DIVISION DE CIENCIAS BIOLOGICAS

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/Nombre: Blanca Nelly lnocencio Ramírez Matrícula: 87344045

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/Licenciatura: Ingeniería en Alimentos. División CBS. Unidad lztapalapa Teléfono: 696-27-00

Trimestre Lectivo: 97-1 Horas a la semana: 20

/Título: Estudio Sensorial sobre el efecto de la activación de calpaínas en la carne de bovino.

J Asesor: M. en C. Francisco J. Gallardo Escamilla.

Puesto y adscripción: Profesor Titular B. Tiempo completo. Departamento de Biotecnología.

Laboratorio de Evaluación Sensorial Fecha de inicio: 4 de septiembre de 1996

/

Fecha de terminación: 4 de marzo de 1997

., . 7 ’

Clave: LA. 030.96

Blanca Nelly lnocencio Ramírez. Nombre y Firma.

(2)

.

C i a abiertaal tiempo

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

DIVISION DE CIENCIAS BIOLOGICAS

Y

D E LA SALUD

M EN C ARTURO PRECIADO LOPEZ

SECRETARIO ACADEMIC0

A QUIEN CORRESPONDA:

Por medio de la presente se hace constar que el (la):

del Departamento de: Biotecnología

de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud, asesoró el siguiente Servicio Social:

TITULO: "Estudio sensorial sobre el efecto de la activación de calpaínas en la carne de bovino"

M. en C. FRANCISCO J. GALLARDO ESCAMILLA

ALUMNO: Blanca Nelly lnocencio Ramírez

MATRíCULA 87344045

LICENCIATURA: Ingeniería de los Alimentos

PERIODO: 4 de septiembre de 1996

-

25 de marzo de 1997

Se extiende la presente para los fines que al interesado convengan, en la Ciudad de México, D.F. a doce de Junio de mil novecientos noventa y siete.

A T E N T A M E N T E

. -

lasf

UNIDAD ETAPALAPA

(3)

NOMBRE: BLANCA NELLY INOCENCIO RAMIREZ. MATRICULA: 87344045.

LICENCIATURA: INGENIERIA EN ALIMENTOS

ASESOR: M. en C. FRANCISCO JAVIER GALLARDO ESCAMILLA

ESTUDIO SENSORIAL SOBRE EL EFECTO DE LA ACTIVACION DE CALPAINAS EN LA CARNE DE BOVINO.

RESUMEN.

El objetivo de este trabajo, fue evaluar el efecto de la activación de calpainas sobre el ablandamiento y otrascaracteristicas sensoriales de textura en carne de bovino, para lo cual, carne fue marinada por 48 horas en CaC12 75 y 150 mM, a 4°C y con agitación constante. Se realizaron evaluaciones sensoriales sobre jugosidad, olor, suavidad y masticabilidad. mediante pruebas de categorización y

ordenamiento para la obtención del

índice

R;

además se elaboró un perfil descriptivo para describir la carne de manera mas específica. El panel sensorial estuvo integrado por seis personas adiestradas. Los resultados del índice R indicaron que una concentración de CaClz 150 mM y cocción en microondas, hacen más jugosa la carne tratada que la carne control; una concentración 75 mM junto con la cocción en microondas, hace claramente distinguible el olor de la carne tratada del olor de la carne testigo; este tipo de cocción y nivel de calcio, aumentaron la suavidad de la carne; la masticabilidad fue aumentada en la carne marinada con calcio 75 mM y cocinada a baño maría. El perfil descriptivo indicó diferencias en los atributos (Olor) sazonador, (Olor) consomé, (Olor) intensidad, (Textura) dureza, (Sabor) amargo y (Sensación Residual) amarga, es decir, la carne control tuvo mayor olor a sazonador, a consomé, intensidad de olor y

mayor dureza, en cambio, la carne tratada con CaC12 150 mM y cocinada en microondas, presentó mayor sabor amargo y mayor sensación residual amarga que la carne testigo.

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INTRODUCCION.

Si bien la carne no es indispensable en la nutrición del hombre, ya que puede ser sustituida por otros alimentos como el huevo y la leche, constituye sin embargo, la principal fuente de proteínas (el 20% de su peso total está compuesto de ellas) más completa y más adecuada a las necesidades humanas. Análisis químico aproximado de la carne de bovino

Componentes. %

Agua 70

Proteínas 20

Grasa 6

Sustancias nitrogenadas no proteicas 1.5

Hidratos de carbono y sustancias no nitrogenadas 1.5

Sales inorgánicas 0.7

Badui, 1990.

Aunque la carne se compone de muchos tipos de tejidos, como son nervios, grasas y vasos sanguíneos, su componente más abundante es el músculo. (Badui, 1990).

Por su función biológica, las proteínas del músculo se han clasificado en tres grandes grupos: proteínas contráctiles o miofibrilares, proteínas sarcoplásmicas y proteínas del estroma. (Badui, 1990).

Distribución de las proteínas en el tejido muscular.

CONTRACTILES Miosina Actina Tropomiosina Troponina Actinina Otras Total Enzimas Mioglobina SARCOPLASMATICAS Total

BASE HUMEDA (%) 5.0 2.5 0.8 0.8 0.3 0.6 10.0 6.0 0.6 7.0

BASESECA (%) 25.0

(5)

(continúa.. . )

PROTEINAS DEL ESTROMA

Colágeno 1.5

Elastina

o.

1

Otras 1.4

Total 3.0

7 . 5

0.5

7.0

15.0

Las proteínas contráctiles o miofibrilares son las que conforman estructuralmente el tejido muscular. Es la fracción más abundante ya que equivale al 50% del total de proteínas de la carne; transforman la energía química en mecánica durante la contracción y relajación de los distintos músculos. Sus principales componentes son la miosina, actina, tropomiosina, troponina y actina.

