La autólisis de la carne es un proceso de cambio espontáneo en la composición química, la estructura y las propiedades de las materias primas cárnicas después del sacrificio de un animal bajo la influencia de sus propias enzimas cárnicas
Después de la terminación de la vida del animal, debido al cese del suministro de oxígeno , la ausencia de transformaciones oxidativas y circulación sanguínea , inhibición de la síntesis y producción de energía, acumulación en los tejidos de los productos finales del metabolismo y violación de la presión osmótica de En la carne tienen lugar la autodesintegración de los sistemas intravitales y el desarrollo espontáneo de procesos enzimáticos debido a enzimas que retienen su actividad catalítica durante mucho tiempo. Como resultado de su desarrollo, los componentes de los tejidos se descomponen , cambian las características cualitativas de la carne (resistencia mecánica, capacidad de retención de agua, sabor, color, aroma) y su resistencia a los procesos microbiológicos.
El cambio en las propiedades de la carne ocurre en una secuencia determinada de acuerdo con las etapas principales de la autólisis (carne fresca → rigor mortis → resolución del rigor mortis y maduración → autólisis profunda), y sus indicadores de calidad difieren significativamente.
La sala de vapor incluye la carne inmediatamente después del sacrificio del animal y el corte de la canal ( hasta 30 minutos para carne de ave, 2-4 horas para carne de res ) . En él , el tejido muscular está relajado, la carne se caracteriza por una textura blanda, una resistencia mecánica relativamente baja y una alta capacidad de retención de agua. El sabor y el olor de dicha carne no están suficientemente expresados. La carne fresca normal tiene un pH de 7,2.
Aproximadamente 3 horas después del sacrificio, comienza el desarrollo del rigor mortis (rigor mortis), lo que provoca una fuerte disminución de la capacidad de retención de agua, un aumento de la resistencia mecánica, una disminución del pH a 5,5-5,6 y un deterioro del color y el olor. . La carne pierde elasticidad gradualmente , se vuelve dura y difícil de mecanizar. Dicha carne conserva una mayor rigidez incluso después de la cocción. El rigor se produce en diferentes momentos según las características del animal y los parámetros ambientales. Para la carne de vacuno a 0 °C, el rigor alcanza su máximo después de 24-48 horas.
Después del rigor completo, comienza la resolución del rigor: los músculos se relajan, las propiedades de fuerza de la carne disminuyen y aumenta la capacidad de retención de agua. Sin embargo, los indicadores culinarios de la carne (ternura, jugosidad, sabor, olor y digestibilidad) aún no alcanzan el nivel óptimo y se detectan con el desarrollo posterior de procesos autolíticos: para carne de res a 0-4 ° C - después de 25-30 días . En la práctica tecnológica, no existen indicadores establecidos de la plena madurez de la carne y, en consecuencia, el momento exacto de maduración. Esto se debe principalmente al hecho de que las propiedades más importantes de la carne no cambian simultáneamente durante la maduración. Por lo tanto, la dureza disminuye más notablemente 5–7 días después del sacrificio (a 0–4 °C) y posteriormente, aunque lentamente, continúa disminuyendo. Los indicadores organolépticos alcanzan un óptimo en 10-14 días. No se observa mejoría adicional en el olfato y el gusto. Un cierto y más favorable nivel de desarrollo de cambios autolíticos en los tejidos debe corresponder a uno u otro método de uso de la carne. La idoneidad de la carne para ciertos propósitos se juzga por las propiedades e indicadores que son decisivos para este propósito en particular.
Las transformaciones autolíticas de la carne se basan en cambios en el sistema de carbohidratos, el sistema de resíntesis de ATP y el estado de las proteínas miofibrilares que forman parte del sistema de contracción.
Debido a la falta de suministro de oxígeno al cuerpo, la resíntesis de glucógeno en la carne después del sacrificio no puede continuar y comienza su descomposición anaeróbica, que continúa por el camino de la fosforólisis y la amilólisis con la formación de ácido láctico y glucosa . La tasa de glucólisis se puede controlar: la introducción de cloruro de sodio en la carne fresca inhibe el proceso; el uso de estimulación eléctrica - acelera. La descomposición intravital intensiva del glucógeno puede ser causada por situaciones estresantes en los animales.
