Coll Brasas, Elena
Fulladosa Tomas, Elena (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2021
Resumen: El jamón curado es considerado un producto típico de la región mediterránea elaborado con las patas traseras del cerdo, las cuales se salan y curan durante un período largo. Sin embargo, existen otros productos curados como el jamón curado de cordero, el Fenalår, típico de Noruega, que se sala, se ahúma y se cura durante un período más corto de tiempo. La textura de los productos curados es un criterio de calidad importante para los consumidores. Sin embargo, el desarrollo de la textura, así como también de los defectos de textura de los productos curados tanto de cerdo como de cordero son un tema complejo puesto que hay muchos factores involucrados. Por este motivo, hay un interés creciente de la industria alimentaria en encontrar soluciones para reducir la incidencia de productos con texturas blandas y/o defectuosas.
El principal objetivo de esta Tesis es desarrollar y evaluar herramientas para mejorar el proceso de elaboración y la calidad de dos productos curados: el jamón curado y el Fenalår. Para ello, se han llevado a cabo diferentes estudios los cuales se presentan en esta Tesis en diferentes artículos científicos. El artículo I aborda los principales factores que afectan al desarrollo de la textura y a la modelización de la textura. El segundo artículo muestra los resultados de la microbiología predictiva utilizada para estudiar la seguridad alimentaria en relación con el proceso de elaboración y la reducción del contenido de sal, así como también la omisión de nitrificantes (artículo II). En el artículo III se investigó un método para evaluar de manera no destructiva el punto final del proceso en función de las medidas obtenidas en la superficie del jamón. En el artículo IV,
se presentan los resultados obtenidos de un primer intento para el desarrollo de un método para evaluar la pastosidad con el reómetro y evitar así los tediosos análisis sensoriales. Finalmente, el uso de un tratamiento de altas presiones como acción correctora para productos con texturas defectuosas se presenta en el artículo V.
Con la finalidad de estudiar de forma más detallada el desarrollo de la textura, se desarrolló un modelo matemático (artículo 1), que relaciona las condiciones de procesado y las características de la materia prima con la textura del producto. Este modelo no sólo permite evaluar el efecto de estos factores, sino que también podría permitir una optimización del proceso de elaboración a nivel industrial. Los resultados mostraron que el contenido de sal, el pH, las características de la materia prima y las condiciones de procesado (temperatura de secado y merma final) son factores importantes que afectan al desarrollo de la textura, tal y como se presenta en el artículo I, y a la vez comprometen la seguridad del producto. En el artículo II, la reducción del contenido de sal no sólo dio como resultado texturas más blandas, sino que también produjo un incremento de los riesgos microbiológicos, especialmente cuando se omitieron los nitrificantes, tal y como muestran los resultados obtenidos mediante los modelos de microbiología predictiva. Además, los defectos de textura en ambos
productos curados representan un importante desafío para la industria.
A pesar de los esfuerzos realizados para mejorar el proceso de elaboración, es posible que algunos productos sigan siendo defectuosos, evidenciando así la necesidad de nuevas herramientas y/o tecnologías con potencial para su aplicación a nivel industrial. En esta Tesis, se estudió una metodología para evaluar si el producto tenía o no la textura adecuada para su comercialización (artículo III), así como también un análisis para evaluar instrumentalmente el defecto de pastosidad en jamón curado loncheado (papel IV). Los resultados presentados en el artículo III muestran que el método ITAS permitió evaluar de manera no destructiva el punto final del proceso; esta metodología consiste en
simular la valoración táctil en la superficie del jamón realizada actualmente por los expertos. La máxima precisión de clasificación fue del 82,1%, obtenida al combinar las mediciones junto con el espesor de la grasa subcutánea. La implantación de esta tecnología a nivel industrial no sólo mejoraría la calidad del producto, sino que también supondría un ahorro económico, energético y de espacio, ya que permitiría un mejor ajuste del tiempo de secado necesario para cada jamón.
En el artículo IV se presentan los resultados obtenidos en un primer estudio para el desarrollo de un método para evaluar la pastosidad utilizando un reómetro. Los resultados obtenidos mostraron un aumento de la viscosidad de los extractos a medida que aumentaba la intensidad del defecto de pastosidad, mostrando así la posibilidad de detectar instrumentalmente este defecto utilizando el reómetro. Sin embargo, hay otros factores a parte de la viscosidad que pueden afectar/alterar los resultados y el reómetro sólo permite discriminar las muestras con una pastosidad intensa de aquellas que tienen un defecto medio o que no son pastosas.
