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¹ Acadêmica da 10ª fase do Curso de Engenharia de Alimentos do Centro Universitário 
UNIFACVEST. E-mail: thais.o.1@hotmai.com 
 
BIOQUÍMICA DE CARNES 
 
 
Thais do Nascimento Oliveira¹ 
 
 
 
RESUMO 
 
O conhecimento da estrutura da carne e seus componentes básicos, bem como 
a bioquímica do músculo, é fundamental para uma boa compreensão das 
propriedades funcionais da carne como alimento. A carne é composta 
principalmente por tecidos muscular, conectivo, epitelial e nervoso, suas 
propriedades e quantidades são responsáveis por sua qualidade e maciez. O 
músculo vivo é um tecido altamente especializado, capaz de converter energia 
química em mecânica durante sua contração. A habilidade de contrair e relaxar, 
característica do músculo vivo, é perdida quando o músculo é convertido em 
carne. Entretanto, alguns aspectos do mecanismo de contração e relaxamento 
no músculo vivo estão ligados ao encurtamento das fibras e perda da maciez 
que ocorrem na carne post-mortem. Neste contexto, os efeitos das mudanças no 
pré-rigor (tempo, temperatura e pH) e nas características da carne (cor, sabor, 
textura) são influenciados pelas condições durante o período entre o abate e o 
completo desenvolvimento do processo de rigor mortis. Sendo assim, é preciso 
compreender como funciona todo o processo de transformação do musculo vivo 
em post-mortem do músculo como alimento. Neste artigo, serão apresentadas a 
composição do músculo, o mecanismo de contração e relaxamento muscular, 
bem como, as reações químicas e os processos envolvidos no fornecimento de 
energia para o músculo. 
 
 
Palavra-chave: Bioquímica do Musculo. Musculo vivo. Post-mortem. 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
De acordo com o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento 
(MAPA) a carne é constituída de tecido muscular esquelético e tecidos 
associados. Esse conceito encontra-se definido no RIISPOA, principal 
documento que normaliza os aspectos higiênicos, sanitários e tecnológicos 
relativos a produtos de origem animal. Segundo o artigo 17 do RIISPOA, 
entende-se por carne, as massas musculares maturadas e demais tecidos que 
as acompanham, procedentes de animais abatidos sob inspeção, seja ela 
bovina, ovina, suína, de aves ou pescado, e deve corresponder às expectativas 
do consumidor no que se refere aos atributos de qualidade sanitária, nutritiva e 
sensorial. 
2 
 
 
A carne é composta por músculos, que são os órgãos ativos do 
movimento, eles possuem a capacidade de contrair e relaxar, que em 
consequência, transmitem movimentos aos ossos sobre os quais se inserem. 
São capazes também de converter energia química em mecânica durante a 
contração. Alguns aspectos do mecanismo de contração e relaxamento do 
músculo vivo estão diretamente relacionados ao encurtamento das fibras e perda 
da maciez que ocorrem na carne pós-morte. Essas transformações ocorrem nas 
primeiras 24 horas após o abate e determinam muitas das características e 
propriedades do mesmo, tais modificações ocorrem simultaneamente e são 
dependentes dos tratamentos ante-mortem, do processo de abate e das técnicas 
de armazenamento da carne que iram influenciar diretamente em sua qualidade 
(VIEIRA, 1999). 
De modo geral, pode-se dizer que a qualidade da carne e da carcaça é 
dependente de fatores intrínsecos e extrínsecos. Os fatores intrínsecos mais 
importantes são a genética, o manejo alimentar, a idade e o sexo. Entre os 
fatores extrínsecos, estão as condições de abate, desde a saída dos animais da 
propriedade até a entrada das carcaças nas câmaras frias, o tipo de cozimento 
e os métodos de conservação. A qualidade da carne é consequência de fatores 
ambientais e genéticos juntos. Características como textura, cor, sabor, 
suculência e aroma são características da carne influenciadas pelo processo 
bioquímico que acontece durante a conversão do músculo em carne (VIEIRA, 
1999). 
É neste contexto que se insere o presente trabalho, cujo objetivo é relatar 
através de artigos, livros e revistas as modificações químicas e bioquímica da 
carne após o abate do animal. 
 
 
2 MUDANÇAS BIOQUIMICAS PÓS-MORTES 
 
Após o abate do animal, a conversão do musculo em carne ocorre por 
meio de alterações bioquímicas, estruturais e sensoriais. Esse processo tem 
grande influência das reservas de glicogênio, pois a quantidade dessas reservas 
antes da morte define a quantidade de ácido láctico que será gerado, enquanto 
o animal está vivo o ácido láctico é retirado dos tecidos, porém com a morte do 
3 
 
 
animal, esse não é mais retirado da circulação e começa a se acumular no tecido 
levando a queda de pH adequada, assim ocorre alterações sensoriais na carne 
(ALVES, 2007). 
Quando o animal está vivo, o glicogênio serve de fonte de energia para 
contração muscular, havendo reservas maiores em fibras musculares brancas. 
O ATP gerado na fibra muscular pode ter como fonte a fosforilação do ADP 
aeróbica ou anaeróbica (ALVES, 2007). 
Com a morte do animal há uma queda das fontes de energia e das 
reservas de glicogênio muscular, havendo assim um acumulo de ácido láctico e 
diminuição do pH da carne. Animais que apresentam mais fibras brancas, entram 
em processo de gasto de reservas em glicólise anaeróbica mais rápido, por 
acabar as reservas de oxigênio primeiro, se instalando em rigor mortis antes. 
Animais com mais fibras vermelhas entra em rigor mortis mais tarde. A proporção 
de fibras vermelha e branca é diferente dentro de grupos musculares do próprio 
individuo, de acordo com a região anatômica, logo as partes do corpo com 
menos fibra vermelha entram em rigor antes, exemplo: peito de frango entra em 
rigor mortis antes que a coxa e a sobre coxa, pois é uma área com menor 
movimentação (GOMIDE, 2013). 
O início do abate se dá pela insensibilização rápida e eficiente, e a morte 
ocorre pelo colapso circulatório gerado pela sangria. Isso leva a diminuição da 
pressão sanguínea, o animal tenta manter a pressão via taquicardia, 
aumentando a perda de sangue, levando assim ao termino no suprimento de 
oxigênio e o metabolismo aeróbio termina rapidamente, aqueles com maiores 
reservas de oxigênio suportam mais as alterações. O musculo numa tentativa de 
manter a produção de ATP e homeostasia, lança mão das fosfocreatina e 
metabolismo anaeróbico, com isso a um acumulo de ácido láctico e queda do 
pH. O ideal é que em 24hr o pH caia de 5,3-5,4 nos ruminantes, aves e suínos o 
tempo é diferente, suínos de 6-12hr, e aves 1-3hr, por causa do tipo de fibra 
predominante e quantidade de mioglobina presente (GOMIDE, 2013). 
Se houver rápida queda do pH e temperatura elevada da carcaça, haverá 
uma desnaturação proteica, gerando carne PSF (pálida, mole e exsudativa), isso 
diminui a capacidade de retenção de água e a forma como mantem a cor 
visualmente, pálida: água superficial. Se o pH é alto, por pouco glicogênio, não 
é observada queda acentuada pela insuficiência de ácido láctico (pH acima de 
4 
 
 
5,7), é produzida então, carne DFD (dura, escura e seca). Outra consequência 
e diferenças das carnes para o musculo são as mudanças na cor, dependendo 
da molécula que está ligada ao ferro da mioglobina, se é água, oxigênio reduzido 
ou oxidativo. 
Com a resolução do rigor o aumento do sarcômero nunca chega ao 
tamanho que era antes, sendo mais duro que o tecido muscular, mas mais macio 
que o tecido em rigor. A degradação enzimática da carne promove aumento da 
maciez, por quebra das estruturas, havendo perda de integridade muscular, esse 
processo demora alguns dias, gerando a carne maturada (LAWRIE, 1999). 
 
2.1 Rigor Mortis 
 
O rigor mortis é consequência da formação de ligações cruzadas 
permanentes no musculo entre os filamentos da actino e miosina, com ligações 
rígidas, inextensível e irreversíveis pela falta de ATP e formação do complexo 
actino-miosina, sendo que o ATP é necessário para manter o musculo no estado 
relaxado, e assim há diminuição do comprimentodo sarcômero.( ESKIN, 2015). 
 O rigor mortis é dividido em algumas fases, olhando para o comprimento do 
sarcômero. Sendo elas: 
 
• Fase 1° Protelação: 
 
 
• Fase 2° Rigor máximo: 
 
 
 
pré rigor 
varia de acordo com 
a especie e de acordo 
com a reserva de 
glicogênio do 
musculo 
quantidade de 
mioglobina, ou seja 
capacidade de 
produzir ATP
acaba todo 
glicogênio 
máxima diminuição 
do tamanho do 
sarcômero, e 
resolução do rigor 
5 
 
 
• Fase 3° Resolução do Rigor: 
 
