02 17 30_3c._carne_3c

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02 17 30_3c._carne_3c

  1. 1. I.7. VALORACIÓN OBJETIVA DE LA CARNE Sobre la carne, mediante procedimientos instrumentales, se determinan diversos parámetros, de entre los que se encuentran: I.7.1. pH. El pH del tejido muscular del animal vivo es prácticamente neutro (7,-7,2). La muerte produce concentración de ácido láctico a partir del glucógeno muscular en función de la glucólisis anaerobia que tiene lugar al detenerse el aporte de oxígeno, mientras haya glucógeno se produce ácido láctico descendiendo el pH hasta que se interrumpen los fenómenos glucolíticos. Por otra parte, la hidrólisis del ATP también ocasiona un incremento de los iones H+ en el músculo. Estos contribuyen al descenso del pH post mortem en un 10% (HAMM, 1977). Los valores del pH muscular a diferentes tiempos post-mortem tienen una relación lineal con los correspondientes valores de lactato, pero realmente la relación entre pH y lactato, con valores de pH, entre 7 y 5,5, representa la parte lineal media de una curva sigmoidea, cuya forma y posición están determinadas por la capacidad tampón del tejido muscular (HAMM, 1977). HONIKEL y HAMM (1974) demuestran la gran importancia de las proteínas miofibrilares en la capacidad tampón de la carne. La evolución del pH post-mortem ha sido más ampliamente estudiada en vacuno que en ovino. Después del sacrificio, el pH desciende rápidamente en las primeras 6 horas (SORNAY, 1978), cuando la membrana celular pierde resistencia e impermeabilidad (BATE-SMITH, 1948) y después algo más lentamente, hasta alcanzar el pH final a las 24 horas post-sacrificio. Este pH, que se mantiene constante hasta la aparición de los fenómenos de putrefacción, fue denominado pH final por CALLOW (1937) y según BATE-SMITH (1948) es de 5,4-5,5 en los mamíferos correspondiendo al punto isoeléctrico de las proteínas musculares. En la evolución y valoración de una carne respecto a su pH es tan importante el pH último que se obtiene como la velocidad con la que se alcanza. Caídas del pH rápidas producen carnes con menos capacidad de retención de agua y más duras: un pH inferior a 6 en los primeros 45 minutos post mortem conduce a carnes pálidas y exudativas. El pH último está correlacionado negativamente con la actividad ATPasa miofibrilar y tiene poca relación con el potencial glicolítico, siendo la evolución del pH muy útil para conocer el estado en que se encuentra el músculo en la fase entre el sacrificio y la instauración del rigor mortis. Un pH último elevado trae consigo carnes más oscuras con una mayor capacidad de retención de agua, consistencia firme, aspecto seco de la superficie y peor conservación (DFD: dark, firm, dry), fenómeno estudiado en vacuno ("carnes de corte oscuro") y porcino (FISCHER y HAMM, 1980). El agua es mantenida (alejamiento del punto isoeléctrico de las proteínas y por ello abundancia de cargas libres que fijan al dipolo H2O) y el músculo es empaquetado regularmente con pocos espacios extracelulares. La luz es absorbida por la estructura ordenada y traslúcida, la reflexión es baja y las superficies aparecen por ello oscuras. El elevado pH está causado por la utilización de las reservas de glucógeno muscular antes del sacrificio, con lo cual la formación de ácido láctico post-mortem es escasa. Un pH bajo, próximo al punto isoeléctrico de las proteínas (escasas cargas que fijan al dipolo agua), nos dará carnes más claras, blandas y con menor poder de retención de agua (PSE: pale, soft, exudative). En estos músculos tiene lugar un 255
  2. 2. metabolismo glicolítico rapidísimo, que determina una velocidad de descenso del pH y de desaparición del ATP muy rápidos. Las fibras musculares separadas producen una estructura desordenada con un gran espacio extracelular y la luz se refleja en mayor proporción desde la superficie (MAC DOUGALL, 1970). Así el color, la jugosidad, la textura e incluso el aroma están directa o indirectamente relacionados con el pH muscular obtenido tras la maduración de la canal (LAWRIE, 1985). Los coeficientes de variación del pH son muy pequeños, por lo que no parece que la selección vaya a afectar mucho a los pH inicial y final aunque variaciones pequeñas en el pH final es posible que afecten a la calidad de la carne. La caída del pH es bastante variable. El único problema estudiado en este sentido desde el punto de vista genético es el del músculo pálido, blanco y exudativo del porcino, relacionado precisamente con la rápida caída del pH (KEMPSTER et al., 1982), debido a la acción del gen del halotano en homocigosis recesiva (JUDGE, 1991). La carne ovina se considera alejada del problema de las carnes exudativas (SAÑUDO, 1980 y SAÑUDO y SIERRA, 1982). FACTORES DE VARIACIÓN Intrínsecos Tipo de músculo Se han encontrado diferencias entre el pH final de diferentes músculos (OUHAYOUN y DELMAS, 1988) encontrando estos autores diferencias entre L. dorsi y B. femoris por el distinto tipo metabólico (el segundo es más oxidativo que el primero). Los músculos de la espalda y la pierna tienen generalmente pH últimos más levados que el lomo (MONIN, 1981). En el ganado ovino (SAÑUDO, 1980) los pHs últimos más altos se corresponden con los músculos situados en los trozos de 3ª categoría y los más bajos en los correspondientes a los de 1ª categoría. El porcentaje de distribución de los distintos tipos de fibras musculares tiene una importante contribución a la variación del pH y conlleva al desarrollo de carnes DFD y PSE (ASHMORE y VIGNERON, 1988). Se relaciona con la frecuencia en que los músculos son utilizados. A menor actividad, caídas más rápidas del pH. TARRANT y SHERINGTON (1980) confirman que la actividad muscular es una de las principales causas de un alto pH último en músculos del cuarto trasero de corte oscuro. El pH último depende también del poder tampón del propio músculo, el cual aumenta con la intensidad del metabolismo glucolítico. Fibras adaptadas al metabolismo glucolítico son capaces de producir mayores cantidades de ácido láctico. De forma general se puede decir que en canales con un pH más alto, más alto es el pH de todos sus músculos, especialmente los del cuarto posterior y largo dorsal (SAÑUDO et al., 1985). El pH varía en el interior de un mismo músculo, reflejando las variaciones internas en la proporción de fibras. 256
  3. 3. SEVERINI et al. (1991) clasifican los músculos del cerdo en función del tipo de fibra y pH a las 2 horas. Especie Estudios comparativos entre diversas especies (BENDALL, 1978a,b, 1979) han demostrado que el pH en bovino y ovino es bastante similar. Las diferencias en sensibilidad al estrés (mayor en porcino y menor en ovino) y en el metabolismo muscular señalan diferentes pHs según la especie considerada. El pH del jugo del músculo porcino se incrementa tras el congelado y descongelado, mientras que en ovino y bovino cae o no se altera apreciablemente (JALANG et al., 1987). Raza Existen escasos estudios al respecto excepción hecha en el ganado porcino. SAÑUDO et al. (1986) señalan una débil influencia de este factor, especialmente en el pH último. Sin embargo GUHE et al. (1990) indican diferencias entre razas en el ganado vacuno. Sexo En el ganado ovino la influencia del sexo sobre el pH es casi nula, aunque en general los machos tienen pHs más altos que las hembras (FORCADA, 1985; SAÑUDO et al., 1986). DRANSFIELD et al. (1990) no encuentran diferencias significativas entre machos, machos castrados y hembras. En bovino, tras el sacrificio, la velocidad de caída del pH en el músculo es más lenta en el caso de los machos que en las hembras pero esto tiene poca importancia práctica. Según SORNAY (1978) los machos muestran una mayor frecuencia de pHs más elevados respecto a machos castrados, hembras jóvenes y vacas, lo que es debido a su temperamento más excitable, con mayor motricidad y estrés físico con hipersecreción de catecolaminas. Edad Otro factor que puede intervenir en las variaciones del pH es la edad de los animales. Tanto TUMA et al. (1963) como SAÑUDO y SIERRA (1982) y JAIME (1988) han encontrado pH superiores en animales jóvenes, además este último autor señala, a partir de 4 ºC, una velocidad de caída del pH mayor en ternascos comparados con corderos, lo que indica una actividad más elevada de sus músculos. En general, se puede decir que la velocidad de caída del pH aumenta con la edad, existiendo una cierta tendencia a tener pHs más bajos a mayores edades (SAÑUDO y SIERRA, 1982 y LÓPEZ, 1988). Individuo La variabilidad del pH entre los distintos animales, que aparentemente presentan características similares, es muy elevada, como demostraron KHAN y BALLANTYNE (1973). En el ganado porcino está plenamente confirmada la sensibilidad a producir carnes PSE en animales halotano positivo (VAN ASTEN, 1990). Así pues, habría que considerar esta posibilidad en otras especies: individual sensibilidad al estrés muy relacionada en bovinos con la Etología (KENNY y TARRANT, 1987) y la variabilidad genética ligada a un posible efecto padre puesta de manifiesto en los ovinos (SAÑUDO, 1991). 257
  4. 4. Extrínsecos Niveles de alimentación Está más que demostrado que el nivel de alimentación afecta a la composición química de la carne. Niveles altos implican un aumento de los lípidos y correlativamente una disminución del agua en la musculatura. De este modo parece que un aumento del nivel de alimentación irá asociado a pHs más altos, no siendo en general tan importante la restricción alimenticia o la naturaleza del alimento (ALBERTI et al., 1988; SIERRA et al., 1988). Promotores de crecimiento El empleo de implantes hormonales no parece tener una acción muy marcada sobre el pH, así SAÑUDO et al. (1986) utilizando en corderos implantes de 100 mg de propionato de testosterona y 10 mg de benzoato de estradiol no encontraron diferencias significativas frente a testigos. Sin embargo los ß-Agonistas ejercen un efecto negativo en la carne de ovino provocando un incremento del pH (MERKEL, 1988). Existe una disminución en la concentración de glucógeno descrito en corderos tratados con el ß-agonista cimaterol (McEWAN et al., 1985), esto puede ser suficiente para limitar la acidificación normal post-mortem, permitiendo elevar el pH último en la carne (ALLEN et al., 1985; BEERMANN et al., 1985). Sin embargo, THORNTON et al. (1987) en el caso del uso de clembuterol no han encontrado diferencias en el pH final, ni tampoco ALLEN et al. (1988) y FIEMS et al. (1990) encuentran influencia del tratamiento con cimaterol en el pH muscular de bovino. Ejercicio El ejercicio continuado produce una resistencia a la acumulación de ácido láctico en el músculo (AALHUS y PRICE, 1986) permitiendo la caída de la temperatura antes de que ocurra una bajada del pH. La realización de ejercicio físico influye en el grado de caída del pH especialmente durante las primeras horas tras el sacrificio. El pH muscular de ovinos activos es más alto al principio y desciende más lentamente pero alcanza un valor último similar al de músculos de ovinos sin ejercicio (AALHUS y PRICE, 1991). En grado extremo los animales fatigados por el ejercicio (caza, toro de lidia, etc.) presentan pH elevados y con lento descenso (glucógeno escaso). Tiempo de ayuno El tiempo y tipo de ayuno influyen asimismo en la reducción que pueden originar en el glucógeno muscular y consecuentemente unos mayores pHs últimos (WARRISS et al., 1987). Estrés pre-sacrificio Según BRAY et al. (1989) efectos débiles o individuales de estrés (subalimentación, esquileo y lavado) no tienen un efecto significativo en el pH, pero si los efectos sumados. Debido al estrés el pH no desciende normalmente y permanece superior a 6 debido a un agotamiento del glucógeno muscular (BRISKEY et al., 1959; CHRYSTALL et al., 1982), lo que hace que tenga una mala actitud para la conservación y un color 258
