Determinación de Capacidad de Retención de Agua y Capacidad de Emulsificación de Carne de Res, Cerdo y Pollo.

Determinación de Capacidad de Retención de Agua y Capacidad de Emulsificación de carne de Res, Cerdo y Pollo.

Marcela Rodríguez

Escuela de Tecnología de Alimentos

Jannette Wen Fang Wu Roberto Calvo

!niversidad de Costa Rica "aboratorio de #rocesos Alimentarios $ %TA % TA&'()*+ &'()*+

 Nicole Glick 

, de -unio del *').

Introducción:

E/isten E/isten diversos ti0os de carnes 1ue se utilizan utilizan como materia materia 0rima en la industria c2rnica3 c2rnica3 entre ellos4 el 0ollo4 0ollo4 el cerdo4 la carne bovina bovina 5 la carne conocida como carne carne des6 des6ue uesa sada da mec2 mec2ni nica came ment ntee %C7M %C7M 0or 0or sus sus sigl siglas as+ + Cada Cada un unoo tien tienee sus sus 0ro0 0ro0ia iass caracte característ rística icass 8isico 8isico1uí 1uímic micas as 1ue con contri tribu5 bu5en en a los rendim rendimient ientos os en la indust industria ria de embutidos El consumo de embutidos en Costa Rica es mu5 am0lio debido a los ba-os costos 5 variedad de estos 0roductos dis0onibles en el mercado "a ma5or 0arte de la 0roducci9n c2rnica nacional se destina al 0rocesamiento de embutidos4 5 s9lo una 0e1ue:a 0arte se e/0orta a otros 0aíses de Centroam;rica %El mercado4 *')<+ 7ebido al 6ec6o de 1ue los embutidos son un 0roducto de gran consumo en Costa Rica4 es im0ortante 0ara las em0resas entender c9mo las di8erentes ti0os de carne 8uncionan en los embutidos4 de modo 1ue se logre alcanzar un rendimiento 90timo 90timo En este laboratorio se analizaron dos de las características 8isico1uímicas m2s im0ortantes de la carne 0ara la 0roducci9n de embutidos =stas son la ca0acidad de retenci9n de agua %CRA+ 5 la ca0acidad de emulsi8icante %CE+ "a CRA se de8ine como la ca0acidad 1ue tiene la carne 0ara retener el agua libre durante la a0licaci9n de 8uerzas e/ternas4 tales como el corte4 la trituraci9n 5 el 0rensado 1

%Jim;nez et al.4 *')*+3 muc6as de las 0ro0iedades 8ísicas de la carne como la te/tura4 la 8irmeza4 la suavidad 5 -ugosidad -uegan un 0a0el im0ortante en la CRA de la carne3 algunos 8actores como la cantidad de grasa4 el 0> 5 el tiem0o 1ue 6a transcurrido desde el des6uesado 0ueden a8ectar la CRA 4 disminu5;ndola considerablemente %Jim;nez et al.4 *')*+ "a segunda característica analizada 8ue la ca0acidad de emulsi8icaci9n o CE4 la cual se de8ine como la cantidad de grasa 1ue se 0uede emulsionar 0or gramo de carne %C6abela4 *')(+ !na emulsi9n est2 8ormada 0or dos 8ases 1ue constitu5en una matriz? la 8ase continua4 com0uesta de 0roteínas e/traídas de una soluci9n salina 1ue act@an como agentes emulgentes4 5 la 8ase dis0ersa com0uesta de 0artículas de grasa "a CE de0ende en algunos 8actores como 0>4 tem0eratura 5 la cantidad de grasa "os ob-etivos de la 0resente 0r2ctica 8ue determinar la ca0acidad de retenci9n de agua 5 ca0acidad emulsi8icante en carne 8resca 5 0roductos c2rnicos4 0ara de8inir la calidad de estos materiales alimentarios Discusión de resultados:

A continuaci9n se 0resentan los resultados obtenidos de la Ca0acidad de Retenci9n de Agua %CRA+ 5 Ca0acidad de Emulsi8icaci9n %CE+ 0ara los distintos ti0os de carne evaluados Cuadro I. Ca0acidad

de retenci9n de agua 5 ca0acidad emulsi8icante de los tres distintos ti0os de carnes evaluados Tipo de carne

CRA (m retenido por !"" g carne#

CE (m aceite$g carne#

Res

4B'

)).

