ES2339157T3 - Procedimiento para el tratamiento de materias primas que presentan una estructura celular en la industria alimenticia de elaboracion de carne, de derivados carnicos, de pescado y de mariscos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de materias primas que presentan una estructura celular en la industria alimenticia de elaboración de carne, de derivados cárnicos, de pescado y de pescados y mariscos a fin de la efectividad y/o la reducción de etapas del proceso así como para el logro de un grado determinado de ternura de las materias primas, en el cual - la aplicación de un campo eléctrico con una intensidad de campo de >0,5 kV/cm y un aporte de energía en el producto de estructura celular a tratar tiene lugar con un límite superior de energía que excluye la aparición de variaciones debidas a causas térmicas en el producto; - se produce un electroporado de la membrana celular y una supresión de la barrera de transporte de sustancias resultante por ello entre el interior celular y el ambiente así como las células individuales; - se produce una absorción acelerada y uniformemente repartida de medios fluidos en la matriz porosa creada a partir de productos de carne, de derivados cárnicos, de pescados y mariscos y de células de pescado, con sustancias adicionales que determinan las propiedades del producto que son disueltas o contenidas en el fluido.
Description
Procedimiento para el tratamiento de materias
primas que presentan una estructura celular en la industria
alimenticia de elaboración de carne, de derivados cárnicos, de
pescado y de mariscos.
La invención se refiere a un procedimiento para
el tratamiento de materias primas que presentan una estructura
celular en la industria alimenticia de elaboración de carne, de
derivados cárnicos, de pescado y de pescados y mariscos a fin de la
optimización y/o la reducción de etapas del proceso así como para el
logro de un grado de ternura determinado de las materias primas
según la combinación de características de la reivindicación 1.
En la fabricación de salazones, la selección
profesional de la materia prima juega un papel esencial para los
criterios de calidad. Así se influye sobre el enrojecimiento, la
conservación, la preservación del color y del sabor de la elección
exacta de la materia. Puesto que en los productos salados no
tratados se trata de un producto que se conserva salándolo,
secándolo o eventualmente también ahumándolo, se da mayor
importancia a la higiene de la producción y del tratamiento de
materia prima. El enlace del agua es limitativo en productos salados
tratados, similarmente a la fabricación de salchicha escaldada,
embutido en gelatina y salchicha cocida, para una disminución de las
cantidades utilizadas en sustancias adyuvantes de salazón o sal de
cocina. Los valores de pH y de aW son influenciados en este caso de
manera similar. Productos salados tratados como el jamón cocido,
espalda o Kasseler (filete de carne porcina puesta en salazón y
ahumada) se fabrican habitualmente por inyección de la salmuera con
el sucesivo malaxado mecánico (en el tumbler). Los embutidos secos
son fabricadas a partir de carne porcina o bovina cruda, tocino
firme, sal y especias. Para la emulsión cárnica cruda son
desmenuzados la carne y el tocino en una bandeja de corte con
cuchillas rotatorias (cúter) o bien en una picadora hasta que se
haya logrado la granulación deseada. Una vez añadidas la sal y las
especias y/o las sustancias adyuvantes técnicas es embutida la masa
de salchicha. Las tripas de embutido deberán ser transpirantes,
permeables al agua y al vapor así como elásticas, puesto que las
salchichas emiten líquido en el curso de la maduración y están
sometidas a un encogimiento.