  5. 5. generalmente oscuro que hace que se pegue al cuchillo. Recordemos las carnes fatigadas. HUNT y HEDRICK (1977b) con ganado vacuno y PINKAS et al. (1982) y MONIN (1981) con ovinos muestran que existe una fuerte interacción entre estrés y tipo metabólico en el pH último de los músculos. Aunque en los ovinos aparecen también perturbados los fenómenos de la glucogenolisis por efecto del estrés, lo son en menor grado que en el cerdo mejorado y seleccionado para la producción de carne (CHARPENTIER y GOUTEFONGEA, 1966), hecho menos apreciable en el cerdo ibérico y sus cruces (SAÑUDO y SIERRA, 1991). Estimulación eléctrica La estimulación eléctrica de las canales produce la hidrólisis del ATP y una caída rápida del pH tisular (CARSE, 1973; CHRYSTALL y HAGYARD, 1976; VALIN, 1978; SONAIYA et al., 1982). BENDALL (1980) asume que las diferencias en el grado de caída del pH entre canales estimuladas y controles no pueden atribuirse a caídas de temperatura. CLARKE et al. (1980) afirman que la activación de enzimas glicolíticas puede ser uno de los factores causantes de la rápida caída del pH en canales estimuladas, aunque esto no está totalmente confirmado (RASHID et al., 1983). Según CARBALLO et al. (1988) se alcanzan pH inferiores a 6,0 a las 24 horas cuando su temperatura es superior a 20 ºC. Modo de sacrificio BENDALL (1973) observó la influencia del método de sacrificio en el pH inicial de músculos de conejo. Así, cuando se producían movimientos durante el sacrificio el pH inicial se situaba alrededor de 6,5. Temperatura de conservación La temperatura ambiental ejerce un marcado efecto sobre la velocidad de descenso del pH post-mortem (BATE-SMITH y BENDALL, 1949; MARSH, 1954 y CHARPENTIER, 1969), que se acelera con temperaturas elevadas. Además, un rápido y profundo descenso del pH post-mortem, mientras la temperatura del músculo es todavía elevada, provoca una desnaturalización de las proteínas sarcoplásmicas, que precipitan sobre las miofibrilares, produciéndose una disminución todavía mayor de la capacidad para retener agua y las carnes aparecen claras. En ganado porcino contribuye a la formación de las carnes PSE. La temperatura influye tanto en el tiempo necesario para alcanzar el pH al que se inicia el rigor mortis, como en el tiempo que transcurre hasta que se alcanza el pH final. Ambos tiempos aumentan conforme desciende la temperatura (HONIKEL et al., 1981a). Sin embargo a las pocas horas del sacrificio el descenso del pH a temperaturas entre 0-4 ºC es mucho más rápido que a temperaturas superiores (HONIKEL y HAMM, 1978; WINGER et al., 1979), como consecuencia del fenómeno denominado "acortamiento por el frío". La velocidad de descenso del pH durante este período es mínima entre 2 y 6 ºC, por encima de 6 ºC se incrementa progresivamente al aumentar la temperatura y por debajo de 2 ºC sufre un incremento brusco (JEACOCKE, 1977; JOLLEY et al., 1980-81; HONIKEL et al., 1981b). En definitiva, no hay acuerdo sobre la temperatura concreta a partir de la 259
  6. 6. cual se produce un incremento del descenso relativo del pH, al aumentar o disminuir la temperatura (SCOPES, 1971; JEANCOCKE, 1977; JOLLEY et al, 1980-81). El pH final varía según la temperatura a la que se mantiene el músculo durante el rigor. El elevado pH final en músculos mantenidos a 0-1 ºC ha sido observado tanto en ovino (BOUTON et al., 1973a) como en bovino (CASSENS y NEWBOLD, 1967). En ovino, también JAIME et al. (1991) encuentran pHs más altos con temperaturas bajas. El acortamiento muscular a bajo pH se incrementa considerablemente si la temperatura de incubación es de 30 ºC o más (HONIKEL et al., 1986). Por otro lado la caída de la temperatura está relacionada con la posición y cantidad de grasa que recubre al músculo en la canal. Músculos superficiales se enfrían más rápidamente que músculos profundos (AALHUS y PRICE, 1986). ATP y actividad enzimática Puesto que el glucógeno no es el factor limitante de la glicólisis, ya que no llega a desaparecer en ningún caso, la paralización de la glicólisis tiene que ser debida a la acción del bajo pH sobre los enzimas glicolíticos o a la ausencia de un nivel suficientemente alto de ADP y/o AMP para activarlos. La actividad enzimática determina según su nivel y calidad la glucogenolisis y glucólisis. Tipo de deshuesado Está bien documentado por FIELD (1981) que los diferentes sistemas de deshuesado mecánico producen productos con diferente pH que otros deshuesados, siendo debido a la presencia o no de tuétano del hueso, pues este posee un pH en el rango 6,8-7,4. Adición de polifosfatos y sales La acción de los polifosfatos es doble (ROJAS, 1991): de una parte aumentan el pH de la carne, acción que se acentúa por la presencia de cloruro sódico que disminuye el punto isoeléctrico de la carne por fijación de la sal en las cadenas de proteínas y de otra parte complexa los iones divalentes presentes en el músculo y se facilita el hinchamiento de la estructura miofibrilar que como consecuencia retiene más agua. Maduración y envasado Para BOAKYE y MITTAL (1993), el tiempo de madurado influye significativamente sobre el pH en carne de bovino. MOORE y SEPHTON (1989) encontraron que el pH de la carne fresca se incrementó a las 8 semanas de almacenaje (bajo atmósfera de CO2 a -1,5 ºC), pero la carne congelada no mostró incrementos en ningún período de tiempo en el cordero. HWANG et al. (1990) señalan pequeñas diferencias en el pH con distintos tratamientos de envasado, siendo al vacío cuando se alcanza un menor pH. ALLEN (1991) advierte de no empaquetar carne de cordero con un pH superior a 5,8 ya que según este autor tendrá un período de conservación inferior al previsto. MÉTODOS DE MEDIDA Para la realización de la medición del pH se utilizan dos métodos: 1) Muestra homogeneizada y su medición 260
  7. 7. Respecto a este método, la literatura muestra que la mayoría de los investigadores que usan el método de homogeneización, no se mantienen dentro de los métodos oficiales. Se usan variaciones en los solventes así como modificaciones en el ratio muestra/solvente para ajustar el método a sus necesidades específicas. Esto añade un error de medida al método de homogenizado. Sobre homogenizados o mezclas de agua o soluciones isotónicas de carne se debe realizar la lectura inmediatamente (LANDVOGT, 1991). Existen diferencias entre los diferentes electrodos. PROST (1955) y VAN GILS y VAN LOGTESTIJN (1967) consideran las determinaciones electrométricas mejor que los métodos colorimétricos o por indicadores. PROST (1955) señala que valores del pH medidos a partir de extractos de carne son más altos que valores medidos directamente en el tejido muscular. KORKEALA et al. (1986) destacan que las diferencias entre electrodos (de penetración, superficial, de cristal y combinado) parecen ser mayores que las diferencias debidas a la presentación (homogenizado, mezcla carne-agua, medida directa) de las muestras de la carne, no pudiendo ser determinado cual es el método que da una mayor aproximación al pH real de la carne. Por ello se hace preciso armonizar los métodos de medida, así BOCCARD et al. (1981) proponen unos métodos concretos para la calidad de la carne bovina. 2) Medida directa usando un electrodo se valora, dependiendo de la especie, en determinados momentos: al sacrificio, 45 minutos, 24 horas y 7 días, mediante pHmetro portátil, preferentemente sobre el m. longissimus dorsii, aunque también se utilizan otros músculos (el m. semitendinoso y el m. tricep braquial en ovinos). En la elección de un músculo o paquete muscular para realizar esta y otras determinaciones se han de tener en cuenta las siguientes consideraciones: - identificación y aislamiento fáciles - estructura interna ideal, sin fascias, vasos ni tendones y con las fibras musculares en una sola dirección - volumen suficiente para realizar todos los ensayos - localización en un trozo que sea representativo de la composición tisular de la canal - características cualitativas representativas de la calidad de la canal. En los ovinos, los músculos que cumplen estos requisitos son los que se muestran en la siguiente figura Como el miembro anterior es el más representativo de las características cuanticualitativas de la canal y de la carne, sus músculos son los más utilizados, considerando al m. triceps braquial el ideal para dichas determinaciones. I.7.2. COLOR El color es una sensación compleja, resultante de una serie de fenómenos percibidos simultáneamente. Existe una reflexión diferencial de las diversas 261
  8. 8. radiaciones luminosas del espectro visible cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 380 y 780 nm, como consecuencia, al llegar al ojo, se produce la excitación de ciertos centros del cortex por los influjos nerviosos procedentes de las células fotosensibles de la retina (KOWALISKI, 1978). Por tanto al ser un fenómeno puramente cerebral es subjetivo y puede variar de una persona a otra. Podemos diferenciar: - Color percibido: Atributo de la respuesta. Luz percibida de un observador real al estímulo de un sistema visual por la energía radiante. - Color físico: Característico del estímulo. Energía radiante que determina los diferentes colores percibidos por los observadores reales o el color interpretado de manera objetiva por un instrumento óptico. Psicológicamente podemos decir que el color es tridimensional, percibiéndolo distinguimos tres atributos: - Tono o matiz de un color es el atributo de la sensación visual según la cual el estímulo aparece similar a uno de los colores percibidos: rojo, verde, amarillo, verde y azul o a ciertas proporciones de dos de ellos. Se define como la cualidad del color. Está relacionado con la longitud de onda dominante del espectro. - Considerando un color como la mezcla de luz blanca y una luz monocromática, la saturación representa la proporción de luz monocromática que existe en esa mezcla. Un color puro es saturado mientras que un color blanquecino o grisáceo es desaturado, de este modo tenemos colores vivos y apagados. - Claridad se refiere a la cantidad de luz que se percibe. El gris es el color de los objetos que no presentan otro atributo que la claridad, en una escala que tiene como límites el blanco y el negro. A los dos primeros se les denomina atributos cromáticos o cromaticidad. Basado en este hecho de la trivarianza visual se ha intentado representar a los colores en un espacio tridimensional cuyas coordenadas estén más o menos correlacionadas con estos atributos. Nuestra apreciación del color de un objeto depende, además del propio objeto (tamaño y forma), de la luz utilizada para iluminarlo, los ángulos de iluminación/visión, estructura y estímulos que le rodean, aparte del estado del sistema visual del observador y de su experiencia en situaciones de observación semejantes o relacionadas. El color puede ser producido de varias formas: 1- Por un proceso de adición: es el caso de la luz blanca que resulta cuando todos los colores del espectro visible se juntan. Luz blanca también se puede producir por la suma de 3 colores: rojo, azul y verde o por la combinación de un primario más su complementario. 2- El color puede ser producido por absorción selectiva. Cuando sobre un objeto no luminoso se dirige un rayo de luz blanca, parte de esta luz es reflejada, parte trasmitida y parte absorbida y el color del objeto es el que percibe el ojo cuando le llega la luz reflejada o la luz transmitida, con su correspondiente distribución espectral. 262
  9. 9. A partir de los datos espectrales es posible obtener las coordenadas colorimétricas que nos informarán del color que tendrá un objeto en unas condiciones determinadas de iluminación y para uno de los observadores patrón. EL COLOR Y EL SECTOR CARNE La apariencia de los productos cárnicos es un factor principal por el que los consumidores juzgan su aceptabilidad (TINY y HENDRICKSON, 1968) según consideran tradicionales estudios de consumo (DANNER, 1959; DUNSING, 1959a,b). Los consumidores seleccionan inicialmente las piezas de carne por la magrura, el color y la apariencia general con juicios para los dos últimos factores basados principalmente en el brillo del color (ASPC, 1964; RHODES et al., 1955; SELTZER, 1955). La importancia del atractivo color de la carne magra es destacado por SHAW (citado por NELSON, 1964) quien indica que el 36,7% de las compras de carne de los self-service no son planeados y que ese impulso de compra es debido a la apariencia atractiva. A menudo el consumidor usa el color como un indicador del sabor, de la jugosidad, terneza y frescura de la compra (NAUMANN et al., 1957). En España el color claro está asociado a carnes jóvenes y por tanto apreciadas, incidiendo de este modo y de forma notable en los precios (LÓPEZ OLIVEROS, 1976 y COLOMER, 1978). Contrariamente a otros países comunitarios donde se aceptan con mayor facilidad carnes más oscuras. En los últimos años ha ganado importancia la problemática del color con el desarrollo de la venta de carne en bandejas pre-envasadas. En países donde la carne constituye una parte sustancial de la dieta, hemoglobina y mioglobina (pigmento básico para el color de la carne) son por otra parte contribuidores importantes de la absorción diaria de hierro. El hierro hemínico está, generalmente, más disponible para el cuerpo que el hierro inorgánico ya que la disponibilidad de hierro no hemínico está afectado por componentes estimuladores e inhibidores de la dieta (CONRAD et al., 1967). EL COLOR DE LA CARNE: BASES FÍSICO-QUÍMICAS Y FACTORES El color de la carne depende de la cantidad y estado físico de los pigmentos musculares (principalmente la mioglobina, proteína ligada a la membrana externa de las mitocondrias y del retículo sarcoplásmico), de la estructura del músculo (que adsorba o refleje más o menos la luz y permita mas o menos entrar al oxigeno). El observador percibe el color de la carne como impresión global de la síntesis de tres parámetros que dependen a su vez de diversos factores (biológicos, bioquímicos o físico-químicos): 1) Saturación. Cantidad de pigmentos. 2) Matiz. Estado químico del pigmento. 3) Claridad. Estado físico de la carne: ligado al pH último, a la estructura de las proteínas y a la cinética de instauración del rigor mortis. Cantidad de pigmentos En 1900, se consideró que la pigmentación roja de los músculos del esqueleto en muchos vertebrados estaba originada por la mioglobina más que por la hemoglobina, aunque el nombre de mioglobina no fue adoptado hasta 1920 263
  10. 10. (KAGEN, 1973). Durante una rápida hemorragia, puede producirse vasoconstricción (HALL et al., 1976) de manera que la carne de animales desangrados en el sacrificio puede contener hemoglobina procedente de residuos de eritrocitos (WARRISS, 1977). WARRISS y RHODES (1977) estimaron que la carne fresca contiene una media de 0,3% de sangre residual. La concentración de mioglobina es, sin embargo, el factor principal de determinación del color rojo de la carne. Asimismo, influye sobre el color de una pieza de carne la proporción de grasa y tejido conjuntivo que posea y la existencia de otros pigmentos como la catalasa, citocromos, flavinas, vitamina B12, etc. (CLYDESDALE y FRANCIS, 1982; FOX, 1987). La mioglobina es una proteína sarcoplasmática, relativamente pequeña, portadora de oxígeno (PM: 16.700), sin que se hayan observado según RENERRE (1977) diferencias de peso molecular en la mioglobina de las células musculares de las tres principales especies de carnicería (bovino, ovino y porcino). Su función es la de almacenar oxígeno y facilitar su transporte a las mitocondrias (LEHNINGER, 1982). Contiene una proteína, la globina, con una sola cadena polipeptídica constituida por 153 residuos aminoacídicos y un grupo hemo de ferroporfirina que es idéntico al de la hemoglobina. El grupo hemo es el responsable del intenso color rojo-pardo de la hemoglobina y de la mioglobina. La miohemoglobina es particularmente importante en los músculos de mamíferos buceadores tales como la ballena, la foca, etc., cuyos músculos son tan ricos en esta proteína que se muestran pardos. La mioglobina exhibe una afinidad muy elevada por el oxígeno, se halla saturada ya en un 50% cuando la presión de oxígeno es de 1 a 2 mm Hg y en un 95% cuando la presión es de 20 mm Hg, con una curva de saturación por el oxígeno hiperbólica sencilla, mientras que la afinidad por la hemoglobina es mucho menor y además la curva de saturación por el oxígeno es sigmoide, lo que favorece la actividad fisiológica de la mioglobina. Tiene tan sólo un grupo hemo por lo que sólo puede unirse a un átomo de oxígeno, sin embargo mediante el núcleo de hierro tiene la posibilidad de combinarse con otros componentes (NO, HCN, CO, OH, SO4, CN) en los procesos tecnológicos. Estado físico-químico del pigmento (mioglobina) El color de la carne fresca también se ve influido por los diferentes estados químicos de la mioglobina. Se produce una interconversión continua entre las tres formas básicas del pigmento; así, el color variará según la proporción relativa y distribución de estos pigmentos. Tipos de pigmentos - Mioglobina reducida o desoximioglobina (hierro ferroso, Fe++), Mb. De color rojo púrpura, se encuentra en el interior de la carne, subsiste tras la muerte por la propia actividad reductora del músculo. - Oximioglobina o mioglobina oxigenada (hierro ferroso, Fe++), MbO2. Formada cuando la Mb se pone en contacto con el aire con la consiguiente oxigenación del pigmento, tiene un color rojo brillante y es el color deseado por el consumidor por lo que habrá que intentar alargar su presencia. - Metamioglobina o mioglobina oxidada (hierro férrico, Fe+++), MetMb. Se forma por exposición prolongada de la anterior al oxígeno o directamente desde la mioglobina reducida cuando las presiones de oxígeno son bajas (alrededor de 4 264
  11. 11. mm). Es de color marrón-pardo y motivo de rechazo por el consumidor (si supone más del 20% del pigmento total en superficie, HOOD y RIORDAN (1973) indican que dos de cada tres compradores no adquieren la carne y cuando esta tasa se encuentra alrededor del 50% resulta totalmente inaceptable para el público según VAN DEN OORD y WESDORP (1971a) y por tanto inadecuada para la venta). No sólo en la carne fresca, también en los productos elaborados con puntos marrones y manchas de sangre decrece la aceptabilidad (CHEN y TROUT, 1991). Además presenta más dificultades para su conservación la presencia, por otro lado bastante frecuente (VALIN y SORNAY, 1975), de carne de corte oscuro. Por la oxidación, el hierro ferroso se convierte en hierro férrico y libera un electrón que es recuperado por el oxígeno que se transforma en anión superoxido, que gracias a la acción de antioxidantes naturales celulares permiten que la enzima superoxido-dismutasa transforma los aniones superoxidos en H2O2, mientras que la catalasa y la glutation-peroxidasa eliminan los hidroperoxidos de los ácidos grasos. En casos de deficiencias en Se, Mg, Cu y Zn, esta regulación enzimática es defectuosa, acumulándose radicales O2- y H2O2 que se transforman por a acción del Fe++ en radicales hidroxil (OH-) que favorecen la degradación del color y la oxidación de las grasas. También pueden existir otras pigmentaciones: - La decoloración verde de la carne fresca ha sido descrita por JENSEN (1945) y está asociada a una alteración de la estructura hemínica (LAWRIE, 1985), si bien es rara y sólo ocurre en circunstancias inusuales. Existen dos posibles derivados de la mioglobina responsables de esta apariencia verde: * la cloroglobina resultante de la interacción entre mioglobina y peróxido de hidrógeno (LAWRIE, 1985), siendo su formación favorecida entre pH 4,5 y 6,0 (FOX et al., 1974). La fuente del peróxido de hidrógeno puede ser bacteriana (JENSEN, 1945), resultado de la interacción del ácido ascórbico con oxígeno molecular de la OxiMb (FOX, 1966) o puede ser producido en el músculo por sí mismo (KANNER y KAREL, 1985). * La sulfomioglobina, formada por la adición de sulfuro de hidrógeno y oxígeno sobre mioglobina reducida (LAWRIE, 1985) y resulta de la incorporación de azufre al grupo hemo (MORRELL y CHANG, 1967; BERZOKFSY et al., 1972) y la reducción de uno de los anillos pirrólicos (BERZOKFSY et al., 1972). La producción bacteriana (pseudomonas, lactobacilos, etc.) de sulfuro de hidrógeno facilita el desarrollo de decoloraciones verdes en la carne (NICOL et al., 1970; EGAN et al., 1980). SILLER y WIGHT (1978) comentan brevemente algunos resultados obtenidos de músculo verde de pavo con una miopatía pectoral profunda. - La coloración rojo-cereza por formación de CarboxiMb en carnes conservadas y curadas con la formación de nitrosomioglobina de color rojo (CHEN y TROUT, 1991). - Por procesos tecnológicos y con la globina desnaturalizada se forman otros compuestos como el nitrosomiohemocromógeno (FOX, 1966) de color rosa (SHAHIDI y PEGG, 1991), típico del jamón cocido. Estabilidad del color Por tanto, manteniendo la mioglobina o reduciendo la MetMb, si se forma, se puede extender la vida de la carne fresca. Un suplemento de vitamina E en la dieta de 265
  12. 12. terneros puede retardar la formación de MetMb en su carne (MITSUMOTO et al., 1991). La industria de la carne ha reconocido la importancia de la estabilidad del color y las recientes innovaciones para modificar la atmósfera de envasado han surgido de la necesidad de extender la vida media de la carne. En este sentido, recientemente distintas compañías (LEFENS, 1987 y RUZEK, 1989) han potenciado diferentes tecnologías para prolongar la vida media del color de la carne fresca de cerdo. Tras las primeras observaciones de DEAN y BALL (1960), los mecanismos que controlan la estabilidad del color no quedaron claros (GIDDINGS, 1977). Ahora se admite que la conservación del color rojo vivo de la carne depende de un triple equilibrio de los factores bioquímicos: las actividades respiratorias (tasa de consumo de O2, OCR), auto-oxidación de la mioglobina y reducción enzimática de la MetMb (MRA)(LAWRIE, 1983 y LEDWARD, 1984), que a su vez puede ser afectada por el tiempo, la temperatura y la historia del pH del músculo (LEDWARD, 1985). No hay acuerdo en la cinética de la formación de la MetMb en la superficie de la carne, apareciendo descrita como una curva lineal (HOOD, 1980), cuadrática (O'KEEFE y HOOD, 1982) o esencialmente trifásica con una formación inicial rápida, continuando unos días a un ritmo lento o de pseudoequilibrio, fase que se extiende durante un período variable, dependiendo del músculo, y una fase final rápida cuando ocurre la conversión del 100% MetMb (LEDWARD, 1970; LEDWARD et al., 1977). Estado físico de la carne, estructura del músculo Como ya se ha explicado en el capítulo del pH, tras el sacrificio la carne del animal es traslúcida y oscura pues la difusión de la luz incidente es débil. A pHs bajos (carnes PSE) el músculo se vuelve pálido, refleja una gran parte de la luz incidente y parece más opaco. Durante este período se efectúa el paso de la Mb reducida a OxiMb de color rojo vivo. Con pH altos (carnes DFD) aumenta la actividad de la citocromo-oxidasa por lo que se reducen las posibilidades de captación de oxígeno y por lo tanto hay un predominio de la Mb de color rojo púrpura. Es más importante para el color el "estado físico" de las proteínas que la cantidad de pigmento según MAC DOUGALL (1978) (de RENERRE, 1982a), por lo que es más interesante, a efectos de la medición del color, la utilización de sistemas instrumentales óptico-luminosos (SIERRA, 1977), que los bioquímicos (HORNSEY cuantificación de la mioglobina). De manera general, se puede decir que existen muchos factores que afectan la trayectoria de la luz en la carne como son: el pH, cantidad de marmorización, tejido conectivo, tamaño de las fibras musculares y desnaturalización de las proteínas y que por tanto pueden tener una influencia significativa en la luminosidad del color e incluso en la relación Mb/OxiMb. FACTORES DE VARIACION Existe una influencia en el color de la carne por parte de factores: 1) biológicos o intrínsecos 2) bioquímicos 3) físico-químicos 266
  13. 13. 4) extrínsecos Factores biológicos Tipo de músculo La variabilidad debida a los músculos es importante (LEDWARD, 1971; HOOD, 1980; HUTCHINGS, 1994) y superior a la debida a los animales (RENERRE, 1984), existiendo una variabilidad metabólica de cada tipo de músculo en una especie y edad determinadas (MONIN, 1989). De forma general, los músculos ricos en pigmentos hemínicos que poseen una intensa actividad respiratoria, caso del músculo diafragma medio, tienen un metabolismo aerobio importante con fibras musculares de tipo rojo lento (CARRICK et al., 1984) presentan la capacidad reductora más elevada, caracterizada por una elevada inestabilidad de color; en el lado contrario, el músculo tensor de la fascia lata, con un marcado metabolismo anaerobio (LACOURT, 1973), compuesto por fibras blancas rápidas (RENERRE, 1982a), es estable en el plano de color en función de su escasa actividad respiratoria. El músculo largo dorsal es intermedio, formado por fibras del tipo rojo rápido. Por tanto, existe una variabilidad de la cantidad de pigmentos (Mb y pigmentos respiratorios) entre músculos que puede deberse a un diferente tipo metabólico (HUNT y HEDRICK, 1977a), pudiendo variar de simple a doble en distintos músculos de la misma canal (MONIN, 1989). El tipo muscular influye también sobre la velocidad de oxidación, siendo la profundidad de la capa superficial rojo-vivo de la OxiMb (forma oxigenada de la Mb) inversamente proporcional a la actividad respiratoria de los músculos (LAWRIE, 1953). La capacidad reductora muscular es más fuerte en los músculos con inestabilidad de color, si bien no parece suficiente para frenar el obscurecimiento de la superficie. Tras el sacrificio, durante la glicólisis post-mortem, cada músculo de la canal está sujeto a diferentes regímenes de temperatura/pH (LAWRIE, 1985), los elementos que forman parte de la oxidación de la mioglobina y/o reducción de MetMb se ven afectados de forma diferente según la posición anatómica del músculo, modificando así, la estabilidad intrínseca del color (LEDWARD, 1971 y HOOD, 1980). Así pues, no existe siempre una relación simple (LEDWARD, 1985) cuando comparamos estabilidad del color y tipo metabólico muscular, puesto que estos fenómenos se hallan regidos por la histoquímica. Por otra parte, la mioglobina obtenida a partir de un músculo porcino pálido y exudativo (PSE) es menos estable que la de un músculo normal porcino (BEMBERS y SATTERLEE, 1975). Incluso en el interior de un mismo músculo puede manifestarse una heterogeneidad en la intensidad de la pigmentación muscular como señalan HUNT y HEDRICK (1977a) en el caso del semitendinoso de bovino. Así pues, existen diferencias entre los músculos en la estabilidad, pudiéndolos clasificar (RENERRE, 1982a) en: * estables: largo dorsal y oblicuo externo abdominal. * inestables en distintos grados: semimembranoso, glúteo medio, supraespinoso, tríceps braquial cabeza larga, psoas mayor y diafragma medio. 267
  14. 14. Especie La composición, susceptibilidad oxidativa y contenido muscular de la mioglobina difiere con las especies (LIVINGSTON y BROWN, 1981): mg/g carne fresca Caballo ............ 20 Vacuno ............ 15 Ovino ............... 10 Porcino ............ 5 Galináceas ....... <5 La carne de bovino consume menos oxígeno que la de ovino y se conserva mejor (ATKINSON y FOLLET, 1973). Dentro de los mamíferos, las ballenas, la foca y otros cetáceos son los que tienen una mayor cantidad de mioglobina muscular. LAWRIE (1985) muestra cómo las diferencias de cantidad de Mb en el músculo L.D. pueden explicar, en parte, las diferencias de color de las carnes. Según SCHRICKER et al. (1982), el contenido total de hierro difiere entre músculos en cerdo y bovino no siendo tan acusada en el cordero. Raza Las diferencias entre razas han sido indicadas por diferentes autores (RENERRE, 1984; BOCCARD et al., 1979, 1980). La intensidad del color tiende a variar inversamente con el desarrollo muscular, sobre todo es importante señalar la observación realizada por MAY et al. (1975), según los cuales existe una relación positiva entre el desarrollo muscular y el porcentaje de fibras blancas de la musculatura. Se considera que las carnes de las razas lecheras son más oscuras, por su mayor tono metabólico e irrigación relativa (SIERRA, 1977). Además hay que añadir, que no todos los animales de carnicería son igualmente sensibles a los transportes y a las diferentes fuentes de estrés. Este fenómeno se observa más claramente en porcino. En el ganado ovino ciertas diferencias se ponen también de manifiesto siendo la precocidad un factor de variación importante. Sexo Tiene influencia sobre la cantidad de pigmento que aumenta más rápidamente en las hembras que en los machos, haciendo que los músculos sean más coloreados (RENERRE, 1986). Para los autores anglosajones, la carne de los novillos es a veces más oscura que en los otros tipos sexuales de la misma edad (SEIDEMAN et al., 1982), siendo atribuido al pH más elevado de los primeros. MARINOVA et al. (1985) no han encontrado efectos significativos de la castración en la cantidad de pigmentos. Edad Según manifiesta RENERRE (1982b), en ganado bovino para el mismo grado de madurez, edad fisiológica, no aparecen diferencias de coloración al comparar animales frisones y charoleses. Sin embargo a la misma edad cronológica la carne de los animales frisones es siempre más coloreada que la de los animales 268
  15. 15. charoleses, traduciendo así las diferencias de precocidad, más que por la posible invasión adiposa, superior en frisones, por el menor desarrollo de la vascularización sobre planos musculares más delgados, como ya indicamos (SIERRA, 1977). Se admite, de forma general, que la cantidad de pigmentos (CHARPENTIER, 1967), y consecuentemente la cantidad de hierro hemínico (RENERRE, 1982b), aumentan con la edad. Si el aumento es regular desde el nacimiento al estado adulto, cada músculo tiene su ritmo de incremento y su máximo (RENERRE y VALIN, 1979). LAWRIE (1950) ha señalado que el incremento de la cantidad de pigmentos es muy rápida durante el primer año en el cerdo y durante los dos primeros en el caballo. La cantidad de pigmentos durante el crecimiento puede ser considerada como una medida del desarrollo fisiológico del animal, constituyendo un verdadero reloj biológico interno (BOCCARD, 1992). El incremento que se produce también en la tasa de mioglobina está relacionado con el aumento de la infiltración de grasa intramuscular, lo que crearía mayores dificultades de oxigenación (RENERRE y VALIN, 1979). En ovino, donde el factor edad es también un factor de variación importante, las carnes claras pertenecen a animales jóvenes lactantes y estabulados (SIERRA, 1974), lo que determina una gran incidencia de este factor en la formación de precios (LÓPEZ OLIVEROS, 1976 y COLOMER 1978). En el ternasco el color varía del rosa al rojo pálido tomando tonalidades oscuras en los cordero pastencos o en los animales de mayor edad. Edad (meses) Músculo Contenido en hierro hemínico 3 6 9 Semimembranoso 0,87 1,51 1,83 Largo dorsal 0,79 1,14 1,41 Pectoral profundo 0,67 0,97 0,12 Semitendinoso 0,43 0,77 0,90 (BOCCARD y DUMONT, 1976) Factores bioquímicos Resulta difícil separar los tres factores ya señalados anteriormente por la interacción tan importante que uno ejerce sobre el otro, por ello, los estudiaremos conjuntamente sobre el siguiente esquema: Profundidad. Mb o desoxiMb Reducida Fe++ . Color púrpura. Reducción (MRA) acción reductora del músculo Respiración Oxidación Oxigenación 269
  16. 16. Superficie y más o menos interna. MetMbo MetaMb OxidadaFe+++ . Color marrón pardo. Reducción Autooxidación Superficie. MbO2o OxiMb OxigenadaFe++ . Color rojo brillante. (Adaptado de RENERRE, 1982a) En condiciones normales de exposición y venta, la Mb reducida en presencia de O2 cambia completamente a MbO2 en pocas horas (VAN DEN OORD y WESDORP, 1971a). La constante de disociación del equilibrio para OxiMb (2,1 * 10-6) (GIBSON y ROUGHTON, 1955) muestra que el equilibrio OxiMb Mb + O2 se desplaza a la izquierda y de este modo se asume que el pigmento está, en una exposición normal al O2. En realidad, el oxígeno difunde en la carne pero es consumido por enzimas presentes durante un tiempo considerable post-mortem, el equilibrio se alcanza cuando el O2 difundido es igual al consumido, así la profundidad de OxiMb es gobernada por la difusión del oxígeno. Tras un intervalo de tiempo influido por las propiedades intrínsecas de la carne (pH último, potencial de oxido-reducción) y las condiciones de conservación (temperatura de refrigeración, presión de oxígeno, ambiente luminoso, condiciones higiénicas) la capa de OxiMb desaparece en beneficio de la MetMb y el átomo de Fe pasa al estado férrico uniéndose a una molécula de agua. De forma general, existe una interconversión entre las tres formas: Mb, OxiMb y MetMb. El proceso de la acción reductora del músculo, es posible como relata GIDDINGS (1974). En la literatura, tras los primeros trabajos de SALEH y WATTS (1968) numerosos autores han señalado la reducción enzimática de la mioglobina (MRA), en la que son varios los sistemas enzimáticos implicados (GIDDINGS, 1974), constituyendo un factor principal en el desarrollo del color, así como el papel desempeñado por la actividad mitocondrial en el mismo. HAGLER et al. (1979) purificaron y caracterizaron la primera MetMb-bovino-reductasa a partir de músculo cardíaco, habiendo sido descritas además otras reductasas (MATSUI et al., 1975; ALSHABAINI et al., 1977; LEVY et al., 1985). LIVINGSTON et al. (1985) clasificaron la enzima como NADH-citocromo-b5reductasa por su mecanismo cinético. ARIHARA et al. (1989) señalaron que la enzima reduce la MetMb en presencia o bien de ferrocianida o de citocromo b5 y es NADHdependiente; así la adición de NADH (LIVINGSTON, 1982; LEVY et al., 1985; RENERRE y LABAS, 1987) entrañaba una aceleración de la velocidad de reducción del pigmento. Se supone que existen otros agentes intermediarios no bien conocidos (quinonas?). Diferentes estudios han demostrado que ambas reducciones anaeróbica (WATTS et al., 1966) y aeróbica (LEDWARD, 1972) aparecen juntas. La actividad de estas enzimas no está afectada por la presencia de oxígeno, lo que podría explicar el hecho de que tanto en un sistema anaerobio como aerobio (LEDWARD, 1972) está relacionada con la capacidad muscular de formar Mb. Parece ser que los sistemas de reducción del pigmento son de naturaleza enzimática aunque otros autores, en particular BROWN y SNYDER (1969) señalan 270
  17. 17. la existencia de una reducción no enzimática, pero esta reducción parece ser poco importante. El picado de la carne destruye el sistema reductor aeróbico (LEDWARD et al., 1977; KROPF et al., 1986) lo que puede explicar parcialmente la oxidación acelerada del pigmento observada en carne picada comparado con el resto del músculo. LEDWARD (1985) indica que la actividad del sistema MetMb reductor, favorecida por los altos pHs, es el principal factor en la estabilidad; para O'KEEFE y HOOD (1982) es sólo un factor más, mientras que en el otro extremo RENERRE y LABAS (1987) y ECHEVARNE et al. (1990) no encuentran correlación entre la actividad MetMb reductasa y la estabilidad en varios músculos, asociado más bien, según estos autores, con el consumo de O2 (OCR) y la capacidad de auto-oxidación. Existe consenso, en que la carne fresca (menos de 3 días post-sacrificio) forma la MetMb más rápidamente que la carne madurada en más días (HOOD, 1980). Sin embargo, no parece razonable que un sistema enzimático reductor sea menos activo en carne fresca que en madurada, así esas diferencias pueden ser debidas a la existencia de una efectiva auto-oxidación. Además, LEDWARD (1984) sostiene que la oxidación de un pigmento y su reducción ocurren simultáneamente en la carne hasta el agotamiento de las reservas. FAUSTMAN y CASSENS (1990) afirman que es poco probable que el potencial de oxidación-reducción sea el único determinante de la estabilidad del color muscular, es más posible que exista una interacción dinámica entre los dos que están fuertemente influidos por factores bioquímicos endógenos y por las condiciones que rodean el almacenamiento. ATKINSON y FOLLET (1973) fueron los primeros en demostrar la relación entre OCR y la formación de MetMb. Tanto BENDALL y TAYLOR (1972) como O'KEEFE y HOOD (1982) han señalado que altos rangos de OCR pueden causar incrementos en la formación de MetMb por impedir el desarrollo de la formación de la OxiMb (ASHMORE et al., 1972), aumentando de este modo la inestabilidad del color (FAUSTMAN y CASSENS, 1990), del mismo modo CORNFORTH y EGBERT (1985) atribuyen el color rojo oscuro en pre-rigor bovino a una activa respiración de la mitocondria que consume el oxígeno disponible y demora la oxigenación del pigmento. O'KEEFE y HOOD (1982) revelan que músculos que se descoloran más rápidamente también muestran alto grado de consumo de O2 y en este mismo sentido, LAWRIE (1953) señala que la profundidad de la capa de rojo vivo de OxiMb es inversamente proporcional a la actividad respiratoria de los músculos. BENDALL y TAYLOR (1972) han mostrado que el OCR del músculo post-rigor declina exponencialmente durante el almacenamiento a 2 ºC, la formación de MetMb también decrece y se hace dependiente de la efectividad del sistema enzimático reductor que está activo durante varias semanas a 1 ºC. Excepto en el caso de un alto OCR, es la relativa efectividad del sistema reductor el que gobierna en primer lugar la formación de MetMb durante el almacenamiento, según LEDWARD (1985) y no diferencias en el grado de oxidación. 271
  18. 18. Los pHs bajos, las débiles presiones de oxígeno, las temperaturas elevadas junto con una mayor presencia de ácidos grasos insaturados en las membranas intracelulares favorecen la auto-oxidación. Los dos métodos primarios para medir la capacidad de reducción de pigmentos son: - Capacidad de reducción de MetMb (MRA) (STEWART et al., 1965b). Implica la oxidación química de pigmentos cárnicos por ferrocianuro potásico y la medición consecuente de la reducción a lo largo del tiempo. Se ve incrementada con un pH elevado y con temperaturas altas. - Capacidad de reducción anaerobia (ARA) (LEDWARD, 1972). Mediante la utilización de unas condiciones de bajas presiones de O2. Factores físico-químicos pH El efecto del pH en el grado de oxigenación de la hemoglobina es conocido como efecto Borh (LEHNINGER, 1982), que dice que la unión del oxígeno por la hemoglobina se exalta por el incremento del pH y la baja concentración de CO2, mientras que la liberación de oxígeno es favorecida por la disminución del pH y el incremento de la concentración de CO2. En general se requiere una gran presión de O2 para conseguir una saturación de la hemoglobina a bajos pHs. El efecto del pH sobre la estabilidad del color es importante, para ello hay que considerar el último pH alcanzado por el músculo post-rigor y la caída del pH en el prerigor tras el sacrificio (el pH normal de rigor es de 5,6). El último pH normal favorece la oxidación de la mioglobina. Dentro de un rango de 5,6 a 5,8 el pH no es el principal determinante de la estabilidad del color (LEDWARD, 1970, HOOD, 1980). Como ya se ha expuesto anteriormente, inmediatamente tras el sacrificio el pH muscular se eleva (6,0 - 7,0) disminuyendo enseguida (sobre 5,3 - 5,5) justo hasta el comienzo de la proteolisis. Estas variaciones del pH muscular se producen a velocidades variables dependiendo de los músculos. Esto mismo ocurre en la relación que existe entre el pH y el color; el color de todos los músculos palidece más o menos intensamente y más o menos rápidamente hasta que el color se estabiliza alrededor de las 24 h. post-sacrificio. LEDWARD et al. (1986) señalan que la carne de bovinos con un pH último mayor de 5,8 es más estable que carne similar con un pH último de 5,6. Por otra parte HOOD (1980) afirma que no existe efecto del pH en la variabilidad del color observada en diferentes músculos de bovino. El color de la carne ha estado relacionado con el pH último desde hace 40 años (DAVEY y GRAAFHUIS, 1981); un alto pH último se traduce en una carne oscura (DFD) depreciada por el consumidor (HOOD y TARRANT, 1981); no refleja tanto los rayos de luz, permitiendo su penetración en el interior presentando las fibras una alta capacidad de retención de agua y ofreciendo un aspecto menos brillante. También el OCR de la carne se incrementa con el aumento del pH (LAWRIE, 1985), oponiéndose de este modo a la formación superficial de OxiMb (MONIN, 1989). Un pH bajo (5,4) favorece la oxidación de la mioglobina (FAUSTMAN y CASSENS, 1990). 272
  19. 19. Se cree que el grado de auto-oxidación decrece cuando aumenta el pH, mientras el grado de reducción aumenta a la vez que lo hace el pH (LEDWARD, 1984), sería de esperar, por tanto, que pH altos fueran más estables. Según RENERRE (1987) pHs bajos favorecen la formación de MetMb y se incrementa con una temperatura por encima de 35?C (STEWART et al., 1965a). ORCUTT et al. (1984) señalan que el anillo de color o "heat ring" (área oscura en la nuez de la costilla) es causado por un alto pH en dicha área, debido a un rápido enfriamiento. Temperatura Es uno de los principales factores de la decoloración de la carne fresca, ya que de forma general el aumento de la temperatura acelera las reacciones de oxidoreducción de los pigmentos musculares. La temperatura y el tiempo que tarda en alcanzar el rigor mortis modifican la formación de MetMb según anuncia LEDWARD (1985). Un almacenamiento a 0 ºC permite conservar el color rojo vivo con una duración máxima (RENERRE, 1987); asimismo, según este autor, la velocidad de oxidación se doblará cuando la temperatura pase de 0 a 4 ºC. Una baja temperatura de almacenamiento disminuye la respiración de la carne en sí misma, por tanto incrementa la profundidad a la cual el O2 puede penetrar y la cantidad de O2 disuelto en los fluidos de la carne; desvía el equilibrio del Mb + O2 MbO2 a la derecha y además disminuye el grado de auto-oxidación de la Mb a MetMb. De modo contrario, el incremento de la temperatura de almacenamiento, hace que la solubilidad del oxígeno en la carne sea más baja, lo que favorece la disociación del O2 de la OxiMb (RIKERT et al., 1957; URBIN y WILSON, 1958) existiendo una mayor tendencia hacia la oxidación del pigmento (GIDDINGS, 1977; O'KEEFE y HOOD, 1982) y un aumento de los procesos de oxidación lipídica (LABUZA, 1971), contribuyendo así a la mayor decoloración de la carne. Hay que destacar también la influencia de la temperatura sobre la estructura de las proteínas sarcoplásmicas de la carne y por tanto sobre el color. MAC DOUGALL (1983) señala que un enfriamiento de la canal produce un aumento de la claridad. En el mismo sentido, LEGRAS (1980) encuentra que una refrigeración lenta entraña una mayor desnaturalización de las proteínas sarcoplásmicas y por tanto una mayor opacidad de la carne. Según CLAUS et al. (1994) en carne de pavo un bajo grado de refrigeración resulta en valores de CIE a* más altos y de b* más bajos, mientras que si se incrementa el tiempo de almacenaje se produce un incremento de a* y una disminución de b*, a la vez que los valores de L* no se ven afectados. Existe una importante interrelación entre temperatura y pH. Así, en músculos profundos como el semimembranoso que se congela lentamente durante el proceso de congelación, valores bajos de pH y temperaturas altas pueden coexistir especialmente en canales previamente estimuladas eléctricamente. Esto puede afectar al color inicial dándole una apariencia pálida y además hacerlo más susceptible a la formación de MetMb durante el almacenamiento. Así lo demuestra LEDWARD (1985) en bovino, donde se observa que bajo estas condiciones se producen incrementos de la MetMb en L.D. y semimembranoso fileteados 48h postmortem pero no en psoas mayor fileteado 23 o 48h post-mortem. Una rápida caída del pH a altas temperaturas produce una apariencia pálida y acuosa porque las proteínas de la matriz son incapaces de unir con efectividad el 273
  20. 20. agua (PSE), mientras que una caída lenta de pH y bajas temperaturas producen un acortamiento "a frigore" y una apariencia oscura. El grado de cambio temperatura/pH del músculo durante la glicólisis post-mortem puede modificar el color percibido independientemente de la formación de MetMb. El cocinado. Muchos investigadores están de acuerdo con PEARSON y TAUBER (1984), que la carne con una apreciable concentración de mioglobina cambia de roja a gris o marrón-grisáceo cuando se cocina. Los pigmentos marrones formados al cocinarse incluyen hemocromo-nicotinamida-globina desnaturalizada (TAPPEL, 1957), productos de la reacción de MAILLARD (PEARSON et al., 1962), metamiocromógeno (TARLADGIS, 1962) y complejos diimidazólicos hematínicos (LEDWARD, 1974). La pérdida del color rojo de la carne cuando se cocina puede llegar a ser un problema comercial, particularmente con aves (CORNFORTH et al., 1986), habiéndose utilizado fibra óptica para estudiar cambios en la carne durante el cocinado (SWATLAND, 1989b). En cordero hay evidencia de desnaturalización de mioglobina por encima de 80 ºC provocando un incremento de la dispersión y la opacidad. La congelación. El desarrollo del rigor junto con una congelación efectiva puede permitir una variación de la estabilidad del color entre músculos de diferentes posiciones anatómicas (LEDWARD, 1971; HOOD, 1980). Un descongelado y maduración de más de 6 semanas produce una disminución de las puntuaciones de color (MOORE y YOUNG, 1991). MOORE (1990b) recomienda el almacenamiento de la carne congelada en forma de canales o piezas, en lugar de chuletas ya troceadas, pues de este modo se minimiza la exposición de la superficie a los efectos del deterioro. Este mismo autor ha señalado que el color de chuletas de cordero congeladas se deterioran regularmente incluso si se guardan en la oscuridad. Tanto HANKINS y HINER (1941) como RAMSBOTTOM (1947) demuestran una mayor estabilidad del color a temperaturas cuanto más bajas por debajo de cero. Parece que, ocurre en la masa muscular, durante el almacenamiento a bajas temperaturas, algún cambio que previene el deterioro del color, posiblemente por una disminución de la capacidad para formar OxiMb o para convertir OxiMb en MetMb. Se considera que el deterioro del color es muy rápido en chuletas descongeladas. Un trabajo de MOORE y SEPTON (1989) indica que piezas de L.D. de cordero descongeladas y mantenidas en atmósfera de CO2 mantienen mejor el color, quizás por inhibición de la formación de MetMb durante el descongelado. La quemadura por frío, manifestada por la aparición de manchas pardas en las carnes rojas, es el resultado de la deshidratación superficial, que puede ser evitada envasando antes de congelar con una bolsa de película impermeable al vapor de agua (MAC DOUGALL, 1972). Para HAMDAOUI et al., (1992) el contenido total de hierro (hemínico y no hemínico) no se vió afectado por la refrigeración, cocinando las muestras se incrementó la concentración de hierro no hemínico en función del tiempo de cocinado así cuanto mayor es la conversión de hierro hemínico en no hemínico menor es la disponibilidad de este hierro. Presión parcial de O2 274
  21. 21. Según GEORGE y STRATMANN (1952) y LEDWARD (1970) este es un factor a considerar, ya que en la carne embalada con una película permeable, se forma un gradiente de concentración de O2 con una presión parcial crítica que favorece la formación de MetMb unos milímetros por debajo de la superficie. La penetración del O2 es función de la presión parcial del gas en la superficie, de la velocidad de consumo de O2 y de la constante de difusión (BROOKS, 1929). La formación de OxiMb se favorece con concentraciones elevadas en O2 mientras que débiles favorecen la formación de MetMb y muy débiles la de la Mb reducida. LEDWARD (1970) ha confirmado los trabajos de GEORGE y STRATMANN (1952) en bovinos, la formación de MetMb es máxima para presiones de O2 de 6±3 mm de Hg a 0 ºC o de 7,3±3 mm de Hg a 7?C. Así, el problema de la decoloración de la carne por baja presión de O2, se resuelve parcialmente con el uso de atmósferas enriquecidas de O2. Estimulación eléctrica (E.E.) Mediante E.E. se mejora el color del magro de la carne (más claro y rojo), existiendo además una reducción del anillo de color ("heat ring") (SAVELL et al., 1978 y ORCUTT et al., 1984) producido por un rápido enfriamiento. Sin embargo para ORCUTT et al. (1984) la E.E. tiene poco efecto en la estabilidad del color; en un músculo como el L.D., muy estable (que es capaz de congelarse rápidamente en la canal), la estimulación tiene un efecto mínimo (GRUSBY et al., 1976 y SAVELL et al., 1979). Aunque para otros autores (EIKELENBOOM et al., 1981; DAVIS et al., 1981; SALM et al., 1981) sí existe una mejora en el L.D. de vacuno. LEDWARD et al. (1986), indica que la E.E. da lugar a productos más uniformes. Las puntuaciones de color se incrementan con la E.E. según MILLER et al. (1987a) en terneros y RILEY et al. (1980a y b) en corderos. ORCUTT et al. (1981) señala que el L.D. estimulado es de un rojo más brillante y más claro que el control, no encontrando diferencia en la proporción de OxiMb en la superficie del filete, sugiriendo que las diferencias pueden ser debidas a la penetración profunda de oxígeno y/o mayor superficie de reflexión de la luz, al existir un daño estructural y una pérdida de la estructura muscular. Sin embargo TANG y HENRICKSON (1980) si encuentran una mayor proporción de OxiMb en músculo estimulado por comparación con el control. Parece claro que las diferencias de color entre músculos estimulados y controles no se debe a las distintas concentraciones del total de pigmentos hemínicos, ni a la distinta concentración en superficie de Mb, OxiMb y MetMb. ASHMORE et al. (1972) señalan que las enzimas, en carne de corte oscuro (DFD) de bovino que tienen un alto pH y una estructura muscular más apretada, son más competitivas para el oxígeno disponible. De este modo, existiría menos oxígeno disponible para la oxigenación de la mioglobina. DUTSON et al. (1980) señalaron que el músculo ovino estimulado liberaba más enzimas lisosomales, sin embargo un alto porcentaje de estas enzimas eran degradadas debido al pH más bajo y a una temperatura más alta, existiendo de este modo una menor actividad enzimática y una posible penetración más profunda del oxígeno. 275
  22. 22. Los resultados sugieren que la estimulación en cordero tiene desventajas cuando la carne es congelada. No hay duda que la estimulación provoca daño en los tejidos (GEORGE et al., 1980; SORINMADE et al., 1982) y esto puede agudizarse congelando y descongelando. Un enfriamiento más rápido que el normal puede afectar al color del músculo. Un rápido enfriamiento de cortes deshuesados de vacuno puede negativizar el efecto de claridad de color en el músculo estimulado, pero la combinación de deshuesado con E.E. previene el obscurecimiento del músculo que ocurre cuando existe deshuesado sólo (TAYLOR et al., 1981 y CLAUS, 1982). Almacenamiento BEVILACQUA y ZARITZKY (1986) señalan una relación inversa entre longitud de almacenamiento y vida del color en el glúteo medio de bovino, pues los factores necesarios para la reducción de los pigmentos se pierden en el almacenamiento STEWART (1965b). En realidad, en la carne madurada, la actividad respiratoria y el consumo de oxígeno son más bajos, permitiendo el incremento de la penetración de O2 y una profundización de OxiMb, así la carne madurada es de este modo de un rojo más brillante que la carne fresca, pero se descolora más rápidamente debido a las pérdidas de la actividad reductora (MAC DOUGALL, 1977). No obstante FAUSTMAN y CASSENS (1990) demuestran que la capacidad de reducción aeróbica se mantiene o aumenta durante las 24 a 96 horas de almacenamiento en una atmósfera de 1% O2 y 99% N2. MOORE y GILL (1987) encontraron que en un almacenamiento refrigerado de carne de cordero durante mucho tiempo, disminuye la retención del color durante la exposición posterior. El tejido lipídico y su oxidación Es un factor a tener en cuenta según manifiestan WATTS (1954), GREENE (1969) y GREENE y PRICE (1975), ya que cuando la grasa es abundante puede modificar la reflectancia directa e indirectamente: * con una modificación directa, si la proporción de grasa se incrementa con relación al magro, la reflectancia se incrementa tantas longitudes de onda hasta encontrar el espectro del 100% del tejido adiposo (FRANKE y SOLBERG, 1971), * indirectamente, por ejemplo, la grasa puede retardar la penetración de oxígeno y con ello la formación de MetMb (CUTAIA y ORDAL, 1964). Parece que los ácidos grasos insaturados favorecen la oxidación de los componentes hemínicos, comprobándose también que la mioglobina es un catalizador de la oxidación lipídica (RENERRE y LABAS, 1987). Por otra parte la estabilidad del color, es generalmente mejorada por la adición de antioxidantes en carne (GOVINDARAJAN et al., 1977 y SANTE y LACOURT, 1995), como el ácido ascórbico (BAUERNFEIND, 1982 y REICHERT, 1994). Varios - El deshuesado en caliente es un proceso tecnológico, de mayor interés en bovino que en ovino, que permite eliminar la variabilidad del color de ciertos trozos (RENERRE, 1982a). - La microflora (OCHERMAN y CAHILL, 1977), puesto que altos niveles de bacterias sicotrofas pueden favorecer la formación de MetMb en carne (BUTLER et al., 1953). El crecimiento bacteriano puede privar a la carne de O2, ya que la 276
  23. 23. utilización de O2 por la bacteria disminuye la cantidad disponible para la difusión en el tejido muscular. - La humedad relativa en el momento de la medición (LEDWARD, 1971). - La presencia de iones metálicos y químicos (SNYDER y SKRDLANT, 1966; CLYDESDALE y FRANCIS, 1976). - El uso de sal y fosfato es importante en la manufactura y re-estructuración de productos debido a su efecto beneficioso por el incremento de la ligazón (SCHNELL et al., 1970), rendimiento y aroma (MANDIGO et al., 1972; HUFFMAN et al., 1981; SCHMIDT y TROUT, 1982). Sin embargo la sal va asociada a decoloración de los productos preparados (CHU et al., 1987; BOOREN y MANDIGO, 1981) y desarrollo de enranciamiento, contribuyendo a la hipertensión de consumidores susceptibles. Por tanto es precisa la presencia de bajos niveles de sal en productos cárnicos. - Tipo de embalaje: al aire, al vacío, atmósferas modificadas. El oxígeno residual, presente tras un envasado al vacío con un film impermeable al oxígeno, inicialmente produce una delgada capa marrón de MetMb en la superficie de la carne, después, cuando el oxígeno ha sido convertido en CO2, la actividad reductora del músculo convertirá de nuevo la MetMb en Mb de color púrpura oscuro (SEIDEMAN et al., 1984). En el envasado con oxígeno ocurre lo mismo que con envasado al vacío, excepto que la caída de OxiMb es más rápida, pero ésta puede restaurarse en una exposición al aire. - La luz (JEREMIAH et al., 1972a; HOOD, 1980), acelera la oxidación de la carne en presencia de oxígeno. El almacenamiento en la oscuridad ayuda a preservar el color de la carne fresca y congelada (HUTCHINGS, 1994). - El envenenamiento por nitrato o monóxido de carbono (SWATLAND, 1989a), produce un obscurecimiento de la carne. - El curado. En carne curada la acción de nitrato y calor en la Mb forma dinitrosihemocromo (FOX, 1987). Por último, una alta concentración de MetMb según SWATLAND (1989a) puede deberse a: * pH último alto (falta de glucógeno) * alta densidad mitocondrial * gran cantidad de sarcoplasma entre las miofibrillas * alta densidad de gotas de triglicéridos en las fibras musculares * buen desarrollo del sistema capilar. Factores extrínsecos Ejercicio, altitud Un aumento de ejercicio y el pastoreo a mayor altitud producen una respiración más dificultosa, exigiendo al organismo una oxigenación más alta y por tanto, la existencia de una mayor cantidad de pigmentos. WHIPPLE et al. (1926) fueron los primeros en observar la influencia del ejercicio sobre el contenido en mioglobina del músculo. LAWRIE (1950) ha mostrado que en el caballo, la actividad muscular produce un aumento del contenido en pigmento del músculo L.D. del 67% entre el animal de tiro y de pura sangre. 277
  24. 24. Esto explica por qué la carne de animales salvajes y de animales en régimen extensivo es mucho más oscura que la de estabulados. Sistema de explotación - Alimentación La influencia de la alimentación en la cantidad de mioglobina del músculo sólo se manifiesta en el caso de los animales jóvenes, en el estado de anemia ferropénica como en el ternero de leche o en el conocido lechazo. El efecto de la suplementación con hierro en la ración de terneros es muy variable a causa de los factores genéticos individuales (CHARPENTIER, 1966). La restricción alimentaria no parece tener un efecto significativo en novillos según señalan RENERRE (1986) y BOCCARD y BORDES (1986). En general se admite que dietas forrajeras darían carnes más oscuras (SANZ EGAÑA, 1967) ya que al ingerir mayor cantidad de pigmentos liposolubles estos quedan retenidos en la porción grasa del músculo y en las grasas de depósito y cobertura, aunque diversos autores (ALBERTI et al., 1991) indican que en los rumiantes la naturaleza del alimento (hierba, cereales) influye poco en el color, debido a las intensas transformaciones que sufren los alimentos en el rumen. Recientemente en un trabajo de BULL et al. (1994) se ha señalado que el tipo de dieta influye en el color de la carne de terneros, de este modo animales alimentados con grano de cereal poseen mayor concentración de pigmentos y por tanto aumenta el color rojo del músculo, así como dismuye L* (claridad) en contraposición a animales alimentados con leche. En la especie ovina y dentro del mismo tipo comercial, se observa que el color es un importante factor de variación. Los animales de más edad, con dietas forrajeras y/o destetados y de sistemas de explotación extensivos son los que presentan carnes más oscuras (RHODES, 1971 y SAÑUDO et al., 1989). En diferentes especies (LANARI et al., 1994; LIU et al., 1994b en bovino, OSBORN et al., 1994 en porcino, WULF et al., 1995 en ovino y SANTE y LACOURT, 1995 en pavo) se registran efectos beneficiosos de las dietas suplementadas con vitamina E sobre la estabilidad del color post-sacrificio. También la infusión de vitamina C (ascorbato sódico) intravenosa en bovino contribuye a dicha estabilidad (LIU et al., 1994a). La suplementación con selenio y principalmente con vitamina E permite reducir la oxidación de la mioglobina y por tanto mantener mas el color de la carne en el comercio. El nivel alimentario condiciona el nivel de pigmentos de la carne en rumiantes: el color de los músculos de los animales sometidos a restricción es mas oscuro que el de los acabados con niveles elevados. Promotores de crecimiento VALIN et al. (1978) han analizado los efectos del empleo de anabolizantes y han constatado que su uso (estradiol + acetato de trembolona) no se acompaña de un aclaramiento de la carne en L.D. en ovinos de raza Charolaise. Asimismo KORNIEWICZ et al. (1982) observaron que en corderos, a los que se les dio un suplemento de monensina, no se encontró relación entre ionóforos en alimentación y el color de la carne. FIEMS et al. (1990) concluyen en sus resultados que el tratamiento con cimaterol con un período de supresión de 6 días no afecta ni al pH último ni al color de la 278
  25. 25. carne, mientras que un período de supresión más corto o inexistente puede ser perjudicial para el color y el pH final. Experimentos de BEERMANN et al. (1985) resultaron con una carne más pálida y un pH más alto en ovinos alimentados con 10 ppm de cimaterol durante 5 o 10 semanas. Si bien LUESO y GÓMEZ (1990) señalan la posibilidad de aparición de carnes de corte oscuro debido precisamente a este pH elevado. En ovino, SAÑUDO et al. (1986) no encontraron diferencias ni en machos ni en hembras con tratamientos de testosterona-estradiol. RENERRE et al. (1989) tampoco los encontraron en bovino. Estrés pre-sacrificio En otras especies ganaderas, diferentes del ovino, más susceptibles al estrés antemortem, es este factor una de las causas más importantes que afectan el color de la carne. WARRISS et al. (1989a) estudian el color de la carne porcina según sea normal o estresada. Ocurre también en bovino, donde es más frecuente en razas lecheras que en las mixtas o especializadas en la producción de carne que parecen menos sensibles. Será un factor a tener en cuenta en los criterios de selección de bovinos como ya se ha hecho en el caso de los porcinos en los cuales el gen de sensibilidad al estrés que produce unas carnes más exudativas está prácticamente erradicado. En el caso del ganado ovino, según BRAZAL y BOCCARD (1977) las diferencias de color existentes entre los animales experimentales y testigos son debidos a la peor sangría, provocada por la dilatación de capilares cerrados, de los animales experimentales. En todo caso, se recomienda normalizar el tiempo de reposo previo al sacrificio y la forma de este. MÉTODOS DE MEDIDA Los métodos para valorar el color son muy variados. En general los métodos instrumentales reproducen con la suficiente precisión el color de manera que no resultan tan necesarios, en este caso, los métodos sensoriales. Se pueden clasificar en tres grandes grupos: 1- Químicos: Basados en la medida del contenido en pigmentos de la carne. 2- Instrumentales físicos: Fundamentalmente espectrocolorímetros o radiancímetros. reflectómetros, colorímetros, 3- Sensoriales: Valorados por observación directa de un jurado que dará una nota global sobre el color o responderá acerca de la valoración cromática, de coloraciones o aceptabilidad según color, o bien por patrones plásticos, como el Atlas de Munsell o similares. Químicos El método HORNSEY (1956) es un método indirecto simple y rápido que permite determinar el conjunto de hierro de la mioglobina y la hemoglobina (hierro hemínico); como el contenido de hemoglobina residual es muy bajo, la estimación de la tasa de mioglobina obtenida de esta forma es muy cercana al valor real. Es el método de uso más extendido como determinante de pigmentos hemínicos (WARRISS, 1979 y DRANSFIELD et al., 1985). 279
  26. 26. Se cortan 5 g de carne, se pican y añade 1 cc de H20 destilada. Más tarde se adicionan 20 cc de acetona, para extraer la mioglobina, y 0'5 cc de ácido clorhídrico, formándose clorhidrato de cromatina. Se deja 24 horas en oscuridad y la dilución se lleva al espectrofotómetro a 512 landas. Los resultados se expresan en p.p.m. de Fe hemínico en la muestra. Otro método bastante común para la determinación de pigmentos es la cianmetamioglobina (GINGER et al., 1954; WIERBICKI et al., 1955; WARRISS, 1976). Todos los componentes hemínicos son convertidos en cianmioglobina por distintas cianidas. Estos derivados tienen una absorción máxima a 540 y 545 nm (DRABKIN, 1950; GINGER et al., 1954; WARRISS, 1976). La gran desventaja de este método es que los reactivos usados contienen diferentes cianidas, que son sustancias muy tóxicas. ZANDER et al. (1984) (citado por KARLSSON y LUNDSTRÖM, 1991) han resumido las desventajas de este método como sigue: - El uso como rutina de un veneno es altamente peligroso. - La reacción es lábil. - La estandarización está basada en un control indirecto por espectrofotometría. - Difieren los tiempos de reacción de las diferentes hemoglobinas y sus derivados. El método de la alcalina fue desarrollado por LAWRIE (1950), y mejorado por KARLSSON y LUNDSTRÖM (1991), basado en el uso de un detergente no iónico, el Tritón X-100. El método Nit409/Tx-114 (GARRIDO et al., 1994) para la determinación de pigmentos totales. Utiliza nitrito sódico para oxidar los pigmentos junto a otro detergente no iónico, el Tritón X-114 que incrementa la absorbancia de la Mb en la banda Soret (A409), según apuntan sus autores es un método preciso, rápido y sin la necesidad de un equipo muy especializado ni de sustancias tóxicas. De todos ellos, los métodos de HORNSEY (1956) y WIERBICKI et al. (1955) han sido recomendados a nivel de la CEE (BOCCARD et al., 1981). HORNSEY (1956) empleó una solución de acetona al 80% acidificada para convertir la mioglobina y hemoglobina en ácido hematínico, mientras otros autores usan agua u otros buffers. El agua ha sido usada por POEL (1949), GINGER et al. (1954), WIERBICKI et al. (1955), FLEMING et al. (1960) y RICKANSRUD y HENRICKSON (1967), de este modo no se extrae la mioglobina totalmente a pesar de que el pH final del extracto es más alto que usando acetato. Algunos autores utilizan un pH bajo (BOWEN y EADS, 1949; DE DUVE, 1948; FLEMING et al., 1960; ROMANS et al., 1965), mientras otros usan un pH alto (WARRISS, 1976). Según describe WARRISS (1979) los buffer próximos a un pH neutro o con suficiente fuerza iónica para conseguir un pH final del extracto pH>6,4 consiguen una completa solubilización de la mioglobina y hemoglobina con una sola extracción, sin embargo agua y buffer de pH bajo no. OELLINGRATH y SLINDE (1985) proponen la determinación de la hemoglobina y mioglobina por alta cromatografía líquida (HPLC) en su forma cianoférrica. Instrumentales Se recomiendan unas condiciones estándar (BOCCARD et al., 1981) para la utilización de estos aparatos como son: la utilización del músculo L. dorsi (desde la 280
  27. 27. 8ª costilla hasta la 1ª lumbar) y el almacenamiento en bandejas individuales con una película permeable al O2 (como mínimo una hora de exposición a 3?C) de al menos 1,5 cm de espesor, así como la toma de varias lecturas en cada muestra para evitar errores puesto que al ser la carne un producto muy variable respecto a la ordenación de las fibras musculares, pH y contenido de tejido conjuntivo es por eso difícil de estandarizar el modo en que se debe medir el espectro. Reflectómetros La onda luminosa que ilumina la muestra es en parte absorbida por los cromatóforos de la carne y en parte es devuelta por reflexión siguiendo las leyes físicas. Existen distintos aparatos en el mercado europeo: EEL Británico, GÖFO Alemán, RETROLUX Francés (CHARPENTIER y VERGE, 1967). Se basan en la medición de la luz reflejada a distintas longitudes de onda (1, 2 o 3 longitudes de onda) tras la exposición a un iluminante dado, aunque no es, exactamente, una medición propiamente dicha del color. Ofrecen datos para fórmulas o índices. En un principio eran dos los métodos disponibles: el método del grado de absorción de BROUMAND et al. (1958) aplicado a extractos de carne tomados de la superficie en bovino y el método de grado de reflectancia de DEAN y BALL (1960). Parámetros colorimétricos: - El coeficiente de reflexión o reflectancia (R), parámetro íntimamente ligado a la estructura del músculo en superficie, se define como el cociente entre la luz reflejada y la luz incidente (Ir/Ii) - Ra es una función logarítmica del inverso de la reflectancia y está relacionado con la cantidad de pigmentos (CHARPENTIER, 1966; STEWART, 1965b). Max luz devuelta desde placas de sulfato de bario Ra= log10 (Ii/Ir) = log10 ------------------------------------------------------------------------------luz devuelta desde la muestra de carne Usualmente, se normaliza el espectro de forma que Ra sea 1,0 a 525 nm. - La transmisión se define como el cociente entre la luz transmitida y la luz incidente (It/Ii). - La densidad óptica (Do) o absorbancia es el logaritmo decimal del cociente entre luz incidente y luz transmitida (log 10 Ii/It) o lo que es lo mismo el logaritmo del inverso de la transmisión (log 10 1/T). Otros parámetros colorimétricos utilizados por algunos autores: - K/S = (1-R?)2/(2R?), siendo ésta la ecuación de KUBELKA y MUNK (1931), que varía en función de la luz reflejada. Siendo: K el coeficiente de absorción por unidad de grosor de muestra; expresa la luz absorbida por la muestra, dependiendo en gran medida de la cantidad y estado químico de los pigmentos. S es el coeficiente de difusión por unidad de grosor de la muestra y expresa la luz difundida por la muestra. Difusión efectuada principalmente por las miofibrillas. R? es la reflectancia de una capa infinitamente gruesa. 281
  28. 28. A partir de estos parámetros, se han desarrollado múltiples relaciones para el cálculo del porcentaje de los distintos estados químicos presentes en la carne fresca en un momento dado. STEWART et al. (1965b) usaron K/S a 525 nm para dar la concentración total de pigmentos linealmente relacionados con los pigmentos totales como se determina por el método HORNSEY. En efecto, 525 nm es el punto isobéstico de las tres formas de la Mb. Las relaciones mas usadas son: - VAN DEN OORD y WESDORP (1971b) señalaron que la concentración de Mb y las proporciones relativas de Oxi y MetMb podían determinarse usando la diferencia R630 - R580, que según RENERRE y MAZUEL (1985) es de todas las relaciones reflectométricas la que se relaciona más estrechamente con la preferencia de un jurado y la impresión de rojo vivo, siendo de aproximadamente 12,5, el valor correspondiente a una tasa del 20% de MetMb. Estas dos longitudes de onda corresponden a mínimos de MetMb y OxiMb respectivamente. - R507 / R573 (DEAN y BALL, 1960) utilizada para la evaluación de la MetMb. BROUMAND et al. (1958) señalan K/S507 / K/S573 como índice de determinación de MetMb y (OxiMb y Mb) (siendo 507 y 573 dos puntos isobésticos de formas OxiMb y Mb) y K/S473 / K/S597 como índice de determinación de Mb y (OxiMb y MetMb). DEAN y BALL (1960) apoyan el cálculo de R474 / R597 para apreciar la cantidad de Mb reducida. - K/S572 / K/S525 ha sido recomendada (STEWART et al., 1965b y FRANKE y SOLBERG, 1971) como medición del porcentaje de MetMb en superficie (asumiendo que existe linealidad entre los límites de K/S para 0 y 100% de MetMb), así como también Ra572 / Ra525. Para RENERRE y MAZUEL (1985) la relación K/S572 / K/S525, permite determinar de forma objetiva los umbrales de aceptabilidad del color de la carne. - SNYDER y ARMSTRONG (1967) encontraron que con suspensiones de leche desnatada de MetMb o MbO2 la relación K/S en una longitud de onda (571 nm) era suficiente para asegurar una medida de MetMb. Sin embargo para algunos investigadores esto es dudoso (NEGUERUELA, 1995). - Para HANSEN y SEREIKA (1969), las relaciones R582 / R525 y R630 / R525 son indicadoras de la forma oxigenada y oxidada de la Mb, respectivamente. - EAGERMAN et al. (1978) apoya el uso de la diferencia de reflectancias entre 632 y 614 nm para seguir los cambios oxidativos y reductores en la mioglobina. Colorímetros Tienen como objeto esencial la localización de colores con la ayuda de 3 parámetros independientes (iluminador estándar, objeto y observador estándar). Dan coordenadas de color. En 1931 la CIE presenta una serie de proposiciones muy importantes y define los parámetros independientes. En este sistema, el color es definido con la ayuda de los llamados valores triestímulos X, Y, Z,; en función del principio de la trivarianza visual (conos del ojo humano sensibles al rojo, verde o azul) (FRANCIS y CLYDESDALE, 1975). A partir de ellos se obtienen las coordenadas cromáticas x, y. x= X/(X+Y+Z) y= Y/(X+Y+Z) 282
  29. 29. El aparato da los valores Y, x, y que definen un espacio de color. El sistema Yxy tiene una limitación causada por no ser un espacio visual uniforme, esto quiere decir que la representación de las diferencias de color de igual percepción visual en el diagrama x, y son de diferentes formatos según el tono considerado. Numerosos sistemas se elaboraron entonces para transformar el espacio CIE (1931) y obtener una correlación apropiada entre la diferencia entre 2 colores y el juicio de un observador estándar. Se pueden citar: - El sistema CIE, 1969 (U*, V*, W*) son derivadas de las coordenadas (X, Y, Z). - El sistema Hunter, derivado del sistema CIE por transformaciones matemáticas. El color es definido por las coordenadas de luminosidad LH y de cromaticidad (aH, bH). Presenta un intento de transformar el sistema CIE en un espacio uniforme de color incorporando el espacio Munsell. Muy utilizados en una época pasada. Los espacios recomendados por la C.I.E. (Comission Internationale de l'Eclairage) son actualmente: - El sistema L*, u*, v* (CIE, 1976), no utilizado en nuestro campo de investigación, pues fue concebido para fuentes de luz. - El sistema L*, a*, b* (CIE, 1976), con la abreviatura CIELAB, concebido para objetos, es una versión simplificada del espacio de Adams-NICKERSON que define: - Claridad L* (se define como la luminosidad del estímulo juzgado frente a la luminosidad de otro estímulo que aparece como blanco), - Índice de rojo a* (cifras negativas darían idea de verde), - Índice amarillo b* (cifras negativas darían idea de azul). Desde estas coordenadas encontramos: * Croma: C* =? a2+b2; Es el color del estímulo juzgado en proporción a la luminosidad de otro estímulo que aparece como blanco, mide la distancia desde el eje de grises y depende de las condiciones en los que se ve y del nivel de iluminación. * Tono: h* = tang-1 (b*/a*) = arctangente (b*/a*). Mide tono o ángulo a partir del semieje a+ positivo. El valor encontrado está muy altamente correlacionado con las percepciones visuales de los cambios del color rojo (FRANCIS y CLYDESDALE, 1975). ∆ EL*a*b = (∆L*)2 + (∆a*)2 + (∆b*)2 diferencia de color que sólo es indicadora de la magnitud de la diferencia total, sin información direccional o de dimensión. Es el sistema más importante y se basa en el concepto de la mezcla aditiva del color. Tono y saturación parecen ser características menos discriminantes que la impresión de claro-oscuro. MAC DOUGALL (1985) ha usado la saturación del croma (existe en el L*u*v*) para definir y determinar la vida media de la carne fresca de vacuno. En la formación de MetMb, la saturación disminuye conforme el tono cambia de rojo brillante a rojo y marrón y desde aquí a marrón verdoso. Otro tipo es el contador de diferencia del color GADNER usado por HAAS y BRAZTLER (1965) y SNYDER (1965) de nula vigencia actualmente, basado en Rd, 283
  30. 30. a, b, a/b, valores usados para indicar los cambios que tenían lugar en la carne intacta. Siendo: Rd: medida de la luz total reflejada a+: rojo; a-: verde b+: amarillo; b-: azul SNYDER (1965) encontró que un elevado a/b indicaba una alta concentración de mioglobina o de MbO2 en la superficie mientras un bajo a/b señalaba una alta concentración de MetMb. Espectrofotómetro y espectrocolorímetro Son aparatos que responden mejor a las necesidades de investigación en el campo del color ya que permiten la obtención de un espectro de reflexión en todo el campo de la luz visible, lo que posibilita el cálculo de todas las características del color. Ambos estudian el espectro visible, el primero a través de la transmisión y el segundo mediante la reflexión. A partir del espectro se obtiene todo: índices y color. La reflectancia es casi una función lineal de la longitud de onda de 0,3 a 420 nm hasta los alrededores de 0,7 a 700 nm, siendo la mioglobina y sus derivados los principales responsables de la absorbancia selectiva de las carnes rojas, si bien, los diferentes estados químicos del pigmento tienen curvas de reflexión y absorción diferentes y variables según la longitud de onda emitida (figuras 1 y 2). Dentro del espectro visible, los pigmentos hemínicos se hallan caracterizados por una banda intensa de absorción entre 410 y 430 nm (Banda de Soret) (MORTON, 1975; BERTELSEN y SKIBSTED, 1987). La mioglobina reducida tiene una absorción máxima a 555 nm; la OxiMb presenta un espectro con 2 picos de absorción típicos de los complejos hemínicos covalentes (542 y 580 nm) (KRZYWICKI, 1979; BERTELSEN y SKIBSTED, 1987). Y por último la MetMb tiene su máxima absorción a 505 y 630 nm. Se han realizado curvas estándar para MetMb, Mb y OxiMb desde suspensiones de derivados en leche desnatada. Se podría decir que engloban a los dos anteriores con otras ventajas adicionales. Son los más sofisticados, los más precisos pero también los más caros. Otros instrumentos y métodos FYHN y SLINDE (1985) proponen el uso de la fibra óptica en combinación con láser como representación de un modelo posible para medidas continuas del espectro en los productos alimentarios. El láser ha sido utilizado ya incluso, para medir propiedades ópticas del cerebro humano (SVAASAND y ELLINGSEN, 1983). Subjetivos LEGRAS (1981) afirma que ningún método objetivo puede restituir íntegramente la percepción del ojo humano. Muchas veces un método objetivo de medida es, por naturaleza, analítico y tan sólo puede cuantificar este o aquel parámetro que concurren en la impresión global percibida por un observador. 284
  31. 31. Existen diferentes sistemas de clasificación de colores. Los modelos generalmente admitidos para describir un color en términos físicos utilizan tres componentes numéricos permitiendo localizar el color en el espacio tridimensional (LITTLE, 1976). La luz reflejada por el objeto es transformada en valores de luminosidad, tono y saturación, característicos de un color dado. Así: En el Sistema MUNSELL (MUNSELL, 1957), las escalas de tono, luminosidad y saturación corresponden a coordenadas cilíndricas y los diferentes patrones representan distancias perceptiblemente iguales (FRANCIS y CLYDESDALE, 1975). Basado en el principio de la visión de pequeñas diferencias, este sistema está disponible bajo la forma de un atlas de color constituido por plaquetas coloreadas repartidas en planchas. Los colores son identificados asignándoles letras y números a cada paso, de modo que la claridad varía verticalmente y el croma horizontalmente. Suelen existir páginas o planos con tono constante. Es necesario usar una fuente de luz y ángulo de visión apropiados. Es el sistema utilizado en ciertas industrias: textiles, pinturas, plásticos o de diseño y permite por comparación visual determinar las tres características. En la industria alimentaria, por contra, lo que controla la calidad es una medida sensorial del color que consiste generalmente en la atribución de una nota global en referencia a todas las características. Una sola evaluación está a menudo bien correlacionada a una o más variables instrumentales de medida del color (CLYDESDALE y FRANCIS, 1969; YEATMAN, 1969; BERSET y CANIAUX, 1983). Pero el mayor problema está en que son varios los componentes del color que varían al mismo tiempo, con lo que es imposible cubrir con la ayuda de una escala única de referencia el campo entero de variaciones. Existen además otros inconvenientes como es el hecho de que los patrones no son estables y el Atlas presenta un número limitado de patrones, ya que es imposible presentar todos los colores. Se ha desarrollado otros patrones plásticos como los que utilizan LEGRAS (1980) y RENERRE y LEGRAS (1983), aunque no reconocidos a nivel europeo. El uso del tintómetro de LOVIBOND. Consiste en reconstituir el color de la muestra con la ayuda de vidrios coloreados (utilizando la propiedad de la aditividad de colores), y la concordancia, a menudo muy aproximada, entre el color de la carne y el patrón más cercano. Es sencillo de utilizar pero con riesgos inevitables, como alteración de patrones, etc. Es indispensable en los métodos subjetivos en que se comparan patrones que las escalas sean estables de forma que aseguren la fidelidad de las medidas. Es imposible interpretar trabajos de investigadores que usan escalas diferentes, siendo necesario un sistema de referencia universal e indiscutible que repose en bases científicas. El Manual Armónico del color es una colección de muestras ordenadas sobre el principio de Ostwald. Los colores se describen por su contenido en negro, en términos de curvas espectrofotométricas idealizadas no alcanzables con colores existentes. 285
  32. 32. A diferencia del sistema Munsell, el sistema Ostwald, tiene un serio defecto ya que la misma notación corresponde a diferentes colores, pues se usan diferentes colorantes para crear el sistema. Sin embargo como señalaba JUDD y WYSZECKI (1963) la notación Ostwald sólo es útil para designar una específica muestra en una colección particular. En los paneles, los principales criterios de apreciación evaluados por un jurado son: la aceptabilidad (MAC DOUGALL y RHODES, 1972; STRANGE et al., 1974), la proporción de rojo vivo relacionada con la parda (EAGERMAN et al., 1978; HARRISON et al., 1980), el tono (RILEY et al., 1980b) y el grado de preferencia. Se usan normalmente escalas de 1 a 5 ó de 0 a 50. EAGERMANN et al. (1978), KROPF (1980), así como SIEFFERMANN y BERSET (1984) subrayan la necesidad de trabajar con jurados experimentados, sobre todo si el patrón de medida elegido está constituido por términos descriptivos bastante elaborados como la luminosidad y la saturación. Por otra parte, el jurado visual está influenciado por otros criterios que no están dentro de los métodos instrumentales, como la estructura del músculo, el contenido de pigmento, la cantidad o el color de la grasa, la presencia eventualmente de colágeno, las pérdidas de jugo, etc. SONTAG et al. (1981) afirman que los métodos sensoriales son largos, complejos y sujetos a la variabilidad de un juicio humano. Es muy difícil tener en cuenta las sensibilidades individuales y las características fisiológicas de los individuos que pueden influir en la notación. BILLMEYER y SALZAMAN (1966) concluyen que si las personas en general difieren en su respuesta individual ante la visualización de colores, también diferirán en las interpretaciones de aspectos del color definidos subjetivamente. Así mismo es un número limitado de observaciones las que pueden hacerse en el tiempo, debido a los cambios en el color que se van produciendo, si existe un lapso de tiempo sustancial entre sucesivas evaluaciones, se detectan incongruencias en puntuaciones subjetivas desde un período de observación a otro (BARTON, 1968b). Deben utilizarse las mismas condiciones: iluminación, observador, sino las mediciones no son comparables, siendo en general, poco apropiados para la medida del color de los productos cárnicos. Por ello BARTON (1968a) apunta que es necesario un método objetivo para medir el color previamente a las comparaciones de características del color y/o preferencias del mismo. Por último resulta interesante el trabajo de PIPEK et al. (1981), que comparan, para carne de diferentes especies, 4 métodos de apreciación del color (Hornsey, absorbancia óptica de Arganosa y Herickson, métodos de reflectancia y técnicas para averiguar el contenido en hierro utilizando compuestos químicos); estos autores han llegado a la conclusión de que el método Hornsey es el más adecuado, aunque con el segundo también se consiguen buenos resultados. Finalizan desaprobando el último, sobre todo en carne de pollo. I.7.3. TEXTURA-TERNEZA La textura aparece como una percepción psico-química compleja y multidimensional (KRAMER, 1973a). Se puede definir como la unión de las propiedades reológicas y de la estructura de un producto alimenticio perceptibles por los receptores 286
  33. 33. mecánicos, táctiles y eventualmente visuales y auditivos, condicionando la apetencia de un alimento. En la carne cocida, DRANSFIELD et al. (1984) señalan que la textura lleva consigo dos componentes principales: terneza y jugosidad que explican respectivamente el 64% y el 19% de las diferencias entre las muestras. Las carnes menos jugosas son consideradas menos tiernas. La terneza es la cualidad de la carne de dejarse cortar y masticar (con mayor o menor facilidad) antes de la deglución, estando directamente ligada a la resistencia mecánica del producto consumible. El caso contrario sería la dureza, definida como la propiedad de la textura manifestada por una alta y persistente resistencia a la rotura en la masticación (JOWITT, 1964). Para WEIR (1960) la carne puede considerarse como la suma de tres componentes: facilidad de penetración de los dientes en la carne al inicio de la masticación, facilidad de fragmentación de la carne y cantidad de residuo que queda en la boca concluida la masticación. La firmeza se define como la propiedad de la textura manifestada por una alta resistencia a la deformación por aplicación de una fuerza, siendo registrada tras los primeros mordiscos. Condicionantes estructurales Dos fracciones proteicas determinan la terneza, de una parte las proteínas del tejido conjuntivo y de otra parte las proteínas miofibrilares (MARSH, 1977). Las proteínas del tejido conjuntivo que envuelve el músculo constituyen un elemento negativo que limita la terneza. Este tejido, formado principalmente por colágeno, es relativamente estable post mortem y poco sensible a los tratamientos tecnológicos. Fue el primero en ser identificado (LEHMANN, 1907), a pesar de su débil cantidad (0,5 a 2 p100), y sigue siendo objeto de numerosos estudios (CARMICHAEL y LAWRIE, 1967; MOHR y BENDALL, 1969; CROSS et al., 1973; KOPP y BONNET, 1982). La cantidad de colágeno, principal componente del tejido conjuntivo, determina la llamada dureza de base, posee una alta fuerza de tensión y propiedades físicas (BAILEY, 1972) que hacen que a una edad dada sea determinante su influencia, de forma que cuanto más importante es esta fracción más dura es la carne. Pero el problema no es sólo cuantitativo sino también cualitativo. Así, sus características bioquímicas (DUANCE et al, 1977), su estado de polimerización (GOLL et al., 1964b), la repartición de su trama conjuntiva (grado de reticulación), sus características morfo-anatómicas (DUMONT et al, 1977; SCHMITT et al., 1979; LEPETIT y CULIOLI, 1988), la naturaleza, el número y longitud de sus uniones (GOLL et al., 1970; BAILEY y ETHERINGTON, 1980), todo lo cual hace que a igual cantidad de colágeno la terneza sea variable. No obstante algunos estudios realizados por diversos autores (HERSCHBERGER et al, 1951; WIERBICKI et al., 1954; GOLL et al., 1963) han indicado que el colágeno total tiene escasa relación con la terneza, sin embargo HILL (1966) señala que la solubilidad del colágeno podría ser el factor a considerar al hablar de terneza, como así lo afirma CROSS et al. (1973) al corroborarlo con la valoración de un panel sensorial. Para YOUNG y BRAGGINS (1993) la concentración de colágeno es más determinante en la valoración de la terneza de carne ovina por un panel sensorial, mientras que la solubilidad está más relacionada con la fuerza de corte. 287

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