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).
6.1. Factores que afectan a la calidad final de la carne
Se ha reconocido desde hace tiempo que muchos parámetros durante la vida del animal pueden ejercer una influencia significativa tanto sobre la calidad como sobre la composición de la carne: la edad, el sexo, la nutrición, la funcionalidad muscular, el estrés, etc. Sólo recientemente se ha admitido que la calidad puede verse modificada, a veces en gran medida, al aplicar diversos tratamientos post mortem: el enfriamiento diferido o retardado, la maduración a alta temperatura, la estimulación eléctrica, las altas presiones, etc.
La alimentación incide sobre el valor nutritivo de la carne, sobre su jugosidad (Harrinson y col., 1978; Hedrick y col., 1983; Aalhus y col., 1992), su dureza (Crouse y col., 1985; Dikeman y col., 1986; Larick y col., 1987; Espejo y col., 1998), su flavor (Ciria y Asenjo, 2000) y sobre el color (Benito y col., 1979; López y col., 1981; Consigli, 1994;). La mejora de la alimentación mejora también la terneza de la carne como consecuencia del incremento del contenido de grasa de infiltración y del descenso relativo de la cantidad de colágeno presente en el músculo (Fishell y col., 1985).
El consumo de las reservas de glucógeno muscular en situación de estrés está relacionado directamente con la aparición de valores de pH elevados (Pinkas y col., 1982; Lawrie, 1988; Warris, 1990; Devine y col., 1993). El ganado ovino es poco estresable, mucho menos que el porcino (Brazal y Boccard, 1977). En general, la carne de los animales estresados es más oscura, presenta una mayor capacidad de retención de agua y es más susceptible al ataque de los microorganismos, tendiendo a producir sabores anormales (Braggins y Frost, 1997), siendo las denominadas carnes DFD (Apple y col., 1993).
6.2. Parámetros que definen la calidad organoléptica de la carne
La calidad organoléptica o sensorial, definida anteriormente, viene dada por unos parámetros enormemente variables, fácilmente modificables, objetivos y mensurables, intrínsecos a la propia naturaleza de la carne, y determinantes en el momento clave de todo proceso productivo-tecnológico, es decir, en el momento de la compra-ingestión. Las características organolépticas que van a influir en la palatabilidad de la carne son, fundamentalmente, la textura, la jugosidad, el aroma, el sabor y el color. Por su parte, estos atributos se hallan influidos, como ya se ha mencionado, por la especie, la raza, la edad, el sexo, la dieta y el manejo post mortem, entre otros.
6.2.1. Textura
La textura de los alimentos es un conjunto de sensaciones distintas, un parámetro multidimensional, y por ello es complicado obtener una definición válida de la misma consultando el diccionario. Por este motivo, diversos autores han propuesto sendas definiciones (Scott-Blair, 1976; Brennan, 1980; Bourne, 1982; Anzaldúa-Morales, 1994) de las que se podría escoger como la más adecuada la siguiente: "textura es la propiedad sensorial de los alimentos que es detectada por los sentidos del tacto, la vista, el oído, y que se manifiesta cuando el alimento sufre una deformación." No se puede hablar de la textura de un alimento como una propiedad única de éste, sino que hay que referirse a los atributos o a las propiedades de textura de ese alimento (Anzaldúa-Morales, 1994).
Dentro de los atributos de la textura, el más destacado es la dureza. En este sentido, numerosos estudios sensoriales y de laboratorio muestran que la dureza es el atributo más importante en la carne de vacuno (AMSA, 1978). Este parámetro es menos variable en la carne de cerdo, cordero y ternera, que en la de vacuno mayor.
La dureza de la carne cocinada se atribuye, fundamentalmente, al tejido conectivo y a las proteínas contráctiles (Marsh, 1977; Miller, 1994). Para algunos autores (Hill, 1966) la solubilidad del colágeno es el factor fundamental en la dureza de la carne; mientras que otros (Young y Braggins, 1993), señalan que la concentración de colágeno es determinante en la valoración de la dureza de la carne ovina por un panel sensorial, mientras que la solubilidad está más relacionada con la fuerza de corte. También influyen en este parámetro el número y el tamaño de los paquetes de fibras contenidas en el músculo. En animales grandes, como el ganado vacuno, estos paquetes son mayores que en animales más pequeños como el cordero o el cerdo (Carballo y Lopez de Torre, 1991).
Sobre la dureza influyen fundamentalmente tres componentes (Van Hoof, 1981).
Por un lado, el "grano" de la carne y el tipo de fibras musculares, es decir, el tamaño de los haces de fibras musculares, y el número de fibras que cada uno de ellos contiene, ya que los distintos tipos de estas fibras presentan diferentes capacidades de contracción y de retención de agua y, por tanto, reaccionan de distinta forma a la temperatura. En segundo lugar, inciden sobre la dureza la longitud del sarcómero y de las miofibrillas, de forma que cuanto mayor es el estado de contracción mayor es la dureza. Algunos autores, sin embargo, consideran que no existe una relación lineal entre estos dos parámetros (Dunn y col., 1993). Otros (Smulders y col., 1990) afirman que la dureza es completamente independiente de la longitud del sarcómero en los músculos de rápida glucolisis post mortem. Davis y col., (1980) afirman que la dureza disminuye a medida que aumenta la longitud del sarcómero. Por último, como ya hemos dicho, influye la cantidad y naturaleza del tejido conjuntivo (Nakamura y col., 1975). Una mayor cantidad de colágeno implica mayor dureza, pero mucho más si está muy polimerizado, con lo que disminuye su solubilidad (Touraille, 1978).
Adicionalmente, la actividad enzimática es muy dependiente de la temperatura y a medida que la temperatura post mortem cae, la actividad de las enzimas implicadas en la degradación miofibrilar, calpaína y calpastatina, disminuye. Por tanto, la degradación miofibrilar, la cual se ha relacionado con descensos en la dureza de la carne, se ve reducida (Miller, 1994). La extensión del ablandamiento es proporcional al nivel de calpaínas y de calpastatina (Shackelford y col., 1991;
Koohmaraie, 1992). Shackelford y col. (1991) han observado que el inhibidor de las calpaínas (calpastatina) es el parámetro mejor correlacionado con la dureza tras 14 días de almacenamiento a 2ºC, y especularon sobre su papel como regulador de la dureza. El pH también influye sobre la dureza; así algunos estudios han mostrado que la dureza probablemente alcanza su valor más bajo si la glicolisis post mortem se verifica a una velocidad intermedia (correspondiente a un pH alrededor de 5,9 a las 3 horas postmortem) y es mayor con una velocidad más lenta o más rápida (Smulders y col., 1990).
Dentro del mismo músculo la dureza también varía, por ejemplo, en el lomo, aumentando desde el centro hacia los extremos, debido sobre todo a la cantidad de tejido conectivo que contienen (Dransfield y col., 1982; Dumont, 1990). Los animales jóvenes contienen más colágeno total que los animales más viejos. Se ha establecido claramente que muchos de los puentes covalentes que unen las moléculas de tropocolágeno son relativamente lábiles en los animales jóvenes y se hacen más estables conforme aumenta la edad (Miller, 1994). Este descenso en la proporción de puentes covalentes lábiles/estables es el responsable de la contribución del colágeno a la dureza de la carne cocinada (Cross y col., 1973).
Locker (1959) observó que los músculos de una canal de vacuno entraban en rigor mortis en diferentes estados de contracción; después demostró (Locker, 1960) que los músculos relajados eran menos duros que los que se habían acortado o contraído. Muchos estudios han mostrado el endurecimiento que causa el "acortamiento por el frío" en vacuno (Marsh y Leet, 1966) y en cordero (McCrae y col., 1971). También parecen existir diferencias en cuanto a la dureza debidas al factor raza (May, 1976; López, 1987; Sierra y col., 1988), aunque éstas son relativamente poco importantes, porque dentro de la misma raza se pueden dar variaciones mayores. Dransfield y col. (1979) afirman que el grado de enfriamiento de la canal es un factor mucho más determinante que la raza. El factor sexo tampoco parece tener un efecto especialmente importante. En animales jóvenes, Sañudo y col. (1986) no encontraron diferencias significativas entre machos y hembras, como tampoco lo hicieron Kemp y col. (1981); Sierra (1986) y López (1987). Dransfield y col. (1990) tampoco encontraron diferencias en la dureza de machos enteros y castrados, al contrario que Alvi (1980) que detectó que los animales enteros eran algo más duros que los castrados. Otros autores afirman que los machos tienen mayor dureza debido a un mayor contenido en colágeno y una menor cantidad de grasa de infiltración que las hembras (Dreyer y col., 1977), y a que la testosterona incrementa los niveles de colágeno (Hedrick y col., 1983).
7. ANÁLISIS INSTRUMENTAL DE LA CALIDAD DE LA CARNE
Para analizar todos los parámetros de calidad que se han visto en los apartados anteriores se llevan a cabo análisis tanto instrumentales como sensoriales. Los análisis instrumentales son objetivos y relativamente fáciles de realizar. Existen multitud de métodos adecuados a cada alimento y a cada parámetro, puesto que se lleva investigando mucho en este tema. En el apartado siguiente se hablará del análisis sensorial, prueba fundamental para determinar la calidad de cualquier alimento y, en particular, de la carne. Es un análisis de más reciente aplicación, pero actualmente imprescindible, a pesar de ser más complicado que el instrumental. Por ello, ambos métodos tratan de correlacionarse y deben realizarse en condiciones estándar para obtener la mayor fiabilidad posible. En los últimos tiempos, se han venido realizando esfuerzos por unificar todos estos métodos
7.1. Medida del pH de la carne
El pH de los animales vivos se sitúa en un rango entre 7,08 y 7,30. Tras la muerte del animal se produce un descenso del mismo hasta valores entre 5,4 y 5,6 (Tarrant y Sherinton, 1980; Orcutt y col., 1984; Osoro y col., 1995; Barriada, 1995;
Beltrán y col., 1997) por medio de los fenómenos ya comentados en el apartado sobre la conversión del músculo en carne. Existen diferentes factores que influyen en la caída del pH y en el valor final alcanzado, también anteriormente comentados.
Este valor de pH se mide con un pHmetro que registra la diferencia de potencial eléctrico entre un electrodo de medición y otro de referencia. Los electrodos de medición pueden clasificarse, según el material del que estén construidos, en electrodos metálicos, más resistentes, y de vidrio. También se pueden clasificar, según su forma y función, en electrodos de inmersión, para medir homogeneizados de carne, y de penetración, que con un extremo punzante permiten medir el pH en piezas de carne. El valor del pH varía con la temperatura de la disolución, por lo que, la medida obtenida debe ser corregida mediante un dispositivo de compensación automática de la misma, siendo necesario conectar una sonda de temperatura al pHmetro. Existen equipos que traen incluido este sistema, pero en los que no lo traen, es necesario indicar la temperatura a la que se mide el pH para poder realizar las correcciones necesarias (Swatland, 1991; Garrido y Bañón, 2000).
Las medidas en la canal se realizarán por duplicado a las 24 horas tras la muerte del animal, en el músculo Longissimus thoracis et lumborum de la media canal izquierda, entre la cuarta y quinta vértebras lumbares. Se introduce el electrodo perpendicularmente al músculo a unos 4 cm de profundidad, evitando, en lo posible, el contacto con la grasa o el tejido conectivo. Las medidas sobre homogeneizados también se realizarán por duplicado, tomando 10 gramos de músculo, añadiendo 10 ml de agua destilada y homogeneizando durante un minuto (Garrido y Bañón, 2000).
7.2. Medida del color de la carne
El color se puede definir mediante sus tres componentes o atributos, mencionados anteriormente:
å Œuminosidad o claridad, que es función del estado físico de la superficie de la carne. Las variaciones en la claridad van del blanco, L*=100 al oscuro L*=0.
Según el CIE la claridad sería la luminosidad del estímulo juzgada en relación a otro estímulo que aparece como blanco o transparente.
å ”onalidad (hue en inglés), es definida por el estado químico del pigmento (mioglobina, oximioglobina o metamioglobina). Para la CIE sería el atributo de la sensación visual según el cual el estímulo aparece similar a uno de los colores percibidos rojo, amarillo, verde o azul o a ciertas proporciones de dos de ellos.
å “aturación (chroma en inglés), viene definida por la cantidad de mioglobina. Da la sensación de colores vivos o apagados. Para la CIE es el colorido del estímulo juzgado en proporción a la luminosidad de otro estímulo que aparece como blanco o transparente.
Los métodos de determinación del color de la carne se pueden agrupar en tres categorías:
å ¼b>Por apreciación subjetiva. Realizada con escalas de color por un grupo de catadores. Por tanto se incluye dentro del análisis sensorial de la carne (Cross y col., 1986).
å ¼b>Por análisis químico del contenido de pigmentos. El método de Hornsey (1956) ha sido recomendado a nivel de la UE por Boccard y col. (1981). Este método se basa en la determinación del hierro hemo. Se extrae, con un solvente orgánico (la acetona), una sal (clorhidrato de hematina) obtenida por la adición de ácido clorhídrico. La intensidad de la coloración se mide en el espectrofotómetro y se compara a una solución estándar de hematina. Los diferentes estados de oxido-reducción de la mioglobina están caracterizados por tres espectros de absorción que permiten analizar el color de las muestras de carne. La absorción máxima varía de 555 nm para la mioglobina, de 542 a 580 para la mioglobina oxigenada y de 505 a 630 nm para la metamioglobina. A 525 nm existe un punto donde la absorción de la luz es idéntica para las tres formas del pigmento (Stewart y col., 1965).
En este caso se toman 5 gramos del músculo Longissimus thoracis et lumborum a la altura de la sexta costilla, sin grasa, vasos sanguíneos o fascias y se pica la carne. El análisis se realizará con carne fresca o con carne que haya sido congelada, pero durante menos de tres meses. Una vez descongelada se deberá recuperar el exudado. Se realizarán dos duplicados de cada muestra y de cada una de ellas se harán dos lecturas del extracto por duplicado en el espectrofotómetro a 512 y 640 nm (Albertí, 2000).
å ¼b>Por medida de la reflectancia superficial. Se realiza mediante instrumentos llamados colorímetros, siendo los más comunes los Minolta de la serie CR 200.
Es importante establecer un método de referencia; recientemente H殩kel (1997) ha publicado una metodología de referencia para los productos cárnicos mediterráneos, que ha sido actualizada y ampliada como método de referencia para la valoración física de las características de la carne (H殩kel, 1998). Para los colorímetros, el iluminante patrón recomendado es el D65 que representa mejor la luz del día. El observador patrón de 10º abarca un ángulo de visión que permite observar con la fóvea y parte de la retina extrafoveal. Esta parte no se incluye en el observador patrón con un ángulo de visión de 2º, que presenta menos sensibilidad a la zona de los azules. Se recomienda utilizar, por tanto, el observador de 10º. La ventana del aparato está cubierta por un cristal, de modo que la superficie de la muestra al apoyar el aparato para la lectura sea lisa. Las mediciones se harán en zonas homogéneas y representativas, libres de grasa intramuscular y de manchas de sangre, siendo el grosor mínimo de los filetes de 2 cm. El filete se obtiene entre la 6ª y 7ª costilla del músculo Longissimus thoracis et lumborum a las 24 horas del sacrificio del animal. Tras una hora de oxigenación se realizan tres medidas, moviendo el aparato por toda la superficie del filete. Con estos aparatos se utilizará el espacio de color CIELAB (CIE, 1986), midiendo los tres parámetros L*, a* y b*. La medida que más se altera por el espesor de la muestra es la luminosidad (Albertí, 2000).
7.3. Medida de la capacidad de retención de agua de la carne
Hamm (1986) propone cuatro maneras de medir la capacidad de retención de agua, según la forma en que esté presente en el músculo y los mecanismos que la retienen en él:
å érdidas por goteo (drip loss). Se determina la cantidad de agua que exuda de la carne sin aplicar fuerzas externas, por gravedad.
å érdidas por descongelación (thawing loss). Se determina el agua exudada tras el proceso de congelación y descongelación, sin aplicar fuerzas externas.
å érdidas por cocinado (cooking loss). Se determinan los fluidos liberados tras calentar la carne, sin aplicar fuerzas externas.
å Šugo exprimible. Se realiza sobre carne cruda, incluso descongelada, y se aplican fuerzas externas originadas por compresión, centrifugación o succión.
Se han realizado intentos de normalizar los métodos de determinación de la CRA en carne. En concreto, varios equipos bajo el patrocinio de la OECD han publicado varias propuestas para conseguir unos métodos de referencia internacionales (H殩kel, 1997 y 1998). Según esto, se proponen los métodos de pérdidas por goteo de la carne cruda y pérdidas por cocinado en el caso de la carne de vacuno y porcino. Sin embargo, en el caso de la carne de ovino hay que establecer una variante, puesto que los músculos son pequeños y es difícil obtener gran cantidad de muestra. Por ello, se propone que se determine la CRA mediante pérdidas del jugo exprimible por compresión (Pla, 2000).
Según el tipo de fenómeno que se utilice para liberar el agua unida al músculo, existen diferentes métodos de medida de la capacidad de retención de agua, que incluyen los mencionados anteriormente, y se amplían a continuación. Existen varias revisiones de las principales técnicas para determinar la capacidad de retención de agua en carne, como las de Trout (1988) y Offer y Knight (1988a y b).
7.3.1. Métodos que utilizan la presión
Estos métodos fueron de los primeros que se desarrollaron (Childs y Baldelli, 1934) y el más comúnmente utilizado es el de compresión entre papel de filtro (Grau y Hamm, 1953). A lo largo del tiempo han sufrido diversas modificaciones
(Sierra, 1973), de las que se han realizado revisiones como la de Hamm (1986), pero la base del método es situar una cantidad de carne picada entre dos papeles de filtro, a su vez entre dos placas de metacrilato que se ajustan a mano mediante tornillos y tuercas de mariposa, manteniendo la presión un tiempo determinado. Se asume que el área del papel mojado por el jugo que queda fuera de la carne es proporcional al agua liberada, y que la presión ejercida comprimiendo a mano las placas es tan grande, que las diferencias de presión no afectan a dicha área.
Las ventajas de este método son su sencillez, rapidez y la poca cantidad de muestra que se necesita. Sin embargo, también presenta muchas desventajas: la muestra debe ser muy homogénea debido a su pequeño tamaño; las pérdidas por evaporación, especialmente en ambientes con baja humedad, pueden provocar resultados erráticos; se destruye la microestructura de la muestra durante la medida, por tanto, los resultados se producen en condiciones diferentes al estado normal de la carne y su interpretación puede ser complicada. A pesar de estas desventajas, se ha encontrado que este método es moderadamente efectivo a la hora de predecir las el empleo de enzimas proteolíticas exógenas como, por ejemplo, la papaína, que pueden inyectarse al animal antes del sacrificio para mejorar la terneza (Carballo y López de Torre, 1991).
Este fenómeno parece estar producido por un excesivo flujo de sales en la descongelación, que conduce a una liberación de cantidades excesivas de calcio, de manera que el retículo sarcoplasmático se satura (Bendall, 1961). El exceso de iones calcio se mueve a los espacios intracelulares, causando una contracción excesiva. El inicio del rigor de la descongelación se produce cuando la cantidad de
ATP es relativamente alta, de aproximadamente un 40% (Newbold, 1966). La carne que ha sido congelada en estado pre rigor y que se descongela muy rápidamente sufre menos rigor por descongelación que la que se descongela más lentamente.
Aparentemente, la descongelación rápida minimiza el flujo de sales dentro de los espacios intercelulares y, por tanto, causa menor acortamiento (Pearson, 1986).
Cuando se descongela una carne que ha sido congelada en pre rigor, atraviesa una etapa en la que las miofibrillas son capaces de contraerse, mientras que el retículo sarcoplásmico (dañado por los cristales de hielo en la congelación) es incapaz de parar la contracción. Si se alcanza una temperatura elevada después de la descongelación, y todavía persiste una cantidad suficiente de ATP, el retículo
sarcoplásmico puede reanudar su función normal y puede producirse una relajación muscular (Bendall, 1973).
Durante el almacenamiento prolongado en congelación puede producirse una pérdida de calidad. La desecación superficial o "quemadura por el frío" se origina por un envasado inadecuado, sin vacío, y se acelera por temperaturas de congelación altas o fluctuantes, que favorecen la sublimación en superficie de los cristales de hielo y su posterior recristalización. A menos que el oxígeno sea completamente eliminado y la temperatura se mantenga extremadamente baja (menos de -60ºC), no se suprimen totalmente los cambios en el flavor por la oxidación directa de la grasa o bien por una lenta actividad lipasa (Pr䮤l y col.,
1994). Estos problemas pueden eliminarse por tratamientos térmicos que inactiven las enzimas implicadas o empleando aditivos que aumenten la estabilidad. También pueden producirse defectos en el color de la carne: pueden aparecer tonalidades violáceas en las carnes rojas, causadas por degeneraciones oxidativas, que pueden ser controladas por envasado al vacío u otro método que excluya el oxígeno (Carballo y López de Torre, 1991).
7.3.2. Método de cocinado
El cocinado de la carne es un factor de gran importancia pues influye en muchas características de su calidad. El calor altera el tejido conectivo y las proteínas miofibrilares, y de este modo puede influir significativamente en la dureza de la carne, en su jugosidad y en su sabor. Durante el cocinado se producen dos cambios fundamentales: las fibras musculares se hacen más duras por coagulación, y el tejido conectivo se hace más blando, por conversión del colágeno en gelatina (Lawrie, 1966; Davey y Gilbert 1974; Harris y Shorthose, 1988). Aunque el efecto endurecedor de las fibras y el ablandador del colágeno dependen del tiempo y de la temperatura (Dransfield, 1977), es el factor tiempo el más importante en el caso del colágeno, mientras que para las fibras lo es la temperatura. Por ejemplo, para músculos o trozos de carne que poseen sólo pequeñas cantidades de tejido conectivo (por ejemplo, el lomo) se usan métodos de cocinado que combinan calor seco y tiempos cortos para minimizar el efecto endurecedor sobre las fibras musculares (Resurreccion, 1994).
El primer proceso producido cuando se calienta la carne es la coagulación de las proteínas musculares, que comienza entre 30 y 40ºC. Este proceso continúa y a los 50ºC se completa la degradación de la a-actinina, que es la más lábil de todas estas proteínas. A los 55ºC se vuelven insolubles las cadenas ligeras de la miosina, y a los 70-80ºC lo hace la actina. La miosina y la troponina son las proteínas más resistentes al calor y coagulan a 80ºC (Bouton y col., 1975; Stabursvik y Martens, 1980; Resurreccion, 1994). Simultáneamente a la coagulación se produce un descenso en la CRA de la carne que se produce entre 40 y 50ºC y continúa hasta la temperatura final de cocinado (Hamm, 1966). La degradación del colágeno comienza alrededor de los 70ºC, pero la gelatinización completa no se produce hasta alcanzar los 100ºC, a menos que el calentamiento se continúe durante un prolongado periodo de tiempo (Lawrie, 1966). Machlik y Draudt (1963) encontraron en el músculo m. semitendinosus que los valores de la fuerza de cizallamiento variaban poco a temperaturas hasta 50ºC, pero decrecían en muestras cocinadas a 54ºC y alcanzaban un mínimo en las cocinadas a 60-64ºC, se supone que debido a la contracción del colágeno.
El color también se ve afectado por el cocinado. A medida que progresa el calentamiento, el color de la carne se convierte en marrón, y la intensidad de este color depende de la temperatura y de la cantidad de azúcares reductores presentes (Sharp, 1957; Pearson y col., 1962, 1966). Parte del cambio de color observado durante el calentamiento es resultado de la desnaturalización de la mioglobina y de la hemoglobina residual (Kramlich y col., 1973; Hultin, 1985).
Debido al calentamiento también se produce una fusión de la grasa, que junto con los cambios en la CRA de la carne dan lugar a variaciones en propiedades sensoriales como la jugosidad (Resurreccion, 1994). El desarrollo del flavor de la carne se produce a temperaturas superiores a los 70ºC (Cross y col., 1986).
Dentro de los métodos de cocinado, el calentamiento en seco se caracteriza por usar tiempos cortos y temperaturas altas, pero produce un endurecimiento excesivo y, generalmente, no se recomienda. Por su parte, los valores de pérdidas por cocinado son menores para filetes asados al horno que para los asados a la planch a(McCrae y Paul, 1974; Resurreccion, 1994). Un método muy utilizado en los últimos tiempos, el cocinado con microondas, produce mayores pérdidas por goteoque los métodos de asado convencionales (McCrae y Paul, 1974; Howat y col., 1987).
7.4. Parámetros que definen la calidad organoléptica de la carne
La calidad organoléptica o sensorial, definida anteriormente, viene dada por unos parámetros enormemente variables, fácilmente modificables, objetivos y mensurables, intrínsecos a la propia naturaleza de la carne, y determinantes en el momento clave de todo proceso productivo-tecnológico, es decir, en el momento de la compra-ingestión. Las características organolépticas que van a influir en la palatabilidad de la carne son, fundamentalmente, la textura, la jugosidad, el aroma, el sabor y el color. Por su parte, estos atributos se hallan influidos, como ya se ha mencionado, por la especie, la raza, la edad, el sexo, la dieta y el manejo post mortem, entre otros.
7.41. Textura
La textura de los alimentos es un conjunto de sensaciones distintas, un parámetro multidimensional, y por ello es complicado obtener una definición válida de la misma consultando el diccionario. Por este motivo, diversos autores han propuesto sendas definiciones (Scott-Blair, 1976; Brennan, 1980; Bourne, 1982; Anzaldúa-Morales, 1994)
CONCLUSION
1. La utilización de escalas normalizadas simplifica el análisis sensorial, haciendo más homogéneas las puntuaciones de los jueces. Se concluye la utilidad de unas escalas de referencia y la conveniencia de realizar un análisis sensorial para determinar la calidad de las carnes frescas, utilizando escalas de referencia normalizadas.
2. Las escalas propuestas para la determinación sensorial de la dureza, de la elasticidad y de la jugosidad han resultado de fácil utilización por parte de los jueces, aportando, respecto de las escalas antiguas, mayor número de términos que definen diferentes intensidades, y más puntos definidos por alimentos patrón, mejorando especialmente la escala de jugosidad.
3. La mejoría de la fiabilidad de las puntuaciones del panel de cata en todas las variables analizadas, a lo largo del tiempo del estudio, confirma la utilidad del entrenamiento y la mejora obtenida con las escalas finales respecto de las iniciales. Se ha comprobado que un panel de cata entrenado constituye un instrumento de medida fiable.
4. Las correlaciones obtenidas entre los parámetros sensoriales y los instrumentales en diferentes tipos de carnes, utilizando las escalas de referencia nuevas, apuntan hacia la conveniencia de la realización de un análisis del perfil de textura (TPA), en lugar de un test de ruptura con sonda WB, para determinar la dureza de las muestras, puesto que se han obtenido mejores correlaciones con los parámetros sensoriales y, además, es un análisis de la textura más complejo.
5. Se puede predecir con bastante fiabilidad la sensación grasa de la carne de cordero con los valores de elasticidad TPA y de los porcentajes de colágeno total e insoluble. Además, la escala desarrollada para evaluar esta propiedad es muy fácilmente utilizada por el panel de cata, proporcionando puntuaciones muy agrupadas. Por ello se propone su inclusión en el perfil de textura de la carne fresca.
6. En el caso de la jugosidad, que es una propiedad muy compleja en la que no sólo influye el contenido de agua o de grasa de una muestra, no es recomendable eliminar el análisis sensorial en favor de métodos instrumentales. Además, este parámetro sólo se correlacionó, según los datos globales, con parámetros instrumentales determinados en carne cocinada; por tanto, el análisis instrumental de este parámetro deberá realizarse preferiblemente en carne cocinada y no en cruda.
7. La misma recomendación sobre la no sustitución del análisis sensorial por el instrumental es válida en el caso de la elasticidad, que todavía no tiene una interpretación clara de los valores obtenidos con el texturómetro, debido a la influencia tanto del componente miofibrilar como del conectivo de la carne fresca.
8. El número de masticaciones, a pesar de no tener una escala de referencia, ha demostrado a lo largo del trabajo poseer correlaciones con mayor número de atributos de calidad de la carne, determinados instrumentalmente. Por lo tanto, sugerimos la inclusión de este parámetro en el perfil de textura sensorial.
9. A pesar de no poder afirmarlo con la misma seguridad en ovino, en las muestras de carne de vacuno analizadas, el número de masticaciones puede predecirse mediante el análisis instrumental de una manera más eficaz que la elasticidad determinada sensorialmente. Por tanto, este parámetro podría sustituir en el perfil de textura de la carne de vacuno a la medida de la elasticidad, que tantos problemas provocó en los catadores a la hora de evaluarla.
10. La elasticidad medida por el panel de cata se relaciona más con el test TPA debido, probablemente, a que en la elasticidad influya más el tejido conectivo. No parece así en la dureza, donde influye tanto el tejido conectivo como el miofibrilar y por eso se relaciona, tanto con la fuerza máxima, como con la dureza
11. El parámetro de calidad que más influyó sobre la aceptabilidad de una carne en las muestras analizadas fue la dureza.
FUENTES BIBLIOGRAFICOS
Albertí, P. 2000. Determinación instrumental de la calidad de la carne. Medición del color. En: Metodología para el estudio de la calidad de la canal y de la carne en rumiantes.
Anzaldúa-Morales, A. 1994. La evaluación sensorial de los alimentos en la teoría y la práctica. Ed. Acribia, Zaragoza.
Anzaldúa-Morales, A. y Brennan, J.G. 1984a. La medición de la textura de frutas y verduras. I. Frutas y verduras frescas. Tecnol. Aliment. 19(2), 22-30.
Anzaldúa-Morales, A., Lever, C., Vernon, E.J. 1983. Nuevos métodos de evaluación sensorial y su aplicación en reología y textura. Tecnol. Aliment. 18(5), 4-15.
Análisis Instrumental. K. A. Rubinson, Prentice-Hall, 2000.
Análisis Instrumental. D. A. Skoog y J. J. Leary. Mc.Graw-Hill., 1994.
Análisis Instrumental. D. A. Skoog y D. M. West. Interamericana., 1984
Autor:
Luz Del Rocio Tasayco Jala
ASESORA:
Ing. MIRIAM VILCA ARANA
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