Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
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.
Compartilhar