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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería 2022 Aprovechamiento de la carne de búfalo para la elaboración de un Aprovechamiento de la carne de búfalo para la elaboración de un jamón bajo en grasa con reducción de sodio jamón bajo en grasa con reducción de sodio Jhon Alexander Cardozo Bedoya Universidad de La Salle, Bogotá, jcardozo46@unisalle.edu.co Sergio Eduardo Álvarez Vallejo Universidad de La Salle, Bogotá, salvarez68@unisalle.edu.co Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos Part of the Engineering Commons Citación recomendada Citación recomendada Cardozo Bedoya, J. A., & Álvarez Vallejo, S. E. (2022). Aprovechamiento de la carne de búfalo para la elaboración de un jamón bajo en grasa con reducción de sodio. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/743 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería de Alimentos by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. 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Colombia 2022 4 _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ Director: Javier Francisco Rey Rodriguez _______________________________________ Jurado: Ismael Povea Garcerant 5 Dedicatorias A mi familia por darme el apoyo y la oportunidad de estudiar esta grandiosa profesión, por confiar en mí cada día y las habilidades que fuí adquiriendo durante este tiempo. A mi amigo y compañero de estudio Jhon Cardozo por los conocimientos y experiencias compartidas, por su tiempo y dedicación en la elaboración de este proyecto sin su esfuerzo, constancia y dedicación este trabajo no hubiera sido posible. A Jessica por ser mi apoyo incondicional durante esta etapa, ser mi consuelo en momentos difíciles y enseñarme a que siempre se pueden hacer las cosas mejor. Sergio Eduardo Álvarez Vallejo Dedico esta Tesis principalmente a Dios por permitirme cumplir con todos mis sueños, metas y porque gracias a él es que ha sido posible que reciba muchas bendiciones una de ellas la culminación de esta hermosa profesión. A mis padres porque son el motor que me motiva a ser una mejor persona, porque sin ellos no fuera posible estar hoy en día donde estoy y porque son un gran ejemplo a seguir. A mi amigo Sergio Alvarez por haberme escogido como compañero de tesis y por ayudarme en muchas situaciones de mi vida, también a mi amiga Angie y Andres Felipe por estar cuando los necesito y por pensar en mí aun cuando estoy lejos de ellos. A todos mis compañeros que conocí en esta hermosa experiencia, que aunque no les diga los llevo dentro de mi como grandes seres humanos. A resto de mis familiares en especial a mis abuelos por aconsejarme a ser una persona emprendedora y que se preocupe cada dia mas por ser sobresaliente ante los demás, a mis tíos por su apoyo y a mis primos por acompañarme durante este proceso. Jhon Alexander Cardozo Bedoya 6 Agradecimientos Quiero agradecer al profesor Javier Francisco Rey por permitirnos desarrollar este proyecto, también le quiero agradecer por su nobleza y el carisma de enseñar como director y asesor de este proyecto. Al profesor Ismael Povea por el apoyo y enseñanzas tanto a lo largo de la carrera como para el desarrollo de este trabajo. A nuestros demás Compañeros y Profesores que estuvieron presentes en este proceso, aportando su conocimiento, apoyo y ética en nuestra formación académica A Asobufalos por brindarnos la materia prima cárnica para el desarrollo de esta investigación, por su confianza en nosotros. Especialmente a la Universidad de la Salle, programa de ingeniería de alimentos por permitirnos llevar a cabo el desarrollo de la investigación y por permitirnos estar en el campus donde se quedan muchos recuerdos inolvidables de nuestros profesores y compañeros. RESUMEN 7 El objetivo de este proyecto fue elaborar un jamón a base de carne de búfalo con reducción de grasa y sodio en su formulación, esto con el fin de obtener un producto funcional e innovador para el sector cárnico, para esto, se caracterizó fisicoquímicamente la carne de búfalo, con el fin de determinar las condiciones de la carne destinada al proceso, como la textura, pH, CRA (Capacidad de retención de agua) y CE (Capacidad emulsificante) verificando que la carne se encontrara en los valores adecuados para garantizar la calidad de esta, y así mismo evitar daños al producto que se desea elaborar. Una vez evaluada la carne se desarrollaron los tres productos, la Muestra 1 que hace referencia al jamón Blanco, la Muestra 2 que es reducción de grasa y la Muestra 3 que es reducción de grasa y sodio. Posteriormente se evaluaron las características fisicoquímicas para cada uno de ellos, obteniendo un valor promedio de pH para la Muestra 1, 2 y 3 de 6.24, 6.13 y 5.81 respectivamente, encontrándose dentro de los valores correctos para productos cárnicos que van de 5.9 a 6.3, de igual forma se obtuvo la determinación de sodio para la Muestra 1, 2 y 3 de 647.88 mg/100g, 645.89 mg/100g y 145.26 mg/100g respectivamente, dentro del cual la Muestra 3 según la resolución 810 de 2021 no debe de ser declarada por alto contenido de sodio estando por debajo de 400 mg por 100 g de muestra, adicionalmente se realizó la determinación de grasa saturada para la Muestra 1, 2 y 3 de 47.39 g/100g, 35.27 g/100g y 35.42 g/100g respectivamente, mostrando que la Muestra 2 y 3 tiene una reducción del 25% frente a la 1 debido a la acción de Inulina como agente para reducción de grasa. La evaluación sensorial fue desarrollada por 70 panelistas donde determinan que la muestra121 (Muestra 3) es la que posee mayor aceptación en cuanto a los 4 atributos evaluados en la prueba. Se logró determinar los costos de producción para cada muestra, teniendo un costo para la Muestra 1 de $46,112, Muestra 2 $46,773 y Muestra 3 $46,981, valores expresados por kilogramo, que en comparación con otros jamones en el mercado poseen un costo mayor, pero con la diferencia de tener mayor contenido de proteína cárnica y que es caracterizado como alimento funcional. Concluyendo así que la carne de búfalo presenta mejores valores nutricionales frente a otro tipo de carnes y que a su vez puede ser usada como materia prima para la elaboración de productos cárnicos saludables, debido a su bajo contenido graso. ABSTRACT 8 The objective of this project was to elaborate a buffalo meat-based ham with reduced fat and sodium in its formulation as a functional and innovative product for the meat sector, evaluating multiple characteristics of the meat for the elaboration of the ham. Mainly, the buffalo meat was characterized physicochemically in order to determine the conditions of the meat destined for processing, such as texture, pH, CRA (water retention capacity) and EC (emulsifying capacity), verifying that the meat will be in the adequate values to guarantee its quality and thus avoid damage to the product to be produced. Once the meat was evaluated, the three products were developed: Sample 1, which refers to white ham, Sample 2, which is fat reduction, and Sample 3, which is fat and sodium reduction. Subsequently, the physicochemical characteristics were evaluated for each of them, obtaining an average pH value for Samples 1, 2 and 3 of 6.24, 6.13 and 5.81 respectively, within the correct values for meat products, which range from 5.9 to 6.3; likewise, the sodium determination for Samples 1, 2 and 3 was 647.88 mg/100g, 645.89 mg/100g and 145. 26 mg/100g respectively, within which Sample 3 according to resolution 810 of 2021 should not be declared for high sodium content being below 400 mg per 100 g of sample, additionally the determination of saturated fat for Sample 1, 2 and 3 of 47.39 g/100g, 35.27 g/100g and 35.42 g/100g respectively, showing that Sample 2 and 3 has a reduction of 25% compared to 1 due to the action of Inulin as an agent for fat reduction. The sensory evaluation was carried out by 70 panelists where they determined that sample 121 (Sample 3) is the most acceptable in terms of the 4 attributes evaluated in the test. Production costs were determined for each sample, with a cost for Sample 1 of $46,112, Sample 2 of $46,773 and Sample 3 of $46,981, values expressed per kilogram, which in comparison with other hams on the market have a higher cost, but with the difference of having a higher meat protein content and being characterized as a functional food. Thus concluding that buffalo meat has better nutritional values than other types of meat and that it can be used as raw material for the production of healthy meat products, due to its low fat content. CONTENIDO 9 Lista de Figuras Lista de Tablas Lista de Anexos Página 1. Planteamiento del problema —-------------------------------------------------------------14. 1.1. Descripción del problema —---------------------------------------------------------------14. 1.2. Formulación del problema —---------------------------------------------------------------14. 2. Objetivos-—-----------------------------------------------------------------------------------15. 2.1. Objetivo general —---------------------------------------------------------------------------15. 2.2. Objetivos específicos —---------------------------------------------------------------------15. 