Inulina en Embutidos

Instituto Superior Politécnico José Antonio

Echeverría CUJAE

DESARROLLO DEPRODUCTOS CÁRNICOS

FUNCIONALES:UTILIZACIÓN DE INULINA Y

HARINA DE QUINUA

María Alicia Peña González

http://revistas.mes.edu.cu/

Tesis de Maestría

Página Legal

Desarrollo de productos cárnicos funcionales: utilización de Inulina y harina de Quinua. – La Habana : Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CUJAE), 2012. – Tesis (Maestría).

Dewey: 641 ALIMENTOS Y BEBIDAS.Registro No.: Maestria1001 CUJAE.

(cc) María Alicia Peña González, 2012.Licencia: Creative Commons de tipo Reconocimiento, Sin Obra Derivada.En acceso perpetuo: http://www.e-libro.com/titulos

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Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría

Desarrollo de Productos Cárnicos Funcionales: Utilización de Inulina y harina de Quinua

Tesis en Opción al Grado de Máster en Ingeniería de los Alimentos

Autora: Ing. María Alicia Peña González

Tutoras: Dra. María Aloida Guerra Álvarez Dra. Ofelia Méndez Bustabad

Consultante: Msc. Tatiana Beldarraín Iznaga

La Habana, 2012

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar agradezco a mis padres por confiar tanto en mí, por su apoyo incondicional y cariño que me permitieron culminar esta meta en mi vida. Además a mis hermanas Dany y Silvy quienes siempre me apoyaron y me dieron ánimos cuando más lo necesité. Con mucho cariño agradezco a mi familia de Cuba, Abuela, Jorge Mario, Bea y por sobre todo a mi mamá Glenda y Lis quienes me ayudaron de manera incondicional con su cariño y preocupación. De la misma manera agradezco a Suniel por su inmensa paciencia y ayuda. Mi más profundo agradecimiento a mis tutoras María Aloida, Ofelia por su ayuda y apoyo a lo largo de todo el trabajo. Es muy difícil agradecer a todas las personas que aportaron en el desarrollo de esta tesis y me ayudaron a lograr este sueño, por lo que agradezco de manera general al Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia y al Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, por permitirme realizar esta investigación. Doy gracias de manera especial a todos los trabajadores de la Dirección de Carne e Irradiación, Departamento de Matemáticas, Departamento de Documentación y Docencia ya que sin ellos todo este trabajo no se habría logrado.

A TODOS MUCHAS GRACIAS

TABLA DE CONTENIDOS

Introducción .............................................................................................................................. 1

I. Revisión Bibliográfica ........................................................................................................ 4

1.1. Alimentos funcionales. ........................................................................................................................... 4

1.2. Recomendaciones para la ingesta de grasa. ........................................................................................... 5 1.2.1. Selección de una dieta baja de grasa. .............................................................................................................. 6 1.2.2. Actitud del consumidor con relación a los productos cárnicos con bajo contenido de grasa.............................. 6

1.3. Embutidos de pasta fina. Formación de la emulsión cárnica. ................................................................. 7

1.4. Principales aditivos utilizados. .............................................................................................................. 9 1.4.1. Sales y condimentos. ....................................................................................................................................... 9 1.4.2. Proteínas e hidratos de carbono. ................................................................................................................... 11

1.5. Consecuencia de la reducción del nivel de grasa sobre las características de los productos cárnicos. . 17 1.5.1. Color. ............................................................................................................................................................ 18 1.5.2. Sabor y aroma. .............................................................................................................................................. 19 1.5.3. Textura. ........................................................................................................................................................ 20 1.5.4. Jugosidad. ..................................................................................................................................................... 20 1.5.5. Pérdidas de peso durante el tratamiento térmico. ......................................................................................... 20 1.5.6. Comportamiento durante la conservación y estabilidad. ................................................................................ 21

1.6. Desarrollo de productos cárnicos con bajo contenido de grasa. .......................................................... 21 1.6.1. Utilización de ingredientes cárnicos. ............................................................................................................. 22 1.6.2. Utilización de ingredientes no cárnicos. ......................................................................................................... 25

1.7. Envasado de los productos cárnicos. .................................................................................................... 28 1.7.1. Envasado al vacío. ......................................................................................................................................... 29

1.8. Determinación de la durabilidad. ......................................................................................................... 30 1.8.1. Criterios de rechazo. ..................................................................................................................................... 31

II. Materiales y Métodos ...................................................................................................... 32

2.1. Materias primas. .................................................................................................................................. 32 2.1.1. Materias primas cárnicas. .............................................................................................................................. 32 2.1.2. Ingredientes no cárnicos empleados. ............................................................................................................. 32 2.1.3. Sales y otros ingredientes. ............................................................................................................................. 32

2.2. Técnicas experimentales. ..................................................................................................................... 32 2.2.1. Experimento N° 1. Desarrollo de formulaciones de salchichas con diferentes contenidos de grasa con el empleo de inulina y almidón de papa. ..................................................................................................................... 32 2.2.2. Experimento N° 2. Desarrollo de formulaciones de salchichas con diferentes contenidos de grasa y el empleo de harina de quinua y carragenato. ......................................................................................................................... 34

2.3. Caracterización del material de envase. ............................................................................................... 36 2.3.1 Tripas impermeables. ..................................................................................................................................... 36 2.3.2. Bolsas para el envasado al vacío. ................................................................................................................... 36

2.4. Determinaciones analíticas. ................................................................................................................. 37 2.4.1. Composición química y pH............................................................................................................................. 37 2.4.2. Análisis microbiológicos................................................................................................................................. 37 2.4.3. Evaluación sensorial. ..................................................................................................................................... 37 2.4.4. Análisis Perfil de textura................................................................................................................................. 38

2.5. Análisis Estadístico de los resultados. .................................................................................................. 38

2.6. Selección de la mejor variante. ............................................................................................................ 38

2.7. Estudio de durabilidad de las salchichas. ............................................................................................. 39 2.7.1. Análisis físico-químicos. ................................................................................................................................. 39 2.7.2. Análisis microbiológicos................................................................................................................................. 40 2.7.3. Evaluación sensorial. ..................................................................................................................................... 40 2.7.4. Análisis Perfil de textura. ............................................................................................................................... 40 2.7.5. Procesamiento de los resultados. .................................................................................................................. 41

2.8. Análisis de los índices de consumo energético del proceso. ................................................................. 41 2.8.1 Cálculo del Calor específico de la salchicha. .................................................................................................... 42 Los contenidos de carbohidrato, proteína, grasa, ceniza y humedad empleados fueron los promedios correspondientes de las variantes seleccionadas del experimento 1 y 2................................................................... 42 2.8.2 Cálculo del consumo eléctrico en el proceso de elaboración de salchicha........................................................ 42 2.8.3 Cálculo de consumo eléctrico por refrigeración. ............................................................................................. 43 2.8.4 Cálculo del consumo energético del autoclave. ............................................................................................... 45 2.8.5 Cálculo del Índice de portadores energéticos. ................................................................................................. 47

2.9. Análisis Económico de las variantes seleccionadas. ............................................................................. 47

III. Resultados y Discusión ................................................................................................ 48

3.1. Experimento N° 1. Formulaciones de salchichas con diferente contenido de grasa y el empleo de inulina y almidón de papa. .......................................................................................................................... 48

3.2. Experimento N° 2. Formulaciones de salchichas con diferente contenido de grasa y el empleo de harina de quinua y carragenato. ................................................................................................................. 57

3.3. Resultados de la caracterización del envase......................................................................................... 68

3.4. Resultados de selección de las mejores variantes. ............................................................................... 70

3.5. Resultados de la durabilidad de las salchichas seleccionadas. ............................................................. 71

3.6 Resultados de los Índices del consumo energético. ............................................................................... 78 3.6.1. Cálculo del Calor Específico de la Salchicha. ................................................................................................... 78 3.6.2. Consumo eléctrico. ....................................................................................................................................... 78 3.6.3. Consumo energético de el autoclave. ............................................................................................................ 80

3.7. Resultados de los análisis económicos de los productos. .................................................................... 83

Conclusiones .......................................................................................................................... 85

Recomendaciones .................................................................................................................. 86

Bibliografía .............................................................................................................................. 87

Anexos.................................................................................................................................. 102

Resumen El objetivo del trabajo fue elaborar salchichas funcionales bajas en grasa mediante la adición

de inulina y harina de quinua. Para ello se realizaron dos experimentos, uno en combinación

de inulina/almidón de papa y otro harina de quinua/carragenato con diferentes porcentajes de

grasa (8 a 12%), para lo cual se empleó un diseño factorial 32, estudiándose las

concentraciones en el caso de inulina de (0 a 12%) manteniendo fijo el almidón de papa al

4% y en la harina de quinua (0 a 10%) con carragenato al 1%. A las salchichas obtenidas de

cada experimento se les determinaron composición físico-química, análisis de perfil textura,

análisis microbiológicos y evaluación sensorial. Los datos reológicos y sensoriales se

analizaron estadísticamente empleando el programa Design Expert versión 7.1.6. También

mediante dicho programa se hizo la optimización atendiendo la superficie de respuesta

óptima donde se seleccionó como mejor variante del experimento 1 a la salchicha con 6,67%

de inulina y 8,73% de grasa y en el caso del experimento 2 la variante con 5% de harina de

quinua y 8% de grasa. Se determinó la durabilidad de las salchichas seleccionadas,

envasadas al vacío refrigeradas y repasteurizadas-refrigeradas; las muestras se

caracterizaron al inicio y final de estudio desde el punto de vista físico-químico y reológico,

además el pH, análisis microbiológicos y evaluación sensorial que mediante criterio

aceptación y rechazo se analizaron durante todo el estudio de durabilidad. Los resultados se

procesaron mediante el programa Ploteo de riesgos. La durabilidad de las salchichas

envasadas al vacío refrigeradas para la variante con inulina y harina de quinua fueron 26 y

34 días respectivamente, mientras que las salchichas repasteurizadas-refrigeradas duraron

112 días para la variante con inulina y 127 días para la que contiene harina de quinua.

Se calcularon los portadores energéticos para este proceso en base a una tonelada de

producto obteniéndose: 0,149kg vapor/kg de producto, fuel oil: 0,135 kg combustible/kg de

producto y electricidad: 0,142 kW.h/kg de producto. Además se estudió la adición de estos

ingredientes desde el punto de vista económico, en donde se observó un incremento de los

costos en CUC con respecto a la salchicha control, siendo mayor en el caso de la inulina con

un costo de 937,22 CUC/tonelada, este resultado era de esperarse pues los alimentos

funcionales por lo general tiene un costo más elevado por las ventajas que ofrecen; en

cuanto a los costos en CUP la salchicha control tiene un costo ligeramente mayor: 9611,47

CUP/tonelada de producto.

1 Introducción

Introducción La industria cárnica, al igual que otros sectores de la alimentación, está experimentando

importantes transformaciones como consecuencia de continuas innovaciones tecnológicas y

cambios en las demandas de los consumidores, impulsados por los avances en los

conocimientos en torno a la relación dieta-salud. Este marco está favoreciendo la aparición

de nuevos productos entre los cuales ocupan un papel muy destacado los alimentos

funcionales que constituyen el principal impulsor del desarrollo de nuevos productos

alimentarios, entre ellos los de origen cárnico. Es previsible que los derivados cárnicos

funcionales representen en un futuro no muy lejano importantes cuotas de mercado.

La carne y productos cárnicos son elementos esenciales de la dieta que concentran y

proporcionan gran número de nutrientes (proteína, grasa, vitaminas, minerales). Si bien

aportan numerosos compuestos con efectos selectivos beneficiosos sobre ciertas funciones

del organismo, como cualquier alimento, también contienen diversas sustancias que, en

determinadas circunstancias y en proporciones inadecuadas, pueden afectar negativamente

la salud humana. Algunos de estos constituyentes se encuentran ya presentes en los

animales de abasto, mientras que otros son añadidos durante la elaboración del producto, o

son formados a lo largo de su procesado, conservación o consumo (Jiménez Colmenero y

col., 2004)

Los principales problemas asociados a los derivados cárnicos son el contenido de grasa y

sodio (Totosaus, 2007). Una gran variedad de métodos han sido desarrollados para reducir el

contenido de grasa en derivados cárnicos como: uso de materias primas cárnicas más

magras, adición de agua, sustitutos y miméticos de grasa como las proteínas, carbohidratos,

lípidos, etc. (Jímenez Colmenero, 1996). Derivados proteicos de origen vegetal (soya, avena,

trigo, etc.) han sido utilizados en la elaboración de productos cárnicos con propósitos

tecnológicos, disminuir el contenido de grasa, rebajar costos de formulación e incluso por su

valor nutritivo. Algunos de ellos también contienen sustancias que benefician la salud (Matulis

y Mckeith, 1995; Jiménez Colmenero. 1996; Martín y col., 1996; Guerra, 1998; Guerra, 1999;

Guerra y col., 1999; Andújar y col., 2000; Cofrades y col., 2000; Guerra y col., 2008; Guerra y

col., 2009). En tal sentido la proteína vegetal más estudiada es la de soya, a la que (junto

2 Introducción

con otros compuestos bioactivos que le acompañan) se atribuye un papel preventivo y

terapéutico con respecto a enfermedades cardiovasculares, cáncer, osteoporosis y alivio de

síntomas menopáusicos. Su presencia como ingrediente funcional está siendo aprovechada

por la industria en la formulación de productos cárnicos (Jiménez Colmenero, 2004). Otras

proteínas vegetales como la quinua ha sido empleada en la elaboración de productos

cárnicos, por su alto contenido de proteína y minerales y cantidad y distribución de

aminoácidos esenciales. La FAO la ha catalogado como el grano de oro por sus excelentes

propiedades nutricionales. Otra característica importante de la quinua es su ausencia de

gluten que la vuelve idónea para los pacientes celiacos que son intolerantes a este

compuesto (Guerra y col., 1994).

Dentro los carbohidratos, la inulina por su capacidad de formar geles y mejorar las

emulsiones constituyen una buena alternativa como sustituto de grasa en productos cárnicos,

sin alteración de las propiedades físicas y sin cambios importantes desde el punto de vista

sensorial. La inulina es un polisacárido no digerible por las enzimas del tracto

gastrointestinal, lo que favorece a la salud al reducir el riesgo de padecer enfermedades

cardiovasculares, enfermedades del tracto gastrointestinal, cáncer de colon, osteoporosis y

aumentar la actividad inmunológica del organismo (Lara, 2011). Se ha trabajado

exitosamente con inulina, logrando alimentos funcionales bajos en grasa, sin alteración de

las propiedades físicas y sin cambios importantes desde el punto de vista sensorial

(Mendoza y col, 2001; García y col, 2006; Cáceres y col., 2004; Nowak y col., 2007).

3 Introducción

Planteamiento del problema:

El consumo de alimentos con altos contenidos de grasa, especialmente saturadas, provocan

efectos negativos sobre la salud evidenciándose en enfermedades de alto riesgo como:

hipertensión, diabetes, problemas cardiovasculares algunos tipos de cáncer y altos índices

de sobrepeso.

Según la Organización Mundial de la Salud, para el 2015, habrá 2300 millones de adultos

con sobrepeso y más de 700 millones serán obesos (Bosscher, 2008), de ahí la necesidad

imperante de desarrollar productos cárnicos con bajos contenidos de grasa, que además de

ofrecer beneficios para la salud, aporten elementos nutritivos a la dieta de quien los consuma

y por ende repercutan en la disminución de los elevados índices que se declaran

anteriormente.

Objeto de estudio:

Productos cárnicos

Campo de acción:

Salchichas bajas en grasa con actividad prebiótica.

Hipótesis:

Si se adicionan las cantidades adecuadas de inulina ó harina de quinua en salchichas, se

logrará obtener un producto cárnico funcional bajo en grasa que cumpla con los requisitos

nutricionales y de calidad.

Objetivo General:

Establecer el efecto que presenta la adición de harina de quinua ó inulina, con el fin de lograr

productos cárnicos emulsificados que sean nutritivos y funcionales.

Objetivos específicos:

� Describir los efectos que provocan la adición de combinaciones de harina de quinua-

carragenato e inulina-almidón de papa sobre las características físico-químicas,

microbiológicas, parámetros del perfil textura y sensoriales de salchichas con

diferentes contenidos de grasa.

� Analizar la durabilidad de las variantes seleccionadas envasadas al vacío: refrigerada

y respasteurizada-refrigerada.

� Definir el consumo energético del proceso.

� Establecer la ficha de costos de las variantes seleccionadas.

4 Revisión Bibliográfica

I. Revisión Bibliográfica

1.1. Alimentos funcionales.

El consumo de alimentos que contribuyan a una dieta óptima y a disminuir la prevalencia de

las patologías más comunes, constituye actualmente un objetivo nutricional preferente. Entre

este grupo de nuevos alimentos están los alimentos funcionales. Éstos son poco conocidos y

las personas todavía no ubican que significa exactamente y que ofrecen estos productos.

Un alimento será funcional cuando contenga un componente, nutriente o no nutriente, con

efecto selectivo sobre una o varias funciones del organismo, con un efecto fisiológico por

encima de su valor nutricional y cuyos efectos positivos justifiquen que pueda reivindicarse

su carácter funcional (fisiológico) o incluso saludable. Supone la modificación de un alimento

tradicional mediante la eliminación o disminución de los componentes teóricamente negativos

y/o el enriquecimiento de otros componentes que se consideran de probada eficacia para la

salud. La mayoría de los alimentos funcionales contienen componentes que muestran

relación con la prevención de los síndromes y enfermedades de mayor prevalencia y pueden

utilizar reclamos de salud que han sido aprobados en diferentes países: azúcares de

naturaleza polialcohol y caries; calcio y osteoporosis; ácido fólico y cierre del tubo neural;

antioxidantes (frutas y vegetales) y cáncer; sodio y presión arterial elevada; ácidos grasos

saturados y colesterol (Sánchez-Muniz, 2003). Actualmente se obtienen cárnicos funcionales,

con menor contenido energético después de reducir su grasa, adicionar miméticos y

sustitutos de hidratos de carbono, elevar el contenido de fibra y agua. Con una mejor calidad

de grasa disminuyendo el contenido en grasa saturada y colesterol y elevando el de ácidos

grasos insaturados y de ácidos grasos específicos (omega-3, CLA). Con diferente calidad

aminoacídica mediante la introducción de proteína de soya y elevar el cociente

arginina/lisina. Enriquecidos en fibra, particularmente en fibra soluble y/o fermentable.

Modificados en micronutrientes: minerales (menos sodio) y vitaminas (más tocoferoles).

Adicionados de compuestos bioactivos: fitosteroles (esteroles y estanoles), fitoestrógenos,

polifenoles, etc. (Sánchez-Muniz, 2003).


Muchos cárnicos funcionales persiguen y/o perseguirán: actuar sobre funciones conductales

y psicológicas, modificar las funciones gastrointestinales, regular el crecimiento, desarrollo y

maduración, regular el metabolismo de los macronutrientes y en particular la homeostasis del

peso corporal., actuar sobre sistemas redox y antioxidantes, actuar sobre el equilibrio

tromboxanos/prostaciclinas/ leucotrienos e imitar la acción de hormonas. En un futuro no muy

lejano se comercializarán alimentos diseñados, teniendo en cuenta las mutaciones en

algunos genes candidatos y su relación con patologías y la interacción gen-nutriente o gen-

componente bioactivo (Sánchez-Muniz, 2003).

Muchos alimentos funcionales se encuentran aún en fase de diseño o en fases muy precoces

de comercialización, no conociéndose la respuesta real del consumidor y en muchos casos

no estando contrastada su inocuidad y sus efectos positivos. Únicamente después de un

riguroso acercamiento científico con resultados estadísticamente significativos y

reproducibles se podrá garantizar el éxito de esta nueva disciplina en nutrición (Sánchez-

Muniz, 2003). Las estrategias para modificar cuali y/o cuantitativamente la composición de la

carne y sus derivados con propósitos “funcionales”, son fundamentalmente de tres tipos: a

nivel de producción animal (genéticas y nutricionales); asociadas a la selección y preparación

de materias primas cárnicas; y dependientes de los procesos de reformulación de derivados

cárnicos. Mientras que las actuaciones relativas a la selección y preparación de materias

primas permiten básicamente reducir los niveles de grasa, grado de saturación, y contenido

en colesterol, las estrategias tecnológicas relacionadas con cambios de formulación y etapas

de procesado abarcan no solo a diversos compuestos bioactivos de carácter endógeno

(péptidos, ácidos grasos, antioxidantes, etc.), sino también constituyen una excelente

oportunidad para incorporar ingredientes funcionales de origen exógeno (fibra, lípidos,

derivados proteicos, etc.) (Jiménez Colmenero, 2003).

1.2. Recomendaciones para la ingesta de grasa. Un factor muy importante a tener en cuenta en la ingestión de las grasas es proporcionar un

adecuado suministro de ácidos grasos esenciales, especialmente de la series del ácido

linoleico (n-6) y del ácido �-linoléico (n-3), que no pueden derivarse uno del otro. El consumo

óptimo en el adulto de estos ácidos grasos esenciales debe representar el 3% de la energía

alimentaria total. De forma general, se sugiere guardar en la alimentación una distribución en


partes aproximadamente iguales de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y

poliinsaturados. Debe evitarse la ingestión de ácidos grasos saturados por encima del 10%

de la energía total. Se ha sugerido para la ingestión de ácidos grasos poliinsaturados una

cifra que no exceda el 7% de la energía total, ya que estos pueden peroxidarse fácilmente y

constituir compuestos cancérigenos (Porrata y col., 1995).

1.2.1. Selección de una dieta baja de grasa.

Las grasas son útiles en la dieta a causa de su alta densidad energética (9 Kcal/g), para

completar el aporte energético en grupos de población que ingieren dietas voluminosas con

predominio de alimentos de origen vegetal. Sin embargo, muchos organismos

internacionales coinciden en que se pueden reducir las enfermedades cardiovasculares y

ciertos tipos de cáncer al disminuir la ingestión de las grasas totales, las grasas saturadas y

el colesterol. Por tanto, cuando es posible satisfacer las necesidades totales de energía,

debe moderarse el consumo de grasas. En general, se recomienda una cantidad de grasa

que proporcione entre el 25 y el 30% de la energía total, lo que representa entre 28 y 33 g de

grasa por 1000 Kcal. Puede lograrse una reducción de las grasas si se disminuye,

principalmente, el consumo de grasas de origen animal, tanto las grasas sólidas como la

contenida en las carnes, por lo que debe darse preferencia a las carnes magras (Porrata y

col., 1995).

1.2.2. Actitud del consumidor con relación a los productos cárnicos con bajo contenido

de grasa.