Después de 24 horas, la glucólisis se detiene debido al agotamiento de las reservas de ATP y la acumulación de ácido láctico, que inhibe la fosforólisis.
La descomposición enzimática del glucógeno es el desencadenante del desarrollo de procesos fisicoquímicos y bioquímicos posteriores. La acumulación de ácido láctico provoca un cambio en el pH de la carne hacia el lado ácido de 7,2-7,4 a 5,4-5,8, lo que da como resultado:
En la primera etapa de la autólisis, el nivel de ATP intensivo en energía en la carne es importante , debido a la desfosforilación (descomposición) de la cual se lleva a cabo el proceso de fosforólisis del glucógeno. Al mismo tiempo, la energía de desfosforilación asegura la contracción de las proteínas miofibrilares.
La carne en el período posterior al sacrificio se caracteriza por una disminución continua en la concentración de ATP. Debido a la disminución de las reservas de ATP, no hay suficiente energía en la carne para restablecer el estado de relajación de las fibras contraídas.
La acumulación de ácido láctico (y fosfórico ), como ya se señaló, tiene un impacto significativo en el estado de las proteínas musculares, lo que a su vez determina las propiedades tecnológicas de la carne: textura, capacidad de retención de agua, propiedades emulsionantes y adhesivas . La esencia de estos cambios está asociada principalmente con el proceso de formación del complejo de actomiosina y depende de la presencia de energía e iones de calcio (Ca 2+ ) en el sistema. Inmediatamente después del sacrificio, la cantidad de ATP en la carne es grande, el Ca 2+ está asociado con el retículo sarcoplásmico de la fibra muscular, la actina está en forma globular y no está asociada con la miosina , lo que provoca la relajación de las fibras, un gran número de centros hidrofílicos y alta capacidad de retención de agua. El cambio en el pH de la carne hacia el lado ácido desencadena el mecanismo de transformación de las proteínas miofibrilares:
El resultado de la reducción es un aumento de la rigidez de la carne, una disminución de la elasticidad y una disminución del nivel de capacidad de retención de agua. Se está estudiando el mecanismo de cambios adicionales en las proteínas miofibrilares que conducen a la resolución del rigor mortis. Sin embargo, es evidente que en los primeros estadios de maduración se produce una disociación parcial de la actomiosina, una de las causas es el aumento de la cantidad de fosfatos fácilmente hidrolizables durante este período y, obviamente, el efecto de las proteasas tisulares . Cabe señalar que la naturaleza del desarrollo de la autólisis en las fibras musculares blancas y rojas de la carne es algo diferente.
Las fibras rojas, a diferencia de las blancas, se caracterizan por una contracción lenta y una larga duración del proceso.
En el proceso de maduración a largo plazo de la carne, se produce una mejora significativa en las características organolépticas y tecnológicas. En las primeras etapas de autolisis, la carne no tiene un sabor y olor pronunciados, que, dependiendo de la temperatura de almacenamiento, aparecen solo durante 3-4 días debido a la formación de productos de degradación enzimática de proteínas y péptidos ( ácido glutámico , treonina , aminoácidos que contienen azufre ), nucleótidos ( inosina , hipoxantina , etc.), carbohidratos ( glucosa , fructosa , ácido pirúvico y láctico ), lípidos ( ácidos grasos de bajo peso molecular ), así como creatina , creatinina y otras sustancias extractivas nitrogenadas .
En la actualidad, la cuestión del uso dirigido de materias primas, teniendo en cuenta el curso de la autólisis, es de particular importancia, ya que ha aumentado significativamente la proporción de animales que provienen de complejos industriales para su procesamiento, en los que, después del sacrificio, las desviaciones significativas de los habituales en el desarrollo de los procesos autolíticos se encuentran en el tejido muscular.
