Derivados cárnicos como alimentos funcionales, Diapositivas de Ciencia y Tecnología de los Alimentos

¡Descarga Derivados cárnicos como alimentos funcionales y más Diapositivas en PDF de Ciencia y Tecnología de los Alimentos solo en Docsity! 163REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 8 No. 2 Derivados cárnicos como alimentos funcionales* Silvia Marcela Ospina Meneses**, Diego Alonso Restrepo Molina***, Jairo Humberto López Vargas**** art 17 * Articulo derivado de la investigación “Hamburguesas bajas en grasa, enriquecidas con fibra de banano verde integro” presentada como requisito para la maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Universidad Nacional de Colombia. ** Ingeniera de Alimentos. Especialis en Gerenecia de Mercadeo. Especialista en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Magíster Ciencia y Tecnología de Alimentos *** Profesor asociado, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Facultad de Ciencias Agropecuarias, Departamento de Ingeniería Agrícola y Alimentos. **** Profesor asociado, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos ICTAC-Sección Carnes. Correspondencia: Silvia Marcela Ospina Meneses, e-mail: smo43@hotmail.com Artículo recibido: 15/11/2010; Artículo aprobado: 12/12/2011 Artículo de revisión / Review article / Artigo de revisão Resumen En los últimos años las ciencias de la nutrición y la alimentación se han encargado de estudiar la rela- ción que existe entre la salud y el consumo de los mismos, dando como resultado que una ingesta saludable de alimentos ayuda a mejorar e, incluso, a prevenir algunas enfermedades crónicas. La ali- mentación saludable ha estado basada en combi- naciones de alimentos, nutrientes y adición de in- gredientes que proveen ciertas condiciones para la salud, diseñados para diferentes situaciones fisioló- gicas. Los microorganismos probióticos, los prebió- ticos (fibra dietaria), algunas vitaminas y minerales, y algunos antioxidantes son los ingredientes más utilizados y más estudiados. Con base en lo descrito anteriormente, se ha venido estudiando y desarro- llando una definición para hacer referencia a estos tipos de productos, denominada “Alimentos Funcio- nales”. Los alimentos preparados a base de carne con ingredientes que aportan beneficio para la salud se hacen cada día más populares y ofrecen una al- ternativa en un consumo de alimentos que permitan mantener e incluso mejorar la calidad de vida. Palabras clave: alimentación saludable, nutrición, alimentos funcionales, derivados cárnicos. Meat products as functional food Abstract In recent years, nutrition and food sciences have been studying the relationship between health and food consumption, concluding that healthy consump- tion helps to cure and prevent some chronic disea- ses. Healthy feeding has been based on combining food, nutrients and ingredients added to provide cer- tain healthy conditions, by designing the mixtures for the different physiological situations. Probiotic micro- organisms, prebiotics (dietary fiber), some vitamins and minerals, plus some anti oxidants, are the mostly used and studied ingredients. Based on this, a defi- nition for this kind of products has been studied and developed, calling them “functional food”. Products made from meat, with ingredients that contribute to health, are becoming more popular every day and offer an alternative for consuming foods that allow people to keep and improve their quality of life. Key words: healthy food, nutrition, functional food, meat products. Derivados cárnicos como alimentos funcionais Resumo Nos últimos anos as ciências da nutrição e a alimen- tação se encarregaram de estudar a relação que exis- te entre a saúde e o consumo dos mesmos, dando como resultado que uma ingestão saudável de alimen- tos ajuda a melhorar e, inclusive, a prevenir algumas doenças crônicas. A alimentação saudável tem estado baseada em combinações de alimentos, nutrientes e adição de ingredientes que provêem certas condições para a saúde, desenhada para diferentes situações fisiológicas. Os microorganismos probióticos, os pre- bióticos (fibra dietaria), algumas vitaminas e mine- rais, e alguns antioxidantes são os ingredientes mais utilizados e mais estudados. Com base no descrito anteriormente, veio-se estudando e desenvolvendo uma definição para fazer referência a estes tipos de produtos, denominada “Alimentos Funcionais”. Os ali- mentos preparados a base de carne com ingredientes que contribuem benefício para a saúde se faz cada dia mais populares e oferecem uma alternativa num con- sumo de alimentos que permitam manter e inclusive melhorar a qualidade de vida. Palavras importantes: alimentação saudável, nu- trição, alimentos funcionais, derivados cárnicos. 