Las proteínas sarcoplásmica, son fundamentalmente globulinas y albúminas pertenecientes a los sistemas que intervienen en el metabolismo celular. Este grupo de proteínas se caracteriza por ser buenos agentes emulsionantes y retener una gran cantidad de agua, lo que evita pérdidas de humedad durante el proceso de cocción de los distintos productos cárnicos.

Las proteínas del estroma constituyen un grupo muy abundante de polipéptidos que conforman el tejido conectivo fuerte de

los

tendones, la piel, el hueso y las capas más rígidas que envuelven y soportan los músculos. En este grupo destacan el colágeno, la elastina y la reticulina. (Badui, 1990).

COMPOSICION DEL MUCCULO.

Existen tres tipos de músculo: Estriado voluntario o esquelético, estriado involuntario o cardíaco y músculo liso o involuntario.

Las fibras del músculo esquelético, se reconocen por su característica estriación o patrón de bandas, y por el hecho de que sus células son multinucleadas con los núcleos localizados periféricamente bajo la membrana, llamada sarcolema. Las fibras tienen aproximadamente 50 micras de diámetro transversal y son muy largas.

El

músculo esquelético comprende alrededor del 40% del peso corporal y es el principal componente de la carne.

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Las fibras del músculo cardíaco se asocian en haces, tienen 15micras de diámetro y un núcleo central. Las fibras están rellenas de miofibrillas que son similares a las del músculo esquelético. (Price, 1981).

Las fibras musculares están compuestas de miofibrillas que son elementos contráctiles intracelulares de cerca de 1 micra de espesor, responsables directos del característico patrón estriado o en bandas del músculo esquelético. Se extienden a todo lo largo de la fibra muscular. Los cortes transversales de las miofibrillas presentan una serie de puntos perfectamente ordenados de dos tamaños distintos, estos son los filamentos; existen filamentos gruesos y delgados. Estos filamentos tienen bandas de color claro y obscuro.

Las bandas obscuras se denominan bandas

A,

contienen moléculas de miosina; las bandas claras se llaman bandas I, contienen moléculas de actina. Un diseño típico está constituído de una banda

A

con una banda I de cada lado, la que a su vez está separada de la unidad adyacente, por una delgada banda obscura, conocida como línea Z. La porción de miofibrilla comprendida enrtre dos líneas Z adyacentes se llama sarcómero, que es la unidad estructural repetitiva de la miofibrilla, así como la unidad básica en la que tiene lugar el ciclo de contracción-relajación muscular. (Pérez, 1993).

CONVERSION DE MUSCULO EN CARNE

Después de la extracción de la sangre del cuerpo del animal, se produce una caida de pH como consecuencia de la acumulación de ácido láctico. La acumulación de ácido láctico en las primeras fases del periodo postmortal, puede tener efecto negativo en la calidad de la carne. El siguiente cambio importante en el proceso de conversión de músculo a carne, es el desarrollo del

ngor

mortis (rigidez de los músculos después de la muerte). La rigidez se debe a la formación de enlaces cruzados permanentes entre los filamentos de actina y miosina del músculo. La desintegración de la estructura de la línea Z después de instaurado el Ngor mortis, empieza pronto en ocasiones y puede ser la responsable de la pérdida de la rigidez muscular. (Price, 1981).

CALIDAD SENSORIAL.

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La suavidad de la carne es una sensación que se debe básicamente a diferentes factores físicos y bioquimicos de las proteínas miofibrilares (del tejido muscular) y el colágeno (del tejido conectivo). (Badui, 1990).

Entre los factores que afectan la variación de la suavidad, se pueden mencionar la edad del animal, raza, sexo, régimen alimenticio, el uso de promotores del crecimiento, cantidad y solubilidad del colágeno, longitud del sarcómero, degradación de las proteínas miofibrilares, etc. (Koohmaraie, 1994).

METODOS COMUNMENTE UTILIZADOS PARA EL ABLANDAMIENTO DE LA CARNE.

1) Almacenamiento postmortem o maduración. El mantenimiento de la carne a temperaturas justo por encima de la de congelación (0-5' C), durante períodos

que van de los 8 a 14 días hasta varias semanas, se emplea ampliamente para mejorar la palatabilidad. (Price, 1981). Durante dicho almacenamiento, ocurren numerosos cambios en el músculo esquelético, resultando en una pérdida de la integridad estructural del tejido. Esta pérdida es responsable del ablandamiento de la carne. Entre estos cambios podemos mencionar:

a) Degradación de los discos Z, lo que conduce a una fragmentación de las miofibrillas,

b)

Degradación de la desmina, que por rompimiento de los enlaces entre

miofibrillas, produce su fragmentación.

Claramente, el ablandamiento de la carne es el resultado de la proteólisis de proteínas miofibrilares. (Koohmaraie, 1989-90).

La práctica continua del almacenamiento de canales, tiene para la industria un gasto intensivo de energía, por lo que es necesario contemplar alternativas que además de mejorar la suavidad, puedan reducir energía y costos de mano de obra. (Pérez, 1993).

2) Ablandamiento por enzimas exógenas. Se han utilizado enzimas de origen vegetal como la papaína, bromelina y ficina. En algunos países es práctica común la inyección de soluciones de papaína en el sistema circulatorio de los animales antes de su sacrificio, con lo cual se logra que se distribuya en forma homogénea; su acción durante el almacenamiento, provoca que los tejidos se suavicen, sin embargo, esto debe ser controlado, ya que en exceso puede ocasionar sobreablandamiento, lo que es indeseable. (Badui, 1990).

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ablandamiento en exceso, también provocan sabores desagradables; estos inconvenientes llevan a la búsqueda de otros métodos mas efectivos para mejorar la suavidad de la carne. (Badui, 1990).

3) Ablandamiento por enzimas endógenas. Se lleva a cabo mediante la acción de las enzimas presentes en el músculo, que intervienen de manera natural, entre ellas se puede mencionar a las calpaínas o proteasas dependientes del calcio y a las catepsinas. En este caso, nunca se produce sobreablandamiento ya que la sobreexposición al calcio, las degrada a sí mismas. (Pérez, 1993).

CALPAINAS.

Existen dos tipos: Calpaína I, la cual requiere una concentración de 50 a 70 micro molar (mM) de calcio para su activación; la calpaína I1 requiere de una concentración de 1 a 5 mM de calcio para tener actividad máxima. (Koohmaraie, et. al., 1988a).

La concentración de calcio en el músculo, es inferior a la necesitada para activar la calpaína I, por lo que es importante que se desencadenen eventos fisiológicos que activen la enzima. (Pérez, 1993).

La calpaína I tiene actividad máxima a pH 7-8 y muy poca actividad a pH 5.5- 5.8 (condición postmortem), sin embargo, a este pH, se ha observado un 30% de eficacia y no necesitan ser totalmente activas para completar la remoción de los discos Z. (Koohmaraie, 1988a).

Después de un minuto de incubación de miofibrillas con calpainas, el 50% de la actinina de la línea Z del sarcómero es removida, mientras que después de 6 horas se encuentra que el 85-90% de la línea Z ha desaparecido. (Koohmaraie, 1986).

Los principales reguladores de las calpaínas en el músculo postmortem, incluyen la calpastatina y la inactivación autolítica, aunque la actividad de las calpastatinas disminuye un 70% durante el desarrollo del rigor. (Taylor, 1991).

ACTIVACION DE CALPAINAS.

Las calpaínas se activan por medio de la infusión de CaCI2 que simplemente acelera el ablandamiento natural del proceso de maduración. (Koohmaraie, 1988a).

Los cambios en la fragmentación miofibrilar no se producen cuando cortes de carne son incubados junto con quelantes de calcio.

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almacenamiento postmortem, y la desaparición de la desmina, que ocurre en las primeras 24 horas de incubación en presencia de CaCI,. (Koohmaraie, 1 9 8 8 ~ ) .

A parte de los anteriores, durante el almacenamiento postmortem, ocurren reacciones en el músculo esquelético dando como resultado la pérdida de la integridad del tejido, lo que a su vez tiene un efecto directo sobre

la

suavidad de la carne. Entre ellos se encuentran: degradación de la titina, nebulina, troponina T. Cabe destacar que las principales proteínas contráctiles, actina y miosina, no son afectadas.

Como se ha mencionado, Koohmaraie (1 989), ha identificado plenamente que el ablandamiento de la carne era causado por la proteólisis de proteínas miofibrilares, pero desde un año antes se había dado a la tarea de investigar qué enzimas podrían ser responsables de dicha reacción. A partir de 1988 y hasta la fecha, se han realizado una serie de experimentos relacionados con el tema, de

los cuales se presenta una cronología a continuación.

Koohmaraie et. al. (1988) sugieren que, de las proteasas localizadas en el músculo esquelético, las proteasas dependientes del calcio o calpaínas y las enzimas lisosomales, son los mejores candidatos para inducir cambios en la suavidad de la carne.

En el mismo año, y con el fin de probar lo anterior, los mismos investigadores estudiaron la asociación de calpaínas y enzimas lisosomales, bajo distintas condiciones de incubación in vitro, establecidas para ayudar o perjudicar el papel del calcio en el proceso de ablandamiento, utilizando EDTA (quelante de iones divalentes), EGTA (quelante de iones de calcio) y CaCI, 10 mM. Sus resultados indicaron que la fragmentación miofibrilar, está mediada por el calcio.

Posteriormente, mediante la infusión de canales con CaClz 300 mM inmediatamente después del sacrificio, se encontró el componente 30000 dalton en las canales con infusión. Este componente está presente en los músculos blandos y ausente en los duros. (Parrish, 1981).

En base a los resultados del año anterior, Koohmaraie (1989) propuso la infusión de canales con cloruro de calcio, ya que esto maximiza el ablandamiento natural del proceso de maduración, como una alternativa a las proteasas de origen vegetal.

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Con el objetivo de eliminar o retardar los problemas de sabor encontrados por Morgan, St. Angelo et al (1991)., trataron de identificar compuestos que pudieran disolverse en CaCI2 300 mM, no quelantes de calcio, que retuvieran las características de sabor y retardaran el desarrollo de sabores indeseables. Sus resultados indicaron que al adicionar ácido ascórbico, el sabor amargo no es detectado.

Taylor y Etherington (1991) probaron el efecto de calcio, magnesio y zinc, sobre las proteínas miofibrilares. Encontraron que la degradación de la estructura de

los discos Z efectuada por las calpaínas, tiene un requerimiento específico de calcio, que no puede ser reemplazado por iones de magnesio. En el caso del zinc, descubrieron que bloquea o inhibe la acción de las calpaínas sobre las proteinas miofibrilares.

En 1992 se incluye la marinación de la carne en cloruro de calcio, como otro método para mejorar la suavidad. Es propuesto por Whipple y Koohmaraie quienes llevaron a cabo la marinación de calcio 150 mM durante 48 horas, acompatiada además de una refrigeración previa de la carne.

Los

efectos combinados de la marinación y la refrigeración disminuyeron significativamente la actividad de las calpastatinas (inhibidores de las calpainas), teniendo como consecuencia una mayor proteólisis por la gran actividad de las calpainas.

Con un experimento similar al del atio anterior, Whipple y Koohmaraie (1993) confirmaron sus resultados respecto a que la marinación mejora la suavidad de la carne, concluyendo también que la dieta del animal no interfiere en dicho resultado.

