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Página 1 de 13 2ª PROVA DE TPOA COMPOSIÇÃO QUÍMICA Ocorrem transformações químicas e físicas durante o processamento e armazenamento – com os compo- nentes CARBOIDRATO, PROTEÍNAS, LIPÍDEOS, SAIS Em condições normais é possível ter reações OU não, por conta das barreiras naturais – membranas e pro- teínas protetoras O processamento e manuseio pode eliminar MAIS ou MENOS essas barreiras, que vão levar a transformação do alimento A tecnologia usa: • Eliminação de água disponível OU • Inibição dos microrganismos por calor ÁGUA Influência: • Textura • Aparência • Sabor • Deterioração química e microbiológica dos alimentos (quanto mais água, mais sensibilidade a dete- rioração) Métodos para preservar alimentos: • Remoção da água (secagem) • Remoção da mobilidade da água (congelamento) • Adição de solutos Congelamento rápido e lento. Congelação rápida: 1-5 cm/h. Formam-se pequenos cristais de gelo já que a temperatura cai rapidamente abaixo do ponto de congela- ção inicial. No descongelamento a perda por gotejamento é menor, e permite maior reabsorção da água pelas proteínas. A carne fica mais escura, pois há solutos na sua superfície; feita por indústrias. Congelação lenta: 0,2 -1cm/h. Problemática, pois temperatura muito próxima ao ponto de congelação inicial formando grandes cristais de gelo, dano mecânico à célula (grande massa de gelo) e encurtamento das fibras. Recristalização. Fusão de pequenos cristais de gelo durante a armazenagem de carnes congeladas. As moléculas de água emigram dos cristais menores, através da água não congelada, recristalizando-se e formando cristais maiores responsáveis pela ruptura das células e mais severa exsudação no momento da descongelação. Propriedades depende da: • Estrutura • Habilidade de formar pontes de H E a água pode ser LIVRE ou LIGADA (não disponível) AW (atividade da água) = P (pressão de vapor de uma solução ou alimento) / Po (pressão de água pura) E a atividade indica a intensidade das forças que unem a água a outros componentes não aquosos ↓ água AUMENTA concentração e ↓ perecibilidade Página 2 de 13 PROTEÍNAS Polímeros de alto peso molecular, formado por aminoácidos ligados por ligações peptídicas. O número, se- quência e conformação dos aminoácidos nos oferece diversidade de proteínas São responsáveis nos alimentos pela: • Textura • Ligação de água • Emulsificação etc. ENZIMAS → Lipases, proteases, carboidrases Proteínas com estrutura química especial e atividade biológica seletiva, atuam em substratos específicos. São inativadas pelo calor e agentes químicos Fazem: • Processamento • Deterioração CARBOIDRATOS Reação de Maillard e Caramelização GORDURAS Ésteres formados de ácidos graxos e glicerídeos As gorduras animais têm teores elevados de ácidos oleico e linoleico (ácidos graxos saturados de alto peso molecular) Teores de ácido palmítico e esteárico variam entre 30-40% e por isso tem alto ponto de fusão (banha, touci- nho) Armazenamento de gordura na carcaça? A deposição de gordura ocorre de várias formas, extracelular, intracelular e intercelular. A gordura extracelu- lar está no subcutâneo entre as fibras, e a gordura intercelular está entre as células musculares (gordura de mar- moreio), e a gordura intracelular é localizada no interior das células musculares. O armazenamento de gordura tem como função reservatório de energia, preencher espaço entre tecidos, antichoque, isolamento térmico e fonte de calor. VITAMINAS → A, D, E, K e complexo B Natureza orgânica (não energético) MINERAIS Inorgânicos, sem carbono • Microminerais – Ca, P, Fe, Na, K e Mg • Microminerais – Mn, Co, Zn, Cu e etc Página 3 de 13 PROPRIEDADES DA CARNE Usamos carne fresca para avaliar propriedades organolépticas • COR • ODOR • SABOR • TEXTURA • CONSISTÊNCIA • CRA • COR: a cor refletida pela carne está relacionada com a concentração e o estado químico da mioglobina Os pigmentos da carne estão formados em maior parte por proteínas – a hemoglobina é o pig- mento sanguíneo e a mioglobina pigmento muscular. Podemos encontrar também pigmentos como catalase e citocromo-enzimas. Mioglobina 80 a 90% do pigmento, a quantidade varia de espécie, idade, sexo e localização do músculo e suas atividades físicas. Bovinos e ovinos têm mais hemoglobina que suínos, pescado e