Influence of freezing and ultrasound application on drying of meat

Abstract

[EN] Dry-cured meat products are of great importance in the food industry. Meat structure it is very prone to suffer case-hardening during drying and, as a consequence, natural convection conditions must be used. However, this fact increases the processing time and the energy consumption. The process can be intensified by introducing some additional energy sources e.g. power ultrasound. Moreover, a large amount of the raw material used to produce dried meat products is previously frozen and this fact can also affect the drying rate. Thus, the main goal of this work was to evaluate the feasibility of the power ultrasound application in convective drying of meat evaluating not only the influence on drying kinetics but also on quality parameters such as rehydration ability or texture. For this purpose, fresh and previously fast and slow frozen meat samples were dried without and with (21.7 kHz; 20.5 kW/m3) ultrasound application. The dried samples were rehydrated (25 °C). A diffusion model was used to quantify both drying and rehydration kinetics. The texture of rehydrated samples were determined. The results obtained showed that the previous freezing influenced the drying and the rehydration kinetics. The application of ultrasound during drying of both frozen and fresh meat increased the drying rate.

[ES] Los productos cárnicos crudo-curados son de gran importancia en la industria alimentaria. Sin embargo, la carne es un producto muy propenso a sufrir encostramiento durante el secado lo que obliga a utilizar condiciones de convección natural. Estas condiciones aumentan el tiempo de proceso y el consumo de energía. Para la intensificación del proceso, se pueden utilizar fuentes de energía adicionales como por ejemplo, los ultrasonidos de potencia. Por otro lado, una parte importante de la materia prima utilizada para producir productos cárnicos crudo-curados es previamente congelada y este hecho puede afectar a la velocidad de secado. Por lo tanto, el objetivo principal de este trabajo fue estudiar la viabilidad de la aplicación de ultrasonidos de potencia en el secado convectivo de carne evaluando no sólo la influencia en la cinética de secado, sino también en parámetros de calidad como la capacidad de rehidratación o la textura. Para ello se realizaron experiencias de secado de tres tipos muestras de carne, frescas, congeladas convencionalmente y congeladas rápidamente, con (21,7 kHz; 20,5 kW/ m3) y sin la aplicación de ultrasonidos. Posteriormente, se estudió el proceso de rehidratación mediante inmersión de las mismas en agua (25 ºC). Para cuantificar tanto la cinética de secado y rehidratación se utilizó un modelo difusivo. También se determinó la dureza de las muestras rehidratadas. Los resultados obtenidos mostraron que la congelación influyó en la cinética de secado. La aplicación de ultrasonidos durante el secado de la carne congelada y fresca aumentó significativamente la velocidad de secado.

[CA] Els productes carnis cru-curats són de gran importància en la indústria alimentària. No obstant això, la carn és un producte molt propens a patir encrostament durant l'assecat el que obliga a utilitzar condicions de convecció natural. Aquestes condicions augmenten el temps d’operació i el consum d'energia. Per a la intensificació del procés, es poden utilitzar fonts d'energia addicionals com ara els ultrasons de potència. D'altra banda, una part important de la matèria primera utilitzada per produir productes carnis cru-curats és prèviament congelada i aquest fet pot afectar la velocitat d'assecat. Per tant, l'objectiu principal d'aquest treball va ser avaluar la viabilitat de l'aplicació d'ultrasons de potència en l'assecatge convectiu de carn avaluant no només en la influència en la cinètica d'assecat, sinó també en paràmetres de qualitat com la capacitat de rehidratació o la textura. Per això, es van realitzar experiències d'assecatge de tres tipus mostres de carn, fresques, congelades convencionalment i congelades ràpidament, amb (21,7 kHz; 20,5 kW / m3) i sense l'aplicació d'ultrasons. Posteriorment, es va estudiar el procés de rehidratació mitjançant immersió de les mateixes en aigua (25 ºC). Per quantificar tant la cinètica d'assecat i rehidratació es va utilitzar un model difusiu. També es va determinar la duresa de les mostres rehidratades mitjançant assaigs de punció. Els resultats obtinguts van mostrar que la congelació va influir en la cinètica d'assecat. L'aplicació d'ultrasons durant l'assecat de la carn congelada i fresca va augmentar significativament la velocitat d'assecat.