ADN y ARN: AGLUTINATES Y ABLANDADORES

Aglutinante:

Descripción
Es una mezcla de almidones especialmente diseñada para utilizar en la industria cárnica.

Aplicaciones
Recomendado para adicionar en embutidos frescos, morcillas y pastas finas cocidas

Función
Producto espesante, altamente ligante , que al gelificar por acción del calor absorbe la humedad y jugos remanentes de la pasta , facilitando de este modo la obtención de una masa homogénea y elástica . En consecuencia, al enfriarse el producto, no se producen desgarramientos en las operaciones posteriores de corte. Asimismo se mejora el brillo y la presentación del producto. El punto de gelificación es bajo.

Dosis de uso

Las cantidades de uso, varían de acuerdo la calidad de la carne, la composición del fiambre y del tipo de producto a elaborar. En pastas finas cocidas, según las condiciones, hasta un 10 -15 %, chorizos frescos 2 a 3%, morcillas 5 a6%.

Aglutinantes

Los aglutinantes son substancias que son empleadas en los alimentos utilizados en la acuacultura para incrementar la eficiencia en los procesos de manufactura, para reducir el desperdicio y para producir dietas estables en el agua. Por ejemplo, aglutinantes tales como las bentonitas, lignosulfonatos, hemicelulosas y carboximeticelulosa son usados primariamente dentro de las raciones alimenticias para incrementar la eficiencia del proceso de manufactura (i.e. durante el peletizado al reducir las fuerzas de fricción de la mezcla de alimentos a través de los dados y por lo tanto incrementando la producción por caballos de fuerza (HP) en los molinos o peletizadoras) y por la producción de un peletizado durable (i.e. al incrementarse la dureza del peletizado) evitando así la pérdida de materiales en forma de “finos” durante los procesos de peletizado, manejo y transportación.

Los niveles de inclusión dietárica de estos agentes aglutinantes generalmente varían entre el 1 y 2% de la dieta seca (Reinitz, 1983; NCR, 1983). Por contraste, para aquellas especies utilizadas en la acuacultura que poseen hábitos lentos de consumo y que requieren de masticar los alimentos externamente antes de la ingestión (i.e. camarones de agua dulce y marinos), es esencial que estos aglutinantes específicos sean usados para retardar la desintegración física del pelet o masa alimenticia dentro del agua hasta que la digestión sea completa. Bajo estas circunstancias se requieren agentes aglutinantes dietáricos adicionales, así productos de plantas almidonosas (i.e. almidón de palma sagu, almidón de papa, harina de trigo o pan, arroz y maíz; el efecto de aglutinado se alcanza con el tratamiento de calor y la consecuente gelatinización del almidón), alginatos (i.e. sales del ácido algínico extraído de algas marinas), carrangeninas, gomas de plantas (i.e. goma gua, goma de algarrobo, goma arábiga), agar, harina de trigo con alto contenido de gluten, quitosan, propilen glicol, alginato y gelatina (Foster, 1972; Heinen, 1981; Balazs, 1973; Meyers, Butler and Hastings, 1972; Pascual y Sumalangcay, 1981; Pascual, Bandonil y Destajo, 1978; Murai, Sumalangkay and Pascual, 1981; Viola, Gur y Zohar, 1986). Alternativamente, agentes aglutinantes tales como polimetilcarbamida (i.e. Basfin) y mezclas de urea-formaldehido/sulfato de calcio (i.e. Maxi-Bond) con propiedades de aglutinación dobles pueden ser usadas junto con peletizado a vapor (i.e. estos aglutinantes son activados por la inyección de vapor durante el peletizado; la reacción de condensación puede ser controlada durante el peletizado para dar la durabilidad requerida y la estabilidad en el agua).

El nivel de inclusión dietárica de estos dos agentes aglutinantes es generalmente menor a 0.5 % de la dieta seca. Para el uso de dietas húmedas o semihúmedas el uso de alginatos o sal deberá ser mencionado. Los alginatos son agentes aglutinantes importantes, por su habilidad de producir dietas estables en el agua. Por otra parte estos materiales pueden ser utilizados en la fabricación de comprimidos húmedos o secos, utilizando la función de formar geles o soluciones altamente viscosas en la reacción con metales polivalentes tales como el calcio.

