QUIMICA DE LOS ALIMENTOS CARNE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Departamento Académico de Ingeniería Química
EFECTO DE LA CONGELACIÓN BAJO
CAMPO ELECTROSTÁTICO SOBRE LA
CALIDAD DE LA CARNE DE CORDERO
Curso:Química de los Alimentos (PI535-A)
Chuecha Oyarce, Jenyffer Del Carmen 20152172C
Condori Canaza Renato Marcos 20142666C
Jiménez Ferro,Rita Angélica 20172181H
Peña Borja ,Alfredo Junior 20162231B
Sotelo Escriba Pool Michell 20102677D
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL
Docente responsable
Lima,Octubre 2022
Ing. Tarsila Tuesta Chávez
GRUPO 3

1. Introducción
EFECTO DE LA CONGELACIÓN BAJO CAMPO
ELECTROSTÁTICO SOBRE LA CALIDAD DE LA CARNE DE
CORDERO
Congelación, metodo de conservación más antiguo y ampliamente
usado en los alimentos.(sabor, textura y valor nutricional)
(Delgado & Sun, 2001)
La calidad de los productos congelados depende de la cantidad,
tamaño y distribución de los cristales de hielo dentro del material.
La Congelación asistida por campo eléctrico estático (ESF)
permite controlar la nucleación del hielo y se aplica de forma
remota y uniforme sobre la muestra.(Orlowska, 2009; Stan, Tang,
Bishop, & Whitesides, 2010)
Existen dos explicaciones basadas en simulación dinámica
molecular y leyes termodinámicas para describir el mecanismo
del proceso de cristalización bajo un campo eléctrico.
(Shevkunov & Vegiri, 2002; Vegiri, 2004a, 2004b).
Pruebas:
Congelamiento y su posterior descongelamiento : Pérdida por goteo, textura y color.
Técnica de microscopía óptica para realizar el análisis histológico.
Figura 1. Efectos del campo eléctrico en grupos
macromoleculares de agua.
Nota: Los grupos de agua mostraron un cambio estructural que
incluía que todos los dipolos moleculares apuntaban en direcciones
menores a 90° con respecto al vector del campo eléctrico, los
enlaces de hidrógeno son más fuertes a lo largo del campo que a
lo largo de las direcciones ortogonales. Tomado de Wang, Z., Tan,
Y., Yang, N., Jin, Y., Sun, H., & Xu, X. (2019). Influence of oscillating
uniform magnetic field and iron supplementation on quality of freeze-
thawed surimi. RSC Advances, 9(57), 33163–33169.

2. Materiales y Métodos
CORDERO
2.1 Materiales 2.2 Congelación bajo Campo Electrostático
Figura 2.Esquema del montaje experimental y portamuestras
Nota: Tomado de Dalvi-Isfahan, M., Hamdami, N., & Le-Bail, A. (2016). Effect of freezing under
electrostatic field on the quality of lamb meat. Innovative food science & emerging technologies,, 68–73.
- Carne de solomillo de cordero
(Gluteus medius) se compró en el
supermercado local y se almacenó a 4
°C hasta su uso.
- Muestras: se prepararon en forma de
cilindros con un diámetro de 10 mm
y una altura de 10 mm. El peso medio
de las muestras de carne fue de 2,3 a
2,5 g.
- El contenido de humedad total se
determinó por el método de secado
(AOAC, 1995).
Aparato experimental :
Generador de voltaje de CC
con un voltaje de salida de
hasta 50 kV .
Par de electrodos de placa
de cobre colocados en
paralelos.
Portamuestras de polietileno.
Registrador de datos acoplado
a un computadora y
termopares tipo-K.
-
-
-
-

CORDERO
2.2 Congelación bajo Campo Electrostático
Tabla 1
Tensión aplicada, intensidad del campo electrostático interno y
velocidad de congelación (°C/min) de muestras de carne
Nota: Tomado de Dalvi-Isfahan, M., Hamdami, N., & Le-Bail, A. (2016). Effect of
freezing under electrostatic field on the quality of lamb meat. Innovative food
science & emerging technologies,, 68–73.
Procedimiento:
- El portamuestras se preenfrió a 5 °C en una incubadora fría durante 1h antes del inicio de la medición.
- La muestra de carne se instaló en el centro del portamuestras (celda de medición).
- El montaje experimental se colocó dentro de un túnel de congelación con circulación de aire forzado a
-20 °C. Los voltajes aplicados fueron 0, 4, 8 y 12 kV.
Después de congelar, las muestras se
pesaron y cubrieron con una película de
polietileno para evitar la evaporación de la
humedad y se dejaron en reposo en una
incubadora fría a 5 °C durante 3 h, luego
se analizó el color, la pérdida por goteo y
textura.

