Healthier reformulated meat derivativesuse of oil-in-water gel emulsions with vegetable oils in burgers, and use of glasswort in a sodium-reduced traditional belly

  1. Ferreira, Iasmin da Silva
Supervised by:
  1. Javier Mateo Oyagüe Director
  2. Alfredo Costa Teixeira Director

Defence university: Universidad de León

Fecha de defensa: 08 November 2024

Committee:
  1. Sonia Andrés Llorente Chair
  2. Ceferina Vieira Aller Secretary
  3. Luís Avelino Guimarães Dias Committee member

Type: Thesis

Abstract

Los fabricantes de productos cárnicos se enfrentan a los retos derivados de estudios científicos e instituidos en la opinión pública de hacerlos más sostenibles y de mejorar sus características saludables. Respecto a este último reto la industria cárnica está llevando a cabo procesos de reformulación para reducir componentes no deseables como aditivos sintéticos, sal o grasas saturadas, o incorporar componentes funcionales como fibra o antioxidantes naturales. Las estrategias de reformulación dependen en gran medida del tipo de derivado cárnico que se considere. Estas estrategias son variadas y específicas ya que hay muchos tipos de derivados cárnicos como los que mantienen las características de la carne fresca o los que los han perdido, los derivados cárnicos tratados y no tratados por el calor, los elaborados con carne picada o trozos pequeños o con carne entera, con mayor o menor contenido en grasa, con o sin incorporación de vísceras o sangre, etc. En el presente trabajo se han estudiado dos tipos de derivados cárnicos y para cada uno de ellos se ha seguido una estrategia para hacerlos más saludables de cara a su consumo. Por una parte, se ha estudiado la mejora del perfil lipídico en un preparado cárnico de carne picada y, por otra, la reducción de sodio en un producto cárnico crudo-madurado. Dentro de estos tipos de derivados cárnicos se ha optado por trabajar con dos no muy frecuentes en el mercado: las hamburguesas de cabra y una panceta tradicional portuguesa de cerdo autóctono (raza Bísaro). Mientras un estudio se ha centrado principalmente en la modificación de los ingredientes (hamburguesa), el otro se ha centrado en los modificación de ingredientes y procesado (panceta). Al trabajar con hamburguesa de cabra se ha pretendido además buscar formas para dar valor añadido a esta carne con difícil salida en el mercado. El reclamo propuesto es elaborar un producto de fácil preparación y gran consumo (hamburguesa) y con un perfil lipídico saludable. Trabajar con la panceta ha permitido conocer un producto tradicional elaborado con cerdo autóctono al la vez de proponer innovación saludable en su proceso de elaboración. Las dos estrategias de reformulación estudiadas son novedosas. En la hamburguesa se ha recurrido al uso de hidrogeles con aceites vegetales emulsionados para incrementar calidad del perfil lipídico y reducir el contenido en grasa y en la pancenta se ha estudiado el uso de una planta halófila (Salicornia herbácea L.) en polvo para disminuir el contenido en sodio en la panceta. Los hidrogeles oleosos consisten en emulsiones de aceite en una fase acuosa gelificada por la acción de un gelificante, que forma una red tridimensional semisólida a temperatura ambiente con propiedades viscoelásticas similares a una grasa saturada, pero con menor contenido graso y con una grasa más insaturada. La preparación de estos geles es sencilla y económica, pero para poner en marcha su uso hace falta ajustar las condiciones de su preparación en cuanto a tipo y proporción de aceite, concentración y tipo de emulsionante y gelificante. En el presente trabajo se ha probado el desempeño de dos hidrogeles, cada uno de un aceite diferente (oliva y girasol), sobre la calidad de la hamburguesa de cabra, comparando los resultados con una hamburguesa control, sin hidrogel, con un 4% de grasa cerdo. La salicornia es una planta halófita que crece de forma natural en las marismas y contiene aproximadamente un 10% de Na sobre peso seco. Es una planta comestible y se considera que su uso como ingrediente alimentario aporta nutrientes esenciales y compuestos funcionales o fitoquímicos que actúan como compuestos antioxidantes o incluso como antimicrobianos. Se está proponiendo su uso, por su sabor salado, como reemplazante de sal en productos cárnicos. En este estudio se ha utilizado la salicornia junto con una cantidad reducida de sal en el proceso de salado, a mano, de una panceta cruda curada tradicional, comparando las características de calidad de dicha panceta con las pancetas obtenidas de un salado convencional con NaCl y con otro salado alternativo, menos novedoso, consistente en una mezcla de NaCl y KCl. La parte experimental de esta tesis doctoral ha comenzado en todos los casos con el diseño de los experimentos, incluida la formulación, seguido por la elaboración de los productos cárnicos en planta piloto de productos cárnicos del Centro de Investigación de Montaña del Instituto Politécnico de Braganza, localizado en Braganza, Portugal. Se realizaron en primer lugar pruebas preliminares para poner a punto el proceso de elaboración de ambos productos. Las elaboraciones de los derivados cárnicos producidos incluyeron los distintos tratamientos experimentales, siempre contrastados con un tratamiento control, y se replicaron para obtener resultados con soporte estadístico. Los análisis de calidad realizados en los derivados cárnicos elaborados fueron diversos, incluyendo composición proximal, pH, aw, color, textura, rendimientos, ácidos grasos totales, ácidos grasos libres, indicadores de oxidación lipídica, compuestos volátiles, análisis sensorial, análisis de recuentos de grupos microbianos e identificación microbiana. Algunos de estos análisis se realizaron en el producto final, otros durante la elaboración y otros más durante el almacenamiento, en este caso, para estudiar la estabilidad microbiológica u oxidativa. Estos análisis se realizaron en laboratorios del Instituto Politécnico de Braganza, la Universidad de León y la Universidad de Valladolid, con participación de la que suscribe la tesis. El cuerpo de esta tesis se ha estructurado en dos capítulos de investigación, uno para cada producto. Los resultados obtenidos se han publicado en tres artículos de investigación en revistas internacionales y en el libro de resúmenes de un congreso internacional. Un artículo y el resumen del congreso corresponden al segundo capítulo de investigación y trata sobre la hamburguesa reformulada con hidrogeles oleosos, y los otros dos corresponden al tercer capítulo, sobre la panceta reformulada con salicornia; uno de las publicaciones describe el proceso de elaboración y el producto final y el otro la estabilidad de la panceta reformulada durante su almacenamiento a refrigerado a vacío. El conocimiento generado ha contribuido al “saber hacer” en el uso de hidrogeles y salicornia como alternativas de reformulación para obtener derivados cárnicos más saludables. Las reformulaciones estudiadas han permitido obtener derivados cárnicos de calidad similar a los convencionales; no obstante, se necesitan más estudios o más pruebas para desarrollar mejor losnuevos productos. La investigación fue llevada a cabo principalmente en el Instituto Politécnico de Bragança (IPB) desde el 1 de enero de 2021 hasta el 30 de junio de 2023. No obstante, una parte de la misma se llevó a cabo en la Universidad de León (ULe). En la Universidad de León se trabajó principalmente durante unos meses de 2023 para completar análisis químicos y microbiológicos, lo que permitió un enfoque colaborativo y la utilización de otros equipos e instalaciones para mejorar los resultados del estudio. Parte de estos estudios se llevaron a cabo bajo del proyecto BIS+Olive, centrado en el uso del orujo de oliva en la alimentación de los cerdos Bísaro y apoyado por Portugal 2020 y COMPETE 2020. El proyecto supuso una inversión total elegible de 825.894,23 euros, con el apoyo financiero de la Unión Europea a través de Portugal 2020 y COMPETE 2020.