CAPITULO 3: ADITIVOS DE USO EN PROCESAMIENTO DE CARNES

Introducción

Los almidones modificados han sido usados por años para impartir propiedades funcionales a los alimentos, ya que ellos sirven para mejorar la textura, impartir viscosidad, ligar agua, proveer cohesión, y mantener la tolerancia al proceso necesaria y requerida para la manufacturación. Los almidones alimenticios modificados son usados para proveer la calidad que el consumidor demanda con la vida útil necesaria para llevar el alimento al mercado.

La Tabla 1 presenta algunos alimentos en donde pueden encontrarse los almidones modificados.

Tabla 1. Categorías típicas de alimentos que contienen almidones alimenticios modificados.

Almidón:

El almidón en el compuesto orgánico más ampliamente distribuido presente en la naturaleza después de la celulosa. La construcción básica de bloque del almidón es un anillo de piranosa de seis miembros llamado -d-glucosa.

La glucosa es producida por las plantas a través de la fotosíntesis. Por condensación enzimática, una molécula de agua es dividida entre dos moléculas de glucosa para formar un enlace. Esta condensación se presenta principalmente entre carbonos 1 y 4 y ocasionalmente entre 1 y 6. La celulosa o almidón es entonces formado por la planta dependiendo del enlace.

La celulosa es usada estructuralmente, en raíces, tallos y hojas. El enlace en la celulosa la hace indigestible para los humanos.

El almidón es la forma en la cual las plantas almacenan energía, mientras que los humanos almacenan energía como grasa. El almidón esta formado tanto de amilosa como de amilopectina. En donde se desarrolla el enlace -1,4 resulta una cadena de homopolímero que es denominada amilosa.

Aunque varía la longitud del polímero, la longitud promedio estará entre 500 y 2000 unidades de glucosa. Un segundo tipo de polímero en el almidón se desarrolla cuando la condensación enzimática se desarrolla entre carbonos 1 y 6 de la molécula de glucosa. Este enlace ocasional, con el enlace predominante 1,4 resulta en un efecto de ramificación. Esta molécula es denominada amilopectina.

Esta molécula es mucho más grande en tamaño que la amilosa pero con longitudes de cadena lineal de solamente 25-30 unidades de glucosa. Todos los almidones se hacen de una o ambas de estas moléculas, sin embargo, la relación de una a otra variará. El almidón de maíz tiene aproximadamente 25-28% de amilosa siendo el remanente amilopectina. La tapioca tiene aproximadamente 17% de amilosa, la patata tiene aproximadamente 20% de amilosa y el maíz “waxy” virtualmente no tiene amilosa. Como puede predecirse, las propiedades cocidos y crudos de estos almidones varían basados en la relación de amilosa a amilopectina.

Cuando las plantas producen las moléculas de almidón, lo depositan en capas sucesivas alrededor de un hilum central que forma un granulo grueso empacado. Los almidones pueden encontrarse en una variedad de plantas y son caracterizados por la fuente.

La tabla 2 presenta la clasificación del almidón por la fuente.

Los tratamientos de elaboración aplicados sobre el almidón también sirven como clasificación. Por ejemplo almidones que pueden ser considerados nativos (tal como se extrajeron), modificados (químicamente tratados), o pregelatinizados (precocidos o hinchados con agua fría).

Gelatinización.

Cuando un granulo de almidón es calentado en agua, con la progresiva hidratación se rompen los más débiles enlaces de hidrógeno en las áreas amorfas, acabándose la estructura altamente orientada y cristalina.

Con el hinchamiento de la amilosa conteniendo gránulos, las moléculas de amilosa son solubilizadas y leach out en solución. Estas moléculas luego se reasociaran en agregados o a altas concentraciones formaran un gel. Esto se denomina una retrogradación. Esta formación en retroceso es asociada con una liberación de agua.

Problemas con los almidones nativos.

Con el fin de ilustrar la funcionalidad de un almidón alimenticio modificado es de utilidad revisar lo que sucede cuando no se usa un almidón alimenticio modificado. Los almidones modificados son usados típicamente para impartir viscosidad y ligar agua. Un almidón no modificado se hidratará rápidamente acompañado por un importante incremento en viscosidad. Sin embargo, con la subsiguiente cocción, la ruptura de los gránulos, conlleva a un muy rápido descenso de la viscosidad. Tales características impartirán limitaciones a la textura y estabilidad de un producto alimenticio. Este problema es además acelerado por el calor, la acidez y el cortado.

Estas desventajas inherentes a los almidones no modificados les hacen adecuados para muchos sistemas alimenticios. Las texturas indeseables, la pobre estabilidad y la falta de tolerancia al procesamiento no dejan muchas opciones para el procesador de alimentos. Sin embargo, con las modificaciones apropiadas muchas de estas características indeseables pueden ser alteradas.

Modificación química.

Hay dos modificaciones que son de importancia, especialmente con miras a las aplicaciones càrnicas. Estas modificaciones son los enlaces cruzados y la estabilización. Los enlaces cruzados son un tratamiento en donde pequeñas cantidades de compuestos químicos son usados para reforzar los enlaces naturales de hidrógeno dentro del granulo. El almidón con enlaces cruzados produce gránulos con resistencia aumentada a la sobrecocción, la acidez y el cortado. El cortado involucraría fuerzas tales como alta velocidad de mezclado, molido, homogenización, bombeo o cortado.

La Tabla 3 presenta varios equipos de procesamiento usados y la cantidad de corte aplicado.

La estabilización es un proceso por medio del cual los grupos “bloqueados” son ligados a un polímero de almidón para inhibir la retrogradación o permitir su reversión. La estabilización imparte textura y estabilidad congelación-descongelación a los productos alimenticios. Esta es una muy importante modificación con miras al almacenamiento de los productos alimenticios a bajas temperaturas. La retrogradación del almidón es acelerada a bajas temperaturas ya que la acción del bloqueo ayudará a prevenir la sinéresis o la pérdida de agua. Este mismo proceso disminuye la temperatura de gelatinización, un importante factor cuando se considera el uso de almidones en carnes.

Modificación física.

El almidón puede modificarse físicamente, por ejemplo, la pregelatinización para un desarrollo instantáneo de viscosidad. El hinchamiento de los almidones con agua fría también es usado para sistemas instantáneos que requieren más tolerancia al proceso.

Aplicación y funciones de los almidones en sistemas carnicos.

Por qué se usa almidón modificado?

Cuando los productos carnicos son formulados, los procesadores quieren asegurar a sus consumidores la obtención de la más alta calidad posible. La calidad es una medida del rendimiento, ya que los consumidores esperan unas apropiadas características en textura, flavor, tajabilidad, y jugosidad. Adicionalmente, los procesadores de carne son fuertemente prevenidos de que cuando sus productos desarrollan un problema de pérdida de agua, los consumidores rechazaran el producto. Es importante que el procesador considere el uso de ligantes, tales como almidón alimenticio modificado, para prevenir este problema de perdida de agua e incrementar la vida útil del producto. Los almidones proveen a los procesadores de carnes con una alternativa económica cuando se usa como fuente el maíz cultivado en los Estados Unidos.

Se hace importante en la selección del almidón alimenticio modificado entender el tipo de equipo de procesamiento que se va a usar. Como se discutió previamente, el corte es un importante atributo que afectará la funcionalidad del almidón. Hay diferencias en recomendaciones sobre almidón entre un molino de martillos, un cutter o una mezcladora emulsificadora. La selección de un almidón con resistencia al corte incrementada (más entrecruzamiento) es requerida para su uso en un mezclador-emulsificador.

La temperatura de gelatinización es también una importante consideración cuando se selecciona un almidón para algún sistema. En el caso de carnes ahumadas la temperatura interna típicamente será alrededor de 68.33-71.1ºC (155-160 ºF). El almidón que es usado como ligador, extendedor o reemplazador de grasa debe gelatinizar completamente en este rango de temperatura. Esto se requiere con el fin de obtener la máxima capacidad de retención de agua y la máxima funcionalidad.

Tal como se observa en la Tabla 4, algunos almidones nativos o no modificados y harinas carecen de la funcionalidad necesaria, principalmente debido al hecho de que éstos no alcanzan la temperatura requerida para gelatinizar. Los que gelatinizan pueden hacerse cohesivos, afectando adversamente la textura del producto. Estos productos nativos también contribuirán al desarrollo de perdidas de humedad disminuyendo de manera importante la vida útil.

Carnes rojas emulsificadas.

El almidón alimenticio modificado es aprobado para su uso en frankfurters estandarizadas y boloñas a un nivel de uso de 3.5%. La función del almidón en esta aplicación es incrementar la capacidad de retención de agua de la carne y reducir la purga que ocurre durante el almacenamiento. Los almidones cocidos son preferidos para estas aplicaciones cuando la intención no es adicionar viscosidad a la batidora. El requerimiento es que éstos se hagan funcionales en el ahumador.

Los almidones hallan amplia aceptación debido a su funcionalidad y facilidad con la cual pueden ser incorporados en la formulación. El almidón es adicionado en la misma etapa en la que típicamente se adiciona el condimento. Con frecuencia el almidón alimenticio modificado es la parte funcional de una mezcla sazonadora y ligante.

Productos de jamón.

El almidón alimenticio modificado es aprobado para su uso en “Jamón adicionado con agua” y en “Jamón y agua –X % de peso son ingredientes adicionados”, al nivel aprobado de uso de 2.0%. El almidón alimenticio modificado es usado como ayuda para retener humedad en jamones y para reducir la purga o la liberación de humedad en el empaque. El almidón alimenticio modificado puede adicionarse fácilmente a la salmuera en alguna etapa, ya que no interferirá con ninguno de los otros ingredientes tales como el fosfato o la sal. Una vez que el almidón es adicionado al tanque de la salmuera deberá ser mantenido en agitación. Las operaciones de bombeo y masajeo se deben efectuar como es habitual ya que el almidón gelatinizará en el ahumador proveyendo rendimiento y reducción de la purga.

Productos de carne de aves.

La carne de aves, tales como los productos estofados están entre las primeras aplicaciones en donde los almidones fueron permitidos por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (siglas en inglés U.S.D.A.). Son usados en la actualidad para proveer textura, jugosidad, mejorar la tajabilidad, y para prevenir las perdidas de peso debidas a la purga. El almidón alimenticio modificado puede ser usado en productos carnicos de aves a niveles hasta del 3.0%. En carnes tales como las frankfurters de aves el nivel de uso permitido es de 3.5%.

Aplicaciones en productos bajos en grasa.

El almidón alimenticio modificado esta en una amplia variedad de productos bajos en grasa tales como las versiones bajas en grasa de los productos que se han mencionado previamente. Además, son aprobados para su uso en torticas (patties) bovinas bajas en grasa y productos embutidos de pasta gruesa bajos en grasa. Los niveles de uso en estos productos son contemplados por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (U.S.D.A) en su Memorando de Políticas #121. Esta aprobación permite el uso del almidón alimenticio modificado en un producto terminado que contiene no más del 10% de grasa y no más del 30% de una combinación de grasa y sustancias añadidas. En estas aplicaciones de pastas gruesas los almidones modificados proveen suculencia a las torticas (patties) de bovino y a los embutidos, aún cuando se mantengan en mostradores con calentamiento por largos períodos. Como en otras aplicaciones, muchos proveedores de mezclas de especias ofrecen mezclas de especias que contienen almidón alimenticio modificado.

CONCLUSIÓN.

Los almidones alimenticios modificados ofrecen una amplia variedad de calidades para los productos carnicos. La modificación de textura y la retención de humedad pueden alcanzarse ambas a un costo mínimo de materias primas para el procesador de carnes. Se pueden alcanzar ahorros importantes sobre la base de aumentos de peso y vida útil extendida debido a la capacidad de retención de agua. Finalmente, la aceptación del consumidor es extremadamente positiva, ya que se encuentra almidón alimenticio modificado en un creciente numero de productos alimenticios cada año.