El curado de la carne y la
El curado de la carne y la
elaboración tradicional de
elaboración tradicional de
piezas curadas ahumadas
piezas curadas ahumadas
Gustavo Andújar
Libros sobre Ciencia y Tecnología de la Carne y
Productos Cárnicos ISBN: 978-959-16-1060-7
Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia
Vicedirección de Carne
EL CURADO DE LA CARNE
Y LA ELABORACIÓN TRADICIONAL
DE PIEZAS CURADAS AHUMADAS
Lic. Gustavo Andújar Robles Mayo de 1998
El curado de la carne y la elaboración tradicional de piezas curadas ahumadas / Gustavo Andújar. -- En : Libros sobre Ciencia y Tecnología de la Carne y Productos Cárnicos ISBN: 978-959-16-1060-7. -- Ciudad de La Habana : Editorial Universitaria, 2009. -- ISBN 978-959-16-1063-8. -- 105 pág.
1. Andújar, Gustavo
2. Ciencia y Tecnología de los Alimentos
Digitalización: Dr. C. Raúl G. Torricella Morales ([email protected])
Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia - Editorial Universitaria (Cuba), 2009.
La Editorial Universitaria (Cuba) publica bajo licencia Creative
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Contenido
PRÓLOGO ... 5
INTRODUCCIÓN ... 7
Importancia del proceso de curado ... 7
Antecedentes históricos ... 8
ALGUNOS ASPECTOS DE QUÍMICA Y BIOQUÍMICA DE LA CARNE ... 11
El músculo ... 11
Estructura y componentes del músculo ... 11
La composición del músculo ... 1 5 La conversión del músculo en carne ... 1 5 Descenso del pH post mortem ... 15
Rigor mortis ... 17
Procesamiento pre-rigor ... 17
La maduración o acondicionamiento ... 17
La tecnología actual ... 1 8 QUÍMICA DEL CURADO ... 21
Aspectos químicos y bioquímicos del curado ... 2 1 Efecto de la sal ... 21
Nitrito y nitrato ... 23
Nitrito o nitrato ... 26
Forma de empleo del nitrito ... 2 6 La sal de cura ... 27
Azúcar ... 2 9 OTROS ADITIVOS EMPLEADOS EN EL CURADO ... 29
Polifosfatos ... 3 0 Ascorbatos ... 3 1 Agentes saborizantes ... 3 2 Hidrolizados de proteína ... 32 Glutamato monosódico ... 32 Humos líquidos ... 33
Los métodos de curado ... 3 5 TECNOLOGÍA: CURADO SECO Y HÚMEDO ... 35
Curado seco ... 3 5 Curado húmedo e inyección ... 3 7 La preparación de las salmueras ... 41
Inyección arterial ... 43
Inyección multiaguja ... 46
Comparación entre los métodos de inyección ... 4 9 El peso de otros factores ... 49
TECNOLOGÍA DEL CURADO: PENETRACIÓN DE LA CURA ... 55
El mecanismo de penetración de la cura ... 5 5 Efecto de la calidad de la carne ... 5 6 Algunas experiencias en cuanto a la difusión de la sal en la carne ... 5 7 La difusión de sal en el producto terminado ... 6 1 La difusión de otros aditivos ... 6 2 La reducción del tiempo de curado ... 6 5 TECNOLOGÍA: AJUSTE DE TIEMPOS MÍNIMOS DE CURADO ... 65
El diseño de bloques aleatorizados incompletos equilibrados ... 6 6 Análisis y resultados ... 6 8 Algunos aspectos a destacar ... 7 1 TRATAMIENTO TÉRMICO ... 75
El horneo moderno de piezas curadas ahumadas ... 7 6 El horno ... 7 7 El secado ... 7 8 El ahumado ... 8 0 Características químicas del humo ... 80
Vapores y partículas ... 82
La generación del humo ... 84
Métodos de ahumado ... 84
Efectos del ahumado ... 85
La cocción ... 8 5 Un estudio de condiciones concretas de tratamiento térmico ... 8 6 Resultados de la comparación ... 88
MICROBIOLOGÍA DEL CURADO ... 93
Disminución de la aw por la sal ... 9 3 Concepto de aw ... 93
Crecimiento microbiano y aw ... 95
Medición y estimación de la aw ... 97
Efecto antibacteriano de la sal ... 100
Efecto del nitrito ... 100
Microflora de los productos curados ... 102
Microflora de las salmueras ... 103
Efecto microbiológico del tratamiento térmico ... 104
El ahumado ... 104
PRÓLOGO
lacones y lomos ahumados, como el segun-do renglón genérico en importancia dentro del surtido de producción nacional de deriva-dos cárnicos, con alrededor de un 20 % del tonelaje total.
Otro factor de indudable peso en el favor de que han disfrutado estos productos en la in-dustria cubana lo es la sencillez del proceso de elaboración de jamones y similares. Una tecnología muy parecida a la empleada en Cuba para la elaboración de estos productos fue minuciosamente estudiada durante los años entre las dos guerras mundiales, y es-pecialmente durante los años treinta y cua-renta, cuando Rose, Gibbons y colaborado-res realizaron sus estudios sobre el bacon canadiense.
No pretende, pues, esta reseña, cubrir lo más reciente de la literatura técnica sobre tecno-logía de la carne. Las piezas curadas ahu-madas del tipo del jamón pierna han queda-do – lamentable, pero comprensiblemente, por razón de su costo relativamente elevado – como exquisiteces de la chacinería tradi-cional, postergadas en favor de líneas de sur-tido más productivas y rentables, cuyo estu-dio sí llena las páginas de las publicaciones especializadas en la actualidad.
El objetivo de este pequeño libro es reseñar En Cuba existe una larga tradición popular
de aprecio por los productos cárnicos, y en particular por el jamón. Según una expre-sión tal vez no muy elegante, pero sí muy gráfica, hoy ya no tan frecuentemente usa-da, estar disfrutando de una buena posición económica o social es estar «en el jamón» o «pegado al jamón», mientras que aún hoy, una tarea muy fácil o agradable se define en Cuba, también popularmente, como «un ja-món».
Muchísimos cubanos están convencidos (erróneamente, habría que añadir) de que la carne de cerdo es un alimento indigesto y, por eso mismo, no recomendable para ser consumido por niños pequeños, enfermos, ancianos y embarazadas. Esa misma carne de cerdo, sin embargo, sometida a la acción de aditivos y tratamientos químicos no siem-pre inocuos (sal, nitrito de sodio, humo), se convierte en jamón, que la inmensa mayo-ría de los cubanos considera un alimento «sano», ideal para niños pequeños, enfer-mos, ancianos y embarazadas.
Tal vez ese mismo aprecio, o su traducción en preferencias de consumo, desempeñaron un rol importante en mantener durante mu-chos años a las piezas curadas ahumadas, del tipo de los jamones de pierna o paleta,
microbiológicos y tecnológicos del proceso de curado de la carne, desde el punto de vis-ta de la elaboración de piezas curadas ahu-madas (como jamones, lacones y lomos) mediante la aplicación de tecnologías tradi-cionales.
Lo hago no sólo reseñando los hallazgos pu-blicados en algunas de las numerosas revis-tas científicas y técnicas que sobre el tema circulan internacionalmente, sino que he añadido algunos de los resultados más rele-vantes obtenidos en nuestro Instituto, la ma-yoría de ellos fruto de un amplio estudio, realizado a lo largo de varios años, sobre estas tecnologías tradicionales.
Ha sido mi intención cubrir el tema sin fal-tar al rigor científico y sin caer en una exce-siva vulgarización, pero privilegiando un es-tilo más bien descriptivo, que evite el énfa-sis en los aspectos teóricos más abstrusos, de modo que permita su utilización en la ca-pacitación de técnicos de nivel medio, obre-ros calificados y otobre-ros trabajadores de la in-dustria, para quienes los materiales de estu-dio de este tipo son muy escasos.
más calificados se orienta, en el caso de los investigadores, a la preparación de artículos sobre temas muy específicos para revistas especializadas de muy limitada difusión en el país, y, en el de los técnicos de la indus-tria, a la preparación de informes sobre pro-blemas también muy concretos, que tampo-co alcanzan difusión más allá de unos potampo-cos destinatarios. En ambos casos, el alcance tan restringido de los trabajos que preparan, y muchas veces la misma naturaleza de la in-formación que en ellos se presenta, limita sus posibilidades de uso para la formación, capacitación o recalificación del personal de la industria.
