Una característica clave de la pandemia de coronavirus fue la interrupción de las cadenas de suministro en todo el mundo. Estas redes de distribución afectó a la industria cárnicaLos ganaderos a menudo no podían llevar sus animales al mercado, debido en parte a la reducción de la producción resultante del cierre de las plantas de envasado de carne. Algunos trabajadores enfermaron y se produjeron varias muertes relacionadas con el COVID. Los consumidores notaron los efectos de esta situación, ya que los departamentos de carne de los supermercados redujeron sus existencias de productos cárnicos y ciertos cortes de carne se volvieron difíciles de conseguir. Al mismo tiempo, los restaurantes de comida rápida que permanecieron abiertos tuvieron dificultades para conseguir carne picada y otros productos cárnicos.
La intensidad de la mano de obra de la industria cárnica y las dificultades de su cadena de suministro son un par de razones por las que muchos consumidores consideran cada vez más las alternativas a la carne. Una alternativa que antes se consideraba un nicho de mercado se está abriendo paso en la corriente principal: los análogos de la carne de origen vegetal. Los mercado de alimentos vegetales procesados que imitan el aspecto, el tacto y el sabor de la carne real está creciendo en todo el mundo y se espera que supere los 35.000 millones de dólares en 2027. Aunque los problemas de la cadena de suministro animaron a muchos consumidores a probar los análogos de la carne de origen vegetal en los últimos dos años, se han vuelto cada vez más populares por muchas otras razones, y el mercado para ellos sigue creciendo.
Razones de la creciente popularidad de los análogos de la carne de origen vegetal
Como fuente importante de proteínas, aminoácidos esenciales y otros nutrientes, la demanda de carne a nivel mundial sigue siendo alta. Sin embargo, se están planteando retos considerables, ya que la sostenibilidad de la industria cárnica ha quedado en entredicho. Se ha demostrado que la producción de carne causa cada vez más problemas en un mundo en el que la población sigue aumentando.
Los retos asociados a la industria cárnica en todo el mundo son:
- Cuestiones de bienestar animal.
- La resistencia a los antibióticos en los animales y los factores ambientales en los que viven los animales contribuyen a la propagación de la enfermedad.
- Contribución a las emisiones de carbono y al cambio climático.
- Daños al medio ambiente por la contaminación relacionada con el ganado.
- Problemas de salud asociados a un mayor consumo de carne.
- Baja eficiencia en comparación con los alimentos de origen vegetal.
Estos factores contribuyen a que el mercado de los análogos de la carne de origen vegetal sea cada vez mayor. Incluso los consumidores de los países desarrollados han buscado opciones más sostenibles, y muchos han reducido la carne de sus dietas. Dietas flexitarianas En consecuencia, las dietas vegetarianas se han vuelto más comunes, ya que los consumidores reducen la cantidad de alimentos de origen animal que ingieren, haciendo que sus dietas se basen más en las plantas.
Según un informe del Good Food Institute (GFI), en 2030 los análogos de la carne de origen vegetal podrían representar hasta el 6% del consumo de carne si su uso aumenta al ritmo actual. Esto requeriría la producción de unos 25 millones de toneladas de productos cárnicos de origen vegetal. Sin embargo, los análogos de la carne requieren una mayor inversión en los próximos años para que la demanda de los consumidores no supere la cantidad que la industria puede producir y suministrar.
¿De qué están hechos los análogos de la carne de origen vegetal?
Sin embargo, son muchos los retos que plantea el desarrollo de análogos de la carne de origen vegetal que se adhieran a las características de la carne animal. Para quienes comen carne con regularidad, el color, el sabor, el gusto y la textura deben ser muy parecidos a los de la carne animal.
La fabricación de análogos de la carne de origen vegetal requiere lo siguiente:
- Proteínas vegetales
- Grasas o aceites
- Agentes aglutinantes
- Sustancias aromatizantes
- Agentes colorantes
Para igualar las características de la carne, se combinan varios ingredientes de origen vegetal.
Proteínas vegetales
Las proteínas vegetales son la clave de cualquier análogo de la carne de origen vegetal. Sin embargo, la selección de estas proteínas depende de varios factores, como su accesibilidad, coste y funcionalidad. Los productores deben considerar cómo las propiedades de cada proteína vegetal afectan a los aspectos generales de un análogo de la carne.
Propiedades de las proteínas vegetales que los productores deben tener en cuenta:
- Capacidad de absorber agua
- Capacidad de disolución en soluciones acuosas
- Capacidad de solidificación una vez congelado
- Composición química
- Propiedades de emulsión
- Propiedades espumantes
- Cómo reaccionan las proteínas a las diferencias de pH y temperatura
- Fuerza iónica en la solución
- Estructura de las proteínas vegetales
Casi dos tercios de los análogos cárnicos de origen vegetal utilizan soja o trigo. La soja es la proteína vegetal más utilizada debido a su disponibilidad, digestibilidad comparable a la de la carne y propiedades similares. El gluten de trigo se utiliza a menudo, mientras que la cebada, la avena y el arroz suelen figurar en los análogos cárnicos de origen vegetal. Las proteínas de cereales son menos digeribles y tienen menos aminoácidos. Más recientemente, las proteínas de garbanzoslas lentejas, los altramuces, las judías mungo, los guisantes amarillos y otras legumbres han aparecido como ingredientes de estos análogos, aunque las legumbres requieren más procesamiento. Además, se utilizan semillas oleaginosas como la colza y la canola como fuente de proteínas.
Grasas o aceites
Otro factor importante a la hora de desarrollar carne de origen vegetal es lo bien que simula el sabor, la jugosidad, la sensación en boca y la ternura de la carne. Esto es especialmente importante cuando los análogos pretenden copiar ciertos cortes de carne de vacuno. Para ello se suelen utilizar grasas como el aceite de canola, la manteca de cacao, el aceite de coco, el aceite de maíz, el aceite de palma y el aceite de girasol.
El alto contenido de grasas saturadas del aceite de coco lo ha convertido en un componente importante de la carne de origen vegetal. Sin embargo, los análogos que lo utilizan tienen que hacer frente actualmente a fluctuaciones de precios, capacidades de procesamiento limitadas y cadenas de suministro impredecibles. Por ello, muchos productores han estado explorando otras opciones. Debido a los acontecimientos actuales en las regiones productoras de girasol, las cadenas de suministro de aceite de girasol también son un problema, aunque es probable que sólo sea un problema a corto plazo.
Agentes aglutinantes
La forma en que los ingredientes de un análogo interactúan entre sí viene determinada por lo que se utiliza para unirlos. La consistencia, estabilidad y textura del producto dependen de este aglutinante. Pueden ser harinas, gomas o almidones, como la goma de acacia, la carragenina, la metilcelulosa o la goma xantana, entre otros.
Sustancias aromatizantes
Cuando los consumidores compran productos análogos a la carne de origen vegetal, el sabor es una de las primeras cosas que les atrae o repele. Se añaden condimentos, especias, extractos de levadura y otras sustancias que introducen sabor para conseguir un sabor parecido al de la carne.
Agentes colorantes
El aspecto de un análogo es un factor importante en la decisión de compra del consumidor. Antes de cocinarlo, un análogo hecho para imitar la carne de vacuno cruda debe ser de color rojo brillante, mientras que los análogos para el pollo o el cerdo deben tener un tono rosado. Para igualar la coloración de estas carnes se utilizan productos vegetales como pasta de tomate, zumo de zanahoria o zumo de remolacha. Cuando se cocinan, las reacciones químicas hacen que los análogos vegetales de la carne adquieran un tono marrón.
Cómo se procesan los análogos de la carne de origen vegetal
El procesamiento tradicional de los cultivos alimentarios se centra en la extracción de carbohidratos y aceites, pero para conseguir el marco y el rendimiento de las proteínas de origen animal, los procesadores deben optimizar el enriquecimiento proteico vegetal de las materias primas. Estas proteínas vegetales requieren una mejora mediante el procesado para imitar de la mejor manera posible la composición de fracciones, la funcionalidad y el rendimiento proteico de la carne animal, junto con sus propiedades estructurales y fisicoquímicas. Los procesadores de carne picada convencional tienen una ventaja a la hora de posicionarse para hacer carne de origen vegetal. Los análogos fabricados a partir de plantas se procesan mediante el fraccionamiento de proteínas en seco, la extrusión y la tecnología de células de cizallamiento.
Fraccionamiento/enriquecimiento de proteínas en seco
Este proceso separa los triglicéridos de alta fusión de los de baja fusión y es el método menos costoso para procesar aceites y grasas. Utilizado desde el 19el siglo XIXEl fraccionamiento en seco es también el proceso por el que se produjo la primera margarina. En la actualidad se utiliza para fabricar carnes vegetales de aceite de palma, aceite de semilla de algodón, aceite de semilla de girasol, aceite de palmiste y otros aceites vegetales.
Otros métodos para extraer las proteínas, las fibras y el almidón de las plantas utilizan disolventes y requieren una gran cantidad de energía. El fraccionamiento en seco ofrece un medio más eficaz para hacer carne sin carne sin utilizar disolventes que pueden alterar la estructura y el valor nutricional del material vegetal. El fraccionamiento en seco, que consume menos energía y requiere menos agua que el fraccionamiento en húmedo, puede lograrse mediante el cribado y tamizado, la clasificación por aire, la separación electrostática o la combinación de todos estos métodos.
La clasificación por aire separa los polvos en función de su densidad, tamaño y grado de dispersión en las soluciones. Utiliza las propiedades aerodinámicas de las distintas partículas para separarlas; por ejemplo, las partículas que contienen proteínas de origen vegetal tienden a ser más pequeñas que las que contienen almidón, por lo que tienden a separarse con finos al ser más aerodinámicas.
La separación electrostática, que separa las partículas de polvo por tamaño con un haz de baja energía, aplica un fuerte campo eléctrico para separar las partículas de carga opuesta. Utilizado ampliamente en la industria minera, este proceso ha demostrado una mejor emulsificación, formación de espuma y solubilidad en ciertos concentrados de proteínas vegetales que el fraccionamiento húmedo.
Aunque el fraccionamiento en seco tiene ventajas, normalmente produce concentrados proteínicos de menor pureza, y el aceite también puede disminuir eficazmente la dispersabilidad. Combinar la clasificación por aire con la separación electrostática ayuda a enriquecer estas proteínas vegetales, por lo que muchos investigadores están buscando formas de mejorar aún más el proceso de fraccionamiento en seco.
Extrusión
La extrusión utiliza una combinación de calor, cizallamiento mecánico y presión, con un equipo conocido como extrusora. Este método de procesado, que consta de un sistema de preacondicionamiento, un alimentador, un tornillo, un troquel de barril y una máquina de corte, utiliza materias primas que han sido secadas o preacondicionadas de otro modo. Al introducirlo en la extrusora, primero se funde el material mediante temperatura, velocidad de cizallamiento y presión, y a continuación se empuja a través de la matriz. El proceso también puede realizarse en entornos de baja o alta humedad, en función del producto final deseado.
La extrusión de baja humedad produce una proteína vegetal texturizada, cuyo producto final tiene una consistencia seca, expansiva y esponjosa que le permite absorber agua con facilidad. Este análogo requiere rehidratación antes de su uso y se utiliza principalmente para análogos de carne vegetal picada, como hamburguesas, albóndigas o salchichas. La extrusión de alta humedad también utiliza material preacondicionado, aunque parte de un 60-70 por ciento de humedad, lo que da al producto final un mayor contenido de humedad. Esta técnica utiliza una extrusora de doble husillo corrotante, que calienta el material a unos 120-180˚C (248-356˚F) antes de pasar por el troquel de enfriamiento. El resultado es un producto final compacto con textura fibrosa, que se utiliza como alternativa a los productos cárnicos de músculo entero.
Tecnología de células de cizallamiento
Basado en el principio de la estructuración inducida por el flujo, este proceso hace un producto final que imita las carnes musculares enteras. Utiliza un dispositivo con forma de cono, con un cono inferior que gira y un cono superior que permanece fijo. La fuerza y el calor se combinan para formar un material fibroso similar a la carne animal.
Equipo de limpieza
Los procedimientos de saneamiento son otro aspecto en el que difieren los análogos de la carne de origen vegetal, ya que los equipos utilizados para elaborar productos de origen animal son más difíciles de limpiar. Esto se debe principalmente a que las grasas animales son resistentes al agua, lo que significa que hay que utilizar más productos químicos para la limpieza de la maquinaria utilizada para el procesamiento. Aunque algunos almidones y gomas de los análogos de la carne de origen vegetal son más difíciles de limpiar, se pueden eliminar con agua.
Las proteínas de origen vegetal también se limpian más fácilmente, ya que la proteína se fija cuando se expone a temperaturas de procesamiento más altas que las proteínas de la carne. El personal de limpieza debe fregar las superficies de contacto cuando utiliza equipos de limpieza con agua caliente para liberar el biofilm después de procesar las proteínas cárnicas. La carne de origen vegetal requiere menos fregado y puede limpiarse con agua y jabón.
Escalabilidad
El rápido crecimiento del mercado hará cada vez más necesario aumentar la producción de análogos cárnicos de origen vegetal. Adaptar el equipo de procesamiento de carne es todo un reto. La maquinaria de mayor tamaño debe ser capaz de mezclar en recipientes de mayor volumen. Los procesadores que deseen ampliar sus operaciones deben ponerse en contacto con un fabricante de equipos que disponga de un laboratorio de pruebas. con un laboratorio de pruebas.
Industrias Prater: Equipos para el procesamiento de análogos de la carne de origen vegetal
Prater Industries proporciona maquinaria, herramientas y experiencia para el procesamiento comercial de análogos de la carne de origen vegetal. Además, podemos diseñar e integrar equipos para procesos específicos con la ayuda de nuestras instalaciones de ensayo de última generación. Nuestros equipos de molienda fina y clasificación por aire son especialmente adecuados para este tipo de procesamiento.
Molinos finos Prater
Utilizando impacto de alta velocidad, los molinos finos de Prater toman la materia prima que se introduce en el molino, chocando con las palas internas del rotor. Este material se acelera hacia el exterior, creando un impacto y un cizallamiento adicionales contra la cara de las cribas y las mandíbulas fijas. Estas superficies fijas provocan la desaceleración de las partículas, lo que ayuda a maximizar el diferencial de velocidad de impacto al rebotar de nuevo en la pala del rotor. Una vez clasificadas adecuadamente, las partículas son arrastradas a través de la criba y pasan a la siguiente fase de procesamiento.
Molinos clasificadores de aire Prater
Utilizando un proceso de tres etapas, Los molinos clasificadores de aire de Prater utilizan aire para clasificar y transportar el material. El producto dosificado entra primero detrás del rotor, con las palas de molienda impactando y acelerando las partículas hacia el exterior, mientras se producen colisiones adicionales contra las cribas y las mandíbulas hasta que son lo suficientemente pequeñas como para pasar por la criba. Esas partículas circulan entonces fuera de la cámara de molienda, con el material clasificado y las partículas de tamaño adecuado transportadas por aire a la siguiente etapa. Las partículas rechazadas pasan a la segunda etapa de molienda, volviendo a entrar en la cámara de molienda delante del rotor. Este material rectificado pasa al clasificador y se combina con el producto de la etapa de molienda inicial.
Clasificadores de aire Prater
Los clasificadores por aire de Prater separan las partículas por tamaño dentro de un circuito neumático, utilizando y ajustando la fuerza centrífuga según sea necesario. Introducido a través de la entrada de aire primario, el flujo de aire actúa para alisar el producto en bruto, creando una fuerza de arrastre que actúa en tándem con el tamaño y la densidad de las partículas dependiendo de cuánta fuerza se aplique. A continuación, estas partículas se dirigen hacia el rotor del clasificador, donde las partículas más pequeñas y lisas pasan como finas y las más grandes y gruesas se alejan del rotor. A continuación, las partículas más grandes se descargan a través de una esclusa rotativa situada bajo la máquina. Una entrada de aire secundaria permite un flujo de aire ajustable hacia arriba en la zona de clasificación, manteniendo las partículas cercanas al tamaño y aglomeradas suspendidas en la corriente de aire para permitir que se clasifiquen junto con la corriente de material finamente molido.