3. Marco de referencia —-----------------------------------------------------------------------16. 3.1. Marco teórico —------------------------------------------------------------------------------16. 3.1.1. Búfalo —---------------------------------------------------------------------------------------16. 3.1.2. Carne —----------------------------------------------------------------------------------------16. 3.1.3. Características de la Carne de Búfalo —---------------------------------------------------17. 3.1.4. Derivados —-------------------------------------------------------------------------------20. 3.1.5. Productos cárnicos saludables ––-----------------------------------------------------------20. 3.1.6. Productos cárnicos estigmatizados —-----------------------------------------------------21. 3.1.7. Búfalo como potencial de materia prima de productos cárnicos saludables —-------22. 3.1.8. Sales libres de sodio —-----------------------------------------------------------------------22. 3.1.9. Fibras dietarias —-----------------------------------------------------------------------------22. 3.2 Marco conceptual —--------------------------------------------------------------------------23. 3.2.1. Alimento funcional —------------------------------------------------------------------------23. 3.2.2. Carne —----------------------------------------------------------------------------------------23. 3.2.3. Curado —--------------------------------------------------------------------------------------24. 3.3 Marco legal —---------------------------------------------------------------------------------24. 4. Materiales y métodos—----------------------------------------------------------------------27. 4.1. Materiales y reactivos utilizados —--------------------------------------------------------27. 4.2. Evaluación experimental —-----------------------------------------------------------------27. 4.2.1. Caracterización fisicoquímica de la carne de búfalo —---------------------------------27. 4.2.1.1. Textura —--------------------------------------------------------------------------------------27. 4.2.1.2. pH —-------------------------------------------------------------------------------------------28. 4.2.1.3. Capacidad de retención de agua -—--------------------------------------------------------29. 4.2.1.4. Capacidad emulsificante -—-----------------------------------------------------------------30. 10 4.3. Diseño del proceso de elaboración y fórmulas –—---------------------------------------30. 4.4. Caracterización y seguimiento del jamón a base de carne de búfalo —---------------36. 4.4.1. Caracterización física del jamón —--------------------------------------------------------36. 4.4.1.2 Determinación de Tensión-------------------------------------------------------------------36. 4.4.2. Caracterización fisicoquímica---------------------------------------------------------------36. 4.4.2.1. Determinación de pH-------------------------------------------------------------------------36. 4.4.2.2. Determinación de reducción de grasa------------------------------------------------------37. 4.4.2.3. Determinación de reducción de sodio------------------------------------------------------37. 4.4.2.4. Rendimiento----------------------------------------------------------------------------------- 37. 4.4.3 Evaluación sensorial--------------------------------------------------------------------------38. 4.5. Procesamiento de datos---------------------------------------------------------------------- 38. 5. Resultados y análisis—-----------------------------------------------------------------------40. 5.1. Caracterización fisicoquímicade la carne de búfalo —--------------------------------- 40. 5.1.1. Determinación de textura —-----------------------------------------------------------------40. 5.1.2. Determinación de pH —--------------------------------------------------------------------- 41. 5.1.3. Determinación de capacidad de retención de agua —----------------------------------- 42. 5.1.4. Determinación de la capacidad emulsificante –------------------------------------------ 43. 5.2. Caracterización y seguimiento de los jamones a base de carne de búfalo —---------44. 5.2.1. Caracterización física del jamón —-------------------------------------------------------- 44. 5.2.2. Caracterización fisicoquímica del jamón —---------------------------------------------- 46. 5.2.2.1 Determinación de pH —--------------------------------------------------------------------- 46. 5.2.2.2 Determinación de Sodio —---------------------------------------------------------------- 47. 5.2.2.3 Determinación de grasa saturada —------------------------------------------------------ 48. 5.2.2.4 Rendimiento —------------------------------------------------------------------------------- 49. 5.2.3. Evaluación sensorial —---------------------------------------------------------------------52. 5.3. Costos —---------------------------------------------------------------------------------------55. 7. Conclusiones —-------------------------------------------------------------------------------58. 8. Recomendaciones —------------------------------------------------------------------------- 59. 9. Referencias —---------------------------------------------------------------------------------60. 10. Anexos —--------------------------------------------------------------------------------------67. Lista de figuras Pag. 11 Figura 1. Caracterización de textura de la carne de búfalo.---------------------------------------28 Figura 2. Caracterización del pH de la carne de búfalo.-------------------------------------------29 Figura 3. Caracterización de la retención de agua de la carne de búfalo.-----------------------30 Figura 4. Caracterización de la capacidad emulsificante de la carne de búfalo. ---------------30 Figura 5. Caracterización de tensión del jamón de búfalo.----------------------------------------36 Figura 6. Caracterización del pH del jamón de búfalo.--------------------------------------------37 Figura 7. Análisis de varianza de un factor.---------------------------------------------------------45 Figura 8. Rendimiento para la elaboración Muestra 1 en la etapa de batido. —---------------49 Figura 9. Rendimiento para la elaboración Muestra 1 en la etapa de Moldeo. —-------------49 Figura 10. Rendimiento para la elaboración Muestra 1 en la etapa de Cocción.---------------50 Figura 11. Rendimiento para la elaboración Muestra 2 en etapa de batido. —-----------------50 Figura 12. Rendimiento para la elaboración Muestra 2 en etapa de moldeo.-------------------50 Figura 13. Rendimiento para la elaboración Muestra 2 en etapa de cocción. ------------------50 Figura 14. Rendimiento para la elaboración Muestra 3 en la etapa de batido. -----------------51 Figura 15. Rendimiento para la elaboración Muestra 3 en la etapa de moldeo.----------------51 Figura 16. Rendimiento para la elaboración Muestra 3 en la etapa de cocción.----------------51 Figura 17. Calificación sensorial por atributos de las muestras 232,456 y 121.----------------52 Figura 18. Costo de producción para muestra 1. ---------------------------------------------------55 Figura 19. Costo de producción para muestra 2. —------------------------------------------------56 Figura 20. Costo de producción para muestra 3. ---------------------------------------------------56 Figura 21. Costo total de producción para cada una de las muestras. —------------------------57 Lista de Tablas PAG. 12 Tabla 1. Composición de proteínas, lípidos, minerales y vitaminas de distintos tipos de carne. —----------------------------------------------------------------------------------------------------------18. Tabla 2. Comparación de las diferentes características fisicoquímicas en la carne de búfalos y vacunos en diferentes sistemas de producción—---------------------------------------------------19. Tabla 3. Normativa—----------------------------------------------------------------------------------24. Tabla 4. Formulación Salmuera 20% Muestra 1—----------------------------------------------- 32. Tabla 5. Formulación Salmuera 20% Muestra 2 —----------------------------------------------- 33. Tabla 6. Formulación Salmuera 20% Muestra 3 —----------------------------------------------- 34. Tabla 7. Resultados obtenidos en textura de la carne.-------------------------------------------- 40. Tabla 8. Valores de pH para la carne de Búfalo por triplicado. —------------------------------ 41. Tabla 9. Capacidad de retención de agua de la carne de búfalo por cocción —-------------- 42. Tabla 10. Capacidad emulsificante de la carne de búfalo. —------------------------------------ 44. Tabla 11. Resultados obtenidos prueba de tensión en el texturómetro. —--------------------- 45. Tabla 12. Valores de pH para los jamones con distintas formulaciones. —--------------------46. Tabla 13. Resultados determinación de Sodio. —------------------------------------------------ 47. Tabla 14. Resultados determinación de grasa saturada. —-------------------------------------- 48. Tabla 15. Datos utilizados para la obtención del análisis por atributos de Friedman (con distribución chi-cuadrado). ------------------------------------------------------------------------- 53. Tabla 16. Resultados análisis Friedman para calificación por atributo. —-------------------- 54. Lista de Anexos PAG. 13 Anexo 1. Resultados de las pruebas de Sodio. Anexo 2. Resultados de las pruebas de Grasa. Anexo 3. Formato prueba sensorial. 