https://doi.org/10.52973/rcfcv-e33270
Recibido: 26/05/2023 Aceptado: 05/07/2023 Publicado: 14/07/2023
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Revista Científica, FCV-LUZ / Vol. XXXIII, rcfcv-e33270, 1 - 10
RESUMEN
El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del empleo
de nuez pecana, bra de trigo y carne bovina obtenida de toretes
engordados bajo un sistema silvopastoril intensivo (SSPi), sobre
las propiedades fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales
de hamburguesas. Mediante un diseño de mezclas se obtuvo la
mejor formulación de la hamburguesa empleando como variables
independientes los porcentajes de carne de toretes engordados bajo
un sistema tradicional (ST), nuez pecana, bra de trigo, aditivos y
mezcla de vegetales, considerando como variables de respuesta el
color, sabor, olor, textura y contenido de grasa. La mejor formulación
obtenida del diseño fue replicada empleando carne de vacuno SSPi
y se elaboró además una tercera formulación control con carne ST y
sustituyendo la nuez y la bra por grasa bovina. A las formulaciones
resultantes se les realizó controles físico–químicos, perl de ácidos
grasos, análisis microbiológicos y evaluación sensorial mediante
análisis cuantitativo descriptivo. La mejor formulación sugerida por
el diseño estuvo compuesta por 65,7 % de carne ST: 11,1 % de nuez
pecana; 1,1 % de bra de trigo; 6,1 % de aditivos y 16 % de mezcla de
vegetales. Las formulaciones elaboradas con adición de nuez y bras
(HST y HSSPi) resultaron signicativamente superiores desde el punto
de vista físico–químico y sensorial a la hamburguesa control (HC), con
menores porcentajes de grasa, mejores propiedades de cocción y
mayores contenidos en ácidos grasos poliinsaturados, así como una
mejor aceptación sensorial, destacándose signicativamente en estos
parámetros la formulación elaborada con carne SSPi. Desde el punto
de vista microbiológico no se encontraron diferencias signicativas
y todos los productos resultaron microbiológicamente aceptables
cumpliendo con los parámetros establecidos en las normas.
Palabras clave: Hamburguesa; nuez pecana; bra de trigo; diseño
experimental
ABSTRACT
The objective of this research was to evaluate the effect of using of
pecan nuts, wheat ber, and beef obtained from bulls fattened under
an intensive silvopastoral system (ISPS) on the physicochemical,
microbiological, and sensory properties of hamburgers. Using
a mixture design, the best hamburger formulation was obtained
by using as independent variables the percentages of beef from
bulls fattened under a traditional system (TS), pecan nuts, wheat
ber, additives, and vegetable mix, considering color, taste, odor,
texture, and fat content as response variables. The best formulation
obtained from the design was replicated using beef from the ISPS
and a third control formulation was also prepared using TS beef
and replacing the pecan nuts and ber with beef fat. The resulting
formulations underwent physicochemical controls, fatty acid
proling, microbiological analysis, and sensory evaluation through
quantitative descriptive analysis. The best formulation suggested by
the design was composed of 65.7% TS beef, 11.1% pecan nuts, 1.1%
wheat ber, 6.1% additives, and 16% vegetable mix. Formulations
made with the addition of nuts and bers (HST and HSSPi) were
signicantly superior from a physicochemical and sensory standpoint
compared to the control hamburger (HC), with lower fat percentages,
better cooking properties, higher contents of polyunsaturated fatty
acids, and better sensory acceptance, with the ISPS beef–based
formulation signicantly standing out in these parameters. From a
microbiological standpoint, no signicant differences were found,
and all products were microbiologically acceptable, meeting the
parameters established in the standards.
Key words: Hamburger; pecan nuts; wheat ber; experimental
design
Desarrollo de hamburguesas con la adición de nuez criolla pecana
(Carya illinoinensis) y bra de trigo (Triticum aestivum), empleando carne de
toretes alimentados con dos sistemas de engorde
Development of burgers with the addition of native pecan nut (Carya illinoinensis) and wheat ber
(Triticum aestivum), using meat from bulls fed with two fattening systems
Santa Dalia Terrazas–Pérez
1
* , Héctor Manuel Zumbado–Fernández
1
, Manuel Genovevo Roca–Argüelles
2
1
Universidad de La Habana, Instituto de Farmacia y Alimentos. Cuba.
2
Instituto de Investigaciones para la Industria Alimenticia. La Habana. Cuba.
*Autor correspondencia: terrazassanty@gmail.com
Hamburguesas con la adición de nuez criolla pecana y fibra de trigo / Terrazas-Pérez y col. ______________________________________
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INTRODUCCIÓN
En la actualidad, existe una preocupación cada vez más evidente, por
los consumidores e investigadores, debido al aumento de la obesidad
y la aparición de enfermedades crónicas, como consecuencia de una
alimentación y estilos de vida inadecuados [1]. En este sentido,
la industria de los alimentos está experimentando importantes
transformaciones como consecuencia de continuas innovaciones
tecnológicas y cambios en las demandas de los consumidores,
impulsados por los avances en los conocimientos en torno a la relación
dieta–salud [2].
La carne y productos cárnicos son elementos esenciales de la dieta
que concentran y proporcionan gran número de nutrientes (proteína,
grasa, vitaminas, minerales). Si bien aportan numerosos compuestos
con efectos selectivos beneciosos sobre ciertas funciones del
organismo, como cualquier alimento, también contienen diversas
sustancias que, en determinadas circunstancias y en proporciones
inadecuadas, pueden afectar negativamente la salud humana [3].
Algunos de estos constituyentes se encuentran ya presentes en
los animales de abasto, mientras que otros son añadidos durante la
elaboración del producto, o son formados a lo largo de su procesado,
conservación o consumo [4].
