Acest site foloseste cookies.
Prin navigarea pe acest site, va exprimati acordul asupra folosirii cookie-urilor.
Vezi mai multe detalii
close
Stiri, informatii si noutati din industria alimentara si HoReCa

Maturarea post-mortem și frăgezimea finală a cărnii pot fi îmbunătățite prin atârnarea carcasei de osul crupei pentru a întinde mușchii, frăgezirea mecanică folosind lame sau ace, stimularea electrică, controlul regimului de refrigerare, scăderea pH-ului carcaselor de carne de vită, injectarea carcaselor cu clorură de calciu care activează calpaina din carne, injectarea de enzime proteolitice vegetale (papaină, bromelină) sau de origine animală (pancreatina porcină). Alte studii recente prezintă metode noi de frăgezire sau accelerare a maturării post-mortem a cărnii precum ultrasunetele, presiunea hidrostatică mare, undele de șoc produse prin detonarea unor explozivi sau generate electric sub apă și câmpul electric pulsator.


 


Principiile câmpului electric pulsator


 


Tratamentul în câmp electric pulsator (pulsed electric field, PEF)presupune aplicarea de pulsuri electrice, cu durata de o microsecundă, unui material situat între doi electrozi. Durata dintre două pulsuri consecutive este de circa o secundă. Este considerat un tratament atermic, deși poate avea loc o creștere ușoară a temperaturii produsului.


Tratamentul PEF se bazează pe capacitatea unui câmp electric puternic de a inactiva și a distruge microorganismele. Fenomenul este explicat prin „teoria rupturii dielectrice”: un câmp electric pulsator de mare intensitate aplicat celulelor generează formarea de pori în membranele celulare, fenomen fizic denumit electroporare. Formarea porilor poate fi reversibilă sau ireversibilă, în funcție de intensitatea câmpului electric aplicat și se manifestă atât la celulele eucariote, cât și la cele procariote.


Câmpul electric extern aplicat unei celule induce un potențial electric la nivelul membranei prin acumularea și separarea sarcinilor electrice. Sarcinile electrice de sens opus se atrag, ceea ce determină comprimarea membranei celulare și reducerea grosimii ei. Întrucât distanța dintre sarcinile electrice scade, potențialul transmembranar crește repede.


 


Valoarea critică


 


Valoarea critică a potențialului transmembranar este de 0,7-2,2 V, în funcție de tipul celulei. Atunci când valoarea critică este depășită, moleculele încărcate cu sarcini electrice, de exemplu proteinele și lipidele, se reorientează și se resping, formând pori și canale în membrana celulară. La expunerea celulelor la un câmp electric pulsator, potențialul transmembranar este atins în mai puțin de o microsecundă de la inițierea pulsului astfel că apare electroporarea reversibilă și creșterea permeabilității membranei celulare. Dacă se întrerupe aplicarea câmpului electric, celula revine la starea inițială. Electroporarea reversibilă are importanță practică în ingineria genetică și biotehnologie, deoarece modificarea permeabilității membranei celulare facilitează introducerea de ADN și fuziunea celulelor.


 


Electroporarea membranei celulare este ireversibilă și conduce la distrugerea celulei când porii sunt numeroși, iar mărimea lor este mare comparativ cu dimensiunea celulei. Aceasta are loc atunci când este depășit un anumit prag al câmpului electric sau o durată a tratamentului.


Pragul câmpului electric și pragul potențialului transmembranar depind de mărimea, forma și tipul celulei microbiene, condițiile de cultivare (pH, conductivitate, prezența substanțelor cu efect antimicrobian), caracteristicile electrice ale mediului în care se găsesc microorganismele supuse PEF (intensitatea câmpului electric, durata tratamentului, forma pulsurilor) și temperatura la care are loc tratamentul.


Durata tratamentului este dată de produsul dintre numărul de pulsuri și durata unui puls care este, de obicei, de o miime de secundă (o microsecundă). O creștere semnificativă a duratei tratamentului poate duce la creșterea temperaturii mediului în care se află microorganismele, fapt ce nu este dorit dacă mediul este un aliment.


 


Aplicații ale PEF la tratarea alimentelor


 


În ultimele decenii, numeroși cercetători au  investigat efectul PEF asupra microorganismelor de alterare și patogene inoculate în alimente fluide precum sucuri de fructe (mere, portocale, pere, pepene, căpșune, tomate), supă de mazăre, melanj de ouă întregi, lapte degresat, ceai verde, băuturi din sucuri de fructe și lapte etc. (Elez-Martínez et al., 2012, p. 72-74, tabelul 4.1). Reducerea microbiană a fost de până la 6,5-log, variind în funcție de condițiile de lucru (intensitatea câmpului electric, numărul de pulsuri, durata unui puls, temperatura mediului), produsul tratat și microorganismul investigat.


Din punct de vedere al reducerii microbiene, tratamentul cu PEF este la fel de eficient ca tratamentul termic de pasteurizare. În plus, are potențial comercial și în alte procese din industria alimentară (creșterea randamentului în suc, înmuierea țesuturilor, extracția unor compuși, de exemplu betanina din sfeclă). În literatura de specialitate se găsesc informații puține despre tratarea cu PEF a cărnii și a produselor din carne.


 


Tratamente PEF aplicate cărnii


 


Pornind de la fenomenul electroporării membranelor celulare ale microorganismelor, câțiva cercetători au studiat tratamentul PEF asupra alimentelor cu masă musculară (carne, pasăre, pește) pentru a afla dacă în fibrele musculare poate avea loc un efect similar electroporării.


Astfel, Gudmundsson și Hafsteinsson (2001) au studiat efectul PEF asupra microstructurii cărnii de pui și au observat că tratamentele PEF cu intensitatea câmpului mică (1,36 kV/cm, 40 pulsuri), durata pulsului de 2 μs, la temperatura camerei, au provocat o reducere a dimensiunii celulelor, dar fără spărturi vizibile.


În 2006, Töpfl a raportat o îmbunătățire a caracteristicilor de legare a apei în carnea de porc tratată cu PEF. Îmbunătățirea a fost indicată de structura umflată a țesutului, ca un burete. De asemenea, la șunca fiartă tratată cu PEF s-a observat intensificarea microdifuziei saramurii și îmbunătățirea legării apei ca urmare a interacțiunii dintre proteine/sare/fosfat în timpul prelucrării, iar la cod a fost observată o structură mai poroasă a țesutului după tratamentul PEF.


Abia recent au fost publicate rezultatele unor tratamente PEF asupra cărnii de vită. Astfel, O’Dowd et al. (2013) au investigat efectul PEF asupra anumitor caracteristici de calitate ale cărnii de vită semitendinoasă (pierderea în greutate, conductivitatea, reținerea apei și dimensiunea particulelor). Parametrii de lucru cu PEF au fost: intensitatea câmpului electric 1,1-2,8 kV/cm, frecvența 5-200 Hz și numărul de pulsuri 152-300. Analiza granulometrică a miofibrilelor extrase a arătat că PEF a afectat semnificativ miofibrilele. Tratamentul PEF a indus creșterea temperaturii cu 22°C și a influențat semnificativ pierderea în greutate a probelor după tratament ceea ce determină modificări ușoare în membrana celulelor, cu pierderi mai mari de apă, dar fără a influența textura.


 


 


Efectul PEF asupra calității mușchiului


 


Descurajante la prima vedere, aceste rezultate au fost explicate prin numărul redus de probe tratate și dimensiunea mică a acestora (30 g), iar cercetările au continuat. Astfel, efectul PEF asupra calității mușchiului de vită longissimus lumborum la o zi post-mortem și a mușchiului superior semimembranos la o zi și trei zile post-mortem a fost studiat combinând parametrii câmpului electric, tensiunea de 5 și 10 kV și frecvența de 20, 50 și 90 Hz (Bekhit et al., 2014). Parametrii investigați au fost pierderile de suc celular, pierderile la fierbere și frăgezimea cărnii (forța de forfecare) pentru a stabili condițiile optime de tratare și a evalua beneficiile economice ale PEF și efectul pozitiv asupra texturii cărnii. Forța de forfecare a scăzut ceea ce înseamnă că frăgezimea s-a îmbunătățit. La probele tratate cu PEF s-au obținut pierderi mai mari de suc celular și pierderi mai mici la fierbere. Nivelul de îmbunătățire a frăgezirii mușchiului semimembranos nu a fost dependent de momentul post-mortem al cărnii până la 3 zile, ceea ce permite o mai mare flexibilitate în utilizarea tehnologiei PEF.


 


În cel mai recent studiu (Arroyo et al., 2015), mușchiul de vită longissimus thoracis și lumborum a fost supus tratamentului PEF (1,4 kV/cm, 10 Hz, 20 μs, 300 și 600 pulsuri) pentru evaluarea caracteristicilor de calitate ale cărnii (pierderea în greutate, culoarea, pierderea la fierbere și textura) și evoluția acestora în diverse momente în timpul maturării. Durata maturării cărnii înainte și după aplicarea PEF nu a exercitat nici o influență asupra pierderii de masă, a culorii și a pierderilor la fierbere. Rezultatele au demonstrat ca tratamentele PEF aplicate la diferite momente post-mortem (2, 10, 18 și 26 de zile) au arătat o tendință de reducere a durității probelor de carne de vită, dar că aplicarea PEF nu a afectat procesul de frăgezire asigurat de maturare în sine. În final, 60% din membrii panelului de analize senzoriale au înscris probele tratate PEF ca fragede (≥6.0 puncte din 9,0) în timp ce doar 27,5% au făcut acest lucru pentru probele netratate.


În concluzie, tratamentul PEF poate fi o tehnologie promițătoare care poate modifica structura materialelor biologice fără efecte secundare întâlnite la alte metode (de exemplu, modificări structurale severe și pierderi de aromă). De asemenea, are avantajul că poate fi aplicată rapid întrucât timpul de tratament este de ordinul secundelor. Astfel, tratamentul PEF poate deveni o tehnologie independentă aplicată cărnii în faza post-rigor pentru îmbunătățirea frăgezimii prin creșterea permeabilității celulelor și pentru îmbunătățirea siguranței produselor prin reducerea încărcăturii microbiene.


 


Bibliografie


 


Arroyo C., Lascorz D., O’Dowd L., Noci F., Arimi J. & Lyng J.G. 2015. Effect of Pulsed Electric Field treatments at various stages during conditioning on quality attributes of beef longissimus thoracis et lumborum muscle. Meat Science, 99, 52-59.


Bekhit A.E.D., van de Ven R., Suwandy V., Fahri F., & Hopkins D.L. 2014. Effect of pulsed electric field treatment on cold-boned muscles of different potential tenderness. Food and Bioprocess Technology, 7(11), 3136-3146.


Elez-Martínez P., Sobrino-López A., Soliva-Fortuny R. & Martín-Belloso O. 2012. Pulsed Electric Field Processing of Fluid Foods. Ch. 4 in Cullen P.J., Tiwari B.K. & Valdramidis V.P. (Eds.), Novel Thermal and Non-Thermal Technologies for Fluid Foods (pp. 63-108). Elsevier Inc., London, UK.


Gudmundsson M. & Hafsteinsson H. 2001. Effect of electric field pulses on microstructure of muscle foods and roes. Trends in Food Science & Technology, 12(3-4), 122-128.


O’Dowd L.P., Arimi J.M., Noci F., Cronin D.A. & Lyng J.G. 2013. An assessment of the effect of pulsed electrical fields on tenderness and selected quality attributes of post rigour beef muscle. Meat Science, 93(2), 303-309.


Töpfl S. 2006. Pulsed Electric fields (PEF) for permeabilization of cell membranes in food and bioprocessing - Applications, process and equipment design and cost analysis. (PhD Thesis). Berlin University of Technology.