CORDERO
2.3 Pérdida por Goteo 2.4 Color
La pérdida por goteo se calculó sobre la base
de la diferencia de masa entre la muestra
congelada (W1) y la muestra descongelada
(W2). La pérdida por goteo se expresó como
porcentaje de pérdida de peso utilizando la
ecuación. (1).
(1)
- Color de la superficie de las muestras de carne: antes
del procesamiento (forma fresca) e inmediatamente
después de la congelación y descongelación. Se midió
usando un colorímetro. Para cada color se tomaron tres
medidas en diferentes lugares de la superficie de la carne
y se calculó su promedio.
- El instrumento midió: L* (luminosidad), a* (rojez) y b*
(amarillez). La diferencia de color total (ΔE) entre la
muestra descongelada y la muestra fresca se evaluó
usando la ecuación. (2):
L*, a* y b* son los valores de color de la muestra descongelada y
L0*, a0* y b0* son los valores de color de la carne fresca.
(2)
(Dalvi-Isfahan et al., 2016)

CORDERO
2.5 Textura 2.6 Microscopía de Luz
Figura 3. Analizador de Textura SANTAM
Nota: Tomado de Ruiz, F., Blázquez, B., & Onega, O. (2005). A comparison between
two methods (Bratzler and texture profile analysis) for texting either raw meat or
cooked meat, 35-36.
Se realizaron dos
compresiones llegando hasta
un 30% del espesor inicial.
Parámetros TPA
analizados:
Dureza
Cohesión
Elasticidad
Masticabilidad
Gomosidad
Se utilizó la sustitución con fijación
isotérmica para análisis histológico.
Parámetros analizados:
Área total de hielo
Diámetro equivalente
Dimensión fractal
Redondez
2.7 Análisis Estadístico
Los experimentos se repitieron 4 veces y los
datos se evaluaron con un análisis unidireccional
de varianza (ANOVA).

3. Resultado y Discusión
CORDERO
3.1 Tasa de Congelación
Los contenidos de humedad de muestras de carne se
encontraban en un rango de 74-75% lo que indica la
uniformidad del contenido de agua . Además, no había
cambios significativos de las muestras de control con
respecto a la tasa de congelación. Estos resultados se
esperaban ya que la congelación asistida por microondas
no causa efectos térmicos significativos.
.
La velocidad de congelación es un
parámetro determinante en la calidad
final de las comidas congeladas. Una
velocidad de congelación rápida evita la
migración del agua produciendo finos y
numerosos cristales de hielo
(Le.Bali,2004)

CORDERO
3.2 Color
El color es un indicador de frescura y
salubridad de la carne, es por ello que se tiene
de guia la tabla 4 el cual muestra los cambios
del color respecto a los parámetros, por
consiguiente se observa que las carnes
congeladas son más oscuras que las frescas,
esto podría deberse a la concentración de
pigmentos durante el proceso de congelación.
Tabla 4.
Cambios en el color superficial de la carne de músculo de cordero por
diferentes ESF tratos.
Nota: Tomado de Castigliego et al., 2012; Mancini & Hunt, 2005.

CORDERO
3.3 Análisis de Microestructura de Cristales de hielo
La figura muestra las micrografías del músculo de solmillo de cordero. La tabla 5 muestra el área relativa total de hielo y el diámetro equivalente
disminuyeron con el aumento del voltaje, pero el campo electrostático fue significativo solo en el diámetro equivalente y la redondez. el diámetro
equivalente promedio de los cristales de hielo en la carne de cerdo durante los tratamientos ESF fue de 32,79 ± 4,04 μm para el control a 14,55 ±
8,20 μm para la muestra congelada a un voltaje de 12 kV, respectivamente.
Tabla 5.
Resultados del análisis microscópico de los cristales de hielo en muestras de carne
de solomillo de cordero.
Figura 4. Microscopía óticas de secciones transversales bajo
diferentes campos eléctricos
Nota: Tomado de Ruiz, F., Blázquez, B., & Onega, O. (2005). A comparison
between two methods (Bratzler and texture profile analysis) for texting either raw
meat or cooked meat, 36-38.
Nota: Tomado de Dalvi, 2016; Hamdami, 2016.