 
O rigor mortis difere da contração normal do musculo, sendo que no rigor 
são formadas todas as interações possíveis entre actina e miosina. Com a 
resolução do rigor mortis, melhora-se a maciez da carne, pois o sarcômero 
reverte seu encurtamento, de forma limitada, o processo de rigor mortis foi 
adequado se o sarcômero dos pós, for em torno de 20% menor que o tamanho 
pré-rigor do sarcômero ao final do processo. O processo de resolução já ocorre 
em câmara fria, pois após o abate a carcaça é armazenada por pelo menos 24hr 
sob refrigeração (ESKIN, 2015). 
Quando o rigor mortis está completo (momento que coincide com o 
esgotamento do ATP), começa a haver ruptura da linha Z (titina, nebulina, 
troponina, tropomiosina e proteína C) e de outras proteínas do citoesqueleto. A 
estrutura miofibrilar também começa a sofrer uma progressiva degradação, 
porém sem que se desfaçam as ligações de actomiosina. 
Esta degradação é diferente entres as espécies de animais e pode ser 
responsável pelas diferenças de qualidade da carne das mesmas. A resolução 
final do rigor mortis é indicada pelo amaciamento das massas musculares, 
consequência das alterações causadas por degradação da estrutura da fibra 
muscular. Até este momento, dois fenômenos são de extrema importância na 
transformação do músculo em carne: a queda do pH muscular e a resolução do 
rigor mortis (ESKIN, 2015). 
Do ponto de vista tecnológico, considera-se carne o músculo que tenha 
passado pelo rigor mortis. O valor final do pH da carne interfere na conservação 
e em propriedades tecnológicas do mesmo. Valores de pH superiores podem 
comprometer a conservação da carne e diminuir sua capacidade de retenção de 
água. Além do valor final de pH, também é muito importante a velocidade de 
queda do pH. Quando esta é muito rápida após a morte, a carne torna-se 
defeituosa. Estas alterações podem gerar carnes que são conhecidas como 
carne PSE e carne DFD. Também o inadequado resfriamento das carcaças, 
antes da instalação do rigor mortis, pode causar o fenômeno conhecido como 
tamanho do sarcômero vai 
aumentando
6 
 
 
encurtamento pelo frio (cold-shortening) observado em carne de ovinos e 
bovinos (ESKIN, 2015). 
 
2.1.1 Carnes PSE 
 
Estas carnes são caracterizadas por serem pálidas, flácidas e exsudativas 
(pale, soft, exsudatives). Este defeito é relacionado com o genótipo de 
determinadas raças suínas, principalmente naquelas que sofreram intensa 
seleção para melhor conversão alimentar e produção de carcaças magras. Estes 
animais são muito sensíveis ao estresse e à hipertermia causada por ele. Nestes 
animais ocorre uma rápida degradação do glicogênio, principalmente após o 
abate, o que faz com que o pH atinja valores inferiores a 5,8 uma hora após o 
abate. Em suínos sensíveis ao estresse, a quantidade de íons cálcio liberados 
das mitocôndrias em anaerobiose é, aproximadamente, o dobro da liberada em 
suínos mais resistentes ao estresse. Com isso, os músculos PSE tem se 
encontrado elevada atividade ATPásica e de enzimas glicolíticas. No soro destes 
animais encontram-se maiores conteúdos de creatina fosfoquinase. Este último 
achado coincide com o fato de que no momento do abate, o conteúdo de creatina 
fosfato nestes animais está diminuído, isso significa que a utilização do 
glicogênio começa antes em músculos PSE, levando a uma rápida queda do pH 
(LAGE, 2000). 
A combinação do baixo pH e da elevada temperatura destas carnes causa 
uma maior desnaturalização das proteínas miofibrilares nas carnes PSE. Estas 
carnes apresentam um pH em torno de 5,5, neste pH, as proteínas, por terem 
cargas positivas e negativas em igual quantidade, apresentam uma aproximação 
máxima dos filamentos, grossos e finos, fazendo com que o espaço entre eles 
diminua, impossibilitando a ligação destas moléculas com a água, reduzindo sua 
estabilidade e capacidade de retenção de água (CRA).A água fora das células e 
a estrutura proteica extremamente fechada provocam reflexão da luz incidente 
fazendo com que as carnes PSE sejam extremamente pálidas. O maior defeito 
da carne PSE é a exsudação. Nestas carnes, a água encontra-se pouco ligada 
às proteínas e também as membranas celulares são mais permeáveis. A 
exsudação também pode ser explicada pela desnaturação das proteínas (LAGE, 
2000). 
7 
 
 
A rápida detecção de carnes PSE é de grande importância dentro de uma 
indústria. O método mais utilizado é a aferição do pH das carcaças aos 45 
minutos após o abate e ao final do resfriamento. 
 
2.1.2 Carnes DFD 
 
São carnes de aspecto escuro, firme e seco (dark, firm, dry), em bovinos. 
Em carne bovina, apresenta superfície de corte pegajosa. Em suínos, a carne 
pode parecer muito escura dando um aspecto de vidro. Assim como nas carnes 
PSE, parece haver uma ligação hereditária. Aparece em animais sensíveis ao 
estresse, associado a alta temperatura ambiental, esforços e forte excitação. 
Entre outros motivos, cita-se como principal causa, o estresse prolongado antes 
do abate com esgotamento total das reservas de glicogênio, não permitindo a 
acidificação do músculo após o abate. 
Nestas carnes, usa-se a medida do pH final, após o resfriamento das 
carcaças, para a identificação do problema. Nelas, o valor de pH permanece 
acima de 6,0, nessas condições, a carne tem uma vida-de-prateleira muito 
reduzida pois, devido ao elevado pH, as proteínas miofibrilares apresentam 
máxima capacidade de retenção de água, o que favorece a proliferação 
bacteriana (LAGE, 2000). 
 
2.1.3 Encurtamento pelo frio 
 
A carne de bovinos e ovinos quando armazenada a uma temperatura 
inferior a 14C durante os primeiros processos post mortem, quando o pH ainda 
é superior a 6,8, apresenta uma forte predisposição à contração muscular 
intensa. Este fenômeno é chamado de encurtamento pelo frio ou cold shortenig. 
É mais intenso quanto mais próxima esteja a temperatura de resfriamento do 
ponto de congelamento. Esta carne, quando cozida, apresenta-se extremamente 
dura. No interior de grandes massas musculares este fenômeno é menos intenso 
(PRATES, 2000). 
A musculatura vermelha é mais suscetível a este processo que a musculatura 
branca. Nestes músculos há liberação mais rápida e em maiores quantidades de 
íons cálcio pelo retículo sarcoplasmático estimulado pelo frio excessivo. Outra 
8 
 
 
causa pode estar ligada a à paralização da bomba de cálcio devido ao frio 
excessivo, impedindo que o retículo sarcoplasmático retire o cálcio do 
sarcoplasma, mesmo na presença de ATP suficiente. A maneira mais usual de 
evitar este processo é controlando a temperatura de resfriamento das carcaças 
de modo a evitar que a carne alcance temperatura igual ou inferior a 10C dentro 
das primeiras 10 horas após o abate de ovinos e bovinos. Considerando isto, é 
importante reduzir a temperatura das carcaças logo após o abate de modo a 
retardar ao máximo a queda do pH e, principalmente, o desenvolvimento do rigor 
mortis, evitando-se a formação excessiva da actomiosina, assegurando a maciez 
da carne (PRATES, 2000). 
 
3 MATURAÇÃO PROTEÓLISE POST MORTEM 
 
Após a resolução do rigor mortis, a carne retorna às suas características, 
voltando a ser macia e suculenta. São muitos os fatores que influenciam na 
maciez da carne, podendo ser divididos em fatores ante mortem e fatores post 
mortem. Os fatores ante mortem incluem características genéticas e fisiológicas,manejo e alimentação. Os fatores post mortem são, o tempo e temperatura de 
armazenamento após o abate, o modo como a carne é cortada, adição de 
agentes amaciantes e métodos de cozimento. 
No início da década de 60, com o conhecimento do fenômeno do 
encurtamento pelo frio, ficou estabelecido que as proteínas contráteis também 
influenciam na textura da carne. O amaciamento progressivo da carne durante 
certos períodos de estocagem refrigerada tem sido objeto de vastos estudos 
(LAWRIE, 1974). 
Desde 1994, KOOHMARAIE já afirmavam que o amaciamento post 
mortem da carne era consequência de proteólise. Porém, somente com a 
chegada da eletroforese em gel foi possível demonstrar de forma significativa as 
alterações que ocorrem no músculo esquelético. 
Davey (citado por LAWRIE, 1974), constatou que na carne, estocada por 
algum tempo em temperatura logo acima do ponto de congelação, os filamentos 
de actina se desprendiam da linha Z. Para DAVEY & GILBERT (citados por 
LAWRIE, 1974), o processo era iniciado pela liberação de íons cálcio do retículo 
9 
 
 
sarcoplasmático para o sarcoplasma. Eles observaram também os agentes 
quelante de cálcio, evitava que ocorressem mudanças na linha Z durante a 
maturação. GOLL et al. (citados por LAWRIE, 1974), formulou a hipótese de que 
o rompimento das miofibrilas, ao nível da linha Z, era de natureza enzimática 
devido às semelhanças encontradas entre as alterações estruturais das 
proteínas miofibrilares ocorridas durante a maturação e aquelas causadas pela 
digestão das mesmas com tripsina. Além disso, afirmava que as mudanças 
sofridas pelas proteínas musculares, que resultavam no amaciamento da carne, 
poderiam ocorrer por uma proteólise limitada, com rompimento de poucas 
ligações proteicas, mas importantes do ponto de vista estrutural. 
Sabe-se que um grande número de pesquisadores sugere que a 
degradação da linha Z é o principal fator do amaciamento post mortem. Esta 
conclusão está relacionada com a atividade enzimáticas, capazes de gerar o 
amaciamento post mortem, devido a suas capacidades em degradar a linha Z. 
Porém, tudo isso irá depender do estado fisiológico do animal ao abate e das 
condições e temperatura de armazenamento após o abate, qualquer 
combinação destes 3 eventos descritos pode ter um efeito predominante no 
amaciamento da carne (LAWIRE1974). 
 
4 CONCLUSÃO 
 
É possível observar que a qualidade final da carne está diretamente 
relacionada com as condições pré-abate dos animais, principalmente com o 
estresse e o descanso a que são submetidos antes do abate. Dentro da indústria 
é fundamental o conhecimento e controle da tecnologia do resfriamento das 
carcaças, já que esse é um dos pontos fundamentais para o desenvolvimento do 
rigor mortis. O amaciamento da carne após a resolução do rigor mortis é 
resultado do enfraquecimento das interações entre actina e miosina, que 
acabam gerando mudanças que podem ser provocadas pelas enzimas 
proteolíticas do músculo. Portanto, observou-se que todo o processo químico e 
bioquímico, gera alterações na carne, no momento da resolução do rigor, 
levando a maciez e suculência, sendo assim resultado da ação proteolítica 
iniciada no momento do abate. 
10 
 
 
5 REFERÊNCIAS 
 
ALVES, D. D.; MANCIO, A. B. Maciez da carne bovina: uma revisão. Revista 
da FZVA, Uruguaiana, v.14, n.1, p.193-216, 2007. 
 
EMBRAPA. Noções de ciência da carne. 2011. Disponível em: . Acesso em: 
24 JUN 2020. 
 
ESKIN, N.A. MICHAEL. BIOQUÍMICA DE ALIMENTOS. 3°. ed. [S. l]: Elsevier 
Ltda, 2015. 696 p. v. 3. Disponível em: 
ttps://www.passeidireto.com/arquivo/36518344/bioquimica-de-alimentos-3-ed-
michael-eskin. Acesso em: 23 jun. 2020. 
 
GOMIDE, LÚCIO ALBERTO. CIÊNCIA E QUALIDADE DA CARNE. 2. ed. [S. 
l.]: UFV, 2013. 98 p. v. 2. Disponível em: 
https://www.passeidireto.com/arquivo/53515204/livro-processamento-de-
carnes. Acesso em: 22 jun. 2020. 
 
KOOHMARAIE, M. Muscle proteinases and meat aging. Meat Science, v. 
36, p. 93-104, 1994. 
 
LAGE, J.F. et al. Papel do sistema calpaína-calpastatina sobre a proteólise 
muscular e sua relação com a maciez da carne em bovinos de corte. 
REDVET - Revista eletrônica de Veterinária, v.10, n.12, 2009. 
 
LAWRIE, R. A. Meat Science. OXFORD: PERGAMON. 2ª ed. 1974. 419p. 
PELOSO, J. V. Qualidade da carne. Revista Suinocultura Industrial, São 
Paulo: 1999. Disponível em: 
http://www.bichoonline.com.br/artigos/gsuino0013.htm. Acesso em: 23 jun. 
2020 
 
PRATES, J.A.M. Maturação da carne dos mamíferos: caracterização geral 
e modificações físicas. Portuguese Journal of Veterinary Science, v.95, 
p.34-41, 2000. 
 
VIEIRA, S.L. Conceitos atuais de qualidade em produtos de frango: Efeito 
da nutrição inicial. Simpósio Internacional de Tecnologia, Processamento e 
Qualidade da Carne de Aves, Anais, Concórdia: Embrapa, p. 60-68, 1999.

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