Pérez (1993) comparó el efecto de la inyección y de la marinación con CaCI2 sobre la calidad sensorial de carne de bovino. Se encontró que la marinación tiene mayor efecto ablandador que la inyección; también que el cloruro de calcio

no modificó sabor, aroma, color, apariencia ni textura, pero sí la jugosidad, ya que hace la carne más seca. Se propuso la inyección con CaCI2 para eliminar o acortar el tiempo de almacenamiento, sobre todocuando se trata de animales viejos.

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Diles et. al. (1 994), corroboraron los resultados obtenidos por Wheeler, utilizando carne de reses maduras, agregando que la Concentración de cloruro de calcio no tiene efecto en la cuantificación de color.

Koohmaraie (1 994) publicó un manuscrito titulado "Muscle proteinases and meat aging", conteniendo una explicación detallada del proceso de maduración de la carne. Entre los puntos de mayor importancia, se pueden mencionar los mecanismos de los cambios postmortem en el tejido muscular, las proteinasas involucradas en la proteólisis postmortem y la aceleración del ablandamiento.

Inyectando cortes de carne, con dos concentraciones de calcio diferentes a las 48 horas postmortem, Kerth et. al. (1995), coincidieron que una concentración 200 mM de calcio, sostiene la jugosidad inicial e intensifica el sabor de la carne, además de disminuír el esfuerzo de corte, comparando con los cortes control. Miller (1995) realizó un estudio de aceptación entre consumidores, de carne ablandada con CaCI,, observando la influencia del nivel económico, educación y sexo. En cuanto al nivel económico, fue posible afirmar que las personas de bajos recursos, otorgaron puntuaciones sensoriales más altas que las personas de alto poder adquisitivo. El sexo no influyó en las calificaciones sensoriales, por parte de los consumidores. Ninguna de las diferencias entre los distintos niveles educativos fue significativo. AI cuestionar a los consumidores sobre el factor que determinaba la calidad de la carne, 50% contestó suavidad; 40% se inclinó por el sabor y sólo el 10% opinó que la jugosidad era importante.

En general, los consumidores prefirieron los productos inyectados con CaCI,. Los investigadores pudieron darse cuenta que las personas están dispuestas a probar productos que les brinden nuevas experiencias al comer.

PRUEBAS SENSORIALES DESCRIPTIVAS

Las pruebas sensoriales descriptivas, surgen de la necesidad de poder caracterizar un alimento, en función de todas sus propiedades sensoriales; de antemano se presenta la dificultad de caracterizar olores o sabores que son un conjunto de estímulos, y que ha llevado a optar por describir e identificar plenamente características desagradables para tratar de eliminarlas, sobre la idea de identificar olores o sabores complejos que sean deseables. (Escalona, 1995).

(12)

ANALISIS DESCRIPTIVO CUANTITATIVO (ADC).

Básicamente, los pasos para realizar un análisis descriptivo cuantitativo son: a) Selección de personas para integrar el panel sensorial de evaluación

Deben ser seleccionadas, personas con habilidad sensorial para identificar características especificas, una vez que se les ha dado a conocer referencias (compuestos químicos o productos), así como diferenciar distintas intensidades de éstas. Es de interés que los jueces integrantes del panel, tengan la capacidad para describir los estimulos percibidos en el material de estudio. El número de personas seleccionadas deben ser alrededor de 10 (Sidel y Stone, 1985), aunque Pedrero y Pangborn (1989), recomiendan un mínimo de 5.

b) Desarrollo de listas de términos descriptivos

Consiste en generar por consenso un vocabulario de términos que identifiquen las características sensoriales con posibilidad de estar presentes en el material de estudio. Los términos se generan en sesiones con todos los jueces, coordinados por un líder del panel que no participará en la evaluación. (Escalona, 1995).

El vocabulario debe ser lo suficientemente extenso para describir de la manera mas completa al material de estudio, pero no demasiado para causar fatiga sensorial al momento de evaluar; el significado de cada término debe ser definido con precisión, idealmente por un material o substancia pura como referencia. (Piggott y Caraway, 1981).

c) Entrenamiento de los jueces en el uso de la escala y en la evaluación sensorial de los productos.

Se deben cubrir dos aspectos, siendo uno de ellos el conseguir que para todos los jueces, el término descriptivo tenga el mismo significado, lo que lleva a una precisa identificación del estimulo asociado al descriptor. (Escalona, 1995). El otro aspecto que debe cubrir el entrenamiento, es la utilización de la escala que permita la cuantificación de todos los atributos sensoriales (descriptivos) considerados.

(13)

d) Realizar la evaluación, cuidando hacer suficientes repeticiones

Las muestras del material a evaluar se le presentan a los jueces en condiciones homogéneas, además de un cuestionario donde se indica la cuantificación de cada atributo. Se debe cuidar que se realicen las repeticiones suficientes, para poder evaluar estadísticamente las diferencias entre productos o tratamientos, la efectividad de los términos descriptivos, el desempeño de cada juez y los posibles efectos de interacción. (Escalona, 1995).

e) Expresión de resultados (numérica y gráficamente) y su análisis estadístico. Considerando el tipo de escala, se pueden presentar

los

resultados como el promedio por atributo en cada producto o tratamiento de estudio con su respectiva medida de dispersión (desviación estándar).

Los promedios de cada característica, pueden ser representados gráficamente, originando un "perfil descriptivo" en forma de diagramas de "telaraña", los cuales se pueden obtener marcando los valores promedio de intensidad relativa para los atributos, en una serie de líneas de longitud igual, y que se originan de un punto central, existiendo ángulos iguales entre cada par de líneas. Para cada característica sensorial, la intensidad relativa se incrementa a medida que se aleja del punto central.

El número de líneas del diagrama, será igual al número total de atributos generados, con posibilidad de estar presentes en el material de estudio. (Sidel y Stone, 1985).

Para cada atributo, se puede realizar un análisis de varianza para determinar si existen diferencias entre los productos

o

tratamientos, así como determinar diferencias entre jueces, si es que las hay, y

los

efectos de interacción con jueces.

USO DEL INDICE R COMO UNA PRUEBA SENSORIAL DISCRIMINATIVA.

El índice R es una medición de sensibilidad, que indica la probabilidad de que un juez pueda distinguir entre una condición experimental (la presencia de la señal) y otra (la ausencia de la señal

o

bien la presencia de otra) (Brown, 1974).

La ventaja más importante del índice

R,

puede apreciarse en las pruebas de diferenciación múltiple, donde varias muestras similares son comparadas para determinar el grado de diferenciación entre ellas, y en relación a un estándar.

(14)

El índice R estima el porcentaje de cuántas comparaciones pareadas, entre las dos muestras evaluadas, indicaría correctamente el juez o grupo de jueces, con respecto a la señal buscada, por lo que se considera como una estimación de la probabilidad con la que un juez o grupo de jueces, detecte la diferencia entre dos muestras de acuerdo con una característica especificada, y debido a que la probabilidad de acierto por casualidad es 1/2, un índice de 50% indicaría que no hay diferencia. Mientras más se acerque éste último a

loo%,

será mayor la diferencia de los estímulos. (O'Mahony, 1983).

El índice R puede calcularse a partir de datos generados por dos diferentes procedimientos: Por categorización o rating y por ordenamiento o ranking.

INDICE

R

POR RATING.

Consiste en proporcionar a un juez un número determinado de muestras con una señal específica, convencionalmente llamada

S,

y de muestras con ausencia de la señal o la presencia de otra, convencionalmente llamada N, para que emita un juicio de diferencia en base a un atributo. Puede proporcionarse una muestra estándar de S o N. De esta manera dará una serie de respuestas para las muestras presentadas aleatoriamente, donde especificará si la muestra que está evaluando corresponde a S o a N. Además, podrá especificar si tiene seguridad en su juicio o no, teniéndose las siguientes categorías de respuesta (O,Mahony,l983):

Definitivamente S (S)

Posiblemente S pero no es seguro (S?) Posiblemente N pero no es seguro (N?) Definitivamente N (N)

Debido a la forma en que se presentan las respuestas, a este procedimiento se le conoce como índice R por categorización o "rating".

INDICE

R

POR RANKlNG

(15)

igual al número de muestras a comparar (incluyendo el estándar), será el de mayor diferencia. Las muestras también se pueden ordenar por intensidad de menor a mayor o viceversa, con respecto a algún atributo o estímulo, donde la referencia es la máxima intensidad de éste último. (O'Mahony, 1983).

(16)

OBJETIVO

GENERAL.

Evaluar el efecto de la activación de calpainas sobre el ablandamiento y características sensoriales de carne de bovino.

OBJETIVOS PARTICULARES.

- Identificar el papel de las calpaínas (proteasas dependientes del calcio), en el

proceso de ablandamiento de la carne.

- Estudiar los efectos de la activación de calpaínas, en la textura, olor y sabor de

la carne de bovino.

- Determinar las diferencias en los resultados obtenidos de la evaluación

sensorial, con dos concentraciones de cloruro de calcio (soluciones 75 y 150 mM, respectivamente).

- Reconocer y caracterizar el mecanismo de ablandamiento causado por

enzimas endógenas, mediante revisión bibliográfica.

-

Elaborar un perfil descriptivo de la carne en estudio.

METODOLOGIA.

El material de estudio fue carne de bovino marinada en cloruro de calcio, durante 48 horas con agitación constante a 4"C, se utilizaron concentraciones 75 y 150 mM. La carne fue cortada en trozos de aproximadamente 1 cm, posteriormente cocinada con tres métodos diferentes: Horno de convección, horno de microondas y baño maría.

(17)

METODOLOGIA SENSORIAL.

INDICE R.

Los atributos a evaluar fueron jugosidad, olor, suavidad y masticabilidad

Jugosidad. Las muestras debían evaluarse por ranking, en una escala del 1 al 6, donde el número máximo correspondía también a la máxima jugosidad. Las muestras fueron proporcionadas en series de 6, es decir, 3 del control (una por cada método de cocción) y 3 del tratamiento A o B (nivel 150 y nivel 75 mM de calcio, respectivamente), que también Correspondían a una muestra por cada método de cocción. El atributo debía evaluarse con 5 movimientos de masticación; se hicieron 5 repeticiones.

Olor. En este caso, fueron proporcionados dos estándares, uno correspondía al control y el otro, a uno de los dos niveles de calcio. Lo que debía hacerse era comparar cada una de las muestras, con ambos estándares y decidir a cuál de los dos correspondía dicha muestra, para lo que se contaba con la siguinte escala:

A o B = Significa que con toda seguridad, la muestra tenia el mismo olor que el tratamiento A o B.

A? o B ? = Quiere decir que la muestra parecía tener el olor del tratamiento A o B, pero no era seguro.

C = La muestra presentaba el mismo olor que el control con toda seguridad

C? = Se refiere a que la muestra parecía tener el mismo olor del control, pero no era seguro.

Las muestras se presentaban en series de 10, donde 5 correspondían al control y 5 al tratamiento A o B; eran tres series, una correspondiente a cada método de cocción. También se hicieron 5 repeticiones.

(18)

Masticabilidad. El número de muestras era igual al atributo anterior, distribuídas con 5 repeticiones también. La evaluación fue por ranking, utilizando una escala de 6 categorias, en la que la calificación máxima, correspondía a la muestra más masticable (la que requería un número menor de movimientos de masticación). El número de requerido de dichos movimientos se registraba all momento en que la muestra tenia una consistencia adecuada para ingerirse.

PERFIL DESCRIPTIVO

En este caso, se realizó un análisis descriptivo cuantitativo:

1) Mediante una reunión del panel sensorial con el líder del mismo, se estableció el vocabulario de términos descriptivos al probar las muestras y definirlas en textura, sabor, olor

y

sabor residual. AI identificar plenamente los atributos, y comparándolos con los estándares previamente referidos, se establecieron los atributos a evaluar: Olor, desglosado en: intensidad, que se referia a un olor a carne cocida; sazonador, referido a un olor a proteínas vegetales hidrolizadas (jugo marca Maggi); a consomé de res; a víscera; ácido; a leche (recién hervida). En textura, se evaluaron resistencia al corte y la dureza, de una sola mordida; la masticabilidad, con

el

número de movimientos masticatorios necesarios para poder ingerir la muestra; cohesividad y jugosidad (con 5 movimientos masticatorios); en sabor, la intensidad, refiriéndose al sabor a carne cocida y el gusto amargo; por Último, para sensación residual, se calificaron las notas "amargo", " a víscera", así como la persistencia de dicho resabio.

2) Se realizaron pruebas preliminares, con el propósito de que los panelistas se entrenaran o adiestraran en el adecuado uso de la escala, el manejo de muestras y a la comparación con los estándares.

3) Para cada atributo, únicamente se proporcionaron dos muestras: una del control y una del tratamiento (que correspondía a la cocción en microondas y con una concentración 150 mM de cloruro de calcio); acornpanadas de los estándares para olor descritos anteriormente.

(19)

ACTIVIDADES REALIZADAS.

M E S 3

ACTIVIDAD

Revisión bibliográfica sobre los mecanismos de acción de las enzimas dependientes del calcio en las propiedades

sensoriales de la carne. Selección y entrenamiento de jueces sensoriales.

MES4

Evaluación sensorial de

los diferentes niveles de CaCI2 y tipos de cocción (indice R).

Evaluación Sensorial mediante la obtención del perfil descriptivo.

Análisis de resultados y

elaboración del informe final.

xxxx

MES 1

xxxx

xxxx

xxxx

MES

2

xxxx

xxxx

OBJETIVOS Y METAS ALCANZADAS.

xxxx

I

1

I

xxxx

I

MES

5

xxxx

xxxx

MES 6

xxxx

Por el contenido del presente informe puede afirmarse que se cumplió el objetivo general de este estudio, al determinar experimentalmente el efecto de las calpainas sobre la calidad sensorial de carne de bovino, junto con el apoyo de la intensa revisión bibliográfica mostrada.

(20)

RESULTADOS.

Tabla 1. lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : MICROONDAS.

NIVEL CaCI2: 150 Mm

Tabla 2. lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : MICROONDAS

(21)

Tabla 3. lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : calor seco.

NIVEL CaCI2: 150 Mm

Tabla 4. lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : calor seco

(22)

Tabla 5. lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : bario maría.

NIVEL CaCI2: 150 Mm

Tabla 6. lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : bario maría.

NIVEL CaCI2 : 75 Mm

(23)

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(26)

DISCUSION DE RESULTADOS.

Indices R

Para el caso de los índices R, se plantearon las hipótesis: Ho: lndice R es igual a 0.5

Ha: lndice R es diferente de 0.5

Es decir, se quería determinar si había un efecto del cloruro de calcio sobre cada uno de los atributos, en especial sobre textura. Dado el acomodo de datos para calcular los índices R, siempre que se observe un promedio de índice R mayor a 0.5, significará que hubo diferencia entre la media muestra1 y poblacional y, además, que el atributo es más intenso en el tratamiento, cualquiera que éste haya sido. Por otra parte, un promedio de índice R menor a 0.5 indica, que es en el control donde se distingue más el atributo del que se trate. Obviamente un promedio de índice R igual a 0.5 significa que no hay diferencia entre el tratamiento y el control. Esto es aplicable a todos los atributos, con excepción de olor, para este caso, el índice R sólo indica si los jueces distinguen o no el olor del tratamiento de el olor del control; por lo tanto, un índice R mayor a 0.5 significa que el panel sí encuentra diferencia entre el control y tratamiento, y un índice R menor a 0.5 quiere decir que los jueces no distinguen entre tratamiento y control.

CONSIDERACIONES CON RESPECTO A LOS NIVELES DE CLORURO DE CALCIO.

El nivel A (CaC12 150 mM) con método de cocción por microondas, no aumentó la suavidad ni la jugosidad de la carne tratada, pero sí intensificó su masticabilidad. Con respecto a olor, se observó que el panel sensorial, efectivamente encontró diferencia entre el control y el tratamiento. Cabe recalcar que aunque no hubo un efecto significativo en la suavidad del tratamiento, sí ayudó de alguna manera a incrementar su masticabilidad.

(27)

En el nivel A, pero en cocción en bar70 maría, tampoco se encontraron resultados positivos en los atributos analizados, pero nuevamente los promedios de masticabilidad y suavidad resultaron ser cercanos. Aunque no de forma significativa, la jugosidad fue mayor en el control, tal vez esto debido al tipo de cocción, más que al propio nivel de calcio. Respecto al olor, como el índice R fue menor a 0.5, significa que los jueces no encontraron diferencia alguna entre tratamiento y control, siendo éste el único tratamiento en el que el panel no diferenciara entre el olor del control y el del tratamiento.

Con repecto al nivel B (CaCI2 75 mM) en cocción por microondas, se observó que el índice R para olor fue mayor a 0.5, es decir, el panel sensorial distinguió claramente el tratamiento del control. Este nivel aumentó la suavidad del tratamiento, al contrario de la jugosidad y masticabilidad; en lugar de acrecentarla, decreció con respecto al control. Este nivel suavizó la carne, pero la hizo menos masticable.

El nivel B en cocción por calor seco, influyó en la suavidad del tratamiento, pero no en su masticabilidad, pero cabe aclarar que los valores del promedio para ambos atributos fueron relativamente cercanos. Este nivel no aumentó la jugosidad del tratamiento, tal vez debido al tipo de cocción. En este caso, también los jueces distinguieron en cuanto a olor, el control del tratamiento.

Por lo que toca al nivel B en cocción por baño maría, en el único atributo en el que no fue favorable el tratamiento, fue jugosidad. Esto es, aumentó su suavidad y masticabilidad de una forma similar, ya que sus índices R fueron semejantes entre sí. Con respecto a olor, nuevamente los jueces notaron diferencia significativa entre control y tratamiento (índice R mayor a 0.5, a 0.05).

El efecto principal del calcio sobre la carne, se esperaba en textura (suavidad, masticabilidad), por lo que era lógico pensar que dicho efecto fuera más marcado en la concentración mayor de cloruro de calcio, sin embargo no sucedió así; esto puede tener su explicación en el hecho de que al trabajar con índices R, se deben evaluar muchas muestras para darle validez a la prueba, y esto puede llegar a ocasionar la saturación de los jueces y, por consiguiente, resultados no del todo válidos.

CONSlDERAClONES CON RESPECTO AL METODO DE COCCION.

(28)

fueron significativos y bastante mayores a 0.5, por lo que se puede afirmar, que con este tipo de cocción, el panel sensorial sí distinguió de manera clara, entre el

olor del tratamiento y el del control. En general, aunque en algunos atributos no hubo diferencia significativa, este tipo de cocción, contribuyó notablemente a incrementar la jugosidad, a suavizar la carne y a aumentar la masticabilidad.

Método de cocción por calor seco. Con este tipo de cocción se encontró el menor número de diferencias significativas del cuadro de resultados. Todos los promedios, a excepción de jugosidad en el nivel A, fueron superiores a 0.5, aunque un análisis más detallado revela que en general son valores más bien bajos; el olor sí fue distinguible para los jueces, porque los indices R son mayores a 0.5, pero sólo en el nivel B, de manera significativa. Por lo tanto, se puede decir que el calor seco no contribuye significativamente en el incremento de los atributos (suavidad, sobre todo) del tratamiento.

Método de cocción baño maría. De la observación de resultados puede señalarse que es el método de cocción menos indicado para aumentar la jugosidad de la carne, debido a que los índices R de ambos niveles de calcio resultaron ser menores a 0.5. Debe señalarse que para olor, sólo en el nivel B de calcio, los jueces distinguieron de forma significativa y bastante clara, el control del tratamiento, ya que en el nivel A, ocurrió justo lo contrario: ni la diferencia fue significativa, ni el panel sensorial logró diferenciar al control del tratamiento. Esta cocción puede considerarse una elección adecuada si lo que se intenta es incrementar la suavidad y masticabilidad de la carne, siempre y cuando, sea con una concentración de calcio 75 mM.

Resumiendo, los mejores resultados (en términos de una mejor calidad sensoria1)para cada atributo se obtuvieron con las siguientes combinaciones de condiciones:

Para jugosidad, cocción por microondas, utilizando un nivel 150 mM de calcio Para olor, cocción por microondas, con un nivel 75 mM de calcio.

Para suavidad, cocción por microondas,con nivel 75 mM de calcio.

(29)

CONSlDERAClONES RESPECTO AL PERílL DESCRlP Tl VO.

En el perfil descriptivo realizado, se utilizó una escala no estructurada para cada atributo, con la que se evaluaron tanto el tratamiento como el control, es decir, ambas unidades experimentales fueron calificadas en una misma linea, una con respecto a la otra. Por lo tanto, como las muestras estaban relacionadas

y habían sido calificadas por un mismo juez, lo más adecuado era manejar los datos mediante el empleo de una prueba t de Student para muestras dependientes.

Una vez decidido esto, se plantearon las hipótesis y se estableció el criterio de rechazo:

Ho:

El

promedio de las diferencias es igual a cero. Ha: El promedio de las diferencias es distinto de cero

Si la t calculada es mayor o igual a la t de tablas (a 0.05), se rechaza Ho Si la t calculada es menor a la t de tablas se acepta Ho.

Para todos los atributos, las diferencias fueron tomadas restando los promedios del control, a los promedios del tratamiento. La t de Student tabulada, con un nivel de significancia 0.05 y 15 grados de libertad, es 2.131

Aplicando el criterio de rechazo para cada atributo, se determinó si la diferencia era significativa o no. Se encontraron diferencias significativas en los

atributos (Olor) sazonador, (Olor) consomé, (Olor) intensidad, (Textura) dureza, (Sabor) amargo y (Sensación Residual) amarga.

Dado que en los primeros cuatro primeros atributos, el promedio de la diferencia resultó ser negativo, se puede decir que el control tuvo mayor olor a sazonador. olor a consomé, intensidad de olor, además de mayor dureza que el tratamiento; en los dos Últimos atributos, por el contrario, el promedio de la diferencia fue positivo y, por lo tanto, el tratamiento presentó mayor sabor amargo y sensación residual amarga, que el control.

Los resultados que arroja la tabla, pueden confirmarse en la gráfica: para el caso de (O) sazonador, (O) consomé, (O) intensidad, (T) dureza, se observa que el control se encuentra por arriba del tratamiento ; en cambio, para (S) amargo y (SR) amargo, el tratamiento es el que se encuentra por arriba del control.

(30)

signo positivo, significa que el tratamiento presenta con mayor intensidad dicho atributo que el control; si tiene signo negativo, entonces es el control el que tiene más acentuado el atributo.

Con respecto a los atributos restantes, no hubo diferencia significativa entre los promedios del tratamiento y control.

