Microwave radiation effects on the sensorial properties of some meats and marine products 

Celeste Fernández*, Magaly García, Ysmar Tineo y Vanessa Altomare 

Escuela de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo,
Valencia, Venezuela. Telefax: 0241-8674828. cfernand@uc.edu.ve , magalfonsita@hotmail .com, valtomar@uc.edu.ve , ysmartineo@hotmail.com  

Abstract 

The main purpose of this work was to verify the effects of the microwave radiation on the sensorial properties of some meats and marine products. These properties are color, taste, odor, texture and proximal analysis. The methodology included a sensorial analysis through a range test to determine the satisfaction degree of the meals when they were cooked by two different methods. The statistical analysis of the data was done by variance analysis, and the results showed no significative differences; therefore it can be concluded that microwave radiation is a confident method to cook these kind of foods. However, it is recommended to do these analyses in ether types of food and to determine amino acid and fat profiles of the food cooked by some processes in order to verify if there is a relation between microwave radiation and peroxides/acidity contents. 

Key words: 

Sensorial analysis, variance analysis, microwave radiation. 

Efecto de la irradiación con microondas sobre las propiedades sensoriales de algunos productos cárnicos y marinos 

Resumen 

El objetivo principal de este trabajo fue verificar el efecto de la irradiación con microondas sobre las propiedades sensoriales de algunos productos cárnicos y marinos, como color, sabor, olor, textura así como el análisis proximal. Para esto se realizó un análisis sensorial a través de una prueba de rangos con el fin de determinar el grado de aceptación de los mismos, cuando son expuestos a dos métodos de cocción distintos. Para el tratamiento estadístico de los datos se utilizó un análisis de varianza y los valores obtenidos, no presentaron diferencias significativas por lo cual se concluye que la irradiación con microondas es un método confiable en la cocción de esta clase de alimentos. Se recomienda realizar estos análisis a otra clase de alimentos así como realizar el perfil de aminoácidos para alimentos sometidos a los mismos tratamientos de cocción y el perfil de grasas para determinar la relación existente entre la irradiación de microondas y los valores de peróxidos y acidez. 

Palabras clave: 

Análisis sensorial, análisis de varianza, irradiación. 

Introducción 

La vida moderna ha incentivado miles de condiciones para hacerla más expedita en aras de un mayor beneficio económico. Así el hombre creó el horno microondas utilizado entre otras cosas para dar respuesta a la rapidez en la cocción de algunos alimentos sin determinar quizás las consecuencias negativas que tal artefacto tiene sobre las propiedades sensoriales de algunos productos alimenticios (color, olor, sabor, textura) y por ende sobre la salud de los usuarios [1]. El horno microondas lo que hace es calentar los alimentos por acción de ondas electromagnéticas de alta frecuencia en virtud del comportamiento dieléctrico de sus componentes. Estas ondas son emitidas por un tubo al vacío llamado magnetrón que convierte la energía eléctrica en energía electromagnética transmitiéndola a la cavidad del recinto del horno microondas donde se cuecen los alimentos. 

Las ondas electromagnéticas que se aplican a los aparatos culinarios se propagan en línea recta y, cuando en su camino inciden sobre un cuerpo, pueden dar lugar a cierta respuesta, según la naturaleza de ese cuerpo. Los materiales con moléculas no conductoras, que presentan una polaridad eléctrica (agua, proteínas, carbohidratos, grasas, etc.) absorben las ondas y, por una agitación electrónica, transforman su energía en calor. De esa manera se genera en esas moléculas un aumento de la temperatura. En general, puede afirmarse que las propiedades dieléctricas de las materias alimenticias se presentan en función del contenido acuoso de los productos y del estado físico del agua. La cocción de un alimento con el microondas resulta ser un proceso más o menos instantáneo, produciéndose un calentamiento en cualquier punto del alimento. No obstante, en su superficie nunca se alcanza una temperatura suficiente para que se pueda formar una costra y la consiguiente caramelización superficial, requeridas en ciertos procesos culinarios [2]. 

El trabajo que se presenta tiene como objetivo principal estudiar el efecto de la irradiación con microondas sobre algunos productos alimenticios. Para alcanzar esta meta es necesario hacerle un minucioso estudio a la composición proximal y un análisis sensorial de estos alimentos antes y después de la cocción con microondas, para así determinar si se generan cambios desfavorables como se pensaba en estos alimentos. 

Parte Experimental 

Preparación de las muestras 

Para la realización del presente trabajo se adquirieron veintisiete muestras, clasificada de la siguiente manera: nueve de carnes específicamente Pulpa Negra, nueve de pollo (pechuga) y nueve de pescado (merluza); adquiridas en diferentes mercados de la ciudad de Valencia, donde se expenden refrigerados, Una vez adquirida las muestras se transportaron en bolsas plásticas, en una cava de animen con hielo al laboratorio en un lapso de tiempo menor a treinta minutos. Cada muestra tenía un peso aproximado de quinientos gramos, los cuales fueron divididos en tres porciones iguales, una de las porciones fue tomada como control llamada muestra cruda (C). 

Método de cocción 

Las muestras fueron sometidas a los siguientes tratamientos: 

• Tratamiento 1 Estufa (E): una porción de muestra fue introducida en un sartén sometido a fuego moderado hasta completar un tiempo total de cocción de seis minutos aproximadamente. 

• Tratamiento 2 Microondas (M): una porción de muestra se colocó en un microondas modelo MS-72ML marca LG hasta completar un tiempo total de cocción de dos minutos. 

Análisis proximal 

Se seleccionaron al azar las muestras una vez aplicados los diferentes tratamientos, se homogeneizaron en una procesadora de alimentos doméstico Marca Black & Decker, Modelo Fp1335, por dos minutos y luego se conservaron en refrigeración hasta sus respectivos análisis. 

A cada una de las muestras le fue realizado por triplicado el análisis proximal según los métodos recomendados por la AOAC [3]. 

El contenido de humedad se determinó por evaporación de las muestras a 110°C durante 24 horas según el método gravimétrico de la AOAC, en una estufa marca Precisión, Modelo 18EG, la determinación de sólidos totales se realizó por diferencia; las cenizas [4] se obtuvieron por incineración de las muestras con un peso entre 3-5 gramos en cápsulas de porcelana a 550°C en una mufla Thermolyne, modelo33900-10. Para la determinación de proteína total se utilizó el método de Macro-kjeldahl de la AOAC [3], y esta se ejecuta en cuatro etapas: digestión, destilación, fijación, cuantificación. En la determinación de grasa total, se pesaron entre 3 y 5 gramos de muestra molida y se coloco en reflujo con hexano en un equipo de extracción Soxhlet aproximadamente cuatros horas, el solvente se evaporo dejando el extracto como grasa total [5]. 

Determinación de calcio, fósforo y hierro 

Después de reducida a cenizas la muestra anterior, se determina el contenido de calcio en los alimentos por el método de permanganometría [6], este método se basa en la precipitación cuantitativa del calcio y luego su titulación por permanganato de potasio. El método utilizado para la determinación de hierro es la espectrofotometría de absorción atómica, previa destrucción de la materia orgánica disolviendo las cenizas en medio ácido y aspirando la solución [7], según Norma COVENIN 1409-79, el equipo a utilizar es marca Perkin Elmer modelo 3100, el cual fue calibrado para dar las condiciones adecuadas de trabajo para determinación de hierro. Se aspiro agua destilada hasta obtener una llama azul y un cero estable, luego se aspiraron soluciones patrones de trabajo que contenían 1, 2, 5, 10 y 15 ppm de hierro determinándose su absorbancia para construir la curva patrón, después, se aspiraron las muestras y se obtuvieron sus concentraciones en ppm. 

Para determinar fósforo se utilizó el método de la Norma COVENIN 1178-83. El método utilizado para la determinación de fósforo presente en la muestra se basa en medir el color azul producido por un complejo de fósforo y molibdato [8], el cual es relativamente estable y proporcional a la cantidad de fósforo presente, usando espectrofotometría por luz visible ultravioleta. 

Evaluación de las propiedades sensoriales 

Para determinar las propiedades sensoriales de estos productos de origen cárnico, se utilizó una prueba de Preferencia, específicamente una prueba de Rangos; en la cual se estudiaron las siguientes propiedades: 

• Gusto: se detecta en la cavidad oral, específicamente en la lengua, donde se perciben los 4 sabores básicos (dulce, salado, ácido, amargo). 

• Textura: se detecta mediante el sentido del tacto, que está localizado prácticamente en todo el cuerpo. Mediante el tacto se pueden conocer las características mecánicas, geométricas y de composición de muchos materiales, incluidos los alimentos. 

• Apariencia: generalmente se detecta a través de la vista que comprende el color, el brillo, la forma y puede dar una idea de textura. 

Para la selección de la mejor muestra se utilizó un panel de 20 personas, que a través de la prueba de rangos procedió a la comparación de las mismas, donde cada una de ellas estaba clasificada con códigos de números aleatorios de tres dígitos, y que posteriormente serían suministradas al panel de la siguiente manera: 

1.  A cada participante se le suministraron las dos muestras previamente codificadas, agua y galleta de soda sin sal y la hoja de evaluación. 

2.  El conductor del panel procedió a dar las indicaciones necesarias para la prueba de muestras y el llenado del formulario. 

3.  Luego cada catador procedió a probar y a tocar cada una de las muestras alternando con galleta y agua para que no se mezclen los sabores de estas. 

4.  Cada catador, después de analizar las muestras procedió a llenar la hoja de evaluación siguiendo las indicaciones dadas por el conductor del panel. 

Después de obtener todos los datos necesarios en el análisis sensorial [9,10]; Se procedió a realizar la prueba de puntos o calificación, evaluándose los resultados a través de un análisis estadístico de varianza [11]. 

Resultados y Discusión 

Según los resultados mostrados en la Tabla 1 vemos que el porcentaje de humedad por 100g de alimentos para la carne cocida en microondas es 83,8% y en estufa es 90,8% comparando estos valores con la carne cruda que tiene un valor de 98,8%, así como también para el pollo (Tabla 2) cocido en microondas es 63,7% y estufa es 66,8% comparándolo con el crudo que tiene un valor de 70,4% y para el pescado (Tabla 3) cocido en microondas es 68,5% y estufa 72,8 % comparando también con el crudo que tiene un valor de 79,8% varían significativamente, esta disminución de la humedad en las muestras cocidas en estufa puede explicarse por la intensa deshidratación que ocurre en el interior del músculo por la elevación de la temperatura, mientras que en el microondas, la disminución se produce por la interacción de las microondas con las moléculas de agua que generan calor por la fricción molecular [12]. 

En cuanto al porcentaje de grasas, se encontró una variación significativa con respecto al alimento crudo, como se muestra en la Tabla 1 para carne con valores de 6,1% en microondas, 6,1% en estufa y para la carne cruda es 1,6%; para el pollo (Tabla 2) se tienen que los valores de porcentaje de grasa son 3,7% enmicroondas, 3,5% en estufa y 1,9% crudo.

Y por último para el pescado (Tabla 3) se tiene 5,6% en microondas, 5,3 % en estufa y 1,5% crudo, ya que la aplicación de calor a los productos cárnicos y marinos para su preparación culinaria induce cambios oxidativos de la grasa; esto se debe fundamentalmente a dos hechos; en primer lugar a su alto contenido en ácidos grasos poliinsaturados. En segundo lugar a que son componentes estructurales de las membranas y por lo tanto están en contacto con los catalizadores de la oxidación localizados en la fase acuosa de la célula muscular; entre ellos se encuentran, distintas especies reactivas de oxígeno, sistemas enzimáticos y metales de transición. 

Las reacciones de oxidación de las grasas tienen lugar por un mecanismo de radicales libres que consta de tres etapas básicas: iniciación, propagación y terminación. Durante la fase de iniciación, un hidrógeno lábil es eliminado de un grupo metil, adyacente a un doble enlace en presencia de un iniciador dando lugar a un radical libre (R). Los radicales formados son altamente reactivos y sufren las reacciones de propagación al reaccionar con el oxígeno atmosférico originado un radical peróxido (ROO·). Estos radicales originan hidroperóxidos (ROOH), al capturar el hidrógeno de otro ácido graso, y también nuevos radicales libres que continúan el proceso. La formación de compuestos no radicalarios ocurre en la fase de terminación al reaccionar dos radicales (R· y ROO·) [13]. 

Las diferencias significativas en el contenido de proteínas, de los productos cárnicos y marinos, sometidos a los diferentes tipos de cocción; podría explicarse por el efecto de calor que produce deshidratación de los alimentos y en consecuencia concentración de sus constituyentes, como se muestra en todos los casos, el contenido de las proteínas aumenta, debido al efecto que la temperatura ejerce sobre ellas [14]. Cuando la temperatura es elevada, aumenta la energía cinética de las moléculas con lo que se desorganiza la envoltura acuosa de las proteínas, y se desnaturalizan. Asimismo, un aumento de la temperatura destruye las interacciones débiles y desorganiza la estructura de la proteína, de forma que el interior hidrofóbico interacciona con el medio acuoso y se produce la agregación y precipitación de la proteína desnaturalizada [13]. 

En las Tablas 1, 2, y 3 pueden apreciarse los valores de calcio, fósforo y hierro, que son importantes en la dieta del hombre estos no se ven afectados por la preparación culinaria, sus valores no presentan variabilidad significativa. Los alimentos cárnicos y los marinos presentan mayor contenido de hierro y fósforo, pero en cambio son bastante pobres en calcio [15]. El valor del contenido de cenizas, tampoco mostró variabilidad. 

Después se procedió a evaluar cada muestra obteniéndose los siguientes resultados de la prueba de rangos que se muestran en la Tabla 4 para carne, Tabla 5 para pollo y Tabla 6 para el pescado. 

En las Tablas 4, 5 y 6 se muestran los valores totales de cada muestra. 

Del análisis sensorial realizado a la carne se verifica que la muestra cocinada en estufa presentó mejor sabor con un valor de rango total de 27, mientras que para la textura ambas presentaron el mismo rango total de 30. De los resultados obtenidos para la prueba con el pescado la muestra cocida en estufa presentó la mayor preferencia en cuanto a sabor y textura, con un valor de rangos totales de 20 para cada propiedad sensorial. 

Igualmente al comparar los resultados para las muestras de pollo se obtuvo que en las muestras cocidas en estufa exista un mayor grado de preferencia en cuanto a sabor con un valor de rango total de 28 y para la textura con un valor de rango total de 24. 

En la Tabla 7 se observan los rangos para un nivel de significación del 5%, estos valores representan el mínimo valor no significativo y el máximo valor no significativo. Se tiene que para dos (2) muestras con 20 panelistas se encontraron los valores 26-34 para un tratamiento. Número de rangos total más bajos que 26 son significativo como también números más altos que 34. 

En la Tabla 8 se muestran los resultados del análisis entre las diferencias de tratamientos denominando al tratamiento 1 el cocido en estufa y al tratamiento 2 el cocido en microondas. 

A estos resultados se aplicó análisis de varianza (ANOVA) estudiándose cada propiedad sensorial independientemente para determinar si existe diferencia significativa en cada una de ellas resumiéndose en las Tablas 9 el sabor, 10 la textura y 11 para el color. 

Al comparar los valores de F calculados (F_cal: 1,15 para el sabor, 0,15 para la textura y 0,15 para el color) con el F (F_0,05: 4,098) con un valor del 5% de significancia y los grados de libertad respectivos se obtiene que no hay diferencia significativa entre los tratamientos ya que la F _cal < F _tab. Sin embargo es importante resaltar, que una de las diferencias sensoriales más características entre ambos métodos, es la aparición de un olor y/o sabor típico a radiación. Esto es debido principalmente al efecto de los radicales libres sobre los lípidos y las proteínas. Este aroma es más pronunciado inmediatamente después de la irradiación y decrece e incluso desaparece durante el almacenamiento o después de cocinar el producto. El color del producto también puede verse afectado (oscurecimiento en las carnes). Esta modificación no se presenta de inmediato, sino al cabo de varias horas después de recibir la irradiación. Igualmente también puede destacarse, que la textura entre las muestras es también distinta ya que, una muestra cocida en microondas, en su superficie nunca se forma una costra o caramilización superficial, debido a que el calentamiento tanto en el interior como en el exterior del alimento se produce al mismo tiempo, mientras que una cocina convencional, el calor se transmite por el aire hasta llegar a los alimentos, y de la superficie de éstos se transmite hacia el interior. 

Conclusiones 

El porcentaje de humedad de los productos cárnicos y marinos, disminuyó por la deshidratación de los tejidos, en todos los tratamientos. El contenido de grasa para estos productos aumentó debido a la oxidación lipídica, en todos los tratamientos. Los valores de hierro, fósforo y calcio no mostraron variabilidad significativa en ningunos de los alimentos estudiados. Esto también se presentó para los valores de cenizas en los alimentos investigados. 

Del análisis sensorial de la carne, pollo y pescado se determinó que las muestras cocidas en estufa presentan mayor aceptación que las cocidas en microondas. El valor de las proteínas totales de los productos cárnicos y marinos, se incrementó en ambos tratamientos térmicos, debido al calor que produce deshidratación de los alimentos y concentración de sus constituyentes. 

Como no se presentaron diferencias significativas en los valores arrojados en los análisis fisicoquímicos y en las pruebas sensoriales, se comprobó que la irradiación con microondas es un método confiable en la cocción de alimentos. 

Las ondas electromagnéticas aplicadas para el tratamiento y calentamiento de los alimentos debe ser individual para cada producto, por lo cual se recomienda suministrar las dosis específicas que establece el manual del microondas el cual no solo especifica que alimentos deben irradiarse sino también la cantidad de calor que se debe aplicar y los utensilios de cocina aceptables para la irradiación. 

Referencias Bibliográficas 

1.  Mackey A.; Flores, I. y Sosa, M.: Evaluación Sensorial de los alimentos. Ediciones Ciepe, San Felipe, Venezuela, (1984).          [ Links ]

2.  Badui D. S.: Química de los Alimentos. Longman de México Editores. Quinta Reimpresión. México D.F. 1997. 

3.  American Association of Official Analytical Chemists (AOAC). Official methods of analysis.15th ed. Washington D.C.(1990). 

4.  Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN). Aceites y grasas vegetales. Determinación del extracto etéreo. N° 3218. (1996). 

5.  Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN). Aceites y grasas vegetales. Determinación de cenizas. N° 0328. (1996). 

6.  Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN). Aceites y grasas vegetales. Determinación de calcio. N° 1158. (1982). 

7.  Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN). Aceites y grasas vegetales. Determinación de hierro. N° 1409. (1979). 

8.  Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN). Aceites y grasas vegetales. Determinación de fósforo. N° 1178. (1983). 

9.  Farfan Norma.; Juarez Daniela.; Rossi Analía et al. Composición química de carne de ganado bovino criollo. ALAN, dic. 2000, vol.50, N° 4, p.400-404. ISSN 0004-0622 

10.  Pinero C., María Patricia, Ferrer M., Mary Ann, Arenas de Moreno, Lilia et al. Sensorial and Chemical Attributes of a Light Meat Product Formulated with Oat’s Soluble Fiber. RC, June 2005, vol.15, Nº.3, p.279-285. ISSN 0798-2259. 

11.  Mafart Pierre. Ingeniería Industrial Alimentaria. Volumen I. Editorial Acribia, S.A. Zaragoza, España, (1997). 

12.  Guiberteau Cabanillas, A.: Comparación de secado de muestras de maíz dulce en estufa y microondas. Colección de información técnica. Nº 10. (1990). 

13.  Wong D.: Química de los Alimentos: Mecanismos y Teoría. Editorial Acribia. España, (1989). 

14.  Lehninger Albert.: Bioquímica, las Bases Moleculares de la Estructura y Función Celular. Ediciones Omega, S.A. Segunda Edición. Barcelona, (1995). 

15.  Price J. y Schweigert B.: Ciencia de la Carne y de los Productos Cárnicos. Editorial Acribia. España, (1976). 

Recibido el 30 de Junio de 2007 

En forma revisada el 31 de Julio de 2008