1. Planteamiento del problema 14 1.1. Descripciòn del problema De acuerdo a datos de Fedegán se encontró un incremento en el consumo de embutidos per cápita reveló que en Colombia, para el año 2019 fue de 4,3 Kg, lo cual evidencia un aumento con respecto al año 2016 en el cual fue de 2.5 Kg de productos cárnicos al año, así mismo existe evidencia de que se ha demostrado la asociación de la ingesta elevada de grasas animales saturadas con un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares, obesidad hipertensión, aterosclerosis y otras (OMS, 2003), de esta forma un consumo elevado de sodio en la dieta se ha asociado a incremento de la presión arterial (hipertensión) y también con otras discapacidades para la salud, como la enfermedad renal, los cálculos renales, la osteoporosis, el cáncer de estómago y la obesidad; (OMS, 2017), sin embargo tanto la grasa como las sales son necesarios a la hora de elaborar estos productos ya que estos son directamente responsables de atributos de calidad como la jugosidad, la firmeza, el sabor y apariencia. Por ello, uno de los principales retos de la industria cárnica es la reducción de la grasa en productos cárnicos sin afectar los parámetros mencionados anteriormente como jamones, ya que según la NTC 1325 un producto estándar cocido podría tener hasta un 28% de grasa, de esta forma los alimentos funcionales se muestran como una herramienta potencial (Brasil, 2008). Las fibras dietéticas son una de las principales alternativas para los ingredientes empleados en el desarrollo de nuevos alimentos funcionales (Campagnol et al., 2012), debido a que la incorporación de esta en los embutidos permite fijar una elevada cantidad de humedad dentro delalimento así como la mejora de la textura, reducción del tiempo de secado debido a la estructura de la fibra y reducir la pérdida de peso y aumentar la vida útil (Bollinger y Sieg, 2006), así mismo inhibe de la oxidación de lípidos oxidación en productos cárnicos (Mendes et al., 2014), además de formar volumen y mantener la regularidad intestinal. 1.2. Formulación del problema ¿Es posible la elaboración de un jamón con carne de búfalo reducido en grasa y sodio sin afectar sus características sensoriales? 2. Objetivos 2.1. Objetivo General 15 ● Elaborar un Jamón a base de carne de búfalo con reducción de grasa y sodio en su formulación. 2.2. Objetivos Específicos ● Caracterizar fisicoquímicamente la carne de búfalo que se va a utilizar para el diseño. ● Plantear tres formulaciones para elaborar el Jamón batido donde se reduce grasa con inulina y sodio con una sal que contiene 51% menos sodio. ● Evaluar la aceptación sensorial de los jamones elaborados. ● Determinar los costos de producción de los jamones elaborados. 3. Marco de Referencia 3.1 Marco Teórico 16 3.1.1. Búfalo Los búfalos son un grupo de bovinos domésticos que pertenecen a una sub familia como la Bovinae y el género Bubalus da origen a la especie Bubalus bubalis el cual comprende tres especies. El Bubalus bubalis es el búfalo doméstico, el otro es de variedad con menor porte que el anterior más conocido con el color pardo, es nativo de las regiones altas de la india y se considera como animal salvaje y finalmente el Bubalus bubali de variedad karebau, es un búfalo doméstico de trabajo más ubicado en indochina islas de indonesia, Sri lanka y Filipinas, este es más conocido como el búfalo de pantano. En el grupo Bubalina las especies que actualmente existen son Bubalus arnee o arni y su descendiente doméstico, el búfalo de agua, otros son el Anoa y Tamarao (Asobufalos, 2020). A nivel mundial se estima una población de búfalos alrededor de 174 millones de cabezas, en colombia se introdujo la especie en el siglo XX durante la década de los 60, el cual fue importado por el INCORA desde Trinidad y Tobago (Gomez, Muñoz, & Lugo, 2007). Se estima que el 97% de la población de especie Bubalus bubalis o más conocido como de agua se encuentra ubicada en el continente asiatico alrededor de 167 millones de cabezas, en el cercano Oriente con un 2% a 3,7 millones de cabezas, América del sur con 1,2 millones y en europa alrededor de 200 mil cabezas de esta especie (Torres, 2007). 3.1.2. Carne Según el codex alimentarius describe a la carne como las partes de un animal que por medio de un dictamen se establece que es inocua y que es apta para ser consumida. La carne es uno de los tejidos más apropiados como alimento. Se puede dividir en diversas categorías como las carnes rojas y las blancas, el cual se diferencian por la concentración que tiene de mioglobina, las carnes rojas se pueden ver identificadas en la de vacuno, cerdo, cordero y ternera (Hedrick et al., 1994; Aberle et al., 2001). Algunos factores que pueden influir en la producción y calidad de la carne tienen correspondencia a las caracteristicas del animal el cual la especie, raza, sexo, edad y peso tienen una gran influencia, ya que no es la misma calidad de carne de un animal mas joven a la de un adulto y esto es una de las mayores influencias en la calidad. En cuestión de calidad para la 17 carne se tienen muchos atributos y es su color, jugosidad, sabor y la terneza (Pearson y Dutson, 1994). La carne en gran parte está compuesta del músculo del animal y esta es la que da la mayor parte del peso del animal el cual aporta más del 50%, pero para que ese músculo pueda convertirse en carne, debe de ser llevado a varios procesos de transformación uno de ellos es el postmortem como instauración de rigor mortis y maduración. La composición química de la carne es algo compleja y posee una gran variación en función de algunos factores tanto de manera intrínseca como extrínseca y la composición se ve afectada por algunas condiciones de almacenamiento, procesamiento y especialmente de manipulación el cual esto va a determinar la durabilidad, grado de aceptación por el consumidor y en especial el valor nutricional del producto. En su mayoría la carne que es fresca como la procesada se le realiza evaluación según su atributo en textura, color, humedad, proteínas, grasas, cenizas y contenido microbiológico. Adicionalmente se realiza revisión del pH y ranciedad. En especial las carnes contienen un valor máximo de 15% de grasa que en especial se almacena en el tejido adiposo y el contenido proteico se reparte entre la actina y miosina (Vargas, 2018). 3.1.3. Características de la carne de Búfalo El búfalo de agua es considerado un recurso genético de gran importancia en muchos países del mundo por sus cualidades triple propósito en carne, leche y tiro (Ekiz et al., 2018). La carne de búfalo está abarcando cada vez más una proporción mayor en el mercado mundial, como una opción alternativa a las proteínas tradicionales y se resalta su producción sostenible, con productos de alta calidad y así mismo un precio más asequible para el público que satisface la creciente demanda de los consumidores en alimentos sostenibles, saludables, de alta calidad y económicamente viables (Kiran, Dr & Naveena, 2014). De la misma manera, la carne de búfalo es muy apetecida gracias a su valor y características nutricionales, entre las que se encuentra un bajo contenido de colesterol (Giuffrida-Mendoza et al., 2015), baja concentración de calorías (Wanapat and Chanthakhoun, 2015), menor cantidad de lípidos, mayor proporción de ácidos grasos insaturados/saturados y mayor contenido de hierro en comparación con la carne de ganado cebú (De la Cruz et al, 2019). 18 La carne de búfalo se caracteriza por tener una distribución de grasa corporal diferente a la de las otras especies, el cual tiene poca grasa entre los músculos pero algo más concentrada alrededor del mesenterio y riñones. (Baruselli et Al, 1993) en diversos estudios realizados confirma que la cantidad de fósforo, hierro y proteínas son mucho mayores en la carne de búfalo que en la de un bovino y de igual manera los contenidos de ácidos grasos como el Omega 3 que posee propiedades anticancerígenas. Este tipo de carne es más saludable que otros tipos de carne, ya que puede tener un 40% menos de colesterol, 56% menos de calorías y más fuente proteica, 92% de grasas saturadas y en especial que el sabor, ya que es de gran dificultad poder diferenciar su sabor con la de vacuno, su apariencia es algo magra y su grasa un poco mas blanca. La terneza de esta carne es mucho mayor y su color se torna más oscuro por su alto contenido de mioglobina. A continuación se muestra una tabla con la comparación de fuentes de proteína, grasas, minerales y vitaminas con respecto a carnes de res, pollo, cerdo y pescado. Tabla 1. Composición de proteínas, lípidos, minerales y vitaminas de distintos tipos de carne. Fuente: USDA 2018, Composición de diferentes proteínas animales. La calidad de la carne recopila un gran conjunto de atributos ya sea con la presentación, pureza, composición que hace que el consumidor tenga una aceptación a este para que sea apetecido. Adicionalmente se debe tener en cuenta las condiciones sanitarias y sus valores nutritivos. Según (Kano et al,1996) la calidad para un alimento debe estar incluido en un modelo multidimensional según su finalidad. Para los alimentos de consumo se considera desde diversos puntos de vista: La calidad nutritiva el cual relaciona la capacidad de un alimento en 19 cubrir requerimientos nutricionales y la relación con el tipo de nutrientes del alimento y su efecto beneficioso. Otroes la calidad higiénico-sanitaria, el cual hace referencia de la ausencia de componentes bióticos y abióticos que comportan un riesgo para el consumidor. Calidad tecnológica, el cual relaciona la morfología, conformación y composición del alimento. calidad de servicio o uso, donde reúne atributos de aceptación del alimento. Calidad organoléptica, hace referencia a las cualidades sensoriales de apreciación que el consumidor espera. Los parámetros que determinan la calidad de la carne son el color, pH, capacidad de retención de agua, textura y demás atributos. Tabla 2. Comparación de las diferentes características fisicoquímicas en la carne de búfalos y vacunos en diferentes sistemas de producción. Fuente: De la Cruz et al., 2019. Como se reporta en (De la Cruz et al., 2019), se evidencian valores de pH final superiores para la carne de búfalo como se observa en la tabla 2, siendo estos de pH 6.2-6.44 o por otro lado, que sus valores se mantienen en el rango de carne definida como carne oscura o DFD (Dark, Firm, Dry), esto puede ser debido a la suma de distintos factores como el peso en pie, la duración del tiempo entre sacrificio y medición de pH así como el estrés sufrido por el animal en el transporte al frigorífico. Por otro lado la capacidad de retención de agua es otra propiedad importante tanto cualitativa como cuantitativamente se define como el aumento de la capacidad miofibrilar para ligar agua en el músculo, aún cuando se aplican presiones externas, es causada por la repulsión electrostática entre las proteínas (miofilamentos) lo que resulta en la hidratación de las miofibrillas o en algunos casos la solubilización parcial de los filamentos de actina y miosina afectando directamente valores de jugosidad y terneza de la carne (Naveena et al., 2014). La terneza es otra de las características que el consumidor tiene en cuenta al momento de 20 adquirir el tipo de carne y corte del animal por lo cual (Kanatt et al., 2015). La terneza puede ser definida como la facilidad o esfuerzo que tiene que hacer el consumidor para deshacer las fibras de carne durante la masticación. Aunque no hay un concepto definido se entiende que esta propiedad está relacionada de forma directa con las propiedades mecánicas de la carne (Lana and Zolla, 2016). 3.1.4 Derivados cárnicos Un embutido es aquel producto que se realiza a partir de derivados cárnicos como una mezcla de carne, ya sea picada, grasas, sal, condimentos, aditivos e introducidos de tripas tanto naturales como artificiales. El reglamento sanitario especifica que los embutidos se encuentran enmarcados en el rango de los productos y derivados cárnicos elaborados como embutidos crudos curados, el cual se pueden entender como aquellos que se elaboran mediante selección, troceado y picado de carnes, adicionalmente que llevan incorporados condimentos y aditivos (Colmenero & Santaolalla, 1989). - Jamón: Según la NTC 1325 se define al jamón como un producto cárnico procesado, cocido, embutido, moldeado o prensado,elaborado con músculo sea éste entero o troceado, con la adición de sustancias de uso permitido, en donde excluyen los sistemas cárnicos homogeneizados y picados. El producto elaborado hace referencia a la especie animal empleada. 3.1.5 Productos cárnicos saludables Según la (FAO,2004) los alimentos funcionales deben ser de apariencia similar a los convencionales (alimentos sólidos, bebidas), se deben de consumir como parte de la dieta habitual y deben de contener componentes biológicamente activos con demostrados efectos fisiológicos y además poder reducir el riesgo de enfermedades crónicas y aportar nutrientes básicos. Los FOSHU (Alimentos de uso Específico para la Salud) son alimentos que se espera que contengan un efecto beneficioso específico sobre la salud, por la adición de diversos constituyentes activos o derivado de supresión en los mismos alérgenos alimentarios; estas adiciones deben de ser evaluadas científicamente y se debe de solicitar una autorización para 21 poder formular alegaciones a los beneficios de su consumo. Para poder considerarlo un alimento específico para la salud se deben requerir pruebas de que el alimento final y no sus componentes ejerzan el efecto saludable sobre el organismo cuando se consume (Ashwell, 2002). La elevada palatabilidad de la carne la convierte en un gran alimento que es consumido en grandes cantidades, pero posee efectos adversos a la salud debido a la ingesta. Los alimentos cárnicos reformulados consisten en alterar la composición de un producto cárnico de manera que pueda optimizar componentes benéficos para la salud del consumidor y adicionalmente que tenga la capacidad de limitar los efectos negativos a la salud (Olmedilla-Alonso y cols., 2013). La optimización anteriormente mencionada se puede lograr reduciendo componentes perjudiciales como grasa, sal, nitritos y otros; o de mejor manera en incorporar compuestos bioactivos que tengan efectos beneficiosos a la salud como antioxidantes. 3.1.6. Productos cárnicos estigmatizados En los últimos años se ha visto afectado el consumo de los derivados cárnicos debido a que comúnmente suelen asociarse a efectos negativos en la salud por su contenido de grasas saturadas, colesterol, sodio, y aditivos.(Claudia Ruiz Capillas, 2019). Así mismo se ha visto una tendencia en el mercado el cual apunta a una línea de productos cárnicos saludables, los cuales se centran principalmente en la eliminación o reemplazo de aditivos artificiales, utilizar ingredientes no cárnicos pero con valor nutritivo reconocido para de esta forma generar un valor agregado al producto o reformular una matriz alimentaria para agregar antioxidantes naturales junto con omega-3 para mejorar el perfil lipídico del alimento.(Ia Alimentos, 2015). 3.1.7. Búfalo como potencial de materia prima de productos cárnicos saludables La carne de búfalo se ha comparado con la del bovino tradicional que al parecer, tiene propiedades que la hacen competitiva. Sobresalen entre estas que la carne de búfalo presenta características fisicoquímicas que la hacen más aceptable para el consumidor. Es más roja, el contenido de proteína es más alto que la de la res(Robertson et al., 1983) y su mayor 22 proporción en grasa poliinsaturada supone un menor riesgo para la salud humana (Sharma, et al, 1986; Guerrero-Legarreta et al., 2019). La terneza de la carne de búfalo de agua, además, es más aceptable que la de razas cruzadas con cebú(Bos indicus)(Neath et al., 2007) y así mismo su carne tiene buenas propiedades emulsificantes y aglutinantes, lo cual demuestra su potencial para realizar productos cárnicos de un gran valor biológico y así mismo funcionales para la salud del consumidor. (Silva, Silva, Vargas, Franzolin, & Trindade, 2014) realizaron una caracterización de sensorial y fisicoquímica de una hamburguesa de carne de búfalo comparándola con carne de res, el cual mostraron valores similares en cuanto la humedad (Bovino 65,5%, Bufalo 65,6%); proteina (17,4% - 17,8%) y extracto (13,6% - 12,5%) tampoco presentaron diferencia significativa entre las dos por perdida por cocción, reduccion de diametro, resistencia al corte y el pH. 3.1.8 Sales libres de sodio - Cloruro de potasio Es un ingrediente que tiene un gran potencial en sustituir al cloruro de sodio, debido a que este es capaz de ofrecer propiedades similares al NaCl como la capacidad de retención de agua, unión de proteínas, color, textura y prevención del crecimiento microbiano, de igual manera sobrepasar los niveles de este producto por encima de un 50% se pueden producir sabores amargos o metálicos, para alimentos que son más condimentados estos sabores son más tolerantes (Vasquez, 2015). 3.1.9 Fibras dietarias - Carboximetil Celulosa(CMC) La carboximetil celulosa es según JRS Rettenmaier & shone 2008, un aditivo tecnológico de color blanco y de libre fluidez en toda la industria alimentaria,así mismo como se reporta en Badui (2006, p.540) funciona como fibra insoluble ya que no son digeribles metabólicamente por los organismos monogástricos, como los humanos, pero que cumplen una función importante en el aparato digestivo como acelerar la digestión. - Inulina La inulina es un componente natural de los alimentos, la cual funciona como reserva de carbohidratos, encontrado en diferentes frutas y vegetales, que usualmente están dentro de la dieta humana, forma parte de la fibra alimentaria). (Beneo, 2010, p. 9). por otro lado se ha 23 evidenciado que su efecto en el intestino es el papel que desempeñan en la composición y fisiología de la microbiota, en la absorción de minerales como el calcio, en el metabolismo de los lípidos, en funciones inmunológicas y en la reducción del riesgo del cáncer. (Molina Montes, María Esther 2007). 