Los productos cárnicos que actualmente se comercializan varían mucho en cuanto a su

composición lipídica (20 a 40%). Estos datos señalan la conveniencia de reducir la cantidad

de grasa y mejorar la relación ácidos grasos saturados/poliinsaturados. Se han desarrollado

diferentes investigaciones relacionadas con la sustitución de la grasa en los alimentos y su

repercusión en la salud, incluyendo los productos cárnicos. A pesar de este esfuerzo no se

han obtenido los resultados esperados, debido a los malos hábitos alimentarios seguidos

durante toda una vida y a la poca disponibilidad en el mercado de productos cárnicos con

bajo contenido en grasa. Para que las nuevas formulaciones sean aceptadas por los

consumidores deben presentar unos atributos de calidad similares a los de los productos

tradicionales y emplear aditivos que sustituyan la grasa sin afectar el valor nutritivo, las


características organolépticas y mantengan la imagen que tiene la población sobre los

productos más sanos y naturales.

1.3. Embutidos de pasta fina. Formación de la emulsión cárnica. Los embutidos emulsificados son productos elaborados a partir de tejido muscular crudo y

tejido graso finamente picados, agua, sales, condimentos y harinas y en algunos casos

subproductos comestibles, que mediante tratamiento térmico (coagulación) adquieren

consistencia compacta, sólida, que se mantiene aún cuando el producto vuelve a calentarse.

Estos productos no deben exhibir la carne separada de la grasa, poseen un color que puede

ir desde el rojo vivo y estable hasta colores más intensos u oscuros (rojo/pardo; rojo/naranja,

rosado pálido), con vetas por la inclusión de otros tipos de carnes. Deben poseer una buena

consistencia, aspecto al corte atractivo (homogéneo, brilloso, liso) y con aroma y sabor

propio a los condimentos utilizados. (Hernández y col., 2007). El contenido de grasa en los

embutidos emulsionados está en un 20 a 40% del peso final. Es muy importante en las

emulsiones cárnicas, ya que la grasa se mezclará con la carne para formar una pasta,

característica básica de las salchichas y de otros embutidos emulsificados (Totosaus, 2007).

Tecnológicamente la grasa es muy importante por los problemas que puede ocasionar en el

ligado de los diferentes músculos y en la merma de cocción. (Méndez, 2010).

Según Terrel (1980) hay cuatro pasos en la elaboración de un embutido emulsificado tipo

salchicha: extracción de las proteínas, hidratación y activación de las proteínas, formación de

la emulsión y formación del gel mediante el tratamiento térmico de la pasta. El primer paso es

escoger el tipo de carne, músculo y fibra para elaborar la salchicha. La reducción de tamaño

que tiene lugar primero en el molino y posteriormente en la Cutter, tiene como objetivo liberar

a las proteínas musculares y de este modo potenciar la funcionalidad del sistema. En el

segundo paso durante la hidratación y activación de estas proteínas la sal se adiciona a la

formulación, seguido de nitrito de sodio, fosfatos y de una parte de hielo. La agitación

mecánica termina de romper el tejido y solubilizar las proteínas, una función fundamental de

la sal es disolver o extraer la miosina que se encuentra dentro de las fibras musculares. El

tercer paso es la formación de la emulsión; aquí se añade la grasa y otra parte de hielo para

controlar la temperatura que no exceda a los 12ºC. La agitación mecánica de la Cutter

dispersa finos glóbulos de grasa que son atrapados en la matriz de la proteína cárnica. La


temperatura es un factor de gran importancia para obtener emulsiones estables antes y

durante el cocimiento y es función del tiempo de mezclado. Se incorpora el resto de

ingredientes secos (condimentos, proteínas no cárnicas, etc.) y el resto de hielo mediante

agitación mecánica. El embutido dará la forma del producto final y proporcionará la barrera al

medio ambiente, permitiendo una buena transferencia de calor al producto. El cuarto paso es

el tratamiento térmico de la pasta que en parte garantiza las transformaciones químicas y

bioquímicas necesarias para lograr una mejor asimilación de los nutrientes presentes, en

especial las proteínas, cuya desnaturalización las hace más susceptibles a la hidrólisis

enzimática digestiva, y desarrolla características organolépticas deseables en el producto,

como las mejoras en textura, logradas a través del hinchamiento y gelatinización parcial de

las fibras. Por otra parte, el tratamiento térmico garantiza una reducción notable de los

conteos de células viables de los microorganismos responsables del deterioro, lo cual alarga

considerablemente la vida útil o durabilidad del producto, y reduce la presencia de células

viables de patógenos a niveles insignificantes.

El fundamento de este proceso se basa en 3 interacciones de los componentes del sistema:

� Interacción proteína – agua: solubilidad

Las salchichas son sistemas coloidales complejos, en los que de las proteína musculares

utilizadas se derivan las propiedades de este sistema. Las características de los productos

dependen, en gran medida, de la naturaleza de la matriz proteica formada, la cual es

determinada por la cantidad y funcionalidad de las proteínas presentes en el sistema

(Jiménez Colmenero y Borderías, 1983; Guerra y Martín, 2003).

El proceso de hidratación para activar a las proteínas, en las cuales se impregna la humedad

altera la estructura de la proteína muscular para formar una red que atrapa la grasa. La

agitación mecánica o mezclado de la Cutter en presencia de cloruro de sodio mejora la

activación de las proteínas e inicia la formación de la red que aumenta su viscosidad,

cargándose electrostáticamente y creando regiones hidrofóbicas e hidrofílicas (Totosaus,

2007).

� Interacción proteína – grasa: emulsión

La grasa es añadida a la carne molida en la Cutter en combinación con otros ingredientes y

agua o hielo. La agitación mecánica entrampa a la grasa en la red formada hasta ese

momento. En caso de que la cantidad de proteína sea escasa en el tipo de carne empleada,

se debe adicionar un emulsificante u otro tipo de proteína con buena capacidad de emulsión.


Factores tales como el tiempo, temperatura, pH, calor generado, tamaño de partícula y tipo

específico de grasa o lardo afectan la estabilidad de la emulsión. La capacidad de emulsión

(habilidad de unir grasa) es diferente de acuerdo al tipo de músculo, teniendo influencia

directa sobre la estabilidad de la emulsión, que vendría a ser el desempeño de la red

proteína/agua/grasa bajo presión. Esto sumado a las diferentes capacidades de los

componentes de las proteínas musculares miofibrilares, especialmente miosina, de

emulsificar grasa en comparación con las sarcoplasmáticas, determina la estabilidad de la

emulsión (Terrel, 1980).

� Interacción proteína – proteína: gelificación

La adición del resto de los ingredientes, incluyendo condimentos y proteínas no cárnicas,

afecta la unión y estabilidad del producto final. Además, estos ingredientes afectarán el

sabor, textura y otras características. Esta pasta es entonces procesada en la Cutter o

mezcladora. La pasta final es colocada en la embutidora para darle forma al producto

mediante la tripa ya sea natural o artificial, posteriormente pasa al cocimiento que convierte

la pasta enclaustrada físicamente de un estado de “sol” a un estado de “gel”. El resultado de

la pasta viscosa es un gel semi-sólido de forma cilíndrica compuesto de una red de

agua/proteína/sal de tejido conectivo e ingredientes no cárnicos (Terrel, 1980).

1.4. Principales aditivos utilizados. 1.4.1. Sales y condimentos.

� Sal común.

Es un ingrediente imprescindible por varias razones: imparte sabor, conservación, y

principalmente porque aumenta la fuerza iónica del medio contribuyendo a la solubilización

de las proteínas (Pepper y Schmidt, 1975). Este aditivo disminuye la actividad de agua del

sistema, disminuyendo con ello las posibilidades de vida de los microorganismos, es por ello

que en los productos que contienen mucha sal los microorganismos aerobios no pueden

disponer más que de una fracción del oxígeno. En la mayoría de los alimentos la acción de la

sal como saborizante tiene mayor importancia que su acción conservadora. Los efectos de la

sal sobre las proteínas son múltiples, entre ellos se encuentra su acción sobre la carne que

aumenta la capacidad de retención de agua.


� Sal de curar.

El nitrito de sodio en muchos países se usa siempre mezclado al cloruro sódico en forma de sal

de curar, de dosificación mucho más fácil y segura, tiene la propiedad de reaccionar con la

mioglobina del músculo formando nitrosomioglobina, que produce durante la cocción un

pigmento estable. Este proceso, conocido como curado, es el responsable del color rojo de la

carne curada. Además de su acción sobre el color, otro efecto importante es su contribución a

la aparición del sabor y aroma característico de los productos cárnicos curados. La formación

del color empieza en la reacción del óxido nitroso con la mioglobina, que se descompone

posteriormente en globina y nitrosomiocromógeno, verdadero responsable del color rosado

(Lawrie, 1998). Esta propiedad puede estar relacionada, sino directa, sí indirectamente con la

acción antioxidante de este aditivo. Se ha demostrado que el nitrito retarda la oxidación de

lípidos y por tanto la producción de aromas indeseados por el sobrecalentamiento de las carnes

curadas. El nitrito además tiene valor como preservante, en particular, inhibe el crecimiento del

Clostridium botulinum, completando de esta forma el efecto inhibidor de la sal.

� Ascorbato.

Las sales de ácido ascórbico y su isómero, el ácido eritorbico son usados generalmente para

acelerar el desarrollo y lograr la estabilización del color en la carne curada. La adición de

ascorbato a las carnes curadas, sin afectar aparentemente la estabilidad microbiológica de los

productos, es ventajosa ya que reacciona químicamente con el nitrito, aumentando la

producción de óxido nítrico a partir del ácido nitroso, inhibiendo de esa forma la formación de

nitrosamidas cancerígenas. El ascorbato posee una fuerte acción reductora, por lo que toman

parte en la reducción de la metamioglobina a mioglobina, acelerando la velocidad del curado.

Además, un exceso de ascorbato actúa como antioxidante contribuyendo a la estabilización del

color y el sabor; ya que previenen el desarrollo de la rancidez y la decoloración de la carne por

la exposición a la luz.

� Fosfatos.

Los fosfatos son ingredientes comúnmente añadidos a los productos cárnicos, entre ellos el

tripolifosfato de sodio es el más utilizado (Barbut y Mital., 1989). Los fosfatos y polifosfatos

incrementan la CRA de la carne y productos cárnicos debido a que su adición produce un

aumento en el pH (de 0,2 a 0,4 unidades) y en la fuerza iónica y una interacción específica con

las proteínas del músculo que o bien las disocian y por tanto liberan grupos cargados, o bien las

unen formando una capa que impiden el paso a través de ella, además incrementan los

rendimientos, imparten textura, sabor y previenen de la oxidación (Guerra y col, 1992). La


acción antioxidante tiene como consecuencia una conservación de las características

organolépticas, estabilizando el color y el sabor. Disminuyen la actividad de agua, dificultando el

crecimiento bacteriano (Luck, 1981).

� Condimentos.

La selección de una condimentación adecuada es uno de los aspectos fundamentales en

cualquier alimento, ya sea preparado en el hogar o industrialmente. La mezcla de especias

con destino a embutidos debe favorecer su buena conservación y mejorar el sabor sin que el

paso del tiempo afecte el aroma, sus componentes pueden generar sabores y aromas no

deseados al sufrir transformaciones químicas en presencia de oxígeno. Internacionalmente se

reportan 36 especias de uso habitual, de las cuales se utilizan 13 en la industria cárnica: ajo,

cebolla, jenjibre, canela, cilantro, clavo, comino, laurel, nuez moscada, orégano, pimienta,

pimentón y tomillo (Herrera y col., 1987).

1.4.2. Proteínas e hidratos de carbono.

Las proteínas se han utilizado en la elaboración de productos cárnicos con el fin de aumentar

el rendimiento y el valor nutritivo, así como las propiedades funcionales específicas (textura,

capacidad de retención de agua, etc.). También se emplea para reducir el contenido de grasa

y rebajar el costo de la formulación (Mendoza y col., 1998). Entre las proteínas utilizadas en

productos cárnicos con bajo contenido en grasa se encuentran las procedentes del trigo,

soya, avena, maíz, leche y huevos, así como surimi y proteínas del plasma sanguíneo.

� Inulina. La inulina es un carbohidrato no digerible que se encuentra habitualmente en nuestra dieta

diaria, está presente en numerosos vegetales, frutas y cereales. Entre éstas se hallan la

alcachofa (15 a 20%), espárragos (10 a 15%), cebolla (2 a 6 %), ajo, (9 a 16%), trigo y

plátano (0,3 a 0,7%), aunque industrialmente se extrae principalmente de la raíz de achicoria

(13 a 20%) mediante la hidrólisis enzimática. La inulina nativa es una mezcla compuesta de

oligómeros y polímeros con un número variable de moléculas de fructosa, unidas por enlaces

β-(2-1) que pueden incluir en su extremo una molécula de glucosa (Villegas, 2008).

Los fructanos por su configuración química no pueden ser hidrolizados por las enzimas

digestivas del hombre y de los animales, por lo que permanecen intactos en su recorrido por

la parte superior del tracto gastrointestinal, pero son hidrolizados y fermentados en su

totalidad por las bacterias del intestino grueso. De esta manera, este tipo de compuestos se


comportan como fibra dietética. Los fructanos aportan un valor calórico reducido (1,5 kcal/g)

si se comparan con los carbohidratos digeribles (4 kcal/g) (Madrigal, 2007).

- Propiedades físico – químicas y funcionales de la inulina

A nivel industrial, la inulina se presenta como un polvo cuyo color varía de blanco a gris

dependiendo del grado de purificación, sin olor, con sabor neutral o ligeramente dulce y sin

efecto residual. No obstante si la inulina es impura puede tener un sabor ligeramente

amargo. Es insoluble en agua fría, muestra su más alta solubilidad a 60°C, por encima de

esta temperatura la cadena sufre modificaciones e incluso hidrólisis específica (Madrigal,

2007).

En la tabla 1. Se presenta un resumen de las características de la inulina nativa y la inulina

purificada llamada también como de alto desempeño (HP).

Con el tiempo (3 a 5 días) la inulina precipita (Phelps, 1965). Su solubilidad depende de

factores como: tipo de solvente, temperatura y grado de polimerización.

El grado de polimerización de la inulina está en el orden de 2 a 60 unidades (Imenson, 2009)

y mientras más corta sea la cadena la solubilidad es mayor (Fleming y GrootWassink, 1979),

por el contrario si es mayor su grado de polimerización significa que más moléculas de

inulina pueden formar parte en el proceso de formación del gel y por ende tendrá mejor

características como sustituto de grasa. La inulina es insoluble en aceite, por lo que se

presentan las gotas de agua rodeadas de aceite lo que contribuye a la estabilidad de las

emulsiones por un incremento de la viscosidad de la fase acuosa.

Tabla 1. Propiedades físico-químicas y funcionales de la inulina

Inulina Inulina HP

Grado de polimerización promedio 12 25 Materia Seca (g/100g) 95 95 Azúcar (g/100g) 8 0,5 pH 5-7 5-7 Cenizas (g/100g) 0 ,2 0,2 Apariencia Polvo Blanco Polvo Blanco Solubilidad a 25°C (g/l) 120 25 Viscosidad en agua (5%p/p sol. Acuosa) a 10°C (mPa.s)

1,6 2,4

Funcionalidad en alimentos Sustituto de grasa Sustituto de grasa Sinergismo Con agentes gelificantes Con agentes gelificantes


La fuerza de gel depende de diferentes parámetros: concentración de inulina, total de materia

seca contenida, tipo de inulina, grado de polimerización de la misma y tipo de agitador que se

utilice. Valores de pH de 4 a 9 no influyen en la formación del gel, (Imenson, 2009). Hay un

aumento en la fuerza de gel cuando se incrementa la presión mecánica; alcanzando su

máxima fuerza después de las 24 horas.

Otro parámetro importante es el contenido de sólidos secos, con el incremento de las dosis

de inulina o con la adición de otros ingredientes (gelatina, alginatos, carragenatos, gomas,

maltodextrinas y almidones) por su acción sinérgica se obtienen mayores fuerzas de gel. La

temperatura es un factor muy importante en la formación del gel, este parámetro además

demuestra la diferencia en la funcionabilidad entre las inulinas de diferentes grados de

polimerización (Imenson, 2009).

La propiedad para sustituir grasa se basa en la formación de un gel en particular con agua y

agitación. El gel resultante tiene una textura cremosa, muy semejante a la de la grasa que, le

da la sensación bucal deseada. Cuando la inulina se usa en forma de gel en agua tiene

menor solubilidad, mejora la estabilidad de emulsiones y muestra excepcionales

características semejantes a la grasa (Jánváry, 2007).

- Utilización de la inulina en alimentos

La inulina se emplea como edulcorante, sustituto de grasas y modificante de textura

(Tungland y Meyer, 2002). Estas propiedades dependen de las diferencias en el grado de

polimerización de sus cadenas. La inulina ha sido utilizada con éxito en productos cárnicos

reducidos en grasa, en salchicha cocidas (Villalobos y col., 2010), en salchichas secas

maduradas (Mendoza y col., 2001), en mortadela (Selgas y col., 2005), en bolas de carne de

cerdo (Flaczyk y col., 2009), etc. También se ha estudiado la inulina en forma de gel en

salchichas con bajo contenido de grasa Nowak y col. (2007).

- Beneficios para la salud

La inulina por su condición de fibra dietética reduce los niveles de lípidos y colesterol en la

sangre, regula el tránsito intestinal y tiene un efecto laxante. Otro beneficio importante es su

efecto prebiótico, estimula el crecimiento selectivo y/o la actividad metabólica de un número

limitado de bacterias en el colón (Lajolo, 2006). Los prebióticos promueven la flora intestinal

natural, proporcionando nutrientes para las bacterias benéficas (bifidobacterias y

lactobacilos) existentes, con la consecuente disminución de otras especies que pueden ser

perjudiciales Eschecrichia coli, Clostridium spp,etc. (Jánváry, 2007).


� Quinua. La quinua cuyo nombre científico es Chenopodium quinoa Willd es llamada también como el

grano de oro. Es un cultivo originario de los Andes, su consumo se remonta a más de 5000

años; fue cultivada por los incas, constituyendo uno de los principales sustentos de la

agricultura de la región andina. Específicamente en el Ecuador, la quinua, se cultiva en la

región de la Sierra, cuya altura está alrededor de los 2000 a 3500 m.s.n.m. (GTZ-PAC,

2003).

En los últimos años el cultivo de quinua ha ido incrementándose debido a su potencial

agrícola, nutritivo y por su gran demanda, especialmente como producto orgánico en

mercados internacionales (Villacrés y col., 2011).

- Propiedades físico – químicas y funcionales

Por su composición química a la quinua se le denomina pseudocereal (Tabla 2), presenta un

alto contenido de carbohidratos (50 a 60% de almidón el cual gelatiniza a una temperatura

entre 55 y 65ºC) (Romo y col, 2006), lo que hace que se emplee como un cereal. El alto

contenido de grasa y proteína diferencia a la quinua del resto de los cereales de consumo

masivo como: trigo, cebada, maíz, arroz y es comparable con productos de origen animal

como el huevo, leche, pescado y carne (Jacobsen y Sherwood, 2002). El contenido de grasa

de la quinua es de alto valor debido a su gran porcentaje de ácidos grasos no saturados. El

contenido de fibra insoluble en la quinua está alrededor del 5,31%, la fibra soluble en 2,49%

y la dietética total en 7,80%. (Romo y col., 2006). La quinua posee importantes cantidades de

Ca, Mg, K y Zn comparado con otros cereales y especialmente hierro (Tabla 3). Con respecto

a las vitaminas, tiene altos contenidos de vitamina A, B2 y E (Jacobsen y Sherwood, 2002).

Tabla 2. Composición química (%) y valor calórico de granos de quinua y de cereales en base seca

Elemento Quinua Trigo integral Centeno Cebada Arroz Maíz Proteína 13,81 11,5 8,7 10,6 7,4 9.2 Grasa 5,01 2 1,7 2,1 2,2 3.8 Carbohidratos 59,74 59,4 53,5 57,7 74,6 65,2 Agua 12.65 13,2 13,7 11,7 13,1 12,5 Fibra cruda 5,2 10,6 13,15 9,8 4,0 9,2 Minerales --- 1,8 1,9 2,25 1,2 1,3 Valor calórico 350 309 269 299 353 338


Es importante señalar que la composición química del grano de quinua es muy variable e

influenciada por el material genético, estado de madurez, fertilidad del suelo y los factores

climáticos.

Tabla 3. Contenido de minerales del grano de la quinua con respecto a otros granos Mineral Quinua Trigo Arroz Frijol Calcio 148,7 50,0 27,6 119,1 Fósforo 383,7 380,0 284,5 267,4 Hierro 13,2 5,0 3,7 8,6 Potasio 926,7 500,0 212,0 1098,2 Magnesio 246,9 120,0 118,0 200,0 Sodio 12,2 10,0 12,0 10,3 Cobre 5,1 0,5 0,4 1,0 Manganeso 10,0 2,9 0,0 0,0 Zinc 4,4 3,1 5,1 0,0

Desde el punto de vista nutricional la quinua tiene un valor excepcional por su balance de

proteínas, grasa, aceite y almidón; no obstante su valor incide principalmente en el

contenido y calidad de proteínas (12 a 20 %) que como se puede apreciar en la tabla 2 es

mayor al de otros cereales de consumo masivo tales como: trigo, cebada, maíz, arroz y es

comparable con productos de origen animal como el huevo, leche, pescado y carne.

Este grano contiene los 10 aminoácidos esenciales, sobresaliendo su contenido de

triptófano, cisteína y metionina (Tabla 4) y la mayor importancia radica en su alto contenido

de lisina, un aminoácido deficitario en la mayoría de los vegetales, especialmente en el trigo

(Silva, 2006).

Tabla 4. Contenido de aminoácidos de la quinua con respecto a otros granos Aminoácido Quina Arroz Maíz Trigo Carne Leche Patrón FAO Arginina 6,8 6,9 4,2 4,5 6,4 3,1 5 Fenilalanina 4,0 5,0 4,7 4,8 4,1 1,4 6 Histidina 2,8 2,1 2,6 2,0 3,5 2,7 3,0 Isoleucina 7,1 4,1 4,0 4,2 5,2 10 4,0 Leucina 6,8 8,2 12,5 6,8 8,2 6,5 7,0 Lisina 7,4 3,8 2,9 2,6 8,7 7,9 5,5 Metionina 2,2 2,2 2,0 1,4 2,5 2,5 3,5 Treonina 4,5 3,8 3,8 2,8 4,4 4,7 4,0 Triftófano 1,3 1,1 0,7 1,2 1,2 1,4 1,0 Valina 3,4 6,1 5 4,4 5,5 7,0 5,0


La quinua presenta otras ventajas alimenticias en las que se destacan sus propiedades

regulativas del azúcar en la sangre y los niveles de insulina, presencia de anticancerígenos y

la ausencia de gluten, que la convierte en una alternativa alimenticia para personas alérgicas

al gluten presente en el trigo y personas con problemas de sobrepeso e hipertensión

(www.prodiversitas.org/quinua.htm, 2005).

