Ciencia de los alimentos

 

Efecto de dietas con ácidos grasos poliinsaturados en las propiedades sensoriales de la carne de cerdo

 

Effect of diets with polyunsaturated fatty acids on pork sensory characteristics

 

Jarumi Aguilar-Guggembuhl¹, Daniel Mota-Rojas², Héctor Escalona-Buendía¹, M. Elena Trujillo-Ortega³, Isabel Guerrero-Legarreta¹*

 

¹ Departamento de Biotecnología. Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. Avenida San Rafael Atlixco 186, 09340, Iztapalapa, México D.F. (jaruag23@yahoo.com.mx, hbeb@xanum.uam.mx, * Autor responsable isabel_guerrero_legarreta@yahoo.com).

² Departamento de Producción Agrícola y Animal, Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco, Calzada del Hueso 1100, 04960, Coyoacán, México D.F. (dmota100@yahoo.com.mx).

³ Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, 04510, México D.F. (elenam@unam.mx).

 

Recibido: septiembre, 2013.
Aprobado: octubre, 2014.

 

Resumen

El consumo de algunos ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (AGPCL), en particular los ácidos docosahexanoico (ADH), eicosapentanoico (AEP) y linoleico conjugado (ALC), es benéfico para la salud humana, por lo cual su incorporación a la carne de abasto le da un valor agregado, pero las características sensoriales podrían alterarse ocasionando el rechazo del consumidor. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de adicionar estos tres AGPCL a la dieta de cerdos en variables de calidad fisicoquímica y sensorial de la carne. El diseño experimental fue de bloques al azar y los tratamientos fueron: T1) dieta+ALC; T2) dieta+ADH+AEP; T3) dieta+ADH+AEP+ALC; T4) dieta (testigo). Los datos se analizaron mediante ANDEVA y componentes principales (ACP); las medias se compararon con la prueba de Tukey (p≤0.05). Se usaron 32 cerdos castrados, Pietrain x Landrace x York x Duroc, en engorda de dos fases: 4 semanas de desarrollo y 4 semanas de finalización, después se electroinsensibilizaron y sacrificaron. Para realizar los análisis fisicoquímicos (pH, actividad de agua, dureza y pérdidas por cocción) y descriptivo cualitativo (sabor, textura y aroma) se tomaron muestras del músculo Longissimus dorsi. El sabor y aroma de la carne de los cerdos alimentados con AGPCL se describió como rostizado, a res, y a borrego, con textura suave y jugosa, aunque menos aceptable que el testigo. El sabor a rostizado, un atributo deseable en las carnes, disminuyó en las muestras obtenidas de cerdos que recibieron dietas con ADH y AEP, y no se detectó aroma ni sabor a pescado.

Palabras clave: ácido docosahexanoico (ADH), ácido eicosapentanoico (AEP), ácido linoleico conjugado (ALC), alimento funcional, nutraceútico, calidad de carne de cerdo.

 

Abstract

The consumption of some long chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFA), in particular docosahexanoic (DHA), eicosapentanoic (EPA) and conjugated linoleic (CLA) acids is beneficial for human health, thus its incorporation to meat gives added value, but sensory characteristics could be altered, causing rejection by the consumer. The objective of the present study was to evaluate the effect of adding these three LCPUFA to pig diet on physiochemical and sensory meat quality. The experimental design was randomized blocks with the following treatments: T1) diet+CLA; T2) diet+DHA+EPA; T3) diet+DHA+EPA+CLA; T4) diet (control). The data were analyzed using ANOVA and principal component analysis (PCA). Means were compared with Tukey test (p≤0.05). Thirty-two Pietrain x Landrace x York x Duroc castrated pigs were used in two fattening phases: 4 weeks of development and 4 weeks of finishing. They were then electroanesthetized and sacrificed. To carry out the physiochemical analyses (pH, water activity, hardness and cooking loss) and qualitative description (flavor, texture and aroma) samples were taken from the Longissimus dorsi muscle. Flavor and aroma of pork meat fed with LCPUFA was described as roasted, beef-like, and sheep-like, with soft and juicy texture, although less acceptable than the control. Roasted flavor, a desirable attribute in meats, decreased in samples obtained from pigs with diets including DHA and EPA, and fishy aroma and flavor were not detected.