aves. Estresse, queda de ph e ph final da carne também influencia. • Grupo heme (cor vermelha): não proteica • Globina: porção proteica ➢ bovino adulto: vermelho cereja brilhante ➢ equino: vermelho escuro ovino: vermelho pálido a vermelho ladrilho ➢ suíno: rosa acinzentado ➢ aves: branco cinza a vermelho pálido Colorações indesejáveis: • DFD: Ph elevado → aumento da atividade das enzimas que usam O2 (citocromo oxidase) → pouco O2 para formar oximioglobina → predomina mioglobina → grande quantidade de água intrace- lular → maior absorção de luz → carne escura São carnes escuras, duras e secas. Esse tipo de carne pode ocorrer em suínos, mas acome- te principalmente bovinos. A diminuição do pH da carne é pequena, pois o músculo con- tém baixa concentração de glicogênio fazendo com que a carne fique mais seca e escura, de- vido a sua maior capacidade de retenção de água. São carnes mais susceptíveis a alterações microbianas. Em bovinos que estão descansados e não expostos ao estresse, os níveis de glicogênio muscu- lar serão de 0,8% a 1,0% antes da morte. No entanto, um animal exposto a várias formas de es- tresse pré-abate por um período prolongado, as reservas de glicogênio se esgotam significati- vamente. Cortes cárneos normais provenientes de um animal que não passou por estresse pro- longado antes do abate é de pH entre 5,4 a 5,7. Uma carne DFD terá um pH muito mais elevado que 5,9 e 6,5. • PSE: carne de coloração pálida, mole e exsudativa. Odor azedo e sabor rançoso. animais que foram submetidos a um estresse intenso antes do abate, o que causa uma rápida depleção de glicogênio muscular, com rápida redução do pH da carne devido ao acúmulo de ácido lático. Esses animais sofreram acentuada hipertermia no período ante-mortem, por proble- mas relacionados à dissipação do calor. O desenvolvimento de carne PSE é caracterizado por uma glicólise post-mortem muito rápida que causa a queda do pH na primeira hora post- mortem, quando a temperatura da carne ainda está elevada • Cor esverdeada (sulfomioglobinas) • Escurecimento (queimadura pelo frio e congelamento de carne negra) Página 4 de 13 Mioglobina é uma proteína que quando reage com oxigênio vira oximioglobina que deixa a carne vermelho brilhante. Quando ela desoxigena ela vira metamioglobina que deixa coloração marrom que não implica na qualidade. Ao cortarmos a carne proveniente de um bovino recém abatido, observamos vermelho púrpura, devido principalmente à mioglobina. Quando a carne fica em contato com o ar, os pigmentos reagem com o oxigênio molecular e for- mam um pigmento relativamente estável → oximioglobina. Este pigmento é responsável pela cor ver- melha brilhante, que proporciona um aspecto atraente para o consumidor. A oximioglobina se forma em 30-40 minutos de exposição ao ar, e esta reação é denominada OXIGENAÇÃO, que ocorre rapida- mente porque a mioglobina tem grande afinidade pelo oxigênio. A reação é reversível e denomina-se DESOXIGENAÇÃO causada pela dissociação do oxigênio de- vido ao: • baixo pH • aumento da temperatura • luz ultravioleta • e baixa tensão de oxigênio. A desoxigenação da oximioglobina resulta na mioglobina reduzida que é muito instável. As con- dições que causam desoxigenação também são responsáveis pela oxidação formando a metamioglo- bina, de coloração marrom, indesejável. A formação desta cor constitui um sério problema para a ven- da da carne, porque a maioria dos consumidores a associam com um longo período de armazenamento, embora que pode haver formação em poucos minutos. Nacarne fresca, substâncias redutoras evitam o acúmulo de metamioglobina. A formação de metamioglobina é favorecida por: • baixas pressões de oxigênio • altas temperaturas (ativa enzimas que utilizam o oxigênio) • sal (oxidante) • e bactérias aeróbias (reduzem a tensão de oxigênio). A redução da metamioglobina pode ocorrer pelo sistema redutor da carne, por enzimas presentes no músculo, onde a forma trivalente do ferro passa para a forma divalente. Pode ocorrer a descoloração bacteriana, surgindo pigmentos de cor verde, como a sulfomioglo- bina devido ao desenvolvimento de bactérias produtoras de H2S (Pseudomonas mephitica), e a coleglo- bina em decorrência do crescimento de bactérias produtoras de H2O2. Na carne cozida, o principal pigmento é um pigmento marrom, apresentando a parte