Una desventaja presente en la quinua es la presencia de factores antinutricionales: fitatos y

saponinas. La saponina, confiere a este grano un sabor amargo, su contenido varía entre 0 y

4% dependiendo de la variedad. Debido a esta condición la quinua antes de ser consumida

debe ser sometida a un proceso de desaponificación (eliminación de sustancias amargas y

tóxicas), para lo cual existen varios métodos caseros o agroindustriales. Por el contenido de

saponinas, el grano de quinua se puede clasificar en quinua dulce (sin saponina o con menos

del 0,11% en base al peso fresco), o en amarga (contiene un nivel mayor al 0,11% de

saponinas) (Mosquera, 2009).

No obstante algunas investigaciones indican que las saponinas también tienen un amplio

rango de efectos benéficos como: acción antimicótica, antiviral, anticancerígena y se emplea

en la producción de jabón (Jacobsen y Sherwood, 2002).

- Utilización en productos cárnicos

Debido a la importancia nutricional de la quinua se han desarrollado algunas investigaciones

para la aplicación de la misma en productos cárnicos. Guerra y col. (1994) estudiaron la

harina de quinua en salchichas como sustituto del 100% de la harina de trigo, obteniéndose

resultados satisfactorios. Otro estudio reporta la elaboración de embutidos fortificados con

proteína vegetal a base de quinua en la cual se sustituyó un 30% de carne por quinua,

obteniéndose excelentes resultados en cuanto a calidad, composición nutricional y

disminución de costos (Maldonado, 2010).

� Almidones.

Los almidones son polisacáridos que forman geles por acción del calor, creando una trama

tridimensional que retiene abundantes cantidades de agua. Los más usados son los de maíz,

trigo, papa y mandioca. Tienen la característica de que gelifican a temperaturas entre 65 y

75°C (Lagares y Freixenet, 1991). Presentan mayores rendimientos tras la cocción, mayor

capacidad de retención de agua y menores costos que otros tipos de ingredientes. Por otro

lado, mejoran la estabilidad en la congelación-descongelación, reducen la sinéresis y resisten

tratamientos térmicos enérgicos. Como desventajas se hacen referencias a que imparten


colores más claros, disminuyen la jugosidad y reducen la cohesividad y firmeza (Keeton, 1991,

Keeton, 1992; Dexter y col., 1993; Miller y col., 1993). El almidón, en su forma nativa o

modificada, es un producto de extenso uso en la industria cárnica, bien como agente nutritivo

aportando hidratos de carbono o como agente modificador de la textura por sus propiedades

espesantes y estabilizantes.

Muchos almidones se han usado, ya sea solos o en combinación, para reducir la cantidad de

grasa de varios productos, como hamburguesas, salchichas frescas y emulsiones de carne

(Keeton, 1991; Keeton, 1992; Dexter y col., 1993; Carballo y col., 1995; Guerra, 1999; Guerra y

Gacría, 2006).

� Carragenatos.

Los caragenatos son polisacáridos lineales sulfatados, extraídos de varias algas marinas

rojas. Favorecen la ternura y la jugosidad de los productos, así como ayudan a la

cohesividad o ligazón de los mismos y reducen las mermas durante su almacenamiento. Los

tres tipos de carragenatos: kappa, iota y lambda, imparten diferentes propiedades a los

productos a los que se añaden. Los dos primeros forman geles, mientras que el último es un

espesante sin capacidad de gelificación (Bloukas y col., 1997). Todos los carragenatos son

solubles en agua caliente, típicamente a temperaturas por encima de 70�C, la adición de iones

de sodio trastornan la gelificación de los mismos (Pedersen, 1977) y por consiguiente reducen

su capacidad gelificante. El carragenato ha sido utilizado como un agente gelificante para

productos cárnicos emulsificados, curados y del mar enlatados (Guerra y col., 1988; Barbut y

Mittal, 1992; Matulis y Mckeith, 1995; Guerra y col, 1995). Se recomienda un nivel de empleo

desde 0,1 % hasta 1,0% del peso del producto terminado (Barbut y Mittal, 1989; Huffman y col.,

1991).

1.5. Consecuencia de la reducción del nivel de grasa sobre las características de los productos cárnicos.

Con la reducción del nivel de grasa, se producen modificaciones en la composición del

producto por lo que, además del efecto de la grasa, hay que tener en cuenta que la variación

de algunos de los otros componentes (proteína, agua, ingredientes, etc.) lleva aparejada la

existencia de ciertos cambios en sus propiedades. En algunos casos dichos cambios son


inducidos para compensar el efecto de la grasa, en cambio, otros aparecen como inevitables

al ajustar la nueva formulación.

La reducción del nivel de grasa en los productos no es una tarea fácil, el desarrollo de estos

productos va a depender de varios factores, como son el valor de reducción de grasa

deseado, la naturaleza del producto a formular (tipo de carne, grado de picado, untuosidad,

etc.) y el tipo de procesamiento requerido (formación de la emulsión, tratamientos térmicos,

maduración, etc.).

En los productos troceados y en los formados por cortes de partes de la canal como la

pierna, el lomo, etc., el consumidor puede separar la grasa si no desea consumirla. Sin

embargo, en aquellos que presentan cierta desintegración estructural y elevado contenido de

grasa la industria es la que tiene la posibilidad de reducir la grasa, reformulándolos y

alterando su composición tradicional, entre ellos se encuentran la mayoría de los embutidos

(frescos, cocidos, ahumados, curados, etc.), y los productos conformados con carnes

picadas (albóndigas, hamburguesa, paté, etc.). No resulta sencillo conseguir que los nuevos

productos posean características sensoriales similares a las de sus homólogos con el nivel

tradicional de grasa, ya que ésta condiciona atributos de calidad como color, sabor, aroma y

textura, así como otros factores asociados al procesamiento de los productos (Jiménez

Colmenero, 1995).

1.5.1. Color.

El aspecto es una de las características más importantes de un producto y en las que el

consumidor se basa a la hora de elegirlo. En productos troceados es capaz de detectar la

grasa de la parte magra, sin embargo, a medida que aumenta la desintegración estructural,

la posibilidad será cada vez menor, siendo sustituida por una percepción más general del

color. El color se afecta por el contenido de grasa, en general. Su reducción va acompañada

del consiguiente aumento en la proporción de agua, favoreciendo la aparición de

coloraciones rojizas más oscuras (Decker y col., 1986; Claus y col., 1989). Esto, en muchos

casos, puede no constituir un problema, ya que coloraciones más oscuras pueden

identificarse con productos más magros (Claus, 1991). Dado a que la disminución del nivel

de grasa viene acompañada de un aumento en el contenido de agua, cabría esperar una

disminución en los valores del componente rojo como consecuencia de una dilución de los

hemopigmentos presentes en el sistema (Ahmed y col., 1990). Sin embargo, los aumentos

de la cantidad de agua presente en el producto, parecen tener una menor incidencia sobre el


color que la reducción de la grasa (Claus y col., 1989). Las coloraciones más oscuras

podrían remediarse ajustando las formulaciones e incluyendo en ellas un mayor porcentaje

de carne de cerdo (Hand y col., 1987) que posee menos pigmentación que la del vacuno

(Martín y Rogers, 1991), utilizando ingredientes con niveles bajos de hemopigmentos

(colágeno) o altos (extractos de hígado), que podrían ayudar a regular el color final del

producto. También los aditivos adicionados como sustitutos de la grasa pueden afectar al

color de los elaborados cárnicos (Troutt y col., 1992), aspecto que habrá que considerar, por

tanto, a la hora de incluirlos en la formulación.

1.5.2. Sabor y aroma.

El sabor y aroma de los productos cárnicos viene dado tanto por la cantidad y tipo de grasa,

como por la procedencia de la carne: vacuna, porcina u ovina (Park y col., 1990; Paneras y

col., 1996). Algunos de estos efectos se ponen de manifiesto incluso en productos altamente

sazonados. Sin embargo, en otros no se han apreciado diferencias en estas propiedades

organolépticas como consecuencia del contenido y tipo de grasa utilizada (Shackelford y col.,

1990). La grasa no sólo aporta sabor en sí misma, sino que también presenta un impacto

sobre la intensidad, duración y balance de otros sabores presentes, esto parece estar dado

por la capacidad de la grasa para retardar la liberación del sabor. Cuando un alimento con

toda la grasa se mastica, los sabores solubles en ésta se liberan gradualmente. Esto puede

atribuirse a la modificación de la fase lipídica y acuosa en el producto reformulado, y por

tanto de la solubilidad de los compuestos aromáticos volátiles en tales constituyentes que

origina cambios en dichas características organolépticas. También al variar el contenido en

grasa puede alterarse la generación de algunos compuestos capaces de contribuir al gusto

típico de los productos cárnicos. Algunas sustancias como la sal, especias y saborizantes, al

estar situados en un medio diferente con respecto a la relación agua/grasa, pueden variar su

comportamiento, acentuando o disminuyendo su contribución al sabor (Troy, 1993). De

hecho, la disminución del contenido en grasa hace resaltar el sabor salado en el producto

(Claus y Hunt, 1991), lo que si bien por un lado indica la conveniencia de reducir su nivel, por

otro esto presenta ciertos inconvenientes en relación con la funcionalidad de las proteínas del

sistema. Todo ello puede obligar a la reformulación de especias y saborizantes (Jiménez

Colmenero, 1995). Además de los factores indicados, la existencia por parte del consumidor

de un reconocimiento y preferencia innata de algunas propiedades (aroma y textura)

asociadas a la presencia de estos constituyentes hace que no sea fácil encontrar una


alternativa capaz de imitar la participación de la grasa en procesos tan complejos (Mela,

1990).

1.5.3. Textura.

La textura está condicionada por la presencia de la grasa, la cual contribuye a determinar las

propiedades reológicas y estructurales del producto cárnico. La grasa afecta parámetros

como la dureza, elasticidad, untuosidad, etc. Sin embargo, no es el único factor que

condiciona la naturaleza de los productos formulados. La cantidad de proteína y agua

añadida también son muy importantes en la estructura final. Las proteínas del músculo sobre

la base de interacciones proteína-proteína, proteína-agua y proteína-grasa, condicionan

muchas propiedades funcionales básicas de los productos cárnicos, como la capacidad de

retención de agua y grasa, formación de geles, procesos de emulsificación, etc. (Whiting,

1988). La adición de grasa ejerce gran influencia sobre la fuerza iónica del medio y, a través

de ella, sobre la solubilidad de las proteínas. A medida que aumenta la proporción de grasa,

manteniéndose igual la adición de sal, aumenta el contenido de sal en la porción de carne

magra/agua, ya que las sales sólo se disuelven en agua y no en grasa. De esto resulta un

aumento en la fuerza iónica y en consecuencia de la solubilidad de las proteínas. Cuando la

reducción de grasa va asociada a un aumento en la cantidad de proteína, los productos

resultantes presentan generalmente una mayor dureza (Ahmed y col., 1990; Bloukas y

Paneras, 1993). Cuanto mayor es el porcentaje de proteína, mayor es la firmeza de los

productos (Bloukas y Paneras, 1993).

1.5.4. Jugosidad.

La adición de agua como sustituto de la grasa, da lugar a productos que presentan una mayor

jugosidad (Claus y col., 1989), pudiendo llegar a ser demasiados “suaves” desde el punto de

vista de la textura. Sin embargo, la reducción en el nivel de grasa sin un aumento de la cantidad

de agua, da lugar a productos más secos (Decker y col., 1986; Hand y col., 1987).

1.5.5. Pérdidas de peso durante el tratamiento térmico.

Existen algunas contradicciones acerca de la influencia del porcentaje de grasa sobre las

pérdidas de peso durante el tratamiento térmico a que se someten algunos productos

cárnicos. Se ha señalado que en emulsiones cárnicas la reducción de grasa puede originar,

tanto una disminución como un aumento de las pérdidas por cocción Ahmed y col. (1990) y


Shackelford y col. (1990), han señalado que las mermas son mayores en los productos con

mayor porcentaje de grasa, mientras que otros han observado que la reducción de la grasa

origina un aumento en las pérdidas durante la cocción (Claus y col., 1989; Claus y col., 1990

y Claus y Hunt, 1991, Guerra, 1999). No obstante, cuando la reducción de grasa va

acompañada de un aumento del porcentaje de agua, manteniendo los niveles de proteína

básicamente constante, se originan mayores pérdidas de peso (Claus, 1991).

1.5.6. Comportamiento durante la conservación y estabilidad.

Las modificaciones inducidas en la composición y en la naturaleza de los productos

reformulados para reducir o modificar el contenido en grasa, pueden originar ciertos cambios

que se ponen de manifiesto en mayor o menor medida en tratamientos posteriores. Claus y

Hunt (1991) estudiaron el comportamiento de las emulsiones cárnicas con bajo contenido en

grasa mantenidas en refrigeración (3°C) en estantes de venta, y encontraron que son más

estables a la decoloración que aquellas que contienen mayores valores de grasa. Hensley y Hand (1995) y Sutton y col. (1995) han descrito aumentos en las pérdidas por

exudado durante la conservación, en salchichas con bajo contenido en grasa. Resultados

similares obtuvieron Claus y col. (1989) y Guerra y col. (2001), quienes señalaron que las

mayores pérdidas durante la conservación en refrigeración fueron encontradas en los productos

con menor contenido de grasa y mayor porcentaje de agua añadida. Sin embargo, Bishop y col.

(1993), no encontraron diferencias significativas en las pérdidas por exudado durante 4 y 8

semanas de conservación en refrigeración en estudios realizados con mortadelas tanto con

bajo como con alto contenido en grasa.

1.6. Desarrollo de productos cárnicos con bajo contenido de grasa. La elaboración de productos cárnicos con un contenido reducido de grasa responde

generalmente a dos criterios básicos: la utilización de materias primas cárnicas más magras

(lo que va a encarecer el producto) y/o la disminución de la densidad de grasa y calorías

mediante la adición de agua y otros aditivos con escasa o nula aportación calórica (Keeton,

1991; Giese, 1992). Esto, además, se puede complementar con el empleo de determinados

procedimientos como la adecuación de las tecnologías de elaboración y/o preparación que

ayuden a compensar los efectos no deseados que originan las modificaciones que se

inducen al variar la composición del producto (Jiménez Colmenero, 1994, 1996).


1.6.1. Utilización de ingredientes cárnicos.

En la elaboración de productos cárnicos, y en especial en los que se desea reducir el

contenido en grasa, se debe tener en cuenta la disponibilidad de las materias primas

cárnicas adecuadas en cuanto a su composición y funcionalidad. Los requisitos que deben

reunir estas materias primas, y por tanto los tratamientos a aplicar para obtenerlas, van a

depender de diversos factores, entre los que se encuentran los dependientes de su

naturaleza y del tipo de producto a reformular (Jiménez Colmenero, 1995). La composición

de la materia prima puede ajustarse, mediante estos procedimientos: reducir el nivel de grasa

de la carne empleada como materia prima, aplicar factores condicionantes de la composición

de las canales, la selección de miosistemas y la aplicación de tratamientos tecnológicos

capaces de mejorar la funcionalidad proteínica.

� Modificación de la composición de las materias primas cárnicas.

La composición de las materias primas cárnicas puede ajustarse sobre la base de dos

procedimientos: modificar la composición de la canal, utilizando estrategias genéticas y

nutricionales, o reducir el porcentaje de grasa presente en la carne utilizando técnicas físico-

químicas.

La composición de las canales y a su vez, de la carne utilizada en la elaboración de los

productos cárnicos varía en dependencia de la especie, raza, sexo, edad, tipo de

alimentación, etc. y esta variación afecta fundamentalmente a la grasa, cuya presencia

puede alterarse tanto cualitativa como cuantitativamente (Jiménez Colmenero, 1995, 1996).

Existen otros procedimientos encaminados a extraer tanto la grasa más superficial (tejido

adiposo), como aquella localizada en las partes más inaccesibles del tejido muscular. Estos

se basan en la separación de la misma mediante la aplicación de fuerzas centrífugas

(Gamay, 1993) o por contacto con superficies frías (Chapman, 1988) entre otros.

� Selección de miosistemas y tratamientos tecnológicos capaces de mejorar la funcionalidad proteica.

Las características de los productos dependen, en gran medida, de la naturaleza de la matriz

proteica formada, la cual está determinada por la cantidad y funcionalidad de las proteínas

presentes en el sistema. Se informan varias posibilidades de influir sobre las características

de los productos a través de la funcionalidad proteica de las materias primas como:

utilización de músculos en estado de pre-rigor, la manipulación física de la carne, el

premezclado, modificación de las condiciones del medio, la congelación y conservación en


estado congelado etc. (Miller y col., 1980; Jiménez Colmenero y Borderías, 1983). Para

predecir los atributos de un producto sobre la base de conocimiento de algunos parámetros

funcionales relativos a las materias primas, se emplean las llamadas “constantes de ligazón”,

que se basan en la medida de ciertas propiedades funcionales, como la capacidad de

retención de agua, estabilidad de emulsión, contenido en proteína soluble en sal y/o proteína

total (Jiménez Colmenero, 1996). Las “constantes de ligazón” permiten así categorizar los

diversos ingredientes cárnicos según su funcionalidad.

� Miosistemas y la funcionalidad de los mismos.

La elección de los miosistemas se puede realizar sobre la base de diferentes criterios, desde

el punto de vista de su funcionalidad proteínica hacen referencia fundamentalmente a la

especie y tipos de cortes empleados en la formulación. Teniendo en cuenta que según Cross

y col. (1976), la calidad de los productos es mayor cuanto mejores son las propiedades

funcionales de la carne a partir de la cual se elaboran, se ha sugerido como posibilidad para

limitar el efecto de la reducción de la grasa, el empleo de materias primas procedentes de

animales más jóvenes (Berry, 1993).

� Utilización de músculos pre-rigor.

El músculo en pre-rigor posee mejores propiedades funcionales (capacidad de retención de

agua, propiedades emulsionantes, etc.) que en estado de rigor o post-rigor. Estas

propiedades pueden resultar también beneficiosas en la formulación de productos con bajo

nivel de grasa y elevada humedad (Jiménez Colmenero, 1995); sin embargo, para mantener

las ventajas que proporciona la carne pre-rigor, ésta debe procesarse dentro de las cuatro

horas siguientes al sacrificio en el caso de vacuno y una hora en el caso del porcino (Wirth,

1992). La incorporación de sal a la carne en pre-rigor prolonga algún tiempo su elevada

funcionalidad, para ello se requiere que la carne sea picada con el fin de obtener una

distribución homogénea de la sal (Hamm, 1981).

� Tratamientos físicos.

Los tratamientos físicos como el masaje, se han desarrollado para favorecer la extracción de

las proteínas y de este modo potenciar la funcionalidad del sistema. Dichas proteínas

favorecen las propiedades ligantes del agua, emulsionantes y gelificantes, por lo que durante

el proceso de cocción se facilitan los procesos de ligazón y la estabilidad del sistema.

Además, el tratamiento mecánico favorece la distribución de los agentes curantes y la

uniformidad del producto (color, textura y distribución de la grasa) (Siegel y col., 1978). El


efecto del tratamiento físico sobre la funcionalidad del sistema, se basa en interacciones

proteína-proteína (Gregg y col., 1993). Sin embargo, las ventajas de este procedimiento no

se han puesto claramente de manifiesto cuando se aplica a emulsiones cárnicas con

reducido contenido de grasa (Ockerman y Wu, 1990; Gregg y col., 1993).

� Condiciones del medio (pH y fuerza iónica).

El pH y la fuerza iónica condicionan las propiedades funcionales de las proteínas y por tanto

las características del producto terminado. Carne con un pH bajo (músculos pálidos, blandos

y exudativos, PSE) pueden originar problemas de retención de agua y grasa, así como en la

estructura del producto. Por el contrario, la carne que presenta un pH elevado y alta

capacidad de retención de agua (carne dura, firme y seca, DFD), puede presentar ventajas

en la elaboración de ciertos productos (Whiting, 1988), especialmente los sometidos a

escaldado (Wirth, 1992). Sin embargo, su uso está limitado por problemas en la

conservación, ya que a pH más elevado la proliferación bacteriana es más rápida. La fuerza

iónica de los productos con bajo contenido en grasa es inferior a la de sus homólogos con

alto nivel de grasa. La reducción de la grasa resalta el sabor salado por lo que se ha

señalado la conveniencia de disminuir el porcentaje de sal entre un 20 y un 25%, lo que sin

duda iría en detrimento de la funcionalidad proteínica del sistema (Whiting, 1988). Por otra

parte, el aumento en la proporción de agua a medida que disminuye la presencia de grasa

supone una reducción de la fuerza iónica que, por razones sensoriales, no puede ser

compensada añadiendo mayor concentración de sal (Claus y col., 1990).

� Influencia del tratamiento frigorífico.

En la elaboración de productos cárnicos, la utilización de carne congelada como materia

prima es una práctica habitual en la industria. Sin embargo, este tratamiento frigorífico, en

función de la especie y de las condiciones de conservación (temperatura, tiempo,

fluctuaciones de la temperatura, etc.), induce ciertos cambios químicos y estructurales. Estos

cambios se deben en gran medida a las modificaciones que experimentan las características

de las proteínas, lo que se traduce en un descenso de su funcionalidad (Miller y col., 1980;

Jiménez Colmenero y Borderías, 1983), manifestándose en pérdidas de calidad de los

productos en los que se emplea como materia prima (Miller y col., 1980; Verma y col., 1985).

El proceso de congelación de la carne empleada como materia prima va en detrimento de la

textura y estabilidad de las emulsiones. Estos efectos dependen tanto del tratamiento


frigorífico como del contenido de grasa del producto, y son más acusados en los productos

con mayor proporción de grasa (Jiménez Colmenero y col., 1995). Velocidades altas de

congelación mejoran las propiedades de textura de los productos (6 y 20% de grasa), este

hecho, es más acusado cuanto menor es el contenido de grasa (Berry, 1993).

Jiménez Colmenero y col. (1995) en un estudio sobre elaboración de mortadelas con bajo

contenido en grasa elaboradas a partir de carne fresca y carne sometida a diferentes

tratamientos de congelación, observaron que el proceso de congelación condiciona la

microestructura de las emulsiones y provoca una disminución en su dureza y estabilidad

térmica.

1.6.2. Utilización de ingredientes no cárnicos.

Los ingredientes y/o aditivos empleados para sustituir o reemplazar la grasa deben ser

compuestos que, proporcionando una mínima aportación calórica a la formulación,

contribuyan además a impartir al producto las características deseadas. La mayoría de los

ingredientes empleados para disminuir la proporción de grasa se pueden clasificar como:

agua añadida, proteínas, hidratos de carbono y otros productos. Con frecuencia, el efecto

deseado no se obtiene por un único ingrediente, por lo que en ocasiones se emplean

combinaciones de varios, cuya acción resulta complementaria (Brewer y col., 1992).