Considero necesario producir materiales de estudio en los que se traten los temas de in-terés industrial con rigor científico-técnico y actualidad, pero al mismo tiempo con suficiente nivel de amplitud y generalidad como el que se necesita para mantener a los trabajadores de la industria debidamente ca-pacitados e informados.
Espero que este esfuerzo anime a otros a ha-cer su aporte en este sentido.
El autor Mayo de 1998
Capítulo 1 – Introducción
1
zable en Cuba como sinónimo de cura en esa acepción.
Importancia del proceso de curado
En este proceso se obtiene un color rosado agradable característico en la carne, se me-jora su olor y sabor, se modifica la estructu-ra y se geneestructu-ra el aroma caestructu-racterístico de la carne curada, además de lograrse la inhibi-ción de microorganismos del deterioro y patógenos.
En la reciente oleada de críticas (no siem-pre justificadas ni ajustadas a la realidad) a la industria de procesamiento de alimentos, se enfoca a menudo, injustamente, el proce-so de curado como básicamente cosmético, destinado sólo a obtener un aspecto agrada-ble en los productos cárnicos, sobre todo a través del desarrollo del color rosado carac-terístico de estos géneros.
Aunque las técnicas actuales de curado no se proponen garantizar por sí mismas la con-servación del producto, sino que son resulta-do de una evolución hacia procesos combi-nados de conservación, en los que la refri-geración juega un importante papel, sería erróneo descartar su efecto preservante. La durabilidad que alcanzan estos productos no puede ser adscrita solamente a los efectos
INTRODUCCIÓN
L
as palabras tienen variaciones de signi-ficado a veces sorprendentes, y tanto la palabra curado, que figura prominentemente en el título de este volumen, como su afín en este contexto, cura, no son excepciones. Mientras que en la industria cárnica cubana no es extraño referirse a cualquier carne tra-tada con nitrito de sodio como curada, de modo que, consecuentemente, un jamón co-cido es también un producto curado, en Es-paña se reserva ese calificativo para jamo-nes que no sufren tratamiento térmico, y que se elaboran mediante un largo proceso de aplicación de sales curantes, secado y ma-duración.Por eso es bueno comenzar por definir aho-ra, desde un inicio, lo que entenderemos cuando nos refiramos al curado, o la cura, en los capítulos que siguen.
Llamamos curado – en el argot industrial es más corriente referirse a él como cura – a un procedimiento químico que permite au-mentar la capacidad de conservación de la carne, logrando la inhibición del desarrollo bacteriano, en particular por la acción de la sal y el nitrito de sodio, los cuales pueden ir acompañados de otros aditivos. Contrario a lo que prescribe el Diccionario de la Real Academia, la palabra curación no es
utili-del envase o utili-del almacenamiento refrigera-do, sino que descansa también en el aporte de los ingredientes del curado, muchos de los cuales tienen probado efecto contra el crecimiento de los microorganismos patógenos o del deterioro, ya sea por la vía de la disminución de la actividad de agua, o por la inhibición química directa.
Antecedentes históricos
Las observaciones empíricas sobre las pro-piedades conservantes de la sal datan de miles de años. Incluso se conoce del consu-mo de carnes salazonadas desde la más re-mota antigüedad. Muchas obras clásicas de la literatura universal, como la Biblia y la Ilíada, se refieren al consumo de algunos productos hechos por adición de sal a la car-ne, como embutidos y carnes saladas. La acción preservante de la sal, así como la propiedad del nitrato de desarrollar un co-lor rosado atractivo en la carne, fueron po-siblemente descubiertas de modo acciden-tal por el hombre antiguo. Es probable que el efecto se lograra primeramente debido a los nitratos frecuentemente presentes en la sal como impurezas, pero el uso intencional de estos se generalizó después, una vez que se reconocieron sus propiedades como preservantes del color.
Debido a los métodos rudimentarios emplea-dos inicialmente, el curado de productos cárnicos era extremadamente variable en cuanto a la calidad de los mismos, ya que en ocasiones se obtenían productos muy
sala-dos y con poca uniformidad en la cura, de características muy diversas en cuanto a co-lor, aroma, etc.
No es hasta la segunda mitad del siglo XIX que comienzan a aplicarse los principios científicos al curado de carne, como resul-tado del creciente desarrollo de la industria cárnica y al pujante desarrollo de la ciencia básica de la carne comenzado en el período entre las dos guerras mundiales, pero que prosperó con especial celeridad a partir de la segunda posguerra, a finales de los años cuarenta y principios de los cincuenta. La generalización de la refrigeración mecá-nica, desde finales del siglo pasado, marca el inicio de una tendencia importante en la elaboración de productos curados: en un principio, el curado fue empleado básica-mente como método exclusivo de conserva-ción, es decir, que se pretendía que el pro-ducto curado se conservase sin la contri-bución de otros factores como el control de la temperatura de almacenamiento, o la uti-lización de un envase hermético. Un requi-sito como éste exige un proceso de curado profundo, que dé como resultado productos fuertemente salados, de un intenso sabor y aroma. Después del descubrimiento de los principios termodinámicos de la refrige-ración, y el surgimiento de una industria fri-gorífica basada en la refrigeración mecáni-ca, se hizo posible suavizar la cura, obtenién-dose productos de sabor más suave, pero cuya composición química no garantizaba por sí misma su durabilidad, y que exigían, por tanto, el empleo de métodos
combi-Capítulo 1 – Introducción
unas horas, y se obtienen, en procesos de elaboración automatizados, con altísimo rendimiento y productividad, productos más sanos, nutritivos y seguros.
Los enormes logros alcanzados, sin embar-go, ponen de manifiesto cuánto más queda por hacer. Los retos de hoy para la industria de los productos cárnicos curados, no me-nos apremiantes ni difíciles que los de ayer, se dirigen a alcanzar la sustentabilidad del desarrollo, precisar los límites del crecimien-to y, muy especialmente, resolver las contradicciones entre la producción eficiente a escala industrial y la protección del medio ambiente.
La industria cárnica cubana, distante de las tecnologías de punta a las que hemos hecho referencia, pasa además por una etapa de grave crisis económica. En una coyuntura como ésta, lejos de contentarse con un tipo de operación rudimentaria, basada en el empirismo y la improvisación, la industria debe esforzarse en la aplicación de los más sólidos principios tecnológicos, que permi-tan emplear los equipos e instalaciones dis-ponibles con la máxima eficiencia.
A facilitar esta tarea se orientan los capítu-los que siguen.
nados, incluída prominentemente entre es-tos la conservación en refrigeración. El progreso ha continuado ininterrumpida-mente desde entonces, con el ritmo como de espiral que caracteriza el progreso cien-tífico-técnico: cada paso de avance genera nuevas interrogantes y problemas, que re-quieren enfoques novedosos y más abarcadores, así como la ruptura con méto-dos que hasta entonces se consideraron adecuados.
Hoy se tienen conocimientos mucho más completos sobre los mecanismos químicos del proceso de curado y la forma en que ocu-rre la difusión de los ingredientes que lo pro-ducen, la naturaleza y alcance de su efecto sobre una gran variedad de microorganismos patógenos y del deterioro, algunos de ellos desconocidos o simplemente pasados por alto en etapas anteriores, pero reconocidos ahora como riesgosos para la salud de los consumidores. Se ha tomado conciencia so-bre, y se han resuelto en lo fundamental, pro-blemas toxicológicos planteados por el uso del nitrito y los nitratos que eran simplemen-te insospechados hace apenas treinta años. En cuanto a la tecnología, se han reducido tiempos de proceso de semanas a apenas
2
El músculo
La carne no es sólo una materia prima de compleja composición química y bioquímica. A diferencia de otras materias primas alimentarias, más o menos homogé-neas, como la leche y los jugos de frutas, en la carne la estructura desempeña un papel fundamental. Para comprender mejor esa es-tructura y su importancia funcional, es ne-cesario describir, al menos someramente, la estructura y funciones del músculo.
