El proceso por el cual un animal vivo es convertido en una canal de la cual se fabrican cortes de carne es caracterizado por -y puede tener profundos efectos en- la química de la carne y finalmente en la calidad de la carne. Es importante saber que aunque el tejido está muerto, no es inerte. El objetivo de este artículo es revisar la biología y química del músculo post mórtem (por ejemplo, la carne) para facilitar un entendimiento fundamental de este producto alimenticio.

Durante el proceso de sacrificio del ganado para carne, el animal es inmovilizado y desangrado, lo que resulta en muerte. En la condición temprana post mórtem (por ejemplo, antes del rigor mortis), el músculo esquelético no es inerte y hay una considerable cantidad de reacciones bioquímicas que están llevándose a cabo. Los ciclos de contracciones localizadas y otros procesos metabólicos continúan ocurriendo a través de los músculos en la canal, y la necesidad de trifosfato de adenosina, o adenosín trifosfato (ATP), para facilitar estos procesos resulta en una disminución de las reservas de energía para resintetizar ATP (porque hay una falta de oxígeno). La tasa de generación de ATP post mórtem se desacelera considerablemente hasta que se detiene completamente cuando el rigor mortis se establece.

Conforme una canal pasa del punto de muerte al de rigor mortis, ocurre un número importante de cambios que pueden subsiguientemente afectar la calidad de la carne, y las propiedades de la carne que son críticas para el procesamiento. Como se mencionó anteriormente, las concentraciones de ATP se reducen durante este período, así como la flexibilidad del músculo. Las concentraciones de glucógeno y pH también se reducen. Las concentraciones de glucógeno se reducen conforme la glucosa es secuencialmente removida y usada para la generación de ATP vía metabolismo anaeróbico (glucólisis), La glucólisis post mórtem rinde ATP, pero solo genera lactato y H+, colectivamente llamado ácido láctico, que se acumula y conduce a la caída del pH.

La tasa a la cual el pH cae es la condición prerrigor post mórtem, y la medida a la cual cae al tiempo en que el rigor mortis se establece, son dos de las variables más significativas que afectan las propiedades posteriores de la carne. Hay varios factores que pueden afectar el pH. La temperatura de la canal es uno de los factores más críticos y es influenciado por la temperatura del ambiente  (temperaturas de la planta y las áreas de refrigeración, movimiento del aire, humedad relativa), localización del músculo en consideración (superficial externo vs. profundo interno), y la cobertura de grasa de la canal. Las tasas de las reacciones bioquímicas dentro de los músculos post mórtem son mejoradas a temperaturas relativamente más altas y la glucólisis procede rápidamente conduciendo a una rápida caída del pH. Entonces, los músculos de canales que se enfrían lentamente mostrarán valores de pH relativamente más bajos que los músculos de canales que se enfrían rápidamente. En cerdos, esto resulta en una indeseable combinación (por ejemplo, una temperatura relativamente alta a un pH relativamente bajo) que puede negativamente afectar la calidad de la carne de cerdo. En bovinos y ovinos, esto puede deseable bajo condiciones controladas y puede resultar del proceso de estimulación eléctrica.

El segundo factor que afecta el pH de la canal, específicamente el pH final alcanzado en rigor mortis, es la concentración de glucógeno presente en los músculos del ganado al tiempo de la matanza. Por cada unidad de glucosa derivada del glucógeno usada para

producir ATP vía glucolisis, son producidas 2 unidades de ácido láctico. Por lo tanto, si el almacén de glucógeno es más bajo de lo normal al momento de la matanza, entonces la producción de ácido láctico será más baja de lo normal, y el pH final será relativamente más alto. El pH normal final de la carne proveniente del ganado es aproximadamente 5.6; sin embargo, el pH final es específico de cada músculo y se recomienda que el lector consulte literatura de investigación para los valores de pH de músculos específicos, si se requieren.

La estimulación eléctrica ha sido usada en el procesamiento de bovinos y ovinos como un medio para prevenir la carne dura causada por el “acortamiento por frío”. La aplicación de una corriente eléctrica a la canal eviscerada causa una liberación masiva de calcio del retículo sarcoplásmico  de las células musculares, y una significativa contracción de la musculatura de la canal. Esto resulta en una aguda necesidad de ATP, el cual es usado inmediatamente durante la aplicación del tratamiento de estimulación eléctrica. El resultado neto es que la fuente de energía de reserva potencial (glucógeno) para la síntesis de ATP, que se fija al momento de la muerte, es consumida rápidamente y por lo tanto el tiempo para el agotamiento y el subsiguiente establecimiento del rigor mortis se acorta grandemente. Entonces, la estimulación eléctrica funciona para acelerar el establecimiento del rigor mortis. Entre más contraído esté un músculo al llegar al rigor mortis, más grande será el grado de superposición de los filamentos grueso y delgado dentro de los sarcómeros constituyentes; esto resulta en carne con textura dura. Si el rigor mortis ya está establecido (vía estimulación eléctrica) cuando el retículo sarcoplásmico alcanza temperaturas de refrigeración, la subsiguiente liberación de calcio inducida por el frío no tiene efecto porque los filamentos gruesos y delgados del sarcómero ya están “con llave” y no pueden contraerse más.