� Agua añadida.

El desarrollo de estos productos exige que parte de la grasa eliminada sea sustituida en

mayor o menor medida por agua. El grado de sustitución depende, entre otros factores, del

tipo de producto a formular y de las normas de proceso establecidas. La sustitución de grasa

por agua, reduce la capacidad calórica y puede alterar algunas características físicas,

sensoriales y de textura de los nuevos productos (Keeton, 1992). A medida que disminuye el

contenido en grasa y aumenta el agua, la capacidad de retención de agua irá adquiriendo

cada vez mayor relevancia en detrimento de la capacidad de retención de grasa y siempre

que se mantenga constante el nivel de proteína, se obtienen productos más blandos y con

peores propiedades ligantes. Estos inconvenientes se pueden disminuir: mediante la

incorporación de los ingredientes que se analizarán posteriormente, elevando el contenido de

proteína cárnica del sistema, modificando la funcionalidad de los ingredientes cárnicos

mediante los procedimientos analizados anteriormente, ó introduciendo modificaciones en los

procesos tecnológicos de elaboración. Se han reformulado, diversos tipos de embutidos


cocidos, conteniendo cantidades diferentes de agua añadida (Ahmed y col., 1990; Cavestany

y col., 1994). La adición de agua puede originar una disminución en la estabilidad y cambios

en las condiciones de refrigeración tradicionalmente empleadas en los procesos de

distribución, como consecuencia del aumento de la actividad de agua (Egbert y col., 1991).

Sin embargo, se ha demostrado que la adición de un 10% de agua apenas tiene efecto sobre

la estabilidad microbiológica (Egbert y col., 1992a y 1992b). No obstante, para disminuir este

posible inconveniente, se ha ensayado la incorporación de ciertos agentes para reducir el

desarrollo microbiano; como el lactato, que en concentraciones de un 0,2% ha sido empleado

por Bradford y col. (1993) en salchichas con un 20% de agua añadida.

� Proteínas.

Las proteínas se han utilizado en la elaboración de productos cárnicos con el fin de aumentar

el rendimiento, las propiedades ligantes de agua y grasa y el valor nutritivo, así como

cambiar las propiedades funcionales específicas (textura, capacidad de retención de agua,

propiedades emulsionantes etc.), reducir el contenido de grasa y rebajar el costo de la

formulación (Mendoza y col., 1998;). Entre las proteínas utilizadas en productos cárnicos con

bajo contenido en grasa se encuentran tanto las proteínas de origen vegetal como animal.

Las proteínas de la leche, son de particular interés en términos de funcionabilidad,

especialmente respecto a las propiedades de emulsificación y de formación del gel. Derivados

como la leche desgrasada en polvo, caseinatos y proteínas de suero se han usado

(generalmente hasta un 3,5 %) para compensar los efectos de la reducción de grasa (Shand y

col., 1990; Keeton, 1991; Dexter y col., 1993).

El surimi es útil para el desarrollo de productos de bajo contenido en grasa debido a sus

propiedades funcionales (capacidad de formación de gel) y bajo contenido de grasa. Se ha

encontrado que la adición de surimi influye en las propiedades de enlace y textura de la

salchicha tipo “bologna”, aunque el efecto depende de la proporción adicionada (Dexter y col.,

1993).

El tejido conectivo, se ha utilizado como un ingrediente en una variedad de productos cárnicos.

Su efecto depende de la cantidad usada, el pH y la fuerza iónica del medio, el método de

picado, el tratamiento térmico, el origen y condición del tejido y el porcentaje de grasa en el

producto. Esta proteína se ha añadido tanto a las emulsiones cárnicas, donde sus capacidades

de enlace del agua y de la grasa fueron útiles, como la carne de res restructurada con bajos

contenidos de sal y grasa (5 %) (Eilert y col., 1993).


Se ha encontrado que las proteínas del plasma sanguíneo potencialmente son convenientes

para reducir los niveles de grasa (Keeton, 1991), pero todavía no se ha usado mucho en los

productos de bajo contenido en grasa. Las proteínas del plasma sanguíneo tienen un alto valor

nutritivo, poseen la capacidad de formar geles por calentamiento y disponen de una excelente

capacidad emulsionante.

La clara del huevo es de considerable interés para el desarrollo de productos de bajo contenido

en grasa (Keeton, 1991), se ha encontrado que modifica la textura, pero no las propiedades de

enlace de la salchicha con diferentes cantidades de grasa (Carballo y col., 1995).

� Fibras. En cuanto a las llamadas fibras dietéticas, el salvado de trigo y la fibra de avena mejoran las

propiedades ligantes, la textura y el color de los productos en los que se adicionan (Claus y

Hunt, 1991; Troutt y col, 1992; Hughes y col, 1997; Guerra y col., 2009). Por el tamaño y la

forma de sus partículas, el salvado es un buen sustituto de la grasa, ya que imita la sensación

que ésta produce en la boca. Además carece de sabor a cereal y retiene los sabores propios de

la carne. La inclusión de fibras puede impartir no solo mejores propiedades organolépticas a un

producto cárnico, sino que también se perciba como más beneficioso para la salud como fuente

de fibra. Así, desde el punto de vista nutricional, el salvado de avena se considera una buena

fuente de fibras solubles que ayudan a reducir los niveles de colesterol (Chang y Carpenter,

1997). La fibra del frijol de soya, adicionada a niveles moderados, (1 a 1,5 %) inmoviliza y liga

agua, y reduce la sinéresis sin afectar significativamente las propiedades organolépticas de los

productos (Hoogenkamp, 1991). Otros tipos de fibras, como las procedentes de la remolacha y

el guisante, han sido estudiadas conjuntamente con otros aditivos (Troutt y col., 1992).

� Carbohidratos.

Los carbohidratos utilizados en la formulación de productos de bajo contenido en grasa han

sido básicamente gomas o hidrocoloides de variados orígenes. Éstos se usan generalmente

para mejorar el rendimiento en la cocción, mejorar la capacidad de retención de agua, reducir

los costos de formulación, modificar la textura y mejorar la estabilidad en congelación (Shand y

col., 1990). Los carragenatos (iota y kappa), goma arábica, goma guar, xantán y otras gomas se

han añadido en salchichas de cerdo y emulsiones de carne (Barbut y Mittal, 1989; Shand y col.,

1990; Dexter y col., 1993; Guerra, 1998). No todas las gomas muestran el mismo

comportamiento; los efectos difieren de acuerdo con el tipo de producto, la presencia de iones,

etc. (Barbut y Mittal, 1989).


Los almidones son de interés en los sistemas emulsificados, ya que éstos pueden absorber o

enlazar el agua que no está ligada a la sustancia intercelular, permitiendo así que la emulsión

retenga más agua (Keeton, 1992; Giese, 1992; Miller y col., 1993).

� Otros ingredientes. Los derivados de la celulosa como la carboximetilcelulosa, el metilcelulosa, la celulosa de

hidroxipropilmetilo o la celulosa microcristalizada (Shand y col., 1990; Keeton, 1991) se han

probado en la formulación de productos de bajo contenido en grasa (hamburguesas, salchichas

de cerdo) para inducir modificaciones en las propiedades de enlace, textura y sabor.

Los compuestos sintéticos prácticamente no aportan contenido calórico pero son capaces de

imitar muchas de las propiedades sensoriales de las grasas (Shand y col., 1990; Anon, 1990;

Giese, 1992), además las grasas vegetales poseen más monoinsaturados (oleico) (Shand y

col., 1990; Bloukas y Paneras., 1993).

1.7. Envasado de los productos cárnicos. No es exagerado afirmar que en ningún sector de la industria de la carne se ha producido un

desarrollo tan impetuoso como en el del envasado. La causa de esta rápida evolución debe

buscarse en el hecho de que el proceso en sí ha rebasado su propia finalidad, envolver la

carne y los productos cárnicos, para abarcar nuevos campos de aplicación. Antes se

consideraba la envoltura como pura protección de contacto, pero en la actualidad, gana cada

vez más el carácter de envoltura funcional. Las exigencias que debe y puede cumplir una

envoltura respecto al producto son tales que, en condiciones óptimas, permita identificar el

contenido, como igualmente reconocer sus propiedades y particularidades. Sólo así se puede

garantizar que productos tan delicados como son la carne y sus derivados lleguen al

consumidor sin deterioro.

La consideración de todos los criterios relativos al producto y al embalaje ofrece una garantía

de afirmación en la competencia existente. El concepto de materiales de envase para

envolver carnes y productos cárnicos no implica la existencia de un solo material destinado a

dicho fin. Más bien, se dispone de un gran número de materiales que pueden diferir

totalmente entre sí (Castillo, 2005). El envase ejerce una influencia directa sobre la

aceptabilidad del alimento. Su atractivo, funcionalidad y sensación de seguridad que le

proporciona al contenido, son aspectos que el consumidor tiene muy en cuenta, sobre todo

cuanto más cultura y desarrollo tenga la sociedad en que vive (Castillo, 2002). Una mejor

compresión de la distinción entre las funciones protectoras y las de mercado que proporciona


el envase, así como de los aspectos económicos asociados a estas dos funciones, puede

proporcionar una importante mejora en el uso del envase para reducir las pérdidas y el

deterioro del alimento, aumentando con ello la seguridad alimentaria (Marsh, 2001).

La función primordial del envasado de la carne y de los productos cárnicos consiste en

protegerlos de daños físicos, cambios químicos y de la contaminación microbiana y presentar

el producto al consumidor de forma atractiva. (Price, 1994). Las características del material

de envase también influyen en las pérdidas de sabor y olor del producto o en la adquisición

por éste de olores o sabores extraños. El producto envasado puede adquirir olores y sabores

desagradables durante su vida útil normal o a consecuencia de contaminaciones previas a su

envasado debido a su inadecuada refrigeración. Si el material de envase no tiene las debidas

características de impermeabilidad, el producto puede absorber olores y sabores extraños de

procedencia exterior. Igualmente si se desea el sabor y olor naturales de las carnes

procesadas, éstas tienen que envasarse al vacío en materiales impermeables.

El envase para productos cárnicos exige del empleo de materiales de envase apropiados que

permitan determinada barrera. El aire debe ser extraído para reducir al mínimo el oxígeno

residual del envase, impidiendo así las reacciones oxidativas del producto y aminorando el

espacio libre facilitando la penetración de temperatura. El envasado se realiza generalmente

en bolsas prefabricadas selladas por sus bordes con procedimientos de extracción del aire y

cierre de la bolsa mediante cámara de vacío. Los materiales de envase generalmente más

usados son películas compuestas de Poliéster/polietileno (PET/PE) y Poliamida /polietileno

(PA/PE) (Effenberger, 1992).

1.7.1. Envasado al vacío.

El envasado al vacío es una de las tecnologías más difundidas en la actualidad para la

comercialización a pequeña y gran escala de las carnes frescas y los productos cárnicos. Su

éxito ha radicado fundamentalmente en extender la durabilidad de los alimentos perecederos

cuando se combina con la refrigeración a bajas temperaturas (Cepero, 2007). El principio que

se aplica para extender la durabilidad, es la reducción del potencial redox dentro del envase,

que provoca la inhibición del crecimiento de la flora aerobia deteriorante presente en estos

productos. Sin embargo, existen factores de carácter sanitario que pueden impedir la

extensión de la durabilidad de los mismos o convertirlos en vehículos de intoxicaciones

alimentarias. El deterioro que sufren estos productos es esencialmente microbiológico y la


forma en que se expresa es mediante el cambio de su calidad sensorial. Los símbolos de

deterioro más frecuentes son: untuosidad, acidificación, enverdecimiento, decoloración y

formación de gas. (Brown, 1982; Korkeala y col., 1989; Korkeala y col., 1990; Bartholomac y

col., 1997; Shumacker y Felrtag, 1997).

1.8. Determinación de la durabilidad. Los productores de alimentos toman medidas para prolongar el tiempo de "durabilidad" o

"vida útil" de sus productos, para lo cual utilizan diversos métodos de preservación, que

evitan su alteración microbiológica, sin afectar la calidad organoléptica e incrementan la

inocuidad de los mismos (Cantillo y col., 1994). La importancia de definir la durabilidad de los

productos, es que uno de los atributos que más valoran los consumidores en los alimentos es

que sean frescos o en otros términos, que no estén perceptiblemente envejecidos. La

durabilidad se define como "el período entre la producción y la venta del alimento durante el

cual el producto muestra una calidad satisfactoria" (Anon, 1974).

Los estudios de durabilidad suelen ser costosos tanto en términos financieros como de

tiempo, por lo que es importante planificarlos adecuadamente. Para ello se han propuesto los

siguientes pasos (Herrera y Andújar, 1993): establecer la finalidad del estudio de durabilidad,

conocer las propiedades físicas y químicas del producto, como base para prever los

mecanismos de alteración, establecer las variables de formulación, proceso, envasado que

pueden intervenir en el estudio, conocer las condiciones en que el producto va a ser

distribuido y almacenado, para simularlas en el estudio, escoger el parámetro o parámetros a

emplear como criterio de rechazo y determinar el nivel de cambio en el parámetro que va a

usarse para considerar que una muestra no es ya satisfactoria, elegir el método de ensayo

para medir los cambios en el mismo, establecer un diseño experimental que incluya el

número de variables a considerar, procedimientos de muestreo, número de muestras y

períodos de almacenamiento de cada muestra; los métodos probabilísticos han resultado en

la práctica muy adecuados y potentes para abordar los problemas relacionados con la

durabilidad y la fiabilidad y la técnica de riesgo para la ley de distribución de Weibull es la

más aplicable a los fenómenos de deterioro de los alimentos (Andújar y Herrera, 1987;

Cantillo y col, 1994).


1.8.1. Criterios de rechazo.

De acuerdo al margen de seguridad fijado al inicio de los estudios, es decir, al número de

muestras que se pueden admitir como rechazables por los consumidores, se busca entonces

el número de jueces que tendrán que calificar la muestra como rechazable dentro del número

de jueces que participaron en el análisis sensorial de las muestras, asegurando de esta

manera que el consumidor obtenga un producto con la calidad organoléptica exigida,

manteniendo, así, su confianza en la compañía. Por ejemplo, utilizando una tabla de

distribución binomial (Anexo 1) con p = 0,5, si 10 jueces evalúan el producto, serían

necesario que al menos 7 consideraran la muestra rechazable para que el rechazo resultara

significativo, mientras que con p = 0,1, sólo son necesarios 3 juicios de rechazo. A este

margen de seguridad se suma, además, el grado de adiestramiento de los jueces,

especialistas en productos cárnicos, y por tanto sesgados en el sentido de un mayor grado

de exigencia (Herrera, 1998).

Materiales y Métodos 32

II. Materiales y Métodos

2.1. Materias primas. 2.1.1. Materias primas cárnicas.

Se empleó carne de cerdo de primera refrigerada con un contenido de grasa de 5% y tocino de

lomo. Estas materias primas se obtuvieron de cerdos con 48 horas post-mortem.

2.1.2. Ingredientes no cárnicos empleados.

Como ingredientes no cárnicos se utilizaron la inulina suministrada por la firma

DingxiLonghaiDairy Co. de China, almidón de papa de la firma FAIBERTÍ de España, harina

de quinua de la firma Mascorona de Ecuador y carragenato de la firma FAIBERTÍ de España.

2.1.3. Sales y otros ingredientes.

Las sales y condimentos empleados fueron: sal común, sal de cura, tripolifosfato de sodio,

ascorbato de sodio, ajo deshidratado, pimienta blanca molida y pimentón dulce, además se

utilizó humo líquido y una solución de colorante rojo PONCEAU 4R.

2.2. Técnicas experimentales. Se realizaron pruebas de observación antes del desarrollo de la investigación utilizando

mezclas de inulina-carragenato e inulina-almidón de papa, con el objetivo de obtener

productos merma cero por la tripa impermeable utilizada; como resultado de estas pruebas

se seleccionó trabajar con almidón de papa en las salchichas con inulina pues las elaboradas

con carragenato presentaron pérdida de agua después de las 24 horas de refrigeración

2.2.1. Experimento N° 1. Desarrollo de formulaciones de salchichas con diferentes

contenidos de grasa con el empleo de inulina y almidón de papa.

Para estudiar el efecto que presenta la adición de inulina con diferentes contenidos de grasa

se empleó un diseño experimental factorial 32, variando la cantidad de inulina X1 (0 a 12%) y

el contenido de grasa X2 (8 a 12%).

Los componentes constantes para todas las variantes fueron: 60 % de carne de cerdo, 2,3%

de sales (sal común, sal de cura, tripolifosfato de sodio y ascorbato de sodio), 4% de almidón

de papa, 1% de condimentos, 0,25% de humo líquido y una solución de colorante Rojo


Ponceau 4R. La cantidad de agua adicionada fue calculada por diferencia para cada una de

las variantes formuladas pues parte de la grasa fue sustituida por agua.

Los valores máximos y mínimos de inulina y tocino de lomo y el porcentaje de almidón de

papa fueron seleccionados en función de los resultados preliminares y lo recomendado en la

literatura (Barbut y Mittal, 1992; Brewer y col., 1992; Dexter y col., 1993; Jiménez Colmenero,

1995; Hughes y col., 1997; Bloukas y col., 1997; Guerra, 1998; Guerra,1999; Guerra y col.,

2009; Mendoza y col., 2001; Madrigal, 2007; Selgas y col., 2005; Nowak y col., 2007).

En la Tabla 5 se muestran las variantes definidas por el diseño

Tabla 5. Puntos experimentales sugeridos por el diseño factorial

Con el fin de conocer la calidad de la materia prima cárnica en este estudio se realizaron las

siguientes determinaciones: humedad (NC 275:2005), grasa (NC ISO 1443:2004), proteína

(NC ISO 937,2006) y pH (NC ISO 2917:2004).

Al igual se caracterizó a la inulina, a la cual se le determinaron desde el punto de vista físico-

químico: contenido de humedad (NC ISO 712, 2003), ceniza (NC ISO 2171, 2002) y el valor

de pH (AOAC, 2000) y en cuanto a la parte funcional su fuerza de gel.

Para la determinación de la fuerza de gel, se prepararon dos soluciones: 1) inulina al 40% en

agua, 2) inulina al 40% más almidón de papa al 4%. A cada una de las mezclas se les realizó

el siguiente procedimiento:

La solución se calentó hasta 80ºC por 3 minutos con agitación constante. Se enfrío la mezcla

hasta 10ºC y posteriormente se refrigeró entre 4 a 6ºC por 24 horas, ya que en este lapso de

tiempo se alcanza la máxima fuerza de gel (Imenson, 2009).

Una vez formado el gel se procedió a medir la fuerza del mismo mediante un analizador de

textura modelo TA. HD. Plus de la firma Stable Micro System, a la temperatura de 20ºC. La

penetración se realizó con una sonda de 1,9 cm de diámetro a la velocidad de 1mm/s y del

gráfico obtenido se calculó la fuerza de gel expresada en gramos, siendo éste el valor

máximo de la curva. Los análisis físico-químicos se realizaron por duplicado y la fuerza de

gel por triplicado.

Variantes 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Inulina (%) 0 6 12 0 6 12 0 6 12

Tocino de lomo (%) 8 8 8 10 10 10 12 12 12


2.2.1.1. Procedimiento para la elaboración de las salchichas con inulina. Se elaboraron 9 variantes, de 4 kg cada una, con las proporciones de inulina y grasa

sugeridas en el diseño anterior (Tabla 5).

La carne y el tocino de lomo se molieron por separado por un disco de 3 mm de diámetro. La

carne se mezcló para su homogenización y se muestreó para conocer el contenido de

proteína, grasa, humedad y pH. Luego se pesaron y se mantuvieron en refrigeración entre 0

y 2°C, de manera que en el momento de su utilización todas tuvieran la misma temperatura

inicial.

Para elaborar la emulsión, la carne se sometió a una operación de homogeneización y picado

conjuntamente con la grasa y el resto de los ingredientes para hacer la emulsión en una “Cutter”

de la firma MADO con una capacidad de 5 kg. Los ingredientes se adicionaron siguiendo un

orden determinado, primeramente la carne, las sales (sal común, sal de cura, ascorbato de

sodio y tripolifosfato de sodio), luego la inulina, mitad del hielo, la grasa, el almidón de papa, los

condimentos, el resto del hielo, la solución de colorante y por último el humo líquido. Los

componentes se trituraron por unos minutos hasta lograr una masa homogénea finamente

dividida con un brillo característico y una adecuada consistencia. Durante la homogenización

se controló que la temperatura de la emulsión de ninguna manera exceda los 14°C.

La emulsión cárnica obtenida, se embutió en tripas impermeables de 22 mm de diámetro,

empleando una embutidora manual de la firma Eduard-Müller & Söhre 66 Saarbücken 2, con

capacidad de 10 kg, logrando piezas de 45 g aproximadamente, atadas en sus extremos con

cordón de algodón.

La cocción se realizó en un tacho cerrado con control automático para mantener la

temperatura del agua a 80°C y obtener en el centro de la pieza 72°C; el tiempo osciló entre

26 y 28 minutos aproximadamente. Concluido el tratamiento térmico se eliminó el agua

caliente y se llenó nuevamente el equipo con agua a temperatura ambiente y las salchichas

se enfriaron durante 5 minutos, se orearon durante 10 minutos y se refrigeraron en neveras de

2 a 4 �C hasta su análisis. El diagrama de flujo del proceso se presenta en el Anexo 2.

2.2.2. Experimento N° 2. Desarrollo de formulaciones de salchichas con diferentes

contenidos de grasa y el empleo de harina de quinua y carragenato.

El experimento se realizó, utilizando también un diseño factorial 3², variando la cantidad de

harina de quinua: X1 (0 a 10%) y grasa: X2 (8 a 12%). Los componentes constantes para

todas las variantes fueron: 60 % de carne, 2,3% de sales (sal común, sal de cura,


tripolifosfato de sodio y ascorbato de sodio), 1% de carragenato, 1% de condimentos, 0,25%

de humo líquido y una solución de colorante Rojo Ponceau 4R. La cantidad de agua

adicionada fue calculada por diferencia para cada una de las variantes formuladas pues parte

de la grasa fue sustituida por agua.

El carragenato fue necesario incorporarlo para lograr que los productos fueran de merma

cero ya que se utilizaron tripas impermeables.

Los valores máximos y mínimos de la harina de quinua y tocino de lomo y el porcentaje de

carragenato fueron seleccionados en función de lo reportado en la literatura (Wahli, 1990;

Barbut y Mittal, 1992; Brewer y col., 1992; Dexter y col., 1993; Guerra y col., 1994; Hunt y col.,

1994; Jiménez Colmenero, 1994; Bloukas y col., 1997; Guerra, 1998; Mendoza y col., 1998;

Guerra, 1999; Jacobsen y Sherwood., 2002 y Maldonado, 2010).

