Simulación y modelado del proceso de cocción-pasteurización bajo vacío de músculos bovinos

En el presente trabajo se modelo y simuló la cocción-pasteurización bajo vacío (Sous Vide, debido al origen francés) de músculos bovinos. La tecnología Sous Vide integra el grupo de tecnologías denominadas cook-chill.

En los últimos años se han incrementado  las aplicaciones de simulación de procesos por computadora. La simulación  numérica  es la representación matemática  en cada instante del proceso.  Si bien es necesario  realizar el estudio del  proceso a simular y de los métodos numéricos y algoritmos a utilizar, el modelado y simulación constituyen  herramientas eficientes para el análisis y la optimización de los procesos. Asimismo, ayudan a proponer  diferentes alternativas para resolver  procedimientos experimentales, como los tratamientos térmicos (pasteurización, cocción, esterilización) de  los alimentos. De este modo, pueden reducirse el tiempo y  los costos de experimentación, aunque siempre debe incluir una etapa de validación experimental.

Una simulación numérica requiere del planteo de un modelo matemático, representado por  ecuaciones, y de los algoritmos necesarios para resolver dicho modelo. El modelo  debe representar  en forma simple, pero con la mayor exactitud posible, el proceso  real. De este modo, es posible simular y predecir el comportamiento de algunas variables  de proceso como por ejemplo: la temperatura.

En el presente trabajo se modelo y simuló la cocción-pasteurización bajo vacío (Sous Vide, debido al origen francés) de músculos bovinos. La tecnología Sous Vide integra el grupo de tecnologías denominadas cook-chill. Para diferenciarlas de las otras tecnologías de ese grupo, el Sous Vide Advisory Committee (SVAC, 1991) estableció la siguiente definición para ese sistema de cocción-pasteurización: “Sous Vide es un sistema en el que los alimentos crudos o parcialmente cocidos son envasados al vacío dentro de una bolsa o recipiente de laminado plástico, cocidos-pasteurizados en un sistema de cocción controlado, enfriados en forma rápida y finalmente almacenados a temperaturas de refrigeración, particularmente entre 0-3°C”. Entre las principales ventajas que presenta la aplicación de la tecnología Sous- vide en el procesamiento de carnes se pueden indicar, atributos sensoriales realzados (particularmente sabor y aroma), terneza y jugosidad mejoradas y vida útil extendida.

La Comisión de la Unión Europea ha establecido que Argentina, entre otros países, puede exportar carne bovina cocida a la Unión Europea siempre que la materia prima se adecue a los requisitos y la misma haya sido tratada mediante el protocolo de pasteurización denominado “F”. Este protocolo establece que el tratamiento térmico debe ser aplicado de modo de asegurar  una temperatura de al menos 65°C en el punto de mínimo tratamiento del producto por un lapso que garantice al menos un valor de pasteurización (VP¹⁰₇₀) de 40 min . En el caso del protocolo F, el Valor de Pasteurización de 40 min equivale al tiempo de muerte térmica a 70 ºC necesario para alcanzar 13 reducciones decimales de Streptococcus faecalis (D₇₀= 2,95 min y z= 10 C; (VP¹⁰₇₀)= 13 D₇₀ = 38,35 min).

En el presente trabajo, para la propuesta del modelo, se generaron geometrías simples de músculos Semitendinosus bovino contemplando la variabilidad natural de los mismos (ver imagen – geometrías simples de músculos semitendinosus bovino). Para ello se utilizó el  software  ABAQUS de Elementos Finitos y lenguaje programación en MATLAB. Luego,  se simularon los tratamientos de cocción-pasteurización Sous vide aplicando tratamientos térmicos de temperatura constante (CRT) y variable (VRT) de autoclave, a fin de alcanzar en el punto de mínimo tratamiento de los músculos, un Valor de Pasteurización (VP¹⁰₇₀) de 40 min, según el Protocolo de Pasteurización “F”. Finalmente, los tratamientos simulados se validaron experimentalmente, aplicando los tratamientos térmicos en un autoclave con ducha de agua, marca Steriflow Barriquand (modelo Microflow) disponible en la planta piloto del Instituto Tecnología de Alimentos, CIA, INTA.

Al analizar los tiempos de procesamiento térmico, se observó  que los tratamientos CRT presentaron tiempos menores que los VRT. Sin embargo, el efecto más importante sobre la calidad y los parámetros tecnológicos de los músculos los presento la temperatura de tratamiento. Este efecto se reflejó en la pérdida de peso, debido a que los músculos procesados mediante el tratamiento CRT presentaron valores significativamente mayores de ese parámetro respecto a los músculos procesados mediante el tratamiento VRT. Se resalta la importancia de la diferencia observada del 5,5% en los valores de pérdida de peso en la industria de procesamiento de carnes. Este resultado favorable se relacionó con la correcta aplicación de una estrategia de ciclado térmico.

Otro aspecto evaluado, fue el análisis de apreciación visual a través de un panel sensorial entrenado y en forma conjunta se evaluaron parámetros cromáticos medidos en la zona central de rodajas de músculos Semitendinosus bovino cocidos-pasteurizados en condiciones CRT y VRT. Los resultados del análisis sensorial y los parámetros cromáticos indicaron que las rodajas de los músculos cocidos-pasteurizados mediante el tratamiento VRT mas homogéneas que las correspondientes al tratamiento CRT.

Fuente: https://inta.gob.ar/