Modificările produse în carne ca urmare a aplicării diferitelor tehnici de prelucrare, metode de conservare și tehnologii pot fi în principiu de două tipuri: fizice și chimice.

Modificările fizice sunt modificări ale structurii țesuturilor care afectează caracteristicile senzoriale ale produsului, cum ar fi volumul, aspectul, culoarea, textura, aroma și gustul. Tema, de importanță primordială în fabricarea produselor din carne, a făcut obiectul studiului cu titlul ”The Effects of Processing and Preservation Technologies on Meat Quality: Sensory and Nutritional Aspects”, al cărui autori au fost cercetătorii Inmaculada Gómez, Rasmi Janardhanan, Francisco C. Ibañez și María José Beriain, de la Universitatea din Burgos-Spania.

Consumatorii vor doar ce e mai bun

Dacă vorbim despre procesare, pot fi citate diferite efecte în carne, cum ar fi: umiditate redusă la suprafață din cauza deshidratării, umiditate crescută și retenție de grăsime din cauza denaturarii proteinelor și proprietăți funcționale îmbunătățite ale proteinelor datorită aditivilor încorporați.

Modificările chimice din carne sunt cauzate de interacțiunile moleculare care apar atunci când se aplică tratamentul termic, se adaugă aditivi alimentari sau când depozitarea este prelungită. Atunci când structurile chimice ale substanțelor responsabile de caracteristicile organoleptice sau valoarea nutritivă sunt afectate, de exemplu în denaturarea, hidroliza și gelificarea suferite de proteine ​​din cauza acțiunilor apei de fierbere și a timpilor prelungi de încălzire.

Consecințele influențează consumatorul, acceptarea și afectarea alimentației echilibrate. De aceea, sunt necesare tehnologii care să asigure siguranța alimentară și să răspundă cerințelor consumatorilor fără a compromite valoarea nutritivă a produselor tradiționale din carne.

Consumatorii solicită produse din carne fără conservanți, minim procesate, cu o perioadă de valabilitate mai lungă. În prezent, utilizarea aditivilor naturali în locul aditivilor sintetici este larg acceptată. În plus, cercetările privind materialele de ambalare mai ecologice, care îmbunătățesc durata de valabilitate a cărnii, câștigă amploare.

Dezvoltarea de noi produse din carne cu profiluri nutriționale îmbunătățite a crescut în ultimul deceniu. În acest scop, există două strategii principale: obținerea cărnii proaspete mai sănătoase și prelucrarea post-mortem a produselor din carne. Aceste strategii ar putea afecta calitatea produselor din carne și valoarea lor nutritivă. Metoda de prelucrare a cărnii este de obicei selectată concentrându-se în principal pe aspectele tehnologice, microbiologice și sănătoase ale produsului.

Cu toate acestea, atunci când se selectează o tehnologie de prelucrare și/sau conservare, nu trebuie luat în considerare doar impactul calității asupra produsului; este necesară o strategie cuprinzătoare și globală, luând în considerare schimbările în caracteristicile senzoriale și nutriționale și atractia consumatorilor.

Obiectivul acestei revizuiri este de a descrie efectele tehnologiilor de procesare și conservare asupra calității senzoriale și nutriționale a produselor din carne. Sunt prezentate și discutate limitările tehnice, care apar din cauza pierderii calității senzoriale atunci când valoarea nutritivă a acestor produse s-a îmbunătățit. Analizând efectele prelucrărilor mecanice ale cărnii, în scopul acestei revizuiri, numai părțile comestibile ale animalelor terestre au fost considerate carne.

Maturarea uscată

Maturarea uscată este procesul de coacere a cărnii în condiții controlate. Carcasele de carne sau bucățile primare sunt atârnate într-o cameră frigorifică (0–4 C) cu umiditatea relativă menținută între 75 și 80%, timp de 28–55 de zile. Până acum au fost investigate doar cărnurile de bovine și porcine.