De este procedimiento se obtuvieron 9 puntos experimentales (Tabla 6). Las materias primas

cárnicas, sales, condimentos, humo líquido y colorante son los mismos que se emplearon en la

elaboración de las salchichas del experimento No.1.

Tabla 6. Puntos experimentales sugeridos por el diseño factorial

Variantes 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Harina de quinua (%) 0 5 10 0 5 10 0 5 10

Tocino de lomo (%) 8 8 8 10 10 10 12 12 12

De igual manera que se hizo en el experimento 1 se caracterizó la carne. A la muestra de

harina de quinua de la firma Mascorona de Ecuador, se le realizaron las siguientes

determinaciones físico-químicas: contenidos de humedad (NC-ISO 712, 2003), ceniza (NC-

ISO 2171, 2002), proteína (NC 86-05, 1984), fibra (método citado por Asp, 1983), almidón

(método de Marcker con diastasa. Winton, 1968) y el valor del pH (AOAC, 2000). También se

determinaron las propiedades funcionales: 1) Capacidad de retención de agua (CRA) (Lin,

1974): se hicieron dispersiones de 1g de muestra de la harina de quinua y 10 ml de agua en

un tubo de centrífuga de 50 ml de capacidad. Se centrifugó el tubo a 1600 rpm, se decantó el

sobrenadante y se pesó el residuo. Los resultados se expresan como masa de agua retenida

por gramo de muestra. 2) Capacidad de retención de grasa (CRG) (Lin, 1974): se pesaron 3

g de muestra de harina de quinua en un tubo de ensayo de 50 ml de capacidad y se le

adicionaron 3 ml de aceite. Se centrifugó a 1600 rpm, se decantó el sobrenadante y se pesó


el residuo. Los resultados se expresan como gramos de aceite retenido por gramo de

muestra y 3) temperatura de gelatinización (Método descrito por la ICC- Standard No. 126,

1984), la cantidad de harina de quinua utilizada para este ensayo se calculó a partir del

contenido de humedad de la misma y fue equivalente al de 80g de muestra con 14% de

humedad.

2.2.2.1. Procedimiiento para la elaboración de las salchichas con harina de quinua. Se realizaron 9 variantes de 4 kg cada una con las proporciones de harina de quinua y grasa

sugeridas en el diseño (Tabla 6). Se utilizaron las mismas materias primas cárnicas, sales,

condimentos, humo líquido y colorante que en el experimento No. 1, además 1% de

carragenato. Las salchichas se elaboraron siguiendo la tecnología descrita en el apartado

2.2.1.1. En el Anexo 3 se presenta el diagrama de flujo seguido para este proceso.

2.3. Caracterización del material de envase. 2.3.1 Tripas impermeables.

La identificación de la tripa se hizo en un espectrofotómetro infrarrojo, modelo Vector 22, de

la firma Bruker, Suiza, en un rango de medición entre 4000 – 600 cm-¹. La caracterización se

hizo en cuanto a las propiedades físico-mecánicas: peso base (NC – ISO 536, 1995) (Anexo

4), espesor (ASTM E 252-84. 2001) (Anexo 5) y resistencia a la tensión y elongación (NC 30-

30, 1983) (Anexo 6); así como a la permeabilidad al vapor de agua (NC-ISO 2528:1995 E)

(Anexo 7).

2.3.2. Bolsas para el envasado al vacío.

Con el propósito de comprobar lo referido por el fabricante de las bolsas, se procedió a la

separación de las capas (interna y externa) por las que estaba compuesto el material

complejo que conformaba cada una de las caras de la bolsa (inferior y superior), mediante el

procedimiento establecido por PIRA (Paine, 1975) y se realizó la identificación en un

espectrofotómetro infrarrojo, modelo Vector 22, de la firma Bruker, Suiza, en un rango de

medición entre 4000 – 600 cm–1. Se determinó el peso base y el espesor (NC – ISO 536,

1995) de cada una de sus capas y la permeabilidad al vapor de agua a cada una de las caras

de la bolsa a 23 oC y 85 % HR (NC-ISO 2528:1995 E). Para la determinación del espesor se

tomaron 10 bolsas, se evaluó el material complejo y sus respectivas capas. En el caso de la

permeabilidad al vapor de agua se analizaron 3 muestras para la cara superior y 3 para la


cara inferior de las bolsas. Para la determinación de la resistencia al sellado térmico (ASTM

D- 58, 1982) se empleó una máquina universal de tensión modelo TA. HD. Plus, de la firma

Stable Micro System de Inglaterra. Se tomaron 20 bolsas escogidas aleatoriamente de los

diferentes lotes evaluados. Las muestras de ensayo se cortaron a 15 mm de ancho y se

fijaron a las mordazas móviles y fijas de la máquina, a una distancia de 100 mm y a una

velocidad de 100 mm/min, la zona sellada se situó de forma perpendicular en la parte central

entre las dos mordazas, se analizaron los tres sellos de fábrica y el realizado por la máquina

de laboratorio, una vez envasadas las salchichas.

2.4. Determinaciones analíticas. 2.4.1. Composición química y pH.

A las salchichas obtenidas, se les determinó: humedad (NC 275: 2005), proteína (NC-ISO

937, 2006), grasa (NC-ISO 1443: 2004), cloruro de sodio (NC-ISO 1841-1: 2004), nitrito de

sodio (NC 357: 2004) y valor de pH (NC-ISO 2917: 2004)

2.4.2. Análisis microbiológicos.

Se realizaron análisis microbiológicos de conteo total de aerobios mesófilos (NC 4833: 2011),

conteo de coliformes fecales (NC 4831:2010), conteo de coliformes totales (NC 4832: 2010),

conteo de hongos y levaduras totales (NC 7954: 2011), conteo de psicrófilos (en ACP, 4 a 7 días,

2 a 4 ºC), conteo de bacterias ácidolácticas (en MRS, 24 h, 37 ºC), la presencia o no de

Salmonella (NC 6579: 2008) y conteo de Staphylococcus coagulasa positivos (NC-ISO 6888-1:

2003).

2.4.3. Evaluación sensorial.

Para evaluar la calidad sensorial, las salchichas se atemperaron e identificaron con números

aleatorios de 3 cifras. Se realizó por 12 jueces experimentados, empleando una escala de

calidad de 7 puntos (1; pésimo y 7; excelente) para los atributos aspecto, textura, sabor y color.

Para la jugosidad se utilizo una escala de 7 puntos no estructurada (1; extremadamente seca y

7; extremadamente jugosa), los modelos se muestran en el Anexo 8.


2.4.4. Análisis Perfil de textura.

Se midió el perfil de textura mediante una prueba de compresión doble en un equipo

INSTRON. La muestra a temperatura ambiente se cortó en forma cilíndrica de 2,5 cm de

diámetro y 2 cm de alto y se comprimió diametralmente hasta un 75 % de su diámetro a una

velocidad de 20 cm/min. A partir del gráfico fuerza - distancia, se determinaron las siguientes

propiedades al menos 3 veces: Dureza (kg): altura del pico que aparece en la primera

compresión, Elasticidad (mm): altura que recupera el producto durante el tiempo transcurrido

entre el final de la primera mordida y el comienzo de la segunda (Fig. 1) y la cohesividad

(Bourne, 1978).

Figura 1. Ensayo de ciclos de compresión

2.5. Análisis Estadístico de los resultados. Los resultados físico-químicos y microbiológicos de los productos, así como la caracterización

del envase se les determinó la media y la desviación estándar . Los atributos sensoriales y los

parámetros del perfil de textura, se procesaron mediante el programa "Desing Expert Analysis"

versión 7 para ajustar los modelos, generar las ecuaciones y sus correspondientes superficies

de respuesta.

2.6. Selección de la mejor variante. En la selección de las mejores variantes de cada diseño se realizó la optimización para el

establecimiento del espacio de diseño acotado.


Para ello se impusieron restricciones en base a criterios de diferentes especialistas (De

Hombre, 1980; Santos y col., 1992; Barbut y Mittal, 1992; Guerra y col., 1994; Jiménez

Colmenero, 1995; Carballo y col., 1996; Martin y col., 1996; Bloukas y col., 1997; Guerra,

1998; Guerra, 1999) y los resultados observados en las evaluaciones sensoriales. Los

valores de restricción impuestos se presentan en la Tabla 7.

Tabla. 7 Restricciones impuestas al sistema para la optimización.

Variable Respuesta Restricción

Dureza instrumental 5 a 8 kg

Elasticidad instrumental 6 a 8 mm

Aspecto > 5

Textura > 5

Sabor > 5

Color > 5

Jugosidad 3 a 4

Para la selección de las mejores variantes dentro de la zona acotada, se siguió como criterio

el de priorizar las de menor contenido de grasa y bajas concentraciones de inulina y harina

de quinua con el objetivo de obtener un alimento funcional y económico.

2.7. Estudio de durabilidad de las salchichas. Para el estudio de durabilidad se tomaron las variantes seleccionadas del experimento 1 y 2.

Se realizaron 2 corridas de 7 kg por cada variante seleccionada, utilizando las mismas materias

primas cárnicas, sales, condimentos, humo líquido, colorante y proceso tecnológico que se

describen en los acápites 2.1 y 2.2 respectivamente. Una vez obtenido el producto se refrigeró,

pasado las 24 horas se les retiraron las tripas y se envasaron al vacío. Se realizaron dos

tratamientos, 1) refrigeración y 2) respasterurización-refrigeración a una temperatura de 2 a

4°C. La repasteurización se realizó en agua a 80°C durante 10 minutos en un tacho cerrado.

2.7.1. Análisis físico-químicos.

A los productos recién elaborados inmediatamente después de envasados se le realizaron,

análisis físico-químicos de: humedad, grasa, proteína y nitritos, mientras que el valor de pH

durante todo el estudio de conservación. Todos los análisis excepto la aw, se determinaron


siguiendo los métodos descritos en el apartado 2.4.1. La actividad de agua (aw) se estimó a

partir de los contenidos de cloruro de sodio y agua utilizando el método de Krispien y col.

(1979).

2.7.2. Análisis microbiológicos.

Se realizaron análisis microbiológicos al inicio y durante el estudio de conservación,

siguiendo el procedimiento descrito en el apartado 2.4.2.

2.7.3. Evaluación sensorial.

La evaluación sensorial al inicio y durante el estudio de conservación se realizó con los

mismos jueces adiestrados de 10 a 12 miembros, todos ellos trabajadores relacionados con la

producción y/o evaluación de productos cárnicos mediante una prueba de aceptación simple

(Torricella., 2007). Para ello, los panelistas recibieron el producto atemperado e identificado,

con números aleatorios de 3 cifras y debían evaluar la calidad general del producto. Para

calificar la muestra como aceptable o rechazable, los jueces tuvieron en cuenta cambios en

el color, olor, sabor y textura del producto almacenado, así como cualquier cambio

deteriorante ostensible. Si marcaban la muestra como rechazable, debían indicar en qué

consistía el deterioro apreciado, para poder tener conocimiento de la vía de deterioro que se

manifestaba, el modelo se muestra en el Anexo 9.

La evaluación se realizó dos veces por semana sólo las refrigeradas y las repasteurización-

refrigeración quincenalmente. Cuando comenzaban a presentarse algunos criterios de

rechazo la frecuencia del análisis fue de 2 ó 3 días, hasta determinar el rechazo del producto.

Estas frecuencias de muestreo se decidieron por pruebas de observación realizadas antes de

comenzar el trabajo.

2.7.4. Análisis Perfil de textura.

También se evaluó la textura instrumental de las salchichas al inicio y en el momento del rechazo

con el objetivo de ver si se producían cambios en este atributo durante el almacenamiento que no

fueran detectables por los catadores. Los parámetros evaluados fueron los descritos en el

apartado 2.4.4. (Bourne, 1978).


2.7.5. Procesamiento de los resultados.

Los resultados obtenidos del estudio de durabilidad se procesan como “datos incompletos de

fracaso” por el método de Ploteo de riesgos, admitiendo un 5% de unidades deterioradas.

Este tipo de experimento presenta ventajas indudables en cuanto a la flexibilidad del

cronograma de inspección de las muestras almacenadas, y se adapta perfectamente al

carácter destructivo del ensayo al que se someten las muestras, brindando datos útiles

independientes del resultado obtenido (Herrera, 1998). Este método considera un conjunto

de datos que contienen los tiempos de vida de las unidades que fallan y los tiempos de

corrida de las unidades que no fallan, o sea cuando aún no se han deteriorado en el tiempo

considerado.

Para la aplicación automatizada de este método se empleó el programa Ploteo de riesgos

(Cantillo y col., 1994), que ofrece una salida impresa con los valores de los parámetros de la

distribución, sus intervalos de confianza, el valor esperado, la desviación típica, sus

percentiles y la prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov- Smirnov, que permite

comprobar si los tiempos de vida de las unidades pueden describirse probabilísticamente

mediante la ley de distribución asumida.

Si la ley asumida no describe la distribución de los datos de fallo, los resultados obtenidos no

son consistentes y deben probarse otras distribuciones. En todos los casos, para aumentar el

margen de seguridad, se debe seleccionar el límite inferior.

Los resultados de textura se analizaron mediante un análisis de varianza de clasificación

doble, con un nivel de confianza del 95%. Al registrarse diferencia significativa entre los

distintos tratamientos se aplicó la prueba de comparación y rangos múltiples de Duncan. Se

empleó el paquete estadístico SPSS 11,5 para Windows.

2.8. Análisis de los índices de consumo energético del proceso. Para el cálculo de los portadores energéticos en el proceso de elaboración de salchicha, se

tomó como base de cálculo: 1 tonelada de producto terminado. Se utilizaron los datos

reportados por la planta piloto de carne del IIIA (presión del vapor, valor calórico inferior del

combustible y eficiencia del generador de vapor), lo que asegura la confiabilidad de los

resultados obtenidos en el cálculo.


2.8.1 Cálculo del Calor específico de la salchicha.

Para el cálculo del consumo energético se empleó el calor específico (Cp) promedio del

producto terminado, mediante el modelo propuesto por Heldman y Singh reportada por

(Zumalacárregui, 2009). (1)

Donde:

: Contenido de carbohidratos (%) Contenido de proteínas (%) Contenido de grasa (%) Contenido de cenizas (%) Contenido de humedad (%)

El contenido de cenizas se puede determinar por la siguiente ecuación, que permite estimar

de manera aproximada el contenido de cenizas a partir del contenido de cloruro de la

muestra.

(2)

Donde:

Contenido de cloruro (%) En el caso del contenido de carbohidratos se determina por la siguiente ecuación:

(3)

(4)

Los contenidos de carbohidrato, proteína, grasa, ceniza y humedad empleados fueron los

promedios correspondientes de las variantes seleccionadas del experimento 1 y 2.

2.8.2 Cálculo del consumo eléctrico en el proceso de elaboración de salchicha.

El consumo de electricidad requerido para una operación o proceso se puede calcular de la

siguiente manera: (Gandón, 2007).

( (5)

Donde:

Consumo eléctrico de cada equipo vinculado a una operación dada.(kW )


Para el proceso de elaboración de salchicha los equipos que consumen electricidad son:

molino, cutter, embutidora, selladora al vacío. Su consumo se calcula con la siguiente

ecuación:

é (6)

Donde:

é Consumo eléctrico

Potencia del molino (kW) Tiempo de uso del equipo (h)

Para estimar el consumo eléctrico de las lámparas se utilizó la siguiente expresión:

Lámparas

á (7)

Donde:

Consumo eléctrico de lámparas fluorescentes Número de lámparas

Potencia consumida (kW) Tiempo de trabajo (h)

2.8.3 Cálculo de consumo eléctrico por refrigeración.

La cámara de refrigeración empleada en el IIIA tiene una capacidad mucho mayor a la de la

base de cálculo de la presente investigación (1 tonelada), por lo que se realizó una

estimación de la cantidad de energía necesaria para conservar en frío una tonelada de

producto en una cámara con las medidas aproximadas para almacenar dicha cantidad de

producto y bajo condiciones ideales de trabajo. Para este cálculo de siguió el procedimiento

reportado por Cruz (2010).

1. Carga por el producto

Δ (8)

Donde: m: Masa del producto (kg) Cp: Calor específico del producto (kJ/kg°C) ∆T: diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior de la cámara : Tiempo en el que se debe enfriar el producto (h)


2. Carga por cambio de aire Para el cálculo de esta carga se utilizó la siguiente ecuación citada por Trott (2000), correspondiente para cámaras con un volumen menor a 100m3

(9) Donde: V: volumen de la cámara (m3) ∆T: diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior de la cámara (°C)

3. Carga por el techo (10)

Donde: U: Coeficiente global de transferencia de calor para el techo: 0,29 W/m2°K (NC 053-031, 1978) A: Área del techo (m2) ∆T: diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior de la cámara (°C)

4. Carga por el piso

(11) Donde: U: Coeficiente global de transferencia de calor para el piso: 0,52 W/m2°K (NC 053-031, 1978). A: Área del piso (m2) ∆T: diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior de la cámara (°C)

5. Carga por paredes (12)

Donde: U: Coeficiente global de transferencia de calor para el techo: 0,41W/m2°K (NC 053-031, 1978) A: Área del techo (m2) ∆T: diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior de la cámara (°C)

6. Carga por concepto de entrada y salida del personal

(13) Donde: Qequi: Pérdida de calor por el cuerpo humano: 259,35W (Cruz, 2010) N: Número de operarios

7. Carga por luminarias (14)


Donde: P: Potencia por luminaria (W) N: Número de luminarias CU: Coeficiente de utilización

8. Carga por motores (15)

Donde: F: Factor de potencia del motor (BTU/hp.h) P: Potencia (hp)

� Carga Térmica Total

(16)

� Cálculo de la capacidad del sistema:

(17) : Tiempo diario de funcionamiento del equipo tomando en cuenta el descarchado por horas.

(16 horas)

� Cálculo de la masa de refrigerante

(18)

� Cálculo del trabajo del compresor:

(19)

� Cálculo de la potencia del compresor:

(20)

2.8.4 Cálculo del consumo energético del autoclave.

Autoclave

(21)

Donde:

Consumo energético del autoclave (kJ) Consumo energético para precalentar el equipo (kJ) Consumo energético para precalentar la cesta (kJ) Consumo energético para precalentar el agua (kJ) Consumo energético para calentar el producto (kJ)


Pérdidas de calor al medio ambiente por el equipo (etapa de precalentamiento y cocción) (kJ)

Pérdidas de calor al medio ambiente por la tubería (etapa de precalentamiento y cocción) (kJ) Consumo energético para precalentar el equipo

(22)

Consumo energético para precalentar la cesta: (23)

Consumo energético para precalentar el agua:

(24)

Consumo energético para calentar el producto: (25)

Pérdidas de calor al ambiente por el equipo (etapa de precalentamiento y cocción):

(26)

(27) Donde: ha= Coeficiente de convección-radiación

(28) ó ó (29)

ó σ (30) Donde:

FA = Factor geométrico de configuración

FE : emisividad de la superficie

�: Constante de Stefan – Boltzman = 5,67*10-8 W/ m2K4 (Gandón, 2007)

ó (31) Donde: hc= coeficiente de transferencia de calor por convección libre

(32)

Pérdidas de calor al ambiente por la tubería (etapa de precalentamiento y cocción): (33)

Donde: ha= Coeficiente de convección-radiación Cálculo del consumo de vapor:

(34) Donde:


mvapor = Masa del vapor en el autoclave (kg) Qautoclave = Consumo energético del autoclave (kJ) ΔH = Variación de entalpía del vapor (kJ/kg) Cálculo del consumo de combustible:

(35) Donde:

mcombustible = Masa de combustible (kg) Qautoclave = Consumo energético del autoclave (kJ) η = Eficiencia del generador de vapor (%) VCI = Valor calórico inferior del combustible (kg/kJ) 2.8.5 Cálculo del Índice de portadores energéticos.

Los valores totales obtenidos del consumo eléctrico, la masa de vapor y su correspondiente

masa de combustible se divide para el total de producto procesado en este caso una

tonelada, pues los resultados se reportarán en base a un kilogramo de salchicha.

2.9. Análisis Económico de las variantes seleccionadas.

Se determinó la ficha de costo de la mejor variante seleccionada para cada uno de los

experimentos, mediante el empleo del programa Microsoft Excel en donde a partir de la

formulación empleada se logró calcular el costo total del producto

A manera de comparación se determinó la ficha de costos de la salchicha control que se

elabora en el IIIA; la formulación de la misma se presenta en el Anexo 10.

Es importante determinar el efecto económico de las salchichas elaboradas pues hay una

diferencia sustancial en el costo del aditivo empleado en cada experimento. Para la

elaboración de las fichas de costos se utilizaron los datos reportados por el departamento

económico de la planta de carnes del IIIA.

Resultados y Discusión 48

III. Resultados y Discusión

3.1. Experimento N° 1. Formulaciones de salchichas con diferente contenido de grasa y el empleo de inulina y almidón de papa. La carne presenta una composición adecuada para formular los productos con la cantidad de

proteína y grasa establecida en los experimentos; 5,5 % de grasa, 74,5% de humedad, 20%

de proteína y pH 6,35.

La composición físico-química de la inulina: humedad 4,85% y pH 6 se corresponde con las

especificaciones brindadas por el fabricante y lo señalado por la literatura (Madrigal, 2007). En

el caso de las cenizas (0,45%) está fuera del valor señalado por la literatura (<0,2%), sin

embargo está dentro del rango reportado por el fabricante.

Un parámetro importante a considerar en la inulina es su fuerza de gel, ya que al utilizar este

ingrediente como sustituto de grasa es primordial determinar la capacidad que tiene la misma

para otorgar consistencia al producto.

Los resultados obtenidos de la fuerza de gel de las soluciones ensayadas se muestran en la

Tabla 8. Al comparar estos resultados con los reportados por Kim y col., (2001), quienes

determinaron la fuerza de gel en la inulina Raftilin HP de la marca Orafti, se observa que los

valores alcanzados en sus ensayos son mucho mayores en relación a los nuestros. Esta

diferencia pudiera estar dada a que la inulina que se utilizó en nuestra investigación es de un

grado de polimerización más bajo en relación al utilizado en la investigación anterior, pues la

literatura señala que mientras mayor sea el grado de polimerización de la inulina se obtienen

geles más firmes (Phillips, 2000).

Tabla 8. Resultados de fuerza de gel

Solución Fuerza del gel (g)

Inulina al 40% 36,93 (2,05)

Inulina al 40% + almidón de papa al 4% 82,73 (4,26)

() Desviación estándar

En la misma Tabla, se puede apreciar, que la presencia de almidón de papa (4%) favorece la

formación de gel de la inulina, obteniéndose una fuerza de gel mayor (82,73 g), lo cual

demuestra el efecto sinérgico entre la inulina y el almidón de papa. Esto concuerda con lo


descrito por Madrigal (2007) quien describe un efecto sinérgico entre la inulina y otros

agentes gelantes.