En consecuencia, se distingue entre carne con pH final alto (DFD) y carne exudativa (PSE) con valores de pH bajos. Además de la carne PSE y DFD, también se puede distinguir la carne de cerdo tipo Hampshire, que alcanza valores mínimos de pH un día después del sacrificio, lo cual es típico de los cerdos de Hampshire . [una]
| PSE (pálido, suave, acuoso) | NI (normal) | DFD (oscuro, duro, seco) | |
|---|---|---|---|
| Imagen | |||
| Características organolépticas | Color claro, textura friable, sabor agrio, secreción de jugo de carne, BCC bajo | Color rojo-rosado brillante, textura elástica, olor característico, alto BCC | Color rojo oscuro, fibra gruesa, consistencia dura, alta pegajosidad, baja estabilidad de almacenamiento, alto BCC |
| Razones para la educación | Ocurre en cerdos con baja movilidad, desviaciones en el genotipo, bajo la influencia del estrés a corto plazo. | Desarrollo normal de la autólisis. | Más a menudo en bovinos jóvenes después de un estrés prolongado |
| valor pH | 5,2 - 5,5 después de 60 minutos. después del sacrificio | 5.6 - 6.2 | por encima de 6,2 24 horas después del sacrificio |
| Recomendaciones de uso | Uso:
|
Producción de todo tipo de productos cárnicos (sin restricciones) | Uso:
|
Como es sabido , en algunas regiones de Rusia, la cantidad de carne de res con signos de DFD y cerdo con PSE es de hasta el 50% de las materias primas suministradas para el procesamiento.
| Grupo I (PSE) | II grupo (NOR) | Grupo III (DFD) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cerdo | carne de res | Cerdo | carne de res | Cerdo | carne de res | |
| pH después de 1 hora | 5.2 - 5.5 | 5.2 - 5.5 | 6.2 - 6.8 | 6,5 - 7,0 | 6.2 - 6.8 | 6,6 - 7,0 |
| pH después de 24 h | 5.2 - 5.5 | 5.2 - 5.5 | 5.5 - 6.2 | 5.6 - 5.8 | 6.2 | 6.6 |
| Animales de complejos industriales, % | 35 - 40 | 12 - 15 | - | - | 20 - 30 | 45 - 50 |
| Animales de granjas, % | 25 - 30 | 7 - 10 | - | - | 20 - 25 | 30 - 35 |
AM Polivoda [2] [3] llevó a cabo estudios exhaustivos de las propiedades fisicoquímicas de la carne de razas domésticas . La carne de cerdos de calidad normal debe tener una capacidad de retención de agua en el rango de 53 - 66%. En este sentido, los mejores indicadores se dieron en cerdos de las razas Large White , North Caucasian , Latvian White y Mirgorod . Los cerdos de carne PM-1, KM-1, EKB-1 tenían una capacidad de retención de agua reducida. En términos de pH, los cerdos de tipos de carne también tenían valores más bajos: Poltava, Rostov, Kemerovo, Moldavia, Moscú. Las razas Livenskaya y Kemerovo estaban a la cabeza en términos de intensidad de la coloración de la carne , y los animales EKB-1, RM, Landrace tenían la carne de cerdo más pálida . En promedio, PSE-pork ocurrió en 7.8% de los casos.
Carne exudativa PSE (pálida, blanda, exudativa - pálida, blanda, acuosa) se caracteriza por un color claro, una textura blanda y friable, liberación de jugo de carne debido a una capacidad reducida de retención de agua, sabor agrio.
Los signos de PSE con mayor frecuencia tienen carne de cerdo obtenida del sacrificio de animales con engorde intensivo y movilidad limitada durante el mantenimiento. La aparición de signos de PSE también puede deberse a consecuencias genéticas, exposición a estrés a corto plazo y excitabilidad excesiva de los animales.
Los primeros casos de carne de cerdo de baja calidad se registraron ya en 1883. La aparición masiva de tal carne de cerdo se observó en Dinamarca en 1953 [4] , en la URSS - en 1970 [5] .
La mayoría de las veces, la carne con signos de PSE se obtiene en el verano. En primer lugar, las partes más valiosas de la canal están sujetas a exudación: el músculo longissimus y el jamón. Después del sacrificio de tales animales, se produce una descomposición intensiva del glucógeno en el tejido muscular , el rigor mortis ocurre más rápido. En 60 minutos, el valor del pH de la carne cae a 5,2-5,5, sin embargo, dado que la temperatura de las materias primas durante este período permanece en un nivel alto, se produce la conformación de las proteínas sarcoplásmicas y su interacción con las proteínas miofibrilares . Como resultado de los cambios en curso en el estado y las propiedades de las proteínas musculares, el valor de la capacidad de retención de agua de las materias primas se reduce drásticamente.
Este defecto es más común en los músculos de "longissimus dorsi" - 86,6%, en "semumem branous" fue 73,7%, "gluteus medius" - 70%, en el resto - 40%. [6]
La carne con signos de PSE debido al bajo pH (5,0-5,5) y la capacidad de retención de agua no es adecuada para la producción de salchichas emulsionadas (cocidas), jamones cocidos y ahumados crudos, ya que esto empeora las características organolépticas de los productos terminados (color claro, retrogusto agrio, textura dura, jugosidad reducida), el rendimiento disminuye.
Carne con signos de DFD (oscura, firme, seca - oscura, dura, seca) [7] [8] tiene un nivel de pH superior a 6,2 24 horas después del sacrificio, color oscuro, estructura de fibra gruesa, alta capacidad de retención de agua, mayor pegajosidad y suele ser característico de animales bovinos jóvenes que han sido sometidos a varios tipos de estrés prolongado antes del sacrificio. Debido a la descomposición intravital del glucógeno, la cantidad de ácido láctico formado después del sacrificio en la carne de tales animales es pequeña y las proteínas miofibrilares en la carne DFD tienen buena solubilidad .
Los valores altos de pH limitan la duración de su almacenamiento y, por lo tanto, la carne DFD no es adecuada para la producción de productos crudos ahumados. Teniendo en cuenta la alta capacidad de retención de agua de la carne de la categoría DFD, se utiliza en la producción de salchichas emulsionadas , carne en conserva y productos semielaborados ultracongelados. En combinación con carne de buena calidad o aislado de soya, la carne DFD también se puede agregar a las materias primas para procesarlas en salchichas emulsionadas y crudas, alimentos precocinados picados y empanizados .
La razón principal de la aparición de exudación y carne oscura y pegajosa es el uso del método de crianza de animales en condiciones específicas de inactividad física , engorde intensivo industrial y en relación con la selección de carne [9] [10] . Esto conduce a la inestabilidad mental de los animales y aumenta la susceptibilidad al estrés. El estrés provoca una pérdida importante de adrenalina , y esta, a su vez, es la causante de la glucólisis acelerada. Dado el sistema nervioso excitable de los cerdos, asustados y cansados antes del sacrificio, utilizan la mayor parte de la reserva de glucógeno para compensar los costos nerviosos y físicos. [11] Todo esto a menudo da como resultado carne de cerdo, así como carne de res, con un pH final alto. En el caso de la “enfermedad del músculo blanco”, el proceso de glucólisis se lleva a cabo principalmente en condiciones anaeróbicas, por lo tanto, incluso durante la vida del animal, el ácido láctico comienza a formarse en mayor cantidad. El valor del pH de la carne de los animales sacrificados en este estado inmediatamente después del sacrificio es siempre más bajo.
La combinación crítica de pH bajo (por debajo de 6,0) y temperatura alta (por encima de 35 °C) provoca una fuerte conformación y desnaturalización de las proteínas sarcoplásmicas y miofibrilares, lo que conduce a una disminución de la capacidad de retención de agua de la carne.
Se ha establecido que las diferencias en las condiciones climáticas de mantenimiento de los animales antes del sacrificio pueden causar diferencias en la calidad de la carne, y el aumento de la temperatura tiene un efecto adverso en la calidad de la carne de cerdo. El aumento observado en el número de canales de PSE en la estación cálida [12] aparentemente se debe a la supresión de la actividad de la glándula tiroides , cuando se interrumpe la regulación del consumo de oxígeno. En tales animales, el sistema cardiovascular puede suministrar oxígeno a los tejidos solo en reposo. [13]
Actualmente, hay una serie de trabajos en los que una de las causas de la exudación es el desequilibrio hormonal [14] - deficiencia de tiroxina , hormona adrenocorticotrópica y desoxicorticosterona , que mantiene el equilibrio de K / Na en la sangre y las células . El síndrome de estrés vitalicio provoca un aumento de la concentración de K+ y Na+ en el plasma ; como resultado, aumenta la actividad de algunas enzimas celulares , provocando una violación del curso normal del proceso de glucólisis. Hay especulaciones de que la mala regulación de la glándula pituitaria anterior juega un papel importante en esto . Hay una violación de la acción de las hormonas de la médula suprarrenal , que, al influir en la glucólisis, contribuyen a la formación de carne pálida acuosa y seca oscura.
Junto con los factores anteriores, las razones de la aparición de carne con signos de PSE y DFD también incluyen: