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  • 1. Tecnología Aplicación de Dos Sustratos - Ayuda en un Embutido Cárnico Fermentado con un Cultivo Láctico para Quesería Application of Two Aid – Substrate in a Meat Sausage Fermented with a Lactic Culture for Cheese Making. M. en C. Villegas De Gante A1 Vázquez E. R2 RESUMEN SUMMARY En este trabajo, mediante un diseño completamente In this work, three treatments were evaluated in a raw al azar se evaluaron tres tratamientos en un em- meat sausage. These treatments consisted in meat butido cárnico crudo, fermentado con L a c t o c o c c u s sausage fermented using Lactococcus lactis ssp. lactis ssp. lactis y Lactococcus lactis ssp. cremoris ; lactis y Lactococcus lactis ssp. cremoris, following a el primero no tuvo sustrato ayuda de fermentación, totally randomized design. In the first treatment, there el segundo contenía glucosa y el tercero lactosa. was no substrate material for fermentation, the El experimento se realizó en un lapso de 22 días de second treatment contained glucose, and the third fermentación, durante el cual se monitoreó la aci- one had lactose. The experiment was carried out dez desarrollada, y la a w . A los 20 días se realizó during 22 days of fermentation. In this period of time un análisis sensorial, por pruebas de preferencia y there were measured the developed acidity and a w . aceptación, con esta última se evaluó el color y la On day 20th, a sensory test including preference and rebanabilidad del embutido. Los resultados del aná- acceptance was applied; together with the acceptance lisis proximal mostraron que el sustrato de fermen- test, color and slicing properties of the sausage were tación no influyó sobre las variables humedad, grasa, evaluated too. The results of the proximal analysis proteína, cenizas y a w ; mientras que el pH mostró un showed that the fermentation aid substrate did not mayor descenso en el embutido que contenía como have any influence on moisture, fat, protein, ash sustrato a la glucosa, lo que indica que hubo mejor content and a w ; contrasting with pH values that fermentación láctica. Sensorialmente, se encontró que dropped in that sausage which contained glucose as el embutido de mayor preferencia fue el que se ela- substrate, indicating it had a better lactic boró con glucosa, de igual manera fue el más acepta- fermentation. Regarding to the sensory tests, it was do por sus atributos de rebanabilidad y color. found that the sausage with higher preference score was the one elaborated with glucose, which also was Palabras clave: the more accepted due its slicing and color properties. Embutido, cultivo, sustrato, fermentación. Key words: Sausage, culture, substrate, fermentation. 1 Profesor investigador del DIA – UACH 2 Egresada del DIA – UACH (22) Febrero/Marzo 2006 ! ALFA EDITORES TÉCNICOS
  • 2. Tecnología I. INTRODUCCIÓN Esto constituye una demanda creciente en la indus- tria alimentaria, no solamente de la carne. Actualmente el empleo de los cultivos lácticos no se circunscribe a las leches fermentadas y otros derivados La investigación que se reporta tuvo como objetivo lácteos como los quesos, en el comercio también existen principal evaluar dos substratos ayuda: lactosa y glu- cepas de microorganismos seleccionados, con capacidad cosa, en un embutido cárnico crudo, en el que se para fermentar un sustrato cárnico; se trata entonces de empleó un cultivo iniciador compuesto de bacterias verdaderos «starters», o iniciadores industriales. lácticas para quesería ( Lactococcus lactis ssp. lactis y Lactococcus lactis ssp. cremoris). El objetivo de emplear un cultivo láctico para fer- mentar un producto cárnico, persigue diferentes fi- Asimismo, como objetivos particulares se persiguió: nes, entre ellos: $ Determinar la composición bromatológica en los 1. Producir un alimento con mayor capacidad de con- embutidos, usando los diferentes sustratos ayuda servación que la carne de donde proviene; esto se de fermentación. logra por la fermentación que se lleva a cabo en el $ Dar seguimiento a dos variables fisicoquímicas (pH sustrato y que genera ácido láctico, el cual abate el y a w ) durante la fase de fermentación. pH del medio (Wigley, 1999). $ Evaluar la preferencia de los productos obtenidos, 2. Elaborar nuevos productos cárnicos con propie- con base en dos atributos sensoriales: rebanabilidad dades sensoriales atractivas para los consumidores. y color. ALFA EDITORES TÉCNICOS ! Febrero/Marzo 2006 (23)