La inulina es altamente polidisperso, teniendo una influencia significativa en la acción

aglutinante y por ende en la viscosidad y formación de gel de varios ingredientes con alta

capacidad de retención de agua tales como: goma guar, goma xanthan, carrageninas,

alginatos, pectinas, maltodextrinas y almidón. Por la adición de inulina la viscosidad de estas

gomas decrece o incrementa y sus características en la solución acuosa se verán afectadas.

Con la adición de inulina la sinéresis se puede reducir (Phillips, 2000). Por lo resultados

obtenidos se confirma la ventaja de la adición de almidón de papa en la formulación pues

esto permitirá capatar mayor contenido de agua y mejorar la estabilidad de la emulsión.

La composición química de las salchichas con inulina y almidón de papa se reflejan en la

Tabla 9 Para todos los productos puede observarse que los valores obtenidos están dentro

de los rangos establecidos en las normas.

Tabla 9. Composición de las salchichas con Inulina

Variante Inulina

(%)

Grasa

(%)

Humedad

(%)

Grasa

(%)

Proteína

(%)

Cloruro

(%)

Nitrito

(ppm) pH

1 0 8 69,79

(0,05)

8,50

(2,4)

10,79

(0,53)

1,82

(0,02)

98,3

(2,83) 6,20

2 6 8 67,50

(0,23) 7,33

(2,74)

11,00

(0,76)

2,07

(0,02) 73,2

(0,65) 6,40

3 12 8 66,70

(0,13) 8,32

(3,15) 10,84

(0,96)

1,82

(0,05) 60,9

(0,81) 6,09

4 0 10 64,14

(0,16) 9,94

(165)

10,91

(0,83)

1,82

(0,09) 54,4

(3,75) 6,17

5 6 10 63,70

(0,08) 10,00

(1,28) 11,96

(0,5)

2,05

(0,06) 63,3

(2,24) 6,43

6 12 10 61,36

(0,13) 10,45

(3,62) 12,00

(1,23)

1,84

(0,08) 84,4

(0,92) 6,12

7 0 12 69,59

(0,04)

12,00

(0,96)

10,67

(0,35)

1,47

(0,03)

78,9

(3,75) 6,25

8 6 12 64,52

(0,47) 12,23

(1,62) 11,15

(0,77)

2,07

(0,06)

67,9

(2,87) 6,40

9 12 12 59,66

(0,21) 12,36

(1,77)

11,95

(0,84)

1,94

(0,08) 87,3

(1,29) 6,15



En los valores obtenidos para la humedad se observa una ligera tendencia que a medida que

aumenta la concentración de inulina disminuye el valor de humedad. Resultados similares a

los especificados en la literatura para productos con bajo contenido en grasa y altos niveles

de agua añadidos (Carballo y col., 1995). Las variaciones en la humedad puede deberse al

contenido de inulina y grasa, ya que en las condiciones estudiadas, la disminución del nivel

de grasa se realizó a costa de aumentar la cantidad de agua añadida.

Las variaciones de grasa fluctúan en valores que van del 7 al 12%, que si comparamos con

la salchicha comercial que tiene un 24% de grasa, se puede observar que se ha logrado una

disminución considerable de hasta un 65%, semejante a lo logrado en otros trabajos con

adición de inulina (Nowak y col., 2007; Mendoza y col., 2001; García y col., 2006) Los valores

de grasa se corresponden con los niveles diseñados para las fórmulas utilizadas.

En el valor de pH se observa que no hay gran diferencia entre las 9 variantes, por lo que se

asume que la inulina no tiene efecto en este parámetro; estos resultados concuerdan con los

trabajos reportados por otros autores: Mencía y Bolaños, 2010; Villalobos y col., 2010 y

Mendoza y col., 2001.

Los valores de nitrito y cloruros obtenidos están dentro de lo permitido para este tipo de

producto. Los contenidos de proteína van desde 10,64 % hasta 12 %, al establecerse un

contenido de carne constante en todos los casos, no se observan diferencias sustanciales.

En la Fig. 2 se muestran los resultados de los análisis microbiológicos para las salchichas

elaboradas con la utilización de inulina y almidón de papa. Los valores obtenidos están dentro

de los límites permisibles para este tipo de producto y son similares a los obtenidos por Guerra

(1998), para salchichas elaboradas con carragenato y proteínas aisladas de soya. Todas las

variantes presentan conteos de Enterobacterias negativos lo que está en correspondencia con

el tratamiento térmico recibido.


Figura 2. Calidad microbiológica de las pastas cárnicas (log10 u.f.c/g)*.

En la tabla 10 se presentan los modelos que resultaron significativos con probabilidades de 5%,

fueron cuadráticos para la dureza instrumental y textura sensorial. Para el resto de las variables

respuesta: elasticidad, cohesividad y atributos sensoriales (aspecto, sabor, color y jugosidad),

los modelos no resultaron significativos.

Los valores de R2 fueron adecuados, ya que están en el rango considerado (0,8 a 0,95 % de la

variabilidad) para que la ecuación de regresión prediga determinadas propiedades del producto

(Joglekar, 1987). En estos casos la prueba de falta de ajuste de los modelos resultó no

significativa. En el análisis de los residuos no se encontraron observaciones atípicas y los

residuos estandarizados siguieron una distribución normal.

Las expresiones matemáticas codificadas que relacionan las variables respuestas

significativas y las concentraciones de inulina (X1) y grasa (X2) son las siguientes:

Dureza = 5,15 + 0,23 X1 + 0,44 X2 – 0,22 X1X2 – 0,26 X1 2+ 0,28 X2

2 (I)

Textura = 5,62 + 0,055 X1 + 0,006 X2 – 0,23 X1X2 – 0,31 X12 – 0,12 X2

2 (II)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Log

10 (u

.f.c/

g)

VARIANTES

Conteo de mesófilos

Conteo de psicrófilos


Tabla 10. Análisis de varianza para evaluar los modelos de las variables respuesta

Variable respuesta Modelo F R2 Significación

Dureza Lineal 3,89 0,8043 NS

Cuadrático 44,13 0,9692 Significativo

Elasticidad Lineal 4,30 0,3007 NS

Cuadrático 5,27 0,5350 NS

Cohesividad Lineal 7,10 0,0051 NS


Aspecto Lineal 2,68 0,2728 NS


Textura Lineal 42,85 0,0248 NS

Cuadrático 6,22 0,9153 Significativo

Sabor Lineal 41,89 0,0054 NS


Color Lineal 1,53 0,1409 NS


Jugosidad Lineal 38,51 0,0487 NS


Los valores de dureza para las variantes estudiadas oscilaron entre 4,50 y 5,85 kg (Tabla 11),

correspondiendo el valor más bajo a las variantes con 8% de grasa. Lo que concuerda con lo

descrito por la literatura que señala que en productos donde la disminución del nivel de grasa

se realiza aumentando el porcentaje de agua y manteniendo constante la cantidad de

proteína, se obtienen productos que exhiben valores inferiores de dureza (Keeton, 1992) por

lo que aumenta la importancia del almidón de papa para lograr los productos merma cero.

Para la dureza se encontró que las variaciones del contenido de inulina (X1) y grasa (X2) son

significativos (p<0,05), lo que indica que la inulina y la grasa intervienen en la dureza de las

salchichas en la medida que se combinan con el resto de los ingredientes que intervienen en la

formulación. A medida que aumenta el contenido de inulina y grasa mayor será la dureza de

la salchicha (Fig. 3), esto se debe a las propiedades funcionales de la inulina (Madrigal,

2007) y el almidón de papa (Carballo y col., 1995) las cuales ayudan a retener el agua

añadidada, formar un gel firme, resistente y proveen cohesividad y estabilidad a la emulsión.


Tabla 11. Resultados de los parámetros del perfil de textura de las salchichas con inulina y almidón de papa

Variantes Inulina(%) Grasa (%) Dureza (kg) Elasticidad (mm) Cohesividad

1 0 8 4,50(1,15) 6,50(0,03) 0,24(0,02) 2 6 8 4,99(0,36) 7,30(0,03) 0,28(0,01)

3 12 8 4,97(0,98) 7,50(0,01) 0,25(0,02) 4 0 10 4,62(0,85) 7,03(0,02) 0,25(0,02) 5 6 10 5,20(1,34) 7,00(0,01) 0,25(0,02) 6 12 10 5,13(0,80) 6,80(0,01) 0,29(0,01)

7 0 12 5,43(0,68) 7,35(0,01) 0,28(0,03) 8 6 12 5,85(0,83) 7,10(0,01) 0,25(0,01) 9 12 12 5,81(0,67) 7,90(0,08) 0,24(0,02)

() Desviación Estándar

Estos resultados son similares a los descritos por diversos autores. García y col., (2006), en

un estudio realizado con salchichas con altos (39%) y bajos porcentajes en grasa (15%) y la

adición de 7,5% de inulina, observaron que en salchichas bajas en grasa cuando se adiciona

la inulina en forma de polvo ésta tiende a endurecer el producto; por lo que los autores

concluyen que la grasa enmascara el efecto endurecedor de la inulina en polvo a esa

concentración, mientras que los resultados que obtuvieron en la elasticidad fueron menores

que la del control (39% de grasa). Cuando añadieron la inulina en los mismos niveles pero en

forma de gel, no se modificó la elasticidad pero la cohesividad y dureza mostraron cambios,

observando una menor dureza y cohesividad con respecto a su control. Los autores señalan

que al parecer, la inulina en forma de gel transfiere su característica cremosa al embutido

tipo salchicha volviéndolo más suave, alcanzando valores similares de dureza en relación a

la salchicha convencional del estudio (39% de grasa).

Nowak y col., (2007) en un estudio con salchichas con bajo contenido de grasa elaborada

con inulina en forma de gel como sustituo de grasa (3 a 12%), donde a medida que fueron

disminuyendo la grasa fueron incrementando la inulina, manteniendo constante el contenido

de carne (55%), observaron que con el incremento de inulina las salchichas mostraron una

vaga tendecia a ser más duras. Pudiera ser que las diferencias en dureza principalmente

corresponde a la reducción del contenido de grasa en las salchichas (de 24% de grasa en el


control a aproximadamente 8,5% de grasa en las salchichas con 12% de inulina) más que

con la adición de inulina. Lo cual concuerda con los resultados de otros investigadores (Mittal

y Barbut, 1994; Mendoza y col., 2001; Selgas y col., 2005). No obstante Cáceres y col.,

(2004) obtuvieron salchichas reducidas en grasa más suaves, donde concentraciones por

encima del 10% de inulina tienen un efecto ablandador significativo, esta discrepancia puede

deberse a las diferencias en el diseño experimental y la composición de la inulina, ya que las

propiedades de la misma depende del grado de polimerización.

Figura 3. Superficie de respuesta para la dureza instrumental de las salchichas

elaboradas con inulina

Existen trabajos con adición de otros tipos de fibra en salchichas bajas en grasa (Mansour y

Khalil, 1999; Grigelmo, 1999; Shand, 2000). En estos estudios los autores describen una

disminución en la dureza al incorporar la fibra como una solución acuosa.

Con respecto a la influencia de la grasa y el agua, se conoce que la dureza aumenta al

disminuir la grasa, siempre que se incremente el contenido de proteína (Ahmed y col., 1990),

pero en las pastas cárnicas elaboradas con poca grasa (6 a 12 %) y grandes cantidades de

agua, ésta última impide que ocurra un incremento significativo de la dureza o al menos evita en

algo dicho incremento. En este experimento, en general se aprecia un incremento en los

valores de dureza a medida que aumenta el contenido inulina, (Tabla 11), lo cual puede

deberse a las propiedades funcionales de la inulina y de el almidón de papa que ayuda a

retener el agua añadida (Ahmed y col., 1990; Matulis y Mcketih, 1995; Mendoza y col., 2001;

Selgas y col., 2005; Nowak y col., 2007).


La eslasticidad no se vió afectada por los porcentajes de inulina y grasa . Estos resultados

concuerdan a los encontrados por Selgas y col., (2005) y García y col., (2006), quienes

trabajaron en mortadela reducida en grasa con adición de inulina en concentraciones del 2,5

al 7,5% donde obtuvieron valores de elasticidad muy similares con respecto al control en

todos los casos.

Aunque la textura sensorial

resultó significativa (p<0,05) en

el análisis de varianza, es

importante señalar que al

analizar los datos obtenidos de

la evaluación sensorial se

aprecia que no hay gran

variabilidad en los mismos por

lo que a efectos de

investigación se considera que

esta variable respuesta no es

significativa (Fig. 4).

Figura 4. Superficie de respuesta para la textura sensorial de las salchichas elaboradas

con adición de inulina.

Con relación al efecto de la inulina y la grasa sobre las puntuaciones otorgadas a la textura, la

literatura informa diferentes resultados. Mendoza y col., (2001); García y col., (2006) y Hadorn y

col., (2008) describieron resultados similares a los obtenidos en este experimento, donde los

catadores no fueron capaces de detectar los cambios que introdujeron los porcentajes de este

aditivo, mientras que otros autores refieren que con cantidades de inulina por encima de 7,5%,

los productos recibieron menores calificaciones por los panelistas (Nowak y col., 2007; Selgas y

col., 2005).

De la evaluación sensorial los parámetros aspecto, sabor y color, recibieron calificaciones entre

5,0 y 6, es decir de "Bueno" a "Muy Bueno” (Fig. 5), lo que significa que estos atributos no se


afectaron con la relación inulina-grasa estudiada. A pesar que el atributo jugosidad no resultó

significativo se observa que las variantes con inulina obtuvieron una puntuación mayor que

las muestras sin inulina, este resultado era de esperarse pues la inulina por sus

características mejora la jugosidad y la sensación bucal de los productos (Jánváry,2007). Las

calificaciones de la jugosidad oscilaron entre 3,38 y 4,5, teniendo en cuenta que se considera

óptimo la calificación de 4, se puede decir que se obtuvieron productos jugosos lo cual

significa que estos atributos no se afectaron con la adición de inulina, lo que pone de

manifiesto la capacidad que tienen estos aditivos de retener la humedad y los jugos de la

carne y actuar como estabilizadores contribuyendo a la apariencia, palatabilidad y la textura del

producto final (Matulis y Mckeith, 1995; Madrigal, 2007, Jánváry, 2007).

Figura 5. Resultados de los atributos sensoriales

Se destaca que las salchichas con inulina tuvieron un brillo que fue evaluado favorablemente

por los panelistas en el parámetro color, no siempre observado en otros tipos de sustitutos de

grasa. Este resultado en el color es semejante al reportado por Villalobos y col., (2010) quien

elaboró salchichas bajas en grasa con incorporación de dos tipos de fibras inulina y

oligofructosa al 15% y 30%, donde se observó un mejor resultado en cuanto al color en la

salchicha con inulina por obtener valores muy parecidos frente al control (con alto porcentaje

de grasa). Resultados similares fueron reportados por Flaczyk y col., (2009) quienes

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9VARIANTES

ASPECTO

TEXTURA

SABOR

COLOR

JUGOSIDAD


estudiaron la influencia de la inulina como sustituto de grasa en bolas de carne de cerdo,

donde no se evidenciaron diferencias significtivas en cuanto al color, consistencia, jugosidad,

aroma y sabor evaluados sensorialmente frente a un producto control con alto contenido de

grasa. Otro trabajo realizado por Mendoza y col., (2001) donde se incorporó inulina a

diferentes concentraciones 7,5, 12, 12,5 y 14%, en salchichas fermentadas reducidas en

grasa se describe el mismo efecto, en el sabor con calificaciones favorables y sin variabilidad

significativa con excepción de la muestra con adición de 6% de inulina en forma de gel que

obtuvo una calificación menor. Con estos resultados se confirma lo descrito por Jánváry

(2007) que dice que la inulina tiene sabor neutro y no tiene impacto sobre las propiedades

sensoriales. Esto concuerda con los resultados obetnidos en este trabajo pues los jueces no

detectaron diferencias en cuanto al sabor, color y aspecto entre las diferentes variables.

3.2. Experimento N° 2. Formulaciones de salchichas con diferente contenido de grasa y el empleo de harina de quinua y carragenato. La Tabla 12. muestra los contenidos de humedad, grasa, ceniza, proteína, almidón y fibra,

así como el valor del pH de la harina de quinua analizada. El valor de humedad es típico para

estos productos (< 14 %). Los valores de proteína, grasa y ceniza están en el entorno de lo

obtenido para otras harinas de quinua (Jacobsen y Sherwood, 2002) y como se puede

apreciar su contenido de proteína es más alto que el de la harina de trigo (10,10%) y la de

plátano (2,31%) (Guerra y col., 2011). En la harina de plátano el contenido de carbohidratos

es alto en los cuales predominan los almidones (aprox. 63 a 74 %) siendo mayor que los de

la harina de quinua (57,4%). Los valores de pH son similares a los de la harina de trigo (6,30)

y ligeramente ácido para la harina de plátano (5,25).

Tabla 12. Composición físico-química de Harina de quinua

Materia prima Humedad (%)

Proteína (%)

Cenizas (%)

Almidón (%)

Fibra (%) pH

Harina de quinua 9,52(0,02) 11,47(0,85) 2,15(0,03) 57,40(1,56) 6,24(2,65) 6,1


El valor de la capacidad de retención de agua (CRA) de la harina de quinua (Tabla 13) indica

que la muestra seca es capaz de retener 2,5 más agua que la harina de trigo, sin embargo al

compararla con la harina de plátano, el valor de la CRA indica que la muestra seca es capaz


de retener 3 veces más agua que la harina de trigo. La capacidad de retención de aceite

(CRG) también es mayor comparada con las harinas de trigo y de plátano. La temperatura de

gelatinización obtenida en el análisis fue de 57,1°C lo que concuerda con lo señalado por la

literatura que reporta que el almidón de la quinua gelatiniza a una temperatura de 55 a 65°C

(Romo y col., 2006). La baja temperatura de gelatinización del almidón en la quinua favorece

su empleo en alimentos que se someten a tratamientos térmicos poco rigurosos, ya que

pueden alcanzar una completa gelatinización y mayor funcionalidad. En productos cárnicos,

por ejemplo, está por debajo de la temperatura final de cocción de 68 a 72°C.

Tabla 13. Propiedades funcionales de la harina de quinua

Productos CRA (g/g de muestra) CRG (g/g de muestra) Harina de quinua 1,46(0,05) 0,41(0,05)

Harina de trigo 0,627 0,384

Harina de plátano 2,18 0,442

CRA: Capacidad de retención de agua, CRG: Capacidad de retención de aceite


Los resultados de los análisis de composición química y pH de las variantes con harina de

quinua y carragenato se reflejan en la Tabla 14. El contenido de humedad varió desde 62,09

hasta 74,10%, la grasa desde 8,1 hasta 12,2%, y la proteína desde 10,87 hasta 13,42%. Las

variaciones en el porcentaje de proteínas están dadas por la utilización de harina de quinua,

teniendo en cuenta que se ha fijado el nivel de proteína cárnica para todas las variantes y

que la disminución del contenido de grasa se ha realizado a costa de aumentar la cantidad

de agua añadida.

Como se puede observar los valores de proteína son mayores a medida que aumenta la

concentración de harina de quinua, tal como se esperaba, pues la quinua contiene un alto

contenido de proteínas. Estos resultados concuerdan con los trabajos reportados por

Verdesoto (2005) y Salinas (2010).

El contenido de grasa de cada una de las variantes corresponde al fijado en el diseño

experimental. Los valores de cloruro y nitrito se encuentran dentro de lo establecido para

este tipo de producto.


Tabla 14. Composición de las salchichas con harina de quinua

Variantes Harina quinua (%)

Grasa (%)

Humedad (%)

Grasa (%)

Proteína (%)

Cloruro (%)

Nitrito (ppm) pH

1 0 8 74,10

(0,32)

8,50

(2,32)

10,87

(1,92)

1,50

(0,05)

92,34

(0,14) 6,1

2 5 8 69,98

(0,28)

8,10

(1,3)

12,28

(1,85)

2,00

(0,02) 74,18

(0,11) 6,3

3 10 8 67,68

(0,11) 8,62

(2,52)

13,42

(0,98)

1,83

(0,02) 83,45

(0,07) 6,2

4 0 10 72,56

(0,33)

10,40

(2,03)

10,89

(1,23)

1,97

(0,01) 85,93

(0,20) 6,1

5 5 10 68,44

(0,04) 10,78

(1,57)

12,00

(0,89)

1,98

(0,02) 95,14

(0,06) 6,0

6 10 10 65,89

(0,35) 11,26

(3,26)

12,98

(0,76)

2,03

(0,04) 82,10

(0,02) 6,3

7 0 12 71,04

(0,01)

11,89

(1,49)

10,95

(1,39)

1,94

(0,1)

90,38

(0,15) 6,0

8 5 12 67,12

(0,06) 11,40

(2,28)

12,13

(0,79)

2,05

(0,09) 87,91

(0,07) 6,1

9 10 12 62,09

(0,13)

12,20

(3,26)

13,15

(2,16)

1,89

(0,02)

89,20

(0,42) 6,1


Los resultados microbiológicos, como se puede observar en la figura 6 no presentan diferencias

señalables. Los conteos de mesófilos y psicrófilos son bajos, manteniendo los niveles

adecuados para este tipo de producto; en el caso de las Enterobacterias los conteos dieron

resultados negativos, lo que está en correspondencia con el tratamiento térmico recibido.


Figura 6. Calidad microbiológica de las pastas cárnicas (log10 u.f.c/g)*.

Del análisis de regresión, los modelos que resultaron significativos con probabilidades del 5 %,

fueron lineal para la dureza instrumental y cuadráticos para la elasticidad, textura sensorial,

sabor y jugosidad. El resto de las variables respuesta, cohesividad y atributos sensoriales

(aspecto, y color) fueron no significativas (Tabla 15). Observándose una interacción entre la

grasa y la harina de quinua.

Los valores de R2 fueron adecuados (superiores a 0,8 en todos los casos significativos, lo

cual indica que el modelo responde por el 80 a 95 % de la variabilidad) ya que están en el

rango considerado como bueno (Joglekar, 1987). En todos los casos la prueba de falta de

ajuste de los modelos resultó no significativa. En el análisis de los residuos no se encontraron

observaciones atípicas y los residuos estandarizados siguieron una distribución normal

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Log

10 (u

.f.c/

g)

VARIANTES

Conteo de mesófilos

Conteo de psicrófilos


Tabla 15. Resultados del análisis de varianza para evaluar los modelos de las variables respuesta analizadas.