Alte articole recomandate:

Producătorul de zahăr Agrana România (simbol bursier BETA), controlat de firma austriacă Agrana Zucker, își propune ca în cinci ani să revină la vânzări de un miliard de lei, însă cu profit, mizând pe potențialul de creștere a consumului pe plan intern și posibilitatea aprovizionării statelor vecine care nu au propriile fabrici de zahăr.   Compania deține brandul Mărgăritar și a încheiat anul trecut cu afaceri de 955 milioane de lei și pierderi [...]
Maria Demetriad:   * Sub impactul crizei, tehnologiile ready meal se reinventează * Încrederea consumatorilor în ieșirea din criză e la cote scăzute * Piața românească în scădere * Presiune pe inginerii tehnologi Marii furnizori își dispută o piață măruntă Conform raportului Euromonitor, care a analizat piața de ready meal din România, datele primului trimestru confirmă faptul că românii nu sunt prea mari amatori de [...]
Intersnack România, producă­torul brandului de snackuri Chio, vrea să extindă fabrica pe care o deține în județul Brașov, depunând în acest sens o solicitare pentru a lua avizul de la Agenția Națională pentru Protecția Mediului – Brașov. Practic, Intersnack vrea să cons­truiască o hală nouă și un șopron, care să funcțio­neze ca atelier de între­ținere a utilajelor.   Reprezentanții com­paniei nu au făcut cunoscută valoarea [...]
Compania vâlceană Diana, unul dintre cei mai prestigioși procesatori de carne din România, va fi prezentă la Expo-Conferința Internațională Meat & Milk 2016, care își va desfășura cea de-a V-a ediție în zilele de 12 și 13 mai sun genericul ”SUBFINANȚARE, SUPRATAXARE, IMPORTURI-Ziduri în calea unui business de succes, într-o economie aflată în dezechilibru”.   Iată, însă, [...]
Manevrarea cărnii în procesul tehnologic presupune echipamente specializate care facilitează producția și diminuează efortul uman. Vă prezentăm o propunere a companiei Bonner, specalizată pe astfel de utilaje indispensabile unei unități de procesare a cărnii. E-M 1000 este un elevator construit integral din oțel inoxidabil, strctura tubulară fiind prevăzută cu două coloane staționare, pentru încărcare. Sistemele de prindere pot fi configurate atâ [...]
Grupul turc Acelik, proprietarul Arctic, vrea să transforme România în hub european de producție și export, astfel că are planuri să construiască și o a treia fabrică pe piața locală, spun sursele din piață. Turcii au deja o fabrică de frigidere și congelatoare la Găești și au anunțat o unitate de producție de mașini de spălat vase și rufe la Ulmi, în același județ, Dâmbovița. Cea de-a treia unitate de producție, ce ar urma să fie am­plasată tot la Ulmi, v [...]
(Autor: Prof. univ. dr. ing. Maria TURTOI UniversitateaDunărea de Jos din Galați) Miozina este principalul responsabil de legarea apei și a particulelor de grăsime. Fabricarea produselor din carne mărunțită cu proprietăți texturale corespunzătoare este strâns legată de funcționalitatea proteinelor din carne în matricea tridimensională. Formarea acestei matrice este rezultatul interacțiunilor proteine-apă, proteine-proteine și proteine-lipide în [...]
     În industria cărnii și a preparatelor din carne, unul dintre cele mai importante și mai sensibile aspecte ce privesc, deopotrivă, atât procestorii, cât și consumatorii, este calitatea. Este extrem de important ca produsul ce ajunge pe rafturile magazinelor și, mai apoi, pe mesele consumatorilor să fie unul de calitate, capabil să îi mulțumească pe aceștia suficient de mult încât să revină iar și iar la el. Tocmai de aceea, una dintre [...]

 

Conferinta Meat Milkk 2019
Meat Milk TV
infoALIMENT MAGAZIN