Key words: docosahexanoic acid (DHA), eicosapentanoic acid (EPA), conjugated linoleic acid (CIA), functional food, nutraceuticals, pork meat quality.

 

Introducción

El uso de ácidos grasos polinsaturados de cadena larga (AGPCL) de diversas fuentes en dietas para cerdos aumenta su contenido final en la carne (Leskanich et al. 1997; Jiménez-Colmenero et al., 2000; Jaturasita et al., 2009), con lo cual ésta adquiere un valor agregado porque contiene compuestos que favorecen a la salud humana y, por tanto, se clasificará como alimento funcional. Los AGP-CL omega-3 eicosapentanoico (AEP, C20:5ω3, cis-5,8,11,14,17) y docosahexanoico (ADH, C22:6ω3, cis-4,7,10,13,16,19) se encuentran en proporción alta en los tejidos de algunos peces de aguas frías (García-Barrientos et al., 2011). Estos ácidos tienen un efecto positivo en el ser humano, como el mantenimiento de las membranas celulares, la actividad antioxidante (Valenzuela et al., 2011) y el efecto hipocolesterolémico (Socarrás y Bolet, 2010). Los AGPCL omega-6 con dobles ligaduras en isomería trans fueron considerados como dañinos para la salud humana debido a sus efectos en los lípidos de la sangre (Morgado et al., 1998). Sin embargo, Sanhueza et al. (2011) destacan que algunos de estos ácidos, principalmente el linoleico conjugado (ALC), pueden ser benéficos. Este ácido es una estructura modificada del ácido linoleico (C18:2, cis-9, cis-12); se encuentra en plantas y animales en varias formas isomór-ficas, principalmente cis-7,trans-9, cis-11,trans-13, y la más abundante, cis-9,trans-11. Está presente en cantidades pequeñas en la mayoría de los alimentos y hasta 0.65% del total de lípidos en la carne y la leche de los rumiantes (Kramer et al. 2004). Algunos efectos positivos en la salud humana por el consumo de ALC son la reducción del colesterol plasmático y del volumen del tejido adiposo (Rahman et al., 2001), así como la estimulación del sistema inmune (Hayek et al., 1999).

Sin embargo, la incorporación de AGPCL a la carne de animales de abasto mediante suplementos ricos en ácidos omega-3 de origen marino, como el aceite y la harina de pescado, pueden deteriorar la calidad de este alimento al producir olores y sabores desagradables, y mayor fluidez de la grasa (Romans et al., 1995; Tseng et al., 2000), lo cual causa rechazo por el consumidor. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de tres AGPCL (ADH, AEP y ALC) , como suplementos en la dieta de cerdos, sobre variables de calidad fisicoquímica y sensorial de la carne.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (AGPCL)

Los ácidos AEP y ADH se adquirieron de la compañía Ocean Nutrition Canada^MR (Dartmouth, Nueva Escocia, Canadá), obtenidos a partir de aceite de anchoa y sardina (12 % ADH-18 % AEP) desodorizado, y microencapsulado en gelatina, comercializado como MEG-3^MR. El ALC, en forma líquida con 60 % de isómeros cis-9, trans-11 y cis-12, trans-10, obtenido de aceite de cártamo, se adquirió de la compañía Cognis^MR (Mississauga, Ontario, Canadá), comercializado como Tonalin^MR.

