Aunque en etapas no tan distantes del desarro- llo de la tecnología de la carne, el horneo era simplemente un tratamiento con aire caliente y humo, que se prolongaba hasta terminar la coc- ción del producto, ese enfoque es difícilmente compatible con la eficiencia que demanda la producción industrial moderna.
Actualmente, cuando nos referimos al horneo de productos cárnicos, sobre todo en relación con piezas enteras curadas – como las que nos ocupan en este volumen – o embutidos con en- voltura natural o sintética permeable a la hume- dad, estamos refiriéndonos a un proceso com- plejo que incluye tres fases principales: a) Un secado preliminar, generalmente breve
y que se realiza a temperatura moderada y humedad relativa baja, cuyo objetivo es preparar la superficie del producto para el ahumado;
b) el ahumado, generalmente realizado en ca- liente y que se prolonga hasta alcanzar el grado deseado en el producto – grado que usualmente se estima por apreciación vi- sual – con una duración algo mayor que el secado; y
c) la cocción, que en la tecnología moderna se hace con vapor, y que se mantiene hasta alcanzar la temperatura final deseada, ge- neralmente medida en el centro del pro- ducto.
En la Figura 8.1 se presenta un facsímil de una gráfica típica de horneo de jamón pierna. Pue-
de apreciarse la fase de secado, de unos 40 minutos a 70°C, después el ahumado a unos 83°C de temperatura promedio, y por último
Figura 8.1.- Facsímil de la gráfica de tem- peratura de un horneo típico de jamón pier- na.
la cocción con vapor a 76° – 77°C.
La temperatura final deseada en el centro del producto, 70°C, se alcanza en algo más de 8,5 horas en total.
Es interesante destacar que el control de tem- peratura del equipo siempre admite un interva- lo de variación, que se aprecia en el ancho del trazo multipunto. El ajuste es siempre más pre- ciso en el tratamiento con vapor.
El horno
La aplicación de un programa racional de tra- tamiento térmico, como el que acabamos de describir, requiere disponer de equipos ade- cuados. La Figura 8.2 muestra una cámara moderna de horneo. El modelo presentado es pequeño – se construyen también sistemas de enorme capacidad – pero dispone de todos los controles necesarios.
Es en primer lugar imprescindible un buen con- trol de la temperatura, el principal parámetro de proceso en esta fase de la elaboración de los productos. El gabinete que se aprecia en la foto sobre la pared lateral del horno encierra los dispositivos de medición y control de la tem- peratura, que en los equipos modernos son su- mamente fáciles de ajustar, y permiten el con- trol de este parámetro con notable precisión. A los efectos del procesamiento, es deseable una precisión de más o menos un grado Celsius. Es importante, a este efecto, que el equipo ga- rantice una buena uniformidad de la tempera- tura mediante una activa circulación del aire en la cámara. En los equipos como el que se ilus-
tra en la Figura la circulación se activa automáticamente al encender el horno, dado que, como parte del sistema de calentamiento del aire éste se hace circular, mediante un ven- tilador, sobre los elementos calefactores, ya sean estos eléctricos o calentados con vapor. Los sistemas modernos de control del horno incluyen también el control de la humedad rela- tiva, que generalmente se regula ajustando dos temperaturas, la de «bulbo seco» y la de «bul-
Figura 8.2.- Horno moderno para el ahuma- do y cocción de productos cárnicos.
El Curado de la Carne
aplicación. Se trataba entonces de asegurar sobre todo la conservación de la carne mediante el secado, lo cual se lograba mediante un horneo prolongado, casi siempre combinado con el ahumado. Hoy esta primera fase del horneo tie- ne un propósito muy diferente.
Por la forma en que conduce el proceso de elaboración industrial de los productos cárnicos, estos llegan casi siempre al horneo con la su- perficie mojada, o al menos húmeda. Si son piezas enteras curadas, deben lavarse de la sal- muera o la sal que las cubre, antes de hornearse. Generalmente proceden de cámaras refrigera- das, de modo que experimentan además con- densación de la humedad ambiental sobre su superficie.
