Agentes Extensores en productos alimenticios

INSTITUTO TECNOLOGICO MAYA DE ESTUDIOS SUPERIORES.

INGENIERIA EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA.

ALUMNOS:

• Astrid Stephanie Leal Garrido
• Juan Isaac González

AGENTES EXTENSORES

Los extensores cárnicos son materiales proteínicos o no proteicos, que tienen como objetivo sustituir una parte de la carne que se emplearía en el producto cárnico, estos pueden fijando cierta cantidad de agua a los productos para ampliar o extender la cantidad de carne efectivamente empleada, con un aporte proteico y funcional adecuado, en el producto.

En general, en la industria alimenticia el costo de las materias primas representa una proporción considerable del costo total de la producción.

Los ingredientes del segundo grupo, es decir, las materias primas no cárnicas que se emplean en la elaboración de productos cárnicos, pueden ser materiales proteínicos, que tengan como objetivo sustituir una parte de la carne que se emplearía en el producto o, visto de otro modo, ampliar o extender la cantidad de carne efectivamente empleada, con un aporte proteico y funcional adecuado. Por este motivo se les llama extensores.[1]

Puede también tratarse de materiales que sólo ocupan el lugar de la carne, ligando tal vez una cantidad de agua, pero sin un aporte proteico y funcional que permita considerar que cumplen función de extensores. A tales ingredientes se les llama rellenos.

APROVECHAR LA FUNCIONALIDAD

Los extensores cárnicos son generalmente materiales ricos en proteína, componente al cual se asocian algunas de las propiedades funcionales más apreciadas en la tecnología de alimentos, como las capacidades de retención de agua, emulsificación de grasas y formación de geles.

En determinados niveles de adición, los extensores pueden tener, no sólo su esperado efecto económico, sino también un positivo efecto tecnológico.

CONSERVAR EL VALOR NUTRITIVO

La situación alimentaria ideal presupone tres condiciones:

• a) que el consumidor conozca cuáles nutrientes necesita, y en qué cantidades;
• b) que reciba información suficiente sobre cuáles nutrientes están presentes en los alimentos que consume, y en qué cantidad, y
• c) que tenga una variedad de opciones suficientemente amplia para permitirle seleccionar los alimentos que van a formar parte de su dieta, de modo que ésta sea de su gusto y cubra sus necesidades nutricionales.

ASPECTOS NUTRICIONALES: 

PROTEINAS Y AMINOACIDOS

 Las proteínas son muy importantes debido al papel que desempeñan dentro del organismo al igual que los aminoácidos.

Las proteínas son un grupo bastante variado de sustancias que tienen propiedades y funciones diversas. Pero presentan en común una característica de contener una porcion relativamente alta de nitrógeno y también formarse con las combinaciones de compuestos más sencillos, llamados aminoácido, que son sus unidades básicas.

Son 21 aminoácidos que están combinados de diferentes formas para poder formar la inmensa mayoría de proteínas que constituyen todos los seres vivos.

Para el ser humano hay 9 aminoácidos esenciales: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, valina.

Una proteína será tanto mejor, desde el punto de vista nutricional, cuanto más completamente cubra las necesidades de aminoácidos esenciales en la dieta. Los aminoácidos esenciales se encuentran con mayor abundancia, en general, en las proteínas de origen animal; como las de las carnes, huevos, leche y pescado.

USO DE EXTENSORES EN PRODUCTOS CARNICOS

PLASMA SANGUINEO:

 La sangre fuera de los vasos sanguíneos coagula en breve plazo, y forma un coágulo a partir del cual exuda tras algunas horas el suero sanguíneo. Si se evita la coagulación de la sangre adicionando sustancias anticoagulantes (citrato de sodio o tripolifosfato de sodio, entre otros), la fracción celular se puede separar mediante centrifugación, formando el plasma sanguíneo. En la industria cárnica se utiliza en la elaboración de diversos tipos de productos, como sustituto parcial de la carne, sin afectar la cantidad de proteínas para mantener el valor nutritivo de los productos.

