Transformación enzimática ante mortem y post mortem, y su efecto en la calidad sanitaria y comercial de la carne de búfalo de agua
Isabel Guerrero Legarreta
Daniela Rodríguez González
Fabio Napolitano†
Patricia Mora Medina
Rosy Gabriela Cruz Monterrosa
Marcelo Guezzi
Daniel Mota Rojas.
INTRODUCCIÓN
La industria alimentaria ha enfrentado diversos retos como resultado de una creciente demanda por productos con características de calidad específicas. Ante ello, se ha requerido la implementación de diversas tecnologías y metodologías, con el objeto de mejorar las propiedades sensoriales, fisicoquímicas o funcionales del producto final (Charoux et al., 2017; Guerrero-Legarreta et al., 2020; Holman et al., 2018; Jaspal et al., 2021). Uno de los productos importantes para el consumo humano es la carne. Dentro de la industria cárnica, los sectores involucrados establecen tanto los alcances, como los requisitos que las empresas dedicadas al ramo, deben cumplir para la inclusión y, en su caso mantenerse en el mercado.
Uno de los principales atributos que se persiguen son el aseguramiento de la calidad comercial y la inocuidad ya que de ellos depende la decisión de compra del consumidor final. El consumidor presta especial atención a los aspectos físicos asociados con la frescura, tales como color y textura (Cruz-Monterrosa et al., 2020; Di Stasio y Brugiapaglia, 2021). En el mercado se ofertan carnes de diferentes especies domésticas, tanto mamíferos como aves; sin embargo, la carne de búfalo de agua ha destacado debido a las notables características nutricionales, fisicoquímicas y organolépticas que se han relacionado con hábitos de consumo más saludables, ya que esta carne muestra una mayor cantidad de grasas poliinsaturadas, proteínas y minerales, así como un menor contenido de colesterol, grasas saturadas y calorías (Bertoni et al., 2020; Cruz-Monterrosa et al., 2020; Guerrero-Legarreta et al., 2020), lo que ha demostrado efectos benéficos en el sistema cardiovascular del ser humano.
Asimismo, cuenta con mejores propiedades para su transformación en productos cárnicos de valor agregado, debido a sus componentes estructurales, funcionales y su composición química (Naveena y Kiran, 2014). Diversos estudios han demostrado que, al igual que en otras especies, en la carne de búfalo existen ciertos factores que pueden afectar dichas características favorables, que pueden ser intrínsecos y/o extrínsecos. En el primer caso, se observan diferencias por raza, género, edad y entre los segundos, se considera la alimentación durante la crianza, manejo ante mortem y peso a la matanza, entre otros (Crudeli et al., 2001; Cruz-Monterrosa et al., 2020; Gallo y Huertas, 2016; Jainudeen y Hafez, 2016; Jaspal et al., 2021; Pérez-Linares et al., 2013).
Además, cada vez se hace patente que pueden presentarse modificaciones en los parámetros de la carne cuando los animales viven o mueren en condiciones de bienestar disminuido, tales como la movilización previa a la matanza o las condiciones de reposo, esto es en conjunto denominado el manejo ante mortem. Esta última fase de la cadena de producción cuando se realiza en condiciones adversas, puede impactar negativamente en procesos enzimáticos post mortem generando variaciones en los valores fisicoquímicos, organolépticos y microbiológicos del producto final.
Esto además demerita la calidad comercial e incluso poniendo en riesgo la inocuidad de la carne, así como las mermas debidas a abrasiones o estrés durante la última fase de su vida productiva causando decomisos, retiros de producto o disminuyendo el tiempo de vida de anaquel por fluctuaciones en el pH, textura, capacidad de retención de agua (CRA), color, sabor y olor con impacto por pérdidas económicas en los diferentes eslabones de la cadena productiva (Napolitano et al., 2020; Gallo et al., 2018; Gallo y Huertas, 2016; José-Pérez et al., 2022; Muñoz et al., 2012; Rodríguez-González et al., 2022).
