Tec.carne1

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Aluna: Clariana Tuany de Albuquerque Felipe
Consumidores cada vez  mais  exigentes procuram consistência e qualidade na medida ideal. A qualidade da carne não é simplesmente uma função da genética, ou da história da produção do animal, podendo ser alterada por uma série de fatores críticos, que se iniciam com o genótipo do animal e se concluem somente com o processo final de cozimento da carne.Resolver o problema da inconsistência da carne é um dos principais objetivos e prioridades da indústria de carnes. Isto requer um melhor entendimento desses processos, incluindo o processo final de cozimento, controle crítico dos pontos que resultam na segurança alimentar e levando a um esquema de garantia de qualidade na alimentação. Contudo, todos os fatores críticos, o manejo do animal, imediatamente anterior ao momento do abate, e as condições do processo, que serão aplicados durante as primeiras 24 horas após o abate influenciam de maneira essencial, no contexto da qualidade da carne. O efeito ambiente pós-abate pode não somente resultar em perdas irreversíveis na qualidade, como mascarar efeitos de diferença genética entre a maciez de animais.
O objetivo deste trabalho é enfocar o envolvimento pós-abate com ênfase na qualidade da carne. Especificamente, o curso normal dos eventos bioquímicos, que ocorrem durante a conversão do músculo em carne e, como esses eventos podem ser controlados na tentativa de se maximizar as qualidades da carne que chegará ao consumidor.
O entendimento da seqüência dos eventos bioquímicos, no músculo post mortem é o centro do desenvolvimento das práticas pós abate, designadas para otimizar a qualidade da carne. O processo de rigor têm sido caracterizado por Bendall consistindo de um período lento e outro rápido. Com a morte e, por conseqüência, com a falência sangüínea, o aporte de oxigênio e o controle nervoso deixam de chegar à musculatura. Para o período lento, os níveis de ATP são constantes, a creatina fosfato cai rapidamente, enquanto há uma lenta produção de lactato e o início do desenvolvimento do rigor. Quando a creatina fosfato cai o suficiente, um rápido declínio de ATP (fase rápida) é iniciado, acompanhado pelo encurtamento do músculo e desenvolvimento da força, abaixo das condições isométricas. O processo de encurtamento pode ser explicado pela liberação de íons Ca2+ no espaço miofibrilar, com concentrações de ATP elevadas para a contração muscular.
Portanto, o músculo passa a utilizar a via anaeróbica, para obter energia para um processo contrátil desorganizado; nesse processo há transformação de glicogênio em glicose, e como a glicólise é anaeróbica, gera lactato e verifica-se a queda do pH. Além disso, quando as reservas de ATP estão escassas, há uma elevação da concentração de cálcio, que dispara a ligação entre os filamentos densos de miosina sobre os finos, actina, resultando no encurtamento dos sarcômeros. Neste processo, o sarcômero tem importante função na maciez da carne, pois é considerado a menor unidade contráctil estrutural repetitiva da miofibrila, apresentando um papel importante no ciclo de contração e relaxamento muscular (Luchiari, 2000). Existe ainda uma evidência, que o encurtamento do sarcômero, como causa da dureza da carne, com vários trabalhos correlacionando o aumento da dureza da carne associado à diminuição do comprimento do sarcômero. Acredita-se, ainda, que a dureza causada pelo rigor induzido, ocorre igualmente em toda a extensão da carcaça. Porém, isso não significa, que não exista variação no encurtamento do sarcômero, devido a uma ampla variação de fatores que ocorrem durante o desenvolvimento do rigor.
A quantidade e a taxa de encurtamento são maiores a 37oC, que a 15oC na temperatura de rigor (Hertzman et al., 1993).
Outros eventos estruturais, que ocorrem durante o rigor estão baseados na ação proteolítica, que continua após o desenvolvimento do rigor, chamado de maturação. Pesquisadores mostraram grandes mudanças na maturação causadas por proteases, denominadas de calpaínas, que ocorrem entre 3 a 4 dias post mortem e envolvem o período de rigor, incluindo:
a) a perda de filamentos, retendo lateralmente as miofibrilas
b) a degradação da nebulina, lepetina e titina, que conectam os filamentos de miosina em toda a sua extensão, causando um enfraquecimento da força miofibrilar
c) O enfraquecimento do disco Z, levando à fragmentação da miofibrila. Porém, pode-se notar, que não há alteração da actina e miosina neste processo.
Com o gasto dos depósitos energéticos, o processo contrátil tende a cessar, formando um complexo irreversível denominado de actomiosina. Nesse estado, a musculatura atinge o rigor mortis, ou seja, os músculos transformam-se em carne.
A necessidade para gerar ATP ocorre através da falta de glicogênio, ou devido à queda do pH (7,1 para 5,5) devido à produção de lactato, resultando na inativação, de uma ou mais, enzimas glicolíticas (Lawrie, 1992).