3.2 Marco Conceptual 3.2.1 Alimento funcional Se considera un alimento funcional a cualquier alimento o ingrediente que aporta al organismo además de su valor nutricional, ciertos beneficios específicos sobre la salud y/o una reducción del riesgo de enfermedad (Vidal y Nogues). Así mismo para la consideración de un alimento funcional se deben determinar los componentes que son declarados como beneficiosos sobre la salud. Estos alimentos se han centrado en potencializar la relación nutrición-inmunidad, ya que hay evidencia científica de la modulación que ejercen sobre el sistema inmunológico, al incrementar la actividad fagocítica de monocitos y granulocitos al igual que los niveles de células secretoras de anticuerpos (Aguilera et ál., 2010). La formulación de un alimento funcional depende de la línea de acción y objetivo, estas líneas están enfocadas en los componentes denominados funcionales como: Probioticos, prebioticos y simbioticos, alimentos enriquecidos con fibra, ácidos grasos omega 3, ácido oleico y fitosteroles, Componentes fenólicos, entre otros (Silveira et ál., 2003). 3.2.2 Carne Todas las partes de un animal que han sido dictaminadas como inocuas y aptas para el consumo humano o se destinan para este fin. 3.2.3 Curado Proceso de estabilización del color de la carne mediante la adición de nitrito de sodio y agentes coadyuvantes. 3.3 Marco Legal Tabla 3 . Normativa aplicada. 24 Normativa Título Contexto NTC 1325 Productos cárnicos procesados no enlatados Definiciones, clasificación, designación, requisitos, toma de muestras, criterios de aceptación o rechazo, ensayos, envase y rotulado CODEX RCP/CAC 58- 2005 Código de prácticas de higiene para la carne Controles de las características que debe tener la carne para su transformación, así como los requisitos de higiene requeridos Decreto 2162 de 1983 Alimentos Reglamentación de la producción, procesamiento, transporte y expendio de los productos cárnicos procesados. Decreto 1500 Vigilancia y control de los productos cárnicos para consumo humano Control de la Carne, Productos Cárnicos Comestibles y Derivados Cárnicos Destinados para el Consumo Humano y los requisitos sanitarios Invima-Resolución 2020037814 del 04 de noviembre de 2020 Concepto sanitario en plantas de beneficio, desposte y desprese Establece lineamientos para emisión de concepto sanitario en plantas de desposte y desprese por parte del invima y para expendio, 25 Resolucion 2016037912 de 2016 distribución, almacenamiento y transporte de carne. Inscripción y autorización sanitaria ante el Invima. Establece lineamientos para inscripción y autorización sanitaria ante el invima de establecimientos de carne y productos cárnicos comestibles. Resolución 810 de 2021 Etiquetado de alimentos Reglamento técnico sobre los requisitos de etiquetado nutricional y frontal que deben cumplir los alimentos empacados y envasados para consumo humano AOAC 985.35 Espectrofotometría de absorción atómica con llama Establece la metodología para la determinación de minerales en este caso sodio. AOAC 996.06 Determinación de ácidos grasos en alimentos Establece la metodología para la determinación del perfil lipídico en alimentos 26 4. Materiales y métodos A continuación se muestra de manera específica los materiales y reactivos que se emplearon durante la fase experimental, de igual forma se describen los procedimientos realizados para el cumplimiento de los objetivos que se plantearon al inicio. 4.1. Materiales, reactivos y Materia primas utilizada Los reactivos empleados para la determinación de capacidad de retención de agua y capacidad emulsificante de la carne de Búfalo fue el Hidróxido de Sodio, el cual lo suministró la 27 Universidad de la Salle. Para la elaboración de los jamones se utilizó carne de búfalo, que fue suministrada por la Asociación de Asobufalos y la empresa Colarnicos. Así mismo para la elaboración de los jamones se usaron diversos aditivos como Sales, Nitral, Fosfatos, C.M.C., Inulina, Carragenina, Pimienta, Eneldo, Comino y otros, que fueron adquiridos de manera propia en Cimpa S.A.S, Ciacomeq S.A.S y Tecnas. 4.2 Evaluación experimental Con el fin de dar cumplimiento a los objetivos establecidos, se realizó una caracterización de manera fisica y quimicamente la carne, plantear las formulaciones, desarrollar el producto y evaluar la aceptación sensorial se implementó las siguientes metodologías: 4.2.1. Caracterización fisicoquímica de la carne de búfalo Se realizó una caracterización a la carne búfalo siguiendo los procedimiento establecidos en el manual de prácticas de laboratorio, Tecnologia de Carnes por la Universidad Autónoma Metropolitana, de la siguiente manera: 4.2.1.1 Textura Se realizó la prueba de textura a la carne, debido a que esta se caracteriza por ser uno de los parámetros en la calidad, el cual depende de factores como el antemortem (Especie, edad, raza) Pre Rigor (Caída del pH, acortamiento por frío, rigor de descongelación) post rigor (pH final y método de cocinado). Cabe resaltar que los animales jóvenes poseen una carne más blanda gracias a la menor cantidad de tejidos conectivos (Metropolitana, 2013). La fuerza de corte en la carne de búfalo se encuentra asociada con la textura, teniendo valores que van desde 20 N a 45 N dependiendo de la edad del animal y el músculo que se haya evaluado, también producción de colágeno que va aumentando a medida que envejece el búfalo (Legarreta, Rosmini, Rojas & Napolitano, 2020). El método empleado para esta prueba es basado en el de Metropolitana (2013) así como se muestra a continuación. 28 Figura 1. Caracterización de textura de la carne de búfalo. Fuente: Metropolitana, 2013. 4.2.1.2 pH Se realizó la medición del pH de la carne a una temperatura de 4°C con el fin de verificar que se cumpla con el pH optimo, ya que este indica si se ha tenido un aumento de bases volatiles que crecen por reacciones proteoliticas, oxidacion y descarboxilacion el cual es responsable del deterioro de la carne y a su vez de color como textura (Metropolitana, 2013). En diversas presentaciones de la carne de búfalo se estima que el valor de pH muscular post-mortem oscila de 5.5 a 5.7 (Legarreta, Rosmini, Rojas, Napolitano, 2020). El método empleado para la medición del pH fue basado en el de Metropolitana (2013), como se muestra a continuación. 29 Figura 2. Caracterización del pH de la carne de búfalo. Fuente: Metropolitana, 2013. 4.2.1.3. Capacidad de retención de agua Esta prueba se realizó con elfin de verificar la calidad de la carne, de igual manera para saber cual es la capacidad de la carne en retener agua propia y añadida por un esfuerzo mecánico. Por otra parte se decidió hacer, ya que esta se relaciona con el color, terneza, jugosidad y rendimiento de productos cárnicos. La carne de búfalo se caracteriza por tener una capacidad de retención de agua por goteo de 2,98% y por cocción de 53.5% dependiendo de la producción de hemoglobina (Rey & Gualdron 2010). Para esta prueba se empleó el método diseñado por Guativa y Trujillo (2011). Figura 3. Caracterización de la retención de agua de la carne de búfalo. Fuente: Guativa y Trujillo (2011). 4.2.1.4 Capacidad emulsificante Esta prueba se realizó, ya que permite evaluar la aptitud tecnológica de la carne que se va a destinar para la elaboración del producto y de igual manera saber la cantidad de grasa que se puede emulsionar por gramo de carne. El valor referencia para la capacidad emulsionante es de 1.115g de aceite/g de proteína (Rey & Gualdron 2010). 30 Figura 4. Caracterización de la capacidad emulsificante de la carne de búfalo. Fuente: Metropolitana, 2013. 4.3. Diseño del proceso de elaboración y fórmulas Se realizó el diseño de tres jamones a base de carne de búfalo, por el método tradicional de elaboración para cada uno de ellos. De igual forma se elaboró una salmuera para cada jamón, la cual contenía todos los ingredientes y aditivos añadidos para las tres formulaciones. Para el desarrollo de la práctica se empleó el uso de corte de Lomo de brazo (Lagarto) como un corte de tercera calidad con gran contenido de tejidos conectivos, fibrosos y con mayor dureza debido al uso constante de este músculo por parte del animal, ubicado en el cuarto anterior y posterior del búfalo en la parte del brazo y pierna, como es un corte muy magro se usa para preparar carne molida baja en grasa Cs foods (2021). Se seleccionó este corte debido a que posee menor aceptación por parte del consumidor debido a las características mencionadas anteriormente. - Proceso de elaboracion del Jamon 1. Recepción de materia prima: Se seleccionó lomo de brazo de Búfalo fresco, el cual se caracteriza por ser magro y con un periodo de caducidad apto para el proceso. 31 2. Adecuación de la materia prima: Se adaptó la carne retirando la grasa superficial, de modo que facilitara los pasos posteriores del proceso y almacenamiento, de igual manera se ajustó el tamaño del corte con el fin de que se lograra procesar en el tenderizador. 3. Tenderización: Se realizó el proceso 3 veces a los cortes de carne con el fin obtener una óptima extracción de la proteína de la carne en el mezclado. 4. Elaboración de la salmuera: Se elaboró la incorporación de salmuera a un 20%, la cual contenía Sal, Nitral, Fosfato, Eritorbato, Carragenina, Sabor, Humo, Pimienta, Nuez, Eneldo, Comino, Agua y Hielo que fue adicionada en el momento de la mezcla. 