Carnea este o sursă bogată de proteine, fiind compusă din grăsimi, vitamine și minerale. Compoziția diferă în funcție de tipul de carne, aceasta fiind împărțită în două categorii: roșie și albă. Datorită conținutului ridicat de proteine și grăsimi, șansele de oxidare sunt crescute.

Procesul de oxidare provoacă alterarea cărnii. Pentru a o proteja,  tehnologiile recente folosesc diferite metode de procesare, dar și antioxidanți naturali.

Tehnici de procesare non-termică, inclusiv iradierea gamma, iradierea cu fascicul electronic, procesarea la presiune înaltă și câmpul electric pulsatoriu, conduc la o carne sigură și de calitate, deoarece în tehnologiile recente, condițiile pot fi controlate.

În mod concludent, progresele tehnologice recente joacă un rol în îmbunătățirea vieții produsului și a sănătății oamenilor, după cum relevă studiul ”Recent Advances and Innovation in Meat with Reference to Processing Technologies”, realizat de un grup de cercetători de la Universitatea din Liverpool.

Drumul spre eficiență

Carnea este o parte importantă a dietei majorității civilizațiilor, fiind văzută frecvent ca aliment principal, deoarece proteinele sale au 70 la sută disponibilitate biologică în organism. Ca rezultat, este adesea privită ca un stimulent foarte nutritiv de subzistenţă.

Totodată, este o cantitate concentrată vitamine B complex, inclusiv vitamina B12, care nu se găsește în alimentele vegetale, fiind și o bună sursă de activ metabolic din fier și îmbunătățind absorbția acestuia din alte surse alimentare.

Compoziția sa de aminoacizi suplimentează nutriția multor alimente vegetale. Ca rezultat, produsele sunt favorizate pentru a satisface nevoile de proteine, având un rol crucial în alimentația umană. Deși acest tip de proteină are o valoare biologică mai mică decât albumina de ou, carnea este o sursă vitală de fier, vitamine și minerale.

Progresele tehnologice ale agriculturii și intensificarea creșterii animalelor a dus la mărirea volumului producției de carne și eficiență a costurilor. De exemplu, carnea de vită este relativ ieftină și disponibilă în țările dezvoltate. Producția intensivă de carne este avantajoasă pentru consumator fericire și sănătate publică.

De aceea, grupurile academice și industriale se străduiesc pentru a îmbunătăți trăsăturile senzoriale ale cărnii pe bază de plante, precum și pentru a cerceta puiul abordări folosind metodologia agriculturii celulare.

Beneficii și provocări

Alternativele de carne pe bază de plante sau carne cultivată sunt studiate în ceea ce privește eficiența producției, caracteristicile produsului și categoriile de impact. Aplicarea de tehnologii de prelucrare a cărnii pentru a înlocui procesele tradiționale consumatoare de energie are potențialul de a reduce consumul de energie și costurile de producție și de a îmbunătăți sustenabilitatea sectorului cărnii, fără a necesita modernizarea infrastructurii.

De exemplu, prelucrarea la înaltă presiune (HPP) este utilizată pentru a asigura siguranța și stabilitatea produselor ambalate de mare valoare, rezultând o durată de valabilitate mai lungă. Datorită tehnicii de tratament pe loturi, ea are, totuși, unele restricții. Echipamentele HPP ar trebui proiectate în viitor pentru a se concentra pe îmbunătățiri în eficiența energetică.

Frăgezirea cărnii este scopul principal al procesării cu undă de șoc (SW). Însă numărul limitat de aplicații unice complică și cercetarea, și comparația largă a tehnologiei. Cu toate acestea, dacă este folosită pe un lot mic și care vizează înlocuirea procesării învechite îndelungate, tehnologia pare a fi mai mult ecologică și eficientă din punct de vedere economic.

La rândul său, încălzirea ohmică (OH) este o nouă tehnologie de încălzire electrică pentru prelucrarea industrială a cărnii. Investigațiile au arătat că ea are potențialul de a fi o tehnică rentabilă, pentru tratarea produselor din carne într-un ritm mai rapid.

O altă metodă de prelucrare care utilizează energie electrică directă este câmpul electric pulsatoriu (PEF), având o varietate de aplicații în industria de prelucrare a cărnii, dar sunt necesare cercetări suplimentare.

Alte posibilele aplicații PEF, cum ar fi gătitul asistat de PEF, ar trebui investigate. Atunci s-ar putea deschide noi perspective de îmbunătățire și păstrare a calității senzoriale a cărnii gătite, în special pentru tăieturi dure de carne, atât în bucătării, cât și în sectoarele alimentare.