Estructura y componentes del
músculo
La estructura básica del músculo se mues-tra, muy esquemáticamente, en la Figura 2.1. Cada músculo individual, con un diámetro de varios centímetros, está separado de los demás por una fina capa de un tipo de tejido llamado, por sus características y propieda-des, tejido conectivo o conjuntivo. La capa de este tejido que envuelve a todo el múscu-lo se llama epimisio. Dentro de esta envol-tura se encuentran los haces de fibras, de unos pocos milímetros de diámetro, cada uno de ellos también envuelto en una fina capa de tejido conectivo, llamada epimisio. Las prolongaciones de las envolturas conectivas de los haces de fibras se reúnen en el
extre-P
ara alcanzar una adecuada comprensión de los diversos aspectos del proceso de curado y la elaboración de piezas de carne curadas, es imprescindible tener en cuenta las características y propiedades de la mate-ria prima del proceso, no tanto en cuanto piezas anatómicas como en cuanto al mate-rial que las conforma.Está, sin embargo, fuera del alcance de una obra como ésta intentar una descripción, si-quiera medianamente detallada, de los mu-chos aspectos genéticos, fisiológicos, nutricionales y de otro orden que influyen en el desarrollo, crecimiento, características y propiedades del músculo esquelético de los mamíferos, y la carne en la que éste se transforma.
Limitaremos nuestra descripción a aquellos aspectos químicos y bioquímicos absoluta-mente imprescindibles para permitir una comprensión básica de los procesos que aquí se estudian.
Debe destacarse, además, que aunque mu-cho de lo que aquí se expone es aplicable también a la masa muscular de animales ma-rinos como, por ejemplo, peces y elasmo-branquios, estos presentan características propias de composición que hacen que ge-neralmente se estudien separadamente.
ALGUNOS ASPECTOS
DE QUÍMICA Y BIOQUÍMICA
El Curado de la Carne
mo del músculo, formando los tendones, mediante los cuales los músculos se inser-tan en los huesos.
El tejido conectivo muscular y, consecuen-temente, los tendones, están formados funda-mentalmente por un grupo de proteínas, la más importante de las cuales se llama colágeno, y que es la proteína más abun-dante del
orga-nismo de los ani-males superiores, no sólo por estar ampliamente dis-tribuida por todo el cuerpo, como se desprende de su participación en todas las envoltu-ras musculares, sino sobre todo por ser uno de los componentes ma-yoritarios de los
huesos. El colágeno forma también la ma-triz proteínica del tejido adiposo, una espe-cie de entramado proteínico lleno de glóbu-los de grasa.
Cuando el colágeno se calienta en presencia de agua, se hidroliza y se transforma en ge-latina. La gelatina puede ligar los trozos den-tro de un producto, si éste está refrigerado, pero se licúa cuando se calienta, de modo que brinda poco poder ligante a temperatu-ras ligeramente por encima de la ambiente. Dentro de los haces de fibras se encuentran las fibras musculares, que son
propiamen-te las células del propiamen-tejido muscular, con un diá-metro de 50 - 100 μm (1 μm = 0,001 mm) cada una, y recubiertas individualmente con otra fina capa conectiva, llamada endomisio. La fibra muscular posee además una mem-brana llamada sarcolema. Cada fibra mus-cular contiene numerosas fibrillas, con un diámetro de 1 -2 μm cada una, e inmersas en un gel de proteína soluble llamado
sarcoplasma. Las fibras muscu-lares contienen, además de las fibrillas o miofi-brillas (de la raíz griega myo, que significa múscu-lo), otros compo-nentes, como el núcleo y las mito-condrias, que por razones de alcan-ce no se conside-rarán aquí. Tienen una enorme importancia fisiológica y bioquímica.
Las miofibrillas están formadas por las pro-teínas funcionales más importantes del mús-culo. Las proteínas miofibrilares represen-tan algo más del 50 % del total de la proteí-nas del músculo esquelético. Son las respon-sables del mantenimiento de la estructura del músculo, así como de la transformación de la energía química contenida en los metabolitos musculares (el «combustible» del músculo), en la energía mecánica des-plegada durante la contracción muscular.
Figura 2.1.- Representación esquemática de la es-tructura del músculo esquelético
do actomiosina y causando rigidez muscu-lar. Así ocurre cuando hay un ejercicio vio-lento y prolongado del músculo, que agota el ATP muscular sin dar tiempo a que se re-ponga, lo cual da como resultado la contrac-ción brusca y dolorosa que llamamos calam-bre. La concentra-ción de iones Ca2+ en el sarco-plasma juega un papel esencial en el mecanismo que acabamos de describir. El Ca2+ tiene la propie-dad de activar la capacidad de la miosina para hidrolizar el ATP, de modo que cuando se li-bera Ca2+ en el sarcoplasma, se dispara el meca-nismo de con-tracción muscu-lar.
Las propiedades de las proteínas miofibrilares son decisivas para las carac-terísticas tanto del músculo como de la car-ne que de él se obtiecar-ne. Son especialmente importantes las propiedades relacionadas con la carga eléctrica de las proteínas en so-lución, como el punto isoeléctrico, que se considerará brevemente a continuación. Entre las proteínas miofibrilares se
desta-can la actina y la miosina, cuyas moléculas están agrupadas en forma de bastones parale-los, los de miosina (filamentos gruesos), y los de actina (filamentos delgados), orienta-dos paralelamente y en forma intercalada, como se representa esquemáticamente en la Figura 2.2. Las miofibrillas están dispuestas de modo que el conjunto de los f i l a m e n t o s gruesos puede deslizarse a lo largo de los fila-mentos del-gados, lo cual resulta en un acortamiento o un alargamiento de las miofibri-llas. La interacción de estas proteí-nas es la
respon-sable del proceso de contracción muscular, regido a su vez por la concentración de tri-fosfato de adenosina (ATP) en el músculo, que funciona como a modo de «lubricante» de el desplazamiento mutuo de los tos. Cuando hay abundante ATP, los filamen-tos de actina y miosina se deslizan libremen-te, y el músculo se extiende, relajado. Si se agota el ATP, los filamentos se entrelazan fuertemente, formando el complejo
llama-Figura 2.2.- Esquema de la disposición de las miofibrillas, apreciada transversal y longitudinalmente.
El Curado de la Carne
Las moléculas de proteína pueden conside-rarse como partículas que tienen muchas car-gas eléctricas de ambos signos; el tipo de cargas que predomine en un momento dado, dependerá del pH del medio en que se en-cuentre la proteína. Si el pH del medio es igual al valor llamado punto isoeléctrico de la proteína en cuestión, el número de cargas eléctricas positivas de la molécula será exac-tamente igual al número de cargas negati-vas: su carga eléctrica neta será nula. En el punto isoeléctrico, por tanto, las mo-léculas de proteína no tenderán a moverse en ninguna dirección si se colocan en un campo eléctrico, ni se repelerán entre sí, ni podrán atraer tantas moléculas de agua. Cuando una proteína se coloca en un medio cuyo pH es igual a su punto isoeléctrico, su solubilidad y su capacidad de retención de agua son mínimas.
Si el pH está por debajo del punto isoeléc-trico, entonces en el medio habrá mayor abundancia de iones H+, y las cargas eléctri-cas predominantes en la molécula de proteí-na serán las positivas. Al contrario, a pH por encima del punto isoeléctrico, las cargas pre-dominantes serán negativas. En ambos ca-sos, la solubilidad y la capacidad de reten-ción de agua serán mayores que en el punto isoeléctrico.