164 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 8 No. 2 Introducción Las normas de etiquetado establecidas en los diferentes países, el nivel de educación y el conocimiento de los consumidores sobre los estilos de vida saludable han impulsado a los productores de alimentos a mejorar la calidad de sus productos y a ofrecer alimentos que realmente cumplan las expectativas de los consumidores1,2, lo que ha incrementado en las empresas productoras de alimentos la demanda por materias primas de alta calidad que les permitan controlar las características finales de sus productos alimenticios3. La ciencia de la nutrición ha estudiado tradi- cionalmente la relación entre la salud y la ali- mentación. Las dietas han estado basadas en combinaciones de alimentos, diseñadas para aportar al organismo humano los nutrientes que se requieren en diferentes situaciones fi- siológicas. El creciente número de trabajos científicos publicados en las dos últimas dé- cadas sobre la relación entre la dieta y la in- cidencia de enfermedades crónicas ha puesto de manifiesto las extraordinarias posibilidades que ofrecen los alimentos para mantener e, in- cluso, para mejorar, el estado de salud1. Como consecuencia de ello, surgen en Japón en la década de los 80 los denominados “alimentos funcionales”, concepto que nació ante la ne- cesidad de mejorar la calidad de vida de los ancianos. Consisten en la adición de algunos ingredientes bioactivos a alimentos conocidos que no los contienen de forma natural. Se pre- tende con ello reforzar la dieta con sustancias que producen efecto saludable cuya ingestión no se produce de forma suficiente mediante la alimentación habitual4,5. Es comprensible que la posibilidad de prevenir enfermedades mediante la alimentación sea objeto de gran interés para la población y que la industria alimentaria vea en ello una buena oportunidad de negocio. Sin embargo, no pue- de decirse que, hasta el momento, el fenóme- no de los alimentos funcionales haya aportado los beneficios deseados. Con frecuencia se en- cuentran en el mercado alimentario productos sin actividad suficientemente acreditada, que están generando desconfianza en los consu- midores. Algunas industrias alimentarias han lanzado al mercado “productos funcionales” sin demostrar suficientemente su eficacia en la forma y dosis empleada en el alimento proce- sado. Bien es cierto que la realización de las in- vestigaciones necesarias para diseñar riguro- samente alimentos funcionales es costosa y no está al alcance de la mayoría de las pequeñas y medianas empresas. Por otro lado, las bases científicas necesarias para el estudio de la acti- vidad biológica de los alimentos funcionales no han estado suficientemente desarrolladas4. El diseño riguroso de alimentos funcionales re- quiere conocer en el nivel molecular los mecanis- mos de la actividad biológica de sus componen- tes y las bases científicas de las enfermedades a las cuales se pretende dar solución. En el año 2001 se da una circunstancia que permite reali- zar los estudios necesarios: la secuenciación del genoma humano, que ha abierto la posibilidad de conocer la función biológica de los genes6. La Genómica estudia los genes y sus funcio- nes. Hasta el momento se han identificado va- rios centenares de genes humanos relacionados con enfermedades muy graves. Ya se sabe que las bases moleculares del cáncer, la diabetes, la obesidad, las enfermedades cardiovasculares y otras se deben a interacciones entre diversos genes, y entre estos y ciertos factores ambienta- les6. El estudio de la interacción entre los genes y algunas sustancias presentes en la dieta es la clave para obtener alimentos que con algunos in- gredientes puedan ser realmente efectivos para prevenir o incluso mejorar el estado de salud. Un alimento funcional es todo aquel alimento semejante en apariencia física al alimento con- vencional, consumido como parte de la dieta diaria, que, además de sus funciones nutricio- nales básicas, es capaz de producir efectos metabólicos o fisiológicos benéficos, útiles en el mantenimiento de una buena salud física y mental7 y puede ser considerado funcional si contiene un componente (sea nutriente o no) con un efecto selectivo de una o varias fun- ciones del organismo, cuyos efectos positivos justifican que sea visto como funcional (fisio- lógico) o incluso saludable8. Los ingredientes funcionales más utilizados hasta el momento son las bacterias probióticas, los carbohidratos prebióticos (como las fibras dietarias), múltiples tipos de antioxidantes, vitaminas, minerales y algunos lípidos. 167REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 8 No. 2 Otros estudios25 en salami encontraron que la sustitución parcial de grasa dorsal de cerdo por aceite de oliva extra virgen no afectó de manera importante las características químicas, físicas y sensoriales de los productos, con excepción de la actividad de agua y la firmeza. La adición de aceite de oliva extra virgen, rico en ácidos grasos insaturados, no redujo la vida útil en tér- minos de oxidación lipídica, probablemente de- bido al efecto antioxidante tanto de polifenoles como de tocoferoles. Los análisis sensoriales no identificaron diferencias con respecto a la formulación tradicional. Una alternativa al uso de este aceite vegetal, que tiene un alto contenido de ácidos grasos insaturados y es líquido a temperatura ambien- te, es usar los aceites vegetales interesterifi- cados (por sus siglas en inglés IVOs). Estos aceites pueden ser usados como reemplazo de la grasa para modificar la composición de ácidos grasos de salchichas tipo Frankfurt y salami sin cambios negativos en las caracte- rísticas sensoriales. Vural; et al.26 produjeron salchichas tipo Frankfurt con IVO preparados de palma, semilla de algodón y aceites de oli- va, y encontraron que reemplazar la grasa de bovino (10%) con IVO (60% a 100%) condujo a un incremento importante en el contenido de ácido oleico y linoleico y la relación PUFA: sin cambios en apariencia, color, textura, flavor, u otras características sensoriales. Ansorena y Astiasarán24 encontraron que la sustitución de grasa dorsal de cerdo con aceite de linaza en la elaboración de embutidos madurados dismi- nuyó la relación n-6:n-3 desde 14.1 a 2.1 como consecuencia del incremento en ácido linoleni- co. Estos autores afirman que esto tuvo una in- fluencia importante sobre la calidad nutricional de estos productos, sin modificaciones impor- tantes del flavor o en la oxidación. Proteínas de soya como sustituto de grasa en derivados cárnicos Las proteínas de soya, en sus diferentes formas sea como harinas, concentrados o aislados son muy usadas en los productos cárnicos por sus propiedades funcionales y su costo relati- vamente bajo con respecto a la carne magra27. Las proteínas de soya han sido incorporadas en estos productos por su capacidad de reten- ción de agua y de ligazón de grasa, incremento en la estabilidad de la emulsión y el incremento en los rendimientos de producto final27. Algunos investigadores han estudiado el uso de derivados de soya en productos cárnicos. Porcella; et al.28 estudiaron la adición de aisla- dos proteicos de soya (2.5%) a embutido ma- durado tipo chorizo y encontraron que previene las pérdidas por goteo de los chorizos empaca- dos a vacío durante el almacenamiento refrige- rado y no afectan negativamente las propieda- des organolépticas y microbiológicas durante la vida útil de 14 días. Feng; et al.29 incorporaron aislados proteicos de soya obtenidos térmicamente/enzimáticamen- te al 2% en salchichas Frankfurt de carne de cerdo, y concluyen que las proteínas de soya calentadas e hidrolizadas enzimáticamente afectaron las propiedades texturales diferen- cialmente: las primeras mejoraron la dureza y las segundas redujeron la dureza, la cohesivi- dad y el punto de rompimiento. Antioxidantes como sustituto de grasa en derivados cárnicos Se han reportado diversos estudios en carne y productos cárnicos con adición de antioxi- dantes naturales que contribuyen a mantener la calidad de los mismos, ya sea el uso de es- trategias nutricionales a animales en pie o la adición directa a la carne durante el proceso de elaboración de productos cárnicos. Entre las estrategias nutricionales, la suplementa- ción de las dietas con vitamina E ha mostrado ser efectiva para reducir la oxidación lipídica, proveyendo color a la carne y la consecuente obtención de productos cárnicos con vida útil más larga30. Muchos de los antioxidantes naturales eva- luados para productos cárnicos han sido ma- teriales alimentarios procedentes de plantas, incluyendo hierbas culinarias, frutas, vegeta- les, productos oleosos, entre otros. Extractos y sustancias con propiedades antioxidantes adicionadas en productos cárnicos durante su elaboración (proteínas hidrolizas de papa, ro- mero, salvia, te verde, café verde, piel de uvas, aloe vera, proteína de soya, entre otros) han presentado buenos efectos sobre las propieda- des tecnológicas y de conservación de los mis- mos31-34. Ahn; et al.35 investigaron la actividad antioxidante de un extracto de semilla de uva y un extracto de corteza de pino, los cuales con- tienen numerosos compuestos fenólicos, como 168 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 8 No. 2 