El cambio hacia las carnes a base de plantas
Las alternativas a base de plantas están creciendo como soluciones para problemas de salud y medio ambiente.
― 9 minilectura
Tabla de contenidos
- El Aumento de Alternativas a Base de Plantas
- Entendiendo la Textura de la Carne
- Preparación de Muestras
- Pruebas de Muestras
- Pruebas de Compresión
- Pruebas de Corte
- Resultados del Análisis del Perfil de Textura
- Rigidez
- Dureza
- Cohesividad
- Elasticidad
- Resiliencia
- Masticabilidad
- Resultados del Análisis Reológico
- Módulo de Almacenamiento
- Módulo de Pérdida
- Módulo de Corte Complejo
- Ángulo de Fase
- Comparación e Interpretación de Resultados
- Conclusión
- Fuente original
La población mundial está creciendo muy rápido, y se espera que alcance casi 10 mil millones para 2050. Este aumento en los números significa que necesitamos más comida, especialmente proteína. Desde los años 60, la cantidad de carne que producimos ha superado los 350 millones de toneladas, y en promedio, la gente está comiendo el doble de carne ahora. Este aumento en la producción de carne y los hábitos alimenticios están causando problemas serios para nuestro planeta y nuestra salud.
La industria ganadera es muy grande y emplea alrededor de 1.3 mil millones de personas en todo el mundo. Sin embargo, contribuye al 18% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero y ha visto un aumento del 51% en las tasas de emisiones desde 1961 hasta 2010. Además, las tierras de pastoreo necesarias para la producción de carne de res son responsables del 41% de la deforestación global. Las emisiones de ganado, junto con el uso de fertilizantes y la deforestación, impactan significativamente en el cambio climático y el medio ambiente. Comer mucha carne, especialmente carne roja, está relacionado con varios problemas de salud, incluidos enfermedades cardíacas, diabetes y cáncer. Es importante encontrar fuentes alternativas de proteína y sustitutos de carne para apoyar tanto la salud del planeta como la salud de las personas.
El Aumento de Alternativas a Base de Plantas
En los últimos años, más personas están optando por alternativas a base de plantas en lugar de carne por preocupaciones sobre la salud, el medio ambiente y el bienestar animal. Más de 80 millones de animales son criados y sacrificados cada año para nuestro suministro de carne. A medida que crece la conciencia sobre los beneficios del vegetarianismo y el veganismo, más personas están adoptando dietas que reducen su consumo de carne. Sin embargo, aunque muchos comedores de carne están de acuerdo con las razones para las dietas vegetarianas y veganas, la mayoría aún prefiere las carnes tradicionales y son reacios a cambiar a opciones a base de plantas.
El sabor y el precio son factores importantes que influyen en las elecciones de los consumidores entre carnes a base de plantas y carnes animales. El principal reto para los productos de carne a base de plantas es replicar la Textura y la experiencia sensorial de las carnes animales. Las carnes tradicionales tienen una estructura única compuesta de músculo, grasa y tejido conectivo, lo que hace que sea difícil para las alternativas a base de plantas imitar. Para que los sustitutos a base de plantas tengan éxito, necesitan imitar la sensación y las propiedades mecánicas de la carne real.
Entendiendo la Textura de la Carne
El análisis del perfil de textura es una técnica utilizada para estudiar las propiedades mecánicas de diferentes alimentos, incluyendo las carnes. Este método generalmente implica pruebas de compresión que simulan la masticación al aplicar una fuerza a la muestra. Al examinar los datos de estas pruebas, los científicos pueden aprender sobre varias características de textura, como Rigidez, Dureza y masticabilidad. Estas características ayudan a describir cómo se siente la comida al comerla.
La reología es otro método importante que nos ayuda a entender cómo los materiales se deforman y fluyen. Al medir cómo responden las carnes a base de plantas y las carnes animales al estrés bajo diferentes condiciones, los investigadores pueden reunir información valiosa sobre su textura y sensación en la boca. Usar tanto el análisis del perfil de textura como la reología proporciona una visión completa de cómo se comportan los alimentos cuando los comemos.