La efectividad de los agentes aglutinantes individuales dependerá de una variedad de factores, incluyendo:

Tamaño de partícula del alimento - la eficiencia del aglutinante y la durabilidad del pelet decrecen con el incremento del tamaño de partícula (Hastings, 1971; Viola, Gur and Zohar, 1986).
Procesos de manufactura - La capacidad de aglutinar del almidón basado en los ingredientes alimenticios se incrementa con el tratamiento de calor y la gelatinización del almidón (Hilton, Cho and Slinger, 1981; Murai, Sumalangkay y Pascual, 1981; Hastings, 1971; Viola, Gur y Zohar, 1986).
Diámetro del pelet y grosor del dado - La deficiencia de aglutinado se incrementa con la reducción del tamaño del pelet y se incrementa con el grosor del dado (Viola, Gur and Zohar, 1986).
Composición de la dieta - “Los alimentos bajos en fibras presentan poco campo de extrusión en un dado de pelets. Ingredientes con alto contenido de grasas y lubricantes grasosos añadidos al alimento durante la extrusión, limitan el trabajo de compresión en el dado para formar un pelet sólido. Los pelets que están formados con poca compresión se rompen fácilmente con el manejo y cuando se humedecen. Las grasas que se añaden también cubren la superficie de las partículas de carbohidratos en el alimento, previniendo la gelatinización propia de los almidones durante los procesos de acondicionamiento con vapor y extrusión. Los ingredientes que repelen el agua o que contienen poco material gelatinizable (cascarilla de arroz y avena, alfalfa, huesos y subproductos de animales) debilitan un pelet. Ellos también a menudo son esponjosos o elásticos y después de ser forzados a pasar a través de los hoyos de los dados, tienden a expanderse en un alimento suave y laxo. Algunos ingredientes contienen grandes componentes los cuales son duros y son difíciles de moler y proporcionan poco o ningún poder aglutinante. Las cascarillas de arroz y avena, huesos de los subproductos animales, el ectodermo de los dientes del maíz, dentro del pelet y sus apariciones a través de la pared del pelet, hacen de este último blanco para la entrada de humedad y ruptura durante el manejo. Ingredientes hidroscópicos como sal, azúcar, melazas y urea, permiten también la entrada del agua en el pelet. Estos materiales elevan el contenido de humedad de los pelets almacenados a un nivel que los suavizan antes de ser usados en el agua” (Hastings, 1971).

Los aglutinantes son substancias que son empleadas en los alimentos utilizados en la alimentación animal, para incrementar la eficiencia en los procesos de manufactura, para reducir el desperdicio, y para producir dietas estables. Por ejemplo, aglutinantes tales como las bentonitas, lignosulfonatos, hemicelulosas y carboximeticelulosa, son usados primariamente dentro de las raciones alimenticias para incrementar la eficiencia del proceso de manufactura (i.e. durante el peletizado, al reducir las fuerzas de fricción de la mezcla de alimentos a través de los dados, y por lo tanto incrementando la producción por caballos de fuerza (HP) en los molinos o peletizadoras), y por la producción de un peletizado durable (i.e. al incrementarse la dureza del peletizado), evitando así la pérdida de materiales en forma de “finos” durante los procesos de peletizado, manejo y transportación.

                            ABLANDADORES :

Ablandamiento artificial de la carne

Ablandamiento de la carne

En México, uno de los principales problemas que se presenta en la obtención de carne bovina de buena calidad es que las principales razas sacrificadas en los rastros son de tipo cebuino y animales viejos, y estos nos dan carnes duras.

La blandura de la carne se da por mecanismos que permanecen desconocidos y, se han propuestos diferentes factores tales como:

• componentes individuales y características de la especie,

• edad del animal,

• diferentes músculos, entre animales de una especie y,

• entre músculos almacenados a diferentes temperaturas posmortem.

La sociedad mexicana presenta un acelerado crecimiento en la población humana; en la República Mexicana habemos más de 100 millones de personas, y tenemos una tasa anual de crecimiento promedio por año, durante los últimos 10 años, de 3.7%.

Esto hace que aumentan las necesidades tales como:

• servicios,

• educación,

• vestido, y

• alimentación.

Según su uso, el ganado bovino está clasificado como ganado de leche o ganado de carne. Ésta es uno de los principales alimentos en cuanto a su valor nutricional, y es aceptada por los consumidores por su sabor y a la sensación de saciedad que proporciona.

