Proceso fisicoquímico de la trasformación del músculo a carne en animales de abasto

Introducción

El consumo de carne aporta una gran cantidad de nutrientes en la dieta del hombre por lo tanto es fundamental para satisfacer sus necesidades biológicas. El consumo de carne en México va aumentando con el paso de los años, se calcula que al año una persona consume 65 kg de carne ya sea de pollo, res, cerdo u ovino (SENASICA, 2024).

La carne tiene una composición física y química bastante amplia, por este motivo la calidad se ve afectada por los diferentes manejos que pasa durante su obtención y conservación, estos factores alteran su sabor, color, textura y vida en anaquel (Resconi et al. 2010).

El músculo es un tejido que permite el movimiento del cuerpo en humanos y animales, este se compone de fibras que a su vez están compuestas de actina y miosina que son proteínas contráctiles producen contracciones musculares al interactuar con Adenosina Trifosfato (ATP), de esta forma el ATP es fundamental para que el músculo se relaje. Cuando el animal muere el cuerpo de este produce varios cambios físicos y químicos como la glucólisis anaerobia que provoca acumulación de ácido láctico reduciendo así el pH del músculo y la desnaturalización de la proteína, existe una pérdida de ATP que da como consecuencia un aumento del calcio provocando así la rigidez muscular o rigor mortis (Loredo et al. 2021), con forme avanza el rigor mortis dentro de las fibras de los músculos el colágeno se va digiriendo desde el día dos de la muerte del animal hasta el día treinta, transcurrido este tiempo la mayoría de los enlaces de colágeno ya se habrán roto y comienzan a descomponerse otras proteínas como la mioglobina y la hemoglobina (Ayala, 2018; Almulhim y Menezes, 2023).

Enfocar la siguiente revisión en ovinos, bovinos, cerdos y aves se debe a que son las principales especies productivas que más se consumen en México. El objetivo de la investigación es conocer la importancia que tiene que la canal pase las horas post mortem adecuadas para así poder transformar el músculo a carne y no llevarnos a la mesa carne de mala calidad.

Estructura y fisiología del músculo esquelético

El músculo tiene como función principal sostener y darle movimiento al cuerpo. Se forma por fibras musculares multinucleadas y estas a su vez están envueltas de tejido conectivo que en conjunto forman parte de la canal de animales para abasto (Mukund y Subramaniam, 2019). El músculo está formado por proteínas contráctiles, lípidos, agua, carbohidratos, así como proteínas no proteicas (Lan-Ting, Zhi-Nan y Huijie, 2020).

Los sarcómeros (figura 1) delimitados por línea Z se encuentran dentro de las miofibrillas del músculo y están compuestos por miosina y actina que son las encargadas de la contracción del músculo por el mecanismo de ATP y por iones de calcio (Scheffler y Gerrard, 2019). El músculo se clasifica en fibras rojas y en fibras blancas, las primeras contienen alto valor de mioglobina y las segundas son más glucolíticas con menor oxígeno, este tipo de fibras también interfieren en el color, pH y capacidad de retención de agua (Enrique et al. 2016).

Cuando el animal ha muerto dentro del cuerpo hay una reserva de glucógeno que es utilizado para crear ácido láctico en la glucólisis anaerobia y este glucógeno ocasiona que el pH disminuya este proceso es involucrado en la calidad de final de la carne (Aberle et al. 2012).

Figura 1. Conformación del sarcómero del músculo.

Cambios post mortem de músculo a carne

Tras la muerte del animal en su cuerpo ocurren distintos cambios químicos y físicos que hacen que se transforme en carne, cuando el animal está vivo obtiene oxígeno mediante la respiración y lo utiliza para oxidar a la glucosa y así producir ATP que le proporciona energía al músculo a través de la respiración celular aeróbica, pero cuando estos mueren el oxígeno se agota por completo provocando que las células del músculo dependan totalmente de la glucólisis anaeróbica para generar ATP (Mota-Rojas et al 2023). Una vez que la respiración celular aeróbica se interrumpe el músculo utiliza la glucólisis aerobia para seguir creando ATP, convirtiendo así la glucosa en piruvato y esta se convierte en ácido láctico debido a que no hay oxígeno, el ácido láctico se acumula y los niveles de pH comienzan a bajar (Stajkovic et al. 2019).

