BIOQUÍMICA DA CARNE

1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CARNE

TABELA 1 – COMPOSIÇÃO DO TECIDO MUSCULAR MAGRO (%)

ESPÉCIE	ÁGUA	PROTEÍNA	LIPÍDIOS	CINZAS
BOVINOS	70-75	20-22	4-8	1
SUÍNOS	68-70	19-20	9-11	1,4
AVES	73,7	20-23	4,7	1

1.1 Água

            A água, elemento encontrado em maior quantidade na carne. Em carcaças magras 70-75% do seu peso é de água e, mais água pode ser adicionado durante o processo de emulsão. Nos produtos cárneos, a água tem papel fundamental, principalmente na suculência, maciez, cor e sabor.

A água desempenha importante função nos processo vitais como solvente das substâncias orgânicas e inorgânicas, devido a sua polaridade e a capacidade de formação de pontes de hidrogênio e ainda atua como solvente de soluções coloidais (proteínas, carboidratos, sais e outras substâncias).

1.2 Proteínas

            A carne é constituída por proteínas de alta qualidade e é altamente digestível e facilmente absorvida.

            As proteínas representam de 16 a 22% da massa muscular, ou sendo digestíveis num percentual entre 95 a 100%, enquanto que as vegetais o são apenas entre 65-70%. Do ponto de vista biológico, independente do seu valor plástico ou energético, as proteínas são necessárias na formação de enzimas, hormônio e hemoglobina.

           

Conforme sua solubilidade, as proteínas são classificadas em três grupos:

*Proteínas sarcoplasmáticas: ou seja, as do suco da carne e as que proporcionam sua cor. A mioglobina e a hemoglobina, comparecendo estas numa proporção de 25 a 30% das proteínas totais.

            A mioglobina, pigmento responsável pela cor vermelha da carne fresca e serve como depósito de oxigênio no músculo. O oxigênio que chega ao músculo com a hemoglobina. O conteúdo em mioglobina é alto em carne bovina e baixo em aves. Em geral o conteúdo em mioglobina aumenta com a idade.

            A hemoglobina é a proteína transportadora de oxigênio localizado cuja missão é a de transportar o oxigênio a todas as células e eliminar gás carbônico que resulta do metabolismo aeróbio.

*Proteínas miofibrilares: as mais importantes são a miosina e a actina. A primeira participa do conteúdo protéico do músculo numa proporção de cerca de 38% e a última em aproximadamente 13%, podendo ambas unirem-se para formar a actomiosina. Dentre as proteínas miofibrilares, distinguem-se ainda a tropomiosina, a troponina, a proteína C e as proteínas M, proteínas estas solúveis em sal e que, como a miosina e a actina, são necessárias para estabilizar emulsões na elaboração de embutidos, quando é requerida a emulsão da carne.

           

*Proteínas do tecido conjuntivo: o colágeno e a elastina. O primeiro considerado o principal componente, encontra-se numa proporção de 1% a 2%. Supõe-se, que as carnes muito ricas em tecido conectivo poderão conter até 10% de colágeno. Sempre que a carne ou um derivado seu for rico em colágeno, seu valor biológico será baixo, devido a alta proporção em aminoácidos não essenciais que ele possui.

            Dado ao fato de a elastina não ser degradada pelo calor, não possui importância tecnológica e, por ser menos digestiva, tem menor valor nutritivo.

            A solubilidade de uma proteína depende principalmente: o tamanho da sua cadeia e o pH do meio onde elas se encontram.

2. Fibra muscular

As fibras musculares são a unidade estrutural do músculo. Estão agrupadas formando feixes envolvidos por uma membrana conjuntiva Deste partem septos que vão envolver o pequenos feixes de fibras, partindo daí septos que rodeiam cada fibra Os músculos unem-se aos ossos através do tecido conjuntivo formando os tendões.

Proteínas dos filamentos

Exercem importante papel fisiológico, sendo que a actina e a miosina têm aí uma participação de 75% a 80% do total, cabendo 20 a 25% a actina e 50 – 55% a miosina.

·      Tropomiosina – molécula fibrosa e estreita – Troponina – É uma proteína complexa que ocorre a intervalos regulares. Estas duas proteínas são chamadas de reguladoras.

·      Miosina – tem a forma de um bastão de golfe com "cabeça" na ponta, que vai se ligar aos filamentos de actina dando o processo de contração e descontração muscular.

·      Actina – filamentos finos, formada por cadeias enroladas em hélice. Forma pontes mediante a integração com a miosina originando o complexo  químico denominado actomiosina.

·      Actomiosina – união da actina e miosina, constitui a maior parte das proteínas fibrilares existentes no músculo pós – morte  e o rigor mortis.

O tecido é formado por combinação de filamentos delgados e grossos:

- Filamentos finos: 2 fitas de actina e outras proteínas que são sensíveis aos íons Ca++ e participam do processo de contração muscular.

- Filamentos grossos: feixes de moléculas de miosina

A formação de pontes cruzadas mediante a integração entre a actina e a miosina origina o complexo químico denominado actomiosina. O mecanismo de contração e descontração muscular necessita da presença de ATP e é controlado pela concentração de íons Ca⁺⁺.

a. SARCOLEMA – Membrana citoplasmática – Ao longo da fibra muscular e toda sua volta.

b. SARCOPLASMA – Citoplasma - Formado pela substância intracelular, cujo conteúdo é constituído  entre 75 a 85% de água, gotículas lipídicas, glicogênio, proteínas, compostos nitrogenados não protéicos e diversos componentes inorgânicos.

c. RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO – É Constituído por um sistema de vesículas, túbulos orientados longitudinalmente envolvendo as miofibrilas,

Tem relevante desempenho no processo de excitação - contração. O retículo sarcoplasmático dispõe de um mecanismo de transporte ativo de Ca⁺⁺  nas membranas, dependência do ATP. O sistema assim concentra Ca⁺⁺ regulando dessa forma a sua concentração no sarcoplasma.

2.  CONSTITUICÃO DO CORPO DO ANIMAL

A qualidade da carne depende da idade, do sexo, da raça e da alimentação do animal de corte, além das condições de abate, processamento e armazenamento. 

·     Gorduras

·    Ossos

·    Músculos

2.1. Tecido muscular

Músculo liso ou involuntário

 É encontrado na parede de dos vasos sangüíneos e linfáticos, na pele e nos órgãos do sistema digestivo e urogenital; possuem contração involuntária.

Músculo estriado cardíaco

Limita-se ao coração -  Possuem contração involuntária – possui atividade aeróbica com alta produção de energia, sendo altamente irrigados, ricos em nutrientes, principalmente glicogênio.

Músculo estriado esquelético

Possuem contração voluntária – Existem mais de 600 tipos diferentes. Constituem a maior parte da carne; Fornece sustentação e movimento, direta ou indiretamente ligados a ossos e cartilagens, aumentam com a nutrição e o exercício físico.

2.2. Tecido Epitelial

Encontra-se em menor proporção no corpo do animal; Exerce funções de proteção, secreção, excreção, transporte, absorção e percepção sensorial. 

2.3. Tecido conjuntivo

O tecido conjuntivo, destinado a unir e sustentar os demais tecidos, é composto por células e substâncias  intercelulares. As substâncias intercelulares do tecido conjuntivo são as fibras  e a substância fundamental amorfa. As fibras, dividem-se em: colágenas, elásticas e reticulares

2.4. Tecido adiposo

É um tipo especial de tecido conjuntivo com predominância do tecido adiposo – Predominam células adiposas originárias do mesênquima, caracterizando por armazenar gorduras neutras;

            O crescimento deste tecido depende da nutrição, idade, sexo e raça.

4. Transformação do músculo em carne

Após o abate, o músculo passa por uma série de transformações bioquímicas e físico-químicas e o produto final é denominado carne. A carne pode ser definida como sendo a parte fresca e comestível do animal utilizada como alimento. Entre as características responsáveis pela aceitação, temos a textura e a cor, que estão relacionadas às proteínas do tecido.

Estado de contração muscular – Rigor mortis

Imediatamente após abate cessa a respiração aeróbica. Com a respiração anaeróbica, o glicogênio da musculatura é convertido em ácido lático, abaixando o pH, e verifica-se também uma diminuição na produção de ATP. A baixa concentração de ATP nos tecidos e outras condições que se estabelecem no “post mortem” dificultam ou impedem a retirada de cálcio. Permanecendo alta a concentração de Ca⁺⁺ sarcoplasmático a contração se torna irreversivel (“rigor mortis”).

O grau de contração dos músculos “post mortem” depende:

¨    Condições físicas e tratamento do animal antes do abate:

Um fenômeno comum na indústria de carnes (principalmente para suínos, aves) é o da carne pálida, flácida e exsudativa (PSE). Essa é uma situação que ocorre quando os animais são submetidos a stress pouco antes ou durante o abate (também é característica de algumas raças de suínos). Há uma ativação da glicólise com acúmulo de ácido lático e queda muito rápida do pH que pode chegar a 5,0. O ponto isoelétrico da maioria das proteínas está entre 5 e 5,5, e se esse valor de pH for atingido enquanto a temperatura da carcaça ainda está alta (geralmente leva-se uma hora para colocar as carcaças na câmara de resfriamento) ocorrerá então hidrólise do colágeno e desnaturação de proteínas com alteração da cor, textura e da capacidade de retenção de água da musculatura.

Características opostas ocorrem quando o animal está com suas reservas de glicogênio esgotadas antes do abate (jejum, exercícios exagerados, manejo impróprio). A quantidade de ac. lático formada depois do abate será pequena e o músculo será escuro, firme e seco (DFD). Esse tipo de carne apresenta maior capacidade de retenção de água.

Resolução do post mortem

É o que constitui o amolecimento da carne durante a maturação (manter a carne refrigerada sob temperaturas próximas de 0oC por um período de tempo suficiente para torná-la não apenas amaciada, como também melhorar outras qualidades organolépticas inerentes). Depois de algumas horas “post mortem” as proteínas miofibrilares passam por alterações como o enfraquecimento da interação actomiosina e, principalmente a degradação gradual da linha Z. Essas alterações causam uma diminuição na rigidez e um aumento gradativo da maciez da carne.

quantidade e qualidade das proteínas do tecido conjuntivo

Apesar das proteínas miofibrilares consistirem na maior parte do total do músculo e o colágeno com apenas 2 a 6%, sua contribuição para textura é muito importante. Na verdade, o ponto crítico é a “qualidade” do colágeno.

Colágeno: principal constituinte do tecido conjuntivo. A fibra de colágeno é formada pela associação entre 3 cadeias, formando hélices triplas fortemente ligadas. O colágeno funciona como um suporte tão efetivo para os músculos e apresenta características de estabilidade e resistência devido principalmente a formação de ligações cruzadas covalentes intermoleculares (pontes de piridinolina).

COR

A cor natural da carne vermelha é dada pela mioglobina.

Na forma oxigenada essa proteína apresenta coloração vermelha brilhante, característica das carnes cruas bem conservadas. Na ausência ou escassez de O₂ verifica-se a desoxigenação dando origem a mioglobina, que apresenta coloração vermelho escura.

Esta coloração é menos desejada e pode ser observada no interior de blocos espessos de musculatura onde a penetração do O₂ ainda não se faz com eficiência. Pode ainda haver alteração em função da oxidação do átomo de Ferro, formando metamioglobina, coloração marrom avermelhada.