Así, desde el punto de vista nutricional, un consumo excesivo de
productos cárnicos no es recomendable debido fundamentalmente al
elevado contenido de grasa, en la que predominan los ácidos grasos
saturados y el colesterol [5, 6].
En este sentido, la reformulación de los productos cárnicos
tradicionales se puede llevar a cabo mediante la modicación de la
composición de ácidos grasos y/o añadiendo una serie de ingredientes
funcionales tales como fibra, proteínas vegetales, vitaminas,
minerales y toquímicos, con el propósito de desarrollar derivados
cárnicos con propiedades y características físicas, sensoriales,
nutricionales y funcionales mejoradas [1, 2, 4, 5].
La nuez criolla, también conocida como nuez pecana, es el miembro
económicamente más importante del género Carya y es el cultivo
más valioso de nuez nativo de América del Norte. El género Carya es
miembro de la familia de las nueces, Juglandaceae, y comprende 20
especies. Más del 98 % de la producción mundial anual de pecanas se
produce en el sur de los Estados Unidos y en el norte de México [7].
Las nueces pecanas son conocidas por tener un alto contenido
fenólico y capacidad antioxidante [8], así como una buena
composición lipídica en ácidos grasos mono y poliinsaturados [9],
sin embargo, en la literatura revisada existen muy pocos reportes
sobre el empleo integral de la nuez pecana (Carya illinoinensis) en
productos cárnicos, por lo que resultaría novedoso el desarrollo de
un producto en el que se adicione este fruto seco conjuntamente con
bras de trigo (Triticum aestivum), las cuales mejoran las propiedades
ligantes, la textura y el color de los derivados cárnicos en los que se
adicionan [10], además de retener los sabores propios de la carne.
Otra alternativa interesante es el empleo de carne obtenida de
toretes alimentados bajo sistemas silvopastoriles intensivos (SSPi),
los cuales consisten en incorporar árboles y/o arbustos forrajeros
en tierras ocupadas con pastos para la crianza de bovinos (Bos
taurus). Esta actividad representa una alternativa de producción
y conservación, contribuye a intensicar la ganadería y a liberar
tierras que pueden dedicarse a la conservación de bosques. En estos
sistemas, el ganado se alimenta en libre pastoreo y puede consumir
forrajes de alta calidad que producen arbustos forrajeros, lo que
permite el sostenimiento de altas cargas animales por hectárea de
supercie [11], favoreciendo la producción de carne en condiciones
naturales, libre del uso de productos veterinarios y agroquímicos.
En adición a estas ventajas, varias investigaciones reportan que los
bovinos engordados bajo este sistema, con forrajes verdes, acumulan
en el músculo menor cantidad de grasa y mayor contenido de ácidos
grasos poliinsaturados [12, 13].
Actualmente, uno de los productos cárnicos con un alto consumo
es la hamburguesa, que es un alimento procesado a base de carne
picada acompañada de aditivos a elección; presentada con un ligero
pan en forma de sándwich y cocinada a la plancha o bien a la parrilla
[14]. La carne para hamburguesa es clasicada como un producto
picado (no embutido) y según los métodos de procesado se considera
un producto cárnico fresco [15].
A partir de los elementos analizados, se plantea la presente
investigación con el objetivo de evaluar el efecto de la adición de
nuez criolla pecana, bra de trigo y carne bovina obtenida de toretes
engordados bajo un SSPi sobre las propiedades sicoquímicas,
microbiológicas y sensoriales de hamburguesas.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó en el laboratorio de Nutrición Animal,
en la Facultad de Zootecnia de la Universidad Autónoma de
Chihuahua. México.
Materias primas empleadas
Se empleó materia prima cárnica deshuesada obtenida de
toretes engordados en un sistema tradicional (ST), basado en una
concentración de cereales, y en un sistema silvopastoril intensivo
(SSPi), el cual utiliza como fuente de alimentación forraje a libre
acceso, con una base proteica de Leucaena leucocephala y una
energética con pasto tanzania (Panicum maximum) y estrella africana
(Cynodon plectostachyus). Las muestras se obtuvieron de los músculos
Longissimus dorsi, entre la 12va y 13va costilla (Ld), a partir de la canal
de clasicación integral Suprema, con marmoleo moderado, de
acuerdo a la norma ocial mexicana NOM–004–SAGARPA [16].
Se utilizó nuez criolla pecana recolectada en el municipio Ignacio
Allende del estado de Chihuahua, México. Se empleó además bra de
trigo (Vitacel® WF–200, 97 % de bra, 250 µm), mezcla de vegetales
[brócoli (Brassica oleraceavar), coliflor (Brassica oleracea var.
botrytis), zanahoria (Daucus carota), pimiento rojo (Capsicum annuum)
y elote (Zea mays)], de la rma comercial “La Huerta” y especias (sal,
romero (Rosmarinus ocinalis L.) y sabor natural grill beef).
Diseño experimental
Se aplicó un diseño de mezclas D–Óptimo, con el empleo del
programa Design–expert, versión 8.0. Se denieron como variables
independientes: (A) carne de vacunos alimentados bajo el sistema
tradicional de engorde (ST), (B) nuez criolla pecana, (C) bra de trigo,
(D) aditivos y (E) vegetales, estableciendo las restricciones que se
muestran en la TABLA I y obteniendo 25 experimentos propuestos
por el programa (TABLA II).
Las variables de respuesta consideradas para la evaluación de las
formulaciones fueron: color, olor, sabor, textura y porcentaje de grasa.