CORDERO
3.4 Pérdida por Goteo
Figura 5. Pérdida por goteo de carne descongelada previamente congelada bajo
diferentes condiciones ESF.
Nota: Tomado de Dalvi-Isfahan, M., Hamdami, N., & Le-Bail, A. (2016). Effect of freezing under
electrostatic field on the quality of lamb meat. Innovative food science & emerging technologies,, 68–73.
La pérdida por goteo no mostró una diferencia
significativa con el aumento del voltaje.El
cambio en la pérdida por goteo podría estar
relacionado con el tamaño del cristal de hielo.
El proceso se produjo cristales de hielo más
pequeños y uniformes

CORDERO
3.5 Textura
Figura 6. Efecto del campo electrostático sobre la dureza de la carne
Nota: Tomado de Dalvi-Isfahan, M., Hamdami, N., & Le-Bail, A. (2016). Effect of
freezing under electrostatic field on the quality of lamb meat. Innovative food science &
emerging technologies,, 68–73.
Entre los atributos de la textura, la dureza es el
más importante para el consumidor, ya que
determina el valor comercial de la carne
(Chambers & Bowers, 1993; Ruiz de
Huidobro et al., 2005)

4. Conclusiones
CORDERO
- La congelación bajo campo electrostático mantuvo la dureza y la microestructura de la carne de
cordero, y redujo la pérdida de goteo sin impacto negativo en el color de la carne después de la
descongelación.
- El campo electrostático no tuvo un efecto significativo en la velocidad de congelación, lo que
indica que el campo electrostático no tiene efectos térmicos significativos.
- Una potencial aplicación real del campo electrostático en la congelación de la carne de cordero,
ya que permite mantener la calidad durante la congelación.

Referencias
CORDERO
Dalvi-Isfahan, M., Hamdami, N., & Le-Bail, A. (2016). Effect of freezing under electrostatic field on the quality of lamb
meat. Innovative food science & emerging technologies: IFSET: the official scientific journal of the European
Federation of Food Science and Technology, 37, 68–73. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2016.07.028
Chambers, E. I., & Bowers, J. (1993). Consumer perception of sensory quality in muscle foods: Sensory characteristics
of meat influence consumer decisions. Food Technology, 47, 116–120.
Chapleau, N:, Le-Bail, A., & Vignolle, M. (2008). Evaluation of the mean ice ratio as a function of temperature in a
heterogeneous food: Application to the determination of the target temperature at the end of freezing,, 816-821
Castigliego, L., Armani, R., & Guidi, A. (2012). Meat color. , Handbook of meat and meat processing (pp. 81–92)
Shevkunov, SV y Vegiri, A. (2002). Transiciones inducidas por campos eléctricos en grupos de agua. Revista de
estructura molecular: THEOCHEM, 593(1–3), 19–32.

Anexos
CORDERO
Comparativa de Métodos de Congelación Aplicados a escala Industrial
La congelación lenta favorece la
formación de cristales grandes de
hielo lo cual propicia el “goteo”
durante la descongelación
provocando la pérdida de
nutrientes,suavidad y jugosidad.
En la congelación con aire forzado
la carne debe estar protegida,
envasada en bolsa y caja de cartón
para evitar su deterioro.(Castigliego
et al., 2012; Mancini & Hunt, 2005)
Provoca menores pérdidas por goteo
durante la descongelación , en
comparación con la congelación lenta,
conservando así propiedades nutritivas y
sensoriales.(Castigliego et al., 2012;
Mancini & Hunt, 2005)
Se lleva a cabo a T=-18°C. Se
utiliza en productos cárnicos donde
un cambio en la textura del producto
no afectará su calidad derivado de la
forma de preparación y consumo.
P
R
O
C
E
S
O
E
F
E
C
T
O
Se realiza en cuartos cerrados en
donde se hace pasar aire con
velocidades aproximadas de 3m/s y
con temperaturas de al menos de -
30°C. Se les llama con frecuencia
cuarto ráfaga.
Consiste en hacer pasar al producto por una
cinta transportadora que deja circular aire
frío a gran velocidad de arriba a abajo
atravesando,lo cual logra congelación
rápida e individual de las piezas.
Congelador con aire
inmóvil/Congelación lenta
Con aire forzado/ Congelación
velocidad media
IQF(Congelación rápida individual)/
Congelación rápida

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