La capacidad de retención de agua de la car-ne, propiedad de enorme trascendencia tec-nológica, está determinada en gran medida por la interacción entre las proteínas miofibrilares: si la actina y la miosina están entrelazadas formando actomiosina, o si el
pH del medio se acerca al punto isoeléctrico de las proteínas miofibrilares, la capacidad de retención de agua disminuye drásti-camente. Si hay ATP abundante, de modo que la actomiosina se disocia, o el pH sube, por adición de una sustancia ligeramente alcalina, la capacidad de retención de agua aumenta, también drásticamente.
Hay aún otra propiedad de las proteínas miofibrilares que es de gran importancia tec-nológica: su capacidad para disolverse en soluciones salinas y para formar geles esta-bles por calentamiento. Las proteínas miofibrilares pueden ser extraídas muy eficientemente del músculo mediante el tra-tamiento mecánico de éste en presencia de una salmuera, o al añadirle sal a la carne, cuyo jugo forma entonces la salmuera. Si se masajean o frotan trozos de carne con una cantidad pequeña a moderada de salmue-ra o de sal sólida, las proteínas miofibrilares se disuelven esta salmuera añadida (o la que se forma cuando la sal se disuelve en el agua que exuda la carne), cubriendo los trozos de carne con una solución muy viscosa que da gran capacidad de ligazón a los trozos de carne entre sí. Lo mismo ocurre cuando se tritura carne con sal añadida, como se hace cuando se preparan masas de embutidos de pasta fina.
Si la mezcla se somete entonces a cocción, las proteínas extraídas coagulan, al desna-turalizarse por el calor, de modo similar a como lo hace la clara de huevo al cocerse, formando un gel estable que mantiene uni-dos los trozos de carne en lo que parece
en-tonces ser una pieza única. Éste es el princi-pio que permite elaborar los jamones pren-sados o de combinación.
La composición del músculo
La proporción en que los componentes que se han mencionado se encuentran en el mús-culo magro de un mamífero adulto, expre-sada en g del componente por 100 g de mús-culo fresco, es como sigue (Lawrie, 1985): Agua ... 75,5 Proteínas ... 18,0
Proteínas miofibrilares ... 10,0 Proteínas sarcoplasmáticas ... 6,0 Proteínas del tejido conectivo ... 2,0 Grasas ... 3,0 Sustancias solubles no proteínicas .... 3,5 Nitrogenadas ... 1,6 Carbohidratos... 1,2 Inorgánicas ... 0,7 Entre las proteínas sarcoplasmáticas, tiene una importancia particular en relación con el curado la proteína responsable del color del músculo, llamada mioglobina.
La mioglobina tiene la función de «recoger», para su utilización en el músculo, el oxíge-no transportado de los pulmones a los teji-dos por la hemoglobina de la sangre (del griego hemos, sangre), una proteína que guarda gran semejanza bioquímica y fun-cional con la mioglobina.
El desarrollo del color característico de los productos curados está determinado por la química de este pigmento muscular, y sus
relaciones con el oxígeno y los componen-tes activos y auxiliares de las mezclas curantes, todo lo cual se considerará en ma-yor detalle al estudiar la química del cura-do.
La conversión del músculo en
carne
El proceso mediante el cual el músculo vivo se transforma en carne es una larga y com-plicada cadena de cambios, que comienza desde el mismo momento del sacrificio. La primera consecuencia de la muerte del animal es la cesación de la irrigación san-guínea y, por tanto, del suministro de oxíge-no a los tejidos. Esto provoca la detención de los procesos de fosforilación oxidativa asociados con la llamada cadena respirato-ria, una compleja serie de transformaciones vinculadas a estructuras mitocondriales, que constituyen la vía más eficiente de obten-ción de energía (Lawrie, 1985).
Descenso del pH post mortem
La degradación de carbohidratos (fundamen-talmente glucógeno) continúa, sin embar-go, mediante un proceso llamado glicolisis anaerobia, que produce ácido láctico. Éste es, a todos los efectos prácticos, el «combus-tible» de la cadena respiratoria. Al estar de-tenida ésta, el ácido láctico se acumula, ha-ciendo descender el pH muscular, original-mente cercano a la neutralidad en el múscu-lo vivo, hasta alcanzar vamúscu-lores finales de pH alrededor de 5,6, muy cercano al punto
El Curado de la Carne
isoeléctrico de las proteínas de la carne. La hidratación de las proteínas y, en gene-ral, su capacidad de ligar o retener agua por cualquier vía, depende de su carga eléctri-ca, determinada, en última instancia, por el pH del medio. El descenso post mortem del pH muscular tiene, por tanto, la mayor importancia tecnológica (Bendall, 1978). Normalmente, este descenso del pH muscu-lar se produce lentamente, generalmente en el curso de las 24 horas siguientes al sacrifi-cio. Cuando el pH final se alcanza con el músculo ya frío, no hay grandes afectaciones de las propiedades de las proteínas.
En algunas condiciones anormales, entre las que se cuenta generalmente una predisposi-ción genética del animal, mucho más fre-cuente entre los cerdos, la acidificación se produce muy rápidamente, mientras la tem-peratura del músculo es aún alta. Se produ-ce entonprodu-ces una condición peculiar: la car-ne P.S.E., así llamada por las siglas en in-glés de sus características más llamativas: pálida (Pale), floja (Soft), exudativa (Exudative) (Bendall, 1978; 1979; Monin, 1981), que ha tenido una influencia enorme en la selección de pies de cría para el mejo-ramiento genético del ganado porcino. Lo que ocurre en este caso es una desnaturalización masiva de proteínas, cau-sada por la combinación del bajo pH y la alta temperatura. La opacidad debida a las proteínas insolubilizadas aporta el color pá-lido, con un aspecto como de carne cocida, mientras que las proteínas, al desnaturali-zarse, pierden mucha de su capacidad de
re-tención de agua, dando una estructura floja, que exuda líquido.
La carne PSE es indeseable para el procesa-miento industrial, y en particular totalmen-te inadecuada para la elaboración de piezas curadas. No es dañina para la salud y puede, por supuesto, consumirse como carne fres-ca, pero su aspecto le resta valor comercial. Tal vez la mejor opción en este caso es utili-zarla en embutidos, diluyéndola en mezclas con grandes proporciones de carne normal. Desde hace algunos años, ha surgido inte-rés, sobre todo entre investigadores cana-dienses, en el control de los cambios post mortem del pH mediante el suministro ante mortem de sustancias alcalinas o ácidas, lo que han llamado carga oral u oral loading (Boles et al., 1994; Anh et al., 1992) Aun-que los resultados sugieren Aun-que estos trata-mientos tienen efecto significativo en el pH de la carne, tanto medido a los 45 minutos del sacrificio (el llamado pH1), como sobre el pH final de la carne, no se ha podido con-cretar un tratamiento aplicable industrial-mente.
El defecto que pudiéramos considerar el ex-tremo opuesto a la carne PSE también se da: si el animal se sacrifica en estado de ago-tamiento físico, sin adecuado descanso, su nivel de glucógeno muscular será muy bajo, por lo que no se producirá mucho ácido lác-tico y el pH bajará muy poco, a alrededor de 6,4. Las proteínas de esta carne, llamada D.F.D. por ser oscura (Dark), firme (Firm) y seca (Dry), mantienen una alta capacidad de retención de agua, lo que le da a su
es-tructura una gran traslucidez, haciendo que la luz penetre en ella muy profundamente y la haga aparecer oscura (aunque su conteni-do de pigmento no varía en absoluto). Al no exudar líquido, mantiene la firmeza al tacto y su superficie se aprecia seca. Este defecto es más frecuente en la carne de res que en la de cerdo (Monin, 1981).
Rigor mortis
Como la glicolisis es mucho menos eficien-te para producir energía (en forma de ATP, «transportador» universal de energía en los procesos metabólicos) que los procesos oxidativos de la cadena respiratoria, el nivel de ATP en el músculo disminuye rápidamen-te. A medida que se agota, las cadenas de miosina y actina se van entrelazando paula-tinamente, formando actomiosina mediante un proceso de contracción pasiva llamado rigor mortis o rigidez cadavérica (Bendall, 1975).