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partícula de 500 µm; las bras se hidrataron en una relación 1:8 y la
mezcla de vegetales fue molida en una procesadora marca Hamilton
Beach®, EUA, con cuchillas de acero inoxidable hasta alcanzar un
tamaño tipo grueso de 800–1.200 µm. Las materias primas fueron
adicionadas, en una mezcladora eléctrica de 3,2 cuartos de galón y
6 velocidades marca Kitchen in the box, modelo HMT72M450, EUA,
en el siguiente orden: carne molida, a una temperatura –3 °C ± 1 °C,
nuez criolla pecana (1 °C ± 1 °C), bras hidratadas (1 °C ± 1 °C) y mezcla
de vegetales (–2 °C ± 1 °C) dando un ciclo de mezclado de un minuto.
Finalmente, se adicionaron los aditivos (saborizantes, color vegetal
y eritorbato de sodio) terminando con un ciclo de mezclado de un
minuto. La mezcla obtenida a –2 °C ± 1 °C, se moldeó en una placa
con un diámetro de 11,5 × 11,5 cm, obteniendo un producto con un
gramaje de 90 y un grosor de 15 mm, el cual se empacó en atmósfera
modicada con una mezcla de gases de O
2
(2,1 %), CO
2
(19,2 %) y con
una concentración de gases inertes de 78,7 %.
La evaluación de los atributos sensoriales (color, olor, sabor y
textura) de cada una de las formulaciones propuestas por el diseño,
se realizó por un panel de 16 jueces adiestrados en una sala de cata,
mediante una escala hedónica de nueve categorías, desde 1 (me
disgusta extremadamente) hasta 9 (me gusta extremadamente) [17],
mientras el contenido de grasa se determinó por NIR (Near Infrared
Refractance) empleando un equipo Foss Scan
TM
2, Dinamarca, con
un rango espectral entre 850–1.050 nm.
Una vez seleccionada la mejor formulación del diseño, ésta fue
replicada empleando carne de vacuno SSPi. Se elaboró además una
tercera formulación control sustituyendo la nuez y la bra por grasa
bovina. Las tres formulaciones se evaluaron por triplicado mediante
los siguientes análisis:
Análisis proximal
Se determinó el contenido de humedad, proteínas y grasas por
análisis NIR, el contenido de cenizas según NC ISO 936 [18] y la
bra dietética insoluble, siguiendo la metodología descrita por la
Association of Ocial Analytical Chemists (AOAC) y [19].
Análisis físico–químicos
Se determinó el pH con un potenciómetro de punción marca
Hanna, MD–HI98130, EUA, previamente calibrado a pH 4.0 y 7.0. Para
la capacidad de retención de agua (CRA) se utilizó la metodología
propuesta por Tsai & Ockerman [20], mientras que el color se analizó
con un espectrofotómetro MINOLTA, modelo CM 2002, Japón,
midiendo L* (luminosidad), a* (tendencia a rojo) y b* (tendencia a
amarillo), realizando la medición bajo el sistema de referencia CIE
(Commission Internationale deI´Eclairage).
Propiedades de cocinado
El análisis se realizó en una plancha de teón sobre una cocina
eléctrica (Torrey®, modelo # 60176532, México), hasta alcanzar una
temperatura interna nal de 71 °C, correspondiente al término de
cocción “Bien cocida” [21]. Se determinó el rendimiento de cocción,
la retención de humedad y la fuerza de corte Warner–Bratzler, según
la metodología descrita por González–Rios y col.[22], mientras que
la reducción del diámetro se realizó por medición directa en cm. Los
resultados de la fuerza de corte se expresaron en kilogramo-fuerza
(kgF) y el resto de los análisis en términos de porcentaje.
TABLA I
Restricciones de los componentes para el diseño de mezclas
Ingredientes Límite inferior Límite superior
A: Carne (%) 45 94
B: Nuez pecana (%) 0 16
C: Fibra de trigo (%) 0 2
D: Aditivos (%) 1,46 15
E: Mezcla de vegetales (%) 0 16
TABLA II
Diseño de mezclas para la formulación de la hamburguesa
Formula Corrida
Carne ST
(%)
Nuez Criolla
Pecana (%)
Fibra de
trigo (%)
Aditivos
(%)
Vegetales
(%)
12 1 79,451 8,176 1,673 1,460 9,240
25 2 80,450 16,090 2,000 1,460 0,000
2 3 53,247 15,229 0,614 14,910 16,000
22 4 69,000 16,090 0,000 14,910 0,000
20 5 82,449 0,000 0,573 14,910 2,068
7 6 68,591 13,948 0,000 1,460 16,000
10 7 71,930 5,357 0,000 10,749 11,964
16 8 68,627 16,090 0,804 6,936 7,544
13 9 79,451 8,176 1,673 1,460 9,240
18 10 72,841 7,293 2,000 14,910 2,956
8 11 63,877 3,213 2,000 14,910 16,000
1 12 63,234 9,742 0,000 11,024 16,000
23 13 80,589 9,506 1,020 8,886 0,000
6 14 73,450 6,614 2,000 1,935 16,000
5 15 79,349 0,000 1,049 3,602 16,000
17 16 64,928 14,217 2,000 14,910 3,945
15 17 68,627 16,090 0,804 6,936 7,544
11 18 60,962 15,319 1,240 12,030 10,449
4 19 59,084 15,947 2,000 6,969 16,000
21 20 89,341 0,000 2,000 6,780 1,879
24 21 80,589 9,506 1,020 8,886 0,000
19 22 93,830 2,266 0,000 1,460 2,444
9 23 71,930 5,357 0,000 10,749 11,964
14 24 74,958 0,000 2,000 14,910 8,132
3 25 53,247 15,229 0,614 14,910 16,000
Tecnología de elaboración
La materia prima fue almacenada en un congelador vertical
marca Torrey, modelo CVSA–4UI, México. Para la elaboración de las
formulaciones, se molió la materia prima cárnica en un molino marca
Torrey modelo M–12 FS, México, con un cedazo 1/8" (CI12–1/8"–29);
las almendras de la nuez se trituraron en un molino eléctrico de
alta velocidad 36000 tipo acero inoxidable modelo Electric Kitchen
Grinder 500G, China, y fueron tamizadas hasta obtener un tamaño de
Hamburguesas con la adición de nuez criolla pecana y fibra de trigo / Terrazas-Pérez y col. ______________________________________
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Perl de ácidos grasos
Los lípidos de la muestra se extrajeron y convirtieron en ésteres
metílicos siguiendo la metodología descrita por Castillo y col. [23]. La
determinación de los esteres metílicos de ácidos grasos se realizó por
medio de cromatografía de gases con un equipo Perkin Elmer Precisely
Clarus 400, EUA, con un detector de ama ionizable, empleando una
columna analítica de sílica fundida SP
TM
2380 de 30m de longitud, 0,25
mm de diámetro interno y 0,2 µm de grosor de película y un estándar
Supelco™ 37 FAME mix. La temperatura inicial del horno Supelco™ fue
congurada a 140 °C, aumentándose 4° C cada 8 min hasta llegar a
240 °C, con un tiempo de espera por 30 min; la temperatura del puerto
de inyección fue de 220 °C a 12 psi de presión y la temperatura del
detector fue 220 °C. Se inyectó 1 µL de muestra de los ésteres de los
ácidos grasos en un puerto splitess–split, con un tiempo de corrida de
36 min por cada inyección, utilizando Helio (He) como gas portador con
un caudal de 1 mL·min
-1
. La identicación de los ácidos grasos obtenidos
en la muestra se realizó de acuerdo a los tiempos de retención y al
patrón de elución Supelco™ 37 FAME mix, mientras que para la
cuanticación se empleó el método de normalización de áreas [23].