La carne no debe congelarse antes del alcanzar el rigor mortis. Esto debido a que los procesos bioquímicos  que ocurren en el estado post mórtem y músculo prerrigor son suspendidos por el proceso de enfriamiento y pueden reanudar su actividad una vez que se inicia la descongelación. Además, el proceso de congelado y descongelado es destructivo y los cristales grandes pueden comprometer severamente la integridad del retículo sarcoplásmico. Esto resulta en una incontrolable liberación de calcio al momento de la descongelación, lo que causará un dramático acortamiento de los músculos. Este fenómeno se conoce como “acortamiento de descongelación”.

Optimizando la producción de embutidos teniendo en cuenta la calidad de la grasa de cerdo

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Por Jeff J. Sindelar en 28/08/2013

El tema de la calidad de la grasa del cerdo ha ciertamente ganado un nuevo respeto en la industria cárnica de hoy en día. La presente definición de “calidad de grasa de cerdo” ha sido cuestionada en años recientes y ha, por lo menos, merecido una actualización es su descripción. Aunque el uso de grasa en los sistemas de procesamiento de carne no ha cambiado significativamente, es ahora bien aceptado que la grasa en sí, sí ha cambiado. Ahora es más común que antes encontrarse con grasa que es más suave, aceitosa y grasienta con otras más propiedades que no son tan deseables. Como tal, esto ha llevado a una reevaluación de los productos embutidos y los sistemas de fabricación empleados para determinar si son necesarios cambios, controles, o modificaciones para seguir manteniendo el importante desempeño de los productos. 

En general, la definición de calidad de grasa de cerdo es dependiente del usuario, pero generalmente se incluyen características como color, textura, firmeza, estabilidad oxidativa, sabor, e incluso consideraciones nutricionales. Cuál atributo o atributos es o son más importantes depende grandemente de las necesidades de la grasa en el sistema cárnico, o en las limitaciones que la grasa pueda crear durante la fabricación en el producto terminado o durante la vida de anaquel.

Revisión de la química de la grasa

La grasa está compuesta por lípidos (triglicéridos = glicerol + ácidos grasos), agua y proteína. Los ácidos grasos pueden ser clasificados en tres categorías basadas en su estructura química (o nivel de saturación), y en el número de enlaces dobles presentes. Los ácidos grasos saturados no contienen enlaces dobles, los ácidos grasos monoinsaturados contienen un doble enlace, y los ácidos grasos poliinsaturados contienen dos o más enlaces dobles. Tanto la saturación (número de enlaces dobles) de los ácidos grasos como la longitud del ácido graso indican el punto de fusión o firmeza de la grasa, de manera que una grasa de cadena más larga y altamente saturada tiene un punto de fusión mucho más alto (y es más firme) que una grasa de cadena más corta y menos saturada (Tabla 1).

 

Lo recientes cambios en calidad de la grasa de cerdo que la industria ha notado pueden ser parcialmente explicados por los cambios dietéticos de la alimentación de los cerdos. Está bien entendido que la dieta que los cerdos son alimentados puede tener un tremendo impacto en la calidad de la grasa de la materia prima utilizada para la producción de embutidos. Debido a que los cerdos necesitan de los ácidos grasos esenciales (poliinsaturados) provenientes de una fuente de grasa en la dieta para incorporar ácidos grasos poliinsaturados en la grasa de las canales, puede resultar grasa más suave si se incrementan las concentraciones de los ácidos grasos insaturados existentes en la dieta. Como resultado, grasas más suaves, aceitosas, grasosas y menos estables a la oxidación pueden aparecer y pueden traer una serie de problemas en el producto y su fabricación, desde embarramiento del producto (producto extremamente suave) hasta una vida de anaquel mucho más corta, y desde una apariencia menos deseable hasta una menor aceptación por parte del consumidor. 