En condiciones normales, el establecimien-to del rigor mortis se produce en músculos extendidos, que se mantienen en esa condi-ción por estar fijados al esqueleto, por lo que no se produce un endurecimiento conside-rable de la carne. Los músculos que entran en rigor después de haber sido deshuesados en caliente pueden sufrir una considerable contracción y endurecimiento.
Procesamiento pre-rigor
Tanto en razón del descenso post-mortem del pH, que lo acerca al punto isoeléctrico de las proteínas miofibrilares, como del
esta-blecimiento del rigor mortis, que hace inex-tensible la red de estas proteínas, reducien-do su volumen, el músculo pierde capaci-dad de retención de agua, una propiecapaci-dad de gran importancia tecnológica.
Es por esto que el estudio del empleo de car-ne pre-rigor, es decir, en un tiempo muy cor-to después del sacrificio, mientras el pH, la concentración de ATP y, consecuentemen-te, la capacidad de retención de agua son altos, se ha mantenido como un área de gran interés tecnológico por muchos años (Mandigo y Henrickson, 1966; 1967; Weiner et al., 1966; Taylor et al., 1982; Romita et al., 1987; Plimpton et al., 1991).
La maduración o acondicionamiento Ya desde antes de alcanzarse el pH final, comienza una serie de cambios en la carne que se mantiene almacenada en condicio-nes de control del crecimiento microbiano, como p.e. en refrigeración: se observa que poco a poco se recupera la extensibilidad de los músculos y la carne sufre un proceso de ablandamiento paulatino. Por otra parte, el pH rebasa el valor mínimo alcanzado y co-mienza a aumentar, con lo cual su capaci-dad de retención de agua aumenta también. Este proceso, denominado maduración o acondicionamiento, va acompañado de una abundante producción de sustancias sápidas. El ATP originalmente presente en el mús-culo al momento de la muerte, y todo el for-mado post mortem por la vía glicolítica, ya se ha degradado para entonces a ácido inosínico, una de cuyas propiedades es la de
El Curado de la Carne
actuar como enaltecedor o potenciador de sabor, en forma muy similar al glutamato. Durante la maduración las más importantes propiedades organolépticas de la carne: la blandura y el sabor, mejoran sustancial-mente.
En la tecnología tradicional de sacrificio y procesamiento primario, la maduración de-bía realizarse manteniendo la carne a 0°C durante períodos relativamente largos, de 10 - 12 días, por lo cual se reservaba para cor-tes selectos de carne.
La tecnología actual
En el caso de la carne que se produce para el consumo directo, sobre todo de res, la tec-nología de elaboración primaria ha progre-sado muchísimo en los últimos 10 - 12 años. No sólo se han resuelto los problemas gene-rados por los programas muy rápidos de re-frigeración – que provocan en el músculo pre-rigor una contracción llamada encogi-miento por frío, que endurece la carne – (Cross, 1979), sino que se han diseñado tec-nologías para mejorar sustancialmente su ca-lidad sensorial: las canales de bovino son estimuladas eléctricamente con pulsos de alto voltaje, con el objetivo de acelerar la desaparicióndel ATP muscular y adelantar el establecimiento del rigor, de modo de po-der deshuesar la carne en caliente y refrige-rarla con gran rapidez, logrando así aumen-tar la eficiencia y reducir las mermas evaporativas a un mínimo, sin afectar la ca-lidad organoléptica de la carne (Bendall, 1980). La electroestimulación también
per-mite producir la maduración de la carne manteniéndola a una temperatura relativa-mente alta por un tiempo muy corto (Romita et al., 1987; Van Laak, 1989).
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Capítulo 3 – Química del Curado
do por inmersión de la carne en una salmue-ra, un proceso que ha sido estudiado con atención desde hace muchos años (Callow, 1927): al comienzo del curado por inmer-sión, parte del agua de la carne es extraída hacia la salmuera, debido a la mayor pre-sión osmótica de la salmuera, arrastrando consigo proteínas solubles de la carne. Más tarde, el flujo invierte su sentido, ya que el cloruro que difunde desde la salmuera hacia el interior de la carne forma un complejo con las proteínas cárnicas, que provoca un aumento de la presión osmótica en el inte-rior del producto, por encima del nivel en la salmuera.
Por otra parte, el aumento de la concentra-ción de cloruro de sodio en el interior de la carne, causa una reducción en la actividad de agua de la misma. Es por eso que, a una concentración suficientemente alta de sal, se inhibe el crecimiento microbiano y el pos-terior depos-terioro de la carne curada (cf. Mi-crobiología del Curado, página 95).
Como otra consecuencia, también de gran trascendencia tecnológica, de la asociación de iones cloruro a las moléculas de proteí-na, se experimenta un aumento de la capa-cidad de retención de agua de la carne, que se debe al desplazamiento del punto
3
QUÍMICA DEL CURADO
E
l curado es en esencia un procesoquí-mico-físico, con importantes consecuen-cias, no sólo químicas y físicas, sino tam-bién microbiológicas y bioquímicas. El proceso consiste, básicamente, en la con-servación de la carne mediante la adición a la misma de sal común, nitrato y/o nitrito sódico y otras sustancias, como, por ejem-plo, azúcares, fosfatos, ascorbatos y otras, que contribuyen conjuntamente a la inhibi-ción del desarrollo bacteriano, el mejora-miento de su color, olor y sabor, y la modi-ficación de su estructura.
Aspectos químicos y bioquímicos
del curado
Efecto de la sal
El cloruro de sodio o sal común es uno de los ingredientes básicos y esenciales en toda mezcla curante. Su efecto es doble: por una parte, reduce la actividad de agua del me-dio, para lo cual es sumamente eficaz, com-parada con otros solutos, pero además tiene un efecto inhibidor per se, como se analiza en detalle en el capítulo sobre Microbiolo-gía del Curado, página 100.
Algunas de las relaciones más interesantes del agua se ponen de manifiesto en el
cura-isoeléctrico de las proteínas a valores infe-riores al normal (pH aproximadamente igual a 5,4), como se ilustra en el gráfico de la Figura 3.1.
Como puede observarse en el gráfico, el pun-to isoeléctrico de las proteínas de la carne, normalmente con un valor pI, se desplaza hacia un nuevo valor pI’, más bajo, por la adición de sal.
Lo que ocu-rre es que los iones cloruro, al asociarse con las molé-culas de pro-teína, les aportan su carga negati-va, y por tan-to se requeri-rá una mayor c o n c e n t r a -ción de iones H+ (un pH más bajo) para regresar la proteína al
estado de carga eléctrica neta nula que la caracteriza en el punto isoeléctrico (Wismer-Pedersen, 1976).
Así, a cualquier valor de pH por encima de su punto isoeléctrico modificado, la capaci-dad de retención de agua de la carne tratada con sal, será mayor que la de la carne fres-ca. Como en el proceso de curado se trabaja siempre a valores de pH por encima del
pun-to isoeléctrico de las proteínas de la carne fresca, se logra una retención de agua incrementada con la adición de sal. Este as-pecto es esencial en la elaboración de productos curados.
La realidad física de este cambio también es fácilmente visualizable mediante un mo-delo elemental. Si concebimos el conjunto de proteínas miofibrilares de la carne (que constituyen la mayor pro-porción de las proteínas de ésta y son las de mayor funcionalidad), como una red en la que la mayor parte del agua de la carne está atrapada físi-camente – un modelo algo rústico, pero no del todo desacertado – , la asociación de iones cloruro con las pro-teínas de este retículo les dará carga predo-minantemente negativa y hará que sus fibras se repelan entre sí, aumentando el volumen del retículo y facilitando así la retención del agua.
Tampoco ha escapado al interés de la indus-tria por maximizar los rendimientos, las ven-tajas en cuanto a capacidad de retención de
Figura 3.1.- Modificación de la relación entre la capacidad de retención de agua y el pH de la carne por la adición de sal.
Capítulo 3 – Química del Curado
(«salitre») en el curado de la carne, pero des-de finales des-del siglo pasado se des-descubrió que el efecto deseado era producido no por el nitrato, sino por el nitrito que se formaba a partir de él. La industria cárnica comenzó enseguida a emplear el nitrito directamente: en los Estados Unidos, su utilización se in-trodujo en la industria alrededor de 1910 (Jul, 1981).
Cuando se usa el nitrato (NO3–), las enzimas microbianas (nitrorreductasas) reducen el nitrato a nitrito, por lo que el empleo del nitrito implica una vía más directa de ob-tención del ingrediente activo que reaccio-na con los pigmentos de la carne.
El nitrito tiene varias funciones en el cura-do de la carne:
1) estabilizar el color del tejido magro; 2) contribuir a las características de sabor
de la carne curada y
3) inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos, y en parti-cular del temido Clostridium botulinum (Roberts, 1975).
El propósito original de la adición de nitrito parece haber sido la estabilización del co-lor, debido al atractivo color rosáceo, esta-ble al tratamiento térmico, que se obtiene con su empleo.
El desarrollo del color durante el proceso de curado se debe a la reacción del nitrito con los pigmentos del músculo, para produ-cir pigmentos estables al tratamiento térmi-co, característicos de la carne curada e im-agua, del empleo de la carne pre-rigor. En
condiciones de abundancia de ATP y pH aún alto después del sacrificio, se obtienen sig-nificativas ventajas en cuanto a rendimien-to, con buena calidad en los productos (Taylor et al., 1982).
Si se empleara sólo sal químicamente pura en el curado, aunque se lograrían las venta-jas buscadas en cuanto a:
• un aporte a la conservación – por reduc-ción, como ya se ha apuntado, de la acti-vidad de agua de la carne, una modifica-ción que tiene un efecto similar al de rea-lizar un grado de secado (cf. Microbiolo-gía del Curado, página 93) –, y
• una modificación favorable de la capaci-dad de retención de agua de la carne, se obtendría, no obstante, un producto de aspecto pardo grisáceo, con color como de carne cocinada y un áspero sabor salado, que no sería muy aceptable para el consumidor. Además, a los bajos niveles de adición de sal empleados actualmente, no se logra re-ducir la actividad de agua de la carne hasta un nivel que garantice la inhibición de la germinación y desarrollo en el producto de microorganismos anaerobios patógenos, como el Clostridium botulinum.
Nitrito y nitrato
Para suplir estas deficiencias, se complemen-ta el efecto de la sal en el proceso de curado con la adición de nitrito y/o nitrato sódico. Originalmente se usaba nitrato de potasio
portantes para la aceptabilidad de los pro-ductos cárnicos curados.
El proceso ocurre según la serie de reaccio-nes que se muestra esquemáticamente a continuación (Kramlich et al., 1973):
reducción por los
NO3- ---> NO 2 microorganismos condiciones favorables NO2- ---> NO + H 2O
ausencia de luz y aire condiciones favorables NO + Mb ---> NOMMB (óxido nítrico metamioglobina) NOMMb ---> NOMb (óxido nítrico mioglobina) NOMb ---> NO-hemocromógeno (pigmento rosado estable al calor)
Ya sea que se use nitrato o nitrito para el curado, ocurre la reducción hasta óxido ní-trico (NO), que con la mioglobina produce en definitiva, tras varios pasos intermedios, oxidonítrico hemocromógeno, pigmento ro-sado que no pierde su color al recibir trata-miento térmico, y que es el responsable del color de la carne curada.
La descripción que acabamos de hacer es muy somera y deja de lado aspectos impor-tantes cuya consideración en detalle rebasa el alcance de esta obra, pero que no debe-mos dejar de mencionar, so pena de dar una impresión simplista de lo que es realmente una compleja secuencia de reacciones. Uno de esos procesos complejos involucrados en la transformación del nitrito en la carne es
la participación de los citocromos de las célu-las musculares en el proceso de formación de los pigmentos de la carne curada. Una discu-sión más detallada puede encontrarse en el tra-bajo, ahora clásico, de Koizumi y Brown (1971).
Mención aparte merece el efecto del nitrito so-bre el sabor o flavor de curado que se desa-rrolla en la carne como resultado deltratamiento de ésta con nitrito.
La primera prueba rigurosa del tal efecto fue-ron los resultados obtenidos por Cho y Bratzler (1970) con jueces no adiestrados que proba-ron, en pruebas de triángulo, lomos de cerdo pareados, curados con diferentes niveles de sal y con o sin nitrito. Vendados para que no pu-dieran guiarse por el color, los jueces pudieron identificar, con consistencia estadísticamente significativa, las muestras curadas con nitrito como poseedoras de más sabor «a curado» que las curadas con sólo sal. El ahumado no logró enmascarar este efecto: los jueces identi-ficaron correctamente las muestras curadas con nitrito y afirmaron que tenían «más sabor a cu-rado» que las muestras ahumadas, curadas con sólo sal.
Estos resultados, aunque se aceptan general-mente como la comprobación definitiva del aporte del nitrito al sabor curado de la carne, no siempre han sido totalmente corroborados. Poco tiempo después de la publicación de los resultados de Cho y Bratzler, Wasserman y Talley (1972) reportaron que sus jueces no hallaron diferencia entre muestras de frankfurters curadas con y sin nitrito, cuando las muestras eran ahumadas.
Capítulo 3 – Química del Curado
Los hábitos de consumo y las imágenes culturalmente adquiridas sobre los alimentos, influyen notablemente en la percepción senso-rial, por lo cual el autor realizó una comproba-ción de los resultados de Cho y Bratzler con consumidores cubanos (Andújar y Riverón, 1981).
En este estudio se empleó una metodología muy similar a la de Cho y Bratzler (1970), aunque adaptándola a las condiciones cubanas cuando fue necesario: a los jueces no se les pidió iden-tificar el «sabor a curado» sino «sabor a ja-món», por considerar que «sabor a curado» es una expresión más bien técnica, de interpreta-ción no universal en nuestro contexto. El ja-món, sin embargo, era un producto bien cono-cido que, por ser curado y no condimentado, era bien representativo de lo que se buscaba. Los tiempos de curado de las muestras se
ajus-taron a 7 días, que era lo establecido en la in-dustria cubana.
La Tabla 3.1 muestra los resultados obtenidos. El experimento 1 corroboró las conclusiones de Cho y Bratzler (1970) en cuanto al efecto del nitrito en el desarrollo de sabor a curado. En un ensayo paralelo, los jueces no pudieron distinguir una disolución de 200 ppm de nitrito de sodio del agua destilada, demostrando así que la contribución del nitrito no es por sí mis-mo, sino por su interacción con la carne. Los experimentos 2 y 3, sin embargo, mostra-ron que el nivel de sal en el producto es un componente muy importante de la imagen del «sabor a jamón» que tienen los consumidores cubanos. En ambos casos, la muestra más sa-lada fue seleccionada como la de «sabor a ja-món» más intenso, incluso en la muestra cura-da sin nitrito (experimento 3). La presencia de azúcar (experimento 4) no mostró ningún efec-to significativo en este contexefec-to.
El experimento 4 mostró que el sabor del ahu-mado tiene un efecto enmascarador para el efec-to del nitriefec-to, mientras que en los experimenefec-tos 5 y 6, los jueces indicaron como poseedoras de un «sabor a jamón» más intenso a las mues-tras ahumadas, aun cuando la muestra ahuma-da, curada sin nitrito, se compara con una no ahumada curada con nitrito. Estos resultados indican que para los consumidores cubanos, el componente de sabor ahumado es una parte más importante del «sabor a jamón» que el aporte del nitrito.
Estas experiencias demuestran la importancia de una adecuada asimilación de los resultados
Tabla 3.1.- Resultados sensoriales sobre nitrito y sabor a curado.
Ensayo Tiempo de curado
Salmuera de curado Muestras Evaluación sensorial NaCl % Azúcar % NaNO2 ppm NaCl % NaNO2 ppm Triángulo 1 Pareada2 1 3 4,7 1,2 300 2,4 102 35/65*** 27/35*** 3 4,7 1,2 - 2,4 trazas -2 7 2,3 1,2 300 1,0 140 -42/60*** 7 4,7 1,2 300 2,2 134 -3 7 2,3 1,2 300 - - - 42/51*** 7 4,7 1,2 - - - -4 7 4,7 - 300 2,5 141 -35/60 n.s. 7 4,7 1,2 300 2,5 82 -5 7 4,7 1,2 300 2,7 151 - 33/50* 7 4,7 1,2 300 2,9 159 -6 7 4,7 1,2 300 2,9 117 -45/56* 7 4,7 1,2 - 2,8 trazas
-1 Número de selecciones correctas/número de jueces 2Número de opiniones coincidentes/número de jueces
(+) Muestras ahumadas
*Significativo a P<0,05 **Significativo a P<0,01 ***Significativo a P<0,001
publicados en la literatura científica internacio-nal, sobre todo en aquellos aspectos que, como los gustos y percepciones de los consumido-res, el entorno cultural tiene un impacto deter-minante.
Nitrito o nitrato
Algunos fabricantes, sobre todo los más fieles a los métodos tradicionales, prefieren utilizar nitrato en el proceso, por considerar que brin-da un margen de seguribrin-dad, puesto que, al me-nos teóricamente, funciona como un reservorio de nitrito, que va reduciéndose paulatinamente y permite mantener un nivel adecuado de nitrito para la conservación de los productos, sobre todo en períodos largos de almacenamiento. Ya desde hace tiempo este argumento fue pues-to en duda (Roberts, 1975), y existe evidencia de que el proceso de reducción de nitrato a nitrito es difícil de regular, y tiende a producir nitrito incontroladamente, provocando niveles inaceptablemente altos del aditivo, como ha demostrado Jolley (1979) en estudios sobre conservación de bacon Wiltshire. Este autor encontró, en bacon Wiltshire elaborado por la tecnología tradicional y envasado al vacío, con-centraciones de nitrito de hasta 380 ppm., muy por encima del nivel permitido, a pesar de ha-berse preparado con un nivel de nitrato por de-bajo de los límites aceptados.
Aunque este tipo de resultado no ha sido siem-pre corroborado, demuestra la posibilidad, no por esporádica menos preocupante, de que se produzca en el producto elaborado con adi-ción de nitrato una rápida degradaadi-ción de éste a nitrito, que asociada con una fase de escasa
o muy lenta desaparición del nitrito por reac-ciones secundarias, conduzca a una acumula-ción peligrosa.
El resultado de todo esto ha sido que durante años se ha mantenido la tendencia hacia pro-cesos más rápidos y controlables, que favore-cen el uso del nitrito (Taylor et al., 1980).
Forma de empleo del nitrito
En la práctica industrial, el nivel de utilización del nitrito se orientó durante muchos años a no rebasar las 200 ppm (0,02 %) en el producto terminado, que fue el límite vigente casi univer-salmente hasta que, a finales de los 60 y princi-pios de los 70, se originó una furiosa contro-versia alrededor del uso del aditivo y su seguri-dad sanitaria.
La causa del debate fue el descubrimiento de que la formación de nitrosaminas carcinogénicas por reacción entre el nitrito y aminas secunda-rias en medio ácido podía ocurrir in vivo en el estómago (Lijinsky y Epstein, 1970).
En los años siguientes se desató una verdadera histeria en relación con el tema, cuyos ecos, aunque considerablemente apagados, se escu-chan aún hoy (Shahidi et al., 1995; .
La consideración detallada de este problema rebasa el alcance de este volumen, pero hay muchas lecciones que aprender de esa crisis y el modo en que se desarrolló. Por ejemplo, cuando se analizó retrospectivamente el esta-blecimiento del hasta entonces universalmente aceptado límite de 200 ppm, se descubrió que había sido fijado arbitrariamente, según los
re-Capítulo 3 – Química del Curado
sultados de una encuesta realizada por el De-partamento de Agricultura de los Estados Uni-dos, a partir de muestras adquiridas en el mer-cado.
En la actualidad, el límite máximo permisible de nitrito en productos cárnicos es de 125 ppm, aunque se insiste en la conveniencia de reducir su aplicación al mínimo imprescindible. En general, este límite no impone dificultades tecnológicas, pues es suficiente para garantizar una adecuada funcionalidad del aditivo.
La sal de cura
Por ser el nitrito tóxico per se (aunque lo sea sólo moderadamente, como indica su valor de dosis letal, en el orden de los 5 g), en general se evita su uso en forma pura, y se añade a los productos cárnicos diluido en sal. Así, en Eu-ropa, es común que la sal usada en la industria cárnica contenga 0,5 - 0,6 % de nitrito de sodio. Como a los productos se les añade al-rededor de 1,5 - 2,0 % de sal, esto representa una adición simultánea de entre 75 y 100 ppm de nitrito.
En Cuba, la forma usual de utilización de nitrito es también como mezcla con sal, llamada sal de cura, con un contenido de nitrito nominal de 8,0 - 8,5 %, pero que a menudo puede ser tan bajo como 6,0 %. La sal de cura se emplea en los embutidos a un nivel aproximado de 0,1 - 0,25 %, con lo que, de respetarse el nivel nominal de contenido de nitrito en la sal de cura, se logra un nivel inicial de este aditivo en los productos entre 80 y 200 ppm.
El modo de adición del nitrito a la sal influye
también en la calidad de la sal de cura. La sim-ple mezcla de ambos sólidos cristalinos, aun-que se logre una buena homogeneización inicial de la mezcla, está siempre sujeta a la separa-ción ulterior en el envase, debido a sus diferen-tes tamaños medios de partículas. Los cristales más pequeños tenderán a concentrarse en el fondo del envase, lo cual puede dar lugar a con-centraciones excesivas de nitrito. Este riesgo aumenta con la manipulación de los envases y el tiempo de almacenamiento.
Las sales de cura de calidad óptima se obtie-nen disolviendo el nitrito en cloruro de sodio fundido, lo cual es muy caro en términos de gasto energético. Una solución aceptable es la adición, a la sal sólida, del nitrito en forma de disolución, para después mezclarlo todo lo más homogéneamente posible.
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Capítulo 4 – Otros Aditivos Empleados en el Curado
4
este efecto del azúcar sobre el sabor de la sal, preparando una disolución de sal al 0,1 % y otra que contenga 0,1 % de sal y 1 % de azúcar. La disolución de sal sin azú-car sabe muchísimo más salada.
En productos cárnicos se acostumbra aña-dir azúcar hasta alcanzar una concentración cercana al 0,25 %. En salmueras de inyec-ción destinadas a aplicarse en un 10 %, esto representa una concentración de 2,5 %, que fue el nivel empleado en Cuba durante mu-cho tiempo, hasta que se descontinuó, en aras del ahorro y por considerar que no repre-sentaba un aporte sustancial a la calidad de los productos.
A las concentraciones usadas en las formulaciones de curado, el azúcar no ejer-ce efecto preservante alguno.
Un efecto secundario del azúcar, sobre todo si se emplea glucosa, u otro azúcar
reduc-L
a sal y el nitrito (o el nitrato que lo pro-duce en reacciones secundarias) son los ingredientes fundamentales para la realiza-ción del curado de la carne, pero la práctica industrial ha introducido el empleo de di-versos aditivos e ingredientes adicionales, que cumplen funciones también importan-tes.En este capítulo se revisarán brevemente al-gunos de ellos, sus usos y el modo y con-centración en que habitualmente se añaden a los productos curados.
Azúcar
Aunque en Cuba lo que se ha acostumbrado a añadir es sacarosa, es también posible lo-grar efectos similares mediante la adición de glucosa u otros azúcares, que más que aditivos pueden considerarse ingredientes, ya que son alimentos, y no sustancias ajenas a estos.