proteica (globina) desnaturada e o ferro na forma de Fe+++. A cor da carne cozida é determinada por outros fa- tores, como • caramelização de carboidratos e • reação de Maillard. Página 5 de 13 As peças recentes de carne fresca mantêm sua cor atrativa aproximadamente por 72 horas, de- pendendo dos invólucros utilizados e baixas temperaturas. A palidez da carne PSE (É um defeito na carne que ocorre devido a falhas no manejo pré-abate observado com mais frequência em suínos) de suíno ocorre devido a grande proporção de água livre nos tecidos, combinada com os efeitos de um baixo valor de pH nos pigmentos, causando também uma desnaturação da parte proteica. Água livre: As moléculas de água livre mantêm-se unidas por forças capilares e sua orientação é independente do grupo carregado. Não ligada a estruturas, substratos ou biomoléculas (H, N, C, O); 1ª a ser eliminada. Água ligada (combinada): as moléculas de água, por serem neutras e polares, associam-se a grupos reativos de proteinas musculares carregadas eletricamente. (4-5%). Tem ligações iônicas (liga- ção com H, C,...) e 2ª a sair Água imobilizada: Águas atraídas por grupos hidrofílicos de proteínas musculares, formando uma capa de moléculas fortemente unidas e se orientam de acordo com sua polaridade e o grupo carregado. Difícil de sair; inversamente proporcional à conservação do alimento. Mensuração da dor da carne: por avaliação visual e análise instrumental Visão do observador, qualidade e intensidade da luz e propriedades intrínsecas e extrínsecas dos objetos. Levar em consideração luz, objeto e observador. • ODOR/AROMA: sensação completa que combina odor, sabor, textura e ph. • SABOR Temos mais de 1000 componentes responsáveis. Podem ser determinados por fatores antes do abate como espécie, idade, sexo, raça, alimentação e manejo, também pH final do músculo, condições de esfriamento e armazenamento, e procedimento culinário. Natureza: • Compostos voláteis com o aquecimento; • Gordura - oxidações de ácidos graxos; • Animas idosos e condições bioquímicas; • Temperatura da carne cozida; • Armazenamento a -10ºC; • Animais inteiros (álcool característico); • Carnes desidratadas, liofilizadas e irradiadas. • TEXTURA: parâmetro sensorial • Atributos primários: maciez, coesividade, viscosidade e elasticidade; • Atributos secundários: gomosidade, mastigabilidade, suculência, fraturabilidade e adesividade; • Residuais: velocidade de quebra, absorção de umidade e sensação de frio na boca. MACIEZ: talvez o mais importante • Fatores ante-mortem: idade, sexo, nutrição, exercício, estresse antes do abate, presença de teci- do conjuntivo, espessura e comprimento do sarcômero; • Fatores post-mortem: estimulação elétrica, rigor-mortis, rigor do descongelamento, frigorifica- ção da carcaça, ph final, maturação, método e temperatura de cozimento, amaciamento artificial Fatores que afetam maciez: • Quantidade e maturidade do colágeno • Diâmetro da fibra muscular - Correlação negativa com a maciez (r = -0,73) • Estrutura física da célula - Comprimento do sarcômero tem correlação positiva (r = 0,80) • Atividade das enzimas proteolíticas • Grau de Marmoreio Página 6 de 13 Tratamento térmico: aquecer a carne até 45ºC não trás modifi- cações. Entre 45 e 55 temos um leve aumento do sarcômero por conta de relaxamento e intumescimento da estrutura do tecido conjuntivo. Acima de 55 inicia o encurtamento deles, podendo chegar até 25% da estrutura original. As proteínas solúveis e miosina são termolábeis, sua desnatura- ção começa a 45-50ºC. As proteínas do tecido conjuntivo desnaturam a 60-70ºC. A força de cisalhamento é usada para avaliar a maciez, quanto maior, mais dura. Aquecimento até 50-60º aumenta a força. 65º ocorre queda brusca e aumenta nova- mente até chegar aos 80º, para diminuir de novo. Essa curva pode variar conforme idade, isso depende do colágeno. Qual a utilidade da força de cisalhamento? É utilizada para avaliar a maciez da carne. Quanto > a força de cisalhamento > a dureza da carne, 50 a 60ºC > força de cisalhamento, 65ºC queda brusca força, 80ºC aumenta a força, e após 80ºC diminui a força. Esta pode variar conforme a idade do animal, novilho de 18 meses apresenta curva ≠ ciada de 6 meses devido a presença de colágeno Maciez durante mastigação: • abrandamento à língua e às bochechas; • resistência à pressão dental; • facilidade de fragmentação; • farinosidade; • adesão; • restos da mastigação. SUCULÊNCIA: é a sensação de umidade nos primeiros movimentos de mastigação devida libera- ção de líquido pela carne, e sensação da suculência dela mantida. A gordura intermuscular impede a perda do suco durante cozimento, aumentando retenção de água e aumenta suculência. A maturação da carne a 0º por 14-21 dias também aumenta ambos. Fatores que interferem: • gordura total; • gordura intramuscular; • temperatura de cozimento. MASTIGABILIDADE: secundário a textura, avaliado a partir do número de mastigadas pra deglutir. • CRA: a capacidade de retenção de água é importante em termos de qualidade na carne destinada ao consumo direto e carne destinada à industrialização. Pode ser definida como a capacidade da carne de reter sua umidade ou água durante a aplica- ção de forças externas, como corte, aquecimento, trituração e prensagem. Entretanto, durante uma aplicação suave de qualquer desses tratamentos, há uma certa perda de umidade, devido uma parte da água presente na carne encontrar-se na forma livre. A CRA do tecido muscular tem importância durante o armazenamento: quando os tecidos têm pouca capacidade de retenção de água, as perdas de umidade e de peso é grande. Esta perda ocorre geralmente nas superfícies musculares da carcaça exposta à atmosfera durante a estocagem. Uma vez realizado os cortes para a venda, tem uma maior chance de perda de água pelo aumento de superfície exposta. Portanto, os cortes devem ser acondicionados em materiais com coeficiente de transmissão de vapor baixo. Página 7 de 13 DRIP LOSS – perda por gotejamento A água é 65-80% da massa muscular do animal vivo, ela é lubrificante, solvente, carreador, man- tem turgidez celular e é meio para reações químicas. A maior parte dela ta ligada a proteínas e quando estas não sofrem intensa desnaturação a água continua ligada durante conversão do músculo em car- ne. Essa retenção da mais suculência e palatabilidade. O drip loss é influenciado por fatores fisiológicos, de manejo, de abate e outros. O mais importante é o ph que a medida que diminui, o drip aumenta. A desnaturação da miosina e mudança na permeabi- lidade da membrana por conta do ph baixo são causas com alta taxa de perda por exsudação na carne suína. A precipitação de proteínas sarcoplasmáticas e miofibrilares, pode ser a causa de aumento de drip. Fatores que podem elevar a CRA: • pH elevado e a glicólise pós-morte lenta; • resfriamento rápido, antes da instalação “rigor mortis”; • armazenagem próxima de 00C; • superfície e o tipo de corte; • adição de cloreto de sódio e polifosfatos; • carnes empacotadas baixa pressão Resfriamento:rápido: • Tº ambiente -1 a 1º • UR- 85 a 90% • Circ. ar 1 a 4 m/s, • Tº centro peça +4ºC ou menor • Tempo suínos 12 a 16 h e bovi 18 a 24 h. Ultrarrápido: • Tº ambiente -5 a -8ºC • UR em torno de 90% • Circu.ar 1 a 4 m/s, • Tº centro da peça +4ºC ou menos • Tempo ao fim de 2h. CRA pela carne cozida - Temperatura interna da carne • produção do “weep” e “drip” • cozimento rápido e lento • temperatura acima de 800C – perda de ácidos livres • temperatura de 107 a 155ºC – degradação de proteínas e à destruição de aminoácidos • Carne assada – capa de proteína coagulada ANÁLISE SENSORIAL DAS CARNES: Disciplina científica utilizada para evocar, medir, analisar e interpre- tar reações frente às característica de um alimento da forma como elas são percebidas pelos sentidos da visão, odor, tato olfato e audição. Primeira geração: repasse dos resultados do trabalho para os consumidores. Segunda geração: resultados analisados e interpretados, agrado e desagrado do consumidor. Terceira geração: unir a resposta do consumidor com mundo técnico-científico Análise estatística dos dados, objetivos do teste, metodologia e sua aplicação e seleção do público partici- pante do teste. SELEÇÃO DAS AMOSTRAS • Carcaça ou corte como tratamento • Espessuras de cerca de 2,5 cm MÉTODOS DE PREPARO • Carne bovina → temp interna recomendada 70ºC • Carne suína → temp interna recomendada 75ºC • Carne de aves → temp interna recomendada 85ºC Página 8 de 13 QUALIDADE DA CARNE POR MÉTODOS SUBJETIVOS: Os Painéis de juízes ou provadores de carnes preveem uma equipe especializada e outra de consumidores. Técnicas analíticas sofisticadas possibilita a identificação dos componentes químicos responsáveis pelos odores, o buquê e a avaliação sensorial da carne. Análise hedônica: (afetiva) é feita pesquisa de mercado focando o consumidor (não treinado) é feita apre- ciação e percepção do produto de forma afetiva. Atributos analíticos: o foco é no produto, através da percepção e avaliação de provadores treinados. CONVERSÃO DO MÚSCULO EM CARNE Carne é parte comestível de um mamífero, ave ou outros animais que por ocasião do abate está em perfeita saúde e que tem por finalidade a alimentação. São os músculos juntos ao esqueleto do animal, com ou sem gordura, com tendões, nervos e vasos sanguí- neos os quais podem ou não ser retirados durante a preparação Transformação de músculo em carne Com a morte do animal e sangria, há a interrupção do aporte de oxigênio em favor dos músculos, produzin- do a paralisação da respiração celular e a queda do potencial de oxirredução, surgindo daí a glicólise anaeróbica. Com isso há queda no nível de ATP e produção simultânea de fosfato inorgânico; com a queda do nível de ATP, as moléculas de actina e miosina se unem de forma irreversível, formando a actomiosina e fazendo surgir a falta de extensibilidade característica do rigor mortis. Com a queda do pH, principalmente devido a presença de ácido láti- co acumulado durante a glicólise anaeróbica, traz como consequência, modificações das cargas elétricas e das características das proteínas musculares, o que constitui um dos fatores mais marcantes na transformação do músculo em carne. A glicólise termina em condições naturais, quando o pH alcança o ponto isoelétrico da miosina, ou seja, em torno de a partir de 5,2 a 5,5. CONTRAÇÃO E RELAXAMENTO MUSCULAR: A contração muscular é um encurtamento das fibras musculares como resposta normal a um estímulo nervoso. O impulso nervoso alcança a célula muscular por meio de uma sinapse especial (sinapse neuromuscular ou placa moto- ra). Há liberação de mediadores químicos (acetilcolina) nas placas motoras que excitam as células musculares estriadas. O mediador químico atinge a membrana plasmática da célula muscular, que recebe o nome especial de sarcolema. Uma vez a célula muscular tendo sido excitada, um potencial de ação é desencadeado nela e se propaga por todo o sarcolema e pelo retí- culo sarcoplasmático (RS) (retículo endoplasmático dessas células). Com o estímulo, as membranas dele tornam-se permeáveis aos íons cálcio. Anteriormente armazenados nas cisternas do RS, os íons cálcio penetram nos sarcômeros e entram em contato com as moléculas de actina e de miosina. Na presença de cálcio, a tropomiosina é deslocada e permite a ligação da actina e miosina. As moléculas de miosina ad- quirem atividade catalítica (atividade ATPásica) e começam a degradar moléculas de ATP, convertendo-as em ADP. Com a energia liberada pela hidrólise do ATP, as moléculas de miosina deslizam-se sobre as de actina, encurtando os sar- cômeros. Com o encurtamento dos sarcômeros, as miofibrilas como um todo encurtam-se, diminuindo o comprimento da célula inteira e ocorre a contração. Página 9 de 13 Função do reticulo sarcoplasmático e bioquímica da concentração? O retículo Sarcoplasmático armazena íons de calcio, tendo importante papel no processo de excitação-contração. O impulso nervoso que se propaga pela membrana das fibras musculares, atingindo o retículo sarcoplasmático (onde há cálcio armazenado), que libera íons de cálcio no citoplasma. Ao entrar em contato com as miofibrilas, o cálcio desbloqueia os sítios de ligação de actina, permitindo que se ligue a miosina, iniciando a contração muscular. Assim que cessa o estímulo, o cálcio é rebombeado para o interior do retículo sarcoplasmático e cessa a contração muscular. Bioquímica da contração: * na presença do ATP Mg++ e ausência de Ca++ que está retido no reticulo sarcoplasmático, a miosina não manifesta a atividade ATpasica, estando o músculo relaxado, (complexo miosina-Mg e actina-ADP). ATP+Mg+Ca (liberado pelo reticulo sarcoplasmático através de estímulos nervosos) ativam a atividade ATpasica da mio- sina causando hidrolise do ATP que libera energia, levando a contração muscular pela ligação momentânea de actina e miosina. METABOLISMO PÓS-MORTE Após o abate, o músculo se converte em carne Principais mudanças: • Depleção das fontes de energia (ATP, ADP, fosfocreatina) • Depleção das reservas de glicogênio muscular • Produção e acúmulo de ácido lático • Diminuição do pH da carne FATORES QUE INFLUEM NAS PROPRIEDADES DO MÚSCULO Fatores Ambientais: temperatura, umidade, luz, ruídos e o espaço Estresse: acomete indistintamente os animais, PSE (suínos) Genética e outros fatores durante o crescimento: resistência ao estresse, cor, firmeza e estrutura, ambiente (confinamento), idade (transformações do tec. conjuntivo), sexo (odor e cor) Manejo por ocasião do sacrifício: transporte, repouso, perda de peso (merma), perda de glicogênio (efeitos da dieta, insensibilização, sangria Considerando as reações bioquímicas da transformação do musculo em carne, descreva os tempos 1,2,3 durante o período de 24h após o abate: Tempo 1-2: desenvolvimento do rigor - ligação actina e miosina, começa a diminuir o sarcômero e começa a perder a extensibilidade do músculo Tempo 2: estabelecimento do rigor-mortis – não tem energia pra desfazer a ligação actino-miosina, perda completa de extensibilidade e o sarcômero atinge seu menor tamanho Tempo 2-3: resolução do rigor (maturação) – processo enzimático e hidrolise de proteínas Rigor mortis Consequência imediata da sangria, interrompe aporte de O2 sanguíneo para os músculos e resulta na glicó- lise anaeróbia. Ao cair o nível de ATP, actina se une a miosina formando actomiosina que não permite mais a extensibilidade e portanto, a contração muscular é irreversível. Declínio do ph post-mortem fator importante na transformação de musculo em carne. Cessa a glicólise, ph atinge o ponto isoelétrico da miosina. Suínos: • Músculo vivo ph 7 • 6 a 8 h: ph 5.6 e 5.7 • 24 h: ph 5.3 e 5.7 Página 10 de 13 Ponto isoelétrico da miosina e transformação músculo em carne R: A queda do pH post-mortem constitui um dos fatores mais importante da transformação do músculo em carne,determinando a futura qualidade da carne e dos produtos preparados a base dela. Quando o pH alcança o ponto isoelétrico da miosina quer dizer que a glicólise terminou em condições naturais, os músculos atingiram um certo ponto de acidez e pararam suas contrações → influência numa > maciez da carne. TRANSFORMAÇÃO DO MÚSCULO EM CARNE Glicogênio: concentração momentos antes do abate definirá a formação de ácido lático e a consequente queda do pH Fases do Rigor Mortis: • Pré Rigor; • Rigor e • Post Rigor; Reservas energéticas se esgotam mais rapidamente no metabolismo anaeróbio; Intensidade da velocidade da glicólise post mortem afeta a dureza da carne de bovinos, suínos e ovinos; A temperatura também influência esse tempo, pois quanto ↑, mais rápido o estabelecimento do rigor mortis; ENCURTAMENTO DOS SARCÔMEROS Afetado por: • Músculo solto • Velocidade de resfriamento da carcaça • Posição anatômica do músculo na carcaça • Forma de pendura da carcaça na nória (tendão de aquiles x forâmen oval da pélvis) – Peso da carcaça – Porcentagem de marmoreio – Gordura subcutânea Encolhimento pelo frio (cold shortening) – Tipo severo de rigor mortis que ocorre quando o músculo pré-rigor é resfriado a temperaturas inferiores a 10°C – Resultado do aumento dos níveis de cálcio intracelular – Incapacidade do retículo sarcoplasmático de sequestrar os íons de cálcio Velocidade de resfriamento (cold shortening) – Provocado por temperaturas de resfriamento abaixo de 10oC antes da entrada do rigor-mortis – Provoca diminuição drástica do comprimento do sarcômero – Entretanto, temperaturas elevadas de armazenamento aumentam o risco de contaminação das carcaças e as perdas por exsudação O grau de acabamento influencia a velocidade de resfriamento das carcaças. Congelamento da carne antes do rigor Provoca encurtamento por descongelamento O rigor-mortis após o descongelamento é mais acentuado (mais de 40% de encurtamento) A perda por exsudação pode chegar a mais de 25% Página 11 de 13 Encurtamento sarcômero versus desossa antes do estabelecimento do rigor mortis Desossa a quente: aumenta o encurtamento dos sarcômeros pela maior velocidade de resfriamento do músculo ENCURTAMENTO PELO FRIO Para bovinos e ovinos, o encurtamento pelo frio é o fator mais importante a ser considerado na refrigeração. Aumento de 4 a 5 vezes na força necessária para cisalhar um pedaço de carne. A E.E. é utilizada para prevenir o E.F. e consequente alteração na maciez da carne. Encurtamento de sarcômero pelo frio. Afeta a qualidade importante da carne que é a maciez. A contração acentuada do músculo dá-se antes da instalação do rigor mortis, quando a sua ºT já é muito baixa. Se for de 10ºC no interior em menos de 10 horas, a car- ne será dura; será macia se a ºT for de 10ºC em mais de 10 horas. O encurtamento pelo frio deve-se ao resfriamento rápido, quando então a temperatura desce abaixo de 10ºC, antes que se tenha degradado a maior parte do ATP. ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA: usado para evitar o encurtamento dos sarcômeros causado pelo resfriamento das carcaças. Acelera a glicólise e o início do rigor-mortis. É mais apropriado para animais com pouco acabamento de gordura Considerado uma alternativa de melhoria da qualidade da carne a partir da década de 70, na Nova Zelândia. Objetivo principal: prevenção do “cold shortening” Passagem de corrente elétrica nas carcaças - produzir contrações musculares e consumir a energia residual, estabelecer o rigor mortis e acelerar o processo de maturação. A estimulação elétrica das carcaças faz prevenção do encurtamento dos sarcômeros por acelerar o apare- cimento do rigor mortis antes de refrigeração. E ativa as enzimas proteolíticas. Provoca a ruptura física das mio- fibrilas pela intensa contração muscular. Experimentos mostram redução do período de instalação do rigor de 15 a 20 horas para cinco horas ou me- nos. Aumento da atividade hidrolítica das enzimas lisossômicas causando à ruptura da fibra muscular. As carcaças de bovinos podem ser estimuladas antes ou depois de serradas em duas metades, desde que isto ocorra dentro dos 40 primeiros minutos após o sacrifício. Aceleração ótima da queda do pH – voltagem de 600V entre 15 a 25 pps, aplicados durante 1,5 a 2 minutos. Pode ser de 2 tipos: de alta e de baixa voltagem. ALTA VOLTAGEM: > 100V Método mais eficiente quando o objetivo é aumentar a maciez Contrações que promovem ruptura das fibras musculares - extensivas distensões e violentas contrações do músculo Rompimento da estrutura física das miofibrilas - voltagem aplicada deve ser relativamente alta (> 300V) 1 h após abate, mais de 500 volts, maior custo, mais eficiente, perigo para o operador?, 18 impulsos de 1,8” BAIXA VOLTAGEM: < 100V Possui eficiência limitada uma vez apenas estimula o cérebro e o SNC a executar a contração muscular Proposta para evitar o encurtamento dos músculos causados pelo resfriamento rápido de carcaças Rápida ↓ do pH, no músculo L. dorsi de bovinos, nas primeiras 12 h após abate (5,7), em relação às carcaças não estimuladas (6,0). Porém, nas 15 horas e 24 horas após o abate não houve diferença significativa no pH entre os 2 tratamentos, 5,8 10 min após abate, entre 30 a 50 volts, problema operacional Ph Estresse pré-abate: ↓ reserva de glicogênio – estabelecimento do rigor na primeira hora; Queda pH: mais rápida nos suínos, intermediária nos ovinos e mais lenta nos bovinos; pH 6,0: considerado como linha divisória entre o corte normal e o "dark-cutting" (corte escuro), porém alguns autores usam valores de 6,2 - 6,3; Página 12 de 13 RESOLUÇÃO DO RIGOR MORTIS Amaciamento progressivo da carne Ação de enzimas proteolíticas, realizada por três sistemas enzimáticos: catepsinas, MCP e “calpaínas” Calpaínas – ativadas pelo íon cálcio - agem degradando proteínas estruturais do sarcômero, consideradas principais no processo de proteólise post mortem Catepsinas: não muito importantes no processo de maturação da carne pois estão nos lisossomos. Princi- pais sítios de ação das catepsinas são as proteínas miofibrilares, que não são muito degradadas MCP: preferencialmente em peptídeos, em pH neutro ou alcalino, e em temperaturas de 45ºC, pouca impor- tância. Maturação da carne: é o amaciamento progressivo da carne durante certos período de estocagem. Proces- so enzimático (enzimas lisossomais e proteases cálcio dependentes) Realizado principalmente pelas proteinases neutras ativadas pelo Ca+2 intracelulares = calpainas Resulta em desprendimento dos filamentos de actina na linha Z Principais proteínas degradadas pelas calpainas: • Nebulina e titina (proteínas do citoesqueleto) • Vinculina, distrofina e desmina (responsáveis pela sustentação das miofibrilas dentro da fibra muscular) • Troponina T (participa do processo de contração muscular Maturação: manter a carne fresca a uma temperatura superior ao ponto de congelamento (-1,50C) Amaciamento → degradação do colágeno → catepsinas e ph Atividade enzimática durante a maturação - o disco Z, desaparecimento da troponina, degradação da des- mina, titina e nebulina, extratibilidade das proteínas miofibrilares (ATPase) Sistemas bioquímicos da maturação: As principais enzimas presentes nesse processo são as calpaínas e as catepsinas capazes de hidrolisar as proteínas miofibrilares. O principal mecanismo relacionado com a maciez é o das calpaínas, estas são enzimas cálcio dependentes e apresentam três componentes principais: calpaína tipo I ou μ-calpaína: enzima que requer baixos níveis ou micromoles, μ M, de cálcio, é ativada quando o pH decai de 6,8 para aproximadamente 5,7 calpaína tipo II ou m calpaínas: enzimas que requer níveis mais levados ou milimoles, mM, e cálcio calpastatina: tem como principal função inativar as calpaínas O enfraquecimento da estrutura da linha Z promove o amaciamento da carne. Grandes mudanças na maturação são causadas pelascalpaínas, entre 3 a 4 dias post mortem. As calpaínas não atuam diretamente sobre a miosina e a actina, porém, degradam as linhas Z e digerem as proteínas desmina, titina, nebulina, tropomiosina, troponina e proteína C. As proteínas titina e nebulina reforçam transversalmente a estrutura miofibrilar e a ação da μ-calpaína e m-calpaína so- bre estas enzimas auxilia a enfraquecer esta estrutura. Finalmente, a digestão da desmina e das linhas Z também enfraquece a estrutura miofibrilar, principalmente as linhas Z, que são necessárias para manter juntos os sarcômeros. Página 13 de 13 Utilização do cálcio durante a maturação: calpaína I ou μ-calpaína necessita de baixos níveis de cálcio para se ativar (1 a 10μM), calpaína II ou m-calpaína necessita de altos níveis de cálcio livre (50 a 70mM), quantidades maiores do que as encontradas na- turalmente na carne → apenas 30% da calpaína II é ativada num processo natural de maturação A fim de melhorar a eficiência desse sistema, vem sendo es- tudada a adição de soluções salinas contendo íons cálcio (CaCl2) à carne, seguido de maturação a vácuo sob refrigeração. O aumento da concentração de cloreto de cálcio intensifica a proteólise duran- te a maturação e influencia positivamente a textura da carne, redu- zindo a força de cisalhamento Inibidor das calpainas = calpastatinas Quanto maior for a concentração de calpastatina no músculo mais dura será a carne É responsável por mais de 70% da variação na maciez da carne bo- vina Maturação da carne (enzimas, ação, tempo, duração)? Fase pós-rigor mortis, torna a carne + tenra e aromática. A maior parte das enzimas responsáveis pela maturação são Ca dependentes. São responsáveis pela maturação as enzimas proteolíticas endógenas (catep- sina B, D e CAF) calpaína 1 e 2. Estas enzimas agem na troponina T e nas proteínas da linha Z. Normalmente faz-se maturação de cortes de carne embalados a vácuo, na temperatura +1 -1ºC por 2 a 3 dias. FATORES QUE AFETAM A PROTEÓLISE PÓS-MORTE Gênero B-adrenérgicos • Promovem a hipertrofia por redução da degradação proteica • Maior atividade das calpastatinas no músculo • Redução da proteólise pós-morte • Carne mais dura INOVAÇÃO DO ESTUDO DA BIOQUÍMICA Aplicação de alta pressão sobre a carne - Acelera a glicólise anaeróbica a ponto de completá-la em poucos minutos. Ressonância magnética nuclear - Estudo da bioquímica da carne e Metabolismo do tec. Bioquímico íntegro (tecidos vivos Tipificação de carcaça no Brasil e americano. RNo Brasil a tipificação é feita com a carcaça quente. O sistema BRASIL enfatizou a maturidade como critério de qualidade para ↑ produtividade da pecuária brasileira pelo incentivo a redução da idade de abate. A avaliação então é baseada no sexo (M-macho inteiro, C- macho castrado, F-femea) maturidade (dentes incisivos e perma- nentes) acabamento (quantidade de gordura) conformação (massas musculares) O sistema americano de tipificação basicamente se resume a avaliação do rendimento (quantidade gordu- ra, externa, interna, área olho de lombo, peso carcaça quente) e avaliação por qualidade (graus de maturidade, marmorização e sexo).
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