Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne

Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Manual de Análisis de Calidad
en Muestras de Carne
Diego Braña Varela
Ericka Ramírez Rodríguez
María de la Salud Rubio Lozano
Armida Sánchez Escalante
Gastón Torrescano Urrutia
María Lilia Arenas de Moreno
José Armando Partida de la Peña
Edith Ponce Alquicira
Francisco Gerardo Ríos Rincón
Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Fisiología y Mejoramiento Animal
Folleto Técnico No. 11
Octubre 2011
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias
Progreso No. 5 Barrio de Santa Catarina
Delegación Coyoacán
C. P. 04010 México, D.F.
Tel. (55) 38718700
ISBN: 978-607-425-612-3
Primera Edición Octubre 2011
No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de
ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro
u otro método, sin el permiso previo y por escrito de la Institución.
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 4
1. TOMA DE MUESTRAS .................................................................................................. 5
2. PARÁMETROS DE CALIDAD EN LA CARNE ............................................................... 7
2.1 pH ...................................................................................................................... 7
2.1.1 Definición de pH y factores que lo afectan .................................................... 7
2.1.2 Método de medición directa de pH en carne fresca .................................... 10
2.1.3 Método de medición de pH en homogenizados de carne ........................... 11
2.2 Capacidad de retención de agua (CRA) ............................................................ 13
2.2.1 Definición de CRA y factores que la afectan .............................................. 13
2.2.2 Método de centrifugación ........................................................................... 14
2.2.3 Método de compresión entre dos placas de vidrio ...................................... 15
2.2.4 Método de compresión entre dos placas de metacrilato ............................. 17
2.3 Pérdida por goteo (Drip loss) ............................................................................ 18
2.3.1 Definición de la pérdida por goteo y factores que la afectan ....................... 18
2.4 Color ................................................................................................................. 21
2.4.1 Definición de color y factores que lo afectan............................................... 21
2.4.2 Métodos colorimétricos ............................................................................... 21
2.4.3 Métodos espectrofotométricos para determinación de pigmentos .............. 28
2.5 Textura ............................................................................................................. 31
2.5.1 Definición de textura y factores que la afectan ........................................... 31
2.5.2 Método de esfuerzo al corte ....................................................................... 33
2.5.3 Método de colágeno ................................................................................... 40
2.5.4 Método de medición de la longitud del sarcómero ...................................... 46
2.6 Análisis sensorial de la carne ............................................................................ 51
3. ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL ................................................................................. 56
3.1 Determinación del contenido de humedad/materia seca ................................... 57
3.2 Determinación del contenido de cenizas ........................................................... 60
3.3 Determinación del contenido de proteína .......................................................... 61
3.3.1 Estimación rápida del contenido de proteínas en la carne .......................... 67
3.4 Determinación del contenido de grasa .............................................................. 67
4. ANÁLISIS DE LÍPIDOS ................................................................................................ 72
4.1 Determinación del contenido de lípidos totales ................................................. 72
4.2 Determinación del perfil de ácidos grasos ......................................................... 75
4.3 Determinación del contenido de colesterol ........................................................ 78
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 83
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INRODUCCIÓN
Si bien, la calidad se refiere a un conjunto de propiedades de un producto, que cumple las
expectativas del consumidor. Es relevante considerar que cada individuo describe cosas
diferentes al referirse a calidad, porque en su conceptualización influyen entre otras, su
acervo cultural, sus experiencias personales y sus capacidades perceptivas. Por lo que es
necesario el uso de términos objetivos en la descripción de la calidad, que permitan y
faciliten la comunicación. En términos de calidad de carne, se hace esencial el apoyo de
un laboratorio especializado.
Tradicionalmente en México, ha existido una intensa actividad económica y científica en el
campo de la calidad de la carne. Esto, generó un ámbito en el que existen una gran
cantidad de laboratorios especializados, pero también, múltiples técnicas y variación en
los métodos analíticos, que si bien son correctos, en ocasiones dificultan la comunicación
y el avance del conocimiento. La uniformidad en los métodos y términos, son un pilar
clave para facilitar la comunicación entre los diferentes eslabones de la cadena de
producción consumo de carne; en la cual se encuentran integrados los productores,
procesadores, comercializadores y consumidores.
Con la idea central de facilitar la comunicación, se generó este manual, el cual busca ser
una guía de apoyo. Una guía que luego de equiparar criterios, también nos permitirá
homologar términos y hacer más compatible la información generada por diferentes
laboratorios. Entendiendo que en algunas ocasiones, existe más de una técnica para la
medición de ciertos parámetros, por lo que se trató de incluir las metodologías más
utilizadas por los investigadores de nuestro país.
La presente obra, es resultado del esfuerzo de un nutrido grupo de investigadores
relacionados con el área de las ciencias de la carne, todos ellos con diferente formación y
adscripción laboral, con el interés común de generar un documento que permita la
uniformidad en los procedimientos de laboratorio. El proyecto contó con el apoyo de
Instituciones como el CONACYT, la SAGARPA, la COFUPRO, a través del
Macroproyecto “Indicadores de calidad en la cadena de producción de carne fresca en
México”, así como de los investigadores asociados a la AMEXITEC, y de todas aquellas
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Instituciones en las que los coautores trabajan y a quienes agradecemos enormemente su
colaboración.
1. TOMA DE MUESTRAS
El inicio de los análisis de calidad de la carne es el muestreo, por lo que previo a cualquier
análisis químico o físico es imprescindible contar con una muestra homogénea y
representativa, considerando que la variación entre animales es muy grande. Es
importante considerar que animales similares (en genética, nutrición, alimentación y
manejo) pueden mostrar variación en sus parámetros de calidad, por lo que es siempre
aconsejable muestrear a varios animales. Para estimar el tamaño de la muestra, se refiere
al lector a libros básicos de estadística aplicada y a artículos científicos para conocer la
varianza de la variable a estudiar.
Otro punto relevante a considerar, es la decisión sobre qué músculo es el que se va a
muestrear. Dada la gran variedad de tipos musculares que existen en un vertebrado, la
decisión de qué músculo es el que se va a muestrear, debe de incluir consideraciones
como la cantidad de muestra que se requiere, la facilidad de extracción de la canal, la
exposición de la pieza en la canal o en el corte primario a factores externos como son la
temperatura y humedad ambiental, lo práctico del corte y el impacto económico que la
muestra tendrá sobre el valor de la porción de donde se extrajo el corte.
Dado que no todos los músculos son iguales, se debe de tener en cuenta el tipo de
músculo a utilizar en función de factores fisiológicos que alteren las características de los
músculos, considerando por ejemplo, la proporción entre los tipos de fibras musculares
(blancas, rojas, mixtas, etc.) que comprenden a un músculo específico; la función y carga
de trabajo que realiza; su tamaño y localización, etc.
Para el caso de los cerdos, bovinos y ovinos, que cuentan con más de 500 músculos con
forma, tamaño y función diferentes, no existe un elemento único que sea completamente
representativo de toda la masa muscular. Sin embargo, el músculo más utilizado
tradicionalmente para la evaluación de la calidad, ha sido el músculo “largo dorsal” o “gran
dorsal” (Longissimus dorsi), también llamado “lomo”. Este músculo, es normalmente uno
de los más apreciados de la canal, tiene un valor superior en comparación con la mayoría
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de los músculos, y se caracteriza por tener suavidad, humedad y contenido de grasa
intermedios, con poco tejido conjuntivo.
Dependiendo de cada escuela de trabajo, existen diferentes recomendaciones sobre las
partes a muestrear. Por ejemplo, Cañeque y Sañudo (2005)
hacen las siguientes
recomendaciones para el muestreo de la canal ovina: en el muestreo de la canal se
emplea la porción toraco-lumbar del músculo longissimus dorsi, tomado de la media canal
izquierda, lo que representa un convencionalismo, que busca consistencia en la
metodología y toma en cuenta las diferencias que en diferentes regiones topográficas del
músculo se pueden presentar:

Emplear la fracción que va de la 6ª a la 10ª vértebra torácica,
para la
determinación de pigmentos hemínicos (Hornsey, 1956) capacidad de retención de
agua, perfil de ácidos grasos, composición química (proximal) y colágeno.

Utilizar la parte que va de la 11ª a la 13ª vértebra torácica, para el análisis de
textura (compresión y fuerza de corte).

Emplear la fracción lumbar (de la vértebra L-1 a la L-6) para el análisis sensorial.

Realizar la medición del pH y los parámetros de color (L* a* y b*) en la 1ª vértebra
lumbar

La valoración de las dimensiones del músculo L. dorsi se efectúa sobre la 13ª
vértebra torácica.
En el caso de bovinos, lo usual es evaluar la carne a las 24 h del sacrificio y como
músculo representativo se utiliza el lomo (ya sea el longissimus dorsi o el lumborum)
(Belew, 2003). Sin embargo, no todos los rastros permiten que se corte el lomo, por las
pérdidas que esto ocasiona en las canales.
Para proceder a la evaluación, se corta con una sierra la vértebra al nivel de la 12a costilla
torácica y se corta luego la chuleta con un movimiento único, de una sola pasada para
exponerla y facilitar la evaluación (pH, color, marmoleo, etc.). Cuando sea posible, una
sección de dos pulgadas en la 12ª costilla (región del cuarto delantero) o dos pulgadas del
lomo en la región de la 13ª costilla (región del cuarto trasero) debe ser obtenida para
realizar análisis químicos, físicos o sensoriales. Otros músculos son también utilizados
para evaluar calidad, algunos representativos del cuarto trasero como el semitendinoso o
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semimembranoso y otros del cuarto delantero como el infraespinoso o el redondo mayor.
Sin embargo, la elección final dependerá de los objetivos del estudio en cuestión.
En el caso del muestreo en cerdos, el lomo es también el músculo de elección,
normalmente la mayoría de las mediciones toman como referencia la décima costilla. En
caso de que se deban realizar diferentes mediciones, es necesario considerar la variación
asociada a las diferentes porciones del lomo. Normalmente se extraen chuletas de 2.5 cm
de grosor y se deberán de identificar con relación al número de costilla asociada a esa
fracción del lomo.
2. PARÁMETROS DE CALIDAD EN LA CARNE
2.1 pH
2.1.1 Definición de pH y factores que lo afectan
El pH es uno de los principales parámetros a considerar para verificar la calidad de la
carne, porque afecta varias de sus cualidades (color, capacidad de retención de agua,
etc.). El pH es definido como el logaritmo negativo de la concentración de protones. Tiene
una escala entre 0 y 14. Un valor de pH por debajo de 7 es considerado como ácido, y por
encima de un valor de 7 se considera alcalino o también denominado básico.
El pH del músculo de animales sanos y vivos es de alrededor de 7.04 (Johnson, 1994).
Este valor se disminuye tras la muerte del animal, principalmente, debido a la degradación
del glucógeno a ácido láctico, una reacción en la que el músculo trata de producir energía
en ausencia de oxígeno. Esta reacción, depende importantemente de la actividad de una
serie de enzimas que son sensibles a la temperatura, por lo que es relevante considerar la
temperatura del músculo al momento de hacer la medición del pH.
Qué tanto tiempo haya pasado entre la muerte de una animal y el momento en que se le
midió el pH, es un factor relevante, ya que la acumulación del ácido láctico normalmente
continúa hasta cerca de 24 h posteriores a la muerte. Además de la extensión total que se
tenga en la caída de pH, se sabe que es también importante el conocer con qué velocidad
se dio ese cambio, siendo particularmente relevante lo que sucede en las 3 primeras h
post-mortem, por lo que es muy útil no solo saber el pH en un punto determinado de
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tiempo, sino generar curvas que describan el cambio en el pH con respecto del tiempo
(Figura 1), normalmente se consideran 3 a 5 puntos en las 3 primeras h post-mortem, por
ejemplo 30, 45, 60, 120, 180 min y el pH final a las 24 h.
La variación en los valores de pH, se da por un sinnúmero de factores, algunos de ellos
son intrínsecos al animal (genética, metabolismo, susceptibilidad al estrés, etc.), pero
normalmente los factores más relevantes tienen que ver con el ambiente en que se
manejó el animal y su canal durante las 24 h previas y posteriores al faenado. Previo al
faenado, el manejo es un factor clave, ya que un exceso de estrés provocará la
sobreproducción de adrenalina, que tiende a promover la degradación de glucógeno y por
ende, favorece la caída abrupta del pH (acidificación). Luego del faenado, una mala
refrigeración de la canal, con temperaturas elevadas, promoverá también una rápida
caída del pH. Dependiendo de la velocidad de la disminución del pH post-mortem y del
pH final alcanzado por la carne, se distinguen diferentes tipos de carne (Figura 1).
Carne DFD (dark, firm, dry, por sus siglas en inglés)
Una caída lenta del pH post-mortem, es ocasionada cuando las reservas de glucógeno en
el animal son escasas, por ejemplo, cuando ha habido un estrés crónico durante un
transporte largo, con tiempos de dietado (ayuno) muy prolongados, que en cerdos
equivalen a más de 24 h de dietado y en bovinos a más de 36 h, lo que además se
exacerba con temperaturas ambientales frías y malos manejos (estrés) antes del faenado.
Todo esto, tiende a reducir las reservas musculares de glucógeno, por lo que se
presentará un menor contenido de ácido láctico en el músculo, ocasionando un pH final
elevado a las 24 h post-mortem (6.0 hasta 6.8), en comparación con el pH de una carne
normal (5.4 a 5.9).
En músculos donde el pH tiene una disminución lenta, la carne se torna oscura, dura y
seca y de ahí su nominación como carne DFD (dark, firm, dry, por sus siglas en inglés).
Siendo una carne de color oscuro, será evidente el rechazo por el consumidor, ya que
esto es asociado a carnes no apetitosas o provenientes de animales viejos. Sin embargo,
los principales problemas con una carne DFD son su alto pH y la mayor proporción de
agua en el músculo, pues estos factores la hacen más susceptible a la proliferación de
microorganismos, comprometiendo así su vida de anaquel. En bovinos este defecto se
refiere como Corte Oscuro (dark cutting en inglés).
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Carne PSE (pale, soft, exudative, por sus siglas en inglés)
Para el caso en el que la disminución del pH post-mortem sea acelerado y la caída del pH
ocurra antes de que la carne pueda ser enfriada eficazmente, la combinación de un bajo
pH y alta temperatura (arriba de 32 C), ocasiona una desnaturalización anormal de las
proteínas musculares, generando así una carne pálida, suave y exudativa, es decir PSE
(pale, soft, exudative, por sus siglas en inglés).
Mientras más rápido baje el pH del
músculo, sus proteínas se irán acercando a su punto isoeléctrico, por lo tanto retendrán
menos agua, y así se reducirá el rendimiento de carne y se afectará el color de la carne,
dando una apariencia pálida.
Entonces el pH final de las carnes PSE estará normalmente por debajo de 5.5. Sin
embargo, la carne puede tener apariencia PSE, y tener un pH que pareciera normal. Esto
normalmente ocurre cuando la caída de pH es muy abrupta durante la primera hora postmortem. Particularmente en el caso de los cerdos, la carne PSE se asocia a problemas de
estrés agudo inmediatamente antes de la muerte del animal.
Las carnes con características de PSE, representan importantes pérdidas económicas, ya
que, además de que para el consumidor no presenta una apariencia atractiva, su baja
capacidad de retención de agua generará una eliminación excesiva de agua.
La carne PSE es de mayor prevalencia en cerdos y aves, mientras que la carne DFD
puede observarse en todas las especies.
Figura 1. Disminución del pH después del sacrificio
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2.1.2 Método de medición directa de pH en carne fresca
Equipo

Potenciómetro fijo o portátil. Se sugiere proteger el equipo con una cubierta
plástica en condiciones de humedad elevada y baja temperatura.

Electrodo, preferentemente de penetración y con compensación de temperatura
automática. Es recomendable seleccionar un electrodo muy resistente y de bajo
mantenimiento.

Termómetro.
Materiales

Vasos de precipitado de 100 ml.

Papel absorbente para limpieza y secado del electrodo.

Piseta con agua destilada.

Cuchillo.
Reactivos

Buffer de referencia de pH 4 y 7.
Metodología (Honikel, 1998)
a. Calibración del potenciómetro.

Previo a la medición de pH, calibrar el potenciómetro con buffer pH 4 y pH 7,
según las instrucciones del fabricante.

Utilizar la cantidad necesaria de buffer que pueda cubrir el bulbo del electrodo
(revisando siempre la fecha de caducidad de los buffers) en un vaso de
precipitado, lo que evitará la contaminación del buffer contenido en el envase
original.

Es importante enjuagar el electrodo utilizando la piseta y secarlo con la ayuda de
un papel absorbente sin frotar, solamente por simple presión.

La periodicidad de la calibración será de acuerdo a la estabilidad que muestre el
potenciómetro de acuerdo a las condiciones en las que se trabaja, o con las
recomendaciones del fabricante del instrumento.
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b. Mediciones en la muestra.

Perforar la muestra de carne con el cuchillo.

Introducir el electrodo en el músculo seleccionado, perpendicular a la masa
muscular y a unos 2 cm de profundidad. Evitar en lo posible el contacto de la
sonda con la grasa o el tejido conectivo (Fotografía 1).

Realizar la medición del pH.

Sacar el electrodo, limpiar y volver a introducir en otra parte del mismo músculo,
para las subsiguientes lecturas.

Se recomiendan hacer cuando menos dos lecturas sobre una misma muestra.

De manera periódica (cada 8 mediciones), verificar que el electrodo esté
funcionando correctamente, sumergirlo en agua y secarlo perfectamente antes de
volver a medir.
Fotografía 1. Medición de pH en carne fresca
2.1.3 Método de medición de pH en homogenizados de carne
Equipo

Homogeneizador para carne (muestras de 10 g) o bien, puede utilizarse una
licuadora con vaso pequeño.

Potenciómetro.

Electrodo calibrado con buffer pH 4 y pH 7.

Balanza.

Termómetro.
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Material

Manta de cielo.

Probeta de 100 ml.

Espátula.

Vaso de precipitados.

Papel absorbente para la limpieza y secado del electrodo.

Piseta con agua destilada.
Reactivos

Buffer de referencia de pH 4 y 7.
Metodología (Guerrero et al., 2002)
a. Calibrar el potenciómetro (ver método 2.1.2)
b. Preparación de la muestra

Pesar 10 g de carne fresca y colocarla en el vaso de la licuadora.

Añadir 90 ml de agua destilada y licuar por 1 min.

Filtrar la suspensión de carne en la manta de cielo para eliminar el tejido
conectivo.
c. Medición del pH.

Medir el pH por triplicado con el potenciómetro previamente calibrado.

Lavar el electrodo con agua destilada y limpiar sin frotar con un papel absorbente
después de cada muestra y al final.
Para el registro de las determinaciones de pH se recomienda contar con un formato
donde se anoten los datos obtenidos durante la medición, como se muestra en el Cuadro
1.
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Cuadro 1. Formato para el registro básico de datos que deben considerarse en la
medición de pH en muestras de carne
Determinación de pH
FECHA:
NO. HOJA:
Identificación
de la muestra
pH 1
pH 2
pH 3
T
2.2 Capacidad de retención de agua (CRA)
2.2.1 Definición de CRA y factores que la afectan
La capacidad de retención de agua se puede definir como la aptitud de la carne para
mantener ligada su propia agua, incluso bajo la influencia de fuerzas externas (presión,
calor, etc.), o también como la aptitud para fijar agua añadida (Swatland, 1991).
Muchas de las propiedades sensoriales de la carne como son el color, la textura y la
firmeza, están relacionadas con la cantidad de agua que se tiene contenida o retenida en
la carne. Nutricionalmente, una baja CRA resulta en pérdidas importantes de agua, que
acarrean, proteínas, minerales y vitaminas hidrosolubles. Desde el punto de vista
industrial, la capacidad de una carne para retener el agua originalmente contenida, así
como el agua que se añada durante los procesos industriales, por ejemplo durante el
marinado o la inyección, influye en la eficiencia del sistema y dicta en parte el rendimiento
final del producto. Una pobre retención de agua, provoca un goteo constante que interfiere
en los sistemas de empaque, así como en los sistemas de salazón en seco.
La CRA es influenciada (hasta cierto punto) por el pH del músculo, mientras más alejado
este el pH del punto isoeléctrico de las proteínas del músculo, más agua se retendrá. Por
ejemplo, en valores superiores a 5.8 de pH, se favorece la capacidad de las proteínas
para ligar las moléculas de agua. Además del pH, otros factores que afectan la CRA, son
la especie de que proviene la carne, el tipo de fibra, la estabilidad oxidativa de sus
membranas, el proceso de maduración, y de ser el caso, el sistema utilizado para
congelar y descongelar las carnes.
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2.2.2 Método de centrifugación
Equipo

Balanza analítica.

Centrífuga refrigerada con capacidad de alcanzar 10,000 rpm.

Molino (Foss KNIFETEC 1095 Sample Mill) o bien, una licuadora con vaso
pequeño.
Materiales

Tubos de centrifuga con capacidad de 160 ml.

Espátula.

Pipeta de 10 ml.

Agitador de vidrio.

Probeta de 10 ml.
Reactivos

Baño de hielo.

Solución de NaCl 0.6M.
Metodología (Guerrero et al., 2002)
a. Pesar 10 g de carne y molerla (en su defecto, picarla finamente).
b. Colocar 5 g de muestra (por duplicado) en tubos para centrífuga con 8 ml de
solución de NaCl 0.6M.
c. Agitar con una varilla de vidrio durante 1 min.
d. Colocar los tubos en un baño de hielo durante 30 min.
e. Agitar durante 1 min nuevamente con la varilla de vidrio.
f.
Centrifugar la muestra durante 15 min a 10,000 rpm (Fotografía 2).
g. Recoger el sobrenadante por decantación.
h. Medir el volumen final y restar el volumen inicial (8 ml).
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Fotografía 2. Tubos para centrífuga con muestra
Cálculos
Los resultados se expresan como la cantidad de mililitros de solución de NaCl 0.6M
retenidos por 100 g de carne.
ml de NaCl 0.6M retenidos por 100g de carne= [(8ml- ml recuperados en el
sobrenadante)*100] / 5g
2.2.3 Método de compresión entre dos placas de vidrio
La medida de la capacidad de retención de agua por la carne mediante el control del
fluido liberado al aplicar presiones externas (deformando la muestra), ha venido
utilizándose ampliamente. De los métodos de deformación de la carne tras la aplicación
de altas presiones, uno de los más utilizados dada su sencillez, es el de compresión sobre
papel filtro. La versión original de este método la desarrollaron Grau y Hamm en 1953 y
1957 (Hamm, 1986), partiendo de asumir de que el área del papel mojado por el jugo que
queda fuera de la carne, es proporcional al agua liberada, y que la presión ejercida
comprimiendo a mano las placas, es tan grande que las diferencias de presión no afectan
a dicha área. Desde entonces, se han empleado múltiples versiones que varían el peso
de la muestra, su estado, la presión a ejercer, o la forma de expresar el resultado
(Cañeque y Sañudo, 2005).
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Equipo

Balanza analítica.
Materiales

Papel filtro no. 54 de 110 mm de diámetro (marca Whatman®).

Placas de vidrio.

Pesa de 2.25 kg.
Metodología (Cañeque y Sañudo, 2005)
1. Pesar el papel filtro en una balanza analítica.
2. Pesar 0.3 (± 0.05) g de carne con 24 h desde la matanza del animal, y colocarlo
dentro del papel filtro doblado por la mitad. (Fotografía 3).
3. Colocar el papel filtro con la muestra entre dos placas de vidrio y someterlo a
compresión con una pesa de 2.25 kg durante 5 min (Fotografía 3).
4. Transcurridos los 5 min, retirar la muestra de carne y pesar el papel filtro.
5. Realizar los cálculos correspondientes.
6. Realizar al menos la medición por duplicado.
Cálculos
% Jugo liberado = (Peso final del papel filtro- Peso Inicial del papel filtro)/ Peso de
muestra *100
Cuadro 2. Registro básico de datos que debe considerarse en la medición de la CRA por
comprensión
Determinación de CRA por compresión
FECHA:
NO. HOJA:
Identificación de
la muestra
Peso inicial
papel filtro
Peso final papel filtro
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Fotografía 3. Muestra colocada en el papel filtro (izquierda). Muestra entre las placas de
vidrio antes de colocar la pesa (derecha)
2.2.4 Método de compresión entre dos placas de metacrilato
Equipo

Balanza analítica.

Desecador.
Materiales

Papel filtro.

Desecador.

2 placas de metacrilato (tornillos con palometa).
Reactivos

KCl concentrado.
Metodología (Honikel, 1998)

Antes de la prueba, poner a peso constante el papel filtro que se va a usar dentro
de un desecador durante 24 h, utilizando como desecante una solución saturada
de KCl.

Pesar 1 a 2 g de carne magra.

Poner la muestra de carne en el centro de un papel filtro equilibrado previamente y
que posteriormente se cubre con otro papel filtro.
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne

Colocar los papeles filtros entre dos placas de plástico metacrilato, y mediante el
uso de tornillos y las tuercas de mariposa (localizadas en las cuatro esquinas del
par de placas), presionar las placas, sin llegar a forzar el sistema de tornillo.

Mantener bajo presión constante durante 5 min. El resultado es una formación de
una película de carne en el centro del papel y un área mojada alrededor del
mismo.

Después de presionar la muestra, situar una lámina de acetato sobre la muestra, y
en ella, con un rotulador indeleble muy fino, dibujar los contornos de la carne y de
la mancha del jugo.

Recortar el acetato siguiendo ambas líneas obteniéndose una pieza central (que
corresponde a la carne) y un anillo (que corresponde al agua desprendida).

La capacidad de retención de agua se expresa por el cociente entre las superficies
de carne y (carne + agua desprendida) en porcentaje (o sus pesos que son
proporcionales a las mismas).

Realizar al menos la medición por duplicado.
2.3 Pérdida por goteo (Drip loss)
2.3.1 Definición de la pérdida por goteo y factores que la afectan
La pérdida por goteo es definida como la cantidad de líquido exudado en la superficie de
la carne, sin la aplicación de una fuerza mecánica externa, utilizando únicamente la
gravedad. El exudado es básicamente agua y proteínas que se liberan del músculo
posterior al rigor mortis.
La medición de las pérdidas por goteo se ve afectada por el tiempo que dure la medición.
No es lo mismo reportar el goteo que tuvo una carne en 24 que en 48 h, por lo que el
tiempo siempre se debe estandarizar y reportar; lo más común es a 24 y 48 h. Otro factor
que puede aumentar la pérdida por goteo, es la geometría de la pieza, debido a que se
tendrá una mayor pérdida en una pieza delgada, en comparación con una de mayor
grosor. En este mismo sentido, los cortes que se hagan para producir la pieza, deben de
ser los menos posibles, cortando la carne con trazos rectos y continuos, ya que en la
medida en que se incrementen los cortes sobre la pieza, aumentará más la pérdida de
agua.
18
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Así mismo, es importante considerar la temperatura de la medición, puesto que a mayor
temperatura se incrementan las pérdidas por goteo.
Las muestras a analizar se pueden derivar de cualquier músculo, sin embargo, la prueba
se ha estandarizado para trabajar con el lomo, músculo Longissimus dorsi, normalmente
colectado a las 24 h post-mortem. Por ejemplo, para el caso de la carne de cerdo, se
recomienda utilizar una chuleta de 2.5 cm de grosor, liberada de toda la grasa externa,
para que el cálculo se haga solamente sobre el tejido magro que comprende al lomo. En
nuestra experiencia, haciendo mediciones a las 24 h, en chuletas de cerdo, de
aproximadamente 120 g, los valores normales de escurrimiento van de 2 a 4%, y en
casos extremos de carne de mala calidad se pueden tener pérdidas cercanas al 10% de
pérdida de agua.
Las mediciones realizadas con muestras de carne congeladas, o provenientes de faenas
realizadas con más de 48 h de antelación, pierden sentido y será difícil su comparación.
Equipo

Balanza analítica con resolución de ± 0.05 g.

Refrigerador o cámara frigorífica (1 a 4°C).
Materiales

Bolsas de plástico con cierre hermético (16.5 x 14.9 cm) tipo Ziploc®.

Anzuelos.

Hilo de nylon.
Metodología (Honikel, 1998)

Pesar e identificar la bolsa de plástico.

Pesar de 100 a 150 g de carne fresca, libre de grasa, fascias y que sea
proveniente de un músculo particular.

Colocar un gancho o anzuelo a la muestra. El gancho se amarra al hilo de nylon y
este se amarra en otra superficie o se le coloca otro gancho, de manera que la
carne dentro de la bolsa quede suspendida.

Introducir la muestra en la bolsa y cerrarla perfectamente, evitando que la muestra
toque el fondo de la bolsa.
19
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne

Colgar la muestra dentro de un refrigerador, como se muestra en la Fotografía 4.

Pesar la bolsa con el exudado, después de transcurridas 24 y 48 h de
almacenamiento en refrigeración.

Registrar los datos en el formato correspondiente (Cuadro 3).

Realizar los cálculos correspondientes.
Cálculos
% exudado= {[(Peso de bolsa con exudado) - (Peso de la bolsa)]/ (Peso inicial de la
muestra)}*100
Cuadro 3. Formato para el registro básico de datos que debe considerarse en la
medición de CRA en muestras de carne
Determinación de CRA por la técnica de goteo
FECHA:
NO. HOJA:
Identificación
de la muestra
Identificación
de la bolsa
Peso de la
bolsa
Peso inicial de
la muestra
Peso de bolsa
más exudado
Fotografía 4. Medición de pérdida por goteo en la carne
20
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
2.4 Color
2.4.1 Definición de color y factores que lo afectan
El color de la carne fresca es el principal atributo que influye en la decisión de compra,
dado que el consumidor asocia el color con el grado de frescura y calidad (Brewer et al.,
2002). En la carne, al igual que otros materiales no metálicos, al incidir un rayo de luz en
su superficie se produce una reflexión difusa, esa reflexión es lo que se define como el
color. Así, al incidir una luz blanca sobre una substancia, ciertas longitudes de onda que
componen esa luz blanca, serán absorbidas por la muestra, el color estará formado por la
combinación de aquellas longitudes de onda que no fueron absorbidas por la substancia.
El color percibido ha sido definido por CIE (Commision Internationale de L´Eclairage)
como el atributo visual que se compone de una combinación cualquiera de componentes
cromáticos y acromáticos (Alberti et al., 2005).
A pesar de que se tienen años trabajando con la medición de color, a nivel mundial y
entre la comunidad científica, existe mucha discrepancia sobre la metodología a utilizar
para medir el color. Esto ha creado que exista poca repetibilidad entre laboratorios e
incluso entre experimentos. Es por tanto forzoso que se haga un esfuerzo por reportar con
la mayor precisión posible, la metodología empleada en cada medición (Tapp et al.,
2011). La apreciación del color se puede hacer, tanto de forma visual, como de forma
instrumental, mediante el uso de métodos colorimétricos.
Los métodos visuales, se basan en el uso de estándares de color, de los cuales existen
múltiples versiones, siendo probablemente los más conocidos los desarrollados por AMSA
(American Meat Science Association), así como las escalas japonesas. Estos sistemas
son muy prácticos y se utilizan mucho en la industria. Sin embargo, muchas veces se
requieren de mediciones más precisas y objetivas. En este caso, es importante recurrir a
métodos colorimétricos específicos.
2.4.2 Métodos colorimétricos
Para que se pueda generar el color, deben de existir primero una fuente de luz, una
superficie que se ilumine y un detector que perciba e interprete lo que la muestra refleja
(la luz que no fue absorbida por la muestra). En la apreciación visual, el receptor es la
21
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
retina que manda a analizar las señales al cerebro donde se produce una versión
subjetiva sobre la percepción del color.
Para evitar esa subjetividad, y poder producir información que sea entendible y
reproducible de forma universal, se utilizan tres características físicas que definen al color.
El Tono también llamado Hue se refiere al nombre del color (amarillo, rojo, azul, verde,
etc.), este resulta de la suma de estímulos generados en la retina, cuando recibe impulsos
con diferentes longitudes de onda. Estos colores pueden tener diferente intensidad,
pudiendo ser colores muy intensos o muy débiles en términos de Saturación de color,
esto se denomina Croma. Finalmente, la Luminosidad nos indica que tan claro u obscuro
es un color.
Aún definiendo éstas tres características del color, nos encontramos con el efecto de la
subjetividad con que cada persona define estos términos. Por lo tanto, el uso de
instrumentos que nos permitan ser objetivos, se convierte en una herramienta
extremadamente útil en el laboratorio de calidad de carne.
Las técnicas instrumentales para medir color, se definen básicamente en función del
proceso con el que se evalúa la luz que se recibe de la muestra.
Los colorímetros
evalúan la luz mediante el uso de filtros de tres o cuatro colores (longitud de onda
específica), mientras que los espectrofotómetros proyectan un haz de luz monocromática
sobre la muestra y miden la cantidad de luz que es absorbida en diferentes longitudes de
onda, permitiendo incluso generar curvas espectrales ya sea de absorbancia o de
transmitancia (la luz absorbida o transmitida).
Dado que estos equipos hacen lecturas en función del tipo de luz que se emite sobre la
muestra, es un punto muy relevante aclarar el tipo de luz que se va a emitir sobre la
muestra. Esta luz que se emite, se describe como iluminante y hay varios tipos siendo los
más comunes A (luz de Tugsteno, temperatura de 2854 grados Kelvin), B (4,800 K), C
(equivalente a luz de día, 6770 K), D (6,500 K), etc. Según AMSA, lo ideal para evaluar
carne, es usar una luz que sea intensa en el espectro de colores rojos (iluminante A). Sin
embargo, el iluminante más usado en la literatura científica (Tapp et al., 2011) es el D65,
el cual corresponde a la luz promedio del medio día en el norte de Europa.
22
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Conjuntamente de la objetividad, otra ventaja del uso de estos equipos colorimétricos, es
que permiten realizar mediciones objetivas, rápidas y no destructivas. Además de muchas
otