Carni DFD - Liceo Lanza

Come il muscolo diventa carne….
nei nostri piatti
“la qualità è l’insieme delle caratteristiche e delle proprietà che conferiscono al prodotto
la capacità di soddisfare esigenze espresse o non espresse” UNI-ISO 8402
LA QUALITA’ DI UN ALIMENTO E’
UNA REALTA’ MULTIFATTORIALE DI
NON FACILE DEFINIZIONE
IGIENICO-SANITARIE
ORGANOLETTICHE
DIETETICONUTRIZIONALI
TECNOLOGICHE
Caratteristiche: igienico-sanitarie - dietetico nutrizionali – organolettiche - tecnologiche
Assenza di microrganismi patogeni o sostanze
pericolose
Assenza di composti nocivi derivanti da sostanze
vietate o autorizzate (erbicidi, farmaci, ormoni)
Assenza di composti nocivi da inquinamento
ambientale (metalli pesanti, radionuclidi, ecc.)
Caratteristiche: igienico-sanitarie -
dietetico nutrizionali
Frazione proteica 20-23%
Frazione lipidica ≅ 3%
Colesterolo <70mg/100 g
Frazione vitaminica
•piridossina (B6) • riboflavina (B2)
• niacina (PP)
vitamina B12, assente nei vegetali
Frazione minerale
• minerali in forma organica (buona disponibilità
ed elevata tollerabilità per l’organismo)
• preziosissima fonte di Fe (3 – 4 mg/100 g)
– organolettiche - tecnologiche
Caratteristiche: igienico-sanitarie - dietetico nutrizionali –
organolettiche - tecnologiche
OSSERVABILI ALL’ACQUISTO
· Colore
· Grana e tessitura
· Perdita di essudato dalla superficie di taglio
· Marezzatura
OSSERVABILI AL CONSUMO
· Tenerezza
· Succulenza
· Sapidità
· Fragranza
· Assenza di odori sgradevoli
Caratteristiche: igienico-sanitarie - dietetico nutrizionali – organolettiche - tecnologiche
Colore:
mioglobina, emoglobina (il dissanguamento non è mai completo),
citocromi,flavine
Mioglobina (rosso scuro) = colorazione in assenza di O2
Ossimioglobina (rosso vivo) = si manifesta quando il muscolo è esposto all’ossigeno.
Metamioglobina (rosso/bruno-marrone) si manifesta quando prevalgono basse tensioni
di O2 e quando la globina si denatura causando l’ossidazione del Fe.
Tenerezza:
connettivo e fibra muscolare
Succulenza:
è dovuta alla sensazione di liberazione dei succhi sotto l’effetto
della masticazione
Aroma:
sostanze volatili che stimolano le terminazioni boccali e nasali
Caratteristiche: igienico-sanitarie - dietetico nutrizionali – organolettiche - tecnologiche
pH24
Potenziale di
ritenzione idrica
(water holding
capacity WHC)
•attitudine alla conservazione
•trasformazione muscolo in carne
•Condiziona aspetto e succosità
• sgradita l’abbondante essudazione
• essudazione perdita N e minerali
•Valori ottimali:
Calo da cottura: < 35 %
Calo sul crudo (7 d): < 8 %
Produzione di carne di qualità
allevamento
in vita
Macello e lavorazione carne
Flusso di
merci
post
mortem
distribuzione
consumatore
Ogni segmento esercita la sua influenza su tutti gli altri
Flusso di
controlli
LA QUALITA’ DELLA CARNE VIENE “COSTRUITA“ IN ALLEVAMENTO
MA DEVE ESSERE MANTENUTA NELLE FASI SUCCESSIVE
Le proteine della carne
Proteine sarcoplasmatiche
32.5%
(Solubili in acqua)
enzimi citoplasmatici, mitocondriali,etc.
30.0%
mioglobina
1.5%
emoglobina
0.5%
citocromi,flavoproteine
0.5%
Proteine miofibrillari
51.5%
(Solubili in saline concentrate)
miosina
27.0%
actina
11.0%
tropomiosina
4.3%
troponine
4.3%
altre
4.9%
Proteine dello stroma
(Insolubili )
collagene
8.0%
elastina
0.5%
altre
7.5%
La carne anche se riflette la natura chimica e strutturale dai muscoli dai
quali deriva, differisce da essi perché al momento della morte dell’animale
inizia nel muscolo una serie di modificazioni biofisiche e biochimiche.
Il muscolo attraverso queste
modificazioni si trasforma in carne
Fibra, miofibrille, sarcomero
Di spos iz ione de ll e p ro t e ine
m io fibrill ari i n un sa rcome ro , l’ un it à
con tr attil e .
Dire come
avviene la
contrazione
Filamenti di miosina in cui sono rappresentati i ponti trasversali e di actina in cui
sono rappresentate le molecole di tropomiosina e troponina.