La adición de azúcar en el curado se hace principalmente para mejorar el sabor, ya que suaviza el aporte de la sal, contrarrestando la aspereza («quitando el filo» es la expre-sión que usan algunos autores) del sabor de ésta.
Es muy instructivo, en este sentido, ensayar
OTROS ADITIVOS
EMPLEADOS EN EL CURADO
tor, es la contribución, mediante el pardeamiento producido durante el trata-miento térmico, al color dorado superficial tan apreciado en algunos de estos produc-tos. Este tipo de reacciones químicas, lla-madas «reacciones de Maillard» (Hamm, 1977), ocurren típicamente entre sustancias que contienen grupos carbonilos, como los azúcares reductores, y las que tienen grupos amino, como las proteínas y aminoácidos, y son responsables tanto del color tostado su-perficial de la carne asada como del de la leche condensada cocinada y el de la corte-za del pan.
Las reacciones de Maillard no sólo produ-cen coloraciones pardas, sino que son res-ponsables además por la producción de sa-bores parecidos a los de la carne (Rohan, 1970), que pudieran representar alguna con-tribución al sabor en estos productos. Se es-tudia en la actualidad el mecanismo de for-mación de los compuestos involucrados, so-bre todo en relación con los lípidos presen-tes en el sistema (Chen y Gray, 1995; Meynier y Gandemer, 1994).
Polifosfatos
La función de estos aditivos está relaciona-da con la reducción de las mermas por pér-dida de fluido de la carne. Fueron introdu-cidos hacia finales de la década del 60 (Lauck y Tucker, 1969), sobre todo para re-ducir la formación de gelatina en los jamo-nes enlatados, pero posteriormente su uso se generalizó a la mayoría de los productos cárnicos.
Los polifosfatos son productos de conden-sación química de unidades de ortofosfato (PO
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3-), para formar cadenas que contienen dos (pirofosfatos, fórmula general P2O7M4), tres (tripolifosfatos, P3O10M5) y hasta más de 100 átomos de fósforo. Las fórmulas de los iones pirofosfato y tripolifosfato se mues-tran en el inserto. En productos cárnicos se usan sobre todo las sales sódicas de estos aniones, aunque ocasionalmente se han em-pleado sales potásicas.
Los polifosfatos actúan en los productos cárnicos de dos formas:
• elevan el pH del medio, alejándolo del pun-to isoeléctrico de las proteínas de la car-ne, lo cual reduce la interacción de las mo-léculas de proteína entre sí, y
• cooperan a disociar el complejo actina-miosina formado durante el establecimien-to del rigor mortis.
Ambos efectos tienden a «aflojar» la red de proteínas miofibrilares que retiene el agua de la carne, ampliando el espacio en que esta agua está retenida y evitando la exudación. Se conoce que el polifosfato realmente efec-tivo para lograr el resultado antes descrito es el pirofosfato (P2O74-). Cuando se usan polifosfatos de mayor grado de condensa-ción, como el tripolifosfato o el
Capítulo 4 – Otros Aditivos Empleados en el Curado hexametafosfato, estos sufren hidrólisis pau-latina en la carne hasta producir pirofosfato, que es el agente activo en el aumento de la capacidad de retención de agua.
El uso del pirofosfato en la elaboración de jamones se ve limitada por su baja solubilidad en salmueras, por lo que se usa siempre en mezclas con tripolifosfato, que es el más empleado por ser más soluble, y con hexametafosfato, también bastante so-luble.
Los niveles de empleo de los polifosfatos en jamones y productos similares varían am-pliamente, aunque generalmente se trata de alcanzar una concentración en el producto final cercana a 0,5 %, si la legislación sani-taria lo permite. Es frecuente que el límite legalmente permitido – como «fosfato aña-dido», puesto que la carne tiene cantidades sustanciales de fósforo constitutivo, que es necesario restar del total obtenido por aná-lisis – ronde esa cifra (0,5 %), expresado como alguno de los ortofosfatos de sodio. Hay además un límite impuesto por una sen-sación de astringencia que comunican al pro-ducto cuando se encuentran en concentra-ciones excesivas
Solamente los fosfatos alcalinos son efecti-vos para aumentar la capacidad de retención de agua de la carne. Los fosfatos ácidos pue-den reducir el pH y provocar una mayor exu-dación.
Ascorbatos
Las sales del ácido ascórbico y su isómero
óptico, el ácido eritórbico, se emplean des-de hace ya tiempo (Mihalyi, 1969; Anóni-mo, 1971) para acelerar el desarrollo del co-lor en la carne curada, y para estabilizarlo una vez formado.
Estas funciones las desempeñan por tres vías (Kramlich et al., 1973):
a) toman parte en la reducción de metamioglobina a mioglobina, acelerando la velocidad del curado;
b) reaccionan químicamente con el nitrito, aumentando la producción de óxido nitrico a partir del ácido nitroso, y
c) actúan como antioxidantes en el produc-to, contribuyendo a la estabilización del co-lor y el sabor.
El ácido ascórbico tiene propiedades vita-mínicas (vitamina C), de las que el ácido eritórbico carece, pero sus propiedades quí-micas son idénticas, por lo que su uso tec-nológico es indistinto. Esto puede significar una ventaja económica en el empleo del áci-do eritórbico.
Precisamente por tener valor vitamínico, no hay restricciones legales al empleo del
do ascórbico, pero su altísimo costo impone límites de conveniencia tecnológica, usual-mente en el entorno de un 0,4 % en el pro-ducto terminado.
El empleo del ácido ascórbico y los ascorbatos se ha visto muy potenciado por el interés en controlar la posible formación de nitrosaminas en los productos cárnicos (Reichert, 1994).
Agentes saborizantes
La lista de aditivos empleados en la elabo-ración de productos curados se completa con un grupo de sustancias diversas que influ-yen de distinto modo en el sabor: algunos potenciando o intensificando el sabor carac-terístico del producto, otros aportando al-gún componente dado que se considere de-seable.
La necesidad de este grupo de aditivos sur-ge, sobre todo, debido al incremento en los rendimientos con la intención de reducir la proporción de carne en el producto. Los pro-ductos tradicionales, con una alta proporción de carne resultan muy costosos y, conse-cuentemente, caros en el mercado. Para re-ducir los índices de consumo de carne, se introducen ingredientes no cárnicos, gene-ralmente de sabores muy neutros, que dilu-yen el sabor original del producto.
Hidrolizados de proteína
Los hidrolizados de proteína son ingredien-tes muy baratos, que se obtienen de fueningredien-tes vegetales o de subproductos animales (como
las plumas, que son un voluminoso subpro-ducto del sacrificio de las aves de corral), generalmente por hidrólisis ácida. Son en lo fundamental, por tanto, mezclas de péptidos y aminoácidos, de modo que podrían califi-car también como ingredientes.
Los hidrolizados de proteína fungen sobre todo como potenciadores o enaltecedores del sa-bor, aunque también aportan a éste un cierto componente «cárnico», que pretende reponer o intensificar el aporte de la materia prima cárnica, presente ahora en proporción reduci-da.
En algunas ocasiones su uso tiene un cierto ca-rácter fraudulento, puesto que, aunque se em-plean en proporciones muy discretas (en el or-den de algunas décimas del uno por ciento), aportan una cantidad pequeña, pero significati-va, de nitrógeno al producto, elevando el tenor aparente de proteína, un índice del contenido de carne en el producto.
Glutamato monosódico
También potenciador o enaltecedor del sabor, ha adquirido muy mala reputación en los últi-mos años, sobre todo a partir de la enorme publicidad en los Estados Unidos alrededor del «síndrome del restorán chino», un cuadro alérgico no grave, pero alarmante, asociado con el consumo de este tipo de comida étnica, en la que el glutamato es un ingrediente frecuente y particularmente abundante.
Aunque el ácido glutámico forma parte de casi todas las proteínas presentes en los alimentos, y estudios muy cuidadosos (Tarasoff y Kelly,
