Download La calidad en la carne de cerdo

Defectos en la calidad de la carne de cerdo
Carnes PSE y DFD
Productos hechos con carne PSE son rechazados tanto por productores como
por consumidores:
• Objetan el color pálido y aumento de pérdida de líquidos en los empaques
• Crean pérdidas económicas a los procesadores por pérdida de rendimiento,
desperdicio de materiales, trabajo adicional requerido para reempacarlos,
y la insatisfacción del consumidor
(Pond, 1991)
Defectos en la calidad de la carne de cerdo
Carnes PSE
Las carnes PSE presentan grandes pérdidas económicas
• Inferior calidad (consumidores)
• Sufren mayores pérdidas (goteo)
• Menor valor para futuros procesos por pobre habilidad para ligar agua y por
la muerte de los animales durante el transporte por su asociación con el PSS
(Cassens, 2000 y Moreno, 2003)
Defectos en la calidad de la carne de cerdo
Carnes PSE
• El Real Decreto 147/93 “ Las carnes que presenten anomalías graves en lo
que se refiere al color, olor, sabor y consistencia son consideradas
no aptas para el consumo humano”.
- El código internacional FAO/OMS de inspección y dictámenes para la carne
fresca , califica como de calidad inferior las partes de la canal del cerdo que
Muestren el aspecto PSE, y cuando la anomalía esté generalizada aconseja
el decomiso total.
(Moreno, 2003)
Presentación de carne PSE
● O´Neill (2003), Normal 10 – 30% > 60% carne PSE
● Grandin (2000), USA > 60% carne PSE
● Kauffman (1993), USA > 20% canales PSE
● Benlloch (1999), España > 25% jamones PSE
● Fernandes (2001), Brasil > 60% carne PSE
Presentación de carne PSE
● Según Coma (2000), varios estudios demuestran que el
gen HAL - 1843 es responsable del 25 al 35% de la presentación
de carne PSE en los mataderos comerciales
● Grandin (1994), responsables casos PSE:
- 50% Productores.
- 50% Manejo presacrificio, insensibilización,
sacrificio y enfriado.
Incidencia de carnes PSE y DFD
Carne PSE puede aumentar:
• Cortos períodos de transporte
• Estrés alto antes del sacrificio
• Altas temperaturas
Carne DFD puede aumentar:
• Ayuno prolongado
• Transportes prolongados
• Peleas de animales
• Situaciones de bajas temperaturas
Incidencia de carnes PSE
● Campbell 1994, hembras mayor incidencia de PSE.
- Diferencias en utilización del glucógeno durante el ayuno
- Composición de las fibras musculares
- Comportamiento durante el transporte
● Van der Wal 1999, el efecto del sexo sobre la calidad de la carne
es mínimo.
Determinación de carne PSE
La carne PSE es difícil de reconocer, sin embargo se confirma por:
• Instauración de la rigidez cadavérica en el plazo de 20 minutos
después del sacrificio
• Valores de pH inferiores a 5.6 en la musculatura del dorso a
los 45 minutos
• Sección pálida y acuosa de la musculatura dorsal 24 horas
después del sacrificio
(Plonait, 2001)
Determinación de carne PSE
● Velazco (2001), el uso del pHmetro a los 45 minutos post-mortem
determina la presencia de la condición PSE. (Alvarez y Torre 2002)
PSE
Autores
pH 45
Velazco, 2001 - Alvarez et al. 2000
Tood et al. 1999 - Vecchionace, 1993
pH 45 y pH 24
Coma y Piquer, 2000 - Fernandes,
2000
Ellis et al. 1998 - Plonait et al. 2001
Moeller, 2004 - Garrido, 1995
Medidas objetivas de calidad
● Medida del rigor mortis (Safranski, 1999)
- Músculos abductor y semimenbranoso
- Lectura a los 40 minutos post-sacrificio
- Carnes blandas (1 a 5)
- Carnes en rigor mortis (10 a 15)
● Medición de pH45 y pH24 (Pommier y Houde, 1993)
- Indicadores de color Merck (tiras reactivas)
- pHmetro (concentración de iones H de una sln o un medio)
- Músculos Longissimus dorsi y semimembranoso
Métodos para la detección de PSE
• Medida de la reflactancia de la carne cruda (color)
• Capacidad de retención de agua
• pH45
• Conductividad eléctrica
(Mejía y Zapata, 1991)
Índice de calidad de la carne:
• Color
• pH24
• CRA
(Moreno, 2003)
Métodos para la detección de PSE
• Mediciones de las propiedades eléctricas de la carne (Swatland, 2002)
• Esparcimiento de la luz por espectrofotometría (Gariépy, 1994)
• Detección histológica de la precipitación de proteínas (Bendall, 1962)
• Ultrasonido por sono-elastografía, imágenes por resonancia magnética
nuclear, análisis de imágenes por luz UV y luz visible, marcadores
genéticos, existencia de metabolitos en músculo, orina y sangre
(Mullen, 2002)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Efectos revisados ampliamente en varios estudios
(Séller y Monin, 1994; Hermesch, 1997; de VRIES et al. 1999).
La predisposición genética al PSS depende en gran parte de la
presencia del
- gen halotano (HAL - 1843)
- gen Rendement Napole (RN)
(Coma y Piquer, 2000)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen HAL - 1843
- El más estudiado de los genes que afectan la calidad de la carne y
- Primero manipulado (herramientas de biología molecular)
(Ellis and Mckeith, 1993)
- Localizado en el cromosoma 6
- Descubierto en 1.991 por canadienses (MacLennan y col.)
(Fuji et al 1991)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen HAL - 1843
Síndrome del estrés porcino (SEP) se da por una mutación en el
conducto de liberación del calcio (CRC1) del gen receptor de la
ryanodine (RYR - 1) en condiciones recesivas
Ligado a genes implicados en determinar la magridez del músculo
(Ellis and Mckeith, 1993)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen HAL - 1843
El gen del halotano, asociado a la hipertrofia muscular, responsable
de las diferencias en el tipo y metabolismo de las fibras musculares
que provocan una mala adaptación del animal a situaciones de estrés
El resultado es, que ante situaciones de estrés, se produce una
Mayor liberación de calcio desde los retículos sarcoplásmicos
(Coma y Piquer, 2000)
Stress
Metabolismo Ca
Acumulación
ácido láctico
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen HAL - 1843
Hipertrofia muscular (gen hal) se asocia a un mayor porcentaje de
fibras IIb
El metabolismo glucolítico de estas fibras, junto al sobreestímulo
de la contracción muscular, resulta en carnes PSE
No hay diferencias en el pH final, pero sí en el pH a los 45 minutos,
ya que el factor importante es la velocidad de caída de pH
(Coma y Piquer, 2000)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
● Ordoñez (1998), es más importante el descenso del pH primera hora
post-mortem que el pH final, ya que lo que determina la presentación
de la carne PSE es la velocidad de descenso del pH.
● Carballo (1991), un pH 45 muy bajo indica carne PSE
Pero aunque el pH 24 de las canales Normales y PSE sean iguales, las
características de calidad ya están bastante afectadas.
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen HAL - 1843
Mutación presente en las líneas de machos terminales de buena
conformación, siendo bastante frecuente el homocigoto recesivo en
razas como Pietrain y Landrace Belga
Mutación detectada mediante la prueba HAL - 1843
(permite controlar de manera precisa la distribución de la mutación)
(Coma y Piquer, 2000)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen HAL - 1843
Gen llamado así por que los homocigóticos para la forma recesiva del
gen muestran una respuesta diferente cuando se exponen al gas
anestésico halotano, caracterizado por rigidez muscular e hipertermia
Cerdos con esta mutación homocigótica recesiva (nn), y en menor medida
los heterocigotos (Nn), tienen más susceptibilidad a desarrollar el
Síndrome ante cualquier situación que les provoque estrés
(Ellis and Mckeith, 1993)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen RN
El gen RN (Rendement Napole) también afecta la calidad de la carne
y fué descubierto en Francia en los años ochenta
(Monin & Sellier, 1985; Naveau, 1986; Le Roy et al 1990)
Llamado gen de la carne ácida, localizado sobre el cromosoma 15 por
investigadores franceses (Naveau, Pommeret y Lechaux, 1995)
(Lantero, 1998)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen RN
Gen de tipo dominante disminuye la calidad tecnológica del músculo
semimembranoso del jamón (hay disminución del rendimiento debido
a una acidificación de la carne).
Se expresa por un fuerte aumento del descenso de pH que conlleva a
un pH último bajo a pesar de un pH 1 normal.
Este pH último bajo es el resultado de un potencial glucolítico muy
elevado que conlleva a una glucogenolisis prolongada.
(Lantero, 1998)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen RN
No es clara la vía por la cual el gen RN afecta la calidad de la carne,
pero se presume que actúa principalmente incrementando el
contenido de glucógeno en el músculo.
Este gen también disminuye el contenido de proteínas en la carne
(Mckeith et al, 1998)
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen RN
Según van Laack and Kauffman (1999), ha sido llamado el
gen Hampshire
RN portadores pH final mucho más bajo que RN no portadores
Por este bajo pH dicha carne es comúnmente llamada “carne ácida”
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Gen HIMF
- Investigadores holandeses (Janss y col.)
- Detectado en 1.994, gen mayor implicado en el porcentaje de GIM
- Alelo homocigoto recesivo HIMF (High Intramuscular Fat)
- Análisis de cerdos nacidos de cruce Large White x Meishan
- Homocigotos portadores, lípidos intramusculares de 3,9%
- Homocigotos no portadores y heterocigoticos, lípidos IM de 1,8%
- El gen HIMF procede sin duda de la raza Meishan
Factores genéticos que afectan la
calidad de la carne
Es de anotar que aunque la predisposición genética tenga una gran
importancia en la incidencia de carnes PSE y DFD, no es totalmente
determinante.
Gispert et al 1999, observó cómo la incidencia de carnes PSE en
cinco mataderos distintos va relacionada con la frecuencia del
gen halotano, pero otros factores también inciden
Cualquier tratamiento anterior al sacrificio (durante el engorde de los
animales en granja, alimentación, manejo, método de carga, transporte
a sacrificio, método de aturdimiento) que tenga una incidencia en las
reservas energéticas de los músculos en el momento del sacrificio
puede ser determinante en calidad de la carne
(Coma y Piquer, 2000)
pH
• pH muscular de un animal sano y debidamente descansado
luego del sacrificio 6,7 – 7,2
• El pH desciende por degradación de ATP (H) = pHu 5,6 – 5,8
• La alta degradación de ATP provoca rápida tasa glicolítica y una
pobre calidad de la carne
pH
Tipo de Sacrificio
Carne
pH45
pH24
6,7 – 7,2
5,8 – 6,2
5,6 – 6,1
PSE
=
≤ 5,8
< 5,6
DFD
=
≥ 6,3
≥ 6,2
Normal
Cambios en pH
• Formación
de ácido láctico a partir de glucosa
• Glucosa fuente de E (anaeróbicas)
• Glucógeno requerido para disminuir el pH
• Disminución alta de glucógeno = pH alto = DFD
Caída del pH
- Rápida caída
pH
- Alta Tº
ácido
láctico
Acelera
metabolismo
postmortem
Desnat.
Proteína
CRA músculo
Despigmentación
(Pálidez)
Desnaturaliza
Mioglobina
Goteo
CARNE
PSE
(Nu)
Pobre distrib. Luz
(pH)
PSS
• Animales sensibles al estrés
• Estimulación excesiva de receptores adrenérgicos
• Se dá por aumento de adrenalina y corticoides
• Se desencadena brusca glucolisis anaeróbica (degrada glucógeno)
• Hay un rápido descenso del ATP
• Hay pérdida del control del metabolismo muscular
PSS
• PSS gen autosómico recesivo (nn) que altera el metabolismo del calcio
• Calcio es activador de la contracción muscular
• Altas concentraciones de Calcio disparan la glucogenolisis
• Estrés causa mayor liberación de calcio
Síntesis de Energía
(ATP)
Fuentes de ATP
• Creatinfosfato (CP)
• Glicólisis (glucogenolisis en metabolismo anaeróbico)
• Fosforilación oxidativa
La glicólisis se detiene por:
• Inhibición de enzimas por descenso del pH
• Desaparición del AMP (requerido por algunas enzimas)
• Agotamiento del glucógeno
Síntesis de Energía
Mayor cambio del músculo postmortem es la síntesis E
• Síntesis = Eficiente e Ineficiente
1. Eficiente:
1 Glucosa (glucólisis)
Piruvato Oxigeno
2 Piruvato = Pdn de E. 2 ATP
Acetil CoA si se requiere E. Ciclo de Krebs = ATP
En total se producen 36 ATP
Síntesis de Energía
Por anoxia o interrupción de la circulación sanguínea el músculo se
queda sin oxígeno = síntesis anaerobica de E.
2. Ineficiente:
Piruvato (sin oxígeno) Lactato = Pdn de E. 2 ATP
- Se requiere glucólisis, pero si no hay oxígeno no hay C. Krebs
- Deficiente producción de E. y se suspende la glucólisis
En total se producen 4 ATP
Síntesis de Energía
Si el ATP se degrada rápidamente:
•
•
•
•
•
•
Genera hidrogeniones
Disminuye el pH
Rápida acidificación
Permite formación del complejo actomiosinico
Rigidez cadavérica (rigor mortis que es irreversible)
Se afecta la calidad de la carne
ATP postmortem
-
El ATP disminuye por ausencia de sangre portadora de oxígeno
-
Al principio el nivel de ATP se mantiene a expensas de CP
-
Luego la CP se agota y la concentración de ATP disminuye
-
La CP se agota por anaerobiosis
Maduración
-
Conversión de músculo a carne
-
Conjunto de procesos que culminan con la consolidación en la carne
de sus principales atributos organolépticos y cualidades industriales
-
Proceso natural mediante el cual termina la rigidez cadavérica,
haciendo la carne más tierna, aromática y de mejor sabor
-
Ablandamiento adecuado 3 a 4 días de refrigeración
Maduración
Tiene tres etapas
-
Descenso del pH (o etapa glicolítica)
-
Rigidez cadavérica (contracción muscular)
-
Resolución del rigor (maduración)
Proceso de contracción muscular
Involucra 4 proteínas miofibrilares
-
Actina y miosina = agentes contráctiles
-
Troponina y tropomiosina = proteínas reguladoras
Proteínas inician o terminan el proceso contráctil (ver esquema)
Influencia de la raza
Grasa intramuscular, capacidad de retención de agua,
color y terneza
• Pietrain y Blanco Belga carne de calidad inferior
cuando se comparan con las razas Large-White
o Landrace
• Hampshire carne con un pH muy bajo, una baja CRA
y grandes pérdidas en la cocción
Influencia de la raza
• Large-White y Duroc influencia positiva en la calidad de la carne
• Landrace, de alta calidad (ausencia del HAL)
• Duroc, alto porcentaje de GIM
• Carne con mayor porcentaje de genes procedente de raza Duroc es:
más jugosa, más tierna y con buen sabor
Influencia de la raza
Razas europeas y americanas vs. razas chinas puras o cruzadas
• Chinas, carne más tierna, más jugosa y más sabrosa
• Cruces con chinas, grasa visible excesiva
Influencia de la raza
Prevalencia del gen halotano (nn) en granjas de
USA, Canadá e Inglaterra
• Pietrain 97%
• Landrace Belga 35%
• Yorkshire 19%
• Duroc 15%
• Hampshire 14%
(O`Brien et. al, 1993)
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
La calidad de la carne, incluyendo la incidencia de PSE,
RSE (rojo, suave, exudativo, del inglés Red, Soft and Exudative) o DFD,
se ve afectada por gran número de factores ambientales como
tipo de granja, transporte y manejo en el matadero
Estos factores son más importantes en la variación de la calidad de la
carne que los factores genéticos (Visión Técnica PIC, 2001)
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
- Fabregas 2001, el ayuno antes de la carga, mezcla de grupos sociales,
condiciones del transporte, descarga y los movimientos de la espera,
son factores que afectan el proceso de transformación que sufre el
músculo para convertirse en carne, deteriorando gravemente su calidad
- Similar afirmación es realizada por English et al 1992
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
Transporte y espera
- Diseño y utilización sistemas de transporte (molestias, estrés)
- Evitar mezcla animales en los camiones
- Antes de manipular, realizar ayuno (12 a 14 horas)
- Corrales de recogida (ducha y agua, distribución similar corrales
de espera)
- Densidad durante el transporte (pie y tumbarse)
- Legislación española, densidad de los cerdos de 100 kg no mayor a
235 kg / m2 (0.42 m2 por cerdo)
- Colombia de 0.4 a 0.55 m2 (Romero, 1998)
(Fabregas et al, 2005)
Normatividad Colombiana
Densidades para transporte y espera
- Cerdo de 100 kg = 0.51 m2
- Lechón 25 kg
= 0.15 m2
- Adultos
= 0.8 m2
Art. 17 – Capítulo VI – Resolución 2640 de 2007
- Corrales recepción = 1.0 m2
- Reposo 4 horas como mínimo
Art. 19 – Capítulo II – Resolución 4282 de 2007
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
Ayuno
- Reduce cantidad de glucógeno en músculo esquelético debido a que
es movilizado con fines energéticos
- Resultado = menor producción de ácido láctico y un pH final más alto
- Característica altamente deseable con predisposición a carnes PSE,
pero completamente indeseable en caso de carnes DFD
(Desmet et al, 1995)
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
Ayuno
Bidner et al, 1999 han estudiado efecto de ayunos prolongados
(12, 36 y 60 horas) en animales con alto potencial glucolítico
(portadores del alelo dominante del gen RN):
- Animales con bajo potencial glucolítico sometidos a estrés y ayunos
prolongados fueron efectivos en aumentar el pH y mejorar el color
- Animales con alto potencial glucolítico, el ayuno no disminuyó el alto
contenido de glucógeno muscular a un nivel lo suficientemente bajo
como para afectar el pH
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
Ayuno
- Stalder et al, 1998 resultados similares cuando comparó ayunos de
16 horas, con o sin período de espera previo al sacrificio
- En un estudio posterior Bidner et al, 1999 con mínimo manejo,
no observó ninguna diferencia en calidad de carne
- Estos resultados indican que los efectos del ayuno sobre la calidad
de la carne dependen de la
interacción entre genética y manejo previo al sacrificio
(Coma y Piquer, 2000)
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
Ayuno
- En ausencia de factores estresantes, el ayuno de cerdos por períodos
de hasta 72 horas antes del sacrificio tiene un efecto mínimo sobre
el contenido de glucógeno muscular
- Ayuno no causa carnes DFD (Fernández y Tornberg 1991)
- Factores estresantes (granja y sacrificio) pueden inducir la secreción
de catecolaminas y acelerar la disminución de glucógeno, aumentando
la incidencia de carnes DFD en caso de no existir predisposición
genética a carnes PSE
(Fernández et al, 1995)
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
Ayuno
Ayunos prolongados no son recomendables.
- Ayunos > 24 horas (reestablece reservas E. del músculo), repercutiendo
negativamente en la calidad de la carne
- Efectos sobre el rendimiento de la canal
- A partir de 9 - 18 horas desde la última comida se inicia una pérdida de
peso corporal
(Barton y Grade 1997)
Factores ambientales que afectan
la calidad de la carne
Ayuno
- Warris et al, 1983 entre 18 y 48 horas la pérdida de peso en la canal
ocurre a un ritmo de 0.1% por hora
- Grandin 1994, el período entre la última comida y el sacrificio no mayor
a 12 horas (evitar pérdidas de peso de la canal)
- En condiciones prácticas, ayunos de entre 10 y 18 horas serían los
recomendables
- Sin embargo, factores como la predisposición a carnes PSE, cargas
de mañana o noche, duración y densidad durante el transporte, y
época del año deben tenerse en cuenta a la hora de decidir la exacta
duración del ayuno en la granja
(Coma y Piquer, 2000)
Conclusiones
- La carne de cerdo es una fuente de proteína de alto valor biológico
y es además la carne más consumida en el mundo, lo cual nos exige
ejercer un control estricto en toda la cadena de comercialización
(productor – consumidor) para obtener y ofrecer un producto de
excelente calidad, de tal manera que dicho estatus sea mantenido.
Conclusiones
- La competitividad de la industria porcina a nivel mundial depende
de la eficiencia de cada uno de los eslabones de la cadena con miras
a obtener un producto de excelente calidad y con bajos costos de
producción. Dicho producto debe tener un valor agregado con el
objetivo no solo de aumentar los márgenes de rentabilidad, sino
también de responder a las preferencias y exigencias del
consumidor final.
Conclusiones
- Los consumidores no están interesados sólo en lo magro, sino
también en otros atributos de calidad como el sabor (en primer lugar),
seguridad, apariencia, facilidad de cocción, contenido nutricional,
entre otros. Producir un animal que responda a lo que realmente
desea el consumidor, será premiado y de igual forma cualquier cosa
diferente será severamente castigado en el mercado (Dipietre, 1997).
Conclusiones
- A pesar de que las líneas de cerdos con PSS tienen características
deseables en sus canales en términos de alta proporción entre carne
magra y grasa, buen área del lomo, alto porcentaje de rendimiento al
sacrificio y una alta proporción de cortes de alto precio, éstos sufren
de problemas de bajo rendimiento reproductivo y calidad de la carne
y además están sujetos a la muerte súbita cuando se les somete a
Estrés.
Conclusiones
- Existen defectos en la carne de cerdo tales como las condiciones
PSE y DFD, las cuales afectan su calidad, causan altas pérdidas
económicas y rechazo por parte del consumidor, lo cual va en
detrimento de la imagen de la carne de cerdo. Por esta razón dichas
anomalías deben ser controladas al máximo.
- La solución genética a los problemas de calidad de la carne además
de los costos implica largos años de estudio, mientras que el control
de los demás factores puede ser más factible a corto y mediano plazo.
Conclusiones
- Son múltiples los factores que afectan la calidad de la carne
de cerdo y además pueden interaccionar entre sí, razón por la
cual deben ser controlados de manera conjunta.