Preparación de Muestras
En nuestro estudio, nos centramos en cinco carnes a base de plantas y tres carnes animales. Las muestras a base de plantas incluían hot dogs, salchichas y dos tipos de tofu, mientras que las carnes animales incluían hot dogs tradicionales, salchichas y productos de pavo. Preparamos muestras cilíndricas del centro de cada producto para garantizar consistencia durante la prueba. Todas las muestras se mantuvieron hidratadas en una solución especial hasta que fue el momento de realizar las pruebas.
Pruebas de Muestras
Preparamos varias muestras para cada producto para realizar diferentes pruebas. Para cada tipo de carne, realizamos pruebas de compresión doble para medir las características de textura. También llevamos a cabo pruebas de corte para analizar las propiedades de flujo de cada tipo de carne. Los datos recopilados de estas pruebas nos ayudarán a comparar cómo las carnes a base de plantas se comparan con las carnes animales en términos de textura y comportamiento mecánico.
Pruebas de Compresión
Durante las pruebas de compresión, las muestras se colocaron entre dos placas y se comprimen para simular la masticación. Registramos la fuerza aplicada a las muestras en intervalos de tiempo específicos. Al analizar los datos, pudimos identificar atributos clave como:
- Rigidez: Cuánto resiste la carne ser aplastada.
- Dureza: La máxima fuerza necesaria para comprimir la carne.
- Cohesividad: Qué tan bien la carne se mantiene unida durante la compresión y si se desmorona.
- Elastidad: Qué tan bien la carne regresa a su forma original después de ser comprimida.
- Resiliencia: Cuánto puede recuperarse la carne después de ser comprimida.
- Masticabilidad: Una medida de lo fácil o difícil que es masticar la carne.
Estos parámetros nos dan una idea clara de cómo se siente cada producto cárnico al comer.
Pruebas de Corte
Además de las pruebas de compresión, también se realizaron pruebas de corte para analizar cómo responden las carnes a las fuerzas de corte o desgarro. Esto es esencial ya que la textura durante la masticación también implica movimiento paralelo a la fuerza de mordida.
Las pruebas de corte se centraron en medir lo siguiente:
- Módulo de Almacenamiento: Refleja las propiedades elásticas de la carne, indicando qué tan bien puede mantener su forma.
- Módulo de Pérdida: Representa las propiedades viscosas, mostrando cuánta energía se pierde como calor durante la deformación.
- Módulo de Corte Complejo: Combina tanto el módulo de almacenamiento como el de pérdida para presentar una imagen completa del comportamiento de la carne.
- Ángulo de Fase: Indica el equilibrio entre respuestas elásticas y viscosas.
Estas mediciones son vitales para entender la textura general, la sensación en la boca y la experiencia de comer productos cárnicos.
Resultados del Análisis del Perfil de Textura
Los resultados de nuestro análisis del perfil de textura mostraron que las carnes a base de plantas tienen propiedades mecánicas distintas en comparación con las carnes animales.
Rigidez
Los productos más rígidos fueron el pavo y la salchicha, con opciones a base de plantas acercándose a sus contrapartes animales. Los hot dogs y productos de tofu tendieron a ser más suaves. Estadísticamente, hubo diferencias significativas en la rigidez de los productos a base de plantas y animales en categorías similares.
Dureza
En términos de dureza, las opciones de pavo y salchichas eran más duras que los hot dogs y el tofu. Nuevamente, se observaron diferencias significativas entre las opciones a base de plantas y animales.
Cohesividad
En cuanto a la cohesividad, todas las carnes retuvieron cierto grado de integridad, pero también mostraron signos de perder estructura después de ser comprimidas.
Elasticidad
Los valores de elasticidad indicaron qué tan rápido las carnes regresaban a su forma original después de la compresión. La mayoría de las carnes demostraron elasticidad menor a uno, indicando que no rebotaban del todo.
Resiliencia
Las mediciones de resiliencia mostraron que, mientras algunas carnes animales se recuperaban bien, muchas opciones a base de plantas no lo hacían.
