PRODUSE DIN CARNE CU CARACTERISTICI NUTRITIONALE IMBUNATATITE SI PROCEDEUL LOR DE REALIZARE

Produse din carne cu caracteristici nutritionale imbunatatite si procedeul lor de realizare

Inventia descrie un procedeu de prelucrare a carnii pentru obtinerea unor produse cu caracteristici nutritionale imbunatatite care se deosebesc de produsele clasice prin faptul ca o parte din continutul normal de sare (clorura de sodiu) se inlocuieste cu o noua compozitie de sarare care permite obtinerea unor produse cu continut redus de sare , continut imbogatit de calciu , raport echilibrat de calciu:fosfor , iar produsele in momentul cand vor fi tratate termic pentru consum vor contine un nivel substantial redus de Nnitrozoamine.

Prelucrarea carnii si obtinerea unei game de produse extrem de diversificata este o preocupare straveche a omului. In general carnea ca materie prima se foloseste pentru obtinerea preparatelor din carne in doua modalitati majore. Prin maruntirea ei urmata de prelucrare prin tehnologii specifice se obtin produse tip salam , carnati , pateu cu diversele lor variante iar folosita ca atare sub forma de piese anatomice( bucati intacte)se obtine tot prin tehnologii specifice o alta grupa mare de produse ce include suncile, pastrama, bacon, kaizer,muschi in diverse forme. Carnea destinata obtinerii preparatelor din carne este obligatoriu tratata intr-o prima etapa cu un amestec de sarare sub forma uscata sau sub forma de saramura care cuprinde in ambele variante doua componente majore :clorura de sodiu si azotitul de sodiu (azotitul de sodiu poate fi insotit de azotatul de sodiu care reprezinta in tehnologie tot o sursa de azotit).Pe langa aceste doua componente se folosesc alti aditivi: zaharuri ,fosfati,lapte praf degresat, fum lichid, proteine vegetale , condimente , apa,etc…In continuare carnea sarata este prelucrata trecand succesiv prin diverse faze tehnologice(maturare ,tocare ,malaxare,umplere in membrane,afumare,fierbere,racire) pentru obtinerea unor arome specifice si a unei conservabilitati corespunzatoare.Un component major al compozitiei de sarare este azotitul de sodiu care inhiba germinarea sporilor bacteriei Clostridium Botulinum asigurindu-se faptul ca produsul sarat nu va contine toxina mortala produsa de aceasta bacterie. Prezenta azotitului(nitritului) de sodiu asigura simultan culoarea placuta, specifica si aroma specifica a preparatelor din carne.Celalalt component major al compozitiei de sarare este clorura de sodiu.In tehnologia preparatelor de carne ea are trei functii importante:

1. inhiba dezvoltarea microorganismelor asigurand conservabilitatea produselor;
2. asigura aroma specifica si in general calitati organoleptice deosebite ,specifice produselor din carne;
3. favorizeaza solubilizarea in solutia salina a principalelor proteine ale carnii , cele miofibrilare actina si miozina care vor fi astfel capabile sa emulsioneze grasimea oferind produsului o buna stabilitate la tratamentul termic.