5. Mezclado: Se mezclo la carne con la salmuera al 20% durante 20 minutos, hasta que se mezclara por completo la carne y la salmuera. 6. Embutido: Se embutió la mezcla por medio de una embutidora en un empaque de colágeno, con el fin de poder llevar la mezcla del jamón a una cocción y de igual manera para que quedara moldeado el producto. 7. Cocción: Se realizó la cocción al producto con el fin de que pudiera ser consumido directamente y asegurar la inocuidad del producto como también prolongar su vida útil, se terminó el proceso de cocción cuando la temperatura interna era de 72°C. 8. Refrigeración: Se llevó a cabo el proceso de refrigeración, con el fin de dar un choque térmico al producto para prolongar la vida útil de este y también para que adquiriera mayor textura. 9. Tajado: Se realizó el tejado del jamón una vez pasados 5 días de elaborado, manteniéndolo a una temperatura de 0 a 4°C, con el fin de caracterizar de manera física y fisicoquímica. 10. Envasado: Se envasaron las muestras del jamón tajado al vacío para prolongar la vida útil y mejoramiento de presentación, manteniéndolo a una temperatura de 0 a 4°C. - Formulación 1 para Jamon (Blanco) Para la formulación se tiene en cuenta que la base de cálculo será la cantidad total de carne más el porcentaje de salmuera a incorporar y la cantidad de grasa dorsal. ➔ Cantidad de Carne: 2100 gramos ➔ Grasa dorsal 7%: 147 gramos ➔ Salmuera 20%: 420 gramos 32 Base de cálculo: 2100 gramos + 147 gramos + 420 gramos Base de cálculo: 2667 gramos Tabla 4. Formulación salmuera 20% para Muestra 1. Ingrediente Cantidad (g) Porcentaje Sal 38,4 9,14 Nitral 4,3 1,02 Fosfato 8 1,91 Eritorbato 1,3 0,32 Carragenina 1,3 0,32 Proteína de Soya 13,3 3,18 Sabor Jamón 26,7 6,35 Humo 2,7 0,64 Pimienta 4 0,95 Eneldo 2,7 0,64 Nuez 4 0,95 Comino 2,7 0,64 Agua 103,6 24,66 Hielo 207,1 49,31 TOTAL 420 100 - Formulación 2 para Jamon (Reducción de Grasa) Para la formulación se tiene en cuenta que la base de cálculo será la cantidad total de carne más el porcentaje de salmuera a incorporar y la cantidad de grasa dorsal. ➔ Cantidad de Carne: 2100 gramos 33 ➔ Grasa dorsal 7%: 147 gramos ★ Reducción de grasa: 147 gramos - 25%: 36,75 gramos Cantidad de Inulina a adicionar: 36,75 gramos Cantidad de Grasa a adicionar: 110,25 gramos ➔ Salmuera 20%: 420 gramos Base de cálculo: 2100 gramos + 110,25 gramos + 420 gramos Base de cálculo: 2630,25 gramos Tabla 5. Formulación salmuera 20% Muestra 2. Ingrediente Cantidad (g) Porcentaje Sal 37,9 9,02 Nitral 4,2 1 Fosfato 7,9 1,88 Eritorbato 1,3 0,31 Carragenina 1,3 0,31 Proteína de Soya 13,2 3,13 Sabor Jamón 26,3 6,26 Humo 2,6 0,63 Pimienta 3,9 0,94 Eneldo 3,9 0,94 Nuez 2,6 0,63 Comino 2,6 0,63 Agua 104,1 24,77 34 Hielo 208,1 49,55 TOTAL 420 100 - Formulación 3 para Jamon (Reducción de Sodio) Para la formulación 3 se implementará una sal comercial la cual es 51% reducida en sodio, así mismo se tiene en cuenta que la base de cálculo será la cantidad total de carne más el porcentaje de salmuera a incorporar y la cantidad de grasa dorsal. ➔ Cantidad de Carne: 2100 gramos ➔ Grasa dorsal 7%: 147 gramos ★ Reducción de grasa: 147 gramos - 25%: 36,75 gramos Cantidad de Inulina a adicionar: 36,75 gramos Cantidad de Grasa a adicionar: 110,25 gramos ➔ Salmuera 20%: 420 gramos Base de cálculo: 2100 gramos + 110,25 gramos + 420 gramos Base de cálculo: 2630,25 gramos Tabla 6. Formulación salmuera 20% Muestra 3. Ingrediente Cantidad (g) Porcentaje Sal reducida en Sodio 37,9 9,02 Nitral 4,2 1 Fosfato 7,9 1,88 Eritorbato 1,3 0,31 Carragenina 1,3 0,31 Proteína de Soya 13,2 3,13 Sabor Jamón 26,3 6,26 Humo 2,6 0,63 35 Pimienta 3,9 0,94 Eneldo 3,9 0,94 Nuez 2,6 0,63 Comino 2,6 0,63 Agua 104,1 24,77 Hielo 208,1 49,55 TOTAL 420 100 Nota: Para esta formulación la sal que se usó fue sal Light en sodio con un porcentaje de 51% menos que la sal normal usada en las 2 anteriores formulaciones. Los tres productos permanecieron empacados al vacío en refrigeración constante con el fin de evitar contaminación posterior al proceso de producción. A diario se realizó seguimiento a la temperatura de refrigeración y de igual manera la sinéresis de cada uno de los productos. Para garantizar el correcto desarrollo de la investigación, se realizaron los productos en la planta de procesamiento de cárnicos de la Universidad de la Salle, así la planta piloto donde se almacenaron en refrigeración, ya que esta cumple con las condiciones que exige el proceso de elaboración de cárnicos. 4.4. Caracterización y seguimiento del jamón a base de carne de búfalo 4.4.1. Caracterización física del jamón 4.4.1.2 Determinación de Tension Se realizó la prueba de textura al jamón mediante la prueba de tensión, debidoa que por medio de esta se puede verificar la calidad del derivado y de igual manera saber como se encuentra frente a otros jamones en el mercado. Cabe resaltar que las pruebas de textura pueden variar 36 según sea el tipo de hidrocoloide que contenga y de igual manera la edad del animal donde se obtuvo la carne para la elaboración del derivado (Metropolitana, 2013). Figura 5. Caracterización de tensión del jamón de búfalo. Fuente: Metropolitana, 2013. 4.4.3. Caracterización fisicoquímica 4.4.3.1. Determinación de pH Se realizó la medición del pH del Jamón con el fin de verificar que se cumpla con el pH óptimo, ya que este nos indica la calidad del mismo así como el deterioro de la carne. (Metropolitana, 2013). El método de determinación se basó por el que está diseñado en Metropolitana, (2013). A continuación se muestra el diagrama de flujo para la respectiva determinación. 37 Figura 6. Caracterización del pH del jamón de búfalo. Fuente: Metropolitana, 2013. 4.4.3.2 Determinacion de reduccion de grasa Se determinó la reducción de grasa en los jamones por medio del laboratorio Labcon, usando el método de análisis de la AOAC 996.06. 4.4.3.3 Determinacion de reduccion de sodio Se determinó la reducción de Sodio en los jamones por medio del laboratorio Labcon, usando el método de análisis de la AOAC 985.35. 4.4.3.4 Rendimiento El rendimiento se realizó para cada uno de los procesos tanto en el proceso de batido, moldeo y cocción, con el fin de verificar el porcentaje de pérdidas en cada una de las etapas del proceso y a su vez verificar cuanto sera el porcentaje de rendimiento al finalizar el proceso con respecto a la base de cálculo más los aditivos de la formulación. 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 % = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑂𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 ∗ 100 4.4.4 Evaluación sensorial El análisis sensorial se enfoca en el nivel de aceptación de los jurados tipo consumidores frente a la elaboración de jamón con carne de búfalo, donde se medirán aspectos relacionados al color, el aroma, el sabor y la textura en boca mediante una calificación de escala hedónica verbal de 5 puntos (Me gusta mucho, Me gusta, No me gusta ni me disgusta, Me disgusta y Me disgusta mucho). El análisis sensorial se llevó a cabo a mediante formularios físicos de manera presencial a 70 panelistas tipo consumidor, de los cuales se deben declarar como personas que no fuman, no comen picante con regularidad que no poseen enfermedades incompatibles con el estudio, 38 presencia de algún tipo de anomalía visual, olfativa o gustativa y lleven un estilo de vida saludable. Primeramente se realizó una estructuración de la prueba mediante la codificación aleatoria de las 3 muestras, el cual una es la formulación patrón (Blanco), la segunda de la sustitución de hidrocolóides en la elaboración del jamón y la tercera evaluación sensorial se lleva a cabo a partir de la muestra de jamón con reducción de sal; las muestras fueron otorgadas a los panelistas en medios aislados de ruido y olores, paso de personas y en cubículos separados con el fin de disminuir la sensibilidad y la capacidad de evaluación del producto. A los consumidores se les deben dar las siguientes instrucciones al comenzar la prueba: 1. Se debe limpiar la boca con un sorbo de agua antes de comenzar. 2. Se prueba una a una las muestras alcanzadas con intervalos entre muestra y muestra de 1 min. 3. Después de probar cada muestra se debe enjuagar la boca con agua. 4. Registrar sus percepciones y valoraciones en la hoja de puntaje entregada y que coincida con el número de muestra que haya probado. 4.5 Procesamiento de datos El tratamiento de los datos obtenidos del desarrollo de las formulaciones en el jamón se basa en la utilización de mecanismos gráficos y la estructuración de un análisis de varianza ANOVA, con el fin de determinar cuán significativas son las diferencias en nivel de aceptabilidad de las tres formulaciones, tanto para la formulación patrón (Blanco), reducción de grasa con Inulina y reducción de sodio usando una sal que contenga un 51% menos de sodio. Se pretende determinar las diferencias significativas de las pruebas físicas, fisicoquímicas y sensoriales de las 3 formulaciones de jamón tanto para la formulación patrón, reducción de grasa y reducción de sodio; mediante un análisis de varianza ANOVA. Para las evaluaciones de análisis sensorial, se pretende realizar un tratamiento de datos a partir del método gráfico y medidas de tendencia central. 