Universidad Nacional de Trujillo Ingeniera Agroindustrial - IX Ciclo1

COMPOSICIN QUMICADE LA CARNE

CONCEPTO DE CARNE:La carne son tejidos animales que sirven como alimento, se deben obtener en condiciones higinicas. Los tejidos que se incluyen son el muscular (es el principal), conectivo, cartilaginoso, adiposo e incluso en algunos casos la piel. Los animales de abastos principales son mamferos (ovino, bovino, porcino, conejos) le siguen las aves (pollo, ganso, pavo), tambin se incluyen los animales de caza tanto mamferos como aves, y tambin se extiende el concepto de animal de abastos a las avestruces y otras especies exticas como la serpiente o el lagarto.PARTES ESTRUCTURALES DE LA CARNE. EL MSCULO1.TIPOS DE MSCULOS: Msculo estriado esqueltico: es el ms importante desde el punto de vista bromatolgico. Las clulas de este tejido son las fibras musculares, que son clulas cilndricas muy alargadas, que presentan varios ncleos que se sitan en la periferia y que tienen una membrana celular que se denomina Sarcolema. Tienen estructuras estriadas que se denominan miofibrillas. Dentro del tejido muscular estriado esqueltico est la fibra muscular Roja que tiene un metabolismo aerobio, una gran concentracin de mioglobina y est relacionada con trabajos lentos y continuados. Por otra parte est la fibra blanca asociada a un metabolismo anaerobio, una menor concentracin de mioglobina y relacionada con trabajos explosivos de corta duracin. La fibra intermedia se sita entre la roja y la blanca. Tejido muscular liso: sus clulas tienen forma de huso, un ncleo central alargado y en su interior presentan fibrillas que en ningn caso tendrn una estructura estriada. Este tejido es el caracterstico de las vsceras. Es involuntario y est enfocado a funciones fisiolgicas. Desde el punto de vista bromatolgico no tiene mucha importancia. Tejido muscular cardaco(involuntario): est compuesto de clulas cilndricas bifurcadas en los extremos para aumentar el nmero de conexiones entre clulas, que s que presentan miofibrillas. Tampoco es interesante desde el punto de vista bromatolgico.A partir de ahora slo nos referiremos al tejido muscular estriado esqueltico2.HACES MUSCULARES:La fibra muscular esqueltica est envuelta a distintos niveles en tejido conectivo para mantener la estructura. El tejido conectivo envolvente se denominaepimisio, envuelve a la globalidad del msculo. Elperimisio envuelve a las clulas musculares formando haces entre los cuales circulan los vasos sanguneos y los nervios. Elendomisioenvuelve a cada una de las fibras musculares.3. ESTRUCTURA DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELTICO:Es una estructura estriada debido a las miofibrillas. Las estriaciones se deben a la disposicin de dos tipos de filamentos: gruesos y delgados. Las bandas oscuras (bandas A) son en las que predominan los filamentos gruesos. Las bandas claras (bandas I) son en las que predominan los filamentos delgados. La banda H slo tiene filamentos gruesos y su tamao depender de la contraccin del msculo. La zona de insercin de los filamentos delgado es la lnea Z. La lnea M es la zona central de los filamentos gruesos. La unidad estructural de una miofibrilla es la que va de una lnea Z a otra y se denomina sarcmero.COMPOSICIN QUMICA:a) AGUA:La cantidad vara dependiendo de la especie, la edad, sexo y zona anatmica del tejido. La variacin de la cantidad de agua est directamente relacionada con la variacin de la cantidad de grasa (lo mismo pasa en todos los alimentos). La cantidad de agua en la carne oscila entre 60 y el 80% y est relacionada con la jugosidad y otros atributos sensoriales como la textura el color o la dureza de la carne.b) PROTENAS: Protenas miofibrilares:Van a suponer hasta el 65-75% del total de las protenas del msculo. Las ms importantes van a ser la actina (principal componente de los filamentos delegados) y la miosina (principal componente de los elementos gruesos). La forma en la que nos las vamos a encontrar en la carne es en forma de actino-miosina.Miosina: supone el 50% aproximadamente de las protenas miofibrilares. La molcula est compuesta por dos cadenas pesadas (meromiosina) y cuatro cadenas ligeras. Las dos cadenas pesadas forman la con la y tienen una estructura fibrilar, mientras que las cadenas ligeras forma en la cabeza y tienen estructura globular. Las cadenas ligeras tienen un centro activo ATPasa. Las cabezas son las que se van a unir y separar rpidamente a la actina. El punto isoelctrico de la miosina es de 5,3.Actina: es la parte fundamental de los filamentos de legados, es una protena globular (tiene mucha prolina) que se denomina actina G. es capaz de polimerizados para formar filamentos que se denominan actina F.2 filamentos de actina F enrollados es la base de los filamentos delegados. Supone el 25% de las protenas