ANALISIS DE RESULTADOS INTEGRANDO EL INDICE R Y EL PERFIL DESCRIP TIVO.

Se decidió continuar el estudio Únicamente considerando el método de cocción en microondas y con concentración de cloruro de calcio 150 mM ya que éste resulto en la mejor calidad sensorial del productp.

Jugosidad. Para este atributo, tanto por índice R como por perfil descriptivo se coincide en que no hubo diferencia significativa entre control y tratamiento.

Olor. Tanto en el índice R como en el perfil descriptivo, se encontró diferencia significativa en este atributo. Como el índice R para olor fue evaluado por rating, el resultado que arroja la prueba, no indica dirección, es decir, el índice R sólo nos dice si efectivamente los jueces encontraron diferencia entre el tratamiento y el control. Por otra parte, el perfil descriptivo proporciona información cualitativa sobre la diferencia entre el control y el tratamiento, ya que el olor en el perfil fue evaluado con características más específicas y mediante el uso de estándares para reconocer las distintas notas de olor.

De esta manera, se encontró un índice R significativamente mayor a 0.5, lo que se interpreta como que el panel sensorial, sí distinguió el tratamiento del control, debido a que en el perfil descriptivo, siempre fue el control el que presentó mayor intensidad, y mayor olor a sazonador, a consomé, víscera, ácido, leche, si bien sólo en los tres primeros, resultó una diferencia significativa.

(31)

coincidencia al señalarse que el control presentó una mayor dureza en relación al tratamiento, ya que, aunque de forma no significativa, el índice R resultó ligeramente mayor a 0.5; con respecto al perfil descriptivo, sí se encontró diferencia significativa, y en la gráfica se observa que la línea que corresponde al control se encuentra por arriba de la correspondiente al tratamiento, es decir, el control presentó mayor dureza que el tratamiento.

Masticabilidad. La evaluación este atributo por medio del índice R se efectuó por ranking del número de movimientos masticatorios que requería para ser ingerida. Los resultados de ambos análisis coinciden, ya que el índice R es mayor a 0.5, lo cual indica que la masticabilidad es mayor en el tratamiento; en la gráfica del perfil, se observa que el control se encuentra por arriba del tratamiento, esto quiere decir, que el control se percibió como menos masticable.

Tanto el índice R como el perfil descriptivo tienen ventajas y desventajas que influyen en los resultados: El índice R tiene la ventaja de que las muestras son evaluadas por rating o por ranking, que es mucho más fácil de manejar por parte de los jueces, que la escala no estructurada del perfil descriptivo, ya que no es fácil decidir en una línea, qué tanto se aleja una muestra de otra. Pero por otro lado, el perfil descriptivo tiene ventaja sobre el índice R, en cuanto al número de muestras que se manejan, porque cada juez cuenta Únicamentecon dos muestras (control y tratamiento) para la evaluación de los diferentes atributos, mientras que el índice R necesita la evaluación de un número considerable de muestras, para que la prueba sea válida, lo que puede llegar a ocasionar la saturación de los jueces, y por consiguiente, confusión para distinguir el atributo en las muestras.

CONCLUSIONES

Y

RECOMENDACIONES.

A partir de la revisión bibliográfica y desarrollo experimental (obtención de los valores de índice

R

y del perfil descriptivo) se puede concluír:

(32)

2) La inyección

o

marinación de carne con soluciones de CaCI2, acelera el proceso de ablandamiento de la carne, por lo que se recomienda ésta práctica en rastros y empacadoras, para mejorar la suavidad de la carne, pero también para ahorrar energía, mano de obra, espacio, tiempo, que son los problemas más comúnmente encontrados al madurar carne y que llevan a comercializarla en corto tiempo, cuando aún no ha desarrollado las características sensoriales adecuadas y esperadas por el consumidor.

También se recomienda llevar a la práctica la rnarinación o inyección de cloruro de calcio, en animales viejos así como en animales de razas cebuínas.

3) La inyección y/o rnarinación puede hacerse tanto en canales enteras, como en trozos o músculos seleccionados lo que da opciones para su aplicación en rastros, empacadoras, restaurantes, etc.

4) Debe tenerse cuidado al elegir la concentración de cloruro de calcio, para no provocar la aparición de sabores indeseables (notas amargas). De acuerdo a lo encontrado en la revisión bibliográfica, sin embargo, se señala que la concentración mínima requerida para activar las calpainas

es

150 mM

5) De acuerdo a los resultados de este estudio, no se observó un incremento en la jugosidad de la carne marinada en CaCI2. Esto se vió severamente afectado por el tipo de cocción

6) Con respecto a olor, el tratamiento con calcio, disminuye el olor a víscera percibido por el panel en la carne de bovino no tratada

(33)

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Figure

Tabla  2.  lndice R de características sensoriales (tratamiento-control)  METODO DE COCCION  : MICROONDAS

Tabla 2.

lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : MICROONDAS p.20
Tabla 1. lndice R de características sensoriales (tratamiento-control)  METODO DE COCCION  : MICROONDAS

Tabla 1.

lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : MICROONDAS p.20
Tabla  3.  lndice R de características sensoriales (tratamiento-control)  METODO DE COCCION : calor seco

Tabla 3.

lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : calor seco p.21
Tabla  4.  lndice  R  de características sensoriales (tratamiento-control)  METODO DE COCCION : calor seco

Tabla 4.

lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : calor seco p.21
Tabla 6. lndice  R  de características sensoriales (tratamiento-control)  METODO DE COCCION  :  bario maría

Tabla 6.

lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : bario maría p.22
Tabla 5. lndice  R  de características sensoriales (tratamiento-control)  METODO DE COCCION  :  bario  maría

Tabla 5.

lndice R de características sensoriales (tratamiento-control) METODO DE COCCION : bario maría p.22

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