39 5. Resultados y análisis de resultados 5.1. Caracterización fisicoquímica de la carne de búfalo Con el fin de dar cumplimiento a la metodología en la parte inicial de la investigación, se realizó una caracterización a la carne de búfalo, para determinar la calidad de la materia prima con la cual se va a elaborar el producto final. 5.1.1. Determinación de textura Inicialmente se realizó una caracterización de la carne de búfalo cruda, donde se evaluó la textura y terneza de la materia prima a partir del método Warner-Bratzler, el ensayo se realizó 40 por triplicado donde el primero necesita una fuerza de cizallamiento de 3,963 Kgf, el segundo de 3,896 Kgf y el tercero de 3,436 Kgf como se expresa en la tabla 7. Lo cual equivale a 38.86 N, 38.20 N y 33.69 N respectivamente. Tabla 7. Resultados obtenidos en textura de la carne. WARNER BRATZLER Ensayo 1 (Kgf) Ensayo 2 (Kgf) Ensayo 3 (Kgf) Promedio (Kgf) Desviación Estándar 3,963 3,896 3,436 3,765 0,287 De acuerdo al estudio elaborado por Rey y Gualdron (2011) se analizó la terneza de la carne de búfalo con respecto a la de vacuno, donde la carne de búfalo presenta una dureza de 38,93 N mientras que la carne vacuna presenta una dureza de 30,91 N, lo cual se encuentra relacionado en que la carne vacuna presenta mayor terneza debido al bajo contenido de fibra muscular que presenta en comparación con la carne de búfalo. De la Cruz et al, (2019) realizó la comparación de las diferentes características fisicoquímicas en la carne de búfalos y vacunos donde la primera de ellas presenta una fuerza de corte de 3.26 Kgf a 4.21 Kgf equivalente a 31,96 N y 41,28 N respectivamente. Neath y colaboradores (2007) expresa que el factor principal que afecta la terneza de la carne es la degradación post mortem de la proteína miofibrilar TnT, adicionalmente la disminución del pH durante el tiempo posterior al sacrificio contribuye al ablandamiento del tejido debido al efecto que este presenta sobre la actividad de la proteasa muscular. Por lo cual, en el presente estudio se encuentra un valor de cizallamiento de 36,92 N en promedio para un trozo de carne de búfalo de 1cm x 1cm, lo cual concuerda con los resultados obtenidos por los autores mencionados anteriormente; de la misma forma es una característica importante para la aceptabilidad del consumidor al facilitar la fragmentación de la carne durante la masticación. Adicionalmente, el valor inferior obtenido puede estar relacionado con una carne más tierna debido a que el animal sacrificado sea un búfalo joven, debido a que Kandeepan et al (2009) como lo citó De la Cruz y colaboradores (2019) establece que el animal adulto presenta mayor diámetro de las fibras musculares en comparación con los animales jóvenes encontrados en valores de 78,87 μm y 69,83 μm respectivamente, la cual se encuentra 41 directamente relacionada con la disminución del sarcómero con la edad, incrementando de esta forma la dureza de la carne. 5.1.2. Determinación de pH Se realiza la determinación del pH de la carne de búfalo con una temperatura de 4°C con el fin de verificar que la carne se encontrara óptima para la producción, analizandoque la materia prima no se encontrara en estado de descomposición, por lo cual se realizó la prueba por triplicado obteniendo resultados de pH para el ensayo 1, 2 y 3 de 5.64, 5.67 y 5.67 respectivamente, obteniendo un valor promedio de 5.67, como se presenta en la tabla 8. Tabla 8. Resultados de pH para la carne de Búfalo por triplicado. Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio Desviación Estándar pH 5.64 5.67 5.69 5.67 0,025 El pH en la carne posee una gran influencia de forma directa como indirecta en el color, sabor, terneza, capacidad de retenión de agua y la conservación; la calidad de la carne se deteriora cuando se obtiene un pH final igual o mayor a 5.8 al tornar la carne de color oscuro, cuando se encuentra sobre un valor de 6.0 se asocia a una carne oscura, firme y seca teniendo una relación entre el color oscuro a la apreciación visual (Hofmann, 1988., Hood y Tarrant, 1980. Gallo, 2003 como lo citó Jara, 2007). Según lo citado por Guerrero y colaboradores (2020) indican que el pH de la carne de búfalo es más alto (6.7) en comparación con el pH de bovino (6.4) esto debido a que los cambios bioquímicos en post-mortem son más lentos en la carne de búfalo, los valores para la carne de búfalo alcanzan un pH de 5.4 -5.7 en 48 horas post-mortem y en comparación con la de res alcanza estos mismos valores en 24 horas antes, de igual forma la carne de búfalo al presentar valores cercanos a 6.0. En el presente estudio se obtiene un valor de pH promedio para la carne de búfalo en 5.67, el cual se relaciona con lo mencionado anteriormente por Guerrero et al (2020) donde la carne evaluada se encuentra dentro del rango de pH de 5.4 a 5.7, siendo un valor aceptable para esta carne y óptima para ser llevada a un proceso de transformación, adicionalmente concuerda con Jara (2007) donde menciona que el producto al no estar por encima de 5.8 no va afectar el 42 color, olor, textura y apariencia, de igual forma al estar en un valor adecuado no se puede relacionar que es una carne DFD, ya que para ser considerada como corte oscuro su valor de pH debe ser mayor a 6,0 y en este caso la muestra analizada no alcanza ese valor, es por ello que no va a tener una mayor facilidad de ser afectada por microorganismos debido a la falta de glucosa en la superficie y tampoco una disminución de aminoácidos provocado por el aumento de pH en la carne. 5.1.3. Determinación de capacidad de retención de agua Se evaluó la capacidad de retención de agua de la carne de búfalo como parámetro fisicoquímico que contribuye a la calidad de la carne, para el caso de este estudio se realizó la capacidad de retención de agua (CRA) por el método de cocción , en la Tabla 9 se muestran los valores obtenidos de CRA por triplicado para la carne de búfalo. Tabla 9. Capacidad de retención de agua de la carne de búfalo por cocción. Producto CRA 1(%) CRA 2 (%) CRA 3 (%) Promedio CRA (%) Desviación estándar Carne de Búfalo 72,24 71,98 72,45 72,22 0,235 Chabela & Alquicira (2013) mencionan que la capacidad de retención de agua está definida como la habilidad que posee la carne para retener agua tanto propia como añadida en el momento en que esta es sometida a un esfuerzo mecánico, la CRA se relaciona con la textura, terneza, color de la carne, jugosidad y el rendimiento como firmeza de los productos cocidos, de igual manera cabe resaltar que el pH y los aditivos adicionados como sales pueden tanto potenciar como disminuir los valores de CRA. Adicionalmente De la Cruz y colaboradores (2019) mencionan que la CRA es una característica cualitativa como cuantitativa de la carne refiriendo como el incremento de la capacidad miofibrilar para ligar agua en el músculo, de igual manera estos autores citan el valor de capacidad de retención de agua de 71,91% para el búfalo. 43 En un estudio realizado por Guatava y Trujillo (2011) reportaron un valor de capacidad de retención de agua de 73,19% por el método de cocción mostrando este producto como apto para ser sometido a otros procesos y que de igual manera se encuentra en buen estado. En el presente estudio se tiene un valor promedio de CRA de 72,22% por el método de cocción, la capacidad de retención de agua desciende al disminuir el pH debido al encogimiento de la red de cadenas polipeptídicas; sin embargo, el pH presentado para la muestra de carne es de 5.67 lo cual se encuentra cercano al punto isoeléctrico de la actomiosina o sustancia contráctil del músculo (5.4-5.5), aumentando así la capacidad de retención de agua (Guativa y Trujillo, 2011), lo cual contribuye a que el corte de carne que presenta cocción se encuentre más suave y húmeda generando de esta manera un indicativo favorable para la transformación de la materia prima en un producto final como el jamón de búfalo sin alterar la firmeza y parámetros sensoriales. 5.1.4. Determinación de la capacidad emulsificante Los resultados de la capacidad emulsificante (CE) de la carne de búfalo, mostraron que esta es apta para la elaboración de diversos productos como el jamón, ya que esta permite la adición de grasa para poder emulsionar, en la tabla 10 se evidencian los resultados de CE para la carne de búfalo en triplicado. Tabla 10. Capacidad emulsificante de la carne de búfalo. Producto Ensayo 1 g aceite/g proteína Ensayo 2 g aceite/g proteína Ensayo 3 g aceite/g proteína Promedio g aceite/g proteína Desviación estándar Carne de búfalo 1,144 1,096 1,097 1,112 0,027 De acuerdo a Agudelo y Bejarano (2013) afirma que la capacidad emulsionante en la carne es la cantidad de grasa que se puede emulsificar, por lo tanto puede afectarse por parámetros como pH, temperatura y cantidad de grasa presente. El pH afecta debido a la concentración de NaCl presente; así mismo, la temperatura es un factor que varía el resultado según las condiciones en que se almacene el producto. Por lo cual Abugoch (2000, como lo lo citó Agudelo y 44 Bejarano, 2013) menciona que la carne de búfalo presenta un CE de 1,115 g de aceite /g de proteína, mientras que la carne de vacuno presenta un valor de 1,061 g de aceite/g de proteína. La caracterización de capacidad emulsificante en el presente estudio obtuvo un valor promedio de 1,112 g de aceite /g de proteína, lo cual es debido a una formación de película proteica constituida por proteínas solubles, Rey y Gualdron (2010) establecen que según el análisis fisicoquímico de la carne de búfalo, esta presenta una capacidad emulsificante de 1,115 g de aceite /g de proteína, generado por una mayor proporción de hemoglobina en los músculos del búfalo lo cual ocasiona que la carne se vuelva más funcional en la retención de agua y grasa, generando así una materia prima con óptimas condiciones para su aprovechamiento industrial. 