In ultimii ani s-au ivit multe controverse si critici legate de prezenta nitritului si clorurii de sodiu in produsele de carne pe baza unor studii facute de o serie de institute specializate in studiul cancerului si a bolilor cardiovasculare pe sute de mii de voluntari consumatori de preparate din carne.Nitritul rezidual din preparate reactioneaza cu aminele organice preexistente in mod natural in carne si condimente(aminele secundare alifatice si aromatice si aminele tertiare aromatice ) cat si cu o serie de aminoacizi formand Nnitrozoaminele(NNA) substante puternic cancerigene. Conform unor cercetatori si specialisti cu vechi studii in domeniu (Barnes-1956;Magee-1976; Fine, Olajos, Mirvish-1977;Fiddler-1978; C.Banu-1978) reactia de formare a NNA este favorizata de pH-ul acid din stomac intalnit de preparate si de tratamentul termic al produselor din carne fie ca este vorba de frigere , coacere , fierbere sau prajire.Pentru aceste substante nu se pot stabili si admite limite de toleranta pentru ca efectul lor se cumuleaza in decursul anilor si chiar in cantitati extrem de mici au efect cancerigen.Din cei peste 130 de compusi de NNA aproximativ 100 din ei pot traversa bariera placentara si induc tumori maligne la copii pot de asemenea induce in timp la orice consumator de astfel de produse din carne tumori maligne la stomac, ficat, rinichi, pulmoni, esofag, pancreas, colon, vezica urinara.Carnatii, salamurile cu toate condimentele, baconul , in special prajit, pestele toate tratate cu nitriti si nitrati sunt produse care se inscriu ca principabili contribuabili de NNA din dieta umana. Pentru rezolvarea acestei probleme s-au propus o serie de solutii cum ar fi eliminarea nitritului din compozitia de sarare sau reducerea cantitatii de nitrit rezidual din produse.Niciuna din aceste variante nu a dat rezultate satisfacatoare intrucat nu a fost gasit un inlocuitor al nitritului iar lipsa acestuia sau un nivel prea mic de nitrit rezidual creste pericolul de dezvoltare a sporilor de Clostridium Botulinum in conditiile in care sunt afectate grav pe langa conservabilitate si calitatile organoleptice ale produselor.O alta incercare de rezolvare a fost utilizarea in compozitia de sarare a unor substante ce pot inhiba formarea NNA prin interferenta si blocarea reactiei nitriti-amine.Rezultatele obtinute au fost contradictorii si inconsistente.De exemplu s-au folosit o serie de substante care au capacitatea de reducere a formarii NNA : erisorbat de sodiu, tocoferolul sau fumul lichid (Fiddler si col.- J. Agric.Food Chemistry Vol 26 No.3 1978 ; Gorbatov si col.- Food Technology 25 1971).Una din deficientele majore este actiunea lor limitata de inhibare.Mai mult fumul lichid pentru a putea fi folosit este tratat cu o serie de substante chimice hidroxid de sodiu ,acid clorhidric ,dietil eter,poate fi folosit in saramurile de injectare numai impreuna cu emulgatori ca de ex. polisorbati care la randul lor cresc continutul de NNA din produs si contine urme de hidrocarburi policiclice din materia prima din care provine: apele acide de la chimizarea lemnului sau rumegus.

In medie preparatele din carne contin 2-4% clorura de sodiu deci o cantitate mare raportata la necesarul mediu zilnic indicat de nutritionisti de 3-5 grame care trebuie sa asigure un necesar de sodiu de aprox.2 gr./zi.Acestia incrimineaza clorura de sodiu ca principalul factor nociv implicat in aparitia hipertensiunii arteriale , aterosclerozei , bolilor cardiovasculare numindu-l “ucigasul secolului”.Clorura de sodiu este principalul factor implicat intr-un aport excesiv de sodiu in dieta zilnica a omului ,sodiu care conduce invariabil prin consumul sau in exces la hipertensiune si ca urmare favorizeaza ateroscleroza cu toate urmarile nefaste ale acesteia..Pana in prezent nu a fost gasit un inlocuitor pentru clorura de sodiu care sa indeplineasca cele trei roluri majore ale acesteia. Prima solutie a fost inlocuirea clorurii de sodiu cu clorura de potasiu pentru a evita prezenta excesiva a ionilor de sodiu in produsele din carne(US 3447932). Din pacate caracteristicile senzoriale ale produsului aroma, gustul au fost denaturate produsele nefiind primite cu satisfactie de consumatori.O serie de alte saruri organice si anorganice au mai fost folosite pentru a substitui partial clorura de sodiu : clorura de calciu, lactatul de sodiu, lactatul de calciu, acetatul de sodiu, fosfatii alcalini(US 3032421;US 3051579;US 3573062).Aroma produselor obtinute a fost afectata neplacut , caracteristicile de emulsionare au scazut iar pierderile la tratamentul termic au crescut.Rezultate acceptabile au dat doar sarurile fosfatice alcaline care pot inlocui partial clorura de sodiu si ajuta la solubilizarea proteinelor miofibrilare ale carnii.Totusi sarurile fosfatice alcaline(ortofosfati, metafosfati, polifosfati, pirofosfati)nu dezvolta caracteristici senzoriale de gust si aroma corespunzatoare asemanatoare clorurii de sodiu.Un pas inainte in rezolvarea problemei il reprezinta solutia brevetului RO 122655 conform careia utilizarea unui amestec de gluconat de calciu cu polifosfat/pirofosfat de sodiu ar rezolva toate neajunsurile ce apar ca urmare a substituirii clorurii de sodiu.Aceasta solutie este tot una incompleta si are o serie de neajunsuri.Prin utilizarea polifosfatului de sodiu sau a pirofosfatului de sodiu se aduce in produs un aport substantial si nedo-rit de sodiu dupa cum urmeaza.Prin utilizarea polifosfatului de sodiu(Na₅P₃O₁₀) se va tine cont ca acesta contine 31% sodiu, prin utilizarea pirofosfatului de sodiu (Na₄P₂O₇),trebuie avut in vedere ca acesta contine peste 39% sodiu.Pirofosfatul acid de sodiu contine 20%sodiu dar el trebuie folosit impreuna cu bicarbonatul de sodiu spre a fi transformat in pirofosfat neutru (v. US 3032421).

Na₂H₂P₂O₇ +2NaHCO₃ = Na₄P₂O₇ +2H₂O +2C0₂

Apare deci un nou aport nedorit de sodiu din bicarbonat care contine 27,4% sodiu.

Deci prin amestecul gluconat:polifosfat/pirofosfat se substituie partial clorura de sodiu in ideea ca se substituie sodiul cel incriminat dar se aduce aport substantial de sodiu din afara aproape cat cel inlocuit.Alt neajuns al inventiei este acela ca fosfatii “ alcalini”-cei de sodiu si cei mai puternici produc gelificarea avansata a colagenului (C, Banu vol. 2 pag.108) ce duce la scurgeri de produs la tratamentul termic si la aparitia nedorita de lichid exudat sub membrana.De asemenea acelasi autor in acelasi loc specifica faptul ca la utilizara sarurilor fosfatice de sodiu in interiorul si pe suprafata produselor apar microcristale de fosfat disodic afectandu-se textura produselor.Un alt neajuns al inventiei este acela ca dat fiind faptul ca sarurile fosfatice afecteaza negativ aroma produselor se impune necesitatea utilizarii unor substante de aroma pentru a se compensa acest neajuns asa cum se precizeaza si in brevetul US 3032421unde se indica a se folosi acizi organici: citric, tartric, adipic, glutamic. Dintre acestia acidul citric-E330 si cel glutamic sub forma de sare de sodiu- glutamat monosodicE621- sunt cele mai incriminate substante dintre aditivii alimentari.Utilizarea polifosfatilor dezechilibreaza si mai mult raportul calciu:fosfor din produsele din carne raport care si asa era foarte dezechilibrat chiar si inainte de a se utiliza fosfati alcalini necesitand astfel pentru ameliorare adaosuri insemnate de alte substante. Un ultim neajuns dar nu cel din urma este si acela al reglementarii utilizarii limitate a fosfatilor prin prevederi legale extrem de stricte datorita faptului ca prin folosirea lor exista riscul contaminarii produselor cu arsen ,plumb sau alte metale grele( C.BANU-vol 2 pag.108).

Scopul inventiei este acela de a obtine produse preparate din carne care in momentul in care sunt tratate termic spre a fi consumate (moment de acumulare maxima de NNA in produs ) contin un nivel substantial redus de Nnitrozoamine si in acelasi timp de a obtine astfel de produse care sa contina un nivel substantial redus de clorura de sodiu ,un continut imbogatit de calciu si un raport echilibrat calciu:fosfor fata de produsele clasice.

Stabilitatea produselor obtinute va creste la tratamentul termic prin micsorarea pierderilor in greutate iar caracteristicile organoleptice vor fi superioare celor clasice .

Problema pe care o rezolva inventia de fata este aceea de a realiza un nou procedeu si o noua compozitie de sarare a carnii care sa permita atingerea scopului urmarit.