Aplicabilitatea industrială a tehnologiei evaluate este încă limitată la cazuri de utilizare specifice. Apoi, există o varietate de constrângeri care limitează răspândirea rapidă și cu succes a noilor tehnologii de pe piață.

Nanotehnologia în procesarea cărnii

Se anticipează că populația lumii, care este în prezent la 7,3 miliarde de oameni, va depăși 9 miliarde, până în anul 2050. Potrivit Organizației pentru Alimentație și Agricultură (FAO), Mai mult de 70% din alimente vor fi necesare în 2050 pentru a satisface populația în creștere nevoie. Chiar dacă consumul de carne scade în țările bogate, el va crește în restul lumii.

Consumatorii au fost întotdeauna în căutarea produselor din carne de înaltă calitate cu un aspect atrăgător și valoare nutritivă. Oamenii aleg carne dintr-o varietate de specii, animale de diferite vârste, dimensiuni și tăieturi bazate pe credințele lor religioase, sociale statut, origine, culturi diverse, experiență anterioară, volumul de mușchi și grăsime în carcasa, precum și textura și caracteristicile de aromă/aromă ale cărnii.

Ca răspuns, companiile alimentare din întreaga lume creează metode noi de procesare și produse din carne inovatoare pentru a atinge cererea clientului. În consecință, inovațiile tehnologice, precum nanotehnologia, poate avea un efect masiv asupra sectorului, prin promovarea dezvoltării de noi produse precum și a ambalajelor noi pentru acestea.

Nanomaterialele din alimente au potențialul de a îmbunătăți biodisponibilitatea, efectele antimicrobiene, absorbția senzorială și livrarea chimică bioactivă. Cu toate acestea, există obstacole în aplicarea nanoparticulelor din cauza lacunelor de cunoștințe în procesarea substanțelor, cum ar fi stabilitatea sistemelor de livrare în produse din carne, împreună cu potențialele riscuri asociate cu aceleași caracteristici care oferi beneficii.

Oricum, nanotehnologia este utilizată în prelucrarea cărnii sub formă de nanomateriale care ajută la manipularea alimentelor, la chestiuni financiare și la scopul calității.

Ultrasonografia și procesarea cu raze infraroșii

Ultrasunetele au fost utilizate eficient în mai multe domenii ale tehnologiei alimentare, fie să înlocuiască, fie să susțină formele tradiționale (tăiere, degazare și fragezirea cărnii). Cu toate acestea, este nevoie de mai multe cercetări pentru a îmbunătăți potențialul de eficientizare în utilizarea proceselor curente prin optimizarea condițiilor de proces (extinderea ultrasunetelor echipamente).

Când sunt cuplate cu ultrasunete, destul de multe tehnologii au demonstrat capacitatea de a regla corect microbii din alimente. Ultrasonografia are potențialul de a contribui la progrese în siguranța, procesarea și conservarea alimentelor, ca urmare a acestor posibilităţi.

Deoarece trece lumina infraroșu prin mai multe straturi de țesut, diferiți tehnologi au evaluat și dezvăluit strategii care se concentrează pe utilizarea reprezentării aproximativă a spectroscopiei NIR, pentru investigarea unei game largi de proprietăți legate de calitatea cărnii, în evaluarea animalelor de fermă sau a carcasei.

Conform dovezilor recente, o strategie privind utilizarea frecvențelor scurte (700–1100 nm) în regiunea NIR a razelor electromagnetice gama, poate măsura neinvaziv limitele relevante pentru calitatea cărnii în animalele vii.

Adăugarea de componente derivate din plante

Oamenii sunt forțați să adapteze mai multe diete bazate pe plante, pentru a reduce

impactul negativ al aprovizionării actuale cu alimente asupra sănătății umane. Pentru a satisface această nevoie, industria alimentară dezvoltă o nouă generație de alternative pe bază de plante pentru brânză, carne, lapte, pește, ouă și iaurt.

Principala provocare în acest domeniu este să utilizați elemente sănătoase, accesibile și durabile derivate din plante, cum ar fi p roteine, lipide și carbohidrați pentru a imita textura, aspectul, nutriția dorite, senzația în gură, aroma și utilitatea acestor produse.

Moleculele derivate din plante diferă semnificativ din componentele de origine animală, din punct de vedere fizico-chimic și caracteristici moleculare. Este esențial să înțelegem proprietățile subiacente a compuşilor derivaţi din plante precum şi a metodelor prin care aceştia pot fi formaţi în structuri similare cu cele găsite în produsele de origine animală.

