Bioquímica da carne

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Bioquímica da Carne
Quando abatemos o animal para
consumo, o músculo passa por uma
série de reações químicas para poder
se transformar em carne. Enquanto não
houver essas transformações ainda é
considerado músculo, não carne. Isso
leva em média 24 horas.
O músculo só é carne quando ocorre o
final da terceira etapa de reações.
Carne é diferente de músculo.
Carne é o aspecto post mortem do
músculo.
Reflete natureza química e estrutural do
músculo.
Músculo após uma série de reações
bioquímicas, iniciadas por ocasião da
morte do animal.
Órgãos operam em faixa estreita de
condições fisiológicas - pH,
temperatura. concentração de O²…
Manutenção desse balanço -
Homeostase.
Permite a sobrevivência em condições
adversas.
Após abate
Tentativa de manter a condição normal >
Reações metabólicas que afetam a
qualidade da carne.
Sangria > parada circulatória >
desencadeamento de várias mudanças
no tecido muscular.
Célula utiliza energia para manter a
temperatura e a integridade das células
contra um colapso.
Glicólise post mortem - 1ª reação
Morte > Cessa oxigênio, continuação
metabolismo > Produção e consumo de
ATP.
Glicólise Anaeróbica: Utilização das
reservas de glicogênio muscular.
Músculo mantém capacidade de
contrair e relaxar.
Glicogênio é convertido em ácido lático.
Piruvato quando não tem oxigênio é
convertido em ácido lático.
Ocorre acúmulo (falta de fluxo
sanguíneo) > Queda do pH (porque o
ácido lático está se acumulando no
músculo) > Inativação das enzimas
glicolíticas (após a queda do pH ser
muito acentuada).
Inibição da glicólise e cessão da
produção de ATP.
pH fisiológico do músculo (in vivo) = 7,0
Faixa de inativação das enzimas
glicolíticas > em mamíferos 5,4 a 5,5 (pH
normal da carne).
pH final ocorre quando cessa sua queda
> normalmente 24 horas.
Conversão de glicogênio em ácido lático
é a mesma no post mortem e in vivo.
Diminui o suprimento do oxigênio para
provimento de energia na fibra
muscular.
Conversão de glicogênio em ácido lático
não ocorre se o animal não te reserva de
glicogênio > inanição ou exercício antes
do abate.
Velocidade e extensão de queda de pH
no músculo post mortem depende de:
espécie (aves e suínos é mais rápido),
tipo de músculo (tem mais ou menos
glicogênio), variação individual, fatores
genéticos e fatores pré-abate (elemento
que mais interfere).
Desnaturação protéica
Músculo > Complexidade de
organização entre as moléculas.
Desnaturação
Mudança na forma molecular;
Diminuição da solubilidade;
Diminuição da capacidade de retenção
de água pela molécula de proteína.
Mioglobina é a proteína que transporta
oxigênio pelo músculo.
Desnaturação devida à
desestabilização da molécula de
proteína:
- Baixos níveis de pH;
- Temperaturas acima de 25°C ou
menores que 0°C;
- Dessecação (pode ser devida
altas concentrações de sal).
Algumas espécies são mais sensíveis à
desnaturação > Ex: peixes mais
sensíveis que de mamíferos.
Degradação das proteínas e acúmulo de
seus metabólitos > Meio rico para
bactérias.
Rigor mortis - 2ª reação
À medida que a glicólise post mortem
ocorre, o músculo torna-se inextensível.
Este endurecimento é denominado rigor
mortis (rigidez cadavérica).
Desaparecimento do ATP do músculo.
ATP é responsável pela reabsorção de
Cálcio que promove a contração entre a
actina e a miosina.
Manutenção das cadeias rígidas de
actomiosina.
Situação irreversível.
Com a cessão da circulação ocorre
encerramento do controle hormonal
sobre o metabolismo dos tecidos >
Queda da temperatura corporal.
Quanto maior a temperatura muscular,
mais rápido o estabelecimento do rigor
mortis > Pela atividade metabólica e
glicólise post mortem.
Maturação da carne - 3ª etapa
Maciez > Propriedade sensorial
fundamental - Grande número de
estudos recentes.
Resolução do rigor mortis >
amolecimento da carne.
Processo iniciado pela atividade das
enzimas pertencentes ao sistema
denominado calpaínas > proteólise.
Calpaínas: enzimas proteolíticas
presentes no músculo - faz a proteólise
das miofibrilas.
Sistema constituído por duas enzimas:
u-calpaína e m-calpaína - Ambas
requerem cálcio para sua atividade.
Textura/maciez da carne: proveniente
de eventos bioquímicos dos
componentes do arcabouço protéico
miofibrilar.
Proveniente da presença das proteínas
do tecido conjuntivo - colágeno.
Com o avanço da idade, há ganho de
estabilidade das moléculas de colágeno
através de suas pontes cruzadas - Isso
deixa o tecido mais rígido.
Carne maturada: resultado do processo
que consiste em manter a carne
refrigerada por um tempo. Torna
amaciada e melhora outras
propriedades organoleṕticas.
O tempo para isso ocorrer é muito
variável - indústria considera 1 dia.
Ambas apresentam apresentam a
propriedade de autólise > atuam sobre
si mesmas em um mecanismos ainda
desconhecido, inibindo a degradação
excessiva das proteínas.
Não atuam diretamente sobre miosina e
actina - Atuam sobre a linha Z e digerem
as proteínas desmina, titina, nebulina,
tropomiosina, troponina e proteína C.
Actina e miosina não são afetadas
mesmo após longo período de
maturação.
Resumindo: Na maturação da carne é o
sistema calpaína/calpastatina que atua.
Degradação da tropomiosina e
troponina > Facilitação da desnaturação
e liberação da actina (liberar a
extremidade da miofibrila que contém
actina).
Degradação da proteína C > Facilitação
da desestruturação e liberação da
miosina (a outra extremidade da
miofibrila).
Desmina, titina e nebulina > Função
reforçar a estrutura miofibrilar -
Degradação > enfraquecimento dessa
estrutura.
A calpaína “ataca” por vários pontos
para resolver o rigor mortis e haver a
maturação da carne.
Surgimento de polipeptídeos de
menores pesos moleculares > aumento
da maciez.
Sistema calpaínas é composto também
por outras proteínas denominadas
calpastatinas - Propriedade de inibir a
atividade enzimática das calpaínas
(para evitar a degradação excessiva).
Proporção das atividades do
componentes do sistema calpaínas
parece influenciar na textura da carne
de diferentes espécies ou dentro de uma
mesma espécie.
Bovinos: relação calpastatinas e
calpaína 2:1 (relação maior em zebus)
Ovinos: 1,2:2
Suínos: 0,7:1
Seleção de animais com baixo teor de
calpastatina.
Temperatura ótima das calpaínas > 10 a
25° e pH neutro.
Período de maturação: 8 dias a 3
semanas a 4° C - Quanto maior a
temperatura, mais ação enzimática, mas
maior crescimento microbiano.
Embalagem a vácuo > impedir
crescimento microbiano.
Raças europeias, efeito de maturação
com 14 dias, indianas com 21 dias.
Mioglobina: proteína sarcoplasmática
também sujeita à desnaturação -
confere pigmento à carne.
Hemoglobina traz o O² para os capilares
na superfície muscular.
A partir desse momento o transporte de
O² para o interior da fibra é realizado
pela mioglobina.
Retém O² no tecido muscular.
Átomos de ferro junto à mioglobina >
reação com O² > cor avermelhada.
Alterações bioquímicas nas moléculas
de proteína causam diferentes reações -
Forma e estado de excitação de elétrons
do ferro > diferentes tipos de
absorbância e reflexão de luz > Variação
das cores.
Mioglobina (vermelho púrpura) + O²
(oxigenação) > Oximioglobina (vermelho
brilhante) > Oxidação > Metamioglobina
(vermelho marrom).
Animal vivo, fornecimento adequado de
oxigênio > cor vermelho vivo.
Em músculos post mortem, na ausência
de oxigênio, a cor é vermelho púrpura
Quando a carne é cortada, e a
superfície é exposta por alguns minutos,
mioglobina é oxigenada e se torna
vermelho vivo.
Desnaturação > cozimentos,
degradação microbiana > oxidação . cor
vermelho marrom.
Condição DFD - Dark, firm, dry (carne
escura, dura e seca)
Fatores ambientais pré abate - Exercício
exaustivo (ou estresse), esgotamento do
glicogênio muscular.
Pouco glicogênio = Pouco ácido lático >
pH não cai o suficiente.
Não há glicogênio suficiente para
glicólise post mortem > não há a queda
depH > pH final é alto.
Capacidade de retenção de água é
máxima.
Na carne fresca
Carne fica escura > não há água na
superfície da carne.
Carne fica dura > excesso de água no
músculo (rija).
Carne fica seca > não há líquido na
superfície (está todo internalizado).
É toda carne que tem pH maior que 5,9
pH final alto > crescimento bacteriano.
Alguns estudos afirmam que há
recuperação do glicogênio se houver
descanso antes do abate, outros
afirmam que não.
Outros fatores: animais mais jovens, frio
> também relacionado a estresse ou
perda de energia.
Condição PSE - Pale, soft, exudative
(carne, pálida, mole e exsudativa - libera
água)
Fatores genéticos associados ao
estresse ante mortem - Rápida glicólise
post mortem > carne PSE.
Suínos > Suscetibilidade ao estresse.
PSS = porcine stress syndrome =
síndrome do estresse suína (hipertermia
maligna) − Síndrome que promove
aceleração da glicólise post mortem →
Leva ao surgimento da carne PSE.
Maior contração muscular (rigidez
muscular) > maior consumo do oxigênio
que ainda chega às fibras e
consequentemente do ATP.
Mais rápido a célula passa do
metabolismo oxidativo para o glicolítico
(rápido desdobramento do glicogênio).
Também maior liberação de calor
(hipertermia).
Mais rápida ocorre a glicólise post
mortem (antecipação) > abaixamento de
pH com alta temperatura da carcaça =
desnaturação protéica.
Capacidade de retenção de água é
mínima - porque as miofibrilas são
desnaturadas e não conseguem mais
reter a água.
Na carne fresca
Carne pálida > grande quantidade de
líquido livre presente na superfície.
Carne mole > pouca água no músculo
(pouca rigidez).
Carne exsudativa > perda de retenção
de água pelas fibras musculares.
PSS = associada a uma mutação do
gene que codifica a proteína receptora
de rianodina dos canais de cálcio
(proteína reguladora da liberação de
cálcio).
Em animais com PSS, o receptor
promove liberação de cálcio com menor
estimulação e maior rapidez.
Quando sujeito ao estresse,
favorecimento da liberação rápida de
cálcio > passa a haver alta
concentração de cálcio.
Carnes alteradas
PSR: maiores perdas ao cozimento,
menor maciez após cozimento, menor
aceitação pela palidez.
DFD: menores perdas ao cozimento,
grande maciez após o cozimento, menor
vida de prateleira (pH), menor aceitação
pela coloração escura.