Sin embargo, aunque han sido implementadas Metodologías y técnicas específicas como maduración, enfriamiento, estimulación eléctrica para mejorar las características de interés para el consumidor final y aumentar la vida de anaquel (Andrade et al., 2021; Descalzo et al., 2008; Farouk y Swan, 1998; Holman et al., 2018; Ijaz et al., 2020; Marrone et al., 2020; Velotto et al., 2015), es necesario determinar los efectos que los factores inmediatos ante y post mortem tienen sobre la calidad instrumental de la carne de búfalo de agua. Por ello, este documento tiene como objetivo la recopilación y análisis de propiedades fisicoquímicas de la carne de búfalo, así como los procesos post mortem que afectan la transformación enzimática de músculo a carne y las diversas herramientas, procedimientos o metodologías que han sido implementados para mantener o mejorar las características del producto final.
PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS EN CARNE DE BÚFALO
Las propiedades fisicoquímicas de cualquier producto cárnico representan en gran medida la causa por la que el comprador selecciona un alimento para su consumo. Por lo tanto, es indispensable dar seguimiento a los cambios que se presentan durante el almacenamiento de la carne, como resultado de la interacción proteica, lipídica y química (Cruz-Monterrosa et al., 2020), para garantizar la correcta modificación de la características nutricionales y sensoriales de la carne. Un indicador que establece de manera importante las propiedades organolépticas en la carne es el pH. Este factor es determinante en la calidad cárnica, ya que influye en la acentuación de las propiedades comerciales como el sabor, color, terneza o suavidad.
Sin embargo, este factor es sensible a las condiciones de manejo ante mortem del búfalo de agua. Estudios han determinado que periodos de estrés previos a la matanza para el abasto provocan un gasto elevado del glucógeno de reserva presente en el músculo, lo que a su vez contrarresta la aparición de una concentración adecuada de ácido láctico indispensable en la conformación muscular e impidiendo con ello una caída natural del pH durante esta etapa (Gallo y Huertas, 2016). Ello repercute directamente sobre el pH, ya que la glucólisis muscular post mortem es necesaria para generar una disminución del pH y un resultado positivo sobre la terneza de la carne (Syed Ziauddin et al., 1994). Además, valores bajos de pH, en combinación con la terneza se encuentran relacionados con la jugosidad y la dureza de la carne. Aunque otros factores, tales como la cantidad de colágeno en las miofibrillas asociadas con la edad de los animales y el nivel de marmoleo del corte podrían también verse afectados produciendo defectos en la carne (Jeleníková et al., 2008; Joele et al., 2017; Marrone et al., 2020).
En el búfalo de agua y bajo condiciones normales de matanza, el pH muscular es cercano a 7.0, después del desangrado y la muerte por choque hipovolémico se genera una glucólisis anaerobia que da lugar a la producción de ácido láctico, con la disminución de los valores de pH de 5.5 a 5.6; sin embargo, algunos manejos ante mortem pueden originar defectos en la calidad comercial de la carne como pálida suave y exudativa (PSE,) o dura, oscura y seca (DFD, por sus siglas en inglés). En este último defecto, estudios han señalado que un tiempo mayor a 40 minutos entre el arreo de los animales desde los corrales hacia la zona de carga, resulta un factor relacionado con la apariencia de carne DFD (P<0.01). Esto es, hay 24.3 veces mayor probabilidad durante esta labor ante mortem asociado a errores en el arreo del personal que conduce y transporta a los animales.
En este mismo estudio de Pérez-Linares et al. (2013) se mostró que al menos en bovinos, la carne con un pH mayor a 5.8 le confiere una apariencia correspondiente a cortes oscuros o condición oscura, firme y seca (DFD) (Figura 1) generando grandes dificultades en su comercialización no sólo por su aspecto, sino por sus características tecnológicas demeritadas (Pérez-Linares et al., 2013). De acuerdo con los estudios de Lambertz et al., (2014), el pH en carne de búfalo a las 24 horas después del sacrificio oscila en un rango de 5,8 a 6,0, lo cual se considera un valor de pH alto; sin embargo, podría contrarrestarse con un mejor manejo previo al sacrificio, reduciendo la duración de transporte y arreo de los animales durante la carga, descarga. Lo cual disminuiría la interacción de los búfalos con estresores de larga duración o de gran intensidad (Lambertz et al., 2014).