También se han llevado a cabo acciones correctoras en lonchas de jamón curado utilizando tratamientos mediante altas presiones a diferentes temperaturas (artículo V).
Los resultados obtenidos muestran que, si bien las temperaturas de 7 ºC y 20 ºC son útiles para corregir el defecto en las lonchas con pastosidad media, se necesita una temperatura superior (35 ºC) para las de pastosidad intensa. Por lo tanto, conocer las características iniciales de textura del producto es clave para definir las condiciones óptimas para su procesado mediante altas presiones cuando se busca mejorar la textura sin deteriorar el color ni el aroma.
Las metodologías desarrolladas y evaluadas en esta Tesis pueden utilizarse para mejorar el proceso de elaboración y la calidad del jamón curado. Además, representan un primer paso en el desarrollo de nuevas herramientas para uso industrial.
Resumen (otro idioma): Dry-cured ham is considered a typical product of the Mediterranean area made of pig¿s hind leg which is dry-salted and has a long maturation period. However, there are other typical dry-cured products such as the dry-cured lamb ham, Fenalår, from Norway, which is dry-salted and smoked followed by a short maturation period. The texture of dry-cured products is an important quality criterion for the consumers. However, texture development and also texture defects of dry cured products from both pork and lamb are a complex issue since many factors are involved. For this reason, there is an increasing interest of the industry in finding solutions to reduce the incidence of products with soft and/or defective textures. The main objective of this PhD Thesis dissertation was to develop and evaluate tools to improve the manufacturing process and the quality of two examples of dry-cured products; dry-cured ham and Fenalår. For this reason, different studies were conducted and herein presented as different papers. First one addresses the main factors affecting texture development and texture prediction modelling (presented in paper I). The second paper presents the results of predictive microbiology used to study food safety in relation to manufacturing process with reduced salt and nitrites addition (in paper II). Next study investigated a method to non-destructively evaluate the end of process based on the measurements taken at the surface of the ham (in paper III). The results of an attempt to develop a method to evaluate pastiness with a rheometer to avoid the tedious sensory analysis are presented in paper IV. Finally, the use of high pressure treatments as a corrective action for products with defective textures is presented in paper V. In order to study texture development in more detail, mathematical models were developed (paper I), that relate processing conditions and raw material characteristics to the texture of the product. These models not only allow the effect of these factors to be evaluated but could also enable further optimisation of the process in the industry. The results showed that salt content, pH, raw material characteristics and processing conditions (drying temperature and final weight loss) are important factors affecting texture development, as shown in paper I, while affecting product safety. In paper II, reduced salt content not only resulted in softer textures but also in an increase of microbiological hazards especially when no nitrite was used as evaluated by predictive microbiology models. Furthermore, texture defects in both dry-cured products represent an important challenge for the industry. Despite the efforts to improve the manufacturing process, some products may still be defective and the need for new tools and/or technologies with potential for industrial application is emerging. In this Thesis, a methodology to evaluate whether the product had the appropriate texture to be sent to the market or not (paper III) and an analysis to instrumentally evaluate pastiness defect in sliced dry-cured ham (paper IV) were studied. Results presented in paper III show that ITAS method allowed to non-destructively assess processing end point; this methodology consist of simulating the tactile assessment of ham surface as currently made by the experts. The maximum classification accuracy was 82.1% obtained when combining measurements with subcutaneous fat thickness. The implementation of this technology in industry would not only improve the quality of the product but also economic, energy and space savings, as it would enable better adjustment of required drying time for each ham. Results of the study in paper IV represent a first attempt for the development of a method to evaluate pastiness using a rheometer to avoid the tedious sensory analysis. An increase in viscosity of water extracts with an increase in pastiness intensity, show the ability to instrumentally detect this defect using the rheometer. However, there are factors other than viscosity that can affect/alter the results and this method allows discriminating only samples with high pastiness intensity from those with medium or non-pastiness defect. Corrective actions for dry-cured ham slices using HPP treatments at different temperatures were also analysed (paper V). The obtained results show that while temperatures of 7 ºC and 20 ºC are useful to correct ham slices with medium pastiness, higher temperature (35 ºC) is needed in the case of high pastiness. Therefore, knowing textural properties of the product is key information to define optimal HP processing conditions when aiming to improve texture without deteriorating colour and aroma. The methodologies developed and evaluated in the present work can be used to improve the manufacturing process and quality of dry-cured ham. They represent a first step in development of new tools for industrial use.
El principal objetivo de esta Tesis es desarrollar y evaluar herramientas para mejorar el proceso de elaboración y la calidad de dos productos curados: el jamón curado y el Fenalår. Para ello, se han llevado a cabo diferentes estudios los cuales se presentan en esta Tesis en diferentes artículos científicos. El artículo I aborda los principales factores que afectan al desarrollo de la textura y a la modelización de la textura. El segundo artículo muestra los resultados de la microbiología predictiva utilizada para estudiar la seguridad alimentaria en relación con el proceso de elaboración y la reducción del contenido de sal, así como también la omisión de nitrificantes (artículo II). En el artículo III se investigó un método para evaluar de manera no destructiva el punto final del proceso en función de las medidas obtenidas en la superficie del jamón. En el artículo IV,
se presentan los resultados obtenidos de un primer intento para el desarrollo de un método para evaluar la pastosidad con el reómetro y evitar así los tediosos análisis sensoriales. Finalmente, el uso de un tratamiento de altas presiones como acción correctora para productos con texturas defectuosas se presenta en el artículo V.
Con la finalidad de estudiar de forma más detallada el desarrollo de la textura, se desarrolló un modelo matemático (artículo 1), que relaciona las condiciones de procesado y las características de la materia prima con la textura del producto. Este modelo no sólo permite evaluar el efecto de estos factores, sino que también podría permitir una optimización del proceso de elaboración a nivel industrial. Los resultados mostraron que el contenido de sal, el pH, las características de la materia prima y las condiciones de procesado (temperatura de secado y merma final) son factores importantes que afectan al desarrollo de la textura, tal y como se presenta en el artículo I, y a la vez comprometen la seguridad del producto. En el artículo II, la reducción del contenido de sal no sólo dio como resultado texturas más blandas, sino que también produjo un incremento de los riesgos microbiológicos, especialmente cuando se omitieron los nitrificantes, tal y como muestran los resultados obtenidos mediante los modelos de microbiología predictiva. Además, los defectos de textura en ambos
productos curados representan un importante desafío para la industria.
A pesar de los esfuerzos realizados para mejorar el proceso de elaboración, es posible que algunos productos sigan siendo defectuosos, evidenciando así la necesidad de nuevas herramientas y/o tecnologías con potencial para su aplicación a nivel industrial. En esta Tesis, se estudió una metodología para evaluar si el producto tenía o no la textura adecuada para su comercialización (artículo III), así como también un análisis para evaluar instrumentalmente el defecto de pastosidad en jamón curado loncheado (papel IV). Los resultados presentados en el artículo III muestran que el método ITAS permitió evaluar de manera no destructiva el punto final del proceso; esta metodología consiste en
simular la valoración táctil en la superficie del jamón realizada actualmente por los expertos. La máxima precisión de clasificación fue del 82,1%, obtenida al combinar las mediciones junto con el espesor de la grasa subcutánea. La implantación de esta tecnología a nivel industrial no sólo mejoraría la calidad del producto, sino que también supondría un ahorro económico, energético y de espacio, ya que permitiría un mejor ajuste del tiempo de secado necesario para cada jamón.
En el artículo IV se presentan los resultados obtenidos en un primer estudio para el desarrollo de un método para evaluar la pastosidad utilizando un reómetro. Los resultados obtenidos mostraron un aumento de la viscosidad de los extractos a medida que aumentaba la intensidad del defecto de pastosidad, mostrando así la posibilidad de detectar instrumentalmente este defecto utilizando el reómetro. Sin embargo, hay otros factores a parte de la viscosidad que pueden afectar/alterar los resultados y el reómetro sólo permite discriminar las muestras con una pastosidad intensa de aquellas que tienen un defecto medio o que no son pastosas.
También se han llevado a cabo acciones correctoras en lonchas de jamón curado utilizando tratamientos mediante altas presiones a diferentes temperaturas (artículo V).
Los resultados obtenidos muestran que, si bien las temperaturas de 7 ºC y 20 ºC son útiles para corregir el defecto en las lonchas con pastosidad media, se necesita una temperatura superior (35 ºC) para las de pastosidad intensa. Por lo tanto, conocer las características iniciales de textura del producto es clave para definir las condiciones óptimas para su procesado mediante altas presiones cuando se busca mejorar la textura sin deteriorar el color ni el aroma.