Las expresiones matemáticas codificadas para las variables significativas son las siguientes:

Dureza = 6,69 + 2,39 X1 + 0,90 X2 (III)

Elasticidad = 7,76 + 0,84 X1+ 0,44 X2 + 0,34 X1X (IV)

Textura = 5,50 – 0,52 X1 + 0,09X2 – 0,04 X1X2 – 0,38 X12 – 0,14 X2 2 (V)

Sabor = 5,63 – 0,19 X1 – 0,023 X2 + 0,11 X1X2+ 0,17 X12 – 0,092 X2 2 (VI)

Jugosidad = 2,44 – 0,88 X1 – 0,16 X2 – 0,33 X1X2 – 0,18 X12 + 0,56 X2 2 (VII)

Como puede apreciarse en la expresión matemática (III), el contenido de harina de quinua

(X1) y de grasa (X2), son significativos, teniendo una influencia directa sobre este parámetro;

al aumentar la harina de quinua y la grasa se produce un aumento en la dureza (Fig. 7),

observándose una influencia más marcada con la harina de quinua.

Variable respuesta

Modelo F R2 Significación

Dureza Lineal 38,45 0,8849 Significativo Cuadrático 2,88 0,9370 NS

Elasticidad Lineal 27,01 0,8438 NS Cuadrático 7,63 0,9154 Significativo

Aspecto Lineal 1,18 0,1904 NS Cuadrático 0,39 0,3734 NS

Textura Lineal 9,38 0,6522 NS Cuadrático 11,24 0,9181 Significativo

Sabor Lineal 6,61 0,5694 NS Cuadrático 7,31 0,8969 Significativo

Color Lineal 0,39 0,0729 NS Cuadrático 0,87 0,2617 NS

Jugosidad Lineal 14,8 0,7475 NS Cuadrático 9,75 0,9511 Significativo


Figura 7. Superficie de respuesta para la dureza instrumental de las salchichas elaboradas con harina de quinua

Los valores de la dureza oscilaron entre 4,18 kg y 10,03 kg (Tabla 16). Al comparar las

formulaciones con distintos contenidos de grasa (8, 10 y 12%), se observó que los menores

valores de dureza los presentan las variantes 1 (4,18 kg), 4 (4,74 kg) y 7 (5,07 kg), este

comportamiento puede deberse en parte a la cantidad de agua adicionada, por el tipo de

carragenato empleado y porcentaje de sal utilizado en las formulaciones (2 %), ya que por su

composición y la fuerza de gel reportada por el proveedor de 750 g/cm2, puede deberse a que

estamos en presencia de una mezcla de carragenato kappa, el cual se afecta por la

concentración de sal (Rasmunsen, 1972; Pedersen, 1977; Glicksman, 1983, Guerra y col.,

1990). Estos resultados no coinciden totalmente con lo reportado en la literatura, ya que según

el tipo de carragenato (kappa, iota o lambda), aumenta o disminuye directamente la dureza en

las salchichas con bajo contenido en grasa. Matulis y col (1995) investigaron los efectos de la

adición de carragenato (0,2 a 0,4%) a las salchichas de bajo contenido en grasa (12 a 18%) y

diferentes contenidos de sal (1,3 a 2,0%), encontrando que el carragenato tuvo poco efecto

sobre la dureza con el incremento de la sal, el carragenato aumentó la dureza en

concentraciones bajas de sal por debajo del 1,7% y redujo la jugosidad en concentraciones


de grasa por encima del 15%. Foegeding y Ramsey (1986) hallaron que las características

de textura de las salchichas de poca grasa (10%) y alta humedad, elaboradas con iota-

carragenato, no resultaron diferentes a la salchicha control con poca grasa y alta humedad

pero en ambas formulaciones se utilizó 2,35% de sal. Los carragenatos pueden retener el

exceso de agua en presencia de poca sal.

Tabla 16. Resultados de los parámetros texturales de perfil textura de las salchichas con harina de quinua y carragenato

Variantes Quinua (%) Grasa (%) Dureza (kg) Elasticidad (mm) Cohesividad

1 0 8 4,18(0,47) 7,00(0,76) 0,29(0,01)

2 5 8 5,37(0,43) 6,90(0,33) 0,27(0,01)

3 10 8 8,96(0,45) 8,05(0,60) 0,30(0,01)

4 0 10 4,74(0,60) 7,03(0,62) 0,28(0,02)

5 5 10 6,05(1,56) 7,80(0,29) 0,30(0,02)

6 10 10 9,36(1,11) 8,63(0,38) 0,29(0,01)

7 0 12 5,07(0,96) 6,8(1,16) 0,32(0,26)

8 5 12 8,83(1,52) 8,6(1,20) 0,32(0,02)

9 10 12 10,03(1,90) 9,21(0,83) 0,30(0,08)


Algunas de las variantes poseen valores altos de dureza que caen fuera del rango de las

restricciones impuestas (5 a 8 kg). Estos valores a pesar de estar fuera de las restricciones

prefijadas, son muy similares a los encontrados por Martín y col. (1992; 1996) en productos

similares con carne de cerdo y oca.

Al igual que la harina de trigo, las harinas procedentes del algodón, avena, soya y quinua han

sido empleadas en los productos cárnicos emulsificados y conformados, sin embargo, no se

han encontrado en la literatura trabajos que estudien la incorporación de la harina de quinua en

productos cárnicos reducidos en grasa tipo salchicha. Por lo general la harina de quinua se ha

utilizado como extensor en productos cárnicos embutidos (Maldonado, 2010; Verdesoto, 2005),

en productos conformados tipo Nuggets (Arteaga y Martínez., 2001) y en productos

emulsificados tipo salchicha y mortadela sustituyendo la harina de trigo por harina de quinua

(Guerra y col., 1994 y Salinas, 2010).

Con respecto a las variantes que contienen harina de quinua se observa que al aumentar los

porcentajes de grasa y harina de quinua se produce un incremento de la dureza. Las


salchichas que tienen valores de dureza por encima de 9 kg, corresponden a

concentraciones de harina de quinua de 10 % y de grasa entre 10 y 12 % (variantes 6 y 9

respectivamente).

Dentro de las variantes estudiadas, los valores de dureza superiores se encontraron en las

salchichas con 10% de harina de quinua, esto se debe en gran medida a las propiedades

funcionales que posee esta harina, las cuales ayudan a retener el agua añadida y a la

estabilidad de la emulsión. Los valores obtenidos en este trabajo son similares a los

encontrados en productos emulsionados tradicionales como embutidos con carne de res y

cerdo (Santos y col., 1992), salchichas elaboradas con carne de cerdo y oca (Martín y col.,

1992, 1996), con carne de cerdo y proteínas aisladas de soya y carragenato (Guerra, 1998),

los cuales reportaron valores de dureza de 9,26 kg y 8,3 kg respectivamente. Estos

resultados también son comparables con los obetenidos por Guerra y col. (1994), en

productos cárnicos emulsificados con carne de cerdo tipo salchicha sustituyendo 12 % de

harina de trigo por harina de quinua, que reportaron valores de dureza de 8,9 kg.

La ecuación (IV) correspondiente a la variable

respuesta elasticidad, demuestra que tanto la

harina de quinua como la grasa influyen en

este parámetro, siendo mayor la influencia de

la harina de quinua, en donde a medida que

aumenta su concentración se obtienen

valores más altos de elasticidad (Fig. 8).

Los valores de respuesta de la elasticidad

para las variantes elaboradas (Tabla 16),

oscilaron desde 6,8 mm (variante 7) hasta

9,21 mm (variante 9). Los resultados

obtenidos son muy similares a los

encontrados por Martín y col., 1996.

Figura 8. Superficie de respuesta para la elasticidad instrumental de las salchichas

elaboradas con harina de quinua.


La cohesividad de las variantes, se corresponde con los productos análogos elaborados con

carne de diferentes especies (Barbut y Mittal, 1992; Martín y col., 1996).

La textura sensorial (ecuación V), se aprecia que el contenido de harina de quinua (X1) y la

grasa (X2) tienen un efecto significativo, donde a medida que se incrementa el contenido de

harina de quinua (X1) y se reduce el contenido de grasa (X2) disminuye la textura evaluada

sensorialmente (Fig. 9).

Se puede observar que los jueces evaluaron como “Buena” casi la totalidad de las variantes

excepto la variante 6 (que contiene 10 % de harina de quinua y 10 % de grasa) que la

evaluaron de regular, lo cual puede atribuirse a que las variaciones de dureza detectadas

respecto a su patrón mental no son importantes como para devaluar el atributo.

Figura 9. Superficie de respuesta textura sensorial de las salchichas elaboradas con

harina de quinua.

Otra variable respuesta significativa es el sabor (ecuación VI), la cual obedece a un modelo

cuadrático (Tabla 15), que predice que a medida que aumentan la proporción de harina de

quinua y la grasa, en el producto disminuye la puntuación observándose una mayor

influencia de la quinua (Fig. 10). No obstante los jueces evaluaron favorablemento a todas


las variantes con califcaciones que oscilan de 5 a 6 de "Bueno" a "Muy Bueno", lo que indica

que los niveles de inclusión de harina de quinua utilizados en este trabajo resultan

aceptables en cuanto al sabor, demostrando así que la harina de quinua utilizada tuvo un

proceso de saponificación adecuado.

Figura 10. Superficie respuesta para el sabor de salchichas elaboradas con harina de quinua

En cuanto a la jugosidad el modelo obtenido (ecuación VII), que relaciona la jugosidad con

las variables independientes, muestra la influencia que tiene la harina de quinua (X1) y la

grasa (X2) sobre este parámetro, a medida que la concentración de éstas aumentan,

disminuye significativamente la jugosidad (Fig. 11), los jueces perciben salchichas más secas

(Fig. 12), observándose una influencia más marcada con la harina de quinua. Las

puntuaciones oscilaron de 1 a 4, correspondiente a “Extremadamente seca” y “Óptima”. Los

valores más bajos corresponden a las variantes 3 (2,31), 6 (1,67) y 9 (1,30), que contienen

los mayores porcentajes de harina de quinua (10%). Este resultado indica que el 10 % de

harina de quinua afecta sensiblemente las características organolépticas de las salchichas.


Figura 11. Superficie de respuesta para la jugosidad de las salchichas elaboradas con

harina de quinua.

Esto se puede explicar debido a que la quinua tiene una alta capacidad de retención de

agua lo que incide en la obtención de salchichas menos jugosas. Estos resultados fueron

similares a los reportados por Verdesoto (2005) y contradictorios a los obtenidos por Salinas

(2010) en su estudio, reemplazando la harina de trigo por 4% de quinua en productos

cárnicos emulsificados; los jueces reportaron un incremento de la firmeza a medida que

aumenta la concentración de quinua pero igualmente jugosos.

Las variables evaluadas sensorialmente color y aspecto no resultaron significativas, esto

puede deberse a que en la formulación del producto se incluyó una solución de colorante rojo

Ponceau 4R, lo que hace que el color sea muy similar en todas las muestras. Ambos

parámetros obtuvieron califiaciones de 5 a 5,5 que corresponde “Buena” a "Muy Buena”.


Figura 12. Resultados de la evaluación sensoriales de las salchichas con harina de

quinua.

3.3. Resultados de la caracterización del envase. El material de la tripa está compuesto por poliamida 6, el peso base y espesor fue de 46,23

(0,69) g/m2 y 44,90 (2,43) mµ. La fuerza de tensión y la elongación fue de 70,67 (4,76) N/15

mm y 49,45 (4,80) % respectivamente. Estos resultados concuerdan con lo reportado por el

proveedor de las tripas (Kalle, 2010) y resistieron la presión de embutido de la salchicha. La

permeabilidad al vapor de agua de la tripa fue de 13,15 (0,36) g/m2día, acorde con lo

reportado por el fabricante de acuerdo a su espesor y se encuentra dentro de los valores

reportados en la literatura para tripas impermeables (Theller, 1998). En la Tabla 17 se reporta el resultado obtenido de la medición del espesor del material

complejo de ambas caras de la bolsa y sus respectivas capas, así como la identificación de

los polímeros que la componen.

Tabla 17. Espesor (µm) del material de envase de las dos caras de la bolsa y las capas que lo componen. Valores medios

Material Material complejo Capa externa (PET) Capa interna (PEBD) Cara superior 89,0 (0,8) 22,8 (0,4) 66,2 (0,6) Cara inferior 88,8 (0,8) 22,4 (0,5) 66,4 (0,5)

PET = Polietileno tereftalato (Poliéster); PEBD = Polietileno de baja densidad1


0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9VARIANTES

ASPECTO

TEXTURA

SABOR

COLOR

JUGOSIDAD


Como puede observarse de la Tabla 17, el material complejo de la cara inferior de la bolsa no

presenta diferencias apreciables con el de la cara superior en cuanto al espesor y la

composición de sus capas (externa poliéster e interna polietileno de baja densidad), por lo

que puede afirmarse que ambas caras de la bolsa están compuestas por el mismo material

complejo. No se tuvo en consideración la capa de tinta de la impresión por ser mínima el

área impresa. De la misma Tabla se aprecia que la capa de polietileno es más gruesa que la

de poliéster, esto es debido a que la función fundamental de la capa de polietileno es la de

garantizar un buen cierre térmico y a mayor grosor la fuerza del cierre es mayor, mientras

que la función de la capa externa de poliéster es de barrera, para lo cual este polímero reúne

las condiciones óptimas para la tecnología de envasado empleada (Freund, 1999)

En la Tabla 18 se muestra la permeabilidad al vapor de agua de las dos películas complejas

PET/PEBD correspondientes a la cara superior e inferior de la bolsa. Los valores obtenidos

de permeabilidad al vapor de agua para este material complejo concuerdan con lo reportado

en la literatura para los espesores de película evaluados (Anon, 1990).

Tabla 18. Permeabilidad al vapor de agua de las películas complejas de la cara superior e inferior de la bolsa. Valores medios

Material complejo Espesor (µm) Permeabilidad al vapor de agua (g/m2día) a 23 ºC y 85 % HR

Cara superior 89,0 (0,8) 1,89 (0,06)

Cara inferior 88,8 (0,8) 2,01 (0,07)


En la Tabla 19 se reportan los resultados de resistencia al sellado térmico de los diferentes

cierres de la bolsa. En el caso de los cierres confeccionados por el fabricante de las bolsas

encontramos que ninguno de ellos se despegó o partió al aplicársele tensión. En los 5

ensayos realizados a cada uno de estos cierres la probeta elongó hasta una fuerza de 16 N,

partiendo la película por una zona fuera del área de sellado después de haber elongado más

de 25 mm., lo que indica la alta resistencia al sellado de estos cierres. Con relación al sellado

superior realizado mediante la máquina de laboratorio, el valor obtenido concuerda con lo

reportado en la literatura para este tipo y composición de material complejo y dicho valor se

encuentra dentro de los establecidos en la literatura para garantizar la hermeticidad requerida


en el envasado al vacío para este tipo de bolsa flexible y contenido de producto (Styles, 1990

y Urs, 1994).

Tabla 19. Resistencia al sellado de las bolsas de poliéster polietileno de baja densidad

Resistencia al sellado

(N/15mm)

Sellado superior Sellado Inferior

Sellado lateral derecho

Sellado lateral izquierdo

15,1 (0,7) No partió ni despegó

No partió ni despegó

No partió ni despegó

N=10, Valores entre paréntesis= desviación típica

3.4. Resultados de selección de las mejores variantes. En la Fig. 13 se presenta la superficie de respuesta óptima que cumple con las restricciones

impuestas en la Tabla 7 para las variantes del experimento 1.

Del análisis de las combinaciones posibles de las variantes estudiadas con las que se

obtienen las fórmulas de óptima calidad y los resultados de la evaluación sensorial, se

recomienda utilizar como fórmula económica y de buena calidad la que contiene: 6,67% de

inulina y 8,73% de grasa.

Figura 13. Superficie de respuesta óptima de salchichas con inulina y almidón de papa

La superficie de respuesta óptima correspondiente al experimento 2, donde se evaluó la

interacción harina de quinua/grasa en salchichas se muestra en la Fig. 14; tal como puede

apreciarse en concentraciones de 10% de grasa no hay ninguna variante que cumpla con las


restricciones impuestas, por lo que se seleccionó como mejor variante la correspondiente a:

quinua (5%) y grasa (8%) ya que cumple con las restricciones impuestas y tiene un bajo

contenido de grasa.

Figura 14. Superficie de respuesta óptima de salchichas con harina de quinua y carragenato

3.5. Resultados de la durabilidad de las salchichas seleccionadas.

Los productos recién elaborados presentaron una composición química acorde con los

índices que se prescriben para el mismo (Tabla 20) y se consideraron aptos para realizar las

pruebas de durabilidad.

Tabla 20. Composición, nitritos pH y aw al inicio del almacenamiento en refrigeración

Variantes Humedad (%) Grasa (%) Proteína (%) Nitritos (ppm) pH aw

6,67% I-8,73%G 63,52 10,20 11,78 88,39 6,2 0,979

5% HQ-8%G 66,98 11,53 12,00 94,67 6,1 0,977

I: inulina, G:grasa; HQ:harina de quinua

Como se puede observar en la Fig. 15, en las 4 variantes estudiadas hay una disminución del

pH, pero mucho más marcado en las muestras refrigeradas, mientras que en las salchichas

repasteurizada-refrigerada es menos marcado. En el caso de las variantes respasteurizada–


refrigerada se tiene un nuevo obstáculo, que tiene efecto sobre la flora contaminante que

pudo haber quedado luego del empacado al vacío de las variantes.

Figura 15. Resultados medios de la variación del pH de las variantes durante el estudio de conservación

La disminución de pH observada puede explicarse en parte por el incremento en los conteos

microbianos (Fig.15). Además, conforme el pH disminuye, se ven afectadas las

características organolépticas del producto (olor, sabor y aroma) influyendo directamente en

la aceptación del mismo y por lo tanto en la vida útil, ya que la evaluación sensorial es el

criterio de rechazo elegido por ser este el parámetro utilizado por los consumidores.

La calidad microbiológica de los productos al inicio del almacenamiento fue excelente (Tabla

21), cumpliendo con las exigencias de la Norma de Contaminantes Microbiológicos del

Sistema de Normas Sanitarias de Alimentos. El conteo de aerobios mesófilos totales fue del

orden de 101; el de psicrófilos algo más elevado, es lógico suponer esta diferencia entre los

conteos pues se trata de un producto refrigerado. El conteo de enterobacterias fue negativo,

lo que significa que los productos recibieron un adecuado tratamiento térmico y fueron

elaborados con buenas prácticas de higiene, por lo que están aptos para los estudios de

durabilidad.


Tabla 21 Calidad microbiológica (log. U.f.c./g) de los embutidos tipo salchicha al inicio del almacenamiento en refrigeración Muestras de Salchicha Conteo de aerobios mesófilos Conteo de psicrófilos Con inulina 1,48±0,008 2,70±0,007

Con harina de quinua 1,95±0,003 2,90±0,004

Fig. 16. Resultados medios de los conteos de aerobios mesófilos durante el estudio de durabilidad (Log 10 UFC/g)

Como se puede observar en la figura 16 los conteos de aerobios mesófilos aumentan

significativamente conforme el tiempo en el caso de las cuatro variantes, sin embargo este

comportamiento es más marcado en las variantes que sólo recibieron el tratamiento de

empaque al vacío mientras que en las repasteurizadas, el crecimiento de microorganismos

alcanza la fase aceleración en un intervalo mayor de tiempo, lo que podría deberse al efecto

combinado de los 2 obstáculos que deben vencer los microorganismos presentes para

mantener su homeostasis. Se observa, además, que en las variantes que sólo están

empacadas al vacío, en menos de 40 días los conteos de aerobios mesófilos se encuentran

en 4 unidades logarítmicas, valor límite que se permite para este tipo de productos (ICMSF,

1986; NC 585: 2011). En el caso de las variantes que se someten a los 2 tratamientos:

empaque al vacío y repasteurización, después de los 130 días, los valores de aerobios

mesófilos están en el límite establecido. Esto, por sí solo, habla de que al someter a los


microorganismos a mayor cantidad de obstáculos, la energía que necesitan para mantener

su homeostasis se incrementa y por esta razón es más difícil su sobrevivencia.

Se produce un incremento de las bacterias productoras de ácido (Fig. 17), que se encuentran

desde el inicio en las 4 variantes, pero su incremento es más marcado en aquellas que sólo

se someten al tratamiento de empaque al vacío. Herrera y col. (1999) informan que la

microbiota presente en los productos cárnicos envasados al vacío es muy variada, está

compuesta por bacterias Gram (+) en su mayoría, pero también pueden encontrarse algunas

bacterias Gram (-). Estos cambios en la microbiota están relacionados con factores

extrínsecos e intrínsecos. La influencia de estos factores conduce a la obtención de un

producto más o menos perecedero y más o menos inocuo. Estos resultados concuerdan con

los obtenidos en este estudio. Como se puede ver en la Fig. 17 la tendencia de los conteos

de las bacterias productoras de ácido durante el almacenamiento es ir en aumento entre los

35 y los 40 días, dato que coincide con la fecha del rechazo de las variantes empacadas al

vacío; los conteos de este grupo microbiano estaban por encima de 4 unidades log. Estos

microorganismos tienen un lento crecimiento, por lo cual son capaces de desarrollarse en

productos envasados al vacío donde otras bacterias de más rápido crecimiento no se

desarrollan debido al ambiente microaerofílico.

Figura. 17 Resultados medios de los conteos de bacterias productoras de ácido durante el estudio de conservación (Log 10 UFC/g)


Al utilizar la medida de control de repasteurización de las variantes, el incremento en el

tiempo de las bacterias productoras de ácido se hace más paulatino y se extiende la

durabilidad de los productos, sin embargo, entre los 125 y 130 días, los recuentos de estos

microorganismos indicadores están por encima de 4 unidades log.

Shumaker y Feirtag, (1997) observaron que el deterioro de los productos empacados al vacío

ocurría por la presencia de bacterias productoras de ácido, que se eliminan durante el

tratamiento térmico que se administra al producto, sin embargo se produce una

recontaminación posterior a la cocción. Estos autores aislaron e identificaron 38 especies de

lactobacilos procedentes del producto crudo, del medio ambiente de la planta y del agua de

enfriamiento de los productos, concluyendo que las principales fuentes de contaminación del

producto son el ambiente del área de envasado y el agua de enfriamiento.

Varios autores señalan que este exudado lechoso se debe al crecimiento de bacterias ácido

lácticas (Andersen, 1990; Carrascosa, y col., 1996; Papadima y Bloukas, 1999). También

explican que altas poblaciones de bacterias acido-lácticas inhiben el crecimiento de bacterias

del deterioro y patógenos, especialmente el Staphylococcus aureus (Andersen, 1989,

Papadima y Bloukas, 1999); otros dicen que el crecimiento de las Gram (-), producen ácidos

orgánicos y varios productos metabólicos antibacterianos (Andersen, 1989; Papadima y

Bloukas, 1999). También se encontró en embutidos escaldados envasados al vacío que el

conteo total de microorganismos aerobios era de 8,05 a 8,69 log. u.f.c./g a los 30 días

(conservados a 2±1 °C), pero el conteo de bacterias ácido lácticas en esas mismas muestras

fue de 6,81 a 7,65 log. u.f.c/g (Carrascosa, y col., 1996).