Procesul este comparabil de costisitor din cauza necesității de tăieturi de carne de calitate, pierderi de contracție (6-15%), pierderi de tăiere (3-4%) și riscului ridicat de contaminare în aer liber a cărnii. Contaminarea în aer liber poate fi redusă prin ambalarea cărnii în pungi foarte permeabile la umiditate.

Carnea maturată uscată are o aromă și o palatabilitate excelente ca rezultat al proteolizei, lipolizei și concentrației compușilor aromatici din cauza pierderii de apă. Maturarea uscată conferă cărnii de bovine o aromă maro-prăjită, consistentă, untoasă, de nuci, de nuci prăjite și dulce.

La carnea de vită și porc, carnea uscată îmbătrânită are un gust de umami datorită nivelului ridicat de glutamat. Într-un studiu comparativ asupra cărnii maturată uscat și în vid, s-a observat că gustul umami și prăjit cu unt au fost mai proeminente în carnea uscată. Mai mult, opinia consumatorilor cu privire la aspectele senzoriale ale cărnii uscate a fost mai bună în comparație cu carnea maturată în vid, iar carnea s-a dovedit a fi mai fragedă și mai suculentă. Maturarea uscată îmbunătățește frăgezimea și suculenta cărnii de bovine și porcine.

Deshidratarea uscată

Deshidratarea uscată este procesul de reducere a conținutului de umiditate din carne pentru a-și îmbunătăți durata de valabilitate. Camerele automate de uscare cu controler logic programabil și monitorizare în timp real sunt în prezent utilizate pe scară largă în industria cărnii.

În aceste camere, debitul de aer, temperatura, umiditatea relativă și distribuția debitului pot fi controlate în raport cu dimensiunea, forma, structura și conținutul de umiditate al produsului. Capacitatea de reținere a apei, starea proteinelor musculare și structura sa microscopică determină proprietatea de rehidratare a cărnii deshidratate.

Diametrul fibrelor musculare, precum și spațiul dintre grupurile de fibre musculare se reduc în timpul deshidratării. Rata de reducere a conținutului de umiditate în timpul deshidratării este mare în carnea pregătită în comparație cu carnea crudă.

Daunele provocate de căldură în timpul deshidratării cărnii se caracterizează prin aroma de arsă, duritate și granulație. Conceptualizarea distribuției apei în carne în timpul deshidratării poate ajuta la optimizarea procesului, care poate fi realizat prin tehnici noi nedistructive, cum ar fi imagistica hiperspectrală.

Cercetătorii au folosit tehnica în mod eficient în produsele din carne de vită în care imaginile în funcție de pixeli au fost luate la diferite perioade de timp la șase lungimi de undă specifice.

Produse fel de fel

În ceea ce privește valoarea nutrițională a cărnii deshidratate, au fost efectuate doar două studii, acestea fiind în anii 1940 și în 2020. Studiile s-au referit la carnea deshidratată și ambalată obținută cu metode abandonate acum. Majoritatea țărilor au propriile lor produse tradiționale din carne uscată, care au caracteristici senzoriale similare.

De exemplu, kilishi este un produs tradițional din carne uscată la soare, care este condimentat și prăjit, cu o perioadă de valabilitate de aproximativ 12 luni. Biltong este un alt produs în care carnea este sărată și uscată. Ambele produse sunt consumate în mod obișnuit în țările africane.

Carne do sol și charque sunt produse tradiționale din carne braziliană uscată sărată. Tasajo, sou gan, pastirma și cecina sunt produse din carne sărată și uscată preparate și consumate în mod tradițional în regiuni precum Cuba, China, Mediterana de Est și, respectiv, Mexic/Spania.

Bresaola, jamón serrano, sucuk sunt carne tradițională sărată, fermentată și uscată, consumată în mod obișnuit în Italia, Spania și Turcia. Produsele din carne uscată au o textură întărită și un aspect șifonat din cauza reducerii volumului, iar uneori carnea are o crustă tare la suprafață.