miofibrilares y su punto isoelctrico est en torno a 4,7 (es el punto de pH en el que la protena presenta carga neutro lo cual es muy importante en cuanto a la capacidad de retencin de agua de la carne).Tropomiosina: supone entre el 8 y el 12% de las protenas miofibrilares. tiene estructura fibrilar (poca prolina) y forma parte del filamento delegado descansando sobre la actina y de vez en cuando unindose a ella.Troponina: est presente en un bajo porcentaje, es globular y se encuentra en los filamentos delgados a la altura de la unin de la tropomiosina con la actina. Est implicada en procesos de regulacin de la contraccin muscular.Protena C: se encuentra en un 2% y al igual que otras muchas protenas de alto peso molecular tienen una funcin estructural. Protenas sarcoplsmicas:Suponen alrededor del 30-35% del total de protenas, se encuentran en el citoplasma de la fibra muscular. La ms importante desde el punto de vista bromatolgico es la mioglobina que segn sea su estado as ser el color de la carne. La mioglobina que es una heteroprotena ya que est constituida de una parte proteica (globina) y una parte no proteica (grupohem). La globina est formada por segmentos de alfa hlices dobladas en ocho segmentos. Dentro de la globina encontramos el grupohemque es una protoporfirina (4 anillos pirrlicos con un tomo de hierro en el centro). La estabilizacin del grupo hemos dentro de la molcula se hace por enlaces salinos, Puentes de hidrgeno y interacciones hidrofbicas. La cantidad de mioglobina de la carne depender de distintos factores: Factores intrnsecos: segn la especie presentar ms mioglobina la carne de vacuno seguida de la de ovino, cerdo y en menor cantidad la carne de ave. En funcin de la fibra muscular predominante en el corte, cuanta ms fibra roja haya ms mioglobina encontraremos. Otro factor ser la edad ya que los jvenes tienen menos mioglobina que los adultos. Factores extrnsecos: depende de la seleccin gentica del animal as como de la alimentacin que debe ser abundante en hierro para tener mayor cantidad de mioglobina.La hemoglobina es un tetrmero de la molcula de mioglobina y se encuentran en los capilares sanguneos de la carne, por lo que se encuentra en forma residual.Otras protenas presentes en el citoplasma son enzimas muy importantes en el metabolismo pero no desde el punto de vista bromatolgico. Si son importantes enzimas como lacatepsinao las calpanas que estn implicadas en procesos bioqumicos y fisiolgicos como el proceso de transformacin del msculo en carne, ablandndola por roturas de los sarcmeros. Protenas del estroma:Son las protenas del tejido conectivo que en la carne van a estar formando las envolturas del tejido muscular (perimisio, endomisio y epimisio). La principal va a ser elcolgeno. El colgeno es una de las protenas ms abundante del organismo ya que se encuentra en muchos otros sitios tambin. El colgeno es una glicoprotena que presenta restos de hidratos de carbono (glucosa y galactosa) que es muy rica en glicina (el aminocido ms pequeos) presentando de manera secuencial prolina e hidroxiprolina.-Gli-Pro-Hipro-Gli-Esta secuencia permite que la cadena peptdica tenga un enrollamiento muy abierto. Este hecho permite que la molcula de tropocolgeno est formada por tres cadenas peptdicas en lugar de lo normal que son dos. La unin entre las cadenas es fundamentalmente por Puentes de hidrgeno y no es una unin en fase sino que estn desfasadas 1/4.Esto hace que presenten estriaciones y lgicamente, para mantener la estructura, existen enlaces intermoleculares. Existe ms cantidad de enlaces cuanto ms adulto es el animal y estos enlaces son los responsables de la solubilidad y la digestibilidad de la carne. Cuanto ms enlaces ms insoluble e indigesta es la carne. Cuando es calentado, se rompen los enlaces y es digerible. La hidroxiprolina es exclusiva del colgeno, y adems se presenta en un porcentaje constante que oscila entre 13-14% del total de aminocidos del colgeno. Esto hace a este aminocido ideal para ver el ndice de colgeno que presentan las carnes y los productos crnicos. Elastina: se encuentra en el tejido conectivo principalmente el de ligamentos, vasos linfticos y arterias. Es una protena con un alto porcentaje en glicina. No presenta hidroxiprolina. Va a presentar un aminocido casi exclusivo que es la desmosina e isodesmosina. La desmosina est formada por cuatro lisinas que proceden de distintas cadenas de aminocidos y hace que la elastina no sea digestible. La cantidad de elastina que existe en la carne es mucho menor que la de colgeno y adems presenta un color amarillo. Reticulina: Envuelven vasos linfticos, se encuentra en porcentajes muy bajos por lo que no es importante desde el punto de vista bromatolgico.Cuadro 1. DISTRIBUCIN DE LAS PROTENAS EN EL TEJIDO MUSCULARTIPO DE PROTENABASE HMEDABASE SECA

Contrctiles o miofibrilares

Miosina5.025.0

Actina2.512.5

Tropomiosina0.84.0

Troponina0.84.0

Actinina0.31.5

Otras0.63.0

Total1050

Sarcoplsmicas o solubles

Enzimas6.030.0

Miogoblina0.63.0

Otras0.42.0

Total7.035.0

Del Estroma o insolubles

Colgenas1.57.5

Elastinas0.10.5

Otras1.47.0

Total3.015.0

c) GRASAS.El contenido en la carne va a ser muy variable siendo el parmetro que ms vara. Tal cantidad de grasa va a depender de la relacin grasa-agua. Todo lo que hay en el agua, protenas, sales etc. variar si aumenta o disminuye la cantidad de grasa. Esta grasa se va a acumular en cuatro depsitos: Cavidad corporal: cavidad torcica, abdominal y plvica. Zona subcutnea. Localizacin intramuscular Localizacin intermuscular.La grasa de estos depsitos va a ser una grasa neutra. Formada por triglicridos principalmente. Adems tambin hay diacilglicridos y monoacilglicridos. Los triglicridos son molculas de glicina unidas por enlaces steres a tres cidos grasos. Tambin habr colesterol y steres de colesterol.Dependiendo de la especie el porcentaje de grasa variar siendo en el cordero de un 6,6% y en el cerdo de un 5,25%. El porcentaje de grasa en la vaca, pollo, conejo, pavo est entre 2-3,2%.La cantidad de lpidos neutros ser de 6,1% del cordero y del 4,9% en el cerdo. En la vaca, pollo, conejo y pavo es inferior al 3%.Los lpidos polares van a ser los fosfolpidos que se encuentran en un porcentaje bajo pero constante en la carne, donde tienen funcin estructural al constituir las membranas celulares. Los ms importantes van a ser fosfatidil-etanolamina, fosfatidil-serina y fosfatidil-colina.La grasa que nos va a interesar desde el punto de vista bromatolgico va a ser laintramuscular e intermuscular.Los cidos grasos de la grasa de la carne son normalmente cidos grasos pares (entre 4 y 24 tomos de carbono) aunque tambin hay impares. Pueden ser saturados como el palmtico (C16:0), esterico (C18:0) y mirstico (C14:0). Tambin puede haber monoinsaturados como el oleico (C18:1) y el palmitolico (16:1). En menor medida habr cidos grasos poliinsaturados como el linoleico (C18:2), linolnico (C18:3) y araquidnico (C20:4). Estos ltimos son ms abundantes en la carne de ave. Todos son cidos grasos lineales, raramente se encuentran cidos grasos ramificados y en estos casos sern fosfolpidos no triglicridos. Los dobles enlaces tendrn conformacincis, aunque algunos procesos tecnolgicos producen isomeratransque no se sabe si suponen un problema fisiolgico.Factores que influyen en la cantidad y composicin de la grasa.El principal factor es el tipo de especie. Dentro de ella influir la raza, la edad y el sexo. Mayor cantidad de grasa habr en las hembras y al castrar a los machos se consiguen que tengan ms grasa. Dentro de los factores extrnsecos influye la alimentacin. En los monogstricos como el cerdo, dependiendo de la cantidad de grasa que consuma esa ser la que va a tener ya que no la transforma en su estmago. Sin embargo los rumiantes, la grasa se satura en el estmago, por ello va a ser una grasa ms saturada que la de los cerdos o de las aves.d) CARBOHIDRATOS.La cantidad apenas llega al 1% en la carne siendo el ms importante el glucgeno. El glucgeno es un polmero de alfa-D-glucosa con enlaces (alfa1-4) y (alfa 1-6). Es la fuente de energa del msculo siendo parte del glucgeno consumido en elrigor mortis. Factores de los que depende la cantidad de glucgeno: rogarFactores intrnsecos: los quidos tienen ms glucgeno que los cerdos y stos ms que los ovinos. La fibra blanca tiene ms glucgeno y los animales jvenes tienen ms cantidad de este.Factores extrnsecos: depender de si la alimentacin es rica en carbohidratos o no lo es.e) OTROS COMPONENTES. Nitrgeno no proteico: encontramos aminocidos libres en bajas proporciones que van a estar relacionados con la composicin de aminocidos de las protenas. Encontraremos adems un aminocido como la taurina que no forma parte de las protenas y que da lugar a los cidos biliares. Tambin encontraremos dipptidos y tripptidos (pptidos sencillos) como la carnosina y la anserina que son reguladores del pH. Las aminas procedentes de la descarboxilacin de los aminocidos se encuentran en una proporcin muy baja pero tienen cierta importancia en los productos crnicos donde estn implicados los microorganismo que aumentan la cantidad de aminas como la histamina y la tiamina que tienen actividad biolgica y producen una respuesta alrgica. Creatina y creatinina son compuestos guanidnicos caractersticos del msculo. Se usan como indicadores de extractos de carne y su funcin es la de reservorios de energa almacenando fosfato en forma de creatin-fosfato. Nucletidos: el ms importante el ATP cuya concentracin en el msculo es relevante pero en su transformacin a carne se pierde. Cuando se agota el ATP se finaliza el rigor mortis. Vitaminas: las ms importantes son las del grupo B (tiamina, riboflavina, piridoxina, B12, niacina). La carne de cerdo es rica en tiamina, la de pollo es rica en niacina y B6 y la de vacuno es rica en B6 y B12. Las dems vitaminas encuentran en cantidades muy pequeas. Minerales:la carne es un alimento muy bueno de cara al aporte de minerales. En ella encontraremos zinc, hierro, cobre, fsforo, potasio, magnesio y selenio.

Cuadro 2 .ANLISIS QUMICO APROXIMADO DE LA MAYORA DE LAS CARNESComponentesCantidad

Agua70.0

Protenas20.0

Grasa6.0

Sustancias inorgnicas no protenicas1.5

Hidratos de carbono y sustancias no nitrogenadas1.5

Sales inorgnicas0.7

Cuadro3.Composicin qumica de algunas carnes comestibles (%)

Carne

Agua

Grasas

Protenas

MineralesContenido

energtico

Kcal./100g

Vacuno

Ternera Cerdo Cordero Cabra Corzo76.4

76.7

75.0

75.2

70.0

75.721.8

21.5

21.9

19.4

19.5

21.40.7

0.6

1.9

4.3

7.9

1.31.2

1.3

1.2

1.1

1.0

1.096

93

108

120

153

100

Conejo

Liebre Pollo Pavo Pato ganso69.6

73.3

72.7

58.4

63.7

54.420.8

21.6

20.6

20.1

18.1

15.77.6

3.0

5.6

20.2

17.2

31.01.1

1.2

1.1

1.0

1.0

0.9155

116

136

270

234

352

f) PIGMENTOS DE LA CARNELa coloracin de la carne fresca depende principalmente de la mioglobina.La mioglobina es una protena que en estructura y en funcin se parece mucho a la hemoglobina. Est constituida por una cadena de 153 residuos aminoaciditos que contiene un grupo hemo1 responsable de ese color rojo, y un tomo de hierro.Es la encargada de transportar el oxgeno en el msculo vivo. La cantidad de mioglobina en el msculo de los animales depende de:

La actividad fsica del animal Edad Irrigacin de sangre que recibe el msculoLa estructura qumica de la mioglobina dice que sta est constituida por una protena Globular (globina), un grupo prosttico (hemo) y un anillo porfirnico con un in ferroso en el centro.Las propiedades y el color de este complejo dependen del estado del in ferroso y el estado fsico de la protena.La mioglobina y la hemoglobina tienen una afinidad por el oxgeno, y este permite la fijacin de ambas. Cuando se combinan la mioglobina y el oxgeno, es decir, cuando esta se oxigena, se produce la OXIMIOGLOBINA, responsable del color rojo brillante de la carne.Grupo hemo: grupo prosttico que forma parte de diversas protenas, presente en los Eritrocitos de la sangre en donde su funcin es almacenar oxgeno. Cuando la mioglobina se oxida, o el oxgeno oxida el in ferroso, se convierte en METAMIOGLOBINA y la carne toma un color pardo caracterstico de la carne almacenada por mucho tiempo. El color de la carne es afectado por diversos agentes como:*Temperatura: el color se degrada rpidamente produciendo metamioglobina al consumirse el oxgeno. Esto puede prevenirse con una refrigeracin.*Edad del animal: disminuye la estabilidad del color al aumentar la edad y vara con el tipo De msculo.Un factor importante que influye tambin en la coloracin de la carne es el proceso de CURADO. VALOR NUTRITIVO DE LA CARNE.Va a depender de sus componentes principalmente de las protenas, grasas y minerales. Protenas: cuantitativamente la carne aporta muchas protenas. Dentro de estas las ms importantes sern las miofibrilares. El 16-22% de la carne se la protena con lo que es capaz de aportar en 100 g ms del 50% de la cantidad diaria recomendada de protena. Adems van a ser protenas de un alto valor biolgico lo cual depender de la calidad en s de la protena as como de su digestibilidad. La carne va a aportar de manera equilibrada los aminocidos esenciales (fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptfano y valina). Existen diferencias de la composicin de aminocidos entre especies y sexo pero las diferencias son mnimas. Si va a influir el tipo de corte ya que carnes con mayor porcentaje en tejido conectivo van a tener un menor valor biolgico. Esto se debe a que son menos digestible y a una menor proporcin en aminocidos esenciales. Grasa:es el componente que ms vara. La carne aportan mucho energa en forma de grasa siendo el lpido principal los triglicridos. Cualitativamente la grasa de la carne se considera saturada. Est implicada en las enfermedades cardiovasculares y desde el punto de vista cientfico a la hora del tratamiento culinario, la carne de cerdo pierde gran cantidad de grasa. Tambin es cierto que presenta mucho colesterol (60-100 mg). Las necesidades diarias de cidos grasos esenciales se pueden cubrir con la carne. Hidratos de carbono.Su cantidad es muy baja por lo que no tiene importancia desde el punto de vista de valor nutritivo. Minerales.La cantidad de minerales que aporta la carne es elevada a excepcin de algunos elementos como el calcio. El hierro es muy abundante en la carne as como en el hgado y bazo. Adems este aporte se hace de forma orgnica por lo que es fcilmente asimilable. Vitaminas.Es una fuente muy buena de vitaminas del grupo B.