los ácidos fenólicos, ácido cafeico, quercetina, proantocianidinas, catequina, epicatequina, y el resveratrol, como una alternativa de antioxi- dantes naturales en los productos cárnicos, medida por TBARS (metodología utilizada para la medición de sustancias reactivas del ácido tiobarbitúrico que indica el grado de oxidación de la grasa), hexanal, y análisis sensorial. En este estudio se encontró que al utilizar los ex- tractos, los valores de TBARS y hexanal fueron más bajos que los obtenidos en el control (sin adición de antioxidantes), por lo cual se conclu- yó que ambos extractos proveían buena pro- tección de los productos cárnicos frente a las reacciones oxidativas. McCarthy31 encontraron que catequinas de té, romero y salvia presen- taron buena actividad antioxidante en paté de cerdo, en el siguiente orden de efectividad: ca- tequinas de té > romero > salvia; además de este estudio se sugirieron dosis de adición de estos ingredientes de 0.25, 0.10, 0.05% para catequinas de té, romero y salvia, respectiva- mente, a este producto. Núñez; et al.36 estu- diaron las propiedades antioxidantes de con- centrados de ciruela en carne asada precocida para reducir la oxidación de lípidos, donde se encontró que todos los concentrados de cirue- la redujeron los valores de TBARS y, además, había efectos mínimos sobre la terneza, carac- terísticas sensoriales, color y apariencia de la carne. La adición de 2,5 % de proteína hidrolizada de papa (HPP) en emulsiones cárnicas presentó un efecto significativo en contrarrestar la oxi- dación lipídica de salchichas Frankfurt cocidas, aunque afectó un poco el color de las mismas, ya que se presentaron un poco más oscuras que el control; sin embargo, los resultados ob- tenidos sugieren que puede utilizarse proteína hidrolizada de papa como antioxidante y ade- más como emulsificante en la elaboración de emulsiones cárnicas37. Un extracto comercial de romero fue evaluado por su efectividad antioxidante (evaluada por medio de TBARS, análisis sensorial y análisis de color) en salchichas de cerdo precocidas congeladas, refrigeradas y frescas38. En este estudio se encontró que para las salchichas re- frigeradas, el extracto de romero a concentra- ciones de 2500 ppm presentó igual efectividad que el BHA/BHT. Similarmente, el extracto de romero fue igualmente efectivo que BHA/BHT en mantener bajos los valores de TBARS de las salchichas precocidas congeladas. Además, el extracto de romero fue más efectivo que BHA/ BHT para prevenir el incremento de los valores de TBARS en la salchicha cruda congelada. La actividad antioxidante de los tejidos de cere- za en combinación con especias y salvado de avena ha sido demostrada en paté de carne de res crudo con bajo contenido de grasa (10%), durante refrigeración (4 ° C) y almacenado en congelación (-20 ° C)39. Cuando el paté fue cocido (frito a 170 ° C durante 4 minutos por cada lado, tiempo total de cocción 16 minutos) y almacenado a 4 ° C durante 48 horas, los valores de TBARS no excedieron 0.4. El valor correspondiente para el paté de control (10% de grasa, sin adición de ingredientes), supe- ró 5.0, lo cual sugiere una potencial actividad antioxidante de la cereza para ser utilizada en productos cárnicos. Fibra como sustituto de grasa en derivados cárnicos La industria cárnica es una de las más impor- tantes en el mundo y, consecuencia de esto, la investigación en nuevos productos es continua. Actualmente, la investigación y el lanzamiento de nuevos productos están dirigidos a aportar alternativas saludables. Frecuentemente los productos cárnicos son acusados de causar gran variedad de patologías que se derivan principalmente del contenido de grasa, ácidos grasos saturados, y colesterol y su asociación con enfermedades cardiovasculares, algunos tipos de cáncer y obesidad, entre otros40. La fibra es adecuada para su inclusión a los productos cárnicos y ha sido previamente usada para incrementar el rendimiento en cocción, debido a las propiedades de ligazón de agua y grasa y para mejorar la textura41. Se han estu- diado varios tipos de fibras solas o combinadas con otros ingredientes, para formulaciones de productos cárnicos reducidos en grasa, fina- mente molidos y productos reestructurados y emulsiones cárnicas42-45. Se han reportado diversos estudios en carne y productos cárnicos con adición de fibra, se han utilizado diferentes tipos de fibras prove- nientes de residuos de frutas y cereales. Se 169REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 8 No. 2 han adelantado investigaciones relacionadas con la inclusión de fibra proveniente de dife- rentes fuentes a productos cárnicos. Yilmaz46 utilizó salvado de centeno