Compușii aromatici sunt produși în produsele din carne ca urmare a oxidării lipidelor care conferă cărnii o aromă caracteristică. Carnea uscata are o culoare maronie, culoarea se schimba de la roșu la maro în funcție de temperatură. Sarea adăugată în timpul uscării contribuie și la efectul de întunecare. De asemenea, se pot adăuga nitrați/nitriți pentru a modifica culoarea și aroma cărnii. În produsele uscate, aroma caracteristică se datorează metaboliților produși ca urmare a acțiunii enzimelor asupra cărnii.

Procesarea la presiune înaltă

Procesarea la presiune înaltă (HPP) este o tehnologie de procesare minimă de decontaminare non-termică, în care carnea este supusă unui interval de presiune de 350–600 MPa timp de câteva minute pentru a obține o siguranță microbiologică îmbunătățită și o durată de depozitare îmbunătățită.

Presiunea se exercită izostatic și volumul produsului scade odată cu creșterea presiunii. HPP poate afecta caracteristicile senzoriale și nutriționale ale produselor din carne. Aplicarea presiunii înalte rupe legăturile ionice mai puțin puternice și legăturile de hidrogen, care, la rândul lor, denaturează proteina prin modificarea structurii cuaternare a proteinei, urmată de structura terțiară la intervale de presiune mai mari.

Valoarea nutritivă a cărnii este minim afectată de HPP. Vitaminele cu greutate moleculară mică și compușii aromatici rămân intacte, deoarece presiunea nu afectează legăturile covalente. Tratamentul la presiune înaltă poate fi o tehnologie eficientă pentru îmbunătățirea digestibilității produselor din carne. Acest efect a fost mai pronunțat la mușchii tratați la 600 MPa.

O presiune mai mare de 200 MPa duce la modificări ale proteinei din carne cu diferite efecte de gelificare, agregare și modificări ale texturii datorită formării și ruperii legăturilor. Efectele variază și în funcție de intervalul de presiune aplicat și de timpul de aplicare a presiunii.

Carnea supusă la presiune mare tinde să se conformeze unei consistențe de gel atunci când structura secundară și terțiară a proteinei se descompune, păstrând structura primară intactă. Structura caracteristică a mioglobinei se modifică odată cu aplicarea presiunii și formează o nouă conformație de proteină agregată cu solubilitate redusă.

Elasticitatea cărnii crește, făcând-o mai fragedă. HPP tinde să modifice textura cărnii prin frăgezirea acesteia, deoarece presiunea înaltă fracturează mușchii asemănător cu tije din carne. HPP induce desfășurarea proteinelor miofibrilare, care ulterior expun grupările sulfhidril și hidrofobe la suprafață, desfăcând structurile elicoidale și formând oligomeri de miozină prin legătura disulfură.

Carnea tratată cu HPP la niveluri de presiune ridicată de 400 și 600 MPa a fost asociată cu arome rumenite, de livre și oxidate, ceea ce va avea un impact asupra comportamentului de consum și de piață al produsului. Nu există un efect imediat al HPP asupra stresului oxidativ al cărnii.

Duritatea și elasticitatea cărnii

Carnea procesată la presiuni mai mari pentru o perioadă mai lungă este mai dură decât carnea procesată la o presiune mai mică pentru un timp mai mic. Proprietățile intrinseci ale cărnii procesate HPP diferă în funcție de condițiile de prelucrare aplicate și de tipul de materie primă.

HPP tinde să inducă agregarea, ceea ce îmbunătățește digestia cărnii. Unele studii nu au observat nicio diferență semnificativă în proprietățile senzoriale ale cărnii gata de mâncare procesate la presiune înaltă (RTE). Când este afumată, s-au observat diferențe semnificative în coeziunea și mirosul cărnii, în timp ce celelalte proprietăți texturale și senzoriale nu au fost afectate de tratamentul prin presiune.

