Análisis no destructivo y no invasivo de textura en hamburguesa de cerdo mediante ultrasonidos de señal sin contacto

Abstract

[ES] La industria cárnica está exigiendo sensores no destructivos para estimar tanto la composición como las propiedades texturales de la carne y los productos procesados, permitiendo determinar la textura del producto y las modificaciones que sufre durante su elaboración y almacenamiento en refrigeración. El objetivo de este trabajo es determinar la textura de hamburguesas formuladas con diferentes contenidos en grasa mediante una técnica no destructiva, basada en los ultrasonidos de baja intensidad o señal sin contacto acoplados por aire. Es una técnica de evaluación rápida, sencilla, económica y de fácil incorporación en las líneas de producción. Se realizaron 5 lotes diferentes de hamburguesas con distintos porcentajes de grasa añadida (0%,20%,40%,60% y 80%) y se determinaron diferentes parámetros ultrasónicos, como velocidad, magnitud máxima y frecuencia de resonancia. Posteriormente, se determinaron sus propiedades texturales mediante un análisis instrumental de compresión-relajación. El análisis ultrasónico y de textura instrumental se realizó a dos temperaturas (5 y 20ºC). Finalmente, se determinó la densidad y el contenido en humedad y grasa de las hamburguesas. Las propiedades texturales se vieron afectadas por el porcentaje de grasa añadida y la temperatura de medida, así, la dureza de las hamburguesas medida a 5ºC se incrementó con el contenido en grasa, mientras que a 20ºC, la dureza disminuyó. Este hecho se explica por el diferente estado de la grasa (líquida-sólida) en función de la temperatura. Ambos factores, porcentaje de grasa añadida y temperatura de medida, también afectaron a los parámetros ultrasónicos. Así, se obtuvieron correlaciones significativas (p<0.05) entre los parámetros ultrasónicos y los texturales, tales como las obtenidas para la frecuencia de resonancia y la dureza (𝑅����2= 0.9618) y la fuerza residual de relajación (𝑅����2= 0.9515). Por lo tanto, se ha demostrado la viabilidad del uso de ultrasonidos sin contacto para la determinación no invasiva de parámetros texturales en hamburguesas.

[EN] The meat industry is demanding non-destructive sensors to estimate both the composition and textural properties of meat and processed products, allowing to determine the texture of the product and the modifications it undergoes during its processing and storage in refrigeration. The objective of this work is to determine the texture of hamburgers formulated with different fat contents by means of a non-destructive technique, based on low intensity ultrasound or contactless signal coupled by air. It is a technique of rapid, simple, economic evaluation and of easy incorporation in the production lines. 5 different batches of hamburgers with different percentages of added fat (0%, 20%, 40%, 60% and 80%) were made and different ultrasonic parameters were determined, such as speed, maximum magnitude and resonance frequency. Subsequently, its textural properties were determined by an instrumental compression-relaxation analysis. The ultrasonic analysis and instrumental texture was performed at two temperatures (5 and 20ºC). Finally, the density and moisture and fat content of the hamburgers were determined. The textural properties were affected by the percentage of fat added and the measuring temperature, thus, the hardness of the hamburgers measured at 5ºC increased with the fat content, while at 20 ºC, the hardness decreased. This fact is explained by the different state of the fat (liquid-solid) depending on the temperature. Both factors, percentage of added fat and measuring temperature, also affected the ultrasonic parameters. Thus, significant correlations (p <0.05) between ultrasonic and textural parameters were obtained, such as those obtained for the resonance frequency and hardness (𝑅��2 = 0.9618) and the residual relaxation force (𝑅�� 2 =0.9515). Therefore, the feasibility of using non-contact ultrasound for the non-invasive determination of textural parameters in hamburgers has been demonstrated.