I processi che avvengono durante la conversione in carne sono d’importanza
critica per capire la qualità degli alimenti carnei.
Distinguiamo 3 fasi:
Pre rigor: da pochi minuti a mezz’ora dopo la morte dell’animale. Subito dopo la morte
i muscoli restano morbidi, estensibili, pieghevoli e restano “vivi” fino a quando il rigor
mortis non si è stabilito
Nelle cellule permane un metabolismo di tipo anaerobico che porta alla trasformazione
del glicogeno in acido lattico; per questo motivo si registra un abbassamento del pH
che passa da 7 a 5,6 - 5,7. Nell’animale macellato non affaticato e ben nutrito i
depositi di glicogeno sono tali da produrre acido lattico in eccesso, mentre nell’animale
denutrito e stressato la concentrazione di glicogeno è bassa e la glicolisi presto si
arresta, insorg presto il rigor, c’è poca acidificazione e il pH non scende o scende molto
velocemente.
Rigor mortis: da 3-6 ore fino a 24 ore dopo la morte dell’animale; in carenza
di ATP, actina e miosina si legano in modo irreversibile, il muscolo si accorcia e la
carne si irrigidisce sensibilmente diventando particolarmente dura e tigliosa.
Post rigor: frollatura fase di intenerimento dovuta all’azione proteolitica degli
enzimi sulle proteine miofibrillari; la carne ritorna morbida e diviene commestibile,
parallelamente il pH aumenta gradualmente fino a valori prossimi alla neutralità.
Durante la frollatura è importante che il pH delle carni non si sposti verso
l'alcalinità, in quanto condizione favorente lo sviluppo di reazioni putrefattive.
Eventi post mortem
Morte dell'animale per
dissanguamento
(nessun apporto di O2)
Glicolisi anaerobia, progressiva
comparsa del rigor mortis
Dissolvimento del rigor mortis per
processi enzimatici
Attivazione del CAF *
e delle catepsine
Acidificazione del
tessuto muscolare
Idrolisi delle
proteine
Formazione acidi
grassi complessi
Formazione composti
azotati
*CAF=calcium activated factor
arresto respirazione cellulare
trasformazione glicogeno in acido lattico (glicolisi anaerobica)
formazione di un legame irreversibile tra actina e miosina
rigor mortis
abbassamento del pH,
aumento della disponibilità di calcio (intervento di enzimi normalmente
presenti nelle cellule muscolari.
idrolisi proteine (calpaine, catepsine)
degradazione linea Z: distacco dei filamenti di actina che collassano sulla
miosina, il muscolo è di nuovo pieghevole (risoluzione del rigor mortis)
ossidazione dei lipidi formazione di nucleotidi quali l’ipoxantina,
potenziatore dell’aroma
formazione di ammoniaca, idrogeno solforato, acetaldeide, acetile e
acetone che sono, entro certi limiti, favorevoli per il sapore.
Siti di azione degli Enzimi proteolitici durante la frollatura
Calpaine
1
2
3
4
5
Troponina T
Desmina (linea Z)
Connectina
Proteine della linea M
Tropomiosina
Enzimi lisosomiali (comprese le catepsine B,D,H e L)
1 Troponina T
2 Troponina I
3 MHC
4 MLC
5 Actina
6 Nebulina
7 Titina
8 Alfa-Actinina
9 Collagene
Elettroforesi monodimensionale di carne bovina con le principali proteine miofibrillari e campioni di carne podolica
(A-F) al tempo della macellazione (T=0) e dopo una e due settimane di frollatura (T=I e T=II sett). MLC1,2 e 3 (
catene leggere della miosina 1,2 e 3).
a
b
Elettroforesi monodimensionale di carne bovina con le principali proteine sarcoplasmatiche
e campioni di carne podolica (A e B) al tempo della macellazione (T=0) e dopo una e due
settimane di frollatura (T=I e T=II sett).
a
b
TPM
Act
MLC1
MLC2
MLC3
c
d
Elettroforesi bidimensionale delle proteine miofibrillari estratte dal muscolo di
bovino podolico appena macellato(b) e dopo 1(c) e due (d)settimane di frollatura.
Principali proteine miofibrillari(a): Act(actina), TPM (tropomiosine), MLC1,2,3 (catene
leggere della miosina 1,2,3).
IMPORTANZA DEL pH: MIOPATIE
Carni DFD
7
Carni PSE
pH
5.5
1
Ore postmortem
24
Carni PSE
Le carni affette da tale miopatia si presentano pallide (Pale), molli (Soft) e
dotate di uno scarso potere di ritenzione dell’acqua (Exudative), poco gradito
per il consumo fresco e del tutto inadatto per le esigenze dell’industria di
trasformazione.
Tale miopatia deriva da una glicolisi muscolare post mortem molto rapida, con
conseguente elevato accumulo di acido lattico ed eccessivo abbassamento dei
valori di pH e con denaturazione delle proteine del tessuto muscolare, che
appare così decolorato e di aspetto acquoso.
Il difetto è determinato dalla liberazione nel torrente sanguigno di elevate
quantità di ormoni dello stress (adrenalina e noradrenalina) da parte della
midollare surrenale in seguito agli stimoli di fattori stressanti e di stati
emotivi subito prima della macellazione (stress a breve termine). L’alta
concentrazione di catecolamine determina un’accelerazione della glicolisi.
Differenti studi hanno evidenziato che le condizione di PSE nei suini è in larga
misura determinata dalla presenza di un gene che rende gli animali
particolarmente sensibili allo stress-Hal (alotano).
Le carni PSE non sono adatte alla trasformazione in prosciutti crudi e cotti, né
possono essere utilizzate per produrre carni in scatole, tuttavia se miscelate
con carni normali possono essere utilizzate per la preparazione di insaccati
crudi e cotti.
Carni DFD
Questa alterazione è contraddistinta da carni di colore scuro (Dark),
molto sode (Firm) e troppo asciutte (Dry) e si verifica quando il pH del
muscolosi stabilizza su valori anormalmente alti, per ridotta glicolisi post
mortem e scarsa liberazione di acido lattico.
La principale ragione dell’insufficiente acidificazione va ricercata
nell’esaurimento delle riserve di glicogeno muscolare prima della
macellazione (stress a lungo termine) per eccessiva durata del digiuno o
per stress da affaticamento. In definitiva, la causa di questa anomalia va
ricercata più nella gestione degli animali nel periodo pre-macellazione
che nella genetica. Tale miopatia è maggiormente riscontrabile nei bovini.
Le carni DFD presentano una minore conservabilità, dovuta ai valori
elevati di pH che consentono una proliferazione batterica elevata e
rapida.
Le carni DFD sono tuttavia adatte per la trasformazione in insaccati e
prosciutti cotti (con aggiunti di polifosfati), non sono, invece, adatte per
prosciutti crudi.
Caratteristiche organolettiche
La formazione del sapore e dell’aroma avviene durante la frollatura e
dipende dall’azione delle numerose proteasi endogene.
Il sapore della carne cruda è molto tenue, di sangue.
Sebbene il sapore caratteristico si sviluppa durante il riscaldamento, i
precursori del sapore sono già presenti nel muscolo: aromi derivanti dalla
lipolisi e dall’ossidazione dei fosfolipidi (aminoacidi, peptidi, ammoniaca),
zuccheri riducenti, idrogeno solforato, acetaldeide, acetile, acetone,
nucleotidi formazione l’ipoxantina, potenziatore dell’aroma .
La succosità è correlata al potere di ritenzione idrico (WHC).
L’entità delle perdite di fluido sono correlate al valore del pH post mortem e
alle variazioni nel volume delle miofibrille.
Nella carne normale il WHC si riduce con l’abbassamento del pH sia per la
ridotta disponibilità dei legami ionici a legare H2O (vicini al PI) sia per
l’avvicinamento delle miofibrille, sia per la presenza di ponti elettorstatici
che sono più numerosi con l’avvicinarsi al PI
struttura chiusa
Durante la frollatura la rottura dei legami porta alla formazione di una
struttura aperta dove H2O può aggangiarsi ai siti idrofili.
Come monitorare la trasformazione del muscolo in
carne?
1) Acidificazione del tessuto muscolare per mezzo della misurazione del pH
2) Idrolisi delle proteine per mezzo della determinazione della proteolisi mediante
elettroforesi
3) Aumento della tenerezza e del flavour per mezzo dell’ analisi sensoriale
4) Aumento della succosità per mezzo della determinazione del potere di
ritenzione idrica
Effetto del periodo di frollatura sulle caratterisitche
sensoriali della carne di vitelloni Podolici (medie± ES)
T11
odour
60
Grasso
Salato
40
Masticabilità
20
0
Acido
odour
Succosità
Amaro
Tenerezza
Dolce
Flavour
T18
ANALISI SENSORIALE
Descrittori per panel test
Dolce
Sapore di zucchero
Acido
Sapore di sostanza acida come l'acido citrico
Amaro
Sapore di sostanza amara chinina cloridrato
Salato
Sapore di sale
Grasso (fatness)
Sensazione di grasso in bocca e durante la masticazione
Masticabilità
Tempo richiesto per masticare il prodotto fino a rendere il
bolo atto x la deglutizione
Succosità
Qunatità di succo che si libera durante la masticazione
Tenerezza
Minima forza richiesta per comprimere la carne tra i
molari
Odour and Flavour
intensity