Utilización en la industria:

• ·    En salchicha, se puede reemplazar hasta un 25 % de la carne por concentrados de globina y plasma, en la misma proporción en que éstas se encuentran en la sangre. Las buenas propiedades emulsionantes que presenta el plasma sanguíneo han hecho que se pueda obtener paté con tan buenas propiedades funcionales como las presentadas por aquellos fabricados con caseinato sódico o proteínas de soja.

• ·   En los productos curados jamón pierna y lomo ahumado la utilización de altos porcentajes de plasma sanguíneo es posible utilizar hasta un 25 % como sustituto de carne de res de segunda sin afectar las características sensoriales o físico-químicas, además de mejorar la estabilidad de las emulsiones y lograr incrementos en los rendimientos y la dureza de los productos.

DERIVADOS DE LAS SOYA:

La semilla de la soya contiene aproximadamente un 20 % en peso de aceite y un 40 % en proteína. La proteína del frijol de soya es vegetal  por su origen, pero por su calidad nutricional es muy similar a la de la carne.

El costo aproximado de una tonelada de proteína, a los precios actuales del mercado internacional, y teniendo en cuenta los rendimientos y composición de varias de sus fuentes.

Una tonelada (Año 2010) de proteína de: cuesta (USD):

• Pescado: 20 000
• Carne: 15 000
• Leche en polvo: 5 600
• Soya: 1 200

Además de su evidente conveniencia económica y alto valor nutricional, debe destacarse que ésta tiene además propiedades que le permiten sustituir a otros ingredientes proteínicos como la carne y el pescado, no sólo en cuanto a composición, sino también en cuanto a su función tecnológica en el producto (capacidad de retención de agua, capacidad de emulsificación de la grasa, etc.). 

Es posible la extracción de gran variedad de materia prima de la soya, cada uno de estos extractos tiene características distintas para la aplicación en distintos productos alimenticios la gran mayoría se extraen en forma de hojuelas desgrasadas de soya que quedan como residuo tras la extracción del aceite del grano.

El aceite de soya refinado, originalmente de problemática conservación y fácil reversión de sabor, ha pasado a ser, mediante un ingenioso proceso de hidrogenación selectiva, un aceite de mesa perfectamente competitivo.

Como subproducto de la extracción por solvente se obtienen hojuelas desgrasadas con un contenido de proteína cercano al 50 %, y un contenido residual de grasa inferior al 1 %. A partir de estas hojuelas se obtienen, por diversos procesos, harinas, sémolas, concentrados de proteína, aislados de proteína y proteína texturizada de soya, que han encontrado amplio empleo en una gran variedad de productos alimenticios.

La harina de soya cruda es el resultado de la molienda de las hojuelas de soya que se obtienen como subproducto en la fabricación del aceite. La molienda debe garantizar una malla 100, pues un tamaño de partícula mayor constituye lo que conocemos como sémola de soya.

La proteína de soya texturizada se considera un extensor cárnico de alto nivel de empleo en productos cárnicos de granulometría gruesa como es el caso de las hamburguesas y los sucedáneos de chorizo y carne molida para picadillo u otro tipo de rellenos en general.

Los concentrados de proteína de soya y aislado de proteína de soya son los derivados de sabor más limpio que pueden utilizarse en mayor proporción en la fórmula y de manera directa.

FIBRAS VEGETALES

Fibras

Como fibras vegetales entendemos a varios tipos de polisacáridos, distintos del almidón, que constituyen las paredes celulares de los cereales y vegetales y que no son asimilables por el sistema digestivo humano. Dependiendo de la materia prima y del proceso de extracción encontramos celulosa, hemicelulosa, pectinas, lignina, etc., en cantidades que pueden ir del 55 al 85%. Gracias a su estructura química, las fibras vegetales proporcionan una serie de ventajas desde el punto de vista tecnológico, como una buena capacidad de retención de agua y una mejora en la textura de los productos. Actualmente están siendo utilizadas en productos cárnicos como sustitutos de materia grasa, para reducir el aporte calórico.