Según la SAGARPA, en la producción de carne de diferentes especies en la República Mexicana, la carne de bovino ocupa el segundo lugar, se distribuye en:

- Aves: 1,272,575

- Bovino: 1,021,810

- Porcino: 708,011

- Ovino: 22,182

- Ovino: 22,182

- Caprino: 25,779

Relativamente la carne de bovino es considerada como una fuente alimenticia económica comparándola con carne de otras especies, siendo un alimento completo ya que contiene 55 a 78% de agua, 15-22% de proteínas, 1-15% de lípidos y alrededor de 1% de sales minerales.

Si tomamos en cuenta que las carnes duras, necesitan de ablandamiento para que tengan buena demanda, se han estudiados métodos para lograrlo, entre estas tenemos:

• Adición de proteasas exógenas,

• Infusión de iones de calcio,

• Marinación,

• Estimulaciones eléctricas después del sacrificio, y

• Acondicionamiento a altas temperaturas.

Para que se dé el ablandamiento posmortem se deben romper las uniones de algunas proteínas estructurales por:

• Métodos físicos (golpeado de la carne), o

• Por acción enzimática.

o Enzimas endógenas.

o Enzimas exógenas aplicadas voluntariamente a la carne.

1. Enzimas endógenas:

La maduración es la alternativa para mejorar la calidad sensorial y nutritiva de la carne ya que es un proceso natural donde las enzimas endógenas intervienen en la mejora de la textura y de las características organolépticas.

Desde siempre se ha practicado el almacenamiento de la carne después de la muerte del animal para mejorar la textura, por ejemplo, se sabe que los aztecas cubrían la carne con hojas de papaya durante su cocimiento, con el fin de ablandarla, pero no fue sino hasta el siglo XX cuando se conoció el mecanismo de ablandamiento. La proteólisis de las proteínas musculares se propuso como el mecanismo primario en la maduración de la carne.

La maduración permite cambiar las propiedades de la carne, tales como sabor, color y textura, al almacenarla a temperaturas por arriba de su punto de congelación. Si tomamos en cuenta que la maduración es un proceso lento, lo ideal sería que las canales deberían almacenarse por un periodo de 15 días a 4º C, esto no se lleva a cabo en la práctica debido al alto costo que representaría por la refrigeración

Las principales enzimas endógenas para producir ablandamiento son las catepsinas y las calpaínas.

Catepsinas

Antes de los setenta se sabía que los lisosomas - organelos citoplasmáticos, contenedores de enzimas con actividad proteolítica ácida- poseían diversas enzimas capaces de degradar un número considerable de biomoléculas participando en los procesos fisiológicos de la célula.

Fue el primer sistema proteolítico intracelular que se relacionó con la actividad lisosomal y con la degradación de la célula, después se encontraron otras vías proteolíticas extralisosomales.

Las enzimas de los lisosomas intervienen en la degradación de proteínas, polisacáridos y lípidos, además de otros compuestos, ya que los lisosomas están relacionados con la digestión intracelular.

Las enzimas se localizan en el interior de los lisosomas y se liberan cuando desciende el pH después del sacrificio, durante la etapa postmortem, debido a que las membranas lipoproteícas de los lisosomas se rompen al existir diferencias en presión ejercida por los iones hidronio en el ambiente celular. Cuando los lisosomas se rompen, se destruye la célula, debido a que las enzimas contenidas son capaces de degradar los componentes principales de ésta. Así, el tejido muscular sufre una lesión grave donde las enzimas proteolíticas empiezan su acción.

Las catepsinas tienen un pH óptimo ácido. De las 13 enzimas lisosomales reportadas sólo ocho se han demostrado existentes en los lisosomas de la célula del músculo. Asimismo, se han realizado estudios sobre el efecto de estas enzimas en el almacenamiento de carne tratada a altas presiones, encontrándose cambios en su actividad.

Calpaínas

El primer reporte documentando la existencia de las calpaínas fue el realizado por Guroff (1964) quien demostró la existencia de proteinasas dependientes del calcio en estudios realizados en cerebro de rata. El sistema proteolítico de las calpaínas ha sido nombrado de muchas maneras, tales como factor activado por calcio (CAF), proteasas neutras activadas por calcio (CANP), proteasas sulfihidril dependientes de calcio (CDSP), y proteasas dependientes de calcio (CDP). Hoy en día es aceptado el nombre de calpaínas por la International Union of Biochemistry y están clasificadas como EC 3.4.22.17. El nombre de calpaína se escogió por contracción de los vocablos calcio y papaína

El sistema proteolítico de las calpaínas consta de dos tipos: de acuerdo a la concentración de calcio que necesitan para activarse, conocidas como Calpaína I y II. Las calpaínas del músculo esquelético tienen un peso molecular alrededor de 110kDa y constan de dos fracciones encontradas por electroforesis desnaturalizante de 80 y 30 kDA.