5.2. Caracterización y seguimiento de los jamones a base de carne de búfalo 5.2.1. Caracterización física del jamón ➔ Textura Se realizó la medición de la textura por medio del texturómetro TA Plus texture analyzer de Lloyd Instruments, con porciones de 6 cm de largo x 3.2 cm de ancho y un espesor de 1 mm, donde se obtuvieron los siguientes resultados. Tabla 11. Resultados obtenidos prueba de tensión en el texturómetro. Muestra Blanco (N) Muestra reduccion Grasa (N) Muestra reducción grasa y Sodio (N) 1,78 1,55 1,3 1,5 1,22 2,42 2,2 1,16 1,37 Promedio: 1,82 Promedio:1,31 Promedio:1,69 Hipótesis Ho:No existen diferencias significativas en las muestras analizadas. H1:Existen diferencias significativas en al menos 1 de las muestras analizadas. Alfa:0,05 45 Figura 7. Análisis de varianza de un factor. En la tabla de análisis de varianza se observa que no existen diferencias significativas entre las muestras debido a que el F Calculado es menor al F crítico, adicionalmentecon el fin de verificar si no existen diferencias se corroboró por el método de Tukey, considerando que en este caso no se descarta la hipótesis nula planteada inicialmente, si fuera el caso de que el F calculado es mayor al crítico se descarta la hipótesis nula y se afirma que existen diferencias pero para este caso no ocurre. La textura es una de las cualidades de mayor importancia a nivel sensorial, en productos como el jamón batido se ve afectado por componentes como el tejido conectivo, humedad y estructura de la emulsión, así mismo la cocción tiene gran influencia en la dureza y jugosidad, ya que durante el tratamiento térmico se endurecen las fibras musculares por la coagulación de las proteínas y el ablandamiento del tejido conectivo por la conversión del colágeno en gelatina (Lawrie, 1998); de esta forma se realizó la prueba de textura por medio del aditamento de tensión con el fin de determinar la fuerza (N) necesaria para generar una ruptura en la tajada de jamón, ya que es en esta presentación que se consume este producto, se encontraron valores promedio de textura para la muestra 1, 2 y 3 siendo estos de 1,82 N, 1,31 N y 1,69 N respectivamente, lo cual tiene relación con lo reportado en (Rodriguez y Gomez, 2013) en donde realizaron un jamón madurado de búfalo y se comparó con un jamón comercial y obtuvieron valores en promedio de 6,81 N y 1,77 N para la prueba de tensión presentando una diferencia que puede ser debido a las medidas de la muestra usadas en el texturómetro, así como por el contenido de humedad del producto final. 5.2.2 Caracterización fisicoquímica del jamón 5.2.2.1 Determinación pH 46 Se realizó la determinación del pH a 20°C para cada una de las muestras por triplicado de manera que se lograra tener valores más confiables, estos se pueden observar en la tabla 12. Tabla 12. Valores de pH para los jamones con distintas formulaciones. Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3 Promedio Desviación Estándar pH Blanco (patrón) 6,24 6,25 6,23 6,24 0,01 pH reducción de grasa 6,10 6,17 6,13 6,13 0,035 pH reducción de grasa y sodio 5,80 5,80 5,82 5,81 0,011 LabProcess (s.f.) establece que el valor de pH para carnes y embutidos debe de encontrarse entre 5.4 y 7.0, indicando que se encuentra en valores correctos para productos como el jamón, de igual manera el ministerio de Agroindustria de la Nación (2016) establece que los jamones cocidos tienen un pH entre 5.9 a 6.3. Según Feiner (2018) describe que los valores de pH de la carne y de los productos cárnicos están entre 4.6 y 6.4, donde para un valor de 6.4 en adelante la carne se estropea debido a la actividad enzimática, que produce una gran cantidad de subproductos del metabolismo como el amoniaco, observándose luminosidad superficial, mal olor y decoloración. En la tabla 12 se observan los valores promedio de pH para cada una de las muestras encontrando un valor mínimo en la desviación estándar en cada una de ellas. Para la muestra de jamón Blanco se observa que tiene un valor de pH promedio de 6.24, indicándose que es un valor correcto para este tipo de productos, así mismo para el jamón con reducción de grasa tiene un valor de pH promedio de 6.13 y en cuanto al de reducción de grasa y sodio un valor promedio de 5.81, estableciendo que el producto no va a ser susceptible a cambios sensoriales como color, textura y apariencia, así mismo que la reducción de grasa y sodio no tienen una disminución significativa de pH con respecto a la muestra patrón, a su vez Zambrano (2013) indica que el pH puede disminuir en las muestras debido a que ciertas proteínas presentes en los cárnicos se pueden verse afectadas por enzimas que rompen la acción actina-miosina creando una inestabilidad de proteínas y cambios de pH. 47 5.2.2.2 Determinación de Sodio La determinación de sodio se llevó a cabo mediante el método AOAC 985.35 en el laboratorio LABCON y se obtuvieron los siguientes resultados (ver anexo 1). Tabla 13. Resultados determinación de Sodio Unidades Muestra 1 (Blanco) Muestra 2 (Reducción grasa) Muestra 3 (Reducción grasa y sodio) mg/100g 647.88 645.89 145.26 Según la resolución 810 de 2021 para que un alimento no declare sello de advertencia por alto contenido de sodio debe tener un contenido menor o igual a 400 mg por 100 g de muestra, de forma tal que las muestras 1 y 2 deben reportarse como un producto con exceso de sodio; sin embargo la muestra 3 (reducción en sodio) presenta un resultado de 145.26 mg en 100 gramos de muestra, por lo cual en su envase no deberá ser declarado como producto alto en sodio, así mismo esta muestra se podrá declarar en su envase como reducido en sodio debido a que según el artículo 21 de esta misma resolución un alimento se podrá etiquetar como “reducido en” cuando existe una diferencia mínimo de 80 mg en 100 g de muestra, y en este caso la diferencia es de 502,62 para el blanco y 499,63 para reducción en grasa con respecto al tratamiento de reducción de sodio. Así mismo en un artículo publicado por la FDA (US Food And Drug Administration) titulado “El sodio en su dieta” reportan que el 40 % del sodio que consumen los estadounidenses en su dieta proviene en su mayoría de productos que contienen carnes procesadas, además de los riesgos que representa tener una dieta alta en sodio, de igual forma mencionan que para implementar el término reducido en sodio el producto deberá contener por lo menos un 25% menos de sodio que en el producto estándar, de esta forma se tiene un panorama más claro de las ventajas que implicaría tener en el mercado un producto de consumo recurrente en la dieta que no solo se use para obtener un beneficio económico si no que a su vez no resulte nocivo a largo plazo para los consumidores. 5.2.2.3 Determinación de grasa saturada 48 De la misma forma la cuantificación de grasa saturada se llevó a cabo en el laboratorio LABCON (ver anexo 2) mediante la metodología de la AOAC 996.06 Tabla 14. Resultados determinación de grasa saturada Unidades Muestra 1 (Blanco ) Muestra 2 (Reducción grasa) Muestra 3 (Reducción grasa y sodio) g/100g 47.39 35.27 35.42 La grasa animal implementada para la elaboración de embutidos como el jamón es de gran importancia para desarrollar mejores características sensoriales en cuanto a sabor y textura, sin embargo según como menciona Cabezas et al., (2016) la ingesta de productos con grasa saturada está relacionada con el aumento de colesterol total y LDL el cual tiene como resultado una mayor probabilidad de padecer enfermedades cardiovasculares y algunos tipos de cáncer, además según cifras del Ministerio de Salud entre el 2005 y 2011 las enfermedades que causaron el mayor número de muertes fueron las del sistema circulatorio con un 29.69%, por otro lado como lo reportó la Encuesta Nacional de la Situación Nutricional en Colombia el 69.9% de la población consume embutidos, por lo cual se observa que más de la mitad de la población colombiana consume embutidos por lo cual se encuentran expuestos a padecer las enfermedades mencionadas anteriormente y es allí donde cobra importancia el trabajo por reducir compuestos como la grasa saturada en matrices alimentarias. De esta forma se sustituyó el 25% del contenido de grasa dorsal de cerdo de la muestra 1 en las formulaciones 2 y 3 por inulina el cual es un hidrocoloide de cadena larga que tiene la capacidad de formar microcristales no perceptibles en el paladar cuando se mezcla en agua; por otro lado contribuyen a dar una textura suave y cremosa similar a la grasa (Kaur y Gupta, 2002), así mismo Silva et al., (2019) elaboró un jamón de cerdo, sustituyendo grasa por inulina en un 5% de la formulación y obtuvo un 17% de reducción de grasa. Concluyendo así que la inulina en concentraciones
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