Extractele de plante sunt utilizate progresiv în produsele din carne. Polifenolii (flavonoli, taninuri și antociani) și uleiurile esențiale sunt componentele bioactive majore ale hranei vegetale care pot fi folosite de carne industrie (mai ales din terpene). Aceste substanțe chimice pot fi găsite în semințe, frunze, si fructe. De exemplu, piperul negru este un ingredient comun care este cultivat în principal în climatele tropicale.

În ultimii ani, sectorul cărnii a pus un accent semnificativ pe dezvoltarea de produse din carne mai sănătoase, în principal, pentru utilizarea pozitivă a alimentației. Acest obiectiv ar putea fi realizat în două moduri: prin reducerea moleculelor dăunătoare și prin creșterea proporției de componente bioactive utile.

Conservanții alimentari naturali câștigă popularitate în industria cărnii. Plantele bogate în polifenolii care sunt utilizați drept conservanți alimentari naturali, sunt cea mai bună opțiune pentru înlocuirea parțială sau totală a conservanților sintetici.

Fructele, măslinele, strugurii, ierburile, condimentele, legumele și algele sunt doar câteva exemple de surse naturale. Prezența uneia sau mai multor grupări -OH pe unul sau mai multe inele aromatice determină proprietățile antibacteriene și proprietățile antioxidante ale acestor compuși fenolici.

Extractele de plante

Extractele de plante câștigă popularitate în industria alimentară datorită proprietăților antibacteriene care ajută la prevenirea aromelor nedorite și care îmbunătățesc stabilitatea culorii în produse din carne gata de consumat (RTE).

Ele sunt candidate atrăgătoare pentru a înlocui compușii sintetici despre care se crede adesea că au consecințe cancerigene și toxicologice, datorită caracterului lor natural. Extragerea acestor substanțe chimice antioxidante din sursele lor naturale, precum și evaluarea utilității acestora în articolele comercializate, s-a dovedit a fi o provocare extraordinară pentru cercetători și colaboratorii lanțului alimentar.

Microorganismele patogene și de alterare sunt efectiv suprimate de anumite uleiuri esențiale, cum ar fi uleiurile de cimbru, cuișoare și scorțișoară.Oamenii mănâncă multă carne și produse conexe.

Proteine cu valoare biologică ridicată, seleniu, aminoacizi vitali, zinc, vitamine din complexul B, în special vitamina B12, vitaminele și mineralele precum manganul și fierul sunt toate prezente în aceste mese.

Legumele, fructele, subprodusele și alte materiale vegetale pot oferi un cost ieftin

ca sursă de substanțe bioactive precum antioxidanții și fibrele alimentare. În plus, reducând stresul oxidativ, antioxidanții ajută la prevenirea defalcării lipidelor și proteinelor, limitează formarea de toxine în produsele din carne și mențin culoarea.

Fibrele alimentare ajută produsele din carne să aibă calități fizico-chimice mai bune și sunt, de asemenea, bune pentru prevenirea bolilor nutriționale și cele legate de dietă. Proprietățile senzoriale asemănătoare cărnii sunt obținute printr-o combinație de metode de procesare și ingrediente funcționale, care sunt esențiale pentru a atrage clienții non-vegetarieni.

Știința senzorială

Știința senzorială este un domeniu larg de studiu, care cuprinde preferințele clienților și este utilizată pentru a evalua și analiza reacțiile consumatorilor la caracteristicile produsului.

Pe un nivel de procesare a alimentelor, reproducând aroma și textura cărnii musculare, proteinele din plante s-au dovedit problematice din cauza generării de arome neplăcute care sunt în general create de leguminoase precum și un conținut scăzut de grăsimi saturate, care este responsabil pentru suculență și moliciune.

Umami și aroma ”cărnoasă” a proteinelor vegetale pot fi deghizate sau replicate folosind diverși agenți de aromatizare și condimente. Proteinele vegetale pot fi folosite singure sau combinate cu hidrocoloizii, pentru a modifica vâscozitatea și a genera textura care seamănă cu structura musculară.

Înțelegerea caracteristicilor fizico-chimice de proteine vegetale noi este necesară pentru a crește acceptarea publică a înlocuitorilor de carne și pentru a face progrese semnificative către diete mai durabile și mai gustoase, în echilibru cu consumul de carne și produse din carne. (Foto: Dreamstime)