PROTEINAS DEL COLAGENO

Colágeno parcialmente hidrolizado

Se obtiene por la hidrólisis parcial del colágeno. A diferencia del colágeno nativo, estas proteínas son solubles en agua o en salmuera y poseen un elevado contenido proteico (84-90%). Su utilización en productos cárnicos cocidos se debe a su capacidad de retención de agua, a sus propiedades gelificantes y a su alto contendido en proteína.

Corteza en polvo

Se trata de cortezas de cerdo deshidratadas y molidas. Al tratarse básicamente de colágeno que conserva aún sus propiedades funcionales, tiene una gran capacidad de retención de agua y un alto contenido proteico (superior al 80 %). El principal inconveniente estriba en que, al ser básicamente proteínas insolubles, es bastante complicado incorporarlas a las salmueras de inyección sin que obturen los filtros y agujas

Proteínas de huevo

En productos cárnicos cocidos se pueden utilizar las ovoalbúminas, las cuales presentan buena capacidad de retención de agua, poder gelificante y un alto aporte proteico (más del 85 %). Además dan buen sabor al producto terminado, pero tienen un coste alto.

EXTENSORES  DE ORIGEN LACTEO

Caseinatos

Han sido ampliamente utilizados para la estabilización de emulsiones cárnicas, por lo que es común que los encontremos en las pastas finas y en las salchichas. Esto es debido a que los caseinatos presentan una alta capacidad emulsionante de la grasa y pueden ser utilizados de dos maneras: Elaborando una emulsión previamente de grasa y agua con el caseinato como agente emulgente o bien, adicionándolos en forma de gel. En el primer caso, se prepara una emulsión grasa:caseinato:agua en una proporción 5:1:5. Sin embargo, si el caseinato empleado es de alta viscosidad, la proporción puede ser 7:1:7. La grasa como lardo o panceta se tritura y lleva a 65°C.

Coprecipitados

El empleo de los coprecipitados no es muy común. De hecho, aunque son materias primas interesantes por lo que pueden aportar a los productos cárnicos, en el mercado casi no hay presencia de ellos, pues han sido desplazados principalmente por los caseinatos y los derivados de la proteína de suero de leche.

Proteínas del Suero

Las proteínas del suero son proteínas de alto valor biológico que cumplen con el patrón de proteína ideal definido por la comisión FAO/OMS. Es por ello que el interés en el empleo de este material en otras aplicaciones no lácteas ha ido en aumento en los últimos años. Si el suero es dulce, es decir, obtenido por coagulación enzimática de la leche, apenas tendremos presencia de calcio. Si el suero es ácido el contenido de calcio será mayor.

Lactoalbúminas

Son en realidad lactosueros purificados por ultrafiltración, que presentan concentraciones de proteínas que pueden alcanzar el 80 %. Se consigue con ellas una mejor retención de agua que con los lactosueros normales y afectan también poco al sabor. Tienen el inconveniente de una alta capacidad de emulsionar el aire y formar espumas estables y su elevado valor comercial. 

 

GLUTEN DE MAIZ

Suele utilizarse como materia prima para producir hidrolizados de proteína vegetal, para ser usado como saborizantes de alimentos. Empleados en los productos cárnicos como las salchichas Frankfurters, en donde se encontró que al 3,5% de germen de trigo, mostró una sustancia intercelular mas densa que las del control, y una película interfacial uniforme, con un ligero aumento en el espesor promedio. En los embutidos tipo butifarra, se pudo apreciar que el valor estimado del producto con gluten permanece casi inalterable, con una ligera mejoría en relación con el producto patrón; debido principalmente a que la harina de maíz presenta escasez de lisina, la cual es abundante en la carne . finalmente se puede concluir, que el gluten de maíz se puede utilizar hasta un 3% en sustitución de un 6% de carne, en productos emulsificados, de manera que no se afecte el valor biológico y la aceptabilidad del producto.

AMARANTO

Contiene entre un 6 y 11% humedad, adecuado para su conservación, y es rico en carbohidratos, seguido de las proteínas, dentro de las cuales se destacan la lisina, los aminoácidos azufrados y aromáticos. La harina de amaranto como sustituto de la harina de trigo en productos cárnicos de pasta fina (mortadela y perro caliente), evidenció que se pueden obtener productos con el 100 % de sustitución de la harina de trigo sin que se viese afectada la calidad sensorial y nutricional de dichos productos.

QUINUA

se caracteriza por no ser exigente en cuanto al agua por lo que puede desarrollarse en tierras relativamente secas, además contiene todos los aminoácidos esenciales, especialmente lisina; que no suele ser abundante en vegetales, así como histidina e isoleucina; razón que permite utilizar su harina como sustituto del 100% de la harina de trigo en mortadela y perro caliente mas para enriquecerlos que como extendedor; además de que le atribuye una mejor textura (dureza: 8,9 kgf en el perro caliente y 23 kgf en la mortadela) comparados con la de los controles (4,6 kgf en el perro caliente y 17,3 kgf en la mortadela); todo esto sin detectar diferencias sustanciales entre el aspecto y el sabor de los productos, llevando a concluir la harina de quinua es perfectamente utilizable como sustituto de la harina de trigo en las condiciones ensayadas.

CARRAGENINAS

Las carrageninas son polisacáridos que se obtienen de algas rojas por extracción alcalina. El proceso está orientado a la obtención de extractos o productos específicos.

Existen dos procesos:

·        precipitación con alcohol y gel con cloruro de potasio, estos procesos tienen en común la extracción alcalina y de los productos que se obtienen de ellos se llaman extractos, los productos semirrefinados se obtienen de un proceso diferente.

·        En el proceso de extracción alcalina los polisacáridos son extraídos del alga con agua caliente bajo una agitación que rompe el alga liberando la carragenina.

La aplicación de la carragenina mejora la textura de los productos, sustituye grasas y controla la sinéresis. Se utiliza en carne para hamburguesas, rollos de pechuga. Jamón cocido, filetes de pescado o salchichas.

 

Referencias

FAO/WHO (1973). Energy and Protein Requirements. Report of a Joint FAO/WHO ad hoc Expert Committee. FAO/WHO Nutrition Meetings Report Series Nº 52, OMS, Ginebra.

Guerra, María Aloida.; Castrillón, R.; De Hombre, R.; Valdés, L.; Barrero, E. (1994). Empleo de harina de quinoa en productos cárnicos. Conferencia Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos, La Habana, 2.51-2.53

Casas, Cecilia; Dalmau, Diana; Águila, P.; Suárez-Solís, V. (1985). Evaluación económica de la utilización del suero lácteo. Trabajo de Diploma de la Universidad de la Habana, Cuba.

Santos, R.; González, J.; Yánez, J.; Toledo, Marta; de Hombre, R.; Frómeta, Zobeida (1991). Uso de coprecipitado lácteo en productos cárnicos. Influencia en la calidad sensorial, nutricional y microbiológica. Revista de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, 31 (2), 179- 185.

Andújar, G. (1986). Utilización de soya y sus derivados en la elaboración de productos cárnicos de pasta fina. IIIA-MINAL

Morales, J. ; Borges, H. ; Camacho, J. L. (1981) Utilization of soya protein in highly nutritious low-cost products in Mexico. Journal of the American Oil Chemists' Society 58 (3), 374-376.

Ascheri, J. L. R.; Asquieri, E.; Carvalho, CWP. (1998). Manufacture of instant whole meal flour from quinoa (Chenopodium Qinoa Wild) by thermoplastic extrusion. Alimentary, 292, 93-98.

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[1] La utilización de extensores cárnicos. Gustavo Andújar, Aloida Guerra y Ramon Santos. Instituto de investigaciones para la industria alimentaria.