Si el pH disminuye por debajo de 5.4 se considera una carne pálida, suave y exudativa (PSE) que se caracteriza por poseer un color pálido, una textura muy suave o blanda y pierde mucha agua, mientras que los valores por arriba de 6.0 nos indica que es una carne oscura, dura y seca (DFD) este tipo de carne no retienen mucha agua y su textura es dura (figura 2) (Castrillón et al. 2005).

Figura 2. A: carne PSE (pálida, suave y exudativa), B: carne con parámetros ideales, C: carne DFD (dura, oscura y seca).

El rigor mortis comprende tres etapas: pre rigor mortis: esta etapa inicia con la muerte del animal una vez que la circulación sanguínea se interrumpe, la segunda etapa es el rigor mortis que ocurre hasta las 24 horas dependiendo de la especie, se agota el ATP, la fosfocreatinina y la glucosa y finalmente el post rigor mortis en esta etapa se desintegra la estructura muscular de las miofibrillas lo que induce el ablandamiento de la carne (Abril et al, 2023). Se menciona también que la rigidez cadavérica se da cuando el cuerpo sin vida del animal deja de producir ATP y se producen cantidades excesivas de iones de Ca²+ en el citosol activando así la miosina que mediante la presencia de ADP se une a la actina y forma puentes cruzados de actina-miosina ya que no hay ATP disponible para desintegrar estos puentes, de esta manera se provoca la contracción del músculo persistente y da como resultado la rigidez cadavérica o rigor mortis. El tiempo en que aparece el rigor mortis varía según la especie, el estrés, temperatura del ambiente y manejo durante la matanza y después de ella, en pollos y pavos la rigidez cadavérica se da en menos de 1 hora, en cerdos varía de 15 minutos a 3 horas mientras que en los ovinos y bovinos el tiempo se alarga entre 6 a 12 horas (Braden, 2013).

La textura de la carne se ve afectada por el rigor mortis mediante la contracción de las fibras del músculo y el descenso del pH lo que compromete la capacidad de retención de agua y la solubilidad de las proteínas (Shi et al. 2021).

Maduración de la carne

Se conoce como maduración de la carne al proceso bioquímico por el que pasa el músculo para ablandar la carne o bien conocido como tenderización que consiste en romper las proteínas estructurales a través de las enzimas proteolíticas (Oliván et al. 2013). La calpaína tiene un papel importante en el ablandamiento de la carne, depende del Ca²+ y actúa en un pH neutro pero su actividad termina cuando el pH de la carne baja, las calpastatinas también son importantes en la terneza de la carne, esta tiene la función de la proteólisis en el periodo post mortem tempano )figura 3) (Abril et al. 2023).

Figura 3. Proceso de transformación de músculo a carne al momento de obtener la canal de animales de abasto.

La maduración de la carne se ve afectada por diferentes factores entre los que destacan temperatura, tiempo y pH; la temperatura afecta la maduración en la etapa post mortem cuando la temperatura incrementa, acelera la actividad de las enzimas y puede provocar una autolisis de las calpaínas, en cambio si la temperatura disminuye convierten la actividad enzimática más lenta de esta manera la maduración de la carne es más controlada y mantiene la terneza, el tiempo de maduración es importante para mejorar la terneza, las empresas productoras de carne la dejan madurar entre 7 a 14 días, ya que durante este tiempo las calpaínas y catepsinas siguen trabajando en la degradación de las proteínas estructurales lo que da como resultado una carne más suave; el pH adecuado para que las calpaínas y catepsinas continúen su trabajo es de 5.3 si este baja de manera acelerada la carne se vuelve más dura (Seon-Tea et al. 2023).

Proceso fisicoquímico de la trasformación del músculo a carne en animales de abasto

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Estructura y fisiología del músculo esquelético

Cambios post mortem de músculo a carne

Maduración de la carne

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