Análisis microbiológico
Se prepararon las muestras conforme a lo establecido en la norma
NC ISO 6887–1[24], y se realizaron las determinaciones de aerobios
mesólos, coliformes totales, mohos y levaduras, Staphylococcus
aureus, Salmonella ssp.y Escherichia coli O157:H7, de acuerdo a la
Norma Ocial Mexicana NOM–210–SSA1[25].
Análisis cuantitativo descriptivo
Se realizó con un panel de 16 jueces adiestrados en una sala de
cata, evaluando la intensidad de 13 descriptores (apariencia general,
tamaño de hamburguesa, color marrón, olor a carne bovino, olor a
grasa bovina, sabor a carne bovino, sabor a grasa bovina, sabor a
nuez, sabor a especias, sabor salado, terneza, jugosidad y textura
brosa) mediante una escala no estructurada de 10 puntos, acotada
en los extremos, desde 0 (ausencia del atributo) hasta 10 (marcada
intensidad del atributo) [17, 26, 27].
Análisis estadístico
Los resultados del análisis proximal y físico–químico de las
formulaciones evaluadas se procesaron mediante análisis de varianza
de clasicación simple. En los casos en que se encontraron diferencias
signicativas se aplicó el test de rangos múltiples de Duncan. Para
el análisis de los resultados del análisis cuantitativo descriptivo se
aplicó la prueba no paramétrica de Kruskal Wallis.
Los análisis se realizaron utilizando el paquete SPSS versión
15.0 (Statistical Package for the Social Sciences), con un nivel de
signicación del 95 % (P<0,05).
Las variables de respuesta del diseño (color, olor, sabor, textura
y porcentaje de grasa), fueron evaluadas con los modelos lineal,
cuadrático y cúbico especial. Para seleccionar el modelo de mejor
ajuste se utilizó el coeciente de determinación (R
2
).
La significación estadística de los factores estudiados en el
diseño de mezcla (carne ST, nuez criolla pecana, bras, aditivos y
vegetales), se determinó mediante análisis de varianza con un nivel
de signicación del 95 % (α= 0,05).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diseño de mezclas para el desarrollo de la hamburguesa
Las variables de respuesta resultaron signicativas en todos los
casos ajustándose a modelos lineales o cuadráticos, tal y como se
muestra en la TABLA III.
Con respecto al color, el efecto más importante lo tuvo la nuez
pecana (B) con un coeciente de 0,264 lo que sugiere incrementar su
porcentaje si se desea mejorar la aceptación del producto en relación
con este atributo. Sin embargo, el bajo valor de R
2
, obliga a evaluar
con cautela estos resultados y centrarse en el resto de las variables.
Al analizar las ecuaciones correspondientes a los atributos olor,
sabor y textura, el contenido de bra (C) resultó ser la variable de mayor
inuencia negativa (-88,015C; -99,339C y -139,82C, respectivamente)
lo que sugiere minimizar el contenido de este componente en aras de
maximizar la aceptación de estos atributos. Finalmente, el contenido
de grasa se ajustó a un modelo lineal evidenciando el coeciente de
determinación más elevado (0,9879). Para la grasa es lógico pensar
que se deben reducir los contenidos de carne (+0,197A) y nuez (+
0,611B) pues son los que aportan este componente y aumentar el
contenido de bra (–0,104 C).
La optimización numérica del diseño de mezcla se realizó empleando
las restricciones que se muestran en la TABLA IV y arrojó cuatro
formulaciones, las cuales se representan en la TABLA V
De las formulaciones propuestas por el programa se seleccionó
la formulación 2, por tener el menor contenido de carne y un mayor
porcentaje de nuez y bras, mientras que su conveniencia estadística
es muy similar a la formulación 1.