Las metodologías desarrolladas y evaluadas en esta Tesis pueden utilizarse para mejorar el proceso de elaboración y la calidad del jamón curado. Además, representan un primer paso en el desarrollo de nuevas herramientas para uso industrial.
Resumen (otro idioma): Dry-cured ham is considered a typical product of the Mediterranean area made of pig¿s hind leg which is dry-salted and has a long maturation period. However, there are other typical dry-cured products such as the dry-cured lamb ham, Fenalår, from Norway, which is dry-salted and smoked followed by a short maturation period. The texture of dry-cured products is an important quality criterion for the consumers. However, texture development and also texture defects of dry cured products from both pork and lamb are a complex issue since many factors are involved. For this reason, there is an increasing interest of the industry in finding solutions to reduce the incidence of products with soft and/or defective textures. The main objective of this PhD Thesis dissertation was to develop and evaluate tools to improve the manufacturing process and the quality of two examples of dry-cured products; dry-cured ham and Fenalår. For this reason, different studies were conducted and herein presented as different papers. First one addresses the main factors affecting texture development and texture prediction modelling (presented in paper I). The second paper presents the results of predictive microbiology used to study food safety in relation to manufacturing process with reduced salt and nitrites addition (in paper II). Next study investigated a method to non-destructively evaluate the end of process based on the measurements taken at the surface of the ham (in paper III). The results of an attempt to develop a method to evaluate pastiness with a rheometer to avoid the tedious sensory analysis are presented in paper IV. Finally, the use of high pressure treatments as a corrective action for products with defective textures is presented in paper V. In order to study texture development in more detail, mathematical models were developed (paper I), that relate processing conditions and raw material characteristics to the texture of the product. These models not only allow the effect of these factors to be evaluated but could also enable further optimisation of the process in the industry. The results showed that salt content, pH, raw material characteristics and processing conditions (drying temperature and final weight loss) are important factors affecting texture development, as shown in paper I, while affecting product safety. In paper II, reduced salt content not only resulted in softer textures but also in an increase of microbiological hazards especially when no nitrite was used as evaluated by predictive microbiology models. Furthermore, texture defects in both dry-cured products represent an important challenge for the industry. Despite the efforts to improve the manufacturing process, some products may still be defective and the need for new tools and/or technologies with potential for industrial application is emerging. In this Thesis, a methodology to evaluate whether the product had the appropriate texture to be sent to the market or not (paper III) and an analysis to instrumentally evaluate pastiness defect in sliced dry-cured ham (paper IV) were studied. Results presented in paper III show that ITAS method allowed to non-destructively assess processing end point; this methodology consist of simulating the tactile assessment of ham surface as currently made by the experts. The maximum classification accuracy was 82.1% obtained when combining measurements with subcutaneous fat thickness. The implementation of this technology in industry would not only improve the quality of the product but also economic, energy and space savings, as it would enable better adjustment of required drying time for each ham. Results of the study in paper IV represent a first attempt for the development of a method to evaluate pastiness using a rheometer to avoid the tedious sensory analysis. An increase in viscosity of water extracts with an increase in pastiness intensity, show the ability to instrumentally detect this defect using the rheometer. However, there are factors other than viscosity that can affect/alter the results and this method allows discriminating only samples with high pastiness intensity from those with medium or non-pastiness defect. Corrective actions for dry-cured ham slices using HPP treatments at different temperatures were also analysed (paper V). The obtained results show that while temperatures of 7 ºC and 20 ºC are useful to correct ham slices with medium pastiness, higher temperature (35 ºC) is needed in the case of high pastiness. Therefore, knowing textural properties of the product is key information to define optimal HP processing conditions when aiming to improve texture without deteriorating colour and aroma. The methodologies developed and evaluated in the present work can be used to improve the manufacturing process and quality of dry-cured ham. They represent a first step in development of new tools for industrial use.
Pal. clave: tecnología de los alimentos ; biotecnología de alimentos ; bioquimíca de alimentos ; propiedades de los alimentos
Titulación: Programa de Doctorado en Calidad, Seguridad y Tecnología de los Alimentos
Plan(es): Plan 486
Área de conocimiento: Ciencias
Nota: Presentado: 29 04 2021
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2021
Todos los derechos reservados
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Registro creado el 2023-10-16, última modificación el 2023-10-16