Figura 1. Cambios de pH y su influencia en la calidad de la carne. Inmediatamente después de la aplicación de métodos de aturdimiento y matanza para el abasto, con la consiguiente exanguinación de los búfalos, la anoxia tisular presente en los músculos induce una glucólisis anaerobia. La acumulación del ácido láctico genera que el pH muscular descienda. Dependiendo del valor final del pH, éste influye negativamente en la presentación de dos tipos de defecto en la carne: DFD o corte oscuro, cuando el pH es alto por una glucólisis post mortem lenta e incompleta (5.8-6.2), o bien, pálida, suave y exudativa o PSE (por sus siglas en inglés), cuando el pH desciende hasta valores de 5.5 por una glucólisis rápida. CRA: capacidad de retención de agua; PSE: carne pálida, suave y exudativa (Bender, 2003; Feiner, 2006; Honikel, 2004; Smith, 1938).
Como se ha descrito, los cambios sobre el pH tienen origen en el proceso de transporte y manejo previo a la matanza, en ambientes con estresores que favorecen el desgaste metabólico de los animales. Entre los estresores se encuentran condiciones climáticas adversas, una duración y tipo de viaje accidentado o complicado, ausencia de tiempos de reposo, ayuno prolongado, deshidratación, inadecuado aturdimiento o desangrado. Todo lo anterior propicia la glucólisis muscular previa a la exanguinación del búfalo (Alarcón-Rojo et al., 2021; Cruz-Monterrosa et al., 2020; Mota-Rojas et al., 2020; Mota-Rojas et al., 2021). En el caso de cortes oscuros los valores de pH 24 horas después de la muerte son de 5.8 a 6.0, esto debido a un estrés crónico previo a la matanza que genera la utilización de glucosa, glucógeno muscular y hepático, moléculas necesarias para la conversión de músculo a carne, por tanto el ácido láctico que se produce después de la muerte es insuficiente y el pH no desciende adecuadamente (Alarcón-Rojo et al., 2021). Además de tener influencia sobre la caída de pH, el ácido láctico retarda el crecimiento bacteriano permitiendo una menor contaminación de la canal durante su procesamiento, empaquetado y almacenamiento (Cruz-Monterrosa et al., 2020; Fabio Napolitano et al., 2020), por lo tanto, cuando el valor de pH es insuficiente se tienen afectaciones, no sólo sobre la calidad comercial, sino también sobre la inocuidad del producto.
Ante este punto crítico para la calidad e inocuidad, es necesario implementar procedimientos que integren las etapas de planeación, durante la transportación y a la descarga y reposo de los animales en el sitio, con la consiguiente evaluación del proceso para los búfalos de agua, integrando las acciones a seguir en caso de contingencia; junto con la capacitación del personal involucrado desde el origen hasta el destino de los animales previa a su muerte que garanticen su bienestar (Figura 2).
Otra característica de importancia es la terneza y en el caso del búfalo, se considera que es relativamente dura al ser de textura gruesa. Sin Ante este punto crítico para la calidad e inocuidad, es necesario implementar procedimientos que integren las etapas de planeación, durante la transportación y a la descarga y reposo de los animales en el sitio, con la consiguiente evaluación del proceso para los búfalos de agua, integrando las acciones a seguir en caso de contingencia; junto con la capacitación del personal involucrado desde el origen hasta el destino de los animales previa a su muerte que garanticen su bienestar (Figura 2).
