Consumatorii cer produse din ce în ce mai naturale și mai sănătoase. Pornind de la această solicitare a pieței, un grup de specialiști de la Universitatea din Seoul au realizat un studiu cu scopul de a identifica tipul optim și superior de calciu natural pentru înlocuirea fosfatului în produsele de porc măcinate gătite. Studiul, cu titlul”Effects of Various Calcium Powders as Replacers for Synthetic Phosphate on the Quality Properties of Ground Pork Meat Products”, din care vă prezentăm cele mai importante aspecte, a fost publicat recent în Korean Journal of Food Science and Animal Resources.

ESC, OSC, MAC și MC

Pentru a realiza acest lucru, la produsele din carnea de porc tocată au fost adăugate 0,5% calciu (ESC), coji de ouă (OSC), calciu din alge marine (MAC) sau calciu din lapte (MC). Efectul acestei substituții a fost studiat prin compararea produselor substituite cu produse care conțin 0,3% amestec de fosfat (ca martor). ESC a fost considerat un înlocuitor ideal de fosfați, pentru minimizarea pierderilor de gătit, care a rezultat probabil din creșterea pH-ului produsului.

Printre celelalte tipuri naturale de calciu, tratamentul cu OSC nu a determinat o creștere semnificativă a pH-ului, dar a scăzut pierderea de gătit. Valorile CIE L au fost mai mari (p <0.05), la produsele tratate cu OSC sau MC, decât eșantionul de control și mai mici (p <0.05), la produsele cu ESC. Cu toate acestea, produsele cu ESC au avut valori mai mari (p <0.05), la CIE a și CIE b, decât proba martor și produsele tratate cu alte pulberi.

În comparație cu proba martor, produsele tratate cu ESC și OSC au avut efecte de substituție similare, asupra proprietăților texturale ale produselor. Prin urmare, rezultatele acestui studiu au sugerat că utilizarea combinată a ESC și OSC ar putea fi o metodă potențial eficientă, pentru înlocuirea fosfatului sintetic în produsele de porc măcinate.

Atuurile fosfaților

Fosfații sunt utilizați pe scară largă ca aditivi alimentari, deoarece contribuie la proprietățile de prelucrare și la caracteristicile funcționale ale cărnii de porc dar și ale produselor din carne de pasăre. Fosfații sunt utilizați pentru a menține capacitatea de reținere a apei, pentru a inhiba oxidarea lipidelor, pentru a reduce pierderile de gătit, pentru a menține culoarea și pentru a îmbunătăți stabilitatea la congelare-decongelare (Long și colab., 2011; Sebranek, 2015).

Cel mai important, fosfații pot îmbunătăți capacitatea de reținere a apei și proprietățile texturale ale produselor din carne (Long et al., 2011; Sebranek, 2015; Xiong, 2015). Când fosfații sunt folosiți în cârnați și șuncă fiartă, capacitatea lor de reținere a apei poate fi îmbunătățită prin creșterea pH-ului. Mai mult, a fost cunoscută adăugarea de fosfați împreună cu săruri, la produsele din carne, pentru a crește rezistența ionică.

Astfel, se poate îmbunătăți funcționalitatea proteinelor și poate lega umiditatea de proteinele din carne, reducând astfel pierderea în greutate în timpul pierderii de gătire și depozitare (Long și colab., 2011 ; McKee și Alvarado, 2004; Petracci și colab., 2013, Sebranek, 2015, Sindelar, 2015). Deși nivelul maxim admis de fosfați din carnea și produsele de pasăre procesate finale este de 0,5%, ei sunt utilizați de obicei la niveluri mai scăzute (0,3-0,4%), în industria cărnii (Sebranek, 2009).

Atuurile înlocuitorilor naturali

Ca răspuns la creșterea recentă a interesului consumatorilor pentru alimentele procesate cu aditivi sintetici redusi, înlocuitorii naturali pentru materialele sintetice sintetice capătă atenție. Deoarece fosfații folosiți în produsele din carne sunt aditivi sintetizați chimic, procesatorii de carne caută înlocuitori noi și mai buni (Jeong, 2016; Sindelar, 2015).

Mulți cercetători și procesatori de carne au avut dificultăți în descoperirea înlocuitorilor sintetici de fosfați, deoarece noul înlocuitor trebuie să mențină proprietățile funcționale inerente ale fosfaților la un cost rezonabil al produsului final (Sindelar, 2015).

Cu toate acestea, eforturile pentru găsirea de noi înlocuitori de fosfați au continuat, datorită rapoartelor care sugerează că un consum excesiv de fosfat sintetic în alimentele procesate ar putea inhiba absorbția de calciu și formarea oaselor (Virpi și colab., 2016).

Astfel, pentru a elimina sau a reduce utilizarea fosfatului sintetic în produsele din carne, eforturile actuale s-au concentrat pe înlocuitori derivați din materiale naturale (Choi și colab., 2014; Chun și colab., 1999; Hooshmand și Arjmandi, 2009; Jarvis et al. , 2012; Jarvis și colab., 2015; Lee și colab., 2011; Park și colab., 2018).

Park et al. (2018) au comparat efectele gumei de guar, k-carragenanului, acidului alginic și chitosanului, ca înlocuitori ai polifosfatului anorganic din produsele de porc. Ei au descoperit că guma de guar și k-carragenanul sunt înlocuitori potriviți.

Mai mult, Choi și colab. (2014) a investigat recent efectele pulberii de calciu de coajă de stridie asupra calității șuncii de porc restructurate. Aceștia au raportat că o combinație de calciu de proteină de stridii și proteine ​​din zer, a produs caracteristici de calitate adecvate, ca înlocuitor de fosfați.

Pulberile naturale de calciu, care sunt utilizate pe scară largă și distribuite în industria alimentară, și includ calciu de coajă de ouă (OSC), calciu de coajă de ou (ESC), calciu de alge marine (MAC) și calciu de zer (calciu de lapte, MC). Fiecare din aceste pulberi naturale de calciu are propriile proprietăți fizico-chimice unice și caracteristici senzoriale, deoarece diferă în surse de bază de materiile prime și metodele de fabricație.

Din cauza acestor diferențe, variantele oferă proprietăți diferite de prelucrare, atunci când sunt adăugate la produsele din carne. Prin urmare, acest studiu a urmărit să determine tipul optim și superior de pulbere naturală de calciu, pentru înlocuirea fosfatului sintetic în produsele din carne. Pentru a realiza acest lucru, produsele tratate cu 0,5% fiecare dintre OSC, ESC, MAC sau MC au fost comparate cu produsele tratate cu 0,3% fosfat sintetic.

Rezultate

De obicei, fosfatul utilizat în cărnile prelucrate este alcalin. Acest fosfat alcalin este utilizat ca mijloc de îmbunătățire a retenției de apă, prin creșterea pH-ului și a rezistenței ionice a amestecurilor de carne (Sebranek, 2009). Astfel, printre diversele proprietăți dezirabile pentru un înlocuitor ideal al fosfatului sintetic din produsele din carne, pH-ul este un factor important care determină capacitatea de reținere a apei produselor din carne.

Probele tratate cu ESC au avut cea mai mare valoare a pH-ului (pH 9,09; p <0,05), înainte de gătire, ceea ce sugerează că adăugarea de pulbere ESC a afectat pH-ul produsului (Cho și Jeong, 2016). Deși pH-ul probelor tratate cu MAC (pH 6,79), a fost ulterior mai mare (p <0,05), decât cel al controalelor (pH 6,50), pH-ul probelor tratate cu OSC și MC nu a fost semnificativ diferit (p> 0,05) de cea a controalelor. Cu toate că s-a constatat că pH-ul probelor tratate cu ESC a scăzut la gătit, acestea au avut cel mai mare pH (pH 8,82; p <0,05), dintre toate probele testate în acest studiu. PH-ul probelor tratate cu MAC (pH 6,96), a fost în cele din urmă mai mare decât cel al martorilor (p <0,05). În schimb, pH-ul probelor tratate cu OSC și MC nu a fost semnificativ diferit de cel al probelor de control (p> 0,05).

Probele tratate cu ESC au arătat cele mai mari valori ale pH-ului din studiul citat, probabil, deoarece pulberea ESC s-a transformat într-un alcalin puternic, datorită schimbării rapide a pH-ului, deoarece a fost ionizat (Shin și Kim, 2017). Aceste rezultate au fost în concordanță cu cele ale lui Daengprok și colab. (2012), care a raportat că adăugarea de lactat de calciu cu coajă de ouă a crescut semnificativ pH-ul cârnaților de porc fermentați.

La rândul său, Park (2011) a investigat caracteristicile de prelucrare a mezelurilor de tip emulsie, după ce a adăugat 0,5% proteine ​​din zer și calciu natural de coajă de stridie ca substitut de fosfat, raportând că pH-ul probelor tratate cu 0,3% sau mai mult calciu de coajă de stridie a fost semnificativ mai mare decât acesta. dintre controale cu 0,3% fosfat.

Conținutul de umiditate

Conținutul de umiditate din produsele de porc măcinate a fost măsurat ca un indicator al capacității de reținere a apei. Față de eșantioanele de control (69,16%), probele tratate cu ESC (68,53%), OSC (68,65%) și MAC (68,55%) au avut un conținut similar de umiditate (p> 0,05). Probele tratate cu MC au prezentat cel mai mic conținut de umiditate (66,17%) (p <0,05). Astfel, adăugarea de ESC, OSC și MAC, la produsele din carne de porc măcinată a avut efecte similare asupra retenției de apă ca adăugarea fosfatului sintetic.

Alte studii care au investigat efectele de substituție ale fosfatului în produsele din carne, au raportat că un conținut de umiditate al produselor variază în funcție de tipul și cantitatea de ingrediente utilizate, precum și de tipul de produse din carne (Casco și colab., 2013).

Choi și colab. (2014) a investigat conținutul de umiditate al produselor de porc preparate prin amestecarea calciului din stridii de calciu și proteine ​​din zer. S-a raportat că, atunci când au fost tratate cu o cantitate din ce în ce mai mare de OSC, șuncile de porc au arătat un conținut de umiditate mai mare decât șuncile de porc tratate doar cu fosfat.

Casco și colab. (2013) a utilizat SavorPhos, un amestec de făină de citrice disponibil comercial, pentru a evalua efectele de substituție a fosfatului în marinada de pui; ei nu au raportat nicio diferență în conținutul de umiditate între probele tratate cu SavorPhos și cele tratate cu amestec de fosfați în două tipuri de marinade (apă și ulei-apă), ceea ce a fost în concordanță cu rezultatele din acest studiu.

Reducerea pierderilor

Prin urmare, pierderea în timpul fabricației a fost utilizată ca măsură pentru a evalua indirect aceste proprietăți. Probele tratate cu ESC a arătat cel mai mic nivel (p <0.05), dintre toate probele. În comparație cu cercetările anterioare pentru înlocuitorii fosfatului din produsele din carne (Casco și colab., 2013; Kim și Chin, 2010; Ruusunen și colab., 2003), cantitățile de pierderi de gătit din acest studiu au fost considerabil mai mici. Se pare că adaosul de praf de calciu este eficient în reducerea pierderilor de preparare a produselor din carne de porc fără fosfat.

Astfel, ESC a fost evaluat ca un înlocuitor de fosfat candidat, care a furnizat o capacitate superioară de retenție a apei la produsele din carne și care permite fabricarea de produse cu pierderi mai mici, în comparație cu produsele aditivate cu fosfat sintetic.

Cu toate acestea, produsele tratate cu toate celelalte pulberi de calciu au prezentat o pierdere mai mare de gătit, decât cele control (p <0.05), iar cele tratate cu MC prezintă cea mai mare pierdere de gătit (p <0.05). Aceste rezultate au fost similare cu cele ale analizei de pH descrise în acest experiment, ceea ce sugerează că pierderea în eșantioanele de carne a fost redusă datorită valorilor de pH relativ mai mari (Long și colab., 2011; Sindelar, 2015), care s-a datorat adăugării ESC.

În schimb, un studiu recent asupra substituției fosfatului din produsele din carne, realizat de Jarvis și colab. (2012), a arătat că adăugarea de 0,22% de amestec de prune uscate și 1,1% și 2,2% concentrat de prune la marinada de piept de pui nu a provocat nicio diferență semnificativă în pierderea la fabricare, comparativ cu probele de control cu ​​fosfat.

Lee și colab. (2011), a utilizat calciu și proteine ​​din zer de coajă de stridie, pe produse din carne de tip emulsie, arătând că adăugarea de 0,3% calciu de coajă de stridie a avut ca rezultat produse cu pierderi similare cu produsele aditivate doar cu fosfat. De asemenea, au raportat că o astfel de aditivare ar putea îmbunătăți semnificativ pierderea, comparativ cu produsele fără fosfat.

Concluzii

În concluzie, ESC a fost cel mai potrivit candidat pentru substituirea fosfatului, deoarece a minimalizat pierderea la fabricare, probabil, prin creșterea pH-ului produsului. Cu toate acestea, din moment ce utilizarea de 0,5%, doar ESC a dus la o creștere extremă a pH-ului, însă cantitatea de ESC adăugată ar trebui să fie strict reglementată.

Mai mult, când s-a comparat textura produselor tratate cu pulberi naturale de calciu și a celor tratate cu fosfat sintetic, s-a constatat că ESC și OSC au un efect relativ de substituție. În schimb, utilizarea MC a avut cele mai multe efecte negative asupra pierderilor de gătit și retenției de umiditate. Prin urmare, utilizarea combinată a ESC și OSC la produsele de porc, fierte, ar putea contribui la proprietățile funcționale ca un înlocuitor complementar al fosfatului sintetic.

Studiile viitoare ar trebui să exploreze eficacitatea combinației de ESC și OSC la diferite niveluri și raporturi pentru producerea de produse din carne fără fosfați.