como sustituto de grasa en la producción de albóndigas. El con- sumo de centeno ha sido reportado para inhibir el crecimiento de tumores en mama y en colon en animales de laboratorio, o para disminuir la respuesta de glucosa en diabéticos, y para dis- minuir el riesgo de muerte en la enfermedad coronaria cardíaca. La adición de salvado de centeno a las albóndigas en los niveles proba- dos (5% a 20%) mejoró su valor nutricional y los beneficios en la salud. Los autores conclu- yeron que este tipo de fibra puede ser usado como fuente de fibra dietaria. Una fuente de fibra es la avena; muchas de las características de la fibra de avena tales como su capacidad de absorción de agua podría po- tencialmente beneficiar productos tales como las salchichas Frankfurt libres de grasa y la mor- tadela tipo Boloña, baja en grasa. Los productos con avena han alcanzado una imagen muy po- sitiva entre el consumidor a causa de los bene- ficios para la salud que han sido asociados con su consumo. Se ha reportado que el salvado de avena y la fibra de avena proveen flavor, textura y sensación de grasa en carne bovina molida y en embutidos de carne de cerdo47. Otra importante fuente de fibra son los resi- duos industriales de las frutas, que pueden obtenerse como subproductos de las plantas de procesamiento de alimentos. Los subpro- ductos de los cítricos (albedo de limón y fibra de naranja en polvo) han sido adicionadas en diferentes concentraciones a embutidos coci- dos y a embutidos madurados, con excelentes resultados48. García et al.47 estudiaron el efecto de la adi- ción de fibras de cereales y de frutas sobre las propiedades sensoriales de embutidos madu- rados reducidos en grasa. Las fibras dietarias de cereales (trigo y avena) y de frutas (pera, manzana y naranja) fueron adicionadas en concentraciones de 1.5% y 3%. La adición de fibra dietaria de cereales y de frutas representó una mejora en sus propiedades nutricionales y sensoriales. La fibra de naranja provee los me- jores resultados con propiedades sensoriales similares a los del embutido convencional. Sánchez49 estudió el comportamiento de una hamburguesa de cerdo con la adición de fibra de chufa, desde el punto de vista químico, físi- co y sensorial. Las hamburguesas elaboradas con carne de cerdo y la adición de esta fibra tuvieron mayor valor nutricional (mayor conte- nido de fibra) y mejores características de coc- ción (mayor rendimiento, mayor la retención de grasa y retención de humedad) que las ham- burguesas de control. Las hamburguesas con fibra de chufa fueron percibidas como menos grasa, menos jugosa, más granulada y con menos sabor a carne que los controles, aun- que esta percepción no redujo la aceptabilidad global de las hamburguesas. La chufa, también conocido como “la chufa, Cyperus Rushnut,” proviene de la tierra de las almendras, maní y galanga comestibles, es un cultivo perenne y se cultiva extensamente en áreas tropicales y en las regiones mediterráneas50. Los componentes de la fibra dietaria incluyen los fructooligasacáridos (por sus siglas en in- glés FOS), un nombre genérico para todos los oligosacáridos no digeribles compuestos prin- cipalmente de fructosa. El efecto de un FOS de cadena corta en los embutidos cocidos fue es- tudiado por Cáceres; et al.51. La adición de fibra dietaria no afectó el pH, la actividad de agua o las pérdidas de peso, porque la presencia de fibra dietaria soluble (por sus siglas en inglés SDF) produce una estructura de gel compacta. Los valores energéticos disminuyeron desde 279 kcal/100 g en el control convencional a 187 kcal/100 g en los embutidos reducidos en grasa con 12% de fibra adicionado a 12% de SDF. Choi, et al.52 evaluaron el efecto de la adi- ción de fibra soluble de avena de origen de β-glucano (13,45%) en las características fí- sicas, químicas, microbiológicas y sensoriales de una hamburguesa de carne de vacuno con bajo contenido de grasa (<10%), en compara- ción con hamburguesas con el 20% de grasa (control). Las hamburguesas con adición de fi- bra β-glucano obtuvieron mejoras significativas en cuanto al rendimiento en cocción (74,19%) debido a la mayor retención de agua, y mayor retención de grasa (79,74%) y de humedad (48,41%). Todos los tratamientos se mantuvie- ron estables en la calidad microbiológica durante 60 días de almacenamiento de congelados. La 172 REVISTA LASALLISTA DE INVESTIGACIÓN - Vol. 8 No. 2 CLAUS, J. R. and HUNT, M. C. Low-fat, high 44. added-water bologna formulated with texture- modifying ingredients. En: Journal of Food Science. 1991. Vol. 56, No. 3. p. 643–647. GRIGUELMO-MIGUEL, N. and MARTIN BE-45. LLOSO, O. 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