Figura 2. Prácticas aplicadas durante la movilización animal. A. Arreo con apoyo de caballos entrenados y operadores familiarizados con los búfalos, con el objetivo de evitar neofobia en los animales o eliminar el uso de herramientas que generen lesiones; B. Rampa de embarque, adaptada a la altura del vehículo en el cual se transportarán los animales para evitar caídas y laceraciones; C y D. Traslado de animales en vehículos especializados para traslados largos (C) o cortos (D) en donde existe una planeación previa acorde con la distancia y las condiciones climáticas a presentarse durante el viaje.
Otra característica de importancia es la terneza y en el caso del búfalo, se considera que es relativamente dura al ser de textura gruesa. Sin de ganado vacuno y es similar a la carne bovina en su estructura básica, composición química y propiedades gustativas (da Silva et al., 2021). No obstante, como se ha mencionado, la edad de los búfalos está asociada con la dureza debida al tipo de fibras del tejido conectivo y con un mayor contenido de colágeno, puesto que su conformación aumenta con el envejecimiento de los animales, por lo que es un elemento importante a considerar al momento del sacrificio (Di Stasio y Brugiapaglia, 2021; Guerrero-Legarreta et al., 2020).
De acuerdo con lo anterior, para incrementar la terneza de la carne, se recomienda sea obtenida de terneros macho de aproximadamente 10 meses de vida. A esta edad, la carne tiene mayor suavidad en comparación con la carne de animales adultos. Además, la carne de búfalo proveniente de animales jóvenes suele tener mejor palatabilidad para los consumidores (Guerrero-Legarreta et al., 2020; Singh et al., 2018). Aunado a lo anterior y debido a la necesidad por mantener el margen de calidad y propiedades cárnicas del búfalo de agua, se han propuesto diferentes elementos que potencian la actividad antioxidante, antimicrobiana y conservante del producto.
Ejemplo de ello se reporta en un estudio realizado en búfalos machos de 13 años de edad de raza Murrah sobre muestras de bíceps femoral y cuádriceps. A los cuales se les adicionó extracto de hojas de Moringa en porcentajes que varían entre 1.0% a 2% en 200 g de carne. Sus hallazgos demostraron que con extracto crudo al 1,5%, el pH de la carne y retención de agua mejoró significativamente (P<0,05); asimismo, la carga microbiana se disminuyó (P <0,05). Por consiguiente, la calidad sensorial en sabor, color, jugosidad y terneza evaluada como deseable (8 puntos) y no deseable (puntaje igual a 1) mejoró significativamente (P<0,05).
En conclusión, las puntuaciones de aceptabilidad general apuntaron a una mejora significativa (P <0,05) en los atributos organolépticos de la carne de búfalo (Hazra et al., 2012). Por otro lado, además de la condición física, edad, alimentación y porcentajes de extracto de éter, existen otros procesos que pueden impactar sobre características como sabor y olor, factores post mortem tales como, el tipo de preparación de la carne y la aplicación de diversas metodologías para mejorar las propiedades fisicoquímicas (Aksoy et al., 2021; Naveena y Kiran, 2014). En cuanto a propiedades de olor y sabor es interesante mencionar que estas características están relacionadas con la contribución de aminoácidos que proporcionan sabor a la carne, siendo a su vez precursores de compuestos volátiles que se asocian con el aroma (Juerg, 1996).
El sabor y la palatabilidad de la carne están influenciados por el contenido de grasa (Khan et al., 2015). Como se ha mencionado la carne de búfalo presenta un bajo contenido en grasas, posiblemente a pesar de los beneficios que esto trae consigo, contrariamente sea insatisfactoria para algunos consumidores; sin embargo, la calidad de la carne está influenciada por varios elementos como la raza del animal, el peso al sacrificio, la edad, factores que en conjunto determinan las propiedades del producto final.
El color es considerado como uno de los factores más valorados y de mayor importancia debido a que por la evaluación visual la carne es apreciada por el consumidor antes de la decisión de compra. Además, se asocian ciertos colores con diversas características de calidad, que aunque se muestre una carne con un color oscuro debido a una elevada concentración de metabioglobina, el consumidor la rechaza porque la relaciona con carne más dura, proveniente de animales de mayor edad y, en consecuencia suele comercializarse a precios más bajos (Aksoy et al., 2021; Çelen et al., 2016). Finalmente, es necesario mencionar que resulta importante disminuir los factores que pueden influir directa y desfavorablemente en la calidad cárnica.
Por ello, se hace imprescindible evitar variaciones del pH que modifiquen negativamente las características organolépticas y microbianas de la carne, así como implementar mejores técnicas ante mortem como las de manejo, controlar, en la medida de lo posible, las condiciones del ambiente físico, para garantizar la salud, bienestar y un alto nivel de productividad del búfalo de agua al generar mayor aceptabilidad en el consumidor y por ende elevar su comercialización. De ahí la importancia de que los manejos ante mortem se realicen garantizando el bienestar de los animales y con ello evitar defectos en la carne como los DFD o PSE.
Características nutricionales
De manera general, la carne de búfalo es un excelente alimento, ya que, en comparación con la carne de bovino, es superior en términos de contenido magro y alto valor nutricional. Asimismo, es una opción saludable debido principalmente a su contenido bajo en grasas saturadas y bajo nivel de colesterol (da Silva et al., 2021). Es por ello que, entre las carnes rojas, se ha informado que la proveniente de búfalo de agua presenta la concentración más baja de lípidos y en comparación con carne de res, contiene menor valor energético (57.22% aproximadamente) (Naveena y Kiran, 2014).
La carne de búfalo se considera un alimento que favorece la salud cardiaca, debido a que tiene un bajo nivel de marmoleo, por lo tanto, es una carne magra. La carne roja generalmente consta de tejido magro que representa músculo y tejido graso. En cuanto a la grasa, puede distribuirse por todo el músculo lo que se conoce como marmoleado o grasa interna que durante muchos años fue apreciada por los consumidores. Sin embargo, estudios mencionan que existe una demanda significativa hacia la carne magra que se ha extendido en las últimas dos décadas (Williams et al., 2006). Aquí es donde la carne de búfalo ocupa el nicho en el mercado como carne magra.
De igual manera, se considera a la carne de búfalo como fuente de proteínas, que oscila en un porcentaje de 17.33% a 23.3% (Ziauddin et al., 1994), necesarios para suplir los requerimientos nutricionales en la dieta humana. Asimismo, contiene todos los aminoácidos esenciales (da Silva et al., 2021) incluyendo metionina, fenilalanina, lisina, isoleucina, triptófano, leucina y valina. En cuanto a la glutamina está presente en la carne en cantidades mayores aproximadamente del 16,5%, seguido de la arginina, alanina y el ácido aspártico (Williams, 2007). Al mismo tiempo, si se hace una comparación con la carne de ganado vacuno, la carne bufalina contiene 9% menos de colesterol, 10% más de minerales, 55% menos de calorías y un 10% más de proteínas.
Además, cuenta con una mayor concentración de minerales, tales como K, Mn, Fe, Zn, Cu y P, destacando el Fe que se considera primordial entre los minerales esenciales. En caso de una deficiencia de minerales, ésta podría tratarse con la incorporación de carne de búfalo, pues se ha visto incluso mayores cantidades aproximadamente de 1,0–2,0 mg/100 g que la reportada en carne de res (Domaradzki et al., 2016). Por su contenido nutrimental se sugiere que la carne bufalina puede ser una opción más saludable que la carne de res e incluso representar una alternativa para mejorar la salud de personas que tienen cierta predisposición a padecer enfermedades cerebrovasculares y cardiovasculares (Tamburrano et al., 2019).
Al respecto, un estudio comparó consumidores de carne de búfalo de agua recientes con personas que nunca la habían consumido y consumidores de largo periodo. Los resultados señalaron que los consumidores recientes cambiaron su ingesta de nula a 600 ±107 g por semana (P<0,001). Asimismo, los resultados evaluados a 12 meses de seguimiento en 300 sujetos, fueron determinantes para establecer un descenso significativo en el nivel de colesterol total y de triglicéridos (P<0,05), así su ingesta podría estar asociada con efectos benéficos sobre el perfil de riesgo cardiovascular, incluida una menor carga aterosclerótica carotídea (Giordano et al., 2010).
Como se ha mencionado, uno de los puntos más destacados a nivel nutrimental de la carne de búfalo, se debe a el beneficio de contener poca cantidad de grasa, con valores que oscilan aproximadamente entre 1 a 4 g/100 g de carne. Adicionalmente, se sabe que cuenta con un nivel bajo en colesterol entre 50–60 mg/100 g de carne, aproximadamente. De esta manera, algunos autores mencionan que ha llegado a posicionarse como la carne con más beneficios de entre todas las carnes rojas (Di Stasio & Brugiapaglia, 2021).
Con ello, se ha informado que la carne de búfalo además tiene la concentración menor de lípidos totales que corresponde a 1,37 g/100 g (Naveena y Kiran, 2014). No obstante, hablando propiamente del contenido de lípidos, se ha señalado que su proporción y porcentaje puede aumentar con el peso vivo a la matanza (Di Stasio & Brugiapaglia, 2021). Al respecto, un estudio evaluó el impacto del peso en la calidad de carne en 20 terneros de búfalo de 5 meses con pesos de 200 kg, 250 kg, 300 kg y 350 kg. Sus resultados determinaron que en cuanto a pH a las 24 horas post mortem, color y retención de agua no hubo diferencias significativas (P>0,05); sin embargo, se destaca el incremento en los niveles de grasas poliinsaturadas y el nivel de ácido α-linolénico cuanto mayor fue el peso al sacrificio (P<0.001); mientras que el valor de colesterol total no tuvo diferencias significativas (P>0,05) (Aksoy et al., 2021).
Con respecto a la concentración de colesterol de la carne bufalina, es de 50–60 mg/100 g de carne, valor que se concibe como bajo o moderado (Chizzolini et al., 1999). Se ha encontrado que en animales de edad temprana existe un contenido significativamente menor (P<0.01) de este metabolito, en comparación con la carne de animales adultos. De este modo la edad al sacrificio, considerando jóvenes a los búfalos de entre 8 a 12 meses y adultos a los mayores de 3 años, podría alterar negativamente una de las características de calidad y la composición nutricional que más destaca de la carne de búfalo (Ilavarasan et al., 2016). En concreto la carne bufalina, con su contenido en proteína, aminoácidos esenciales y minerales representa una alternativa conveniente para la dieta humana. Ya que su valor nutrimental es competitivo entre los diferentes tipos de carne. No obstante, diversos factores pueden modificar sus características, como el contenido de grasas y colesterol por lo que se sugiere tomarlos en cuenta para mantener las propiedades benéficas al sugerir su consumo.
Sin embargo, para obtener el máximo aprovechamiento nutrimental, es necesario conocer la transformación bioquímica del músculo en carne. En este sentido, la acción enzimática modificará las características en el producto final. Por ello, es de suma importancia dar seguimiento a los procesos musculares post mortem que propicien la mejora de la calidad del producto final. Entre los principales fenómenos bioquímicos se encuentra el desarrollo de rigor mortis, uno de los principales cambios en el músculo post mortem que se encuentra relacionado con las características instrumentales y organolépticas: pH, CRA, textura, sabor y color de la carne (Andrade et al., 2021). Seguiremos hablando de este tema, y en el siguiente suplemento abordaremos la relevancia del rigor mortis y la calidad de la carne, la maduración, importancia del enfriamiento y el uso del ultrasonido en la carne de búfalo.
BIBLIOGRAFÍA
Para mayores detalles de este y otros temas consulte la cuarta edición del libro “El búfalo de agua en las Américas: comportamiento y productividad”.
https://www.researchgate.net/profile/Fabio-Napolitano-2
Artículo publicado en “Entorno Ganadero Abril- Mayo 2023“