No contexto da maciez e outros fatores, inteiramente ligados à qualidade da carne (cor, capacidade de retenção da carne, taxa de glicólise e temperatura de rigor) também são parâmetros essenciais a serem monitorados e avaliados. Estudos realizados por vários pesquisadores concordaram, que a temperatura de rigor, abaixo de 10oC e acima de 20oC, resultaram em aumento substancial no encurtamento dos músculos e conseqüente dureza. O aumento da dureza da carne observado em temperaturas menores que 10oC e acima (especialmente >30oC) as temperaturas de rigor promoveram condições, denominadas de encurtamento pelo frio, ou calor, respectivamente. Ambas condições são claramente dependentes das taxas de glicólise e da taxa em que os músculos são resfriados.
A extensão da proteólise post mortem é altamente responsável pela maciez, ou dureza da carne. Em várias revisões foram identificados mecanismos proteolíticos envolvidos na tenderização post mortem (Koohmaraie, 1996; Dransfield, 1999).
Considerando o debate sobre o sistema dessas proteases, particularmente as calpaínas e catepsinas, dados na base in vitro, a calpaína I parece ser a maior responsável pela maior tenderização post mortem (Koohmaraie, 1996; Dransfield, 1999).
As calpaínas ativadas pelo cálcio rompem algumas proteínas citoesqueléticas (desmina, vinculina, titina, nebulina) bem como proteínas costaméricas (vinculina e distrofina) (Koohmaraie, 1996). Estas proteínas são responsáveis pela integridade estrutural e com sua degradação há o enfraquecimento da matriz miofibrilar, facilitando a tenderização. As calpaínas são inibidas por um inibidor específico, a calpastatina, sofrendo autólise. A prevalência das condições de pH e temperatura regulam a taxa de ativação e inativação da calpaína (Dransfield, 1999). O mesmo autor relatou que, as atividades das calpaínas poderiam ser seis vezes maiores, seguidas de uma glicólise rápida (isto é, pH 5,5 em 2 horas post mortem) quando comparadas com a maior taxa padrão de glicólise (isto é, pH 5,5 em 20 horas) abaixo das condições de congelamento. Entretanto, como regra geral de uma rápida glicólise, especialmente a altas temperaturas, há uma rápida autólise, resultando na redução da proteólise. Porém, parece que, outros mecanismos, notavelmente a elevada força iônica no músculo post mortem e o aumento da concentração de íons cálcio no músculo, têm sido indicados, como responsáveis pelo enfraquecimento das proteínas miofibrilares.
Tecnologias do Processamento de Carcaças
Melhores práticas no processamento das carcaças têm por objetivo otimizar a taxa de glicólise e temperatura de rigor (isto é, minimizar o grau de encurtamento das miofibrilas) maximizando a extensão da proteólise, enquanto assegura padrões microbiológicos.
Algumas opções comerciais incluem:
a) Resfriamento controlado
b) Estimulação elétrica da carcaça
c) Suspensão alternativa da carcaça (Tendercut e Tenderstretch)
d) Infusão de cloreto de cálcio
a) Resfriamento controlado
A respeito da temperatura de rigor, a melhor forma para o controle é a via de regime de resfriamento.
Um projeto de resfriamento controlado eefetivo pode assegurar, que a taxa de temperatura seja reduzida em toda a extensão da carcaça. O ideal seria que, o processo de rigor fosse completo entre 10-20oC. Porém, há diferenças nas taxas de resfriamento entre as variadas regiões da carcaça, bem como entre músculos. Todavia, essas diferenças podem variar dependendo do peso da carcaça, quantidade de gordura subcutânea presente e umidade do ar no resfriamento.
Recentemente, na Europa, uma prática de resfriamento, conhecida como, resfriamento ultra-rápido, tem sido estudada (Bowling et al., 1999; McGeehin etal., 1999). O resfriamento ultra-rápido envolve a redução da temperatura nas carcaças, ou nos músculos contraídos, a temperaturas extremamente baixas (ex: carcaças de ovinos, resfriadas à 20oC por 3 horas, seguidas de uma redução de temperatura de 4oC) (McGeehin etal., 1999). Porém, com a possibilidade do aparecimento do encurtamento pelo frio, esta prática parece estabelecer dúvidas. Por outro lado, resultados de outros experimentos demonstraram, que houve uma diferença mínima na maciez entre o sistema de resfriamento rápido e o convencional. Alguns estudos baseados neste fato foram descritos, baseado no fato, de que, em baixas temperaturas, o retículo plasmático é deficiente na retenção de cálcio, portanto o nível de cálcio no citosol é elevado, aumentando, dessa forma, a proteólise. A deficiência em controlar o fluxo de cálcio é também realçada em razão do encurtamento pelo frio. Pesquisadores constataram o encurtamento pelo frio, em carcaças submetidas ao resfriamento ultra-rápido, e portanto, a aplicação comercial deveria ser limitada.
b) Estimulação Elétrica
A estimulação elétrica pode ser utilizada a fim de acelerar o processo de glicólise post mortem. Esta aplicação permite que a carcaça e os músculos em pré-rigor sejam resfriadas rapidamente, com risco mínimo da ocorrência de encurtamento pelo frio.
Na prática, as carcaças são estimuladas eletricamente uma hora após o abate. Em abates realizados na Austrália, um sistema de voltagem extra (<50 volts) é geralmente utilizado cinco minutos, após o abate, enquanto a alta voltagem (800-1200 volts) de estimulação elétrica é aplicada entre 20-50 minutos após o abate. Ainda, a estimulação elétrica na carcaça pode beneficiar a maciez e prevenir o encurtamento pelo frio. Muitos autores afirmaram que sua utilização acelera o processo de proteólise post mortem. A rápida ativação das calpaínas, em virtude da rápida glicólise, pode, entretanto, reduzir a resposta total na maturação, devido ao aumento concomitante dos processos de autólise. Ainda, o aumento da proteólise pode ser ligado à atividade das catepsinas, como a estimulação elétrica tem sido mostrada por causar ruptura dos lisossomas (O´Halloran et al., 1999).
O rápido desenvolvimento do rigor em altas temperaturas (encurtamento pelo calor) tem sido uma recente causa para o interesse da estimulação elétrica em abates na Austrália. Por exemplo, em um abate, o pH final foi alcançado no M. Longissimus entre 1-3 horas post mortem. O problema certamente ocorre, quando a estimulação é realizada cinco minutos após o abate, ou quando se realiza o resfriamento lento nas carcaças. Carcaças com excesso de gordura são problemáticas, devido ao processo lento de resfriamento, assim, a estimulação elétrica, em geral, não é recomendada em carcaças acima de 300 kg.
c) Suspensão da Carcaça
De modo geral, as carcaças são suspensas pelo tendão de Aquiles, que resulta em uma tensão máxima no músculo Psoas major, tornando-o muito tenro. A suspensão pélvica consiste em suspender a carcaça do animal pela pélvis, aumentando a tensão sobre os diversos músculos do lombo e da perna, tornando-os mais tenros que aqueles das carcaças suspensas de forma comercial (Moura., 1997).
Outro método a fim de minimizar o grau de encurtamento é a prevenção física da contração dos músculos durante o rigor. Isto pode ser alcançado através da suspensão da carcaça, pela pélvis, ou ligamento sacro-ciático. Tenderstretching é conhecido como um método alternativo de suspensão da carcaça que previne o encurtamento dos melhores músculos do quarto traseiro comercializados. Um ponto interessante é que quando foram combinadas estimulação elétrica na carcaça e tenderstretch houve melhora da qualidade das carcaças.
Outra característica do tenderstretch é que há uma menor resposta da maturação (O´Halloran et al., 1999). Este é o maior benefício comercial, pois reduz o tempo de estocagem, alcançando um nível de maciez desejado. Preferivelmente, é postulado que, o enfraquecimento proteolítico da matriz miofibrilar é menos significante, quando a densidade da matriz é reduzida drasticamente (isto é, estirada).
d) Infusão de Cloreto de Cálcio
A utilização de uma solução de cloreto de cálcio (através de injeção, marinação ou infusão) em cortes comerciais, ou em carcaças inteiras, é um dos recursos tecnológicos mais recentes, a fim de reduzir a variabilidade na maciez da carne. Este processo consiste em fornecer cálcio exógeno para o sistema das proteases cálcio dependentes (mi- m-calpaínas e calpastatina), acelerando o processo de amaciamento, através da ativação da m-calpaína, que em condições normais é pouco ativada, pois necessita de altas concentrações de íons cálcio.
A infusão de CaCl2 em carcaças imediatamente após o processo de abate tem sido descrito, por acelerar, de forma dramática a tenderização post mortem (Moura, 1997).
Conclusões
Uma série de mudanças estruturais na carne ocorre durante o desenvolvimento do rigor mortis. Além disso, outros eventos estruturais baseados na ação proteolítica, perda da sustentação e enfraquecimento miofibrilar. Assim, devem ser adotadas técnicas, a fim de alcançar a qualidade consistente na indústria da carne.
Boas práticas no processamento das carcaças têm como objetivo minimizar o encurtamento miofibrilar, enquanto maximiza os processos de proteólise e maturação. A seleção e o implemento de altas tecnologias dependerão das condições e circunstâncias nos abatedouros.
Além disso, a elucidação do entendimento das mudanças biofísicas no músculo post mortem devem levar ao refinamento na aplicação de tecnologias pós-abate. Ainda devem-se enfocar como estas mudanças poderiam ser influenciadas pelo genótipo, crescimento e manejo pré-abate dos animais de produção.
Referências Bibliográficas
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MOURA, A.C. Efeito da injeção pós-morte de cloreto de cálcio e tempo de maturação, no amaciamento e perdas por cozimento do músculo Longissimus dorsi de animais Bos indicus e Bos taurus selecionados para ganho de peso. Piracicaba, São Paulo, Brasil., 1997. 78 p. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Brasil.
O´HALLORAN, J.M.; FERGUSON, D.M.; EGAN, A.F.; HWANG, I.W. Effects of electrical stimulation and chilling rate on lysosomal enzyme activities in beef. Proc. 45th International Congress of Meat Science and Technology, Yokohama, Japan:292, 1999.