Calidad de carne fresca



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4.2.2. Compuestos inorgánicos
Las vitaminas y minerales de la carne y los productos cárnicos presentan una gran disponibilidad para que el cuerpo humano pueda hacer frente a sus necesidades nutricionales. Al contrario que la mayoría de alimentos vegetales, la carne no contiene sustancias, como taninos o fitatos, que puedan interferir en la digestión o absorción de estos compuestos (Bodwell y Anderson, 1986).
Los constituyentes inorgánicos juegan un papel significativo, directa o indirectamente, en la conversión del músculo en carne. La concentración de compuestos con fosfato inorgánico y de alta energía regula, con toda seguridad, las reacciones glucogenolíticas. El calcio, el magnesio, el sodio y el potasio están relacionados directamente con el proceso de contracción en el músculo vivo (Pr䮤l y col., 1994). El magnesio y, particularmente, el calcio, contribuyen indudablemente al estado de contracción post mortem, afectando a la dureza de la carne. Además, los iones antes mencionados afectan a la capacidad de retención de agua por su contribución en los efectos estéricos (Price y Schweigert, 1994).
En los músculos frescos el contenido en minerales es de un 1%. El hierro se encuentra en su mayor parte asociado a compuestos orgánicos (mioglobina, hemoglobina y derivados) y, por ello, es mejor absorbido a nivel intestinal que el procedente de alimentos vegetales (Hopkins, 1981; Godber, 1994). La carne también es una importante fuente de zinc, porque se encuentra formando combinaciones que favorecen su absorción; sin embargo, es bastante pobre en calcio (Moreiras y col., 1995). Otros oligoelementos presentes son el flúor, el bromo, el yodo, el silicio, el manganeso y el cobre (Pr䮤l y col., 1994).
El cocinado y el procesado de la carne no tienen efecto apreciable en la cantidad o en la disponibilidad de los minerales presentes, salvo por la adición de sales minerales en la preparación y curado de productos cárnicos, y por las mermas que se producen por goteo en el cocinado o por disolución, cuando la carne se cocina en agua (Carballo y López de Torre, 1991). No se observan diferencias interespecíficas significativas, y la variación entre las distintas piezas es generalmente pequeña, como muestran los datos de Watt y Merrill (1963) y de Lawrie (1981b). La mayor parte del calcio, fósforo y potasio no varía con el cocinado, pero el sodio y el hierro sí varían considerablemente. Por otro lado, muchos iones, particularmente los de cobre, hierro, manganeso, cloro y cobalto, pueden catalizar la oxidación de los lípidos de la carne, que desemboca en rancidez durante el almacenamiento (Carballo y López de Torre, 1991).

Las cantidades de las diferentes vitaminas presentes en un trozo de carne dado dependen de la especie, la edad, el grado de engrasamiento, el tipo de alimentación y la localización en la canal. Rice y col. (1945) mostraron que las proporciones de las vitaminas entre un músculo y otro eran constantes de animal a animal. En la carne hay pocas vitaminas A y C y, además, se pierden en gran medida durante el procesado y cocinado. La carne también contiene cantidades insignificantes de vitaminas D, E y K (Moreiras y col., 1995).


Muchas de las vitaminas de la carne, como la riboflavina y la niacina, son relativamente estables frente a los procedimientos de cocinado o procesado, aunque puedan aparecer cantidades sustanciales en la salsa o en el líquido de goteo. La tiamina y, en menor medida, la vitamina B6, son termolábiles. Estas vitaminas son parcialmente destruidas en el curso de procesos como el curado, el ahumado, el enlatado, la deshidratación y el tratamiento con radiaciones ionizantes. La vitamina B6 es más estable y sufre un 50% menos de pérdidas que la tiamina. Grandes asados, que deben ser cocinados durante largo tiempo, sufren mayores pérdidas que filetes o chuletas que se cocinan rápidamente y con un mínimo de agua. Además de las cantidades destruidas, parte de estas vitaminas se lixivian desde la carne hacia la salsa. Esta pérdida no excede del 20% a menos que se cueza (Bodwell y Anderson, 1986; Schweigert, 1994). El tratamiento con microondas tiene aproximadamente el mismo efecto sobre las vitaminas que el cocinado tradicional, pero produce pérdidas por goteo algo mayores (McCrae y Paul, 1974; Baldwin y col., 1976; Howat y col., 1987). El almacenamiento en refrigeración o en congelación tiene nulo o muy débil efecto sobre los contenidos de vitaminas de la carne (Somers y Hagen, 1981).
4.2.4. Agua
Cuantitativamente, el agua es el constituyente más importante de la carne. La carne cruda, inmediatamente después del sacrificio, puede contener alrededor del 75% de agua (Lawrie, 1998). Parte de este agua se pierde por diversos procesos: por evaporación durante el enfriamiento de las canales (hasta un 2% en el caso del bovino); por goteo al seccionar los tejidos (hasta un 6%, que puede doblarse tras la descongelación). Sin embargo, el proceso que provoca mayores pérdidas es el cocinado de la carne, ya que pueden superar el 40% (Offer y Knight, 1998a).
El agua del músculo se encuentra en un 70% en las proteínas miofibrilares, en un 20% en las sarcoplásmicas y en un 10% en el tejido conectivo (Hamm, 1963). Este contenido varía con el de grasa; si la grasa aumenta, el agua decrece y se aproxima al contenido de agua del tejido adiposo, cercano al 10%. La proporción entre proteína y agua es casi constante en un amplio rango de contenido graso. Esta regla se aplica a la carne de cerdo procedente de animales con un peso vivo al sacrificio de más de 90 Kg y a la de vacuno con pesos vivos superiores a los 450 Kg. En animales más jóvenes esta relación es menor (Price y Schweigert, 1994).

4.2.4.1. Capacidad de retención de agua (CRA)
Para Hamm (1960), el término CRA se define como la propiedad de una proteína cárnica para retener el agua tanto propia como añadida, cuando se somete a un proceso de elaboración. Otros autores distinguen la CRA como capacidad de retener el agua propia y la CLA (capacidad de ligar agua) como capacidad para retener el agua añadida (Carballo y López de Torre, 1991).
De esta propiedad dependen otras como el color, la dureza y la jugosidad de la carne y de los productos cárnicos (Hamm 1960, 1977b; Offer y col., 1989).
Determina dos importantes parámetros económicos: las pérdidas de peso y la calidad de los productos obtenidos. Las pérdidas de peso se producen en toda la cadena de distribución y transformación y pueden alcanzar al 4-5% del peso inicial, siendo corrientes pérdidas del 1,5 al 2%. Por ello, el estudio de esta propiedad es muy importante a la hora de caracterizar la calidad de una carne.
No se sabe con total certeza como se encuentra el agua en el músculo, aunque mediante estudios de resonancia magnética nuclear se ha concluido que existe un 5% imposible de separar y el 95% restante está considerada como agua libre, capaz de migrar (Hazlewood y col., 1974). En la década de los 70, Fennema (1977) lanzó una teoría, generalmente aceptada, que supone que el agua está unida al músculo en tres formas diferentes:
Agua de constitución, el 5% del total. Forma parte de la misma carne y no existe forma de extraerla.
Agua de interfase, unida a la interfase proteína-agua. A su vez se subdivide en agua vecinal, más cercana a la proteína, formando dos, tres o cuatro capas, y agua multicapa, que está más alejada de las proteínas.
Agua normal. Se subdivide en dos tipos: agua ocluida, que está retenida en el músculo envuelta en las proteínas gelificadas, y agua libre, que es la que se libera cuando se somete la carne a tratamiento térmico externo.
La CRA depende de dos factores fundamentales: el tamaño de la zona H, que es el espacio donde se retiene el agua, y la existencia de moléculas que aporten cargas y permitan establecer enlaces dipolo-dipolo con las moléculas de agua. El agua en la carne está predominantemente escondida en la red de las miofibrillas, incluso tras la homogeneización de la carne. El volumen de las miofibrillas es crucial en su capacidad para unir agua (Wismer-Pedersen, 1994). La relativa rigidez de las líneas Z y M impone límites al aumento de volumen. Este aumento también se halla limitado por las fibras de tejido conectivo y membranas que rodean a la fibra muscular. Un factor limitante de la repulsión de los filamentos inducida por el pH son los puentes que se establecen en el rigor mortis (Sayre y Briskey, 1963). El descenso del pH o la adición de cationes divalentes está asociado con un incremento en el espacio extracelular (Heffron y Hegarty, 1974). Los cambios en la CRA son indicadores muy sensibles de cambios en las proteínas miofibrilares (Hamm, 1975; H殩kel y col., 1986).
4.2.4.2. Fuentes de variación en la capacidad de retención de agua
Existen diversos factores que afectan a la CRA de una carne; de ellos, los más destacados se citan a continuación. Todos estos factores deben tenerse en cuenta al explicar las relaciones de esta propiedad con otras propiedades que influyen en la calidad de la carne.
La influencia del pH en el valor de la CRA ha sido observada por numerosos autores y recogido en diversas revisiones (Hamm, 1960). Este parámetro tiene una importancia práctica muy grande, porque el almacenamiento y el procesado de la carne van asociados a variaciones en el pH. El agua ligada de la carne se muestra mínima en torno a valores de pH de 5,0-5,1. Este es el valor medio de los puntos isoeléctricos de las proteínas miofibrilares más importantes (actina 4,7; miosina 5,4) e indica el pH al que la carga neta de las moléculas proteicas es mínima (Hamm, 1986). En el punto isoeléctrico, los filamentos gruesos y finos de las miofibrillas se mueven para aproximarse y reducen así el espacio disponible para el agua entre los mismos. En este momento, las fibras musculares han agotado su ATP y sus membranas ya no consiguen retener el agua celular, afectando al color (se aclara), la textura (se ablanda) y el grado de exudación de la carne (aumenta) los miofilamentos exhiben carga creciente y se repelen mutuamente resultando un aumento de volumen. El cambio en la CRA debido a cambios en el pH en el rango de 5,0-6,5 es completamente reversible, mientras que en el rango de 4,5 < pH < 10,0 los cambios son irreversibles (Hamm, 1962).
La unión de los cationes divalentes (los más importantes son el calcio y el magnesio) reduce la repulsión electrostática entre los grupos de las proteínas cargados negativamente, por tanto ocurre un acercamiento de las fibras de la proteína, disminuyendo el espacio para retener agua. El efecto de estos cationes divalentes es mínimo en el punto isoeléctrico de la miosina, y aumenta según se incrementa el pH (Hamm, 1986), porque la fuerza de la unión de los cationes a las proteínas miofibrilares aumenta (Hamm, 1957, 1962). Esto sugiere que los cationes divalentes presentes en el músculo reducen su CRA y que, secuestrándolos o intercambiándolos por iones monovalentes, se incrementará su CRA.
La estimulación eléctrica en ovino o en vacuno se utiliza para prevenir el efecto negativo de un enfriamiento rápido sobre la terneza de la carne, que produciría un acortamiento por el frío. Este acortamiento se evitaría con un enfriamiento lento, pero con la estimulación eléctrica se mejora la terneza y el color de la carne (Bendall, 1980; Lawrie, 1981a). Algunos autores han observado un incremento en la CRA durante el almacenamiento de la carne después del desarrollo del rigor mortis (Anon y Calvelo, 1980). Por otro lado, otros autores no han observado ningún incremento de la CRA durante el almacenamiento post rigor a temperatura de refrigeración (Parrish y col., 1969; Cagle y Henrickson, 1970).
El incremento en la CRA durante la maduración puede explicarse, en parte, por un incremento del pH muscular, pero puede deberse también a otros efectos como la desintegración de los discos Z por proteasas (Davey y Winger, 1979; Ashgar y Pearson, 1980). También la proteolisis enzimática de proteínas del citoesqueleto, como la conectina y la desmina, debe tenerse en cuenta (Lawrie, 1983). En el músculo de bovino no se ha observado una influencia significativa sobre la CRA de las variaciones en la temperatura y el tiempo de maduración (Parrish y col., 1969).
El agua en el músculo comienza a congelarse a -1ºC aproximadamente; a -5ºC alrededor del 80% del agua está congelada y a -30ºC esta cifra aumenta hasta un 90% (Love, 1966). Es ampliamente conocido que una congelación lenta provocará mayores pérdidas al descongelar la carne que si este proceso hubiera sido rápido (Skenderovic y col., 1975; Rankow y Skenderovic, 1976).
Hamm y col. (1982) encontraron en carne congelada a una velocidad media, que ambos efectos podrían compensarse el uno al otro de manera que la velocidad de descongelación no influiría significativamente sobre la cantidad de agua perdida. Aparentemente, el agua extracelular formada al derretirse los grandes cristales de hielo del espacio extracelular formados durante la congelación lenta no es bien reabsorbida por las células musculares, como lo sería el agua formada por la fusión de los cristales intracelulares procedentes de una congelación rápida (Hamm, 1986). Algunos autores han observado una pérdida de CRA tras los procesos de congelación y descongelación (Anon y Calvelo, 1980), sin embargo, otros no han encontrado una influencia significativa de estos procesos (Hamm, 1986; Skenderovic y col., 1975).
La carne debe ser congelada de manera que se minimicen las pérdidas de agua durante la descongelación. Estas pérdidas provocan perjuicios económicos por la pérdida de peso, por la apariencia desagradable de la carne y porque la superficie húmeda favorece la proliferación bacteriana. También se produce una pérdida de nutrientes en el exudado.
El almacenamiento de músculo congelado puede ir acompañado de un crecimiento, más o menos pronunciado, de cristales de hielo en los espacios extracelulares, además de una agregación de las fibras musculares (Love, 1966; Partmann, 1973), lo que, en principio, provocaría un aumento en la cantidad de agua perdida al descongelar. A las temperaturas de almacenamiento comercial, el crecimiento de los cristales extracelulares ocurre siempre. Muchos autores afirman que la cantidad de agua exudada al descongelar una carne se incrementa con el aumento del tiempo que dicha carne pasa almacenada y congelada (Skenderovic y col., 1975). Esto sería debido al daño producido en las membranas celulares por el crecimiento de los pequeños cristales intracelulares de hielo formados durante una congelación rápida (Hamm, 1986).

Sin embargo, otros autores no han observado una influencia significativa de este parámetro sobre la CRA (Law y col., 1967; Park y col., 1980). Esto podría deberse a que los grandes cristales de hielo extracelulares formados durante una congelación lenta no pueden crecer mucho más durante el almacenamiento, y los efectos de la recristalización durante este periodo no serían de importancia para la CRA de la carne (Hamm, 1986).


Sin embargo, los cambios más drásticos en las proteínas del músculo son debidos al calentamiento. Los mayores efectos se observan en las proteínas miofibrilares entre 30 y 50ºC y se completan a 60ºC (Hamm y Grabowska, 1978), conduciendo a una coagulación de estas proteínas (Hamm, 1977b). En la primera fase del descenso de la CRA (entre 30 y 50ºC) los cambios se deben a la coagulación por el calor del complejo actomiosina. En el rango de temperatura entre 50 y 55ºC los cambios son inapreciables y en la segunda fase de la disminución de la CRA (entre 60 y 90ºC), estos parecen ser debidos a la desnaturalización del colágeno (Davey y Gilbert, 1974). El colágeno se solubiliza y se forman uniones nuevas y estables con el complejo actomiosina coagulado (Hamm, 1977a). Las pérdidas por cocinado aumentan al incrementarse el tiempo de cocinado (Hamm, 1986).

5. CONVERSIÓN DEL MÚSCULO EN CARNE
Una vez revisadas las principales características del músculo, es necesario hacer incidencia en los procesos que conducirán a la transformación de dicho músculo en carne, lista para ser consumida y aportar todos sus nutrientes. Estos procesos son bastante complejos, influyendo en su desarrollo muchos factores, por lo que, simplemente se indicarán los más destacados.
Evidentemente, la conversión de los músculos en carne tiene lugar después de que los animales han sido sacrificados (Moulton y Lewis, 1940; Bendall, 1961). El músculo es un tejido vivo cuya actividad contráctil característica es regulada normalmente de una forma determinada por el sistema nervioso. Cuando los músculos se han convertido totalmente en carne ya no son capaces de contraerse mediante deslizamiento de los filamentos. Sin embargo, la conversión comercial de los músculos en carne no es un suceso instantáneo (Swatland, 1991). Después de ser sangrado un animal, las fibras musculares sobreviven durante algún tiempo mediante glicólisis anaerobia, aunque más tarde o más temprano agotan la energía (Bate-Smith, 1948). Puede agotarse, bien su depósito primario de carbohidratos, el glucógeno, o bien el producto final de la glucólisis anaerobia, el lactato. Es entonces cuando las fibras musculares comienzan a perder su integridad al no disponer de energía (Bodwell y col., 1965).
Los hechos que deberán producirse para la conversión óptima de los músculos en carne son bastante complejos. El pH deberá descender como consecuencia de la formación de lactato por glucólisis anaerobia. La formación incorrecta de lactato puede traducirse en la obtención de carnes oscuras, firmes y secas (DFD), que son carnes con un pH último elevado de más de 6,0 unidades (Hedrick y col., 1959; Fisher y Hamm, 1980).
Por otro lado, un exceso de lactato, formado con demasiada rapidez mientras los músculos se encuentran aún calientes, genera un descenso muy rápido del pH, y puede originar carnes pálidas, blandas y exudativas (PSE) (Briskey y col., 1959; Bendall y col., 1963; Briskey, 1964).
Tras el sacrificio, debido al fenómeno conocido como rigor mortis los músculos aparecerán consistentes como resultado de la formación de enlaces cruzados entre formación de un exceso de enlaces cruzados puede provocar dureza en la carne. El largo periodo que transcurre durante la conversión de los músculos en carne es llamado acondicionamiento o maduración, y durante el mismo se liberan las propias enzimas de la carne (Swatland, 1991). Así, por ejemplo, las proteinasas comienzan la digestión de las proteínas de la carne, fragmentándolas, lo que se traduce en un ablandamiento lento (Abbott y col., 1977).
5.1. Rigor mortis
El proceso bioquímico hasta el comienzo de la rigidez cadavérica o rigor mortis puede dividirse en dos fases:
Una primera fase en la que la flexibilidad y la elasticidad del músculo permanecen inalteradas. La carne es blanda y elástica. Esta fase tiene una duración variable, de 1 a 20 horas, dependiendo de la reserva de glucógeno y creatinfosfato, así como de la temperatura del músculo. La hidrólisis del ATP aumenta como consecuencia de la disminución progresiva del pH, pero permanece compensada por la capacidad de resíntesis del ATP (Pearson, 1986).
Una segunda fase en la que la extensibilidad y elasticidad disminuyen rápidamente, en unas 2 ó 3 horas. Esto es debido a la desaparición del ATP y al incremento de la concentración de calcio, que conduce a la unión irreversible de actina y miosina, dando lugar a la instauración de la rigidez cadavérica (Bendall,1961).
El periodo de tiempo que transcurre hasta la aparición de la rigidez cadavérica depende, como ya se ha mencionado, de ciertos factores internos y externos. Los factores internos más importantes son la cuantía de la reserva de glucógeno y de creatinfosfato. Cuanto mayores sean los niveles de estos compuestos del músculo en el momento del sacrificio más tarde aparecerá la rigidez cadavérica y viceversa.
Como factor externo ejerce una gran influencia la temperatura (Greaser, 1986). La glicólisis y la consiguiente caída del pH, transcurren más lentamente cuanto menor es la temperatura de la carne. Con el enfriamiento rápido de la carne los procesos post mortem son retardados y la rigidez cadavérica aparece más tarde que cuando la temperatura de la carne es mayor (Roschen y col., 1950; Marsh y col., 1980).
Los procesos bioquímicos se detienen, casi por completo, cuando la carne se congela antes de la aparición de la rigidez cadavérica. De esta forma el rigor mortis se presenta sólo cuando la carne se descongela, dando lugar al fenómeno denominado rigor de la descongelación o "thaw rigor". Este fenómeno causa excesivas pérdidas de agua por goteo en los tejidos tras la descongelación (Marsh y Thompson, 1958; Locker y Hagyard, 1963). Por otro lado, el enfriamiento rápido de la carne después del sacrificio a temperaturas inferiores a los 14ºC provoca una contracción irreversible de la musculatura de bóvidos y óvidos, denominada acortamiento por el frío o "cold shortening", que supone un incremento de la dureza de la carne. Este efecto fue descrito por primera vez por Locker y Hagyard en 1963.
Los músculos pueden llegar a acortarse hasta un 50 o 60% y la fuerza máxima de cizallamiento determinada con una sonda de Warner-Bratzler puede incrementarse en tres o cuatro veces (Marsh y Leet, 1966).
6. CALIDAD DE LA CARNE

En términos generales, la composición de la carne se establece completamente durante la vida del animal, mientras que su calidad se ve fuertemente afectada por factores tanto ante mortem como post mortem. Todos los procesos que se producen tras el sacrificio son de gran importancia para los productos de calidad, porque la canal es mucho más susceptible que el animal vivo a tratamientos que puedan fomentar sus atributos de palatabilidad. Por ello, en este apartado sólo mencionaremos los factores ante mortem y nos extenderemos más en los post mortem, ya que este trabajo está planteado desde el punto de vista de la carne.


La calidad es un término muy complejo que tiene diversas acepciones dependiendo de cuál sea la etapa del proceso (producción, comercialización, etc.) en que nos encontremos. La calidad higiénica es lo primero que debe tener la carne, libre de agentes bacterianos y de residuos que constituyan un riesgo para el consumo de esa carne (Gracey, 1989). Existe una legislación al respecto con unos parámetros mínimos de calidad. La calidad bromatológica hace referencia al valor nutritivo de la carne. La calidad tecnológica se relaciona con las propiedades de la carne que determinan su aptitud para la transformación y conservación (Dikeman, 1991). También existen otras acepciones como la calidad simbólica, relacionada con prohibiciones religiosas, imágenes ligadas a campañas publicitarias, etc., o la calidad de presentación, que hace referencia a las modificaciones de los cortes tradicionales, a nuevos productos con nuevas presentaciones, etc., que pueden variar la intención de compra (Sañudo, 1992).
Sin embargo, el aspecto que más nos interesa, objeto de nuestro estudio, es la calidad organoléptica o sensorial (Romans y Norton, 1989; Ingr, 1990; Wal, 1991; Boccard, 1992), que puede definirse como las características percibidas por los sentidos en el momento de la compra o del consumo, que influyen en la satisfacción sensorial (Sañudo, 1992). La caracterización de los factores determinantes de la calidad de la carne (Oliver y col., 1990) está adquiriendo una importancia creciente, en gran parte debida al interés de los consumidores por adquirir productos de calidad controlada, lo que ha desembocado en el incremento de las denominaciones de origen o de los distintivos de calidad en los productos alimenticios, que aseguran unas condiciones de producción y obtención controladas por instituciones oficiales (García, 2000).


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