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LA TERNEZA EL MEJOR ATRIBUTO DE LA CARNE
AUTORES: MOUGUELAR, Horacio HUGUENINE GOMEZ, Eduardo Emilio
Departamento de Salud Pública - Inspección Sanitaria de Productos Alimenticios F.A.V. - UNRC – 1999 1
INDICE
Agradecimientos……………………………………………………………. 3 Introducción………………………………………………………………... 4 Desarrollo……………………………………………………………..……. 5
Estructura del músculo esquelético………………………………………..…….. 5 Tejido conectivo…………………………………………………………….…..… 6 Contracción muscular……………………………………………………….……. 7 Cambios bioquímicos en el músculo post-mortem…………………………..…. 7 Disminución de la dureza de la carne durante la maduración post-rigor.……. 10 Factores que influyen en la terneza de la carne………………………………... 11 Factores que favorecen la terneza de la carne………………………………..... 14 Evaluación sensorial de la carne………………………………………………... 16
Conclusión…………………………………………………………………………….… 17 Referencias bibliográficas……………………………………………………………… 18
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AGRADECIMIENTOS
Nos parece importante mencionar a personas que nos ayudaron en la coordinación, al profesor Rosendo Liboa, en la realización al profesor Gustavo y amigos que nos facilitaron información. Merecen nuestro sincero agradecimiento.
Horacio Mouguelar Eduardo Emilio Huguenine Gómez
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INTRODUCCIÓN
Para la obtención de la aprobación final de la materia INSPECCIÓN SANITARIA DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS, código (3055) de la carrera MEDICINA VETERINARIA, los alumnos en condición de promocionados deben presentar una monografía con temas referidos a la asignatura. Nuestro interés en desarrollar una monografía en torno a una característica organoléptica de la carne como la terneza, surgió a partir de varias inquietudes respecto a cómo se producían los fenómenos que afectan de manera positiva y/o negativa la textura de la carne. Además nos interesó profundizar nuestros conocimientos sobre los procesos tecnológicos de la carne, ya que ésta junto con otros productos es la base de la alimentación Argentina. Con el presente trabajo, basado en una recopilación y revisión bibliográfica, pretendemos que el lector pueda acceder y comprender los factores básicos que influyen sobre la dureza de la carne.
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DESARROLLO Antes de comenzar con el desarrollo es necesario definir el concepto carne y terneza, ya que son la base del presente trabajo.
Carne: Se entiende por carne a la parte muscular y tejidos blandos que rodean el esqueleto de la res faenada, incluyendo su cobertura grasa, tendones, vasos, nervios, aponeurosis y todos aquellos tejidos no separados durante la operación de faena.
Terneza: Se entiende por terneza a la propiedad sensorial que es detectada por los sentidos del tacto, la vista y el oído, que se manifiesta cuando el alimento sufre una deformación. (1) Se citará un breve recordatorio de la estructura muscular y de los mecanismos contráctiles ya que son relevantes para poder comprender las transformaciones del músculo en carne.
ESTRUCTURA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO Está formado por fibras dispuestas paralelamente. En el interior de cada célula muscular se encuentran las miofibrillas, las cuales se constituyen por finas proteínas (filamento). Cada célula muscular está formada por el sarcolema que está compuesto por tres capas; la externa que es una delgada capa de tejido conectivo, una intermedia amorfa y una interna denominada plasmolema que rodea todo el sarcoplasma. En el sarcoplasma pueden existir más de cien núcleos periféricos, hay mioglobina que le da el color al músculo, también hay retículo endoplásmico que está involucrado en la contracción. Otras organelas son las mitocondrias (fuente de energía), aparato de Golgi y lisosomas cargados de enzimas hidrolíticas que intervienen en el ablandamiento de la carne, otras sustancias son las gotitas de lípidos y glucógeno cuyas concentraciones están en relación con el estado muscular. 5
Cada célula muscular está rodeada por una capa de tejido conectivo llamada endomisio, el conectivo que envuelve a un grupo de fibras se denomina perimisio, y por último el epimisio que rodea todo el músculo. En el sarcoplasma se hallan inmersas las miofibrillas, bastones cilíndricas paralelas a la fibra en número de mil a dos mil. Éstas se componen de filamentos gruesos (miosina) y delgados (actina) superpuestos. La unidad estructural de las miofibrillas es la sarcómera que se extiende entre dos discos Z. Dentro de la sarcómera se observan áreas de diferente densidad, una refringente (isotrópica) llamada banda I, y otra birrefringente (anisotrópica) la banda A. Las estriaciones visibles (al microscopio) resultan de esta particular disposición de las miofibrillas, en las cuales hay zonas de solapamiento entre los filamentos gruesos y delgados. La banda A está formada básicamente por los filamentos gruesos de miosina, la que representa aproximadamente el 50-60% de las proteínas contráctiles. Esta molécula proteica tiene actividad enzimática (ATPasa) responsable en gran medida del fenómeno contráctil. También parte de la molécula tiene capacidad de intervenir en la regulación de calcio necesario para la actividad muscular. El constituyente más importante de la banda clara es la actina que representa el 30% de las proteínas fibrilares. Otras proteínas que intervienen en la contracción son: la tropomiosina que interactúa con la actina, la troponina que forma parte de la actividad contráctil, sus diferentes sub unidades cumplen distintos roles, entre ellos figuran la fijación de calcio, la inhibición de la actividad ATPasa de la actinomiosina y por último la fijación de tropomiosina. Además de la actina, troponina y tropomiosina, hay otra molécula proteica, la betaactinina que se liga a la actina. Existen varias proteínas en el disco Z, ellas son la alfa-actinina, desmina, eu-actinina, filamina, cinemina y vimentina.
TEJIDO CONECTIVO Es de gran importancia su descripción ya que mantiene y soporta a los músculos (tendones, endomisio, perimisio, etc.). Su principal componente es el colágeno, el cual está en estrecha relación con la terneza de la carne. 6
Existen diversos tipos de colágeno (tipo: I, II, III, IV y V), el tipo III parece tener más importancia en la dureza muscular. (4) Los enlaces cruzados existentes entre varias moléculas de colágeno aumentan con la edad y provocan la disminución de la solubilidad de esta sustancia. Esta es una de las causas por las cuales la carne de un animal viejo es más dura que la de uno joven, a pesar de que el segundo posea mayor cantidad de colágeno. Esto nos indica que solubilidad es más importante que la cantidad de colágeno. En el colágeno existen diversas enzimas denominadas colagenasas cuya función no es muy conocida en el animal vivo, pero se sabe que intervienen en la degradación de dicha sustancia post-mortem.
CONTRACCIÓN MUSCULAR La contracción muscular en el animal vivo está en estrecha relación con los cambios que ocurren en la carne después del sacrificio. El gatillo disparador del fenómeno contráctil es el estímulo nervioso que llega a la fibra muscular por medio de la placa motora y desde el sistema nervioso central. El potencial de acción que se desencadena, provoca la invaginación del sarcolema formando los túbulos T, cuyos extremos quedan próximos a dos sacos terminales del retículo sarcoplásmico originando la unión triádica, situada con mayor frecuencia en la unión de la banda A e I. En el momento del estímulo, el retículo libera calcio de su interior, el cual activa la ATPasa miofibrilar provocando la contracción. La diferencia que existe entre la contracción de un animal vivo con uno muerto, es que ésta es mayor e irreversible en este último.
CAMBIOS BIOQUÍMICOS EN EL MÚSCULO POSTMORTEM En el músculo, luego de la muerte no cesan inmediatamente sus funciones, si no que acontecen una serie de fenómenos físicos y químicos durante horas e incluso días. El sangrado del animal provoca una vasoconstricción periférica para tratar de desviar el flujo hacia los órganos vitales. Como consecuencia el tejido muscular se queda
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paulatinamente sin aporte de sustancias nutritivas y de oxígenos. Además sus desechos metabólicos no pueden ser retirados. Los procesos bioquímicos musculares post-mortem están marcados por la degradación y resíntesis de ATP. La única posibilidad de obtener este nucleótido es la glucólisis anaeróbica. Como resultado final se forma ácido pirúvico que se transforma en láctico (fenómeno que no sucede en presencia de oxígeno). Este ácido láctico se acumula y es el responsable de la disminución progresiva de pH en la carne. La acidez permite una mayor actividad de miosinATPasa, acelerándose la hidrólisis de ATP. Para que ocurran todos estos acontecimientos son necesarias buenas reservas de glucógeno y CPK en el músculo antes de la faena. Otro factor relacionado con la actividad ATPasa de las proteínas, es el acúmulo de calcio intracelular. Este hecho puede deberse a que el retículo sarcoplásmico pierde capacidad de secuestrar o retirar el calcio del citoplasma. Esta sustancia también puede ser la responsable de la disminución de conectina, fenómeno importante en el ablandamiento post-mortem. (3) Se ha demostrado que en los músculos con altas reservas de glucógeno se producían glucólisis más rápidas, se favorecía la actividad de la calpaína resultando carne más tierna. (24) En un principio la flexibilidad y elasticidad del músculo permanecen inalteradas (carne blanda y elástica). A medida que pasa el tiempo post-sacrificio (2 o 3 horas) la elasticidad y flexibilidad decaen a causa del consumo progresivo de ATP (momento en el cual comienza a instalarse el rigor). Las particularidades de la rigidez todavía no se conocen totalmente. Se supone que a medida que disminuye el ATP se van originando conexiones transversales entre los filamentos de actina y miosina evitando de esta manera el desplazamiento de dichas proteínas. Varios estudios sugieren que a mayor cantidad de glucógeno y CPK muscular, la instalación de la rigidez es más lenta, y a menores reservas ocurre lo contrario. Sobre esto influye la temperatura, por ejemplo a 37º C se instaura la rigidez a las 4 horas, a 27º C a las 12 horas y a 7º C a las 20 horas. (4) En otros trabajos se maduraron carnes a diferentes temperaturas, 4º C, 18ºC y 30º C. En madurada a 30º C se observó una mayor resistencia al corte; algo similar sucedió con la que se encontraba a 4º C. La carne más tierna fue la madurada a los 18º C. (15)
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A medida que desciende la temperatura, también lo hace la contracción muscular, ocurriendo el mínimo acortamiento entre 10-20º C. Si los valores térmicos son aún más bajos (0-10º C) nuevamente aumenta la contracción. (3) La temperatura parece estar en estrecha relación y afectar el grado de interacción entre la actina y la miosina. El rigor mortis no se presenta de manera simultánea en los diferentes músculos de la canal. Primero aparece en aquellos que han trabajado hasta el último momento, por ejemplo: corazón, diafragma, luego los músculos del cuello, extremidades y finalmente los del tronco. Unos de los factores que limita la magnitud de la glucólisis post-mortem es el pH. Cuando éste desciende demasiado ciertas enzimas se inhiben, deteniéndose el proceso glucolítico. Los valores de pH finales influyen en la calidad de la textura, propiedades tecnológicas y conservación de la carne. Los resultados de varios experimentos indican que un buen pH es aquel comprendido entre 5.4-5.8, dentro de este rango se neutralizan diferentes microorganismos proteolíticos que comprometen la conservación. Datos indican que el nivel de acidez del músculo no solo afecta la terneza sino también el color y el sabor. (7)
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DISMINUCIÓN DE LA DUREZA DE LA CARNE DURANTE LA MADURACIÓN POST-RIGOR Después de establecido el rigor mortis, se produce un nuevo ablandamiento de la carne a este proceso se lo llama “resolución del rigor”. Existen diferentes trabajos y teorías sobre estos fenómenos. Algunos autores indican que existen cambios en la interacción de actina-miosina en el período post-rigor. Otros dicen que estos cambios no pudieron observarse. (3) Todos coinciden sobre la relación de las proteínas durante el rigor, donde la carne exhibe una dureza y pérdida de extensibilidad cada vez mayor. Esto explica en gran medida la terneza de la carne en pre-rigor ya que el complejo actina-miosina no se ha desarrollado. Uno de los acontecimientos que se conocen bien, es que la terneza se da por la debida separación de los filamentos de actina del disco Z. Otro autor cita que se produce una verdadera desintegración de la línea Z, este es un proceso primario en el ablandamiento de la carne. (4) Esta desintegración se produce por enzimas proteolíticas propias de músculo, como por ejemplo proteasa neutra activada por el CAF (factor activado por el calcio), este factor se conoce hoy en día como Calpaína. El CAF es activo frente a troponina, tropomiosina y proteína “c”, pero no hidroliza la conectina y actina. Este factor es regulado por otro denominado “inhibidor proteico endógeno”. Otros trabajos han demostrado que existe un proceso de debilitamiento del disco Z totalmente independiente del CAF. Esto se relacionaría con las concentraciones intracelulares de calcio, el cual produciría fragmentación de dicho disco y de las miofibrillas. Otro grupo de proteasas aisladas son las captesinas (B, D, H y L), las cuales son enzimas lisosomas. La D y la L no se encontraron en el proceso post-mortem (ablandamiento), la B parece actuar sobre la miosina, troponina, tropomiosina y actina. Estas enzimas tienen mejor actividad a pH ácido y a mayores temperaturas. Otro acontecimiento dependiente de la concentración celular de calcio, parece ser la disminución de conectina. Estas proteínas se encuentran formando como una red entre los discos Z y al decaer gradualmente favorece el ablandamiento post-mortem de la carne. Algunos autores afirman que en la maduración existen procesos proteolíticos en el tejido conjuntivo, con degradación de las proteínas musculares. Otros dicen que solo se da sobre las proteínas sarcoplásmicas. 10
El colágeno parece no degradarse enzimáticamente a diferencia de las proteínas celulares, la actinomiosina permanece activamente estable frente a las enzimas proteolíticas. Esto lleva a que la disminución de la dureza se origine sin un proceso proteolítico extenso. (4)
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA TERNEZA DE LA CARNE BOVINA Factores intrínsecos: GENÉTICA - Curva de crecimiento - Especies - Razas EDAD SEXO
Factores extrínsecos: ALIMENTACIÓN SANIDAD PROMOTORES DE CRECIMIENTO MANEJO PRE-FAENA MANEJO DURANTE LA FAENA Y POST-FAENA CLIMA Dentro de los factores propios del animal, tenemos causas genéticas que afectan la calidad, por ejemplo: la ya citada curva de crecimiento. Esta nos puede orientar acerca del estado de desarrollo muscular y graso en las diferentes etapas de crecimiento, determinando variaciones en la calidad de la carne según la proporción entre ambos tejidos. 11
Existen numerosas diferencias respecto a las características de la carne entre diversas especies. En nuestro caso, la carne bovina pertenece al grupo de las carnes rojas, de variable calidad nutritiva por la influencia de muchos factores tanto intrínsecos como extrínsecos. En cuanto a las razas, existen diferencias entre las distintas producciones (carne y leche) como también las que se crían con el mismo propósito (carne). En esta última situación podemos citar las marcadas diferencias entre carnes provenientes de Aberdeen Angus y cuando los productos obtenidos tenían hasta 37% de Brahman, la terneza no se afectaba, por encima de estos porcentajes disminuía linealmente esta propiedad. (26) Varios autores indican que la dureza de la carne tiene una heredabilidad del 60%. (5) Es bien conocido que la edad del animal al momento del sacrificio tiene alta relación con la calidad de la carne. Un animal joven posee la misma o más cantidad de tejido conectivo que un animal viejo, pero en este son mayores los enlaces cruzados, baja la solubilidad del colágeno y menor cantidad de reticulina, lo que resulta en una carne más dura. Estudios recientes en bovinos de la raza Simmental de 16 y 18 meses de edad, demostraron notables diferencias de terneza entre ambas edades y en individuos de la misma edad. (9) Otra experiencia indicó que en toros menores de 15 meses no se observaron diferencias significativas en la terneza. (27) Tampoco se vieron diferencias entre toros y novillos faenados ambos a los 12 meses de edad. (22) Respecto al sexo, también existen diferencias entre machos y hembras. Las hembras maduran más temprano, con menor peso y se engrasan antes que los novillos y estos últimos, antes que los toros. La castración del macho disminuye la diferencia con la hembra. Esta maniobra tiene efectos favorables sobre la terneza de la carne, observándose la variación entre toros y novillos. (14) Un factor externo importante es la alimentación del ganado, la cual influye no solo por la cantidad sino también la calidad del alimento suministrado. Un animal subalimentado tiene una calidad inferior de su carne comparado con uno correctamente nutrido. La sanidad es otro factor relacionado a la calidad y rendimiento de la canal. Un animal sano puede expresar todo su potencial, pero no así un animal enfermo. 12
Referido a los promotores de crecimiento se puede citar que ciertas drogas (Clembuterol) son utilizadas para mejorar la calidad, aunque existen controversias en los resultados. Trabajos recientes demostraron que el uso de Clembuterol reduce significativamente la terneza. (19) Otra experiencia indicó el efecto mejorador que poseen los agonistas-beta-adrenérgicos sobre la calidad de la carne. (29) Cuando nos referimos al manejo pre-faena, está apuntado a las condiciones de estrés a las cuales son sometidos los animales, por ejemplo: transportes muy extensos y malos tratos (golpes, arreo con perros, picanas, etc.). Todos estos factores afectan directamente las reservas energéticas y por ende la terneza de la carne. Expertos sugieren buenos tratos y paciencia con el ganado para no perder dinero en el frigorífico. (6) Cuando no se tienen en cuenta las maniobras estresantes, los resultados en la carne son malos. Un mal manejo puede conducir a un fenómeno llamado DFD, indicado para los cortes secos, firmes y oscuros que resultan cuando las reservas de glucógeno muscular son insuficientes como para disminuir adecuadamente el pH. La carne al no tener la acidez correspondiente, adopta ese aspecto duro, seco, oscuro y pegajoso. Estos cortes pueden destinarse a la elaboración de alimentos cocidos. Dentro de la faena es importante que se realicen todos los pasos correctamente ya que cualquier alteración conduce a deteriorar la terneza. Durante el período post-faena y maduración hay varios manejos que influyen sobre la calidad. Uno de estos es el incorrecto manejo de la temperatura a la que se somete la res después del sacrificio. Si se somete a temperaturas inferiores a 10º C, antes de que se presente el rigor mortis se produce un fenómeno de “acortamiento por el frío” donde la contracción muscular es grande. Estas temperaturas llevan a un aumento de la concentración de calcio de 30-40 veces en las miofibrillas. Para evitarlo han aconsejado mantener la canal a temperaturas superiores hasta que se instaure el rigor. El rigor de la descongelación es otro acontecimiento desfavorable que ocurre a causa de congelar carne en pre rigor, la que presenta después de una descongelación rápida una intensa rigidez y pueda acompañarse con baja capacidad de retención de agua. Se ha sugerido congelar luego de establecido el rigor para evitar este proceso y obtener una calidad óptima. Por último se cita al clima como un elemento más que modifica la carne, por ejemplo: la humedad y los días fríos justo antes del sacrificio, tienen un efecto negativo sobre el pH y terneza del músculo. (7) 13
FACTORES QUE FAVORECEN LA TERNEZA ESTIMULACIÓN ELÉCTRICA DISPOSICIÓN DE LA CANAL ULTRASONIDO SUSTANCIAS TIERNIZANTES -
Cloruro de calcio Calcio activado Extracto de rizoma de jengibre Etanol Enzimas vegetales Ficina Enzimas bacterianas y fúngicas
TRATAMIENTO TÉRMICO La finalidad de la electro estimulación es producir una rápida y fuerte contracción muscular antes que se presente el, produciendo rápido descenso del pH, mejor color, disminución de la dureza y reduciendo el acortamiento por el frío. (25) Otros estudios científicos indican que el uso de alto o bajo voltaje mejora las propiedades sensoriales en la maduración, textura, color, jugosidad, olor y terneza de la carne. (17) Para que los resultados sean óptimos, la estimulación debe realizarse dentro de los 30 minutos posteriores a la faena. Se observó que dependiendo de la posición en que se cuelgue la media res, se obtiene una mayor o menor terneza de grupos musculares, por ejemplo: cuando son suspendidas del tendón de Aquiles se ve favorecida la terneza de los músculos psoas, en cambio cuando lo hacemos del hueso de la pelvis, resulta más tierno el longissimus dorsi. (31) Se hicieron trabajos para probar si el ultrasonido mejora la terneza de la carne. Los resultados obtenidos indican que por el momento no tiene beneficios. (20) Varias sustancias se han implementado para aumentar la terneza. Una de ellas es el CaC12, estudiado últimamente con alta frecuencia ya que los resultados de su uso fueron en su mayoría favorables.
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El tratamiento de la carne con esta sustancia no tuvo efectos negativos sobre el olor, mejora la textura y la jugosidad, si se adiciona en forma excesiva aporta sabor amargo. (18) y (11) Colocado en pre rigor incrementó la fuerza de corte, mientras que en post rigor la disminuye. (28) Otros trabajos indican que la carne tratada con CaCl2 tiene mejor aceptación por los consumidores. (21) La inyección de CaCl2 post-rigor tiene la ventaja de acortar el período de maduración y por ende mejora la terneza. (12) El calcio activado también se está empleando con la misma finalidad. (30) Se observaron efectos favorables con el uso de extracto de rizoma de jengibre, mejora la terneza, detiene el desarrollo de la rancidez e incrementa el tiempo de vida de la carne pre cocida. (13) El etanol puede suministrarse en la dieta como mejorador de la terneza. Este resultado se obtuvo en animales suplementados durante 24 días antes de la faena. (16) Las carnes tratadas con Ficina (enzima proteolítica extraída del higo) tienen mayor terneza comparada con los no tratados. (10) Otras enzimas vegetales usadas son la Papaína y la Bromelaína. También se emplean enzimas proteolíticas bacterianas y fúngicas. La proteasa, Rhozyma y Amilasa Fúngica, pertenecen a este grupo. Se puede mejorar la terneza usando adecuados tratamientos mecánicos, donde se logra romper parcialmente la estructura de la carne y con ello rebajar la resistencia a la masticación mediante golpes con maza, por acción de cilindros dentados. Las piezas de carne con un nivel de veteado elevado, resultan más blandas que las que tienen menos grasa intramuscular. (4)
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EVALUACIÓN SENSORIAL DE LA CARNE A pesar de que se han desarrollado diversos instrumentos mecánicos, análisis microscópicos y químicos, todavía no se logra superar la sensibilidad humana como método de evaluación de la textura de un alimento. La evaluación instrumental se basa en someter un determinado corte de carne a una fuerza (compresión, corte, punción o extrusión) y obtener la deformación producida por el esfuerzo correspondiente. Los registros que resultan de cada instrumento, tienen baja correlación con los datos obtenidos de la evaluación sensorial. La mayoría de las máquinas miden diversas respuestas del alimento, como el aumento o la disminución de la longitud, tiempo que tarda en recuperar la forma o tamaño original, después de la deformación, etc. Existe gran variedad de modelos de instrumentales usados para carne, entre ellos la prensa Warner-Bratzler y la prensa Kramer. (1) No hay que olvidad que todos son auxiliares de la evaluación sensorial. La otra manera de determinar la textura, es por medio de los sentidos que percibe una persona. Estos jueces deben estar entrenados para que los resultados sean confiables y para que la percepción no sea defectuosa. Es el modelo más confiable ya que la persona va a determinar si la carne es agradable o no. (1)
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CONCLUSIÓN La terneza de la carne es una de las propiedades que ha sido controlada mediante diversas técnicas, durante el sacrificio y procesado post-mortem. A medida que pasan los años se van implementando nuevos métodos y tratamientos con la finalidad de obtener calidades superiores. El término calidad resulta difícil de definir ya que es una combinación de factores que influyen sobre la apariencia de la carne, entre ellos la terneza, jugo, color de la grasa y del músculo. Se suele considerar que la terneza es la prueba máxima de calidad, por ello es importante conservar o mejorar este atributo propio de la carne, en lugar de estropearla durante la comercialización y la faena de la hacienda. A tal efecto, un buen cuidado y manipuleo de los animales tendría un efecto relevante sobre la calidad de la carne, en la evaluación del consumidor final.
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APUNTES
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