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INGENIERÍA DE ALIMENTOS PLANTAS DE PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS INFORME No 4. ELABORACIÓN DE SALCHICHA Y CHORIZO Andrea Carolina Duarte, Laura Tapiero, Melissa Torres, Paula Benito. 1. INTRODUCCIÓN 2. ANÁLISIS DE RESULTADOS ●

Elaboración de salchichas

En esta práctica se realizó la elaboración de una pasta cárnica para la obtención de salchichas, para realizar este proceso se utilizó un equipo llamado cutter que es el encargado de trocear y homogenizar una mezcla preparada a base de carne y otros aditivos. Temperaturas superiores a 15ºC en el proceso de cutteado pueden producir la desnaturalización de las proteínas solubles y esto da como consecuencia la rotura de la emulsión. Para evitar el calentamiento en el proceso, se debe adicionar hielo o agua para mantener la temperatura.

Para la adición de los ingredientes y obtener una emulsión estable se debe tener en cuenta el orden de la adición de los ingredientes. Inicialmente se adiciona a la carne la sal y los ingredientes del curado, luego el proceso de emulsificación se realiza en el cutter agregando inicialmente el 34 % del agua (hielo), se adiciona también los fosfatos. Se debe controlar la temperatura de la emulsión ya que a medida que las proteínas se van solubilizando aumenta la viscosidad y disminuye la cantidad de agua, la cual se va adicionando poco a poco. Posterior a la extracción de la proteína se adiciona la grasa y luego los condimentos. El proceso en el cutter tiempo un tiempo máximo de 12 min. Finalmente se procede a embutir en tripa de celofán y se realiza el proceso de escaldado hasta obtener una temperatura de 72ºC interna. Por último se dejó secar y se refrigero a una temperatura 4ºC para su posterior consumo.

● Diagrama de flujo de elaboración de salchichas

● Balance de materia

Tabla 2. Rendimiento

Tabla 3. Pesos de la materia prima en cada proceso

Materia prima

Peso Materia recibida (Kg)

Peso Materia luego de acondicionamiento(Kg)

Peso después de molienda (Kg)

Carne fresca de res Carne fresca de cerdo Grasa dorsal Total

2,402 2,605 0,835 5,842

2,279 2,444 0,575 5,298

2,213 2,427 0,514 5,154

Tabla 4. Formulación: Materia prima Carne Fresca de res Carne Fresca de cerdo Grasa dorsal de cerdo GDC Almidón Agua (Hielo ) Total

Porcentaje 35% 38% 8%

Cantidad (kg) 2,213 2,403 0,506

4% 15% 100 %

0,253 0,948 6,323

Aditivos

Relación (g/Kg de base de cálculo) o (ml/Kg) 15 3 0,1 1 1 1 12 0,5 3,3

Cantidad (g)

Sal Fosfatos Ascorbatos Laurel molido Pimiento negra en polvo Ajo en polvo Sabor salchicha Humo liquido sal de cura

73,9791 18,969 0,6323 6,323 6,323 6,323 75,876 3,1615 20,8659

Tabla 5. datos del producto final y (Embutido ). Peso Producto final embutido Peso pérdidas embutido Peso promedio unidad producida Estimado de unidades producidas Longitud unidad promedio (cm)

6020,7

g

514,75 51

g g

118

Unidades

18

cm

Tabla 6. Temperatura y tiempos en el Escaldado

Lote 1

Promedio

Lote 2

Promedio

Tº Superficial (temperatura del agua) °C 55 66 75,6 65,53

Temperatura de punzón °C

Tiempo (min)

Masa (g)

17 58 72

0 7 16

2510 2510 2510

Tº Superficial (temperatura del agua)°C 65 70 80,9 71,96

Temperatura Punzón°C

Tiempo

Masa (g)

17 67 72

0 4 13,5

3510,7 3510,7 3510,7

Tabla 7. Medidas de la salchicha Lote 1 882 Aprox .Longitud (cm) 2 Diámetro (cm) 49 Aprox.Unidades 18 Longitud unidad (cm)

●

Lote 2 1242 2 69 18

Balance de energía

Se realizó el balance de energía de acuerdo con la siguiente ecuación: 𝑄 = 𝑄𝑄𝑄∆𝑄 Donde 𝑄 es la masa del alimento, 𝑄𝑄 es el calor específico del alimento y ∆𝑄 es la variación de la temperatura. Para hallar el valor de Cp (Calor específico) se tuvo en cuenta la ecuación de Choi y Okos (1986): 𝑄

𝑄𝑄 = ∑

𝑄𝑄𝑄 ∗ 𝑄𝑄

𝑄=1

Donde Xi es la fracción del componente y Cp es calor específico de cada componente, los cuales se hallaron de la siguiente manera:

Para hallar el Calor específico del alimento se realizó de acuerdo a la composición de la salchicha tipo viena: Cada 100 g de salchicha tipo Viena contiene: Tabla 8. Composición de la salchicha tipo viena Proteína Carbohidrato Grasa 11,3 6,6 24,7

Agua 54,7

Ceniza 2,7

Tabla 9. Composición de la salchicha tipo viena para cada 50 g Agua Proteína carbohidrato grasa ceniza 27,4 5,65 3,3 12,35 1,4 𝑄𝑄 = (4, 1762 × 0,274) + (2,0291 × 0,0565) + (1,5838 × 0,033) + (2,0106 × 0,1235) + (1,1257 × 1,0926) 𝑄𝑄 𝑄𝑄 = 1,57 ( ) 𝑄𝑄 º𝑄 Teniendo el valor de Cp y la variación de temperatura se calcula el calor transferido en el proceso: 𝑄 = 0,051 𝑄𝑄 × 1,57(

𝑄𝑄 ) × (72º𝑄 − 17º𝑄) = 4,4038 𝑄𝑄 𝑄𝑄 º𝑄

Este valor representa la cantidad de calor absorbido del alimento, es decir el calor que recibe el alimento para su calentamiento. En este caso el calor se transmite desde los alrededores hacia el sistema. Transferencia de calor Es el proceso mediante el cual se transmite energía de un medio o material a otro de menor temperatura. Existen tres mecanismos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. En este caso se observa transferencia de calor por convección que es cuando un fluido sea gas o líquido entra en contacto con un sólido, existe un intercambio de calor entre el sólido y el fluido

siempre que existe una diferencia de temperatura entre ambos. Es así como se observa en el escaldado de las salchichas en donde el agua es el fluido que va calentando a las salchichas gradualmente. La tasa de transferencia de calor está determinada por la ley de enfriamiento de Newton que está dada por la siguiente ecuación: 𝑄 = 𝑄𝑄(𝑄𝑄 − 𝑄∞ ) Donde 𝑄 es el coeficiente de transferencia de calor por convección el cual depende de las propiedades del fluido, 𝑄 es el área superficial, 𝑄𝑄 es la temperatura de la superficie del alimento y 𝑄∞ es la temperatura del agua. Teniendo en cuenta que la temperatura varía a medida que pasa el tiempo y con la posición, se puede decir que el sistema está en condiciones transitorias. Además se considera un sistema concentrado ya que se supone que la temperatura dentro del cuerpo es uniforme en cada instante y solo cambia con el tiempo. Datos: Q = 4,4038 kJ = 4403,8 J t = 16 min = 960 s q = 4403,8 J/ 960 s = 4,587 W (W = J/s)

Calor transferido Tiempo de calentamiento Tasa de transferencia de calor 𝑄 = 2×𝑄×𝑄×𝑄 𝑄=

𝑄 0,02 𝑄 = = 0,01 𝑄 2 2

𝑄 = 2 × 𝑄 × 0,01 𝑄 × 0,18 𝑄 = 0,0113 𝑄2

Coeficiente de transferencia de calor: 𝑄=

𝑄=

𝑄 𝑄𝑄 × (𝑄𝑄 − 𝑄∞ ) 4,587 𝑄 2

0,0113 𝑄 × (17𝑄 − 65𝑄)

= −8,456

𝑄 𝑄2 𝑄

Como resultado dio un valor negativo ya que 𝑄∞ > 𝑄𝑄 el calor se transfiere desde el fluido hacia la superficie. Número de biot

Es la relación de la resistencia a la conducción en el interior de un cuerpo con respecto a la resistencia conectiva externa en la superficie del cuerpo. 𝑄𝑄 =

𝑄𝑄𝑄 𝑄

Donde h es el coeficiente de transferencia de calor, Lc es la longitud característica y k es la conductividad térmica del material del cuerpo. -