Una de las características importantes de las calpaínas es que el calcio las activa pero en presencia excesiva de calcio se autolizan. Como resultado de la autoproteólisis, las dos subunidades de 80 y 30 kDa son degradadas a polipéptidos de pesos moleculares entre 78 y 18 kDa. Las concentraciones de calcio intracelular son suficientes para activar a la calpaína II pero no a la I.

En estudios sobre la degradación de las proteínas reguladoras se ha observado que las calpaínas producen proteólisis sobre la troponina T, troponina I, tropomiosina, alfa-actinina, titina y nebulina y, por su parte, la desmina es extremadamente susceptible a la acción de las enzimas proteolíticas. Se ha observado, además, que la nebulina es degradada por las calpaínas. No se ha reportado degradación de miosina y actina por acción de las calpaínas.

Las condiciones óptimas para la activación de las calpaínas es a 25º C y pH 7.5, sin embargo el requerimiento mínimo de calcio para la activación de calpaínas parece ser independiente de la temperatura.

El ablandamiento del músculo esquelético de animales ha sido ligado a la actividad postmortem del sistema proteolítico de las calpaínas. Cuando la carne se trata con cloruro de calcio, ocurre cierto grado de proteólisis, reduciendo así el tiempo necesario para la maduración postmortem; sin embargo, algunas propiedades sensoriales, tales como el olor y el sabor podrían ser alteradas por este tratamiento. Los estudios en carne tratada con iones de Ca2+, ya sea inyectada o marinada, han determinado que se genera un sabor residual amargo en carne de caballo y de conejo.

Relación de calpaínas-catepsinas

Las catepsinas lisosomales y las calpaínas tienen una acción conjunta durante el almacenamiento postmortem de la carne. Ambas ayudan al rompimiento de la miofibrilla por medio de la proteólisis de las proteínas miofibrilares, dando como resultado el ablandamiento de la fibra muscular. Pese al calcio almacenado en el músculo, y que activa a la calpaína II, éste no estimula el efecto de las proteinasas lisosomales, aunque se ha observado que a concentraciones de 10mM se puede inhibir la catepsina D en 39 por ciento.

2. Enzimas exógenas y bacterianas

La maduración también puede deberse a la acción de enzimas exógenas, y estas pueden tener dos orígenes:

• Pueden provenir de bacterias productoras de proteasas.

• El uso de enzimas vegetales que provocan la aceleración del ablandamiento.

Enzimas bacterianas:

La carne es un excelente medio de cultivo para el crecimiento de microorganismos debido a su elevada humedad y la diversidad de nutrientes.

La refrigeración es el método de conservación más utilizado, ya que favorece un ambiente selectivo en el que, preferentemente, crecen microorganismos pricrótrofos. Los organismos que proliferan en carne a bajas temperaturas son principalmente bacterias Gram negativas de los géneros Pseudomonas (las predominantes), Acinetobacter, Aeromonas y Alcaligenes.

Durante la maduración-putrefacción de la carne, algunas bacterias como Pseudomonas pueden actuar sobre las proteínas miofibrilares. Se demostró que una enzima parcialmente purificada de Pseudomona fragi fue capaz de degradar las proteínas miofibrilares, pues Pseudomonas son unos de los microorganismos que degradan más efectivamente a la actomiosina.

Microorganismos pertenecientes al género Clostridium son los eficientes productores de colagenasas, pero no pueden crecer a las bajas temperaturas de las carnes frescas en refrigeración.

Enzimas vegetales

Las proteasas de origen vegetal utilizadas para el ablandamiento de la carne son:

        • la ficina, encontrada en las hojas de la panta de higo;

        • la bromelina, encontrada en la corteza de la cáscara de la piña; y

        • la papaína, encontrada en el fruto y árbol de la papaya. Esta última es muy usada en la cultura mexicana para ablandar la carne durante su cocción.