TABLA III
Signicación del análisis de varianza para las variables
de respuesta analizadas en las 25 formulaciones
iniciales propuestas por el diseño de mezclas
Atributos
Modelo
(valor P)
R
2
Ecuación del modelo considerando
las variables signicativas
Color
Lineal
(P= 0,0087)
0,4777
Color = 0,055A + 0,264B - 0,123C -
9,64x10
-3
D + 1,88x10
-3
E
Olor
Cuadrático
(P= 0,0223)
0,8372
Olor = 0,038A - 2,504B - 88,015C - 0,69D +
1,277E + 0,032AB + 0,039BD
Sabor
Cuadrático
(P= 0,0156)
0,8507
Sabor = 0,033A - 2,899B - 99,339C - 0,79D +
0,196E + 0,039AB + 1,014AC + 1,027BC +
0,036BD + 0,032BE + 1,094CD + 1,031CE
Textura
Cuadrático
(P= 0,0317)
0,8223
Textura = 0,041A - 1,342B - 139,82C +
1,01D - 1,02E + 0,019AB + 1,435AC +
1,413BC + 0,027BE + 1,426CD + 1,466CE
Grasa (%)
Lineal
(P< 0,0001)
0,9879
Grasa = 0,197A + 0,611B - 0,104C +
0,039D + 0,016E
Los atributos Color, Olor, Sabor y Textura fueron evaluados sensorialmente por
un panel de 16 jueces adiestrados. El porcentaje de Grasa se evaluó por NIR. A:
Carne ST, B: Nuez pecana, C: Fibra de trigo, D: Aditivos, E: Mezcla de vegetales
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El porcentaje de proteínas resultó signicativamente mayor en la
HSSPi, lo cual puede atribuirse al hecho de que los animales criados
en libre pastoreo presentan una carne con un mayor contenido en
proteína, debido a que el músculo Longissimus dorsi ha estado más
ejercitado gracias a la libertad de movimiento que han tenido estos
animales [28]. Por otra parte, las diferencias estadísticas encontradas
TABLA IV
Criterios para la optimización del diseño de mezcla
Meta Límite Inferior Límite superior
A: Carne ST (%) En rango 51 93,83
B: Nuez pecana (%) En rango 0 16,09
C: Fibra de trigo (%) En rango 0 2
D: Aditivos (%) En rango 1,46 14,91
E: Mezcla de Vegetales (%) En rango 0 16
Color Máximo 3 9
Olor Máximo 3 9
Sabor Máximo 5 9
Textura Máximo 5 9
Grasa (%) En rango 19 24
Los atributos Color, Olor, Sabor y Textura son variables de respuesta, que se
evalúan sensorialmente por un panel de 16 jueces adiestrados. El porcentaje
de Grasa se evalúa por NIR.
TABLA V
Formulaciones optimizadas propuestas
Formulación
1
Formulación
2
Formulación
3
Formulación
4
Ingredientes (%)
A: Carne ST 70,769 65,743 66,721 73,531
B: Nuez pecana 10,680 11,061 10,148 8,464
C: Fibra de trigo 1,091 1,106 0,734 1,052
D: Aditivos 1,460 6,090 6,397 8,536
E: Vegetales 16,000 16,000 16,000 8,417
Respuestas
Color 6,60383 6,38049 6,23644 6,09394
Olor 8,44607 8,56536 8,45656 7,77648
Sabor 8,47353 9,07042 8,93444 9,0957
Textura 7,3797 7,04286 6,70594 7,85705
Grasa (%) 20,664 20,0867 19,7724 20,0191
Conveniencia
estadística
0,806 0,791 0,780 0,742
Los atributos Color, Olor, Sabor y Textura son variables de respuesta, que se
evalúan sensorialmente por un panel de 16 jueces adiestrados. El porcentaje
de Grasa se evalúa por NIR.
Con estos resultados se elaboraron tres formulaciones para evaluar
el efecto de la adición de nuez pecana y bras y de la sustitución de
la carne ST por carne SSPi (TABLA VI).
Evaluación de las formulaciones
Análisis físico–químicos
El efecto de la adición de nuez pecana y del tipo de carne sobre los
parámetros físico–químicos y las propiedades de cocción de las dos
formulaciones evaluadas se muestran en la TABLA VII.
TABLA VI
Formulaciones a evaluar
Ingredientes (%) HC HST HSSPi
Carne ST 65,7 65,7 0.00
Carne SSPi – – 65,7
Grasa bovina 12,2 – –
Nuez pecana – 11,1 11,1
Fibra de trigo – 1,1 1,1
Aditivos 6,1 6,1 6,1
Vegetales 16 16 16
HC: Hamburguesa control, elaborada con carne de toretes alimentados con el
sistema tradicional; HST; Hamburguesa elaborada con carne de toretes alimentados
con el sistema tradicional y nuez pecana; HSSPi: Hamburguesa elaborada con carne
de toretes alimentados con el sistema silvopastoril intensivo y nuez pecana; Carne
ST: Carne obtenida de toretes alimentados con el sistema tradicional, Carne SSPi:
Carne obtenida de toretes alimentados con el sistema silvopastoril intensivo
TABLA VII
Características sicoquímicas y propiedades de cocción
de las formulaciones de hamburguesas evaluadas
Parámetros HC HST HSSPi
Análisis proximal
Humedad (%) 60.57 ± 0,64 60,56 ± 1,28 60,65 ± 1,30
Proteína (%) 16,34 ± 0,61
c
18,96 ± 0,17
b
20,13 ± 0,68
a
Grasa (%) 23,39 ± 0,25
a
20,85 ± 0,39
b
18,32 ± 0,77
c
Cenizas (%) 1,51 ± 0,34 1,66 ± 0,18 1,90 ± 0,23
Fibra dietética insoluble (%) 0,38 ± 0,01
b
2,67 ± 0,04
a
2,65 ± 0,08
a
Análisis físico–químico
pH 5.97± 0,05 5,87 ± 0,58 5,70 ± 0,05
CRA (%) 54,33 ± 1,06
c
58,33 ± 2,02
b
62,07 ± 1,15
a
Color
L* 53,44 ± 0,73
a
48,42 ± 0,65
a
45,91 ± 0,38
b
a* 11,64 ± 0,28
a
8,56 ± 0,19
b
8,24 ± 0,56
b
b* 15.72 ± 0,08
b
15,33 ± 0,70
b
16,25 ± 0,89
a
Propiedades de cocinado
Rendimiento de cocción (%) 65 ± 0,07
b
73 ± 2,10
b
81 ± 1,89
a
Retención de humedad (%) 39 ± 2,09
b
40 ± 2,17
b
49 ± 1,17
a
Reducción del diámetro (%) 13,8 ± 1,58
a
11,3 ± 1,14
b
9,1 ± 1,12
c
Fuerza de corte (kgF) 1,78 ± 0,02
a
1,04 ± 0,04
b
1,03 ± 0,03
b
HC: Hamburguesa control, elaborada con carne de toretes alimentados con el
sistema tradicional; HST; Hamburguesa elaborada con carne de toretes alimentados
con el sistema tradicional y nuez pecana; HSSPi: Hamburguesa elaborada con carne
de toretes alimentados con el sistema silvopastoril intensivo y nuez pecana. Letras
diferentes en la misma la denotan diferencias signicativas (P<0,05)
Hamburguesas con la adición de nuez criolla pecana y fibra de trigo / Terrazas-Pérez y col. ______________________________________
6 de 10
entre la HST y la HC pueden ser atribuirse a la presencia de nuez
pecana que aporta también este nutriente.
Al analizar los contenidos de grasa de las tres formulaciones
evaluadas se obtuvieron diferencias signicativas entre ellas en el
orden HC (23,39 %) > HST (20,85 %) > HSSPi (18,32 %), lo cual resulta
lógico en función de la composición de las mismas. En el caso de la
HSSPi, se obtuvo el menor porcentaje lipídico en concordancia con
el menor contenido de grasa, reportado por varios estudios, en las
carnes de animales criados en libre pastoreo [13, 29, 30, 31], debido al
efecto de la densidad energética de la dieta suministrada y la mayor
posibilidad de actividad física que tienen estos animales [32, 33].
Los resultados del contenido de bra dietética insoluble muestran
valores estadísticamente equivalentes entre las formulaciones HST
y HSSPi (2,67 y 2,65 %, respectivamente) y superiores a la HC (0,38),
como resultado de la adición de 11 % de nuez y 1 % de bras. En
cuanto a los resultados de humedad, cenizas y pH, no se encontraron
diferencias signicativas entre las formulaciones evaluadas.
El efecto del tipo de carne y la adición de nuez también se vio reejado
en la CRA, que fue signicativamente menor para la HC (54,33 %), seguida
de la HST (58,33 %) y con un mayor valor para la HSSPi (62,07 %), lo que
pudiera deberse a la presencia de la bra dietética (proveniente de la
nuez y la propia bra de trigo adicionada) en las formulaciones de HST y
HSSPi, que tienden a incrementar este parámetro [34]. Las diferencias
estadísticas encontradas entre estas dos últimas formulaciones
pudieran asociarse a factores relacionados con los niveles de estrés
de los animales previo al sacricio [35], sin embargo, la ausencia de
información sobre esta etapa diculta sacar conclusiones rmes.
Con respecto al color (TABLA VII), la luminosidad (L*) decreció
signicativamente en el orden HC > HST > HSSPi, lo cual puede
justicarse por el contenido de grasa que decrece en ese mismo
orden. En este sentido, estudios señalan que el valor de L* es menor
en la carne de los animales criados a base de pasto en comparación
al ganado alimentado con alimento concentrado debido a la menor
cantidad de grasa [36]. Otros investigadores plantean que las dietas
basadas en pasto promueven el metabolismo oxidativo a favor de
las bras musculares rojas en lugar del metabolismo anaeróbico
produciendo menor grado de luminosidad de la carne [37].
En intensidad a rojo (a*) se observan diferencias signicativas
entre la HC y las formulaciones HST y HSSPi, pero no entre estas dos
últimas. Ello puede atribuirse a la presencia, en estos productos,
de nuez y bras que intereren con el color natural de las carnes
disminuyendo la intensidad de la coordenada a* en el producto nal.
La intensidad del color amarillo (b*) fue signicativamente mayor en la
HSSPi, lo que puede atribuirse a las características de la carne empleada.
Resultados de otros trabajos reeren que los animales de producción
ecológica basada en el aprovechamiento de los pastos presentan mayor
pigmentación amarilla debido a la alta concentración de carotenos de la
grasa, en comparación con los animales criados en sistemas basados
en el aporte de cereales [38]. Generalmente, a la grasa se le atribuye un
color más amarillo por la acumulación de pigmentos carotenoides de
carácter lipólo que provienen del forraje consumido [39, 40].
El rendimiento de cocción y la retención de humedad (TABLA VII),
fueron signicativamente superiores en la hamburguesa HSSPi, no
encontrándose diferencias signicativas entre la HC y la HST. Estos
parámetros dependen de la pérdida de grasa y humedad durante
la cocción, lo cual está condicionado por los contenidos de grasa
inicial de los productos. Otros estudios han reportado incrementos
en el rendimiento de cocción en carnes para hamburguesas de res
bajas en grasas [21, 41, 42] así como en albóndigas bajas en grasa con
adición de harinas de leguminosas [43] y en salchichas fermentadas
en las que se sustituyó la grasa de res por aceite de avellana (Corylus
avellana) [44]. Por otra parte, la reducción del diámetro evidenció una
menor afectación para la HSSPi, seguido por la HST que tuvo menor
reducción del tamaño que la HC. Estos resultados son esperados
dada la relación de este parámetro con el rendimiento de cocción y
la retención de humedad.