Longitud característica de un cilindro

𝑄𝑄 = 𝑄 = 0,01 𝑄 -

Conductividad térmica

Según la ecuación de Sweat (1986): 𝑄 = 0,25𝑄𝑄 + 0,155𝑄𝑄 + 0,16𝑄𝑄 + 0,135𝑄𝑄 + 0,58𝑄𝑄 Donde X es la fracción másica y los subíndices c indican carbohidratos, p proteínas, f grasa, a cenizas y w agua. 𝑄 = (0,25 × 0,033) + (0,155 × 0,0565) + (0,16 × 0,1235) + (0,135 × 0,014) + (0,58 × 0,274) 𝑄 = 0,197

𝑄 𝑄𝑄

𝑄 × 0,01𝑄 𝑄2 𝑄 𝑄𝑄 = = 0,429 𝑄 0,197 𝑄 𝑄 Se obtuvo un número de Biot mayor a 0.1 lo que indica que en estos sistemas la temperatura del solido será función del tiempo y la posición. 8,456

Tabla 10. Análisis microbiológico

Microorganismo Staphylococcus aureus Aerobios mesofilos Coliformes totales Clostridium Salmonella Mohos y levaduras

Medio de cultivo

10^-1

10^-2

Manitol PCA Chromocult APA XLD YGC

0 4 0 Ausencia Ausencia 3

No se realizo 0 No se realizo No se realizo No se realizo 2

Imagen 1. Medio de cultivo PCA

Imagen 2 . Medio de cultivo XLD Y APA

Imagen 3. Medios de cultivo Chromocult y manitol

Imagen 4. Medio de cultivo YGC

Tabla 11.. Requisitos microbiológicos productos cárnicos procesados crudos madurados NTC 1325

Discutir sobre Resultados microbiológicos…. ●

Elaboración de chorizos

Para la elaboración de chorizos inicialmente se realizó el acondicionamiento de la carne, retirando partes extrañas, eliminando cartílagos, tendones y materia grasa superficial, por otro lado se retiró la piel de tocino. Una vez lista la materia prima se realiza la formulación como se observa en la tabla. Luego se cortó la carne en pequeños trozos para facilitar el proceso de moler la carne y la grasa con un disco de 6 mm. Posteriormente se adicionó la carne molida en una olla y el resto de los aditivos, primero se adicionan las sales que se utiliza para facilitar la extracción de las proteínas solubles que proveen la estabilidad de la emulsión, luego los fosfatos que mejoran la estabilidad de la emulsión, sigue el agua que ayuda a mejorar la características del embutido aumentando la jugosidad. Luego se adiciono la grasa que da suavidad y jugosidad al embutido, luego se adicionaron las especias y condimentos que son los que imparten diferentes sabores y el humo líquido cumple la función de inhibir el crecimiento de microorganismos, retarda la oxidación de las grasas e imparte aroma y sabores a la carne. Se mezcló la carne y todos los aditivos hasta obtener una masa homogénea. Posteriormente se alistaron las tripas que se lavaron con agua a 30ºC para retirar el exceso de sal. Se procedió a embutir a baja presión evitando la formación de aire, finalmente los chorizos se dejan secar al aire libre por 24 horas y por último se almacenan en refrigeración para su posterior consumo. ●

Diagrama de flujo de la elaboración del chorizo

●

Balance de materia de los chorizos.

Tabla 13. Rendimiento de los chorizos.

Imagen 5. Chorizo embutido Tabla 14. Peso de la materia prima en proceso. Materia prima Peso Materia Peso Materia luego de recibida (Kg) molienda(Kg) Carne fresca de res 2,825 2,801 Carne fresca de cerdo 6,215 6,215 Grasa dorsal 1,356 1,341 Total 10,396 10,357

Materia prima Carne Fresca de res Carne Fresca de cerdo Grasa dorsal de cerdo GDC Agua Total

Aditivos Sal Fosfatos Ascorbatos Perejil Pimiento negra en polvo Paprika Sabor chorizo paisa Humo liquido sal de cura Pimentón Cebolla larga

Tabla 15. Formulación. Porcentaje Cantidad (kg) 25% 2,825 55% 6,215 12% 1,356 8% 100 %

0,904 11,300

Relación (g/Kg de base de cálculo) o (ml/Kg) 16 3 1 1 1 1 10 0,5 0,2 13,27 25

Cantidad (g) 178,54 33,9 11,3 11,3 11,3 11,3 113 5,65 2,26 149,951 282,5

Tabla 16. peso del producto final y peso de pérdidas en el embutido. 11,42 kg

Peso Producto final ya embutido (NO SECO) Peso perdidas embutido

0,905 kg

Tabla 17. Análisis microbiológico.

Microorganismo Staphylococcus aureus Aerobios mesofilos Coliformes totales Clostridium Salmonella Mohos y levaduras

Medio de cultivo

10^-1

10^-2

Manitol PCA Chromocult APA XLD YGC

0 37 1 Ausencia Ausencia 4

No se realizo No se realizo No se realizo No se realizo 3

Imagen 6. Medio de cultivo Chromocult

Agar Chromocult: Se observa una colonia roja por lo tanto hay presencia de coliformes

Imagen 7. Manitol

Manitol: No hay presencia de Staphylococcus

Imagen 8. Medio de cultivo PCA PCA: dilución 10-2, presencia de mesófilos PCA: dilución 10-1, presencia de mesófilos

Imagen 9. Medio de cultivo PCA

XLD: No hay presencia de salmonella ya que no se encontraron colonias color verde

Imagen 10. Medio de cultivo XLD

APA: No se encontraron colonias características de Clostridium

Imagen 11. Medio de cultivo APA

YCG: Presencia de mohos

Imagen 12. Medio de cultivo YCG Imagen 13. Medio de cultivo YCG Tabla 18. Requisitos microbiologicos productos carnicos procesados crudos frescos NTC 1325

Discutir sobre Resultados microbiológicos…. Comparación sensorialmente con un producto del mercado ….

3. CONSULTA ●

¿Cuáles son los países que más producen, consumen, importan y exportan salchicha en el mundo?

Según los datos de la OEC los principales exportadores de embutidos son : Alemania ($673 millones), Estados Unidos (545 millones), Italia ($461 millones), España ($408 millones) y Polonia ($265 millones) (OEC,2017).

Italia produce desde carnes curadas hasta una gran variedad de salchichas; de acuerdo con reportes de Carni Sostenibili, el sector cárnico genera un valor económico en el orden de 30 billones de euros al año. El hecho de que contengan una mezcla de ingredientes de alta calidad, sales, hierbas y especias italianas hace que la demanda de estos productos esté incrementando dramáticamente en especial en los Estados Unidos y Asia (Nick, 2015). ●

¿Cuántas clases de

salchicha hay en Colombia y

en el mundo?

Salchicha tipo alemana: base de todas las salchichas, carne picada de cerdo, pero también se consigue con carne de res o ternera. Salchicha Frankfurt: Elaborada mediante cocción en agua caliente o en horno, hecha de pura carne de cerdo, su sabor especial se logra con el proceso de ahumado. Salchicha Viena o Wiener: variación de la salchicha Frankfurt carne de ternera y cerdo. Salchicha Debrecziner: se elabora con carne ahumada de cerdo y ternera, pimentón rojo y picante. Salchicha tipo Polaca: al igual que las salchichas tipo Alemana hay diferentes tipos de salchichas polacas elaboradas con cerdo, pavo o ternera. Salchicha Jumbo: Tipo Wieners larga. Salchicha Parrillera: elaboradas con carne de res, cerdo y grasa. Entre otras (Actualidad24.com, 2013)

●

Investigue, cuáles son las ventajas de la celofán en productos cárnicos?

El celofan tiene una alta impermeabilidad frente al agua y vapor de agua; esto mantiene su calidad organoléptica durante cortos periodos de almacenamiento refrigerado (Huanchi, 2013). ●

¿Cuál es la legislación y normativa vigente en Colombia y en el mundo, para este producto?

Colombia NTC 1325 ●

Describa cuál es la importancia de limpiar y

picar las carnes antes

de ser molidas?

Se debe realizar una reducción de tamaño, para que la carne se pueda moler de una mejor manera la grasa se encuentre dispersa y pase de la manera adecuada por el molino. ●

Investigue sobre la tripa de cerdo como empaque natural en la industria de alimentos, ¿Cuáles otras tripas naturales y artificiales se utilizan en la elaboración de chorizo?

Tripas deshidratadas y saladas (se tienen que remojar antes de su uso) Tripas hidratadas y conservadas en salmuera. Tripas pre-entubadas(ahorran tiempo, trabajo y mano de obra). Las tripas más comunes son las de porcino, bovino y ovino. Todas estas especies tienen una estructura intestinal similar. Para la obtención de tripas de una buena calidad tecnológica y aptas para el

consumo humano, éstas se someten a un meticuloso proceso y preparación que comienza inmediatamente después del sacrificio animal ● Raspado: se realiza un prensado de la tripa natural en presencia de agua clorada. Generalmente la máquina de raspado dispone de un eliminador de grasas. Como subproducto de esta operación se obtienen la grasa(almacenada en pequeños contenedores) y la mucosa (almacenada en depósitos de grandes dimensiones). Estos subproductos son comercializados directamente sin tratar. ● Recepción: la tripa llega en contenedores, puede llegar salada o refrigerada en función al proceso posterior al que se someterá. ● Almacenamiento: Se almacenan en contenedores en zonas especialmente habilitadas, y si se requiere, cámaras frigoríficas. Ventajas: ➢ Excelente permeabilidad del embutido durante las primeras etapas de producción. ➢ Protección frente a mohos y bacterias durante el secado. ➢ Calidad osmótica de las tripas naturales permite cocinar de forma excelente y el correcto secado (curado) de los embutidos, gracias a su porosidad. ➢ Ahumado: permite correcta penetración del humo ➢ Pierden menos peso, gracias a las características de grosor y la composición del tejido natural. Frenan la transpiración y por tanto su pérdida constante de humedad y peso. Para el consumidor ➢ Todas las tripas naturales son comestibles ➢ Da mejor sabor y apariencia al producto final ➢ Mejora y complementa los jugos naturales, calidad de la carne y especias. Para el chorizo se utiliza la tripa fina de cerdo (Moya, 2013). Tripas artificiales Utilización de tripas de colágeno. Estas son suministradas en cajas de sticks plisados, cada stick tiene una longitud variable, normalmente inferior a medio metro y puede contener hasta 50m de tripa. Pueden tener diámetros variados, el rango de los calibres va desde 13mm hasta 34mm. los calibres más grandes para la elaboración de productos tipo salami pueden llegar hasta los 140mm de diámetro. Pueden ser producidas en una gran variedad de colores y acabados que satisfacen las necesidades y expectativas de los fabricantes de embutidos. Ventajas de las tripas de colágeno ❖ Trazabilidad/seguridad : materiales seguros, métodos de extracción la liberan de cualquier riesgo sanitario y la hacen apta para el consumo humano ❖ Productividad superior ❖ Fácil de usar ❖ Menores costos de producción: no necesitan almacenarse en un entorno refrigerado (CCTA, 2007).

4. CONCLUSIONES

❖ En la elaboración de la salchicha es de gran importancia el orden de adición de los ingredientes a la hora de realizar la emulsión en el cutter, ya que esto influye en gran medida en la textura. ❖ 5. RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA ● ●

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OEC,(2017),Embutidos, obtenido de https://atlas.media.mit.edu/es/profile/hs92/1601/ Nick, (2015), Sausage Industry: Italy is One of the Largest Sausage Suppliers in the World, obtenido de https://www.bizvibe.com/blog/sausage-industry-italy-largestsuppliers/https://www.bizvibe.com/blog/sausage-industry-italy-largest-suppliers/ Actualidad24.com, (2013), Clases y tipos de salchichas y chorizos, https://www.actualidad24.com/2012/08/diferencias-variedad-tipos-clases-salchichas-chorizos.html Huanchi, R., (2013), Determinación de la permeabilidad de los empaques plásticos, obtenido http://repositorio.unapiquitos.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/2449/Determinaci%C3%B3n %20de%20la%20permeabilidad%20en%20empaques%20pl%C3%A1sticos.pdf?sequence= 1 Moya, J., (2013), La carne, Fedecarne, obtenido de, http://www.fedecarne.es/ficheros/pdf/REVISTA762AGOSTOSEPTIEMBRE.pdf CCTA, (2007), Tripas de colageno, obtenido de, http://collagencasings.org/Upload/Documents/CCTAwebsitetranslationSPANISH_1.pdf

https://www.um.es/lafem/Nutricion/DiscoLibro/03Alimentos/Complementario/TablaComposicionalimentosIndustrializados.pdf https://topculinario.com/dc-437,salchicha-frankfurt.html https://www.composicionnutricional.com/alimentos/SALCHICHAS-TIPO-FRANKFURT-1