Además de que los cambios dietéticos impactan la calidad de la grasa, otros contribuyentes potenciales a las modificaciones de la calidad de la grasa, tales como cambios genéticos y hasta prácticas en la cría de animales no deben ser ignorados en aras de un minucioso análisis y discusión científicos. Como se aprendió el cómo la genética, el estrés antes del sacrificio y los protocolos de procesamiento afectan la calidad de la carne, un solo factor no es siempre el único factor.

Tabla 1. Puntos de fusión de diferentes ácidos grasos

Ácido grasoPunto de fusión (°C)

8:0 16,510:0 31,412:0 4414:0 5816:0 62,917:0 61,318:0 70,118:1 9cis 16,3

18:1 9trans 4518:2 9cis, 12cis -518:2 9trans, 12trans

29

19:0 69,420:0 76,1

 

Expectativas de calidad de la grasa de cerdo

Es seguro decir que todos los productos en los cuales se usa grasa de cerdo se ven impactados por la calidad de esa grasa. A través de los años, la industria cárnica se ha acostumbrado a utilizar lo que es considerada grasa “normal” de cerdo para una variedad de productos y propósitos. Esta grasa es relativamente firme, estable al abuso mecánico (dentro de lo razonable), mientras que ofrece una tasa razonable de oxidación de lípidos. Aunque no ahondaremos en detalles en relación a cuáles son las propiedades específicas de desempeño de la grasa para cada producto en el cual es usada, debemos remarcar el hecho de que hay muchas. Sin embargo, en general, la grasa de cerdo necesita comportarse así como (1) nos hemos acostumbrado a su desempeño para el producto en el cual se usa, y (2) al nivel en el que lo esperamos. La grasa de cerdo debe de ofrecer ciertas expectativas de desempeño al estar en la maquinaria, en el proceso de manufactura de los productos, en la rebanabilidad del producto y en su vida de anaquel. Cuando es esperado, la grasa de cerdo debe resistir el rompimiento, embarramiento, pérdida de integridad de partícula, rancidez oxidativa y decoloración, por mencionar algunas. La grasa de cerdo también debe brindar otros atributos tales como textura, jugosidad y aroma en los productos en los cuales se incluye. Todos estos criterios deben de, idealmente, ser cubiertos cada vez que una materia prima que contenga grasa de cerdo sea usada independientemente del proveedor, estación del año y otras variables.

Fabricación de embutidos con grasa de “ayer vs. hoy”

El cómo se usa la grasa y el porqué es requerida puede variar tanto como la calidad de la grasa en sí, pero para la fabricación de embutidos, la grasa de cerdo es comúnmente usada como una fuente “más fácil” de grasa que otras para incorporar en productos de carne de bovino y aves con elementos positivos relacionados a la textura y el sabor. La grasa de cerdo de hoy generalmente se describe como más suave, aceitosa, grasosa y más propensa a la oxidación de lípidos causando una vida de anaquel más corta en los productos debido a la acelerada rancidez de la grasa. Estas diferencias basadas en la grasa pueden algunas veces, pero no siempre, ser superadas al cuidadosamente supervisar la materia prima, los métodos de manufactura, y la calidad del producto terminado y sus propiedades sensoriales. Al usar grasa de cerdo hoy en día, algunas veces pueden presentarse retos significativos mientras que otras veces el impacto es muy mínimo. Por ejemplo, una salchicha fresca con un alto contenido de grasa puede sufrir mayor pérdida de cocción, textura más pobre y un desarrollo de rancidez más rápido de lo normal si se usa una grasa de calidad más baja. Sin embargo, una salchicha de res o cerdo puede sufrir un impacto mínimo debido a la

contribución de firmeza de la materia prima de res y otros ingredientes tales como fosfato de sodio, y protección antioxidante de la inclusión de nitritos.

 

Opciones para la grasa de cerdo

Un número de acciones se pueden tomar para asegurar que la calidad de la grasa de cerdo es suficiente para sus necesidades de proceso. Establecer los protocolos estándar para abordar cualquier variación que pudiera existir en la materia prima de grasa de cerdo puede ser una manera simple de brindar soluciones prácticas y efectivas. Por ejemplo, mantener la temperatura de la materia prima por debajo de los 4°C (40°F) a través de todo el proceso de manufactura, puede grandemente minimizar la incidencia de embarramiento. En algunos casos, las temperaturas cerca del punto de congelación pueden ser necesarias para controlar (1) la grasa extremadamente suave o (2) un sistema de procesamiento que agrega una cantidad significativa de energía (marcada por el aumento en la temperatura del producto) al producto durante su fabricación. Puede ser necesario también bajar las temperaturas de rebanado en producto terminado, pero esto depende del producto en sí, el equipo y el protocolo de rebanado.

El buen mantenimiento del equipo en partes como la criba y las cuchillas pueden asegurar que el embarramiento inducido por el equipo o la pérdida de definición de partícula no ocurra o contribuya a una existente condición marginal de calidad de la grasa. Estos problemas son generalmente agravados y magnificados conforme aumenta la suavidad de la grasa de cerdo.

Varios sistemas de calidad de grasa pueden ser utilizados para evaluar la calidad de la grasa y permitir la adecuada utilización y la toma de otras decisiones necesarias. Las pruebas de composición de ácidos grasos, tales como determinación del valor de yodo, pueden ser utilizados para establecer material prima “aceptable” o “no aceptable” para ciertos productos. Los valores de yodo miden la cantidad de yodo (en gramos) que es absorbida por 100 gramos de una grasa insaturada, y pueden ser usados para entender el impacto de que la calidad de la grasa puede tener, o está teniendo, en los productos embutidos, y también se pueden usar para establecer parámetros de calidad de grasa para materia prima. Entre más alto sea el valor de yodo, más ácidos grasos insaturados están presentes en la grasa. Un valor de yodo de menos de 70-74 es generalmente considerado para correlacionarse con “calidad aceptable de grasa de cerdo”. Sin embargo, “aceptable” todavía depende del producto y del proceso por lo que el valor de yodo ideal mínimo es lo que requiera su producto. Otras herramientas para medir la calidad de la grasa incluyen evaluaciones visuales, simples pruebas de cocción de estabilidad de grasa, y también pruebas con sofisticados analizadores de textura, por mencionar algunas.

En conclusión, la mejor manera para optimizar la producción de embutidos teniendo en cuenta la calidad de la grasa de cerdo es con una claro entendimiento del problema, saber cuáles retos pueden ser superados, así como cuáles maneras prácticas basadas en la ciencia serán usadas para superar esos retos.

Estrategias para ayudar a prolongar la vida de anaquel de productos cárnicos frescos

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Por Jim Dickson en 26/06/2013

La vida de anaquel de la carne fresca se ve afectada por cuatro factores: La carga bacteriana inicial en la carne, la temperatura, el tiempo y la atmósfera. Cuando se contemplan enfoques para alcanzar la vida de anaquel óptima de la carne fresca, estos son los factores que deben de ser controlados o contemplados.

Aunque una incapacidad para controlar un factor puede ser parcialmente compensada por el riguroso control de otro factor, la vida de anaquel óptima pudiera solamente ser alcanzada al controlar todos los factores juntos.

 

Controle las bacterias antes de la matanza

Aunque todos los factores son importantes en la vida de anaquel, uno de los más importantes es el conteo inicial de bacterias en la carne. Las bacterias se reproducen doblándose, y una población inicial más alta simplemente significa un tiempo más corto para alcanzar el nivel final de una población de descomposición del producto. Aunque el término “doblándose” no suene tan serio, tenga en mente que esto realmente significa: una célula se convierte en dos, dos en cuatro y cuatro en ocho. Agregue unos cuantos ceros y detrás de esos números (como 100,000) y en unas cuatro “dobladas” la población bacteriana puede crecer de 100,000 a 1.6 millones.

Minimizar la contaminación también es importante en reducir la incidencia de patógenos en la carne, así que este factor no es una cuestión de solo vida de anaquel o inocuidad, sino que es de ambas.

La carga bacteriana inicial en la carne es afectada por varios factores. La condición de los animales a su llegada a la planta de sacrificio, principalmente las superficies externas (como la piel y las plumas) pueden afectar el nivel de contaminación en la carne. El procesador debe tomar estas condiciones en consideración para minimizar la contaminación inicia, ya que la remoción de la piel es una de las fuentes iniciales de contaminación en la carne.

Durante los secos meses del verano, por ejemplo, el ganado puede llegar con una gran cantidad de polvo en sus pieles. En algunas operaciones de matanza se han instalado aspersores de agua inmediatamente antes de la operación del retiro de la piel para minimizar la cantidad de polvo producida en este paso del proceso. En la primavera, el ganado puede llegar mojado y enlodado a la planta de sacrificio, por la lluvia o nieve de esa temporada. Nuevamente, algunas operaciones han instalado sistemas que lavan las canales que aún tienen la piel para remover algunos de los contaminantes antes de remover la piel. Aunque la condición de los animales al llegar a la planta de sacrificio es hasta cierto grado dependiente del clima, el procesador debe considerar esto como parte de los procedimientos para alcanzar una vida de anaquel óptima.

