1 PROPIEDADES FISICAS DE LA CARNECURSO UCUDAL-LATU SETIEMBRE 2005 Gustavo Brito
2 CARNE FRESCA ES EL PRODUCTO QUE HA EXPERIMENTADO LOS CAMBIOS QUIMICOS Y FISICOS QUE OPERAN DESPUES DE LA FAENA PERO QUE AUN NO HAN SIDO PROCESADOS UTILIDAD VENDEDOR APARIENCIA PARA EL CONSUMIDOR ADAPTABILIDAD PARA EL PROCESAMIENTO
3 PROPIEDADES 1) CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE AGUA BASES QUIMICASEFECTO DE LA CARGA NETA EFECTOS ESTERICOS INTERCAMBIO IONICO 2) COLOR ESTADO QUIMICO 3) TEXTURA, FIRMEZA, ESTRUCTURA 4) PALATABILIDAD
4 CAPACIDAD DE RETENCION DEL AGUAES LA HABILIDAD DE LA CARNE DE RETENER EL AGUA DURANTE LA APLICACIÓN DE FUERZAS EXTERNAS IMPORTANCIA COLOR TEXTURA JUGOSIDAD TERNEZA PERDIDA DE PESO PROCESAMIENTO (PROTEINA/AGUA)
5 BASES QUIMICAS TRES ESTADOS DEL AGUA EN EL MUSCULO LIGADA INMOVILIZADA LIBRE FACTORES POSTMORTEM PRODUCCIÓN DE ACIDO LÁCTICO PÉRDIDA DE ATP RIGOR MORTIS ESTRUCTURA DE LA CELULA
6 MOLECULAS DEL AGUA: POLARES (+ o -) NO NEUTRAS LIGADA 4-5% EN EL MUSCULO MOLECULAS DEL AGUA: POLARES (+ o -) NO NEUTRAS REACCIONAN CON PROTEINAS DIFICIL DE REMOVER H O H C = O H O O GRUPO HIDOFILICO DE PROTEINA ATRAEN MOLECULAS AGUA
7 ORIENTACION MOLECULAR MENOR ORDEN ENLACES MÁS DEBILESINMOVILIZADA ORIENTACION MOLECULAR MENOR ORDEN ENLACES MÁS DEBILES LIGADA INMOVILIZADA O H H H O H MUSCULO C = O H H O H O O O H H GRUPO HIDOFILICO DE PROTEINA ATRAEN MOLECULAS AGUA
8 ORIENTACION INDEPENDIENTE DE LAS CARGASLIBRE ENLACES DEBILES FURZAS CAPILARES ORIENTACION INDEPENDIENTE DE LAS CARGAS LIGADA INMOVILIZADA LIBRE H H O O H H H O H MUSCULO H H O C = O H H O H O O H H O O H H GRUPO HIDOFILICO DE PROTEINA ATRAEN MOLECULAS AGUA
9 EFECTO DE LA CARGA NETA --- + ++ACIDO LACTICO - CAIDA DEL pH : GRUPOS PROTEINA -AGUA --- + ++ PUNTO ISOELECTRICO
10 EFECTO ESTERICO 1/3 PéRDIDA DE CRA SE DEBE A LA CAIDA DEL pH ESTADO DE CONTRACCIÓN Ca - Mg+2 _ SE UNEN A CARGAS (-) PROTEINA POCOS GRUPOS CARGADOS - NO HAY FUERZAS REPULSIVAS DSIMINUYE ESPACIO DISPONIBLE PARA UNIRSE CON AGUA
11 INTERCAMBIO IONICO POSTERIOR A LOS CAMBIOS EN FAENA (ALMACENAMIENTO) DEGRADACIÓN DE LA MEMBRANA REDISTRIBUCIÓN DE IONES (UNION CON MONOVALENTES Na) MEJORARÍA CRA
12 PROPIEDADES 1) CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE AGUA BASES QUIMICASEFECTO DE LA CARGA NETA EFECTOS ESTERICOS INTERCAMBIO IONICO 2) COLOR ESTADO QUIMICO 3) TEXTURA, FIRMEZA, ESTRUCTURA 4) PALATABILIDAD
13 COLOR COMBINACIÓN DE FACTORES POR CADA COLOR = TRES ATRIBUTOS HUECHROMA VALUE HUE: DESCRIBE LA LONGITUD DE ONDA DE LA RADICACIÓN DE LUZ (AMARILLO, VERDE, AZUL O ROJO) CHROMA: DESCRIBE LA INTENSIDAD DE UN COLOR CON RESPECTO A LA CANTIDAD DE LUZ BLANCA QUE ES MEZCLADA CON ÉL VALUE: ES UN INDICADOR DEL BRILLO DEL COLOR
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15 CONTRIBUCIÓN AL COLOR DADA POR LOS PIGMENTOS(ABSORBEN CIERTAS LONGITUDES DE LUZ Y REFLEJAN OTRAS) OTROS FACTORES (ESTRUCTURA - TEXTURA) PIGMENTOS HEMOGLOBINA (SANGRE) MIOGLOBINA (MÚSCULO) 80-90% (DESPUÉS DE SANGRADO) OTROS PIGMENTOS DE MENOR CONTRIBUCIÓN CITOCROMO ENZIMAS
16 MIOGLOBINA ANILLO HEME IMPORTANTE EN DEFINICIÓN DEL COLORESTADO DE OXIDACIÓN DEL HIERRO
17 CONCENTRACIÓN DE MIOGLOBINAESPECIES SEXO MUSCULO ACTIVIDAD FÍSICA TIPO DE FIBRA FIBRAS ROJAS % - ROJO OSCURO FIBRAS BLANCAS
18 REACCIÓN DE PIGMENTOS CON COMPUESTOS/IONES - CAMBIOS COLORESTADO QUIMICO REACCIÓN DE PIGMENTOS CON COMPUESTOS/IONES - CAMBIOS COLOR ESTADO QUÍMICO DEL Fe - HABILIDAD DE COMBINARSE Mioglobina Mioglobina oxidada reducida Heme Actividad Enzimática Heme Fe Proteína H2O Fe Proteína Férrico Oxígeno Ferroso CONDICIONES DE REDUCCIÓN - REACCIÓN CON O2 - COLOR DESEABLE
19 FORMAS DE LA MIOGLOBINADEOXIMIOGLOBINA: (CARNE SIN EXPOSICIÓN AL AIRE) PIGMENTO PURPURA - FORMA REDUCIDA- REACCIONA CON AGUA METAMIOGLOBINA : (CARNE CON POCO O2 – ENVASE VACIO) PGMENTO MARRÓN - ESTADO OXIDADO OXYMIOGLOBINA: (CARNE EXPUESTA AL AIRE 30 – 45 MIN BLOOMING ) PIGMENTO ROJO – BRILLANTE PIGMENTO OXIGENADO EN CONDICIONES ATMOSFERICAS - ESTABILIDAD DEPENDE DE LA CONTINUIDAD DE LA OFERTA DE O2 Y DE LA ACTIIVDAD ENZIMATICA (pH – TEMPERATURA)
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21 MIOGLOBINA EN EQUILIBRIO CON OXYMIOGLOBINA Y METAGLOBINA(rojo brillante MbO2) Mioglobina (purpura rojo Mb) - O2 oxidación oxidación reducción Metamioglobina (marrón MMb)
22 OTROS FACTORES PSE – DFD: RELACIONADO A LA CRA - ALTERACIÓN DE LA REFLEXIÓN DE LA LUZ PSE : ALTA PROPORCION DE AGUA LIBRE ENTRE CELULAS DEL MUSCULO – (AGUA EXTRACELULAR) – INCREMENTA LA REFLEXION DE LA LUZ DFD : ALTA CRA – AGUA INTRACELULAR – AUMENTA LA ABSORCION DE LA LUZ ALTO pH – AUMENTA ACTIVIDAD ENZIMATICA – REDUCE OXYMIOGLOBINA
23 PROPIEDADES 1) CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE AGUA BASES QUIMICASEFECTO DE LA CARGA NETA EFECTOS ESTERICOS INTERCAMBIO IONICO 2) COLOR ESTADO QUIMICO 3) TEXTURA, FIRMEZA, ESTRUCTURA 4) PALATABILIDAD
24 TEXTURA - ESTRUCTURA - FIRMEZADIFICILES DE MEDIR OBJETIVAMENTE MEDIDO POR CONSUMIDORES : VISUAL – TACTO – GUSTATIVO FACTORES QUE LA AFECTAN RIGOR MORTIS CRA GRASA INTRAMUSCULAR TEJIDO CONECTIVO
25 PROPIEDADES 1) CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE AGUA BASES QUIMICASEFECTO DE LA CARGA NETA EFECTOS ESTERICOS INTERCAMBIO IONICO 2) COLOR ESTADO QUIMICO 3) TEXTURA, FIRMEZA, ESTRUCTURA 4) PALATABILIDAD
26 PALATABILIDAD ROL IMPORTANTE EN EL CRITERIO DE ACEPTACIÓN – RECHAZO POR PARTE DEL CONSUMIDOR CARACTERISTICAS QUE CONTRIBUYEN A ELLA SON: APARIENCIA (COLOR) JUGOSIDAD TERNEZA SABOR
27 JUGOSIDAD FACTOR PRINCIPAL DOS COMPONENTES (A NIVEL DE CONSUMIDOR) AGUA GRASA INTRAMUSCULAR MADURACIÓN AROMA – SABOR : FLAVOR
28 TERNEZA SENSACIÓN DE BLANDURA DETERMINACIÓN OBJETIVO vs SUBJETIVOPERCEPCIÓN SUAVIDAD AL CONTACTO CON LENGUA-PALADAR RESISTENCIA A LA PRESIÓN CON LOS DIENTES FÁCIL FRAGMENTACIÓN ADHESIÓN RESIDUOS DESPUÉS DE MASTICAR
29 PRINCIPALES COMPONENTES DE LA CARNE RELACIONADOS A LA TERNEZATEJIDO CONECTIVO ESTRUCTURA DE LAS FIBRAS MUSCULARES TEJIDO GRASO
30 TEJIDO CONECTIVO DETERMINA EL NIVEL DE TERNEZA BASE ( 20%)SOLUBILIDAD DEL COLÁGENO FORMACIÓN DE ENLACES CRUZADOS (ESTABLES AL CALOR) AFECTADO POR : EDAD , TIPO DE MÚSCULO, SEXO
31 ESTRUCTURA DE LA FIBRA MUSCULARCONTRACCIÓN DE LAS FIBRAS (POSTRIGOR) % TENSIÓN TEMPERATURA – pH ATP ACCIÓN ENZIMÁTICA (CALPAINAS – CALPASTATINAS) % CRA
32 TEJIDO ADIPOSO GRASA INTRAMUSCULAR - 10% LUBRICACIÓN EN MASTICACIÓNEFECTO MENOR EN LA TERNEZA NIVEL MÍNIMO (SMALL = CHOICE) – MEJORA TERNEZA GRASA SUBCUTÁNEA
33 Relación entre grasa de la canal (%) y grasa intramuscular (%)
34 Relación entre espesor de grasa subcutánea y nivel de ternezaAdaptado Tatum et al (1982)
35 RELACIÓN : MARBLING - PALATABILIDADPalatabilidad aceptable
36 Relación entre grasa intramuscular y palatabilidadAdaptado de Huffhines et al. (1992)
37 CALIDAD DE CARNE CONJUNTO DE CARACTERÍSTICAS DE UN PRODCUTO QUE SATISFACEN DESEOS IMPLÍCITOS Y EXPLÍCITOS DEL CONSUMIDOR INTEGRADO AL PROCESO CÁRNICO (PRODUCTO FINAL – MATERIA PRIMA) FACTORES INTERNOS : PROPIEDADES FISICAS - QUIMICAS EXTERNOS: DETERMINANTES EXTERNOS
38 Atributos y requerimientos tecnológicosPreferencias del consumidor: apreciación visual (color) olor palatabilidad (terneza, jugosidad, sabor) terneza: importante-repetibilidad acceso a mercados importancia en la dieta y la salud humana Composición de las grasas CLA vida útil del producto (Vit E)
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40 CARNE TEJIDO SOLUBILIDAD CONECTIVO COLÁGENO TAMAÑO FIBRA COLÁGENOMEZCLA FIBRAS CARACT. METABÓLICAS GLUCÓGENO pH ÚLTIMO MIOGLOBINA FORMAS MIOGLOBINA TASA ENFRIADO GRADO CONTRACCIÓN NIVEL DE GRASA PIGMENTO GRASA COMPOSICIÓN GRASA ACIDOS GRASOS PREDIO CARNE
41 Fibras rojas Efecto incrementa rojo textura suave pH último altoposibilidad rancidez Posible cold shortening aumenta jugosidad menor terneza mayor conc. mioglobina menor diámetro fibra conc. Menor glúcógeno ac. grasos insaturados más calcio mayor grasa intramuscular más estable líneas Z
42 pH último Efecto incrementa CRA disminuye intensidad saborcolor oscuro contaminación microbiana disminuye terneza (5.8-6) aumenta terneza (> 6.1) exceso cargas negativas menos ac. Láctico y otros componentes menos oxymioglobina rápido crecimiento bacteria posible acortamiento fibra aumenta CRA – actividad enzimática
43 Tejido Adiposo Efecto proporción peso adipocitos/conectivocomposición A.G. cobertura grasa grasa consistente y blanca valor nutritivo (posible color sabor) favorece tasa enfriado - terneza
44 Peso-Edad Efecto negativopositivo positivo - variable incrementa enlace cruzado menos solubilidad colágeno tasas de enfriado lentas (aumenta peso y grasa) más grasa intramuscular
45 EXPERIENCIAS EN URUGUAY
46 EXPERIENCIAS EN URUGUAYESTUDIOS A NIVEL COMERCIAL DE Ph ESTUDIOS SOBRE CARACTERIZACIÓN DE LA TERNEZA y RELACIÓN pH – COLOR – TERNEZA VALOR NUTRITIVO – COMPOSICIÓN ACIDOS GRASOS VIDA ÚTIL (VITAMINA E) ANÁLISIS SENSORIAL
47 ESTUDIOS A NIVEL COMERCIAL DE pH
48 Auditoría de Calidad de la Carne Vacuna y Ovina(INIA, CSU, INAC) Objetivo: “Determinar la calidad del ganado vacuno y ovino, de las canales, menudencias y subproductos en la cadena cárnica del Uruguay con el objetivo de fijar una base con los actuales problemas de calidad y definir los niveles deseados en el futuro”
49 Auditoría de Calidad de la Carne Vacuna(INIA, CSU, INAC) Pérdidas de valor por causa de los defectos identificados (U$S/animal faenado) Cortes oscuros 14.48 Edad 8.657 Cuero 4.35 Decomisos 2.33 Machucamientos 1.02 Lesiones 0.70 Grasa amarilla 0.42 Preñez 0.57 32.52 Pérdida anual : U$S 58 millones (2002)
50 pH24 según tiempo de espera en planta
51 Efecto del Sistema de Producción sobre el pH a las 24 horas
52 pH24 según grado de terminación
53 Efecto de la Edad de la Faena sobre el pH a las 24 horas
54 ESTUDIOS SOBRE CARACTERIZACIÓN DE LA TERNEZA y RELACIÓN pH – COLOR – TERNEZA
55 Terneza Caracterización a nivel comercialComparación con otros productos Relación con otras variables (pH – color – USDA QG) Efecto raza - alimentación Umbrales según consumidor
56 Metodología: 612 canales : 163 hembras y 449 novillos2 plantas frigoríficas Hembras: Dentición: d Pcc (kg): < > Gs (mm): < > Machos: Dentición: Pcc (kg): < > Gs (mm): < >
57 Diferencias en terneza por sexo
58 Valores de terneza según sexo y dentición (7 d. maduración)
59 Valores de terneza según sexo y dentición (14 d. maduración)
60 Hipótesis Al comparar con escala americana85% machos (0-8d): con madurez fisiológica menor a 42 meses de edad 68% hembras (0-8d): con madurez fisiológica cercana a 90 meses de edad
61 No se encontraron diferencias en: madurez esquelética marmoreoUSDA Quality Grade R2 Variables Terneza 7 Terneza 14 USDA- QG 0.06 No se encontraron diferencias en: madurez esquelética marmoreo
62 Clasificación USDA QG - NovillosMadurez (%) Marbling (%) QG (%) A Traces Utility B Slight Comm C Small Stand D Modest Select 44.25 E Moderate Choice 6.90 CSU – INIA - INAC
63 USDA QG según dentición (Novillos)0-2 d d d. Mad. musc Mad. Esqu Mad. Gene MARB QG CSU – INIA - INAC
64 BIOTIPOS Terneza (WB) longissimus TERMINACIÓN Faena KgF KgF5.8a5.7a5.6a a5.1a4.6a a4.5a4.1a Terneza (WB) longissimus 7.2a 5.1b b 4.6b KgF TERMINACIÓN mm gs Faena
65 Calidad de carne Marbling score Referencia
66 EVOLUCIÓN DE LA TERNEZA CON LA MADURACIÓN
67 Terneza (bife angosto)
68 Otros cortes
69 Factores industrialesCondiciones de enfriado de la canal a) Tasa de descenso de pH y temperatura b) pH último c) color
70 Tasa de descenso de pH y temperatura
71 Tasa de descenso de pH y temperaturaCaracterísticas pH pH3 pH24 T1 T3 T24 Comercial
72 Respuesta de la terneza con el pHuhembras machos
73 Respuesta de pHu y color (a*) con la ternezaNovillos Planta Frigorífica
74 Principales Correlaciones Novillos - 1 Planta Frigorífica** Significativo al 1% * Significativo al 5%
75 Respuesta de la terneza y color (a*) con el pHuNovillos Plantas Frigoríficas
76 Principales Correlaciones Novillos - 2 Plantas FrigoríficasVariable WBSF7 WBSF14 L* a* b* AOB 0.25** PCC - 0.13** pH1 0.23** 0.27** 0.29** 0.24** 0.26** pH3 0.16** 0.14** -0.29** -0.33** -0.22** T3 pHu -0.59** -0.66** Tu 0.43** 0.44** 0.28** .16** 0.18** 0.42** ** Significativo al 1%
77 Relación entre terneza real y predicha(Novillos - 1 frigorífico - 14 d maduración - umbral 3.4 kg) 29.5% 11.6% 27.6% 31.3% Modelo: a*, pHu, pHu2 Exactitud: 60.8%
78 Relación entre terneza real y predicha(Novillos - 2 frigoríficos - 14 d maduración - umbral 3.4 kg) 52.0% 9.7% 22.0% 16.3% Modelo: aob, Tu, pHu, L*, a*, b* Exactitud: 68.3%
79 VALOR NUTRITIVO – COMPOSICIÓN ACIDOS GRASOS
80 Composición ácidos grasos (grasa intramuscular) Pasturas vs Corraln6/n3 (< 4) 3.2b 3.0b 1.7a 1.4a 0.5a 0.3b 0.2a 0.13b Pufa/sfa (>0.40)
81 Comparación entre distintos productos% lipidos n6/n3 Pufa/Sfa CLA Alemania España R.Unido Uruguay 2 Uruguay 3
82 VIDA ÚTIL (VITAMINA E)
83 Comparación productosmg/kg Comparación productos mg/kg Contenido vit. E = 3.5 mg/kg Pasturas vs Concentrado
84 ANÁLISIS SENSORIAL
85 Panel expertos Comparación de productos Uruguay 2 Uruguay 3 AlemaniaEspaña R.Unido
86 Paneles consumidores Comparación de productos Uruguay 2 Uruguay 3Alemania Comparación de productos
87 Experiencias Internacionales
88 New Zealand Beef and Lamb Quality MarkObjetivo: Ayudar al consumidor a reconocer calidad Calidad al comer (tierna ) Información (valor nutritivo) Inocuidad alimentaria Almacenaje y manejo Bienestar animal
89 Objetivo: Garantizar al consumidor calidad al consumir Involucra la genética con proceso industrial Paneles de consumidores Terneza: % Jugosidad: % Sabor: % Satisfacción general: %
90 Factores para alcanzarPorcentaje de Bos indicus Grado de osificación (m. fisiológica) Marbling pH final Descenso de pH y temperatura Maduración Cocción