Iván A. García Galicia Bioquímica del músculo MÉTODOS PARA EVALUAR LA DUREZA DE LA CARNE La textura, es un importante atributo de calidad de los alimentos, ya que constituye una de las principales decisiones para su consumo. En el contexto de su papel como atributo de calidad, específicamente en los alimentos, se define a la textura como: “Atributo resultante de la de propiedades físicas y percibidas por los sentidos del tacto, vista y oído”. Las características de textura pueden considerarse dentro de tres grupos, los cuales se describen a continuación: ¾ Características mecánicas.- relacionadas a la reacción del alimento a ser presionado. ¾ Características geométricas.- relacionadas con la medida, forma y orientación de las partículas propias del alimento. ¾ Otras características.- relacionadas al contenido de grasa y humedad percibido del alimento. Así, dentro de las características mecánicas, se encuentran dos subgrupos, los cuales son: ¾ Primarias.- parámetros de adhesividad y dureza. ¾ Secundarias.parámetros masticabilidad.

cohesividad, de

viscosidad,

fracturabilidad,

elasticidad,

gomosidad

y

La dureza es el atributo de textura más importante en el caso de la carne, ya que junto con el sabor y la apariencia, constituyen las principales características en las que el consumidor basa su decisión en comprar e ingerir determinada carne de determinada especie animal. Y se define como la fuerza requerida de aplicación, para obtener una deformación en el alimento. De manera muy general, existen tres puntos con los cuales el consumidor evalúa la dureza de la carne, los cuales son: La facilidad de penetración de los dientes, la fragmentación del alimento a la masticación y por último, el residuo al término de la masticación. Bajo estos principios mecánicos básicos, se han diseñado sistemas para determinar o valorar la dureza de la carne. Los principales argumentos del porque medir la suavidad o dureza de la carne son: ¾ Para comparar la dureza de productos disponibles a la venta ¾ Para determinar la efectividad de procesos

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¾ Para determinar diferencias entre músculos y/o entre especies animales ¾ Para valorar los requerimientos en el proceso de un determinado producto Los métodos de valoración de la dureza de la carne, son muy variados, pero los resultados pueden ser muy aproximados. Las valoraciones se dividen en cuatro grandes grupos: Valoraciones subjetivas o sensoriales, objetivas, estructurales y químicas. El uso de al menos dos de estas valoraciones en combinación, ofrece en la mayoría de los casos mejores resultados que el uso de uno sólo. Valoraciones subjetivas Este tipo de valoraciones, consta de evaluaciones por medio de personas, utilizando los sentidos del gusto y olfato principalmente, ayudado de la vista y el tacto. Se menciona que este tipo de valoraciones son las más adecuadas, ya que son las más cercanas a la evaluación que sufrirá el alimento por parte de los consumidores. Aunque también se presentan algunas desventajas entre las cuales destacan, la diferencia de gustos y la diferencia de impresiones que puede tener cada evaluador, así como una mala homogenización de las muestras a evaluar. Las valoraciones subjetivas más utilizadas en el caso de la dureza de la carne, son dos: ¾ Panel de consumidores ¾ Panel de jueces entrenados La valoración de panel de consumidores, consiste en elegir a por lo menos 50 personas sin experiencia en pruebas de panel, pero con experiencia en el consumo del tipo de carne a evaluar, y preferentemente de la localidad en donde se consuma el producto a evaluar. Sin embargo, es necesario enterarlos de la importancia de este tipo de pruebas antes de llevarla a cabo. En el caso de la valoración por consumidores, únicamente se puede evaluar el alimento y sus características de forma integral, es decir, por medio de una escala hedónica, se determina si el alimento es agradable o desagradable al gusto (ver fig. 1). La valoración por panel de jueces entrenados, consiste en utilizar personas previamente entrenadas y que tengan desarrollado los sentidos utilizados en esta evaluación, con la finalidad de asignar calificaciones a cada característica específica de la carne, o en forma integral. El número de jueces en estas pruebas puede variar de 8 a 20. En este tipo de valoraciones, se describen dos pruebas: discriminatorias y descriptivas. Las primeras, consisten en que un grupo de jueces determinen

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de un número de muestras dadas, cual de ellas es diferente de la otras. Es decir, cual de las muestras presenta un grado de intensidad mayor o menor a alguna característica determinada previamente. En el caso de las pruebas descriptivas la evaluación se lleva a cabo mediante la categorización o puntuación para la característica a valorar. En el caso de la categorización, se determina el grado de intensidad del atributo, es decir, de un rango que va de “suave” a “muy suave”, en que categoría se encuentra el atributo de la muestra. En cambio en el caso de la puntuación se determina la dirección y magnitud del mismo, es decir, se presenta en una dirección “muy suave”, y en el caso contrario una dirección a “muy dura”, así como su magnitud por medio de la asignación de puntos que pueden ir desde 3 hasta 100.

Figura 1 Valoraciones objetivas Este tipo de evaluaciones se lleva a cabo por medio de sistemas mecanizados. Derivados de los principios mecánicos de la masticación de la carne por parte de los humanos. Existen muchos sistemas creados, sin embargo, en el presente trabajo, no se describirán instrumentos individuales, sino que revisarán sus aproximaciones y relaciones. Existen 6 métodos que se utilizan en la valoración de la dureza de la carne, los cuales son: ¾ ¾ ¾ ¾

Métodos de corte Métodos de compresión Métodos de tensión Métodos de penetración

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¾ Métodos de molido ¾ Métodos de fragmentación Estos sistemas se han desarrollado con el objetivo de realizar pruebas en la canal inmediatamente después del sacrificio, para con ellas determinar y predecir la calidad del producto final. Métodos de corte El masticado es utilizado como base en el diseño de aparatos, para proporcionar una medida aproximada y relacionada con la valoración humana (Figura 2). Es importante conocer que los valores de estos sistemas mecánicos, comúnmente no corresponden a los valores resultados de la masticación humana, lo cual puede influir en la relación de los métodos objetivos y subjetivos.

Figura 2 El más común de estos sistemas es el WarnerBratzler, el cual presenta también tiene componentes considerables de tensión, especialmente en muestras medio cocidas. Consiste en una navaja triangular, la cual se encuentra entre dos barras, en donde se depositan trozos cilíndricos de carne para ser presionados por el vértice del triángulo, y posteriormente ser troceados o cortados (Figura 3). Este sistema es relativamente barato, además proporciona resultados de una metodología estandarizada, y estos pueden ser comparados entre laboratorios. Por lo que es el sistema mecanizado más utilizado, aceptado y difundido en el mundo.

Figura 3

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El otro sistema utilizado es el sistema Kramer, es un aparato multinavajas que originalmente fue usado para medir la textura de la partícula de cierto alimento (Figura 4). Este sistema incluye elementos de corte, compresión y extrusión. En este, la muestra a valorar debe ser de geometría variable, de tal manera que el alimento en los contenedores quedará alineada al azar y debe ser picada o molida. El resultado es un promedio de las fuerzas requeridas para cortar a través de la muestra picada. Los factores que afectan a los resultados de este aparato son: el tipo de producto y el número y grosor de las navajas. Presumiblemente el grosor de las navajas incluyen más componentes compresivos, y las más delgadas incluyen más elementos de corte.

Figura 4 Sistemas de compresión Existen muchos aparatos como el MIRINZ (Meat Industry Research Institute of New Zealand, Inc.) creado por Mc Farlane y Marer en 1966, El MIRINZ Neumático, creado por Frazerhurst y Mc Farlane en 1969, y el sistema Volodkevich, creado en 1938 por la persona del cual debe su nombre. Estos sistemas se basan en la utilización de un diente en forma de cuña, el cual comprime la muestra depositada en una base en forma opuesta a la misma. Los resultados de este sistema se han correlacionado con las evaluaciones sensoriales obteniéndose diferentes grados. Y se menciona que hay componentes tensiles al momento de la compresión bajo la cuña. Los métodos compresivos, son comúnmente utilizados para analizar alimentos procesados, como carne para hamburguesas y salchichas.

Sistema Volodkevich Sistemas de tensión Los aparatos que evalúan las características de tensión de los alimentos, son considerados desde el punto de vista mecánico como valoraciones físicas “puras”. Por lo que resulta necesaria una interpretación adecuada de los resultados de estos sistemas, con el fin de entender los cambios en la textura del alimento. El principio mecánico de estos sistemas consiste en estirar a los extremos la muestra a evaluar (Figura 5).

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Figura 5 El principal factor de variación en los resultados de estas pruebas, es la posición de las fibras musculares con respecto a las fuerzas de tensión. Currie y Wolf (1980) (citado por Chrystall, 1994) determinaron que la tensión debe ser aplicada paralelamente a la dirección de las fibras, de esta manera las variaciones serán mínimas. Estos sistemas presentan una alta correlación con el grado de madurez en la carne cruda, según lo describen Locker y Wild (1982) (citado por Chrystall, 1994). El sistema de tensión más difundido es el sistema de tensión por grapas, el cual consiste en dos grapas especiales alineadas en forma vertical, las cuales evitan el rasgado del músculo. En ellas se deposita en sentido paralelo a las fibras musculares la muestra, para medir la fuerza necesaria para lograr una deformación en la misma (Figura 6).

Figura 6 Sistemas de penetración Estos sistemas consisten en el principio mecánico de la introducción de una o varias agujas o punzones a través de una muestra de carne, midiendo la fuerza necesaria para atravesar a la misma (Figura 7). Los métodos de penetración son comúnmente usados como instrumentos de valoración de alguna característica de textura en Figura 7 la línea de procesado. Incluso existen algunos como el “Armour”, que puede ser utilizado para evaluar directamente la carne en la canal, el cual ha resultado con una buena correlación con la firmeza de la carne, sin

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embargo, los sistemas de penetración, resultan con muy baja correlación en la dureza, frente a las pruebas sensoriales de panel. Aparentemente los métodos de penetración pueden diferenciar en las muestras las edades de los animales, pero no lo pueden hacer entre productos que han sido enfriados en tiempos cortos para incrementar la suavidad. En la figura 8, se presentan algunos modelos de penetrometros utilizados en la valoración de los alimentos.

Figura 8 Sistemas de molido Desde que el comer involucra movimientos de molido con gran variedad de músculos, orientaciones, así como cantidades variables de tejido conectivo y grasa, se han tomado consideraciones de las valoraciones que el trabajo requiere moler una muestra estándar de carne. Sin embargo, algunos usos fueron realizados en las aproximaciones en la época de 1960’s, no se han encontrado nuevas aplicaciones. El método de molido es muy dependiente del cortador espiral y sus navajas así como en la cantidad y proporción del material que se va a introducir al aparato. Estas variables pueden ser parte de la razón de las deficiencias del uso de este método. Sistemas de fragmentación Una característica sensorial a menudo calificada es la facilidad de la fragmentación miofibrilar. Las mediciones físicas de esta misma característica han sido utilizadas como medición de la ternura. Davey y Gilbert (1969) (citado por Chrystall, 1994) la usaron como una medida de los cambios durante la maduración; desde entonces ha sido utilizada ampliamente por diferentes grupos con diferentes variaciones en el método. El proceso ha sido aplicado tanto para carne cruda (Calkins et al., 1980citado por Chrystall, 1994) como para carne cocinada (Davis et al., 1980citado por Chrystall, 1994) . Los resultados dependen de las operaciones físicas y del equipo utilizado. Sin embargo, los resultados de fragmentación obtenidos por el personal técnico determinado o dentro de cierto laboratorio pueden ser reproducibles, existen dudas de que hayan

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relaciones entre los resultados de diferentes laboratorios en muestras comparables.

Valoraciones estructurales Dado que la carne es un material fibroso, no es inesperado que la descripción de sus fibras halla sido usada para determinar la suavidad de la misma. El diámetro de las fibras musculares y su grado de acortamiento y ruptura han sido completamente examinadas como posibles predictores de su suavidad. El desarrollo de métodos rápidos de valoraciones de longitud del sarcómero han sido manejados con el deseo de tener un rápido valor que pueda ser relacionado con la suavidad de la muestra. Valoraciones químicas La medición de los cambios químicos han proporcionado una medida de suavidad valorada como deseable. Los cambios en los componentes miofibrilares o del tejido conectivo han sido sometidos a mediciones, a pesar de esto, puede que no se reflejen estos cambios en las propiedades sensoriales. La descripción del tejido conectivo en términos de solubilidad y contenido de puentes cruzados han sido comúnmente medidos. La electroforesis ha sido utilizada con la finalidad de encontrar cambios en la composición miofibrilar. Las enzimas proteolíticas también han sido utilizadas tratando de estimar la velocidad de digestión sobre la carne, relacionándola con la suavidad. Por otro lado Marsh et al., (1981) (citado por Chrystall, 1994), mencionan que la medición del pH después de 3 horas del sacrificio del animal puede ser utilizada como perdictor de la suavidad de la carne, sin embargo existen algunos investigadores que no apoyan esto, ya que mencionan que las diferencias de suavidad no son atribuibles directamente a los valores medibles del pH. La principal ventaja de estas valoraciones, es que requieren de mayor tiempo, equipo y personal altamente capacitado. Por lo que generalmente son usadas únicamente como predictores, o en trabajos de investigación y son poco utilizables en esquemas de calidad de productos. Utilización de muestras Es bien sabido que la proporción o tamaño de la muestra en el caso de la carne, afecta las propiedades físicas de la misma. En muchos casos la configuración de las fibras musculares aunque sea exacta, su alineamiento podrá influir sobre los resultados de su evaluación y de la misma manera la dirección de las fuerzas de corte o compresión con respecto a sus fibras. En general las valoraciones de corte, son obtenidas perpendicularmente a la dirección de las fibras musculares, pero si se realizan cortes paralelos a estas, la información de estas pruebas se verán afectados. Del mismo modo, las

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valoraciones de tensión son realizadas paralelamente a las fibras, pero en algunos casos que se llevan a cabo valoraciones en forma transversal, la información resulta incierta. El tamaño de la muestra, siempre dependerá del tipo de prueba que se va a realizar, así como del modelo específico de aparato a utilizar. Debido a que la mayoría de la carne que se consume es cocinada, las valoraciones generalmente se llevan a cabo sobre muestras cocinadas. Debido a esto la AMSA, en 1978 (citado por Chrystall, 1994) estandarizó métodos y procedimientos para el cocinado de la carne, así como para su evaluación en pruebas sensoriales. En donde se menciona la importancia de cocinar las muestras para evaluar, ya que si se llevan a cabo las mediciones en carne cruda, los valores pueden modificarse al ser cocinada esta, proporcionando así valores fuera de la realidad. Conclusiones Es importante llevar a cabo mediciones de la dureza y en general de la textura de la carne, con la finalidad de valorar los productos cárnicos, así como diagnosticar y mejorar los procesos de producción para satisfacer las demandas de los consumidores finales. Es imprescindible el uso de al menos dos tipos de valoraciones en la carne, con la finalidad de comparar resultados y concluir de manera más aproximada la relación entre valoraciones y el atributo de textura de la carne. Literatura consultada Chrystall B. 1994. Meat texture measurement. En Pearson A.M. y T.R. Dutson, editores. Quality attributes and their measurement in meat, poultry and fish products. Advances in meat research series. Vol. 9. Ed. Blackie Academic & Professional. Londres, Inglaterra. Hart F.L. y H.J. Fisher. 1991. Análisis moderno de los alimentos. Ed. Acribia. Zaragoza, España. Sherman P. 1979. Food texture and rheology. Ed. Academy Press. Londres, Inglaterra. Proceedings 39th Annual Reciprocal Meat Conference AMSA. 1986. Junio 8 – 11. Champaign, Illinois.