Animales y dietas

Se utilizaron 32 cerdos machos castrados proporcionados por el Centro de Enseñanza, Investigación y Extensión de Producción Porcina (CEIEPP), de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Nacional Autónoma de México, en Jilotepec, Estado de México. De acuerdo con los registros de CEIEPP los padres eran híbridos 50/50 Pietrain x Landrace, y las madres híbridos 50/50 York x Duroc. El peso vivo (PV) inicial promedio fue 54 kg, y las edades de 3 a 3.5 meses. Los lechones se distribuyeron en dos lotes, divididos a la vez en cuatro grupos de cuatro cerdos cada uno. Estos fueron sorteados por peso para cada uno de los tratamientos, para que los promedios de las repeticiones de cada tratamiento fuera similar a las repeticiones de otro tratamiento. El alimento comercial (sorgo, pasta de soya, aceite crudo de soya, subproductos del trigo, vitaminas A, D, E, K, complejo B, aminoácidos, micro y macro minerales) y el agua se proporcionaron ad libitum. La engorda se dividió en dos fases: 1) cuatro semanas de desarrollo [15 % de proteína (0.036 g/kg PV de lisina), 60 % ELN y 3 % de grasa mínima] y, 2) cuatro semanas de finalización [14 % de proteína (0.036 g/kg PV de lisina), 64 % ELN y 3 % de grasa mínima]. Para cada tratamiento se agregó una combinación de AGPCL (Cuadro 1) en las fases de desarrollo y finalización. El cálculo de las cantidades de AGPCL se hizo tomando como base las concentraciones de ácidos puros reportadas por los fabricantes. El manejo y la matanza de los cerdos se realizaron de acuerdo con la legislación mexicana para animales domésticos NOM-194-SSA1-2004 (Secretaría de Salud, 2004). El peso promedio al sacrificio fue 120.25 kg.

Muestreo y análisis fisicoquímicos

Las muestras del músculo Longissimus dorsi se tomaron 45 min postmortem entre las vértebras 12 y 13, se almacenaron a 4 °C por 48 h y se congelaron a -24 °C. Dieciocho horas antes de los análisis se descongelaron y mantuvieron a 4 °C hasta su uso. Los análisis fisicoquímicos de la calidad de carne fueron: pH, actividad de agua (a), dureza y pérdidas por cocción.

El pH se midió como indicador de la frescura de la carne con un potenciómentro (Beckman, Palo Alto, California) en las muestras crudas. El análisis de a en muestras crudas se realizó a temperatura ambiente (18 °C) con un psicrómetro Aqualab (Decagon CX-1, Washington, DC) calibrado contra agua destilada (Park, 2009). La dureza y las pérdidas por cocción se analizaron en muestras asadas después de eliminar el tejido conectivo, para lo cual se cortaron piezas de carne cruda de 1.5 cm de espesor y se calentaron por 8 min a 82 °C (temperatura interna) en un asador precalentado a 130 °C. Las pérdidas por cocción se calcularon por diferencia entre los pesos antes y después del asado (Ansorena y Astiansarán, 2009). La dureza se midió mediante la aplicación de una fuerza cortante perpendicular a la dirección de las fibras musculares, empleando un analizador de textura TA-XT2 (Texture Technologies, Scarsdale, Nueva York) con una celda de carga de 49 N y una cuchilla de prueba de Warner-Bratzler (Stable Micro Systems, Surrey, Inglaterra); la fuerza necesaria para cortar a la muestra se reportó en g.

Análisis sensoriales

Estos se aplicaron a muestras asadas en la forma descrita en el párrafo anterior. Los panelistas se seleccionaron entre el personal y los estudiantes de la Universidad Autónoma Metropolitana. El panel de 20 miembros se eligió en función a su habilidad para identificar los siguientes aromas: metilcaproato (frutal), benzaldehído (almendras), hexanal (rancio) y metilvainillina (vainilla). En esta identificación se incluyó también un producto asociado al aroma de pescado (aceite de pescado disuelto en aceite de canola). Para generar los descriptores individuales de cada atributo (aroma, sabor y textura), se presentaron a los panelistas tres muestras de carne de cerdo: 1) testigo; 2) tratada en la superficie con solución de ADH+AEP; 3) tratada en la superficie con solución de ALC. A los panelistas se les solicitó que acordaran los términos del lenguaje común que mejor describieran los atributos. El Análisis Descriptivo Cualitativo (ADC) (Stone y Sidel, 2004) se realizó con los datos obtenidos de aroma, sabor y textura de acuerdo con los métodos y lineamientos IS0 8586-1:1993 (ISO, 1993). Las muestras de carne de los cerdos se asaron como ya se describió, y se presentaron a los jueces en piezas de 1.5 x 3 cm. Los jueces, en una línea horizontal de 14 cm, indicaron con una línea vertical la distancia que representaba la intensidad de cada descriptor, donde el origen (0 cm) significaba no detectada, y 14 cm la máxima intensidad. La distancia se midió y los resultados se analizaron de acuerdo al ADC (Escalona et al., 1999). Este procedimiento se repitió dos veces, obteniendo 20 observaciones para cada descriptor.

Análisis estadístico

El diseño experimental fue de bloques al azar y los tratamientos fueron: T1) dieta+ALC; T2) dieta+ADH+AEP; T3) dieta+ADH+AEP+ALC; T4) dieta (testigo). El análisis estadístico se realizó con el procedimiento GLM y las medias se compararon con la prueba de Tukey (p≤0.05), para lo cual se usó Statgraphics Plus for Windows 4. El análisis de componentes principales (ACP) se aplicó solo a los datos de textura y sabor (Pravdova et al., 2002), porque estas variables presentaron diferencia significativa entre tratamientos en al menos un descriptor.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En un animal sacrificado, la calidad fisicoquímica y sensorial de la carne para consumo es el resultado de la estructura de sus componentes y de los cambios bioquímicos e interacciones que ocurran entre estos. Dada la complejidad de los factores que intervienen en la calidad final, se han definido algunos indicadores que permiten discriminar con relativa facilidad la calidad de consumo de este alimento.

El pH es indicador de frescura debido a que su variación depende de la relación tiempo-temperatura postmortem, durante la cual se activan enzimas endógenas, prolifera la flora deteriorante y, en consecuencia, se generan compuestos químicos que aumentan el pH. Un intervalo de pH 5.4 a 5.8 en la carne postrigor indica que no se ha iniciado la producción de compuestos de putrefacción, como aminas biogénicas, aldehídos, cetonas y ácidos grasos de cadena corta (Guerrero L. 2009). Los valores de pH en este estudio están dentro del intervalo señalado, y no hubo diferencias significativas entre tratamientos (p=0.243) (Cuadro 2), lo cual mostró la ausencia de putrefacción y se concluyó que la carne empleada satisfacía las características de frescura. La dureza, una manifestación macroscópica de la resistencia de un tejido al corte cuando se aplica una fuerza externa, tampoco mostró diferencias significativas entre tratamientos (p=0.167). La dureza de la carne se debe a la estructura de las fibras musculares formadas en un alto porcentaje por proteínas (Pérez Munuera et al., 2009). Los AGPCL se incorporan al tejido graso, no al proteínico, por lo cual el suplemento de AGPCL no afecta la dureza de la carne al no incorporar notablemente lípidos a las fibras musculares.

La actividad de agua (a_a) y las pérdidas por cocción mostraron diferencias significativas entre tratamientos (p≤0.001). Los valores de a_a mínimos observados (a_a=0.961) y la pérdida por cocción máxima (47.91 %) se presentaron en T3 (ADH+AEP+ALC) (Cuadro 2). Los AGPCL, incorporados a la carne en arreglos estructurales de aciltriglicéridos, da como resultado una mayor proporción de tejido adiposo y por tanto una disminución de a_a. Young et al. (2012) reportaron una disminución de a_a hasta 0.97 al adicionar AGPCL a dietas para no rumiantes y suponen que se debió a una disminución en la relación de ácidos saturados/insaturados en la grasa de cerdo. Entre mayor sea el grado de insaturación de un ácido graso, menor es la cantidad de cargas eléctricas que pueden interactuar con las moléculas de agua (Lo Fiego et al., 2005). Por tanto, la a_a disminuyó al incorporar al sistema cárnico un ácido graso poliinsaturado como ALC.

La pérdida por cocción se refiere al agua retenida físicamente en la estructura de la carne y se relaciona con su jugosidad. Al elevar la temperatura sobre 55 °C, la desnaturalización térmica de las fibras musculares libera un alto porcentaje del agua que se puede eliminar fácilmente al aplicar una presión suave sobre el tejido (Pérez Munuera et al., 2009). Como el tejido proteínico participa en la retención de agua, y no el graso, a mayor proporción de tejido adiposo hay menor retención, por lo cual la incorporación de AGPCL produce mayor expulsión de agua. Estos resultados están de acuerdo con los reportados por Apple et al. (2009), quienes estudiaron el efecto interactivo de la grasa con la dieta en diversas regiones anatómicas del cerdo, encontrando que los AGPCL adicionados alteraban la proporción promedio de ácidos grasos en la grasa de cerdo, disminuyendo el punto de fusión del tejido adiposo y aumentando las pérdidas por cocción. De los análisis fisicoquímicos de la calidad de carne se concluyó que se satisfacían las características de frescura necesarias para proceder a la evaluación sensorial por un panel entrenado, no se alteraba la dureza pero disminuía la a_a y las pérdidas por cocción en los tratamientos que incluían ácidos omega-3.

Análisis sensoriales

De acuerdo con Deliza y Gloria (2009), al disminuir la interacción de agua decrece la percepción de aroma y sabor debido a un retraso en la liberación de moléculas odoríferas. Estevez et al. (2003) reportan que a mayor longitud de la cadena del ácido graso, menor es la liberación de compuestos relacionados con el sabor y aroma, lo cual se comprobó en el estudio de evaluación sensorial descrita a continuación.

Análisis descriptivo cualitativo

Los descriptores generados por los jueces, valores medios y diferencias estadísticas se muestran en el Cuadro 3. No hubo diferencias significativas entre tratamientos con excepción de los descriptores de sabor a rostizado (p=0.032) y textura jugosa (p=0.004) y en ambas variables el tratamiento T1 (ALC) tuvo las mayores calificaciones. En concordancia con los resultados de los análisis fisicoquímicos, la adición de AGPCL omega-3, debido a la longitud de la cadena y al número de insaturaciones, aumentan la hidro-fobicidad del sistema dando como resultado menor sensación de jugosidad y de sabor rostizado, como ya se indicó. La inclusión de ALC en los tratamientos T1 y T3, uno de los compuestos responsables del sabor de carne rostizada, aumentó la calificación de este atributo de manera significativa con respecto al testigo (p=0.032). Asimismo, de acuerdo con los resultados reportados por Pérez M. et al. (2009), la presencia de isómeros inestables de ALC promueve mayor interacción con moléculas de agua, aumentando la calificación de textura jugosa (10.25). El aroma y sabor a pescado, indeseables en la carne, no se observaron en ninguno de los tratamientos con AGPCL y las calificaciones dadas por los panelistas fueron bajas (0.4 a 1.42) (Figura 1), en forma contraria a lo reportado en otros estudios acerca del efecto de la inclusión de materiales ricos en ácidos omega-3, como el aceite de cártamo, en las dietas para cerdos (Juárez et al., 2011). Además, en todos los tratamientos se asignaron calificaciones bajas al aroma a rancio, otro atributo indeseable en las carnes (0.45 a 0.965). Una posible explicación a la disminución de la rancidez, ocasionada mayormente por la generación y posterior oxidación de compuestos azufrados (Guentert et al., 1990), fue el atrapamiento de electrones por los AGPCL (Huang y Ho, 2011).

Análisis de componentes principales (ACP)

El ACP se aplicó solamente a los descriptores de sabor a rostizado y textura jugosa, debido a que fueron los únicos que mostraron diferencias significativas en el ADC (p=0.032 y 0.004, respectivamente). La suma de los dos componentes principales (CP) de la textura (CP1 y CP2) explicaron 71.82 % de los resultados (Figura 2A); los valores positivos correspondieron a los tratamientos: CP1: ADH+AEP (T2), ADH+AEP+ALC (T3) y testigo (T4); CP2: ADH+AEP+ALC (T3) y testigo (T4). El descriptor fibroso, en el cuadrante superior derecho, fue la mayor contribución positiva a la textura, mientras que el descriptor pastoso (cuadrante inferior derecho) contribuyó negativamente.

El descriptor jugoso tuvo una contribución baja para las calificaciones de la textura. Los valores positivos del sabor fueron para los tratamientos: CP1: ALC (T1), ADH+AEP (T2) y testigo (T4); CP2: ALC (T1), ADH+AEP+ALC (T3) y testigo (T4) (Figura 2B). La suma de los dos componentes principales explicó 72.76 % de los resultados. Los resultados muestran que la carne de cerdo presentó textura pastosa (de acuerdo al término acordado por los panelistas, indicando así una consistencia aglutinada, cohesiva y ligeramente elástica) para ADH+AEP (T2), mientras que con ADH+AEP+ALC (T3) la carne fue fibrosa, con una clara percepción a borrego y jugosidad reducida. Aunque, de acuerdo con Azaín (2004) y Rahman et al. (2001), el ALC disminuye la proporción de tejido adiposo, Wood et al. (2003) indican que este ácido graso afecta negativamente a la calidad de la carne al aumentar el punto de fusión, y por tanto producir mayor percepción de dureza. Y los tratamientos que incluyeron ALC (T1 y T3) efectivamente mostraban mayor dureza (menor suavidad, Cuadro 3).

El descriptor de carne rostizada contribuyó positivamente al sabor, mientras que los descriptores que lo afectaron negativamente fueron: ácido, a borrego, a pescado, a res, a semillas; el sabor rostizado más intenso se presentó en el testigo. La identificación de sabor a pescado fue la contribución negativa más importante, de acuerdo al ACP (Figura 2B), aunque obtuvo calificaciones bajas de los panelistas (0.40 a 1.42), pero no significativas (p=0.251) con respecto al testigo (Cuadro 3). Según Leskanich et al. (1997), la adición de harina de pescado a dietas de cerdos no afecta la aceptabilidad sensorial de la carne. Asimismo, y de acuerdo con la información proporcionada por el proveedor, en el proceso de obtención de los ácidos omega-3 utilizados en este estudio se disminuyen los olores y sabores a pescado a través de un proceso de desodorización. Paralelo a la obtención de ADH y AEP, se extraen compuestos odoríferos potentes, como metional, 1-octen-3-ol, 2,6-nonadienal, 2,4-octadienal, 2-penteno-1-ol y 2,3-butanediona (Narain y Nunes, 2007). El producto desodorizado se microencapsuló y de esta forma se incorporó a las dietas de cerdos.

 

CONCLUSIONES

La adición de combinaciones de ALC, ADH y AEP en dietas para cerdos permitió obtener carne con un valor agregado debido a la incorporación de estos compuestos bioactivos, sin efectos en el pH ni en la dureza, aunque disminuyó la a_a y aumentaron las pérdidas por cocción. Las propiedades sensoriales no cambiaron, excepto el sabor a rostizado y la jugosidad, que mostraron menor intensidad con respecto al testigo. Sin embargo, no se detectaron aroma ni sabor a pescado, aunque los ácidos grasos omega-3 tenían origen marino. Las dosis y la adición de los AGPCL en forma microencapsulada permitieron que la carne fuera aceptada por un panel entrenado, además de satisfacer los requisitos de ser un alimento funcional.

 

AGRADECIMIENTOS

Jarumi Aguilar-Guggembuhl agradece al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT, México) por una beca de posgrado. Los autores reconocen el invaluable apoyo del MVZ Roberto Martínez Rodríguez, CEIEPP, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM, por la asesoría y el manejo antemortem de los animales.

 

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