantes y emulsificantes y aditivos autorizados. Según Abugoch L. (2000), hace referencia que la capacidad de emulsificasión ( CE) puede variar de acuerdo a diferentes factores, tales como la concentración de Na Cl, ya que de esta manera este afecta al pH por ello también al puno isoeléctrico. Además uno de los primeros factores está relacionado con la condiciones de
la
carne al momento de utilizarla (Knipe, Lynn. 2002). Otro factor muy importante se puede considerar la temperatura en que se almaceno la muestra, según Abugoch L. (2000) las muestras se deben almacenar en refrigeración (4°C), este factor puede cambiar bastante los resultados de emulsión, por ejemplo como se muestra en la la ~8~
siguiente tabla, la capacidad de emulsión del pollo, pues en estos resultados obtenidos experimentalmente por Knipe, Lynn. (2002) muestran que si pueden influir demasiado los mencionados factores.
Fuente: R evista Científica (Maracaibo) En comparación con los resultados obtenidos en la práctica, se muestra que la capacidad de emulsión de pollo es muy baja, puesto que se trabajo en condiciones diferentes. Knipe Lynn (2002), señala que a medida que el tamaño de la part ícula grasa disminuye, la estabilidad de la emulsión aumenta, siempre y cuando haya suficiente proteína para recubrir por completo todas las part ículas grasas. A medida que continúa el picado, la temperatura de la emulsión hace que la tensión superficial de las partículas grasas disminuya, facilitando el proceso de disminución en el tamaño de las partículas, y aumentando rápidamente la superficie total de las mismas. A mayor superficie total, mayor cantidad de prote ína necesaria para recubrir totalmente todas las partículas grasas. La viscosidad de la emulsión cárnica bien puede influir en la estabilización de la misma, impidiendo f ísicamente que la fase dispersa se aglutine. De esta manera, se explica por qué aquellas emulsiones que se someten a un lar go reposo pueden resultar en productos inestables. La capacidad de emulsiones esta determinada también por la edad y la especie los animales beneficiados, además también se dice que influye el estado como se encuentre el animal antes del beneficio (estresado o relajado) (Santrich D., 2006)
V. CONCLUSIONES Se logro determinar la capacidad de emulsificasión de los tres tipos de carne (pollo, cerdo, ovino y vacuno), como podemos observar en el cuadro Nº 01 ( R esultados) respectivamente.
~9~
Los factores que condicionan la CE son: Calidad de la carne, y especie de la que proviene, ingredientes secos utilizados, proceso de emulsión, concentración de Na Cl, temperatura y pH de la carne.
VI.
R ECOMENDACIONES
Para futuras practicas, se recomienda trabajar en las condiciones más adecuadas y favorables para una aproximación de los resultados a otras biblio graf ías. Se debe contar con un registro técnico de la carne utilizada para el desarrollo de la práctica. Se puede lograr una mejor práctica si se trabaja con la mayor seriedad posible por parte de los alumnos en el desarrollo de las prácticas de laboratorio.
VII.
R E ER ENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Knipe,
Lynn.
(2002).
Emulsiones
Cárnicas.
Disponible
http://meatsci.osu.edu/SpanishDocuments/Emulsionescarnicasknipe.pdf :
en:
[Accesado:
16/05/2011] Forrest, J.C., E.D. Aberle, H.B. Hedrick, M.D. Judge y R . Merkel. 1979. Fundamentos de ciencia de la carne. Editorial Acribia. Zara goza (España). Márquez E., Arévalo E., Barboza J., Benítez B., R angel L. y Archile A. (2006). Formulación de un Embutido con A gregado de Piel de Pollo Emulsificada con Sangre de Bovino. R evista. Científica. (Maracaibo) v.16 n.4 Maracaibo. Martínez
G.
(2001).
Calidad
de
la
carne.
Disponible
en:
http://www.monografias.com/calidad/decarne.htm. [Accesado: 17/05/2011] Santrich D. (2006). Ciencia y Tecnología de Alimentos. Evaluación de la calidad y composición química de la carne de res proveniente de animales de dos grupos de edad en puerto rico.
~ 10 ~
VIII. ANEXOS
Formula general para la determinación de la capacidad de emulsión de la carne
Para encontrar la cantidad de carne en gramos se realizo los siguientes cálculos
Teniendo la cantidad de carne para cada una de las muestras se lo gro determinar la capacidad de emulsión.
Cuadro 01: Gasto de aceite en la determinación de la capacidad de emulsificacion para diferentes carnes. GASTO DE
ACEITE PARA DIFERENTES CARNES (ml)
REPETICIONES
POLLO
CERDO
VACUNO
OVINO
1
200
190
200
215
2
194
234
195
212
3
190
250
205
210
Fuente. Elaboración propia (2011)
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