  • 3. Tecnología II. REVISIÓN DE LITERATURA técnicas de conservación de ali- mentos más antiguas que existen. Microbiología de la carne También es un método atractivo, porque hace el alimento más di- Entre los organismos presentes en una masa cárnica se hallan siempre, gerible, sabroso y es aceptado por además de las benéficas e indispensables bacterias de la maduración, los consumidores al ser un pro- gérmenes de la putrefacción y de la descomposición, capaces de dete- ceso natural (Robinson, 1999). riorar los embutidos crudos, o bien de alterar su textura y coloración, pudiendo así influir perjudicialmente sobre el olor y sabor de los pro- Hoy en día, una fermentación tiene ductos (Coretti, 1986). Las bacterias ácido-lácticas (BAL), comúnmente que ser predecible y asegurar la ca- encontradas en la carne cruda pertenecen a los géneros Lactobacillus, lidad del producto; esto resalta la Pediococcus, Streptococcus y Leuconostoc. Los lactobacilos constitu- importancia de producir comercial- yen la flora dominante de las salchichas fermentadas naturalmente. Se mente alimentos con cultivos ini- han encontrado principalmente en el tracto intestinal de humanos y ciadores (Robinson, 1999). animales saludables, así como en vegetales fermentados o materiales de plantas, como el forraje conservado en silo. Metabolismo de carbohidratos y pH. Fermentación cárnica A menudo, se añaden carbohidratos Fermentación es la etapa en la que se produce el crecimiento activo de a la masa inicial del embutido; el las bacterias lácticas, el cual se expresa en su metabolismo; se revela propósito es que haya suficiente por un rápido descenso del pH. La fermentación constituye una de las sustrato fermentable para favore- cer el crecimiento de las bacterias. La cantidad y el tipo de carbohidrato añadido representa un compromi- so entre la necesidad de establecer una fermentación láctica efectiva y la necesidad de evitar un descenso demasiado rápido del pH. Los carbohidratos generalmente se aña- den a un nivel de 0.4 a 0.8% en peso, en relación con la masa cárnica. En algunos embutidos semisecos se les añade hasta un 2% de carbohidratos por kilogramo de pasta, con el objeto de asegurar un descenso rápido del pH (Varnam, 1990). La conservación tradicional de car- ne por métodos fermentativos in- cluye dos procesos fundamentales: la fermentación en sí y un proceso de secado, a través del cual se re- duce la actividad acuosa (a w ) a ni- 3 Trabazón: Término coloquial en tecnología práctica de la carne, para definir la integración (compactación) de la masa de un embutido. (24) Febrero/Marzo 2006 ! ALFA EDITORES TÉCNICOS
  • 4. Tecnología veles que permiten incrementar la vida de anaquel por los embutidos crudos, de las que obtienen la energía periodos prolongados, además de modificar otras va- necesaria para su metabolismo, convirtiéndolas en riables fisicoquímicas en el producto (Guerrero, 2000). ácidos, principalmente ácido láctico, pero en menor Los procesos más importantes que tienen lugar du- cantidad otros (Coretti, 1986). rante la maduración de embutidos crudos son el en- rojecimiento, la «trabazón» 3 y el aumento de la con- Al progresar la maduración aumenta la cantidad de sistencia, así como la aromatización (formación de ácido existente en la masa del embutido. Por esta olor y sabor). El enrojecimiento se extiende por lo razón el pH disminuye desde su valor inicial (5.6 – regular desde el interior hacia afuera, dependiendo 6.0), hasta un pH de 5.0 a 5.2 (Wigley, 1999). La de las sustancias curantes y aditivos agregados, así acidificación favorece la «trabazón», o ligazón, y como de la técnica de maduración practicada; requie- por lo tanto aumenta la consistencia de los embu- re varios días y semanas (Coretti, 1986). tidos crudos, esto favorece la «rebanabilidad». La Figura 1 integra varios fenómenos producidos por Junto con las bacterias del enrojecimiento se desa- las BAL durante la fermentación de un embutido rrolla a la vez otro importante grupo de cárnico. microorganismos de la maduración: las bacterias acidolácticas (BAL), que normalmente en el curso de El descenso del pH es un factor importante en la re- pocos días se transforman cuantitativamente en la ducción de la capacidad de retención de agua de las flora dominante de la maduración en el embutido cru- proteínas, lo que asegura que el secado se realice do. Como las bacterias del enrojecimiento, las BAL correctamente: los valores de pH bajos determinan atacan también a las sustancias azucaradas (v.g. glu- en gran parte la textura del embutido; el proceso de cosa) presentes en la carne y añadidas a la masa de ablandamiento se debe a las enzimas nativas de la ALFA EDITORES TÉCNICOS ! Febrero/Marzo 2006 (25)
  • 5. Tecnología Figura 1. Efectos de la actividad de un cultivo iniciador en un cultivo láctico mesófilo de ino- embutido fermentado. culación directa, empleado en quesería, de la marca «Ezal – Danisco» (Francia), compuesto por Lactococcus lactis ssp. lactis y Lactococcus lactis ssp. c r e m o r i s (anteriormente llama- dos Streptococcus lactis y Str. c r e m o r i s , respectivamente) los cuales se activaron en leche ul- tra pasteurizada (UHT). Como sustratos ayuda se utilizaron glucosa y lactosa en polvo; ade- más se incluyeron diversos in- gredientes: sal, sal cura, eritorbato de sodio, pimienta, ajo, jengibre y nuez moscada. La pasta cárnica se embutió en tripa natural, empleada corrientemente Fuente: Liepe, 1983; con modificaciones de los autores. en la fabricación de chorizo. carne, pero los microorganismos contribuyen a las propiedades organolépticas de los embutidos fermentados (Krockel, 1995) Tratamientos de los embuti- dos cárnicos Las bacterias siguientes: Lactobacillus plantarum, L. brevis, L. farciminis, L. alimentarius y L. curvatus son esenciales para la fermentación de sal- Los sustratos ayuda de fermenta- chichas preparadas con adición de sacarosa o leche en polvo. Estas espe- ción, se dosificaron según los si- cies a menudo son incorporadas como cultivos iniciadores, para asegurar guientes tratamientos: la uniformidad en el sabor y una buena conservación del producto. Tratamiento 1: Embutido inoculado Los microorganismos más importantes en la maduración de salchichas con 30 mL de cultivo láctico mesófilo crudas fermentadas pertenecen a los géneros Lactobacillus y Staphylococcus (mg/mlL), pero sin la adición de (de las especies S. carmosus , simulans y xylosus ) (Leitsner, 1995). sustrato-ayuda fermentable. III. METODOLOGÍA Tratamiento 2: Embutido inocula- do con 30 mL de cultivo láctico Ubicación del trabajo mesófilo (mg/mL), pero adiciona- do con glucosa como sustrato- $ Los embutidos cárnicos se elaboraron en el taller de cárnicos del Departamento ayuda de fermentación (19g). de Ingeniería Agroindustrial (DÍA). La evaluación sensorial se realizó en el laboratorio de lácteos del Departamento de Ingeniería Agroindustrial. El análisis Tratamiento 3: Embutido inocula- bromatológico (cenizas, humedad, extracto etéreo y proteína) se efectuó en do con 30 mL de cultivo láctico el Laboratorio de Nutrición de Rumiantes, del Departamento de Zootecnia, de mesófilo (mg/mL), pero adiciona- la Universidad Autónoma Chapingo. do con lactosa como sustrato- ayuda de fermentación (19g). Materias primas La unidad experimental para cada Para la elaboración del producto se utilizó pulpa de cerdo (80% en peso) tratamiento fue un kilogramo de y lardo (grasa consistente de cerdo; 20%); como iniciador se utilizó un pasta cárnica; la cual incluyó pulpa (26) Febrero/Marzo 2006 ! ALFA EDITORES TÉCNICOS
  • 6. Tecnología de cerdo (80 %), lardo (20 %) y los aditivos y especias $ Humedad. Se utilizó el método descrito en la mencionados. La elaboración del embutido implicó A.O.A.C (1980). el troceado y molido de la pulpa cárnica y el lardo; su $ Proteína. Se utilizó el método macro Kjeldahl de mezclado y la incorporación de los aditivos y espe- A.O.A.C (1980). cias. Luego, la inoculación del cultivo, mezclado, em- $ Grasa. Se utilizó el método de la S.S.A (1983) butido, fermentación y maduración (durante el seca- $ Cenizas. Se utilizó el método descrito en la A.O.A.C do). El proceso se sintetiza en el diagrama de blo- (1980) ques de la Figura 2. Variables físicas Figura 2. Diagrama de bloques para la elabora- ción del embutido experimental. $ pH. Esta variable se monitoreó durante 22 días de maduración de los embutidos, se midió con un potenciómetro manual, tipo lápiz, marca Conductronic, modelo pH 120 (Corning, E.U.A.) 4 $ aw (Actividad de agua); esta variable se midió a los 2, 10 y 22 días de maduración de los embutidos; misma que se determinó con el aparato Aqua Lab (Decagon, E.U.A.), modelo serie 3TE. Evaluación sensorial Se realizaron dos pruebas afectivas: de preferencia y Diseño experimental de aceptación; participaron 35 panelistas para cada una de las pruebas; en la prueba de preferencia por Para la indagación se empleó un diseño experimental ordenamiento, a cada panelista se le dieron a probar completamente al azar, en el cual hubo tres tratamien- tres muestras; se les indicó que marcaran su prefe- tos y tres repeticiones. Para probar la hipótesis nula rencia por cada una de las muestras; es decir, se mar- (Ho: T1= T2= T3), se efectuó un análisis de varianza có con el número 3 el embutido de menor preferen- mediante un ANOVA con un α = 0.05. Cuando el ANOVA cia, con el número 2 al de preferencia intermedia y arrojó diferencias, se hizo una comparación de medias con el número 1 al de mayor preferencia. utilizando la prueba de Tukey. Para la evaluación sen- sorial se aplicó un diseño de bloques al azar. En el segundo formato, con el que se evaluó la acep- tación del producto, para los atributos de Unidades experimentales rebanabilidad y color, se utilizó una escala hedónica. Se indicó a los panelistas que dijeran su aceptación Se obtuvieron 9 unidades experimentales, cada uni- por el producto, mediante una escala de 7 puntos. dad fue un kilogramo de pasta, constituida por una mezcla de carne de cerdo, lardo, especias, cultivo IV. RESULTADOS. láctico y el sustrato fermentable. Análisis bromatológico Variables respuesta El Cuadro 2 presenta los datos obtenidos del análisis Variables bromatológicas. Estas se midieron a bromatológico de los tres tratamientos. los 17 días de maduración de los embutidos y fueron los siguientes: El tratamiento 2 , con glucosa, resultó con menor can- tidad de humedad, lo cual evidencia una mejor fermen- tación láctica en la pasta, como consecuencia, una ma- Con una rabanada-muestra, a la cual se le aplicó 10 mL de agua yor trabazón en el embutido cárnico; es decir, una me- 4 destilada y se «mezcló». ALFA EDITORES TÉCNICOS ! Febrero/Marzo 2006 (27)
  • 7. Tecnología Cuadro 2. Composición básica de los embutidos experimentales α=0.05. Se observó que el valor de (de 17 días de maduración; % en peso) x2 calculada fue mayor que de la x 2 Tratamientos»T» Humedad Proteína Grasa Cenizas Sólidos totales de tablas, lo que indicó que sí exis- T1, s/sustrato 42.16a 21.69a 25.33a 5.5a 57.84a tió diferencia significativa entre los T2, c/glucosa 33.56a 23.98a 27.83a 7.1a 66.44a tratamientos. Para determinar cuál T3, c/lactosa 40.15 a 22.32 a 26.57 a 7.0 a 59.85a tratamiento fue el más preferido, se Medidas con la misma letra indican que no existe diferencia significativa (α=0.5). calculó el valor crítico de la com- jor integración de la pasta cárnica, y una buena rebanabilidad. La fermen- paración múltiple LSD, con la si- tación permite que el agua se elimine de forma uniforme, a la vez que las guiente ecuación (Hernández, 2001). proteínas sarcoplasmáticas y miofibrilares se desnaturalizan, produciendo una textura firme. Variables fisicoquímicas en el embutido fermentado: pH y aw pH Las BAL utilizadas (Lactococcus lactis ssp. lactis y Lactococcus lactis ssp. cremoris ) son cultivos acidificantes, que modifican el pH de la pasta cárnica; como se pudo apreciar a través del monitoreo, el descenso de esta variable física se manifiesta a partir del segundo al cuarto día de maduración del Según estos resultados, se apre- embutido. La acidificación favoreció la «trabazón» o «ligazón», por lo tan- cia que sí existió diferencia entre to aumentó la consistencia de los embutidos crudos; ésta es una caracte- los tratamientos 1 y 2, así como rística esperada, ya que beneficia la textura del producto, misma que debe en los tratamientos 2 y 3, sin em- ser consistente y favorecer la rebanabilidad. En la figura 3 se muestra la bargo entre los tratamientos 1 y 3 evolución del pH, durante los 22 días de maduración que tuvo el embutido no hubo diferencia. El tratamien- cárnico; en ella se observa un descenso notorio para los tres tratamientos. to más preferido fue el 2, el que Realizando un análisis de varianza con los datos de pH a los 22 días de contuvo como sustrato ayuda de maduración se encontró que sí hubo una diferencia estadísticamente sig- fermentación a la glucosa. nificativa entre los tres tratamientos. Prueba de aceptación usan- aw do una escala hedónica Actividad de agua. Esta variable física fue medida a los 2, 10 y 22 días El análisis mostró que sí exis- de maduración de los embutidos; su evolución se exhibe en la figura 4, tieron diferencias significativas donde a simple vista se observa que el tratamiento que tuvo como sustrato entre los tratamientos. Por me- ayuda de fermentación a la glucosa fue el que manifestó una menor ac- dio de una comparación de me- tividad de agua; es decir, los microorganismos presentes en este embu- dias de Tukey, se encontró una tido aprovecharon más rápidamente la cantidad disponible de agua que diferencia en rebanabilidad, en- se encontraba presente en el embutido, debido a que tuvieron un mejor tre los tratamientos 2 y 3, con desarrollo y una mejor degradación del azúcar presente. respecto al tratamiento 1. EVALUACIÓN SENSORIAL Es decir, que entre el tratamiento 2 y 3 no se detectó diferencia algu- Prueba de preferencia por ordenamiento na, pero estos dos tratamientos comparados con el tratamiento 1, Esta prueba se realizó a los 20 días de maduración de los embutidos; par- sí mostraron diferencia. Esto indi- ticiparon 35 panelistas; para analizar estadísticamente los datos, se utilizó ca que existieron dos grupos de el estadístico de Friedman, considerando un nivel de significancia con un embutidos: uno, el que no contuvo (28) Febrero/Marzo 2006 ! ALFA EDITORES TÉCNICOS
  • 8. Tecnología Figura 3. Evolución de pH de los embutidos cárnicos tratamientos, es decir, que los panelistas no encon- crudos, madurados con microflora láctica, elaborados traron diferencia alguna en el atributo color. con diferentes sustratos ayuda de fermentación, durante los 22 días de maduración. V. CONCLUSIONES. $ Desde el punto de vista bromatológico, los tres tratamientos no presentaron ninguna diferencia estadísticamente significativa; es decir, el valor nutritivo es el mismo cuando no se utiliza sustrato ayuda de fermentación, que cuando se utiliza como sustrato a la glucosa o a la lactosa. $ Los embutidos cuyo sustrato ayuda de fermentación fueron glucosa y lactosa evidenciaron una buena fermentación láctica, ya que presentaron un pH más bajo, frente al tratamiento, con inóculo de flora BAL, pero sin sustrato. $ La glucosa es el sustrato más conveniente para sustrato ayuda de fermentación y el grupo 2, los que sí emplearse como sustrato ayuda para la elaboración tuvieron sustrato fermentable (glucosa y lactosa). Lo de este tipo de productos, ya que el proceso anterior indica que desde el punto de vista rebanabilidad, fermentativo es más rápido e imparte mejores usar un sustrato fermentable o no usarlo, tiene una in- características de calidad, tales como: apariencia, fluencia directa en la rebanabilidad del embutido crudo color, trabazón y rebanabilidad. madurado con microflora láctica. $ El cultivo láctico mesofílico empleado, no obstante Atributo color que se utiliza ampliamente en quesería y no en productos cárnicos, resultó muy funcional para En cuanto al color, la información obtenida mediante fermentar la masa cárnica del embutido. un análisis de varianza, con un α = 0.05, indica que estadísticamente no existió diferencia entre los tres VI. LITERATURA CITADA Figura 4. Evolución de la aw de los embutidos cárnicos - CORETTI, K. 1986, Embutidos: elaboración y defectos. Edi- crudos, madurados con microflora láctica, elaborados torial Acribia. Zaragoza. España. con diferentes sustratos ayuda de fermentación, durante - GUERRERO, L. I. 2000. Productos cárnicos (capítulo 7), en Biotecnología Alimentaría. Garibay G. M. et al. (Coord.). Ed. 22 días de maduración. Limusa. México. - HERNÁNDEZ, M. A. 2001. Notas de clase de evaluación sen- sorial de alimentos. Universidad Autónoma Chapingo. De- partamento de Ingeniería Agroindustrial. Chapingo, México. - LEISTNER, L. 1995. Fermented meats. Ed. By G. Campbell- Platl and P.E. Cock. Blackie Academic. U.S.A. - LIEPE H. U. 1983. Starter cultures in meat production. In Biotechnology. Vol. 5. Edited by H. Rehm and G. Reed. Ed. Verlag Chemie. Florida. USA. - KROCKEL, L. 1995. Fermented meats. Ed. By G. Campbell- Platl and P.E. Cock. Blackie Academic. U.S.A. - ROBINSON, E. 1999. Starter Cultures. Uses in the food Industry. Enciclopedy of food microbiology. Linlithgow, Scotland. - VARNAM, A. 1990. Carne y productos cárnicos. Editorial Limusa. México. - WIGLEY, 1999. Starter Cultures. Enciclopedy of food microbiology. Linlithgow, Scotland. ALFA EDITORES TÉCNICOS ! Febrero/Marzo 2006 (29)