Doble uso para las intervenciones

Las prácticas de remoción de piel durante el sacrificio también tienen un impacto sustancial sobre la contaminación de la superficie. Mucho del trabajo durante el sacrificio es repetitivo, y es fácil para los empleados de hacerse complacientes durante su turno. Mantener la atención es un reto, especialmente cuando el empleado en la línea no se percata del impacto potencial de su operación en el producto terminado. Entrenamiento y un monitoreo frecuente de control de calidad son necesarios para asegurar que las buenas practicas están siendo realizadas.

El enfoque de la industria en la seguridad alimentaria, particularmente en el área de las intervenciones de las canales, ofrece también el beneficio extra de reducir la población inicial de bacterias de descomposición. Muchas de las bacterias de descomposición son susceptibles a los mismos factores de estrés ambientales que las bacterias patogénicas, por lo que una intervención diseñada para reducir Salmonella o E. coli O157 también reducirá las poblaciones de bacterias de descomposición.

Es común para las canales de los animales tener poblaciones bacterianas muy bajas conforme entran a los enfriadores, lo que en gran parte se atribuye a las prácticas mejoradas de descuerado e intervenciones en las canales que están siendo actualmente usadas para controlar los patógenos que causan intoxicaciones alimentarias en los humanos.

Sin embargo, las intervenciones, ya sea vacío con vapor, lavados de canales o pasteurización con vapor, deben de ser mantenidas para asegurar que están operando a un desempeño óptimo. Una boquilla tapada en un gabinete de lavado puede permitir que partes

de la canal pasen sin el beneficio de los enjuagues antimicrobianos, lo cual puede resultar en una mayor población de bacterias en la superficie y en una potencial más corta vida de anaquel.

La importancia del enfriamiento rápido

El enfriamiento rápido de las superficies de las canales es importante para minimizar el crecimiento de bacterias. Aunque éstas no pueden crecer a temperaturas de refrigeración, muchas bacterias de descomposición tienen temperaturas óptimas de crecimiento entre 15°C y 29°C (60°F y 85°F). Es importante enfriar la superficie de las canales de aproximadamente 35°C cuando entra al enfriador a menos de 15°C tan rápido como sea posible para minimizar el potencial de un rápido crecimiento de bacterias de descomposición. 

El pequeño tamaño de las canales de ave hace esto algo fácil de alcanzar por medio de los convencionales enfriadores de agua (tanques de enfriamiento). Muchas operaciones de procesamiento de cerdos usan un sistema de enfriamiento profundo para rápidamente reducir la temperatura de la superficie de las canales. La mayoría de los establecimientos de sacrificio de bovinos, al menos en Estados Unidos, usan enfriamiento por aspersión para alcanzar un enfriamiento rápido y minimizar el encogimiento durante el enfriamiento. Los sistemas de enfriamiento por aspersión resultan en un enfriamiento rápido de la superficie de las canales, pero el calor latente dentro de la canal debe también ser removido para prevenir el recalentamiento de la superficie.

Las bacterias han sido descritas como simples “sacos de enzimas”, y para muchas de estas enzimas, una temperatura más baja significa una tasa de reacción más lenta. Aunque las temperaturas de refrigeración no detienen el crecimiento bacteriano, sí lo reducen al retardar las tasas de las reacciones enzimáticas.

Prácticas de sanitización de primera

Después del enfriamiento, los principales métodos para reducir la contaminación en la carne son a través de la sanitización y las buenas prácticas de manufactura. La sanitización del equipo y maquinaria es fundamental para el procesamiento de alimentos, ya sea desde el punto de vista de inocuidad o vida de anaquel. Pobres prácticas de sanitización pueden fácilmente reducir la vida de anaquel de la carne por varios días. 

Particular énfasis se debe poner en las bandas transportadoras y en los cuchillos y otro equipo y herramientas usados  por los empleados de la línea, tanto al iniciar el turno como periódicamente durante el turno. La mayoría de los procesadores emplean por lo menos un rudimentario paso de sanitización durante los descansos, aún si esto es solo para enjuagar las bandas transportadoras antes de que inicie nuevamente la producción. Algunos establecimientos han instalado sistemas de limpieza de bandas transportadoras en la propia línea, los cuales continuamente aplican algún tipo de intervención de enjuague o química a la banda mientras está funcionando durante el proceso para minimizar la acumulación de bacterias en la banda, y por lo tanto minimizar la contaminación cruzada. Diferente a la parte del proceso de la matanza, los cuchillos y otras herramientas y equipos no tienen que

ser sanitizados entre cada corte. Sin embargo, para minimizar la contaminación cruzada, puede ser benéfico tener tiempos establecidos durante la producción para limpiar o reemplazar los cuchillos u herramientas de los empleados.