Con relación al resto de los indicadores microbianos determinados, en el caso de las

levaduras y microorganismos psicrófilos, los conteos durante todo el estudio de durabilidad

se mantuvieron en 1 unidad logarítmica, mientras que no se encontró presencia de

coliformes, coliformes fecales, hongos y Staphylococcus coagulasa positivos, lo que avala la

calidad sanitaria de los productos. Además, en ninguno de los productos se encontró

presencia de Salmonella.

La seguridad y calidad de este producto almacenado en estas condiciones dependerá

fundamentalmente de las características iniciales del producto tales como su composición,

sus propiedades organolépticas y sobre todo la calidad microbiológica de las materias


primas. Éstas están asociadas, además, con las operaciones de envasado, cuyo éxito está

en función de las propiedades del material de envase, la eficiencia en conseguir el vacío

deseado y la integridad del envase así como de las condiciones y del control de la

temperatura de almacenamiento y distribución de los productos y particularmente la higiene

en todas las etapas del proceso productivo.

En las salchichas repasteurizadas y envasadas al vacío con inulina, la vía principal de rechazo

fue por cambios en el sabor. Los jueces referían sabores atípico o débil. En el caso de las

salchichas con quinua se presentó un exudado lechoso y los jueces calificaron el sabor de las

mismas como ácidas.

Los parámetros texturales se muestran en la Tabla 22; el tratamiento de repasterurización dio

lugar a productos más duros, (p>0,05) para ambas formulaciones; esto puede estar dado por el

incremento de la dureza del gel proteico que aumenta a medida que se apliquen tratamientos

térmicos más prolongados. No se apreciaron diferencias significativas en los valores de

elasticidad y cohesividad (p<0,05), estos parámetros no se vieron afectados por el tratamiento

de repasteurización aplicado. En general los parámetros de textura de las salchichas no

variaron en función del tiempo refrigerado (p<0,05), tal como se aprecia en la Tabla 22.

Tabla 22. Resultados de los parámetros del perfil de textura de las variantes seleccionadas refrigeradas y repasteurizadas-refrigeradas al inicio y final del estudio de durabilidad Parámetros Tratamiento Inicio – Inulina Final – Inulina Inicio - Quinua Final –Quinua

Dureza (kg) C/R 5,50a 5,47a 8,09c 7,98c

RP/R 6,23b 6,12b 8,93d 8,89d

Elasticidad (mm) C/R 7,32 7,28 8,53 8,48

RP/R 8,02 8,13 8,98 8,95

Cohesividad C/R 0,23 0,22 0,32 0,33 RP/R 0,25 0,23 0,32 0,31

C/R=Cocinada-refrigerada; RP/R=Repasteurizada-refrigerada

Letras distintas indincan diferencia significativa (p>0,05)

En la Tabla 23 se muestran los resultados de ploteo de riesgo para la determinación de la

durabilidad de las salchichas envasadas al vacío y refrigeradas y las que recibieron después de

envasadas al vacio un tratamiento de repasteurización y posteriormente se refrigeraron. Se

exponen los percentiles del 5 % por ser el riesgo aceptado en el trabajo.


Tabla 23. Durabilidad de las salchichas almacenadas entre 2 y 3 °C

Muestras Tratamiento Valores del percentil 5 %

Valor Límite inferior Límite superior

Con Inulina R 29,77±0,012 26,56±0,007 33,37±0,011

Con harina de quinua R 36,28±0,017 34,81±0,006 37,81±0,017

Con Inulina RP/R 114,37±0,008 112,18±0,009 116,60±0,012

Con harina de quinua RP/R 129,36±0,015 127,70±0,006 131,03±0,002

R=Refrigerada; RP/R=Repasteurizada-refrigerada

La prueba de bondad de ajuste de Kolmorov-Smirnov indicó que en todos los casos la

distribución probabilística de los tiempos de fallos pudo ser descrita por la ley de Weibull

(Cantillo y col., 1994).

Seleccionando de estos valores el límite inferior, para una mayor confianza (Anexo 11, 12, 13 y

14), se puede decir que la durabilidad de las salchichas envasadas al vacío y refrigeradas es de

26 días para la formulación con 6.67% de inulina, 8,73% de grasa y 4% de almidón de papa y

de 34 días para la formulación con 5% de harina de quinua, 8% de grasa y 1% de carragenato.

Para las salchichas envasadas al vacío y repasteurizadas es de 112 días para la formulación

con 6,67% de inulina, 8,73% de grasa y 4% de almidón de papa y de 127 días para la

formulación con 5% de harina de quinua, 8% de grasa y 1% de carragenato (Tabla 23).

Resultados similares fueron reportados por Guerra y col. (2001), los cuales informaron

durabilidades de salchichas envasadas al vacío y refrigeradas de 27 días para las de bajo

contenido de grasa y de 26 días para las de alto contenido de grasa y para las salchichas

envasadas al vacío y repasteurizadas, 129 días para las de bajo contenido de grasa y de 122

días para las de alto contenido de grasa, lo que no se encuentra muy alejado de lo obtenido en

este trabajo.

Sarantopoulus y col. (1990), informaron haber obtenido durabilidades entre 29 y 35 días en

salchichas envasadas al vacío repasteurizadas a 80 °C durante 25 min. y refrigeradas de 3 a

2°C, el tiempo de repasteurización de dicha investigación parece ser excesivo pues en este

trabajo con sólo 10 min. de repasteurización la durabilidad de las salchichas se extendió de 26 a

112 días (6,67 % de inulina y 8,73% de grasa) y de 34 a 127 días (con 5 % harina de quinua y

8% de grasa) (Tabla 23). Otros autores plantean tiempos aún mayores de repasteurización y

durabilidades de 3 a 4 meses (Herrera, 1998), lo que se asemeja a los resultados obtenidos en


el presente trabajo. Es de resaltar que el método de la repasteurización resulta sencillo de

aplicar y efectivo ya que se logra la misma durabilidad que con un proceso de congelación

profunda, que resulta más costoso (Santos y col., 2003).

3.6 Resultados de los Índices del consumo energético. 3.6.1. Cálculo del Calor Específico de la Salchicha.

Los valores promedios de carbohidrato, proteína, grasa, ceniza y humedad para las

salchichas seleccionadas se muestran en la siguiente tabla:

Tabla .24 Propiedades necesarias para realizar el cálculo del Cp de la salchicha

Carbohidrato(%) Proteína(%) Grasa(%) Ceniza(%) Humedad (%) 6,8 10,3 7,8 2,6 65

Con estos valores se calculó el calor específico, obteniéndose: Cp = 3,23 kJ/kgºC 3.6.2. Consumo eléctrico.

3.6.2.1. Consumo eléctrico en el proceso de elaboración de salchicha. El consumo de electricidad de los equipos empleados se muestra en la tabla 25, como se

puede apreciar el consumo eléctrico total es 116,15 kW.h para el proceso de elaboración de

una tonelada de producto.

Tabla. 25 Consumo eléctrico en el proceso de elaboración Equipo Cantidad Potencia

(kW) Tiempo

(h) Consumo

(kW.h) Consumo Total

(kW.h) Motor de Molino 1 17 1 17 17

Motor de Cutter 1 20 2 40 40

Motor de Embutidora 1 5,5 5,55 30,50 30,55

Luminarias 17 0,04 5 0,2 3,4 Selladora 1 0,7 36 25,2 25,2

TOTAL (kW.h): 116,15


3.6.2.2. Consumo eléctrico por refrigeración. Para el cálculo del consumo eléctrico por refrigeración, primero se determinaron las cargas

térmicas dentro de la cámara, los resultados se muestran en la tabla 26. La carga térmica

total es 2,38 kW.

Tabla. 26 Resultado de la carga térmica total Concepto Cantidad (W) Carga por producto 1082,22 Carga por cambios de aire 497 Carga por el techo 99,18 Carga por el piso 107,64 Carga por las paredes 405,9 Carga por entrada y salida del personal 21,61 Carga por luces 6,67 Carga por motores 155,7 CARGA TÉRMICA TOTAL 2375,92 (W) Tomando en cuenta un margen de seguridad del 10% (Dossat, 1985) la carga térmica del

sistema es 2,61 kW, y la capacidad del sistema, tomando en cuenta los períodos de

descarchado, es 3,92 kW.

El refrigerante utilizado en la cámara es amoníaco, y se requiere un flujo másico de 0.0035

kg/s, la eficiencia del compresor es 80% por lo que se requiere un trabajo del mismo de

418,75 kJ/kg. Por tanto se determina que la potencia total del compresor es de 1,47 kW.

En la tabla 27 se muestra el consumo eléctrico total de la cámara de refrigeración

Tabla. 27 Consumo eléctrico por refrigeración Equipo Cantidad Potencia(kW) Tiempo(h) Consumo(kW.h) Consumo Total (kW.h) Luces 2 0,04 2 0,08 0,16 Ventilador 1 0,093 24 2,23 2,23 Compresor 1 1,47 16 23,52 23,52

TOTAL 25,91 (kW.h) Por tanto el consumo eléctrico total para elaborar y conservar una tonelada de producto en

frío, es 142,06 kW.h correspondiente a la sumatoria del consumo eléctrico de los equipos

involucrados en el proceso de elaboración y de la cámara de refrigeración.

Tal como se aprecia en la Fig. 18. El mayor consumo de energía eléctrica se produce en el

cutter pues es el equipo que posee la mayor potencia de los utilizados en el proceso.


Figura. 18 Consumo Eléctrico Total 3.6.3. Consumo energético de el autoclave.

La base de cálculo para el consumo de vapor en el autoclave fue la máxima capacidad de

trabajo del mismo, es decir 500kg pero como el cálculo de todos los otros portadores

energéticos se hicieron en base a una tonelada, se consideró que la cocción total del

producto se realizará en dos tandas, en donde el consumo de vapor en el segundo batch es

un tanto menor pues en la etapa de precalentamiento tanto el equipo como el agua no parten

de la temperatura ambiente lo que repercute en una disminución del consumo de vapor.

Datos necesarios para el cálculo: Peso del autoclave vacío: 1085 kg Peso de la cesta: 100 kg Calor Específico Autoclave y cesta de Acero inoxidable, AISI 304: 0.477kJ/kgºC (Incropera, 1999) Longitud del Autoclave: 0.89m Altura de la tapa y fondo autoclave: 0.21m Radio exterior del autoclave: 0.465m Radio interior del autoclave: 0.45m Densidad del agua a 27ºC: 994.53kg/m3 Temperatura inicial cesta: 27ºC Temperatura inicial del autoclave (primera tanda): 33ºC considerando que en el local donde está ubicado el autoclave le rodean otros equipos que emiten calor.


Temperatura inicial del autoclave (segunda tanda): 45ºC Temperatura inicial del agua (primera tanda): 27ºC Temperatura inicial del agua (segunda tanda): 45ºC Temperatura final del agua: 81ºC Calor específico del agua: 4.18kJ/kgºC (Incropera, 1999) Peso del producto: 500kg Calor específico del producto: 3.23kJ/kg°C Temperatura inicial del producto: 10°C Temperatura final del producto: 72°C Tiempo de calentamiento necesario para alcanzar 72°C en el centro de la salchicha: 26 minutos Longitud de la tubería: 52m Radio externo de la tubería: 0,0215m

En las tablas 28 y 29 se presentan los consumos de vapor durante el proceso de cocción de

una tonelada de salchicha

Tabla. 28 Consumo de calor en el autoclave en la primera tanda

Concepto Cantidad (kJ) Consumo energético para el precalentamiento del equipo 37402,98 Consumo energético para el precalentamiento de la cesta 2575,8 Consumo energético para precalentar el agua 55502,3 Consumo energético para calentar el producto 100130 Consumo energético por pérdidas al medio ambiente en el equipo (etapa de precalentamiento y cocción)

12254,4

Consumo energético por pérdidas al medio ambiente en las tuberías (etapa de precalentamiento y cocción)

5575,2

CALOR TOTAL CONSUMIDO 213440,68 (kJ)

Tabla. 29 Consumo de calor en el autoclave en la segunda tanda

Concepto Cantidad (kJ) Consumo energético para el precalentamiento del equipo 31192,44 Consumo energético para el precalentamiento de la cesta 2575,8 Consumo energético para precalentar el agua 37001,53 Consumo energético para calentar el producto 100130 Consumo energético por pérdidas al medio ambiente en el equipo (etapa de precalentamiento y cocción) 10922,4

Consumo energético por pérdidas al medio ambiente en las tuberías (etapa de precalentamiento y cocción)

4969,2

CALOR TOTAL CONSUMIDO 186791,37(kJ)


La cantidad de calor requerida total es 400232,05 kJ, por lo que la masa de vapor a consumir

es 149,13kg. Con esta masa de vapor se calculó la cantidad de combustible requerida para

este proceso, tomando en cuenta que la eficiencia del generador de vapor es del 73% y

como combustible se emplea fuel oil el cual tiene un VCI de 40600kJ/kg (datos reportados

por la caldera central del IIIA) como resultado se obtiene que para la cocción de una tonelada

de producto se necesitan 13.5 kg de fuel oil.

Como se puede apreciar en la Fig. 19 el mayor consumo de vapor corresponde a la cocción

del producto como era de esperarse.

Figura. 19 Consumo de vapor en el autoclave

Después de conocer los consumos de vapor, combustible y electricidad para el proceso de

elaboración de salchicha, se puede determinar los índices de consumo energético por

kilogramo de producto. En la tabla 30 se presentan dichos valores.

Tabla. 30 Índices de consumo energético

Índices de Consumo Vapor Combustible Electricidad 0,149

kg vapor/kg de producto 0,0135

kg combustible/ kg de producto 0,142

kW.h/kg de producto


3.7. Resultados de los análisis económicos de los productos. En los Anexos 15, 16 y 17 se muestran las fichas de costo correspondientes a la variante

seleccionada con inulina, harina de quinua y salchicha control. Los costos están detallados

en CUP y CUC.

En la Fig. 20 se aprecia la diferencia de costos de las materias primas en CUP de las

variantes seleccionadas del experimento 1 y 2 así como la diferencia con respecto al control.

Como se puede observar los costos entre las variantes no tienen una diferencia significativa,

sin embargo la salchicha control tiene un precio ligeramente más elevado, pues contiene un

mayor porcentaje de grasa lo que encarece un tanto al producto en esta moneda.

8900

9000

9100

9200

9300

9400

9500

9600

9700

CONTROL QUINUA INULINA

COSTO POR TONELADA DE PRODUCTO CUP

Figura 20. Costos en CUP

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

CONTROL QUINUA INULINA

COSTO POR TONELADA DE PRODCUTO CUC

Figura 21. Costos en CUC


Tal como muestra la Fig. 21, existe un incremento en el precio de las salchichas con inulina y

harina de quinua con respecto al control, siendo mayor la diferencia en el costo de la

salchicha con inulina. Este incremento era de esperarse pues los alimentos funcionales por lo

general tienen una tendencia a tener un costo más elevado por los beneficios que aportan a

la salud del consumidor. Es importante recalcar que con el consumo de alimentos

funcionales se espera una disminución en los costos de atención médica pues el ingerir este

tipo de alimentos disminuye el riesgo de contraer enfermedades y se logra mejorar la calidad

de vida de sus consumidores lo que recompensa el incremento del costo en este tipo de

productos.

El efecto de incremento del precio, al incluir inulina en productos cárnicos coincide con lo

reportado por Hadorn y col. (2008) quien al adicionar inulina en salchichas tipo lyoner,

aumentaron los costos de producción.

Cabe señalar que las materias primas utilizadas como sustitutos de grasa fueron traídas del

Ecuador por lo que en la ficha de costos correspondiente se carga su costo completo en

CUC, lo cual repercute en el incremento del precio por el manejo de costos que se lleva a

nivel estatal en Cuba.

Conclusiones 85

Conclusiones � La inulina produce un aumento significativo de la dureza de los productos cárnicos

embutidos tipo salchicha, independientemente del porcentaje utilizado, sin embargo no

afecta ninguna de las características sensoriales.

� Se pueden obtener productos cárnicos embutidos tipo salchichas de bajo contenido de

grasa con buena calidad sensorial y textural, empleando inulina de 6 a 12%, de 8 a 12

% de grasa y 4% de almidón de papa.

� La harina de quinua a los niveles de 10 % produce un aumento significativo de la

dureza y afecta sensiblemente la jugosidad de las salchichas, el resto de los atributos

sensoriales; sabor, color y aspecto no se ven afectados a estas concentraciones.

� Se pueden obtener productos embutidos tipo salchicha de bajo contenido de grasa de

merma cero y buena calidad, empleando concentraciones de harina de quinua entre

5% y 10%, de grasa entre 8% y 12% y 1% de carragenato.

� La vida de anaquel de los embutidos tipo salchicha con 6,67% de inulina y 8,73% de

grasa y 5% de harina de quinua y 8% de grasa, empacados en bolsas al vacío

almacenadas en refrigeración, utilizando como criterio de rechazo la evaluación

sensorial se prolongó hasta 26 y 34 días respectivamente.

� El tratamiento repasteurización-refrigeración extendió la durabilidad hasta 112 de los

embutidos tipo salchicha con 6,67% de inulina y 8,73% de grasa y 127 días para los

embutidos tipo salchicha con 5% de harina de quinua y 8% de grasa, lo cual da la

posibilidad de tener esta opción para uso industrial, de acuerdo a la durabilidad que se

desee en el producto.

� Los índices de consumo energético para el proceso de elaboración de salchicha son:

vapor: 0,149 kg vapor/kg de producto, fuel oil: 0,135 kg combustible/ kg de producto y

electricidad: 0,142 kW.h/kg de producto

� La salchicha con inulina tiene un costo de 937,22 CUC/ton de producto, por encima de

las elaboradas con harina de quinua y control: 875,01 y 604,12 CUC/ ton de producto

respectivamente. En CUP los costos por tonelada son 9194,8 para la variante con

inulina, 9274,79 en la salchicha con harina de quinua y 9611,47 para la salchicha

control.

Recomendaciones 86

Recomendaciones

� Estudiar el efecto de la inulina y harina de quinua en productos cárnicos emulsificados

en tripa de colágeno.

� Los beneficios que aportan los alimentos funcionales deben ser apropiadamente

comunicados a los consumidores en una manera adecuada que facilite su

comprensión, esto permitirá que el aumento de los costos de las salchichas

funcionales con relación a las comerciales sean pagadas por la mayor parte de la

población y se tome conciencia de la importancia de consumir este tipo de alimentos.

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Anexos 102

Anexos ANEXO 1. Tabla de criterio rechazo (Cantillo y col., 1994)

Número de Jueces Número mínimo significativo 5% 1% 0,1%

7 2 3 4 8 2 3 4 9 3 3 4

10 3 3 4 11 3 4 5 12 3 4 5 13 3 4 5 14 3 4 5 15 4 5 6 16 4 5 6 17 4 5 6 18 4 5 6 19 4 5 7 20 4 6 7

Anexos 103

ANEXO 2. Diseño del experimento para el estudio del efecto de inulina/almidón de papa con diferentes contenidos de grasa sobre las características de los embutidos tipo salchicha.

Carne

Refrigeración (2 a 4°C, 24 horas)

Homogeneización y picado

Inulina Almidón de papa

Embutido (tripa impermeable)

Cocción con agua (80 °C)

Tocino de lomo

Atemperado

Refrigeración (2 a 4 °C hasta sus análisis)

Sal común Sal de cura Ascorbato Tripolifosfato de sodio Condimentos Humo líquido Colorante Agua/hielo

Anexos 104

ANEXO 3. Diseño del experimento para el estudio del efecto de harina de quinua/carragenato con diferentes contenidos de grasa sobre las características de los embutidos tipo salchicha.

Carne

Refrigeración (2 a 4°C, 24 horas)

Homogeneización y picado

Harina de Quinua Carragenato

Embutido (tripa impermeable)

Cocción con agua (80 °C)

Tocino de lomo

Atemperado

Refrigeración (2 a 4 °C hasta sus análisis)

Sal común Sal de cura Ascorbato Tripolifosfato de sodio Condimentos Humo líquido Colorante Agua/hielo

Anexos 105

ANEXO 4. Equipos para determinar el peso base

ANEXO 5. Equipo para medir el espesor

Anexos 106

ANEXO 6. Equipo Universal de tracción, elongación y resistencia al sellado térmico.

ANEXO 7. Equipo para determinar la permeabilidad al vapor de agua mediante método gravimétrico.

Anexos 107

ANEXO 8. Modelo empleado de reporte para la evaluación de los atributos sensoriales

Escala de los atributos a evaluar

Aspecto, Textura, Sabor y Color Jugosidad 7 Excelente 1 Extremadamente seco 6 Muy Bueno 2 Seco 5 Bueno 3 Ligeramente Seco 4 Regular 4 Óptimo 3 Malo 5 Ligeramente jugoso 2 Muy Malo 6 Jugoso 1 Pésimo 7 Extremadamente jugoso

Nombre: Fecha: Evalúe las muestras según la escala de puntuación de atributos:

Muestra Aspecto Textura Sabor Color Jugosidad

Anexos 108

ANEXO 9.

Modelo de reporte empleado en el Estudio de Conservación para la Evaluación

Sensorial de las variantes

Nombre: Fecha: Marque con una X, si la muestra es aceptable o rechazable de acuerdo al grado de deterioro por almacenamiento que aprecie en cada una de ellas.

Muestra Olor Sabor Aceptable Rechazable Aceptable Rechazable

Anexos 109

ANEXO 10. Formulación de la salchicha control (IIIA)

Ingredientes %

Carne de cerdo (con 16 % de grasa) 65,00

Tocino de lomo 14,00

Sal común, sal de cura, tripolifosfato de sodio y ascorbato de sodio 2,12

Proteína asilada de soya 2,00

Hielo 15,96

Pimienta blanca, pimentón dulce y ajo deshidratado, humo líquido y

colorante Rojo Ponceau 4R

0,916

Anexos 110

ANEXO 11. Resultado del Ploteo de Riesgos de la salchicha con inulina y almidón de papa, refrigeración.

Anexos 111

ANEXO 12. Resultado del Ploteo de Riesgos de la salchicha con inulina y almidón de papa, refrigeración-repasteurización.

Anexos 112

ANEXO 13. Resultado del Ploteo de Riesgos de la salchicha con harina de quinua y carragenato, refrigeración.

Anexos 113

ANEXO 14. Resultado del Ploteo de Riesgos de la salchicha con harina de quinua y carragenato, refrigeración-repasteurización.

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Inulina en Embutidos

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