Procedeul conform inventiei inlatura dezavantajele mentionate anterior prin aceea ca va cuprinde intr-o prima etapa introducerea in carnea nesarata a unei compozitii de sarare care contine pe langa azotit(nitrit) si clorura de sodiu un grup de produse cu actiune complexa in noul sistem creat care in acelasi timp substituie si o parte din clorura de sodiu, apoi in urmatoarea etapa procesarea carnii sarate pentru ca sararea sa-si realizeze efectul dorit.Fiecare din cele patru produse exercita actiune inhibitoare asupra reactiei de formare a NNA datorita structurilor chimice care cuprind:

1. o vitamina cu grupe OH enolice in structura capabile sa cedeze protoni;
2. o substanta polihidroxicarbonilata cu caracter reducator datorita gruparii carbonil;
3. sare foarte solubila care disociaza aproape total in solutie si se transforma apoi prin cedare de protoni in aldehido acid cu grupare carbonilica reducatoare (Costin D. Nenitescu vol.2 pag 221-238) dar in acelasi timp este capabila sa ajute la desfacerea si umflarea proteinelor miofibrilare ale carnii; 4) o vitamina care isi exercita actiunea reducatoare datorita structurii cu doua nuclee condensate unul aromatic cu hidroxil fenolic legat altul saturat continand oxigen in catena intre care apare efectul de conjugare p-π intre electroni si implicit polarizarea nucleelor (Costin D.Nenitescu-vol. 1 pag.72-79).

Fiecare din cele patru produse,doua vitamine(ca atare sau esterificate ca antioxidanti naturali),o sare si o substanta glucidica au avantajul ca ele au fost si sunt utilizate separat in tehnologia produselor alimentare in diverse scopuri:rol antioxidant (stabilizare culoare), rol acidificant (reglare pH) ,rol aromatizant(reglarea activitatii microflorei), rol stabilizator pt. emulsii. Prin acest procedeu nou ele sunt puse prima data impreuna sa lucreze intr-un nou scop prioritar, astfel ca in aceasta noua combinatie se obtin reduceri substantial mai mari de NNA de pana la 80-85% mult mai mari decat efectul obtinut prin utilizarea fiecareia inparte sau daca am aduna aritmetic efectele fiecareia in parte. Se poate vorbi in cazul de fata de un efect de sinergism ce apare in acest nou sistem complex redox si acido-bazic.Acest rezultat se obtine in conditiile in care nivelul rezidual al nitritului in produse nu sufera schimbari semnificative conservabilitatea nefiind afectata.

Compozitia de sarare impusa prin noul procedeu poate substitui o parte din clorura de sodiu de la 10% pana la 40 % in conditiile in care conservabilitatea produsului nu este afectata si nici stabilitatea la tratamentul termic si calitatile senzoriale,calitatea emulsiei de carne este foarte buna iar termenulul de pastrare a produselor creste semnificativ fata de produsele clasice. Inventia este aplicabila in doua moduri atat pentru carnea maruntita cat si pentru carnea nemaruntita(piese anatomice intacte). Carnea maruntita cuprinde si pe aceea care dupa maruntire a fost amestecata cu alte ingrediente precum grasime ,apa pentru a obtine emulsii care sunt sarate si procesate in variate sortimente de salamuri, carnati, pateuri dar si carnea maruntita si sarata ca atare folosita pentru rulade, placinte etc.

Cantitatea de substante implicate in compozitia de sarare utilizata variaza in functie de o serie de factori incluzand cantitatea de saramura cu care urmeaza a se trata produsul ,caracteristicile de aroma care sunt dorite pentru produsul sarat si tratat termic prin fierbere, prajire ,coacere,frigere, hituire. Nivelul de NNA va fi redus cu 80-85% in concordanta cu scopul prezentei inventii in momentul in care produsele vor fi tratate termic pentru consum, continutul de sare va fi redus in compozitia de sarare cu 10-40%,continutul de calciu in produs va creste pana la o valoare medie de 0,7%, iar raportul calciu:fosfor se va incadra in intervalul 2:1, pierderile tehnologice vor fi mai mici iar calitatile organoleptice superioare,termenul de pastrare la raft va creste substantial.

Pentru obtinerea unor calitati senzoriale superioare ale produselor si a unor randamente inalte este de preferat unde este posibil ca sararea carnii sa se faca imediat dupa sacrificare prevenindu-se scaderea capacitatii de retinere a apei pentru o perioada de pana la 7 zile datorita mentinerii pH-lui ridicat al carnii in aceasta perioada (C.Banu-vol.2 pag.106).Acelasi autor ne indica faptul ca mentinerea unei capacitati de retinere a apei ridicate se realizeaza si prin congelarea rapida a carnii imediat dupa sacrificare la -20 grade Celsius inainte ca procesul de glicoliza si de scindare acidului adenozintrifosforic sa aiba loc. In acest caz capacitatea de retinere a apei poate fi mentinuta la nivel foarte ridicat pentru cateva luni.Carnea in acest caz se va prelucra la cutter in stare congelata unde se va adauga apa si compozitia de sarare de mai sus.In sfarsit o a treia cale de urmat indicata de acelasi autor (Vol.1 pag.327) este aceea a maturarii carnii 5 zile la 7 grade Celsius perioada in care pH-ul carnii va creste din nou de la valoarea minima atinsa dupa 24-48 ore de la sacrificare cand capacitatea de retinere a apei este minima spre valori apropiate de cele avute imediat dupa sacrificare favorabile unei capacitati ridicate de retinere a apei.

In continuare carnea maruntita sarata prin procedeul de sarare uscata sau cu saramura- operatie tehnologica ce se realizeaza in utilaje specifice precum malaxorul , cutterul, tumblerul- se pastreaza o perioada de timp intr-un spatiu climatizat unde parametrii sunt stabiliti in functie de sortiment pentru ca sararea sa-si realizeze efectul in aceasta perioada de maturare dupa care se transfera la operatia de umplere in membrane si legare (clipsare) , dupa care urmeaza tamentul termic in celule de fierbere si afumare la anumiti parametrii specifici de timp , temperatura si umezeala relativa pentru formarea si stabilizarea texturii , culorii si aromelor specifice.Produsul in final este racit si depozitat in conditii specifice de microclimat.Carnea intacta sub forma de piese anatomice se sareaza cu compozitia de sarare sub forma de saramura prin injectarea saramurii in masa de carne cu o masina de injectat cu ace multiple dupa care pentru ca sararea sa-si realizeze efectul dorit carnea sarata fie se malaxeaza intr-un malaxor fie se masea-za intr-un tumbler dupa care se matureaza ca atare sau imersata in saramura ramasa de la injectat o perioada de timp specifica in functie de sortiment in spatiu climatizat.Dupa maturare urmeaza transferarea pieselor (dupa scurgere si legarea lor) in celule de tratament termic unde sunt tratate printr-o succesiune de operatii specifice (zvantare, hituire, fierbere, coacere, afumare) in anumite conditii de temperatura , timp si umezeala relativa a aerului si fumului.Urmeaza apoi racirea si depozitarea la rece.

Inventia prezinta urmatoarele avantaje :

• obtinerea de produse din carne sarata cu o compozitie de sarare ce include si nitrit (azotit) care in momentul cand sunt consumate in urma unui tratament termic-fierbere , frigere, coacere , hituire ,prajire-contin un nivel substantial de redus de Nnitrozoamine;
• obtinerea de produse din carne cu un continut de clorura de sodiu redus cu 10 -40% fata de produsele clasice;
• obtinerea de produse din carne in care continutul de sodiu se reduce in mod absolut fata de produsele clasice cu 10-40% produsele dobandind astfel cu adevarat un caracter dietetic;
• obtinerea de produse din carne cu continut imbogatit de calciu;
• obtinerea de produse din carne cu raport echilibrat de calciu:fosfor care permite un grad inalt de asimilare a acestor elemente chimice esentiale pentru sistemele osos si nervos ale organismului uman;
• produsele pot fi adresate in special bolnavilor, copiilor, batranilor, gravidelor si femeilor cu varsta peste 50 de ani in conditiile in care se vor utiliza retete curate fara ingredienti considerati de specialistii in nutritie toxici .
• imbunatatirea proprietatilor de emulsionare si a capacitatii de retinere a apei in produse fapt ce contribuie la reducerea pierderilor la tratamentul termic si la imbunatatirea proprietatilor senzoriale ale produselor ;termenul de pastrare la raft va creste semnificativ fata de produsele clasice.

