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.
Making plant-based meat analogues requires the following:
- 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
Nearly two-thirds of plant-based meat analogues use soy or wheat. Soy is the most-used plant protein due to its availability, comparable digestibility to meat, and similar properties. Wheat gluten is often used, while barley, oats, and rice often features in plant-based meat analogues. Cereal proteins are less digestible and have fewer amino acids. More recently, proteins from garbanzo beans, lentils, lupines, mung beans, yellow split peas, and other legumes have featured as ingredients in these analogues, though legumes require more processing. Additionally, oilseeds like canola and rapeseed are utilized as a protein source.
Fats or Oils
Another important factor when developing plant-based meat is how well it simulates the flavor, juiciness, mouthfeel, and tenderness of meat. This is particularly important when analogues seek to copy certain cuts of beef. Fats like canola oil, cocoa butter, coconut oil, corn oil, palm oil, and sunflower oil are often used for this.
The high content of saturated fat in coconut oil has made it an important component of plant-based meat. Analogues utilizing it, however, currently have to deal with price fluctuations, limited processing capabilities, and unpredictable supply chains. Because of this, many producers have been exploring other options. Due to current events in sunflower-producing regions, supply chains for sunflower oil are also an issue, though this is likely only a short-term problem.
Binding Agents
How an analog’s ingredients interact with each other is determined by what’s used to bind them together. The consistency, stability, and texture of the product depend on this binding agent. These might include flours, gums, or starches, including acacia gum, carrageenan, methylcellulose, xanthan gum, and others.
Sustancias aromatizantes
When consumers buy plant-based meat analogues, the taste is one of the first things to draw or repulse them. Seasonings, spices, yeast extracts and other substances that introduce flavor are added to achieve a meat-like flavor.
Agentes colorantes
The look of an analogue is a significant factor in a consumer’s purchasing decisions. Before cooking, an analogue made to mimic raw beef should be bright red, whereas analogues for chicken or pork should be pinkish in hue. To match the coloration of these meats involves vegetable products like tomato paste, carrot juice or beetroot juice. When cooked, chemical reactions should then turn plant-based meat analogues a brownish shade.
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.
Though dry fractionation has benefits, it normally produces protein concentrates with lower purity, and oil can also effectively lower dispersibility. Combining air classification with electrostatic separation helps enrich these plant proteins, which is why many researchers are looking at ways to further improve the dry fractionation process.
Extrusión
Extrusion uses a combination of heat, mechanical shear, and pressure, involving equipment known as an extruder. Consisting of a system for preconditioning, along with a feeder, screw, barrel die, and cutting machine, this processing method uses raw materials that have been dried or otherwise preconditioned. Fed into the extruder first melts the material through temperature, shear rate, and pressure, which is then pushed through the die. The process can also be conducted in low or high-moisture environments, depending on the desired end product.
Low moisture extrusion produces a textured vegetable protein, with the final product having a dry, expansive, and sponge-like consistency that allows it to absorb water readily. This analogue requires rehydration before use and is used primarily for minced plant-based meat analogues, such as burger patties, meatballs or sausages. High moisture extrusion also uses preconditioned material, though it starts with using 60-70 percent moisture, giving the finished product a higher moisture content. This technique uses a co-rotating twin screw extruder, which heats the material to about 120-180˚C (248-356˚F) before going through the cooling die. This results in a compact end product with a fibrous texture, which is used as an alternative for whole muscle meat products.
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
Upscaling production of plant-based meat analogues will become increasingly necessary with the quick growth in the market. Adapting meat-processing equipment is challenging. Larger machinery must be capable of mixing in higher-volume receptacles. Processors looking to scale up their operations should engage with an equipment manufacturer with a testing laboratory.
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
Using high-speed impact, Prater’s fine grinders take the raw material that’s meter-fed into the mill, colliding with internal rotor blades. This material accelerates outwards, creating additional impact and shear against the face of the screens and stationary jaws. These fixed surfaces cause the particles to decelerate, which helps maximize the differential in impact speed when rebounding back into the rotor blade. Once properly sized, particles are pulled through the screen and onto the next processing stage.
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
Prater’s air classifiers separate particles by size within a pneumatic circuit, utilizing and adjusting centrifugal force as needed. Introduced through the primary air inlet, the airflow acts to smooth out the raw product, creating drag force that acts in tandem with the size and density of the particles depending on how much force is applied. These particles are then directed toward the classifier’s rotor, where smaller, smoother particles pass through as fine and larger, coarser particles move away from the rotor. The larger particles are then discharged through a rotary airlock under the machine. A secondary air inlet allows an adjustable airflow upwards into the classification area, keeping near-size and agglomerated particles suspended in the airstream to allow them to be classified along with the stream of finely ground material.
