Apresentação Carnes 2 Sem 2014

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1. INTRODUÇÃO

• Pode-se definir carne como tecidos animais adequados para utilização como alimento.

• Quase todas as espécies animais poderiam ser utilizadas porém as carnes mais

consumidas restringem-se principalmente àquelas provenientes de animais domésticos.

• De modo geral, podemos agrupar essas carnes nas seguintes categorias:

Carnes vermelhas: as provenientes de bovinos, suínos, ovinos e caprinos são os principais

exemplos, mas também podem ser citadas as carnes de búfalo, cavalo e outras espécies,

consumidas em maior ou menor quantidade em função de aspectos culturais e

disponibilidade

Carnes de aves: a principal representante dessa categoria é a carne de frango, mas

também são consumidas outras espécies de aves, como perus, patos, marrecos e codornas

Carnes de caça: consistem na carne de animais não domesticados.

Bioquímica de Alimentos - Professora Cristina Fantini

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• Do ponto de vista bioquímico Carne = produto do resultado de diversas transformações

físicas, químicas e bioquímicas sofridas pelo músculo após o abate.

• Apesar da carne ser composta por diferentes tecidos, como adiposo, conjuntivo e nervoso,

seu principal componente é o tecido muscular.

• Esse tecido (muscular) passa por uma série de transformações químicas e físicas após o

abate dos animais, e essas transformações são amplamente influenciadas pelo manejo pré-

abate e pelos procedimentos de abate e resfriamento das carcaças, que podem influir nas

características de qualidade da carne.

• Músculos


• Órgãos ativos do movimento

• Altamente especializados

• Possuem a capacidade de contrair e de relaxar

• São capazes de converter energia química em mecânica durante a

contração.

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2. ESTRUTURA DA CARNE

• Conhecer estrutura da carne, constituintes básicos e bioquímica do músculo

compreender as propriedades funcionais da carne como alimento.

• A carne é composta basicamente dos tecidos:

Tecido muscular

Tecido conjuntivo

Tecido epitelial

Tecido nervoso

2.1 Tecido Epitelial

• Constitui pequena parcela do peso do músculo (carne).

• Recobre algumas superfícies externas e internas do corpo, servindo como

proteção do organismo.

ESTRUTURA DA CARNE

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ESTRUTURA DA CARNE • A maior parte é removida no processo de abate

2.2 Tecido Nervoso

• O tecido nervoso constitui menos do que 1% da carne

• Formado por células altamente especializadas

• Quando estimulado é capaz de conduzir os impulsos nervosos rapidamente e

por distâncias relativamente grandes.

• Os impulsos nervosos são transmitidos pelas fibras nervosas (entremeadas no tec.

muscular)

2.3 Tecido Conjuntivo

• Ou tecido conectivo apresenta pequena quantidade de cél. e uma grande

quantidade de substância fundamental amorfa

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ESTRUTURA DA CARNE

• Principal função unir e manter ligadas as diversas partes do organismo,

atuando na defesa do organismo contra agentes infecciosos.

• Apresenta vários tipos, são eles: tecido conjuntivo propriamente dito, tecido

(conjuntivo) adiposo, tecido conjuntivo de sustentação.

• Na carne o mais importante é o propriamente dito, por possuírem as principais

fibras colágeno, elastina e reticulares, constituintes do tecido.

• Classificação comercial da carne indiretamente feita pelo teor de tec.

conjuntivo que a peça apresenta carne de 1ª X carne de 2ª

• É constituído por vários tipos de células que encontram-se imersas em uma

substância intercelular, designada como matriz extracelular

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ESTRUTURA DA CARNE • O tec. conjuntivo propriamente dito influencia diretamente na textura da carne

principalmente o teor de colágeno

• Dentro do tec. conjuntivo existem três tipos de fibras extracelulares:

Colágenas

Reticulares

Elásticas

Colágeno

• As fibras colágenas são constituídas pela ptn. colágena que é a mais abundante

do organismo animal (20 a 25%) do total de ptn. em mamíferos.

• Está diretamente relacionada com a maciez da carne colágeno é responsável

por parte da dureza de um corte cárneo

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ESTRUTURA DA CARNE

• Com da idade dos animais ocorre a formação de ligações cruzadas entre

moléculas de colágeno carne mais termo estável, ou seja, não se observa a

transformação em gelatina com o calor, o que torna a carne menos macia carne

mais dura

• Nos animais mais jovens sob o calor verifica-se sua transformação em gelatina, de

forma que a carne torna-se tenra carne mais macia

• As fibras de colágeno possuem alta resistência à tração, sendo praticamente

inextensíveis

• Individualmente são incolores, porém quando juntas apresentam a cor branca que

caracteriza os tendões.

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ESTRUTURA DA CARNE

Figura 1: fibra de colágeno

Figura 2: fibra de elastina

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ESTRUTURA DA CARNE

Elastina

• As fibras elásticas são formadas por microfibrilas e pela ptn elastina.

• A elastina tem pequena participação na constituição da carne (5% do total de

tec conjuntivo do músculo).

• Esta presente nos vasos sangüíneos e possui termo-estabilidade (interfere na

maciez), devido ao grande conteúdo de aas não polares e as ligações laterais

de desmosina

• É resistente às enzimas digestivas quase não contribuindo para o valor

nutritivo da carne.

• Com a cocção a elastina se intumesce e se alonga mas não se dissolve.

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ESTRUTURA DA CARNE 2.4 Tecido Muscular

• O tecido muscular é constituído por fibra (unidade estrutural) e sarcômero

(unidade funcional)

• Possui como característica a capacidade de se contrair utilizando o ATP

• Existem três tipos básicos de músculos: tecido muscular estriado (esquelético),

tecido muscular cardíaco e tecido muscular liso.

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ESTRUTURA DA CARNE

Figura 3: Tecido muscular

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ESTRUTURA DA CARNE

2.4.1 Tecido Muscular Estriado Esquelético ou Voluntário

• Recebem este nome por apresentarem estriações visíveis em microscopia

ótica.

• Representa de 35 a 65% do peso das carcaças

• Na operação de abate o que se busca é a transformação dos tecidos animais

em carne.

• Cada músculo estriado é constituído por milhões de células contrácteis.

• O citoplasma dessas células é repleto de unidades contrácteis filamentares

chamadas miofibrilas, que se dispõem longitudinalmente no interior das

células.

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• De 75 a 92% do volume total do

tecido muscular é composto por células

musculares sendo que o organismo

animal possui mais que 600 músculos

que variam enormemente em

tamanho, forma e função.

• As fibras musculares estriadas

esqueléticas das aves e mamíferos

possuem centenas de núcleos, com

comprimento de alguns centímetros

que diminuem de diâmetro nas

extremidades, formando um cone. Bioquímica de Alimentos - Professora Cristina Fantini

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ESTRUTURA DA CARNE

•Esse diâmetro é variável para uma mesma espécie, raça e sexo e por algumas

vezes dentro do mesmo músculo, oscilando de 10 a 100 nanômetros.

• No músculo as fibras são agrupadas paralelamente formando feixes de fibras

ou fascículos e os feixes estão associados de vários modos para formar os

diversos tipos de músculos.

1. Sarcolema

• Sarcolema é a membrana lipoprotéica, constituída por duas lâminas que

recobre cada fibra muscular.

• É bastante elástica para suportar as distorções que ocorrem nas fases de

contração, relaxamento e estiramento do músculo, possuindo invaginações ao

longo de toda superfície da fibra, formando os túbulos T.

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ESTRUTURA DA CARNE

2. Sarcoplasma

• O sarcoplasma tem por constituição 75 a 85% de água, gotículas de gordura e

grânulos de glicogênio, e de organelas, assim como de miofibrilas peculiares

ao músculo.

3. Miofibrilas

• As miofibrilas são estruturas cilíndricas, compridas e delgadas, com diâmetro

de 1 a 2 μm, orientadas na direção longitudinal da fibra e podem preencher

quase que totalmente o volume do sarcoplasma.

• Ordenam-se paralelamente, conferindo o aspecto estriado.

• O conjunto de miofibrilas encontra-se organizados em unidades

denominados sarcômeros que é compreendido entre duas linhas Z.

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ESTRUTURA DA CARNE

• As miofibrilas são formadas por um agrupamento ordenado de filamentos

grossos e finos paralelos entre si, cuja distribuição ao longo da miofibrila é

responsável pela formação de bandas.

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ESTRUTURA DA CARNE

4. Sarcômero

• Nos sarcômeros encontra-se filamentos elásticos, filamentos espessos de

miosina e filamentos delgados de actina.

• Nestas estruturas estão ptns como miosina, actina, titinina, nebulina,

desmina, tropomiosina e troponina

• Estas cinco ultimas proteínas são elásticas e prendem os filamentos de actina

à linha Z e mantêm os filamentos de miosina devidamente alinhados durante a

contração e relaxamento muscular .

• Os filamentos elásticos atuam na estruturação e manutenção dos

sarcômeros.

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ESTRUTURA DA CARNE

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ESTRUTURA DA CARNE

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ESTRUTURA DA CARNE

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ESTRUTURA DA CARNE

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ESTRUTURA DA CARNE • A miosina é uma das ptns que, com a actina e em presença de ATP, são

responsáveis pela contração muscular.

• Estas ptns são as principais componentes dos miofilamentos.

• Os filamentos grossos, com 10nm de diâmetro e 1,5 μm de comprimento são

os principais constituintes da banda A formados por cerca de duzentas

moléculas de miosina

• Os filamentos finos se compõem basicamente da proteína actina, têm 5nm

de espessura e estendem-se por cerca de 1μm em cada direção a partir da

linha Z, constituindo a banda I.

• Possuem ainda a tropomiosina e troponina.

• Os filamentos de miosina e actina tem grande afinidade e ligam-se

facilmente na presença do complexo troponina/tropomiosina. 22

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ESTRUTURA DA CARNE

Figura 10: desenho esquemático do filamento fino

Figura 11: Desenho esquemático da interação entre os filamentos finos e grossos

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ESTRUTURA DA CARNE

Figura 12: O sarcômero, mostrando a disposição dos filamentos de actina e os de miosina.

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TECIDOS MUSCULARES

2.4.2 Tecido Muscular Estriado Cardíaco

• O tecido estriado cardíaco é assim chamado pois também apresentam

bandas claras e escuras.

• Está na constituição do coração, possuindo contração rápida, involuntária e

rítmica, possuindo células ramificadas que se associam em discos intercalares.

2.4.3 Tecido Muscular Liso Involuntário

• O músculo liso está principalmente presente nas vísceras e contrai-se lenta e

involuntariamente.

• O músculo liso não apresenta bandas,aparecendo em quantidades pequenas,

principalmente nas paredes dos vasos sanguíneos

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CONTRAÇÃO MUSCULAR 2.5 Contração Muscular

• A contração muscular (CM) corresponde a um encurtamento das fibras musculares

como resposta a um estímulo nervoso, ocorrendo à medida que o filamento fino de

actina desliza sobre o filamento grosso de miosina.

Etapas da contração muscular:

O impulso nervoso chega á fibra muscular

Este é transportado pelo sarcolema até o RS (armazena íons Ca2+ )

Chegando ao RS , há alteração da permeabilidade da membrana do RS liberação

dos íons Ca2+ para o sarcoplasma

O aumento da [íons Ca2+] no sarcoplasma “ativa” os miofilamentos de actina e

miosina

No miofilamento fino (actina) o da [Ca2+] é sentido pela troponina que faz com

que a tropomiosina mude de configuração e libere os sítios ativos da actina

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CONTRAÇÃO MUSCULAR

No filamento grosso (miosina) o da [Ca2+] ativa a enzima ATPase da cabeça da

miosina, que quebra o ATP em ADP + Pi

Há ligação da miosina (cabeça da miosina) com a actina formação do complexo

actomiosina deslizamento dos miofilamentos finos sobre os grossos gasto de ATP

A CM pode ser resumidamente definida, como a formação do complexo actomiosina

há encurtamento do sarcômero

Esta condição perdura até que o cálcio seja retirado do meio.

2.5.1 Energia Adicional para CM

• A CM requer um dispêndio adicional de energia, além do que é normalmente

consumida pelo músculo em repouso.

• Esta energia é proveniente da hidrólise do ATP em uma reação catalisada pela enzima

miosina ATPase.

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Figura 13: Esquema da interação entre o filamento de actina e o de miosina, pela hidrólise do ATP, proporcionando o deslocamento do filamento para a realização da contração e relaxamento muscular


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• A actina tem grande afinidade com a molécula de miosina e com o complexo miosina-

ADP-Pi, mas pouca com o complexo miosina– ATP.

• Assim a hidrólise de ATP é responsável pela formação ou não do complexo

actomiosina.

• Pode-se concluir então que é necessário que haja a hidrólise da molécula de ATP, para

que haja a formação do complexo actomiosina.

• A quantidade de ATP presente no músculo é suficiente para suprir energia para

somente algumas contrações musculares.

• Um mecanismo muito rápido e eficiente deve estar disponível para a ressíntese de

ATP no músculo vivo.

• 3 caminhos possíveis 29

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• A 1ª reação é uma forma específica do tec. muscular obter energia rapidamente. É

dependente da [fosfocreatina no músculo]

• A 3ª reação somente ocorre quando o aporte de oxigênio no sangue não é suficiente

para que continue o metabolismo aeróbio durante a contração violenta do músculo.

• A CM é acompanhada da aparição de creatina e fosfato, de uma queda no conteúdo

em glicogênio e da formação de ácido lático.

Adenilato quinase

Glicólise anaeróbica

1) ADP + fosfocreatina ATP + creatina

2) 2 ADP ATP + AMP → fosfato

3) Glicose 2 lactato + 3 ATP

fosfocreatina quinase


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ABATE

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• Abate humanitário conjunto de procedimentos técnicos e científicos que

garantem o bem-estar dos animais desde o embarque na propriedade rural

até a operação de sangria no matadouro-frigorífico.

• Abate realizado sem sofrimentos desnecessários.

• Condições humanitárias devem prevalecer em todos os momentos

precedentes ao abate.

• Insensibilização é a operação mais crítica tem por objetivo colocar o

animal em estado de inconsciência, que perdure até o fim da sangria, não

causando sofrimento desnecessário e promovendo uma sangria tão completa

quanto possível.

• Principais operações ante-mortem transporte, manejo nos currais,

descanso e dieta hídrica, banho de aspersão, insensibilização e sangria


ALTERAÇÕES APÓS O ABATE

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• Após o abate, ocorrem inúmeras reações físico-químicas que podem

perdurar durante horas ou até dias estas reações são responsáveis pela

qualidade e pela uniformidade da carne.

• Para se obter um produto uniforme e de qualidade é necessário conhecer e

controlar essas transformações podem ser consideradas como sendo um

processo de degradação gradual que, se continuar indefinidamente, poderá

levar hidrólise total dos tecidos e seus constituintes.

1) Homeostase é um sistema de proteção do corpo contra possíveis

alterações das condições fisiológicas, que possibilitam a sobrevivência do

animal sob condições adversas alteração circulação e da T muscular quando

ocorre a sangria.

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2) Sangria inicio da transformação de músculo em carne

• São cortados importantes vasos sanguíneos nas proximidades do coração do

animal o organismo animal procura ajustar-se, mantendo um suprimento

normal de sangue aos órgãos vitais.

• Para isto, o batimento cardíaco aumenta e os vasos sanguíneos periféricos

contraem-se ocorre a eliminação de cerca de 50 % do sangue do corpo

• O sangue é o elo de comunicação entre o músculo e o ambiente externo.

Com a sangria, rompe-se esta comunicação e consequentemente o

suprimento de nutrientes e 02, essenciais ao metabolismo celular.

• Controle da temperatura do músculo quando vivo usa a comunicação pelo

sangue para dissipar calor com a sangria ocorre nos músculos uma ligeira

elevação de T



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3) Falta de O2 fim do metabolismo oxidativo (aeróbico)

• Na falta de 02 célula muscular perde a capacidade de produzir ATP pela

via bioquímica aeróbia, que é mais eficiente.

• Na tentativa de manter a sua temperatura e a integridade estrutural

passa a consumir suas reservas energéticas e tenta gerar mais energia através

da via bioquímica que não requer 02 (anaeróbia) que é pouco eficiente e

resulta em acúmulo de ácido lático no interior da célula.

• O acúmulo de ácido lático provocará o abaixamento do pH do músculo.

• O valor de pH final da carne irá depender em grande parte do teor de

glicogênio do músculo no momento do abate.

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4) Declínio do pH causado pelo acúmulo de ác. lático

• Com a sangria para sistema circulatório acúmulo de ác. Lático no

músculo.

• A veloc. de ↓ do pH e o seu valor final são valores extremamente variáveis

• Valor de pH do músculo e a velocidade em que este é atingido são

influenciados por vários fatores: espécie, tipo de músculo, variação entre

animais; manejo pré-abate, T

• Fatores mais importantes = reserva de glicogênio para glicólise

imediatamente após o abate e a influência da T externa

• Declínio normal do pH X Declínio rápido do pH X Pouco declínio do pH


DECLÍNIO DO pH

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DECLÍNIO DO pH

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4.1) Rápido declínio do pH carne PSE

• Stress antes ou durante o abate provoca contração excessiva da musculatura

veloc. da glicólise é + alta veloc. de produção de ác. lático aumenta pH

cai rapidamente

• Quando o pH atinge valores baixos rapidamente, antes que a carcaça tenha

perdido o seu calor natural e o calor do seu metabolismo através do

resfriamento ocorre excessiva precipitação das ptns sarcoplasmáticas =

CARNE TIPO PSE = (Pale, soft, exudativa) = Pálidas, moles e exsudativas

• Esta anormalidade não ocorre nos bovinas

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RÁPIDO DECLÍNIO DO pH

Desnaturação protéica excessiva

• ↓ solubilidade das ptns ↓ CRA (capacidade

de retenção de água)

• ↓ CRA exsuda água superfície úmida

• Perda da intensidade da cor coagulação das

ptns sarcoplasmáticas aumenta o efeito da

reflexão da luz = cor mais clara superfície

pálida

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Principais causas carne PSE

RÁPIDO DECLÍNIO DO pH

• Stress pré-abate estado de excitação prejudica

circulação sanguínea deficiência de O2 glicólise

+ acelerada

• Fator genético teste do halotano


POUCO DECLÍNIO DO pH

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4.2) Pouco declínio do pH carne DFD

• Stress antes do abate esgotamento das reservas de glicogênio

• Na hora do abate animal tem pouca reserva de glicogênio quantidade

de ác. Lático acumulado após o abate será pequeno menor queda do pH =

pH final + alto que normal (6,0 – 6,2) ocorre pouca ou nenhuma

precipitação das ptns sarcoplasmáticas = CARNE TIPO DFD = (Dark, firm, dry) =

Escuras, duras e secas

Principais causas carne DFD

• Stress pré-abate

• Jejum prolongado

• Exercício e manejo impróprio antes do abate

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FIGURAS PSE E DFD

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FIGURAS PSE E DFD

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FIGURAS PSE E DFD

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PSE - Carne pálida, flácida e exsudativa

Carne normal DFD - Carne ressecada na superfície, firme e escura.

Pálida Escura



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5) Rigor Mortis rigidez muscular

• A rigidez é muito semelhante à CM que ocorre no animal vivo diferença

fundamental que se refere ao relaxamento não ocorre no Rigor Mortis.

• Tanto na CM, como na rigidez inúmeras ligações cruzadas se estabelecem

entre os filamentos das proteínas actina e miosina, formando actomiosina

• Na rigidez não existe mais energia na célula para romper estas ligações

• O aparente relaxamento que ocorre depois, é na verdade o resultado de uma

degradação física das linhas Z das miofibrilas Maturação

• Mudanças físicas que acompanham o Rigor Mortis perda de elasticidade e

extensibilidade e aumento de tensão.

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ESTABELECIMENTO DO RIGOR MORTIS


RIGOR MORTIS

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RIGOR MORTIS

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• Tempo 1 até 2 - Desenvolvimento do Rigor Mortis

Processo de formação das ligações actina-miosina (reversível)

O músculo começa e perder a extensibilidade

Diminuição do tamanho do sarcômero

• Tempo 2 - Estabelecimento do Rigor Mortis

Não existe mais energia nas células para desfazer as ligações do complexo

actomiosina

Perda completa da extensibilidade do músculo

O sarcômero atinge seu menor tamanho

• Tempo 2 a 3 - Resolução do Rigor Mortis (maturação da carne)

Processo enzimático

Hidrólise das proteínas celulares

Amaciamento da carne



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6) Rigor Mortis X pH

• O declínio do pH e o estabelecimento do Rigor Mortis estão intimamente

ligados estão relacionados ao metabolismo energético (glicogênio)

• No pouco declínio do pH o estabelecimento do rigor é rápido devido ao

baixo suprimento inicial de energia (abate ocorre com ↓[glicogênio])

• No rápido declínio do pH o estabelecimento do rigor também é rápido,

devido a metabolização rápida da energia ou devido ao abaixamento excessivo

do pH que pode inibir reações químicas importantes no metabolismo

energético;

• Nos músculos com declínio normal de pH, o estado de rigor se desenvolve

lentamente.

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RIGOR MORTIS x pH

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7) Maturação da carne resolução do rigor mortis

• A maturação é o amaciamento da carne que ocorre após o rigor mortis, durante a

estocagem refrigerada.

• Carne maturada é aquela resultante do processo que consiste em manter a carne

refrigerada sob temperaturas próximas de 0°C por um período suficiente para torná-la

não apenas macia, como também melhorar outras qualidades sensoriais inerentes,

como, por exemplo, o sabor.

• Mudanças químicas e estruturais que vão influenciar a maciez da carne

degradação da linha Z; degradação de desmina; degradação e desaparecimento de

troponina; degradação de titina e nebulina; aparecimento de polipeptídios de peso

molecular de 95 e 28 - 32 kDa, e a não degradação dos miofilamentos actina e miosina.

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MATURAÇÃO DA CARNE

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• Maturação comercial consiste em armazenar a carne em embalagens à vácuo em

temperaturas entre 0 - 1°C por um período de 15 a 21 dias.

• A embalagem a vácuo visa o retardamento do crescimento de bactérias aeróbicas

putrefativas e favorece o crescimento de bactérias lácticas produzem substâncias

antimicrobianas.

• A técnica para a preparação da carne maturada segue, de uma maneira geral, os

seguintes passos: 1) Retirada cuidadosa de aponevroses (gorduras, tendões) da

superfície das peças; 2) embalamento à vácuo, com filme termoencolhível; 3) manter

em refrigeração entre 0 - 1°C, durante 15-21 dias.

• Explicação mais aceita é ação de enzimas proteolíticas hidrolisando as proteínas

miofibrilares.

• Calpaínas e catepsinas.

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