Cerdo

)B4',

)(

Pollo

(4(

)('

#ara la determinaci9n del CRA se utiliz9 el m;todo de adici9n de sales donde se da un cambio de la 8uerza i9nica agregando una disoluci9n de NaCl %'4 M+ Este m;todo 2

reduce la 8uerza de uni9n entre la miosina 5 actina4 las cuales son 0roteínas solubles en  0resencia de sales Deg@n >alonen  #uolanne %*')'+4 la concentraci9n de sal logra desdoblar los 8ilamentos de miosina des0olimeriz2ndola

5 de-ando e/0uestos a los

amino2cidos de la miosina4 los cuales interact@an con los iones Na 5 Cl&  agregados %"onergan  "onergan4 *''.+ #or medio de estudios realizados4 se sabe 1ue al adicionar sales a la carne el ion cloruro es el 0rinci0al res0onsable de CRA 0uesto 1ue ;ste es adsorbido me-or 0or los amino2cidos de la 0roteína de la carne4 creando una carga neta negativa 1ue genera una re0ulsi9n4 lo 1ue a5uda a una ma5or adsorci9n de agua entre las 8ibras 0roteicas Cabe destacar 1ue las carnes con ma5or cantidad de arginina4 6istidina lisina4 leucina4 valina 5 alanina son 8avorecidas con este 0roceso 5a 1ue son ca0aces 1uímicamente de interaccionar  con el Cl& %>alonen  #uolanne4 *')'+ Es 0or este 0roceso 1ue se obtienen valores di8erentes de CRA seg@n el ti0o de carne analizada 5 los 0orcenta-es de amino2cidos corres0ondientes a cada una Deg@n elitz et al  %*''+ la carne de cerdo es la 1ue 0resenta ma5or 0orcenta-e de amino2cidos4 le sigue

la carne de res4 5 0or @ltimo la carne de 0ollo "o anterior no coincide con los resultados demostrados en el Cuadro $3 el CRA varía 0or una gran cantidad de 8actores4 si el estado de las carnes no es el mismo este e8ecto se ve re8le-ado en dic6a valoraci9n 5a 1ue las carnes son matrices mu5 com0le-as 5 di8íciles de analizar como 0ara obtener valores te9ricos %>onikel4 *''B+ "onergan  "onergan %*''.+ establecen 1ue 6a5 metabolismos de los animales seg@n es0ecie4 edad4 raza4 ti0o de alimentaci9n4 entre otros4 1ue generan 2cido l2ctico r20idamente4 induciendo al descenso en el 0> 5 a8ectando los valores del CRA Deg@n elitz et al 4 %*''+ los modos de sacri8icio de los animales tambi;n alteran el 0> 5a 1ue a 0> menores al 0unto isoel;ctrico se 0rovoca 0;rdida de agua 5 ba-a el CRA4 debido a la desnaturalizaci9n de 0roteínas res0onsables de enlazar mol;culas de agua4 durante los 0rocedimientos de sacri8icio4 si un animal su8re estr;s e/cesivo antes de ser  cosec6ado4 se 0roduce un e/ceso de 2cido l2ctico 1ue no es ca0az de ser removido 0or el

3

sistema circulatorio4 0or lo tanto en el 0roceso 0ost mortem4 la carne mantendr2 un 0> ba-o 1ue inducir2 a los e8ectos mencionados anteriormente "a CE corres0onde a la ca0acidad de 8ormar una emulsi9n estable 0artir de una 8racci9n li0ídica a:adida a una matriz en donde se 6a realizado un e/tracci9n 0roteica con disoluciones salinas "a ca0acidad 5 estabilidad emulsi8icante se utilizan a menudo 0ara la caracterizaci9n 8uncional de 0roteínas4 5 es la t;cnica m2s com@n 5 la 1ue se us9 en esta  0r2ctica4 conocida como el sistema modelo de DHi8t et al. ( ))+ el cual consiste en la adici9n continua de aceite a una dis0ersi9n de 0roteína durante un mezclado a alta velocidad3 el aceite es a:adido 6asta 1ue se alcance un I0unto de 1uiebre en el cual se da la se0araci9n de 8ases El volumen de aceite a:adido se em0lea 0ara e/0resar la CE como en t;rminos de volumen total %m"+ de aceite emulsi8icado o aceite 0or unidad de masa de la muestra %Adubiaro et al., 2012). "os resultados obtenidos en la 0r2ctica se muestran en el cuadro $. 7e acuerdo con la literatura4 se es0eraba 1ue la carne bovina 0resentar la ma5or CE4 seguida 0or el cerdo 5 el 0ollo debido al contenido 0roteico 5 la calidad de su miosina %Toldr24 *')'+4 sin embargo4 de acuerdo a los resultados obtenidos4 se observa 1ue dic6a tendencia no se cum0le El valor de CE 0ara las matrices c2rnicas se ve a8ectado 0or diversos 8actores e/ternos 1ue inclu5en cambios 0ost&mortem4 el 0> de la carne4 tem0eratura4 8uerza i9nica 5  0resencia de grasas Matrices con 0> menor a 4 ' 0resentan una ca0acidad de emulsi8icaci9n menor  asociada a una desnaturalizaci9n de las 0roteína %Ka5as4 *'''+4 dado a 1ue no se evalu9 el  0> de las muestras analizadas4 no es 0osible determinar si la carne de res 0resento un 0> menor a lo ideal4 0or lo 1ue no es 0osible asegura 1ue la 0roteína 0resente 8uera íntegra 5 no se encontrara degenerada 6asta cierto 0unto debido a 8actores de mani0ulaci9n Esto 0udo re0ercutir en la ca0acidad emulsi8icante de la matriz generando resultados distinto a los 1ue se es0eraba3 0or otro lado tambi;n se 6a re0ortado 1ue un aumento e/cesivo de la tem0eratura %ma5or ).&**LC+ en el mezclado 0uede 0romover la ru0tura de la emulsi9n %Ka5as4 *'''+3 esto 0uede 6aber sido uno de los causantes de 1ue las muestras no 6a5an mostrado la tendencia es0erada4 5a 1ue la a0licaci9n continua del 4

movimiento 8avorecía el aumento de la tem0eratura de la mezcla 5 durante la 0r2ctica no se controlo la tem0eratura durante el mezclado En cuanto a la carne de 0ollo 5 la C7M4 se observa 1ue 0resentan la misma ca0acidad emulsi8icante "o cual es de es0erarse dado a 1ue 0roviene de un mismo origen 5  0or lo tanto se es0eraría 1ue la com0osici9n 0roteica no variara demasiado %Toldr24 *')'+ El cerdo tambi;n e/6ibi9 una tendencia distinta a la es0erada4 0ero nuevamente esto 0udo deberse a los 8actores mencionados anteriormente 0ara la muestra vacuna Cuadro II. Contenido de 6umedad 5 grasa 0resente en los di8erentes ti0os de carne Tipo de carne

%umedad (&#

'rasa (&#

Res

,*4<

(4('

Cerdo

,4<

(4(

Pollo

 N7

4.

CD de pollo

B4.

),4'(

Como 0uede observarse en el cuadro $$4 la carne de res 5 de 0ollo son las de un menor contenido de grasa 7e esto se 0odría 0redecir 1ue 0odrían tener una ma5or CE Esto es lo 1ue indica la teoría %Toldr24 *')'+ Din embargo4 como 5a se di-o 5 se analiz94 lo 1ue ocurri9 no 8ue lo es0erado en el caso de la carne de res !n as0ecto 1ue tambi;n a8ecta la ca0acidad emulsi8icante 5 la ca0acidad de retenci9n de agua es la cantidad de 6umedad 5 de grasa en la carne Di se usa una carne con un alto contenido de grasa4 esta no va a ser ca0az de retener tanta agua como una carne m2s magra #or otra 0arte4 una carne con un alto contenido de 6umedad 0robablemente llegue a tener una ma5or ca0acidad de retenci9n de agua 5a 1ue naturalmente es ca0az de contener  una cantidad considerable da agua En general e/iste una correlaci9n entre el contenido de grasa 5 el de 6umedad4 entre m2s grasa tiende a 6aber m2s agua %>onikel4 *''B3 oung et  al 4 *')*+

El an2lisis de contenido de 6umedad se 6ace secando la muestra 5 0esando la masa seca El secado 0uede 6acerse con una balanza de 6umedad 1ue tiene luz in8rarro-a4 con una estu8a de convecci9n o con estu8a al vacío %>onikel4 *''B+ En el laboratorio se us9 la 5

 balanza de 6umedad 0or1ue da los resultados r20idamente #ara determinar la cantidad de grasa se e/tra-o con disolventes 0olares de la carne seca4 se eva0or9 el disolvente 5 se 0es9 la grasa e/traída %oung et al 4 *')*+ En la industria se 0re8ieren estos m;todos de an2lisis r20idos sobre otros m2s e/actos como la estu8a de convecci9n o el Do/6let 0or e-em0lo

Conclusiones y Recomendaciones •

!na carne con un alto contenido de 0roteína en 0resencia de sales %0rinci0almente Cl&+ debe 0resentar ma5or absorci9n de agua debido a la 8ormaci9n de cargas

•

• •

• •

•

negativas entre las 8ibras 0roteicas 1ue 0ermiten la retenci9n del agua Deg@n los valores de CRA obtenidos4 el 0ollo contenía ma5or cantidad de