Las salchichas escaldadas se fabrican de la
misma manera que los embutidos secos de carne bovina o porcina
desmenuzada cruda, tocino así como sal y especias. Al triturar la
carne fina en el cúter es añadido hielo machacado. Esto enfría la
masa de salchicha y proporciona una pasta de carne uniforme y
homogénea. Las especies rojas de salchicha escaldada se fabrican
bajo adición de sal de nitrito para conserva, las especies blancas
como salchicha amarilla y blanca así como salchichas para freír se
fabrican exclusivamente con sal de cocina. Las salchichas escaldadas
se distinguen en el picado fino de la masa de carne y si se han
mezclado con trozos de carne gruesos. Las salchichas son entonces
escaldadas y parcialmente ahumadas. Durante el escaldamiento en agua
caliente o vapor de agua coagula y se cuaja la albúmina de carne, de
modo que la salchicha esté firme al corte. Para los productos
salados tratados se aplica el llamado malaxado o golpeado (en el
tumbler) para reblandecer el tejido conjuntivo y las fibras
musculares así como para el logro de una disgregación parcial de la
albúmina. Las materias primas tratadas en este sentido pueden
esponjarse más intensamente, el enlace del agua mejora y el empastar
componentes en trozos mejora, como se exige por ejemplo en la
producción de jamón de molde. Además, el malaxado aumenta la ternura
y da lugar a una repartición mejor y más rápida de sustancias de
curado y adyuvantes añadidas. Se ha demostrado sin embargo en base a
los ensayos, que también la materia prima malaxada presenta
solamente un hinchamiento deficiente del volumen de albúmina así
como una textura relativamente irregular, de modo que estén
garantizados suficientes éxitos respecto a la ternura, de la
disgregación de la albúmina y el enlace del agua sólo por adición de
sustancias adyuvantes de cuterado. Dichas sustancias adyuvantes de
cuterado son por ejemplo las sustancias fosfáticas.
En el proceso de fabricación y de producción se
precisa invertir un tiempo no insignificante, además de la obtención
mecánica de energía elevada y la alteración térmica del producto
relacionada con la misma, para el logro de un efecto suficiente de
cuterado o malaxado. Esto conduce particularmente a elevados costes
por la refrigeración necesaria de las máquinas correspondientes.
Por ejemplo, de la publicación de Angersbach,
Heinz, Knorr; "Effects of pulsed Electric fields on cell membranes
in real food systems"; Innovative Food Science & Emerging
Technologies 1 (2000), páginas 135 a 149, o Angersbach, Heinz,
Knorr; Electrophysiological Model of Intact and Processed Plant
Tissues: Cell Disintegration Criteria; Biotechnol. Prog. 1999, 15,
753 a 762, es conocido el efecto de campos eléctricos con fin de la
electroporación, particularmente de membranas celulares
vegetales.
El objetivo de la invención consiste en indicar
un procedimiento perfeccionado para el tratamiento de materias
primas que presentan una estructura celular en la industria
alimenticia de elaboración de carne, de derivados cárnicos, de
pescados y de pescados y mariscos a fin de la efectividad y/o la
reducción de etapas del proceso así como para el logro de un grado
de ternura determinado de las materias primas, debiendo contribuir
al mismo tiempo el procedimiento, además de la reducción deseada de
la duración del tratamiento de materias primas, también a reducir la
adición normalmente necesaria de aditivos reblandecedores y/o
hidrófilos. El procedimiento debe ser adecuado tanto para la
fabricación y el tratamiento de productos crudos como también
generalmente para la producción de salchicha escaldada, embutidos en
gelatina, salchicha cocida o similares.
La solución de la tarea de la invención se
realiza por el procedimiento definido en la reivindicación 1. En
consecuencia se realiza según la invención un pretratamiento de la
materia prima, como p. ej. la carne o menudillos mediante
electroporación, por lo cual se garantiza que la disgregación
celular y de la albúmina necesaria ocurra ampliamente durante un
sucesivo proceso de 20 picado fino y amasado en el cúter y/o picado
en la picadora que se puede realizar de manera abreviada. A la
materia prima puede ser añadido en una cantidad precisa para el
logro de una emulsión estable, durante o después de la
electroporación mediante inyección de una salmuera, es decir, una
mezcla de agua/sal posiblemente también de otras sustancias
adyuvantes, pero también por adición de sal y agua y/o sustancias
adyuvantes durante el cuterado o picado. La electroporación asegura
una amplia disgregación celular, de modo que el proceso de cuterado
o de picado se limita únicamente al desmenuzado y mezclado de carne
magra, sal, grasa, especias, sustancias adyuvantes y eventuales
ingredientes como componentes gruesos. Por eso el proceso de
producción en total puede ser acelerado. También existe la
posibilidad de emplear cuchillas para cúter, que contribuyen a otra
reducción del proceso de producción debido al efecto de golpe
definido. El proceso de cuterado puede suprimirse, cuando se utiliza
para desmenuzar la materia prima una picadora equipada con discos
perforados adecuados (finos) y una herramienta de transporte
oportuna, una embutidora con cabezal de picado y/o una
mezcladora-picadora.
Un pretratamiento de componentes gruesos de
carne magra para la fabricación de embutidos de jamón de cerdo,
salchicha ahumada o similares mediante electroporación y la sucesiva
inyección de salmuera permite una revalorización óptica de los
productos acabados, puesto que el volumen de carne encoge menos
durante el proceso térmico debido a un enlace mejorado del agua.
En un pretratamiento de la carne según la
invención mediante electroporación puede ser utilizada o combinada
convenientemente a continuación una (o varias) embutidora(s)
con cabezal(es) de picado, puesto que entonces han de
asumirse únicamente las funciones del desmenuzado y mezclado de los
componentes individuales.
La electroporación se efectúa aplicando un campo
eléctrico con una intensidad de campo de >0,5 kV/cm y el aporte
de energía resultante de esta manera en el producto a tratar y que
presenta una estructura celular.
Debido al efecto de campo se suprime de manera
reversible o irreversible la semipermeabilidad de la membrana
celular.
La membrana celular electroporada y la supresión
de la barrera de transporte de sustancias relacionada con la misma
entre el interior celular y el ambiente crea por procesos de
transporte de masas y una difusión acelerada la condición para la
repartición uniforme del líquido de la salmuera que bien es
inyectado o proporcionado incorporando el producto crudo en la
salmuera. La matriz porosa obtenida aumenta además el enlace del
agua, pudiendo mejorar aún más este efecto por electrolitos
introducidos u otras sustancias hidrófilas como azúcar,
polisacáridos o similares. Además puede acelerarse una absorción de
especias secas, sal o agentes adyuvantes utilizados acaso en la
fabricación de jamón crudo por un transporte de masas mejorado
dentro del tejido celular, según la invención.
En una forma de realización preferida de la
invención está garantizado que la energía eléctrica a aportar es de
al menos 5 kJ/kg por producto tratado. El límite superior del aporte
de energía está determinado de manera que las influencias térmicas
no representen la causa primaria de las variaciones de la estructura
del producto.
El campo eléctrico es generado por acoplamiento,
es decir bien por contacto directo con ayuda de electrodos o por
líquidos conductivos, incorporando los productos a tratar completa o
parcialmente en el líquido conductivo.
Debido a la estructura porosa obtenida y el
enlace de agua superior conseguido por ello se logra según la
invención obtener una ternura mejorada de los productos
fabricados.
Se ha demostrado sorprendentemente que la
ternura deseada de la carne es lograda también, cuando no se añade
otro líquido al producto tratado según la invención después de la
electroporación.
En una forma de realización de la invención
existe la posibilidad de usar el procedimiento de la electroporación
y la disgregación celular resultante para la extracción intencionada
de líquidos. Una tal extracción de líquido sirve como fase
complementaria del producto para la fabricación de productos crudos
y productos alimenticios duraderos. La extracción selectiva de agua
puede efectuarse mediante aplicación de fuerzas motrices apropiadas
como el vacío en el cúter de vacío, la picadora de vacío, pero
también en cualquier recipiente de vacío así como también gradientes
de concentración por utilización de sustancias higroscópicas y/o
aire seco o influencias mecánicas como la compresión. La
electroporación utilizada aquí según la invención permite una
deshidratación selectiva acelerada en un ambiente pobre en gérmenes,
es decir al vacío, pudiendo estar previstas adicionalmente
sustancias higroscópicas en la cámara de tratamiento. Además de las
materias primas convencionales pueden ser deshidratadas de manera
intencionada tanto los trozos de carne muy frescos como también
carnes calientes recién matadas utilizando la
electropo-
ración.
ración.
La electroporación ayuda particularmente en el
tratamiento de materias primas muy frescas, como p. ej. carne
caliente recién matada para la fabricación de productos secos
duraderos como jamón crudo o embutido seco, pudiendo tener lugar por
ello la utilización de sustancias probióticas con la reducción
simultánea de las cantidades de utilización de sal de cocina y
nitrito o nitrato. Por electroporación de la materia prima se
aumenta también esencialmente el grado de ternura, además de la
mejora de los procesos de transporte de masas, y en caso de
aplicación de las fuerzas motrices apropiadas de la
deshumidificación, manteniéndose esta propiedad también en una
elaboración ulterior de productos salados crudos.
\newpage
La electroporación según la invención sirve por
consiguiente para la absorción mejor y uniforme y el enlace de
líquidos añadidos en productos que son comercializados sin ser
desmenuzados y/o siendo desmenuzados solamente después de un
tratamiento ulterior, como un templado, ahumado o incorporación en
otros productos crudos.
Pero igualmente la electroporación es también de
una ventaja esencial, cuando existe el objetivo de introducir de una
manera efectiva la salmuera en productos salados tratados,
optimizando el procedimiento en total, permitiendo aquí la
electroporación antes, durante o después de una inyección de
salmuera. Por la electroporación mejora también el grado de ternura
en la fabricación de productos salados tratados. El producto crudo
tratado según el ejemplo de realización es suministrado al
consumidor tras el calentamiento como productos salados tratados o
del tipo Kasseler.
En una forma de realización de la invención se
logra modificar por electroporación los productos crudos en su
estructura celular de tal manera que, como se realiza por ejemplo en
el marinado, los líquidos de un baño ambiental, es decir sin
inyección, pueden ser absorbidos de una manera significante.
La invención se describirá a continuación
detalladamente de mano de un ejemplo de realización así como una
representación de figuras.
La figura 1 muestra aquí una imagen seccional
microscópica de un producto tipo Kasseler producido de la manera
usual según el estado de la técnica, es decir, malaxado o masajeado
y cocido. Otra representación muestra un producto tipo Kasseler
similar, el cual sin embargo ha sido sometido a una electroporación
según la invención antes del malaxado y la cocción.
Como es reconocible en la última representación,
el volumen de albúmina es extendido, la textura es mejor y más
uniforme y la calidad del producto en total ha aumentado, es decir
sin que hubiese sido necesaria la adición de aditivos de picado fino
en el cúter.
En el procedimiento de tratamiento de materias
primas que presentan una estructura celular en la industria
alimenticia de elaboración de carne y de embutidos según el
siguiente ejemplo de realización esto en principio está
caracterizado por el hecho de que un aporte de energía al producto a
tratar tiene lugar aplicando un campo eléctrico con una intensidad
de campo de >0,5 kV/cm, seleccionando como límite superior de
energía aquel valor que asegura que las variaciones producidas en la
estructura del producto no son debidas primariamente a causas
térmicas.
Con ayuda del campo eléctrico se realiza un
electroporado de la membrana celular con una supresión de la barrera
de transporte de sustancias que se produce por ello entre el
interior celular y el ambiente. Mediante esta medida puede tener
lugar tanto una absorción acelerada y distribuida uniformemente de
medios fluidos en la matriz celular porosa creada o bien se puede
eliminar la humedad de la matriz celular al aplicar fuerzas motrices
apropiadas como por ejemplo un vacío o gradientes de
concentración.
El medio fluido, el cual penetra de manera
acelerada y repartido uniformemente en la matriz celular debido a la
electroporación, puede contener otras sustancias que determinan las
propiedades del producto. La electroporación en este caso puede
tener lugar por ejemplo en un baño líquido que contiene sustancias
que modifican las propiedades del producto.
Durante la aplicación de la electroporación en
el baño líquido hay que ocuparse de que el valor de conductividad
del baño se sitúe en un margen apropiado para la instalación de
generación de impulsos, preferiblemente inferior a la conductividad
de la materia prima a tratar.
Alternativamente, pero también
complementariamente, puede ser aplicado el campo eléctrico por medio
de electrodos, p. ej. de aguja, de cilindro, de rejilla, de flujo o
de placas. En una configuración de la invención, los electrodos de
aguja presentan una forma de cánulas y pueden servir para la
alimentación simultánea o temporalmente desplazada de un líquido de
inyección, p. ej. la salmuera inyectada.
La electroporación puede ser realizada antes o
solamente después de una etapa de inyección de líquido o marinado o
bien acompañando o complementando esta etapa.
Existe sin embargo también la posibilidad de
tratar la emulsión cárnica cruda mediante la electroporación y
seguir elaborando la masa de carne picada así tratada de una manera
substancialmente conocida, pero también con un tiempo de cuterado
reducido así como con cantidades de utilización eventualmente
reducidas en sustancias adyuvantes de cuterado.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos relacionados por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector y no forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
\bulletAngersbach; Heinz;
Knorr. Effects of pulsed Electric fields on cell membranes in
real food systems. Innovative Food Science & Emerging
Technologies, 2000, vol. 1, 135-149
[0005]
\bulletAngersbach; Heinz;
Knorr. Electrophysiological Model of Intact and Processed
Plant Tissues: Cell Disintegration Criteria. Biotechnol.
Prog., 1999, vol. 15, 753-762 [0005]
Claims (13)
1. Procedimiento para el tratamiento de materias
primas que presentan una estructura celular en la industria
alimenticia de elaboración de carne, de derivados cárnicos, de
pescado y de pescados y mariscos a fin de la efectividad y/o la
reducción de etapas del proceso así como para el logro de un grado
determinado de ternura de las materias primas, en el cual
- -
- la aplicación de un campo eléctrico con una intensidad de campo de >0,5 kV/cm y un aporte de energía en el producto de estructura celular a tratar tiene lugar con un límite superior de energía que excluye la aparición de variaciones debidas a causas térmicas en el producto;
- -
- se produce un electroporado de la membrana celular y una supresión de la barrera de transporte de sustancias resultante por ello entre el interior celular y el ambiente así como las células individuales;
- -
- se produce una absorción acelerada y uniformemente repartida de medios fluidos en la matriz porosa creada a partir de productos de carne, de derivados cárnicos, de pescados y mariscos y de células de pescado, con sustancias adicionales que determinan las propiedades del producto que son disueltas o contenidas en el fluido.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la electroporación se
efectúa en un baño líquido equipado con electrodos.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que alternativa o complementariamente al baño líquido conductivo, el
campo eléctrico es generado por medio de electrodos de contacto.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que pueden utilizarse
diferentes formas de electrodos, p. ej. electrodos de aguja,
electrodos de superficie, electrodos de cilindro,
cánulas-electrodo, electrodos de oblea, electrodos
de rejilla, electrodos huecos, electrodos de flujo.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la electroporación se
realiza antes, durante o después de una etapa de inyección de
líquido.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la electroporación se
realiza antes, durante o después del mezclado y/o desmenuzado de los
componentes individuales conforme a una receta.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el tratamiento es aplicado a materias primas desmenuzadas.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la materia prima tratada sirve de preparación de carne fresca o
bien después del calentamiento sirve de materia prima para la
fabricación de otros productos, p. ej. gelatinas.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que la
materia prima tratada es elaborada en embutido crudo, salchicha
hervida o embutido en gelatina o salchicha escaldada.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que se añaden especias, sal, sustancias probióticas, agentes
adyuvantes técnicos o sustancias similares al medio fluido.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que después de la electroporación sigue una etapa de extracción
acelerada de líquido celular por aplicación de fuerzas motrices
apropiadas, particularmente bajo influencia del vacío, gradientes de
concentración por aplicación de electrólitos o aire seco o
eliminación mecánica.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por la utilización
para el fin del reblandecimiento de carne cruda como materia prima
para la fabricación de otros productos, p. ej. salazones.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que se produce un campo eléctrico pulsado durante la
electroporación.
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