Estas proteasas tienen dos desventajas principales al ser agregadas como ablandadores durante la cocción:

        • Son inestables a temperaturas de 70°C.

        • Producen un sabor desagradable en la carne debido a la degradación de la miosina.

Se ha observado que la inyección de enzimas vegetales da como resultado una degradación extensiva de las fibras musculares, no así del tejido conectivo.

Una enzima poco conocida es la actinidina que se encuentra en el kiwi y se es un ablandador natural de carne. Se recomienda que para ablandar la carne de res, esta se debe frotar con un kiwi partido a la mitad y se esperan 30 minutos antes de cocinarla, quedando blanda y sin el sabor de la fruta.

Otros ablandadores:

Acido cítrico:

Se ha recomendado agregar tomate al la carne para que quede blandita, ya que el ácido del tomate actúa como un efectivo ablandador natural de las fibras.

Polvos ablandadores:

Existen polvos ablandadores de carne en el comercio, que son combinaciones de diferentes ingredientes tales como:

• Sal yodada

• glutamato monosódico,

• azúcar

• ascorbato de sodio

• papaína

• proteínas vegetales hidrolizadas

• y condimentos.

Vinagre

El vinagre puede ser usado en muchas formas. Existen mas de 300 aplicaciones de cómo usarlo. A veces se piensa que sólo es utilizado en la cocina como acompañante de las ensaladas mezclándolo con aceite y/o pimienta y sal. Sin embargo, el vinagre tiene usos que van desde ser un ingrediente versátil de sus comidas como resaltador del sabor o condimento, un ablandador de las carnes, un preservante natural de alimentos, un agente medicinal y un elemento de gran utilidad en la limpieza del hogar y los equipos utilizados en la industria de alimentos. En fin, el vinagre se utiliza en cualquier medio donde se requiera de un acidulante natural.

Al igual que los cítricos, el vinagre es un excelente ingrediente para marinar ya que es un ablandador natural porque desdobla las fibras y proteínas de las carnes. Por ejemplo, es ampliamente utilizado para ablandar el bistec de cinta (flank steak). Solo una nota de precaución, debido a que el vinagre puede por sí solo cocinar la carne se recomienda mezclarlo con aceite vegetal o de oliva cuando se use para marinar.

El tequesquite.

Llamado también tequexquite o tequixquitl (del náhuatl tetl, piedra; quixquitl, brotante, "Piedra que sale por sí sola, eflorescente") es una sal mineral natural, utilizada en México desde tiempos prehispánicos principalmente como sazonador de alimentos.

Es un mineral alcalino compuesto por diversos minerales, que cambian de acuerdo a la donde se obtenga. Está compuesto principalmente por bicarbonato de sodio, y sal común (cloruro de sodio), pero también contiene carbonato de potasio, sulfato de sodio y arcilla. Su apariencia es la de la sal común de mesa de grano grueso, pero con un color grisáceo.

El tequesquite se clasifica en cuatro tipos: espumilla, confitillo, cascarilla y polvillo. Los primeros dos, que son las mejores, se obtienen de la recesión de las aguas, y las otras dos de eflorescencias naturales. Estas últimas tienen más tierra y son más sucias, por lo que se prefieren las otras dos.

En la industria también es usada como saponificador de grasas, para fabricar jabón, y para preparar lienzos.

A veces se confunde al tequesquite con la Sal Nitro, pero su composición química es totalmente distinta.

El tequesquite tiene diversos usos como ingrediente de platillos típicos mexicanos. Principalmente se usa en los productos hechos de maíz, como por ejemplo los tamales, pues acentúa su sabor. Los elotes y esquites normalmente se hierven con tequesquite. También se usa para cocinar nopales y otros vegetales, ya que conserva su color verde brillante, para suavisar el guisado de frijoles secos, y como ablandador de carne, de forma similar al bicarbonato de sodio.

Es posible usar el tequesquite como levadura.

También se puede fabricar vinagre con el tequesquite, adicionándolo al pulque y calentándolo pero sin que hierva. Después se deja fermentar por dos o tres días.

Ablandadores mecánicos

Existen mazos hechos de aluminio moldeado y pueden lavarse con lavavajillas; son herramientas fundamentales en la cocina, presenta una cara texturada para ablandar y otra cara lisa para machacar, la carne asada puede quedar suave y deliciosa con este ablandador de carne mecánico.