Descrierea inventiei cuprinde in continuare exemple clare de realizare cu retete si cantitati exacte,instructiuni tehnologice,parametrii care la momentul actual reprezinta conform legii date secrete.

De asemenea revendicarile si rezumatul inventiei vor putea fi dezvaluite doar in momentul publicarii inventiei de catre OSIM in BULETINUL OFICIAL DE PROPRIETATE INDUSTRIALA.

NOTA CU REFERINTE BIBLIOGRAFICE

1. Brevet S.U.A. Nr. 3032421
2. Brevet S.U.A. Nr. 3051579
3. Brevet S.U.A. Nr. 3447932
4. Brevet S.U.A. Nr. 3573062
5. Brevet S.U.A. Nr. 3868468
6. Brevet S.U.A. Nr. 3966974
7. Brevet S.U.A. Nr. 4112133
8. Brevet Canada Nr. 549657
9. Brevet Romania Nr.122655
10. C.Banu-Tehnologia carnii si preparatelor din carne vol.1 si 2 , Curs editat de Universitatea din Galati anul 1974
11. Instructiuni tehnologice de fabricare a preparatelor din carne M.I.A.-Bucuresti 1971 , 1987
12. Costin D. Nenitescu-Chimie Organica vol. 1 si vol. 2 Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti-1974
13. Gorbatov si col. –Liquid Smokes for Use in Cured Meats Food Technology 25 (1971)
14. Fiddler si col.-Inhibition of Volatile Nitrosamines in Fried Bacon by Use of Cure Solubilized α – Tocopherol, J. Agric. Food Chemistry 26, 1978
15. Procedeu de obtinere a unor produse din carne- Brevet de inventieRO Nr.122655-Autor Boicean Cornel( ANEXA 3- doc);
16. Procedeu de imbunatatire a calitatii carnii-Brevet de inventie RO Nr. 101853 Autori Boicean Cornel si col.(ANEXA 4- doc);
17. Produs alimentar pe baza de carne si procedeu de preparare a acestuia – Hotarare OSIM acordare brevet nr.7/1137/1994 Autori Boicean Cornel si col. (ANEXA6-doc);
18. Procedeu de tratare termica a produselor din carne- INOVATIE RO Autor Boicean Cornel-Certificat de inovator Nr. 303 eliberat de Ministerul Industriei Alimentare(ANEXA 7-doc);
19. Procedeu de fabricare emulsii pentru preparate din carne cu proprietati imbunatatite-INOVATIE RO Autor Boicean Cornel-Certificat de innovator Nr.252 eliberat de Ministerul Industriei Alimentare (ANEXA 8-doc);
20. Procedeu de preparare a produselor din carne cu grad ridicat de inocuitate- INOVATIE RO Autor Boicean Cornel-Certificat de inovator Nr.263 eliberat de Ministerul Industriei Alimentare (ANEXA 9-doc);
21. Procedeu de preparare a unui produs alimentar din carne tip sunca presata.Brevet de inventie RO Nr.108526 Autor Boicean Cornel (ANEXA 11- doc).

{{ reviewsOverall }} / 5 Vizitatori (0 voturi)

Rating

Opinii si evaluari Adauga o evaluare

Afisare dupa: Cele mai noi Cel mai mare scor Cel mai util Cel mai mic scor

Fii primul care evalueaza proiectul.

Verificat

{{{ review.rating_title }}}

{{{review.rating_comment | nl2br}}}

Afiseaza mai multe

{{ pageNumber+1 }}

Adauga o evaluare

Politica de confidentialitate Sunt de acord cu politica de confidentialitate