Referente a la fuerza de corte, la HSSPi y la HST requirieron una
fuerza signicativamente menor a la HC, lo cual pudiera ser atribuido
a la CRA, que fue mayor en la HSSPi, seguida de la HST y la HC, como
resultado de la adición de nuez y bras [34]. En este sentido, Jiménez
Colmenero y col. [45] encontraron que el empleo de 10 % o más, de
nuez de Castilla (Juglans regia) en la elaboración de reestructurados
cárnicos, produjo una disminución signicativa de la fuerza de corte
en los productos cocidos, lo que sugiere que la nuez interere con
la formación de estructuras de redes de proteínas.
Perl de ácidos grasos
El perl de ácidos grasos de las tres formulaciones de hamburguesas
evaluadas se muestra en la TABLA VIII.
Con relación a los ácidos grasos saturados (mirístico, palmítico y
esteárico), se observa un predominio signicativo de los mismos en
HC, mientras que al analizar los contenidos de ácido oleico y el resto de
los ácidos grasos poliinsaturados (linoleico, linolénico, araquidónico,
eicosapentaenoico y docosahexaenoico) se denotan diferencias
signicativas en el orden HSSPi > HST > HC. Las diferencias entre HC
y HST pueden atribuirse a la adición de nuez pecana en esta última
formulación, dado los numerosos reportes de la literatura sobre el alto
contenido en ácidos grasos mono y poliinsaturados en las nueces,
en particular el oleico y el linoleico, mientras que el mirístico y el
palmítico se encuentran en menores proporciones [9, 46, 47, 48].
TABLA VIII
Perl de ácidos grasos de las formulaciones de hamburguesas evaluadas
Ácidos grasos (%) HC HST HSSPi
Mirístico C
14:0
0,90 ± 0,02
a
0,60 ± 0,02
b
0,53 ± 0,03
b
Palmítico C
16:0
24,31 ± 0,15
a
23,75 ± 0,80
ab
22,75 ± 0,61
b
Esteárico C
18:0
25,49 ± 0,35
a
23,46 ± 0,64
b
14,63 ± 0,33
c
Miristoleico C
14:1
0,12 ± 0,01
a
0,08 ± 0,01
b
0,08 ± 0,02
b
Palmitoleico C
16:1
0,91 ± 0,02
a
0,75 ± 0,01
b
0,69 ± 0,03
b
Oleico C
18:1 n–9
25,15 ± 0,24
c
31,95 ± 1,56
b
39,86 ± 0,84
a
Linoleico C
18:2 n–6
3,61 ± 0,16
c
4,61 ± 0,38
b
6,46 ± 0,20
a
Linolénico C
18:3 n–3
0,16 ± 0,02
c
1,09 ± 0,01
b
3,26 ± 0,29
a
Eicosapentaenoico C
20:5 n–3
0,18 ± 0,01
c
0,39 ± 0,07
b
0,95 ± 0,04
a
Araquidónico C
20:4 n–6
0,21 ± 0,03
c
0,35 ± 0,02
b
0,53 ± 0,04
a
Docosahexaenoico C
22:6 n–3
0,23 ± 0,01
c
0,38 ± 0,02
b
0,44 ± 0,02
a
HC: Hamburguesa control, elaborada con carne de toretes alimentados con el
sistema tradicional; HST; Hamburguesa elaborada con carne de toretes alimentados
con el sistema tradicional y nuez pecana; HSSPi: Hamburguesa elaborada con carne
de toretes alimentados con el sistema silvopastoril intensivo y nuez pecana. Letras
diferentes en la misma la denotan diferencias signicativas (P<0,05)
FIGURA 1. Análisis cuantitativo descriptivo (QDA) de las hamburguesas
elaboradas. HC: Hamburguesa control, elaborada con carne de toretes
alimentados con el sistema tradicional; HST; Hamburguesa elaborada con
carne de toretes alimentados con el sistema tradicional y nuez pecana;
HSSPi: Hamburguesa elaborada con carne de toretes alimentados con el
sistema silvopastoril intensivo y nuez pecana
______________________________________________________________________Revista Cientifica, FCV-LUZ / Vol. XXXIII, rcfcv-e33270, 1 - 10
7 de 10
Por otra parte, la mayor concentración de mono y poliinsaturados
encontrada en la HSSPi con respecto a HST, puede explicarse por
el efecto de la carne. En este sentido, son varias las investigaciones
que describen el efecto favorecedor de los sistemas silvopastoriles
sobre la composición lipídica de la carne, observándose un mayor
contenido de ácidos grasos poliinsaturados en comparación con el
ganado alimentado con grano [30, 32, 49, 50, 51].
Un creciente cuerpo de evidencia respalda el potencial terapéutico
de los ácidos grasos poliinsaturados omega–3, principalmente
docosahaexenoico (DHA) y ácido eicosapentaenoico (EPA),
en enfermedades metabólicas en función de sus propiedades
antioxidantes y antiinamatorias [52], Por otra parte, los ácidos grasos
omega–3 han demostrado reducir signicativamente el riesgo de
muerte súbita causada por arritmias cardíacas y todas las causas
de mortalidad en pacientes con enfermedad coronaria conocida y
también se usan para tratar la hiperlipidemia y la hipertensión [53].
Análisis microbiológico
Los resultados del análisis microbiológico de las formulaciones
de hamburguesas analizadas mostraron que, en todos los casos, los
parámetros evaluados cumplen con las especicaciones sanitarias
establecidas por la norma NOM–034–SSA1 [54]. Los aerobios mesólos
reportaron valores de 1 × 10
4
ufc·g
-1
para HC y HST y 1,2 × 10
4
ufc·g
-1
, para
HSSPi; el conteo de coliformes totales fue menor a 10 nmp en todas
las formulaciones y los resultados para Staphylococcus aureus no
superaron las 10 ufc·g
-1
; así mismo, los ensayos para Salmonella spp. y
Escherichia coli O157:H7, fueron negativos en los tres casos, por lo que
las muestras analizadas pueden considerase inocuas con respecto a
estos microorganismos.
Evaluación sensorial
Análisis cuantitativo descriptivo
En la FIG. 1 se observan los resultados del análisis cuantitativo
descriptivo de las tres formulaciones elaboradas.
La prueba de Kruskal Wallis no arrojó diferencias signicativas
entre las muestras para los atributos color, sabor a especias y sabor
salado. En este sentido debe señalarse que los valores asignados por
los jueces para cada uno de estos atributos (color entre 7,54 y 7,54;
sabor a especias entre 5,32 y 5,51; sabor salado entre 4,99 y 5,04;
son adecuados para este tipo de producto.
Con relación al tamaño y la apariencia se obtuvieron diferencias
signicativas entre las tres formulaciones en el orden HSSPi, (8,81;
8,91, respectivamente) > HST (8,03; 8,68, respectivamente) > HC (6,78;
7,55, respectivamente), lo que guarda cierta correspondencia con los
resultados obtenidos para las propiedades de cocción (TABLA VII)
dado que la reducción del diámetro se comportó de manera similar
y en el caso del rendimiento, si bien no se obtuvieron diferencias
signicativas entre la HST (73 %) y la HC (65 %), existe una tendencia
al aumento de este parámetro en la formulación con nuez y bras.
El análisis de los atributos olor y sabor a grasa bovina evidenciaron
diferencias signicativas entre las tres formulaciones en el orden HC
(6,85 y 7,00, respectivamente) > HST (5,94 y 5,79, respectivamente) >
HSSPi (5,58 y 5,26, respectivamente), lo que se justica por la reducción
de grasa bovina en estas dos últimas formulaciones y el menor contenido
de este macronutriente en la carne SSPi. Por su parte el olor y sabor a
carne bovina mostraron resultados signicativamente superiores de
intensidad para la HC (7,94 y 8,71), pero en este caso no se encontraron
diferencias estadísticas entre la HST (6,64 y 7,43) y la HSSPi (6,54 y
7,52); comportamiento que puede explicarse por la presencia de nuez
pecana en estas dos últimas formulaciones, que enmascaran el olor
y el sabor a bovino. En concordancia con este resultado, el sabor
a nuez no fue detectado en la HC y no se evidenciaron diferencias
signicativas entre la HSSPi (3,24) y la HST (3,18).
Con respecto a la terneza y a la jugosidad se encontró que la HSSPi
(8,58 y 8,02, respectivamente) y la HST (7,96, 8,04, respectivamente)
resultaron signicativamente más tiernas y jugosas que la HC (6,54 y
6,13, respectivamente) no existiendo diferencias signicativas entre
las dos primeras formulaciones. Consecuentemente, para el atributo
textura brosa, la HC mostró valores de intensidad signicativamente
más elevados (7,51) que para la HST (6,44), y HSSPi (6,36). En este
sentido la adición de nuez y bras, que incrementan la capacidad
de retención de agua del producto, unido a los resultados de las
propiedades de cocción (TABLA VII), en particular la fuerza de corte,
son los factores más inuyentes de este comportamiento.
No se encontraron reportes en la literatura sobre evaluación sensorial
de productos cárnicos elaborados con adición de nuez pecana, así como
tampoco estudios en los que se emplee carne de toretes alimentados
en libre pastoreo, lo que diculta la contrastación de los resultados del
análisis cuantitativo descriptivo realizado en la presente investigación.
No obstante, puede citarse un estudio en el que se evaluó el efecto
de diferentes proporciones (0, 5, 10 y 15 %) de nueces de Castilla
añadidas sobre las características sicoquímicas y sensoriales de
letes de res reestructurados, en el cual se obtuvo que, aunque
el sabor, la textura y las puntuaciones generales de aceptabilidad
no fueron estadísticamente diferentes del control, tendieron a ser
mejorados en presencia de nuez [45].
Por otra parte, otra investigación evaluó las propiedades
sicoquímicas y sensoriales de salchichas de Frankfurt con un 25 %
de nuez de Castilla añadida frente a salchichas bajas en grasa (6 % de
Hamburguesas con la adición de nuez criolla pecana y fibra de trigo / Terrazas-Pérez y col. ______________________________________
8 de 10
grasa de cerdo) y salchichas tradicionales (18 % de grasa de cerdo) y
encontró que las salchichas con nuez añadida presentaron valores de
dureza y masticabilidad más altos y puntuaciones más bajas en las
preferencias de textura, aunque todas las salchichas obtuvieron el
mismo puntaje de aceptabilidad general [55]. El elevado porcentaje
de nuez utilizado (25 %) y la diferencia de variedad del fruto seco
(nuez de Castilla), pudieran ser los factores responsables de ese
comportamiento sensorial, en contraste con los valores obtenidos
en el presente estudio.
En general se puede armar, que el análisis cuantitativo descriptivo
realizado, evidencia buenas propiedades sensoriales a favor de los
productos elaborados con nuez pecanera, lo que unido al benecio para
la salud que aportan los componentes de estas formulaciones, constituye
una opción viable para la elaboración de hamburguesas más saludables.
CONCLUSIONES
Las formulaciones elaboradas con adición de nuez y bras (HST y
HSSPi) resultaron signicativamente superiores desde el punto de vista
físico–químico y sensorial a la hamburguesa control (HC), con menores
porcentajes de grasa, mejores propiedades de cocción y mayores
contenidos en ácidos grasos poliinsaturados, así como una mejor
aceptación sensorial. El efecto de tipo de carne empleada fue también
evidenciado por la superioridad de la formulación elaborada con carne
SSPi, en los parámetros anteriormente mencionados. Desde el punto
de vista microbiológico no se encontraron diferencias signicativas
y todos los productos resultaron microbiológicamente aceptables
cumpliendo con los indicadores establecidos en las normas.
Conicto de interés
Los autores declaran que no presentan conictos de interés en
el presente artículo.
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