•

amino2cidos 0roteicos4 seguido del cerdo 5 la res "os valores de CRA se ven a8ectados 0or el 0>4 el cual a su vez varía seg@n el

•

metabolismo animal o la 8orma de cosec6a de ;ste De recomienda analizar el 0> de la carne antes de elaborar 0roductos c2rnicos 5a

1ue el CRA es una variable im0ortante 0ara la 0re0araci9n de dic6os alimentos De obtuvo una ma5or ca0acidad emulsi8icante 0ara los 0roductos derivados del 0ollo %carne 5 C7M+ El contenido de grasa 5 de 6umedad se relaciona con la CE 5 CRA "as di8erencias observadas 0ueden deberse a tem0eraturas de mezclado no controladas o 0or degeneraci9n 0roteica en la materia 0rima De recomienda controlar la tem0eratura de la mezcla cuando se 0re0ara la emulsi9n De recomienda tomar el 0> de las materia 0rima 0ara 0oder determinar si e/iste alguna  0osible degeneraci9n de las 0roteínas en la matriz

)i*liograf+a

A7!$AR4 >"AFE4   AO$NTA4 E *')* E88ect o8 salts on t6e emulsi85ing  0ro0erties o8  Andansonia digitata  %aobab+ seed 8lour Journal o8 Food Dcience and Tec6nolog54 <%(+? )*&)* E"$TK4 >4 GRDC>4 W  DC>$EER"E4 # *'' Food C6emistr5 < Ed erlin4 D0ringer

6

C>AE"A4 #*')( Manual de 0r2cticas de laboratorio Tecnología de Carnes Recu0erado

de

6tt0?PPHHHiztuamm/PceuP0ublicacionesPMTCPcarnes0d8  El mercado de embutidos en Costa Rica %*')<4 Marzo )'+ Recu0erado de 6tt0?PPHHHcentralamericadatacomPesParticleP6omePElQmercadoQdeQemb utidosQenQCostaQRica >A"NEN4 M  #!"ANNE4 E *')'T6eoretical as0ects o8 Hater&6olding in meat Meat Dcience %*')'+? )&). >N$OE"4 O *''B >andbook o8 Muscle Foods Anal5sis? Moisture and Water&>olding Ca0acit5  NeH ork4 CRC #ress J$M=NEK MA7ER N4 GADTE"!M "AGAR7A #4  R$ERA R$ERA #A %*')*+ Ca0acidad de Retenci9n

de

Agua

Recu0erado

de

6tt0?PPHHHscribdcomP

docPB',(B(<)PCA#AC$7A7& 7E&RETENC$N&7E&AG!AS "NERGAN4 E  "NERGAN4 D *''. Mec6anisms o8 Hater&6olding ca0acit5 or meat? T6e role o8 0ostmortem bioc6emical and structural c6angesMeat Dcience ,) %*''.+? )<&*'< T"7R4 F *')' >andbook o8 Meat #rocessing Wile5&lackHell4 Estados !nidos !NG4  A4 FRDT4 7A4 AGNEW4 M *')* Anal5tical Met6ods 8or Meat and Meat #roducts >andbook o8 Meat and Meat #rocessing4 Decond Edition CRC #ress KAAD4 J *''' Functionalit5 o8 0roteins in 8ood D0ringer4 Estados !nidos

Aneos Capacidad de retención de agua (CRA# Cuadro III. Masas de los tres ti0os de carne evaluados 5 vol@menes de disoluci9n de NaCl

'4 M re1ueridos 0ara la determinaci9n de CRA en cada uno de ellos Tipo de

Res

Cerdo

CD 7

carne R-plicas asa (g# olume n (m#

•

) .4' ' ,4. '

* .4) ' ,4. '

( .4) ' ,4. '

Me .4) ' ,4. '

) 4 < ,4' '

* 4( < 4B '

( 4 , 4. '

Me 4 < 4B '

) .4) ' 4' '

* .4. ' 4' '

(

Me

.4,' .4.' .4B' 4''

olumen retenido V retenido =V de dicolució nNaCl ( mL )− V decantado ( mL)

#ara la r;0lica ) de la carne de res? V retenido =8,0 mL−7,5 mL=0,5 mL

•

 X =

olumen retenido 0or )'' g de carne 100 gcarne∗Vme retenido

masa me delamuestra

#ara la carne de res se tiene?  X =

100 g∗0,5 mL 5,10 g

=

9,80 mL

De sigue el mismo 0rocedimiento 0ara la carne de 0ollo 5 cerdo

8