Masticabilidad
Finalmente, los valores de masticabilidad indicaron que los hot dogs y el tofu a base de plantas eran los más fáciles de masticar, mientras que el pavo y la salchicha eran más difíciles de morder.
Resultados del Análisis Reológico
Las pruebas reológicas proporcionaron más información sobre cómo se comportaban las carnes bajo estrés.
Módulo de Almacenamiento
Los productos de pavo procesado exhibieron los módulos de almacenamiento más altos, indicando su naturaleza elástica. El pavo a base de plantas también tuvo un buen desempeño en este aspecto.
Módulo de Pérdida
El módulo de pérdida fue el más alto en productos de pavo y salchichas, señalando su capacidad para disipar energía durante la deformación.
Módulo de Corte Complejo
El módulo de corte complejo, que combina propiedades elásticas y viscosas, mostró que las carnes a base de plantas pueden imitar ciertas propiedades elásticas de la carne animal, pero pueden quedarse cortas en otras.
Ángulo de Fase
Los ángulos de fase revelaron que todos los productos cárnicos mostraron un comportamiento más elástico que viscoso, confirmando la dominancia de las propiedades elásticas en carnes a base de plantas y animales.
Comparación e Interpretación de Resultados
La comparación entre el análisis del perfil de textura y la reología destacó algunos hallazgos importantes. Aunque el análisis del perfil de textura ofrece una manera rápida de evaluar algunas características, puede ser inconsistente debido a los métodos variables entre los investigadores. Por otro lado, las mediciones reológicas proporcionaron métricas claras y bien definidas que se podían comparar directamente entre productos.
Las opciones a base de plantas demostraron el potencial para replicar las propiedades elásticas de la carne animal procesada. Esto sugiere que, con los ingredientes correctos, es posible crear productos a base de plantas que ofrezcan experiencias de comer similares a las carnes tradicionales.
Conclusión
Producir carnes a base de plantas no solo es un paso hacia dietas más saludables, sino también un medio para reducir el impacto ambiental asociado con la producción de carne. Nuestra investigación destaca que, aunque hay diferencias en textura y sensación en la boca, con avances continuos en la tecnología alimentaria, las alternativas a base de plantas pueden imitar de cerca la textura de los productos cárnicos tradicionales. Este desarrollo continuo puede ayudar a alentar a más personas a cambiarse a opciones a base de plantas, contribuyendo a mejores resultados de salud tanto para los individuos como para el planeta.
Título: Texture profile analysis and rheology of plant-based and animal meat
Resumen: Plant-based meat can help combat climate change and health risks associated with high meat consumption. To create adequate mimics of animal meats, plant-based meats must match in mouthfeel, taste, and texture. The gold standard to characterize the texture of meat is the double compression test, but this test suffers from a lack of standardization and reporting inconsistencies. Here we characterize the texture of five plant-based and three animal meats using texture profile analysis and rheology, and report ten mechanical features associated with each products elasticity, viscosity, and loss of integrity. Our findings suggest that, of all ten features, the stiffness, storage, and loss moduli are the most meaningful and consistent parameter to report, while other parameters suffer from a lack of interpretability and inconsistent definitions. We find that the sample stiffness varies by an order of magnitude, from 418.9{+/-}41.7kPa for plant-based turkey to 56.7{+/-}14.1kPa for tofu. Similarly, the storage and loss moduli vary from 50.4{+/-} 4.1kPa and 25.3{+/-}3.0kPa for plant-based turkey to 5.7{+/-}0.5kPa and 1.3{+/-}0.1kPa for tofu. All three animal products, animal turkey, sausage, and hotdog, consistently rank in between these two extremes. Our results suggest that-with the right ingredients, additives, and formulae-modern food fabrication techniques can create plant-based meats that successfully replicate the full viscoelastic texture spectrum of processed animal meat.
Autores: Skyler R. St. Pierre, R. A. Dunne, E. C. Darwin, V. E. Perez Medina, M. Levenston, E. Kuhl
Última actualización: 2024-10-15 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617917
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617917.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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