Si el producto se ahuma en esas condiciones, los componentes del humo se depositan irre- gularmente sobre su superficie, produciendo en ella, sobre todo en las zonas donde hay gotas de agua, manchas o vetas que afectan su as- pecto. Es necesario, por tanto, secar ligeramen- te la superficie.
Es importante destacar que el agua presente en las capas superficiales del producto es muy importante para que el ahumado se produzca satisfactoriamente (Foster y Simpson, 1961), y no se trata de que sea necesario secar a fon- do el producto. Sólo es imprescindible garanti- zar que la superficie quede libre de gotas de agua, con una humedad razonablemente uni- forme.
Para ello, basta aplicar aire caliente, a tempe- raturas que oscilan entre 60° y 70°C, con una humedad relativa baja, alrededor de 40 – 50 bo húmedo», según las lecturas psicrométricas
correspondientes. Este aspecto se trata con al- gún grado de detalle en el epígrafe sobre el se- cado.
Dado que los productos evaporan agua duran- te el proceso, los hornos disponen de ventilas que permiten eliminar el exceso de humedad ambiental dentro de la cámara. la eliminación es activa, mediante un ventilador que extrae aire húmedo de la cámara y lo expulsa a través de una chimenea, como la que se aprecia en la parte superior del equipo de la foto.
El diseño de los hornos modernos presenta en general pocas variaciones, que dependen so- bre todo del tipo de carros en que se coloquen los productos, y que pueden ser aéreos, que se mueven colgados, a lo largo de un carril, o te- rrestres, provistos de ruedas. El horno de la foto está diseñado para recibir carros terres- tres.
Por las cada vez más exigentes normas inter- nacionales de higiene, el material preferido para fabricar las cámaras de horneo es el acero inoxi- dable. Un factor importante en este contexto es la facilidad que brinda este material para su limpieza, puesto que las cámaras y sus acceso- rios, sobre todo cuando se emplea ahumado natural, tienden a cubrirse de depósitos alquitranados que exigen limpieza a fondo con materiales corrosivos, como la sosa cáustica.
El secado
Este era uno de los objetivos fundamentales del horneo de la carne y, posteriormente, de los productos cárnicos, en la etapa primitiva de su
%, durante 30 – 60 minutos, para asegurar un secado adecuado (Lange, 1976). Para el ajus- te de la humedad relativa se recurre a una tabla psicrométrica, que frecuentemente la suminis- tra el fabricante del horno, a menudo grabada indeleblemente en una plaquita metálica adosada al panel de control, para fácil referen- cia.
En la Tabla 8.1 se presenta una tabla psicro- métrica, en forma de una tabla de doble entra-
da que permite leer el valor de la humedad re- lativa correspondiente a cada combinación de temperaturas de bulbo seco y húmedo. Para un mejor aprovechamiento del espacio de la Tabla, en lugar de referir los datos directamen- te a la temperatura de bulbo húmedo, lo que se tabula en su lugar es la diferencia entre ambas mediciones termométricas.
El uso de estas tablas es muy sencillo: si se de- sea secar un producto a 70°C y una humedad
T
emp. bulbo seco –
T
emp. bulbo húmedo (°C)
Tabla 8.1.- Tabla psicrométrica empleada para la regulación de la humedad relativa duran- te el horneo.
Temperatura de bulbo seco (°C)
44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1 94 94 94 94 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 96 96 96 96 96 96 96 96 96 97 2 89 89 89 89 90 90 90 90 91 91 91 91 91 91 91 92 92 92 92 92 92 92 92 92 93 3 83 84 84 84 85 85 85 86 86 87 87 87 87 87 87 87 88 88 88 88 89 89 89 89 90 4 78 79 79 80 80 80 81 81 82 82 82 83 83 83 83 84 84 84 84 85 85 85 85 85 86 5 74 74 75 75 76 76 77 77 78 78 78 79 79 79 80 80 80 80 81 81 82 82 82 82 83 6 68 69 70 71 72 72 73 73 74 74 74 75 75 75 76 76 76 77 77 78 78 78 79 79 80 7 63 65 66 66 67 68 68 69 70 70 70 71 71 71 72 72 73 73 74 74 75 75 75 76 76 8 59 60 61 62 63 64 64 65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70 71 71 72 72 73 73 9 55 56 57 58 59 60 61 62 62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70 10 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 60 61 62 62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 67 11 47 48 50 51 51 52 53 54 55 57 57 58 59 59 60 60 61 61 62 62 63 63 64 64 65 12 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 54 55 56 57 57 58 58 59 59 60 60 61 61 62 13 40 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 51 52 53 54 54 55 55 56 56 57 57 58 58 59 14 36 38 39 40 42 43 44 45 46 47 48 48 49 50 51 51 52 53 54 54 55 55 56 56 56 15 33 35 36 37 38 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 49 50 51 51 51 52 52 53 53 54 16 30 32 33 34 35 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 46 47 48 49 49 50 50 51 51 52 17 27 29 30 31 32 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 44 45 46 47 47 48 48 49 49 18 24 26 28 29 30 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 42 43 44 45 45 46 46 47 47 19 21 23 25 26 27 29 30 31 32 33 34 36 37 38 39 40 40 41 42 42 43 43 44 45 45 20 18 20 22 24 25 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 40 41 41 42 43 43
El Curado de la Carne
relativa de 40 %, deberá ajustarse la tempera- tura de bulbo seco a 70°C y la diferencia entre bulbo seco y bulbo húmedo a 18°C, lo que corresponde a una lectura de bulbo húmedo de 52°C.
Cualquiera que sea el modo en que esté dise- ñada la tabla, el modo de utilizarla es básica- mente el mismo: la temperatura a mantener debe siempre coincidir con la lectura del termómetro de bulbo seco, y ambas lecturas deben corres- ponder a la humedad relativa buscada.
El ahumado
Probablemente, en el desarrollo histórico de los productos curados, el tratamiento térmico se aplicó desde un inicio conjuntamente con el ahu- mado, que es el proceso que se cita en las referencias más antiguas que se tienen sobre la elaboración de productos cárnicos.
Aunque el ahumado se incluye genéricamente entre los métodos de conservación, este crite- rio se basa sobre todo en la forma en que este tratamiento se aplicaba originalmente, casi siem- pre combinado con el logro simultáneo de un grado considerable de secado, en un proceso prolongado que daba como resultado un ahu- mado muy intenso. Esta imagen tiene realmen- te muy poco que ver con los métodos moder- nos de ahumado, que se han ido suavizando en la medida en que han ido evolucionando: a) el gusto de los consumidores, hacia la pre-
ferencia por sabores más ligeros y suaves; b) las tecnologías de conservación de alimen- tos, que cuentan ahora en su arsenal de re-
cursos una variedad de factores, entre ellos materiales y métodos de envase, y la apli- cación de la refrigeración, que permiten la reducción de la intensidad de los tratamien- tos con los que se combinan; y
c) los conocimientos toxicológicos y la pre- ocupación por eliminar de la dieta aquellas sustancias que representan riesgos poten- ciales a la salud, entre las cuales se cuentan no pocos de los compuestos presentes en el humo, como numerosos derivados polifenílicos que son conocidos carci- nógenos (Tilgner, 1970).
El resultado de estas tendencias es que, de una presencia apreciable de compuestos derivados del humo en los productos, se ha ido pasando a apenas trazas, aplicadas de diversas maneras y sin que tengan un impacto fundamental en la preferencia de los consumidores.
Características químicas del humo
Del humo de la madera se han aislado cientos de compuestos químicos diversos, entre ellos fenoles, ácidos orgánicos, alcoholes, compues- tos carbonílicos e hidrocarburos.
Aunque está fuera del alcance de esta obra des- cribir en detalle la composición del humo y las propiedades de cada una de sus fracciones o componentes, sí corresponde reseñar breve- mente la naturaleza del humo y sus principales fracciones.
La combustión completa de la madera, como la que se logra en presencia de abundante oxí- geno, no produce humo, sino dióxido de car- bono y agua. La producción de humo se debe,
por tanto, no a la combustión, sino a la pirólisis (del griego: descomposición por el calor) de la madera.
La madera está formada por tres fracciones sólidas fundamentales: la celulosa, la hemicelulosa y la lignina. De ellas, la celulosa, que es un carbohidrato que por hidrólisis pro- duce glucosa, cuando se deshidrata produce ß-glucosano y, por pirólisis, da ácido acético y sus derivados, pero muy pocos furanos y fenoles, que son los componentes más intere- santes del humo.
Las hemicelulosas son poco estables: ensegui- da se descomponen para dar furano y sus deri- vados, y ácidos carboxílicos alifáticos. Su com- posición varía según la madera de origen: las de maderas más duras son más ricas en pentosanos que las de las blandas, y producen mayor cantidad de ácidos.
La lignina, como puede apreciarse en el inser- to, tiene una estructura compleja, rica en ani- llos aromáticos. Su pirólisis produce abundan- tes fenoles y éteres fenólicos, sobre todo guayacol y siringol, así como sus homólogos y derivados.
La fracción fenólica procedente de la pirólisis de la lignina puede ser más o menos rica en compuestos oxigenados, del tipo de la vainillina y el ácido vainillínico, en dependencia de la ma- yor o menor presencia de oxígeno durante la
pirólisis (Wasserman y Fiddler, 1969).
A la fracción fenólica corresponde el mayor impacto sobre la calidad de los productos, pues su contribución tiene un marcado efecto antioxidante, aporta una nota característica de ahumado al aroma de los productos sobre los que se depositan y muestra un definido efecto bacteriostático, que contribuye a extender la durabilidad de los productos tratados.Entre tan- to, la fracción carbonílica aporta aroma y color de ahumado y la alcohólica es probablemente la de menor importancia práctica por su esca- so efecto sobre la calidad de los productos (Gilbert y Knowles, 1975; Knowles et al., 1975).
La fracción ácida no parece contribuir nota- blemente al aroma, ni su poder preservante parece ir más allá de un débil efecto debido a la acidez que aporta a la superficie de los pro- ductos. Su efecto más notable está aparente- mente relacionado con la coagulación super- ficial de las proteínas de las piezas de carne ahumadas, un resultado de relativamente poca trascendencia en la elaboración de piezas cu- radas ahumadas.
El mayor interés de la fracción de hidrocarbu- ros es la posible presencia en el humo de hi- drocarburos policíclicos, del tipo del benzo-α- pireno, un reconocido carcinógeno.
Lignina
El Curado de la Carne
Vapores y partículas
El humo es un sistema coloidal, formado por una fase dispersa, constituida por partículas lí- quidas y sólidas, de un diámetro promedio en- tre 0,10 y 0,14 µm (Foster, 1960), y una fase dispersante constituida por vapores. Cada una de estas fases contribuye de diversa manera al proceso de ahumado. Probablemente el ma- yor aporte a la comprensión de la importancia y funciones relativas de estas dos fases del humo en el proceso del ahumado lo proporcionó el sistemático trabajo de perfeccionamiento de procesos y equipos para el ahumado (orienta- do en buena medida al arenque) que se desa- rrolló en la Estación Experimental Torry, en Es- cocia, notable antecesora de lo que sería des- pués el otrora famoso – y hoy lamentablemen- te extinto – MRI, el Instituto de Investigacio-
nes de la Carne del Reino Unido. Se destacan, en este sentido, los clásicos artículos de Foster y Simpson (1961) y Foster et al. (1961).
Estos investigadores observaron que al expo- ner una lámina de aluminio al humo, la deposi- ción era más intensa en la cara superior de la lámina, sin que el grado de deposición variara al aumentar la velocidad de circulación del humo por un factor de cien, de 0,02 a 2 m/s. Al ahu- mar agua, por el contrario, se obtenía una ve- locidad de deposición promedio 20 veces ma- yor, que aumentaba por un factor de 10 al va- riar la velocidad del humo entre 0,2 y 2 m/s. Esto sugería que, mientras la deposición de humo sobre la lámina de aluminio era una una simple deposición gravitatoria – probablemen- te de partículas –, sobre el agua se producía una disolución de componentes de los vapo- res.
Esto quedó comprobado al determinar que la concentración de fenoles sobre la lámina de alu- minio ahumada era prácticamente igual a la del alquitrán depositado al pasar el humo por un ciclón – un depósito formado fundamentalmente por partículas –, mientras que en el agua ahu- mada era unas 8 veces superior.
Para dilucidar el rol de vapores y partículas en el proceso de ahumado, se separaron electrostáticamente las partículas de los vapo- res, y se estudió su composición mediante téc- nicas de separación en fracciones. Las Figuras 8.3 y 8.4 muestran los resultados obtenidos, 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Nº del tubo Conte nido e n fe nole s Humo Vapores Partículas
Figura 8.3.- Fraccionamiento de humo y sus fases en un sistema de extracción líquido- líquido a contracorriente con 20 tubos.
que indican claramente que, desde el punto de vista de aporte fenólico, son los vapores los que tienen el papel fundamental en el proceso. La comprobación práctica de esta idea se hizo en pruebas sensoriales pareadas en arenques ahumados con humo normal y con vapores de los que se habían separado electrostáticamente las partículas. De 574 ensayos, en 375 no se encontró diferencia, mientras que las indicacio- nes de presencia de sabor inusual se hicieron en 110 muestras ahumadas con humo normal, y en 89 ahumadas con vapores. En 538 ensa- yos de preferencia, 281 prefirieron muestras con ahumado normal, y 257 ahumadas con va- pores. Un experimento similar con bacon dio resultados análogos.
La Figura 8.5 presenta datos de pérdida de peso de la fracción dispersa, que indican que
ésta es realmente un condensado de la fase dispersante. Las partículas se comportan así como un reservorio de vapores, y los compo- nentes se distribuyen entre las fases cumplien- do la ley del reparto.
Esto tiene una consecuencia muy importante: a igualdad de otras condiciones, el efecto del ahumado, desde el punto de vista del sabor y aroma que aporta al producto, varía con la tem- peratura de aplicación, porque la composición de la fase vapor cambia al aumentar la tempe- ratura, enriqueciéndose en los componentes menos volátiles. Foster y Simpson (1961) com- probaron que el agua ahumada a 55°C contie- ne similar concentración de fenoles volátiles, pero 3 veces más fenoles no volátiles que el agua ahumada a 30°C. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 2 4 6 8 Fracción Conte nido e n fe nole s Humo Vapores Partículas Resi- duo
Figura 8.4.- Fraccionamiento de humo y sus fases por destilación con vapor.
Figura 8.5.- Modificación de la proporción de fases del humo al aumentar la tempera- tura. 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 Incremento de temperatura (°C) Pérd id a d e p eso d e p a rt ícu las ( % )
El Curado de la Carne
La generación del humo
El modo de generación del humo tiene una in- fluencia decisiva en su composición y propie- dades. Una alta temperatura de combustión, por ejemplo, favorece la formación de hidro- carburos policíclicos, un fac-
tor a evitar por razones toxicológicas.
En general, se considera que una temperatura de combus- tión de unos 350°C es razo- nablemente alta como para producir cantidades aprecia- bles de fenoles, pero no tan- to que fomente la producción de benzopireno (Chandra- sekhar y Kaveriappa, 1985). Los generadores de humo modernos, como el que se muestra en la Figura 8.6, se diseñan para permitir un con- trol adecuado del proceso de combustión: se emplea ase- rrín, que se va dosificando sobre una plancha metálica calentada por una resistencia eléctrica, cuyo control ter- mostático permite regular la
temperatura de combustión. El equipo tiene además control de entrada de aire y una serie se obstáculos en el recorrido del humo que co- operan a depositar y, por tanto, eliminar del humo las fracciones más pesadas, del tipo del alquitrán.
Estos generadores permiten controlar prácti- camente todos los factores que inciden en la calidad del humo generado, incluida la posibili- dad de humedecer controladamente el aserrín, puesto que un aumento en el nivel de humedad de éste aumenta la propor- ción de la fracción acídica a expensas de la fenólica, mo- dificando así características fundamentales para el efec- to del humo en el producto. En algunos sistemas se ge- nera el humo por fricción de un leño contra una piedra rotatoria. Este peculiar siste- ma genera un tipo de humo completamente diferente en composición y propiedades a los obtenidos por combus- tión convencional (Tilgner y Daun, 1970).
Métodos de ahumado La fase de ahumado natural de jamones y productos si- milares puede realizarse se- gún diversos programas de tiempo, temperatura. La ex- periencia en nuestro Institu-