Probele de șuncă tratate cu HPP au avut o culoare mai deschisă și o textură mai moale, comparativ cu mostrele normale de șuncă. Unele studii au concluzionat că HPP la 500 Mpa, combinată cu un tratament termic ușor la 53 C a fost optim pentru producția de șuncă. Când carnea de gâscă a fost supusă HPP la o condiție optimă de 213 MPa timp de 15 minute, s-a observat că intervalul de presiune și timpul de ținere au afectat semnificativ duritatea, deoarece mușchii asemănători tijei au fost fracturați.

Presiunea ridicată nu are un efect prea mare asupra ratei de pierdere la gătit sau asupra capacității de reținere a apei. HPP la 450 MPa și 600 MPa nu a schimbat semnificativ proprietățile fripturii de vită prăjite în ceea ce privește pH-ul, activitatea apei, conținutul de umiditate și umiditatea exprimabilă. Cu toate acestea, a fost observată o capacitate îmbunătățită de reținere a apei la mușchii iepurelui atunci când a fost supus HPP.

Gătitul convențional

Gătitul face alimentele sigure pentru consum și gustoase. Pentru a garanta siguranța lor, alimentele sunt gătite la temperaturi mai ridicate pentru mai mult timp. Totuși, această practică scade calitatea nutrițională și organoleptică a alimentelor. Pierderea și oxidarea vitaminelor hidrosolubile și termolabile, pierderea grăsimilor prin fuziune, reacții chimice de brunificare etc..

Efectele temperaturilor de gătire asupra proteinelor sunt variate. La temperaturi de până la 100 C, așa cum se întâmplă la gătitul cu apă sau cu microunde, această denaturare se traduce prin efecte de interes, precum inactivarea enzimatică a lipazelor, proteazelor etc., îmbunătățirea digestibilității sau reducerea toxicității.

Gătitul în intervale între 100 și 140 C, ca și la gătitul sub presiune și la coacere, digestibilitatea este redusă prin formarea de legături covalente intramoleculare și intermoleculare.

Aceleași efecte se întâmplă la temperaturi peste 140 C, ca și la prăjirea pe grătar, unde se produce distrugerea aminoacizilor, precum cisteina sau triptofanul, cu izomerizare la configurație D și reducerea valorii nutritive. În lipide, tratamentul termic produce fuziune, deși fiind amestecuri de trigliceride este dificil de stabilit punctul său exact de topire.

Înainte de a ajunge la starea lichidă, acestea trec printr-o stare păstoasă, apoi fumurie (la o temperatură diferită în funcție de tipul de grăsime) și apoi se descompun. Chiar și încălzirea intensă poate forma uneori monomeri, dimeri și polimeri ciclici toxici, așa cum este cazul acroleinelor. Carbohidrații sunt în general considerați stabili împotriva gătitului.

Cu toate acestea, pierderile de solubilizare ale acestor compuși, care depind de factori precum timpul, dimensiunea etc., nu pot fi evitate. Cu sistemele tradiționale de gătit, există un timp de așteptare lung între prepararea și distribuirea meselor.

De aceea, alimentele trebuie așezate în dulapuri fierbinți, cuptoare, băi de apă etc., pentru a evita răcirea lor, unde alimentele sunt uscate și supragătite. Rezultatul este o masă călduță, cu o temperatură sub 65 C în centrul produsului și, prin urmare, periculoasă din punct de vedere igienic deoarece aceste temperaturi de depozitare permit creșterea microorganismelor mezofile și termofile care vor contamina vasele în timpul de așteptare pentru servire și consum.

Acest fapt poate fi periculos în locurile de alimentație colectivă, cum ar fi spitalele, casele de bătrâni și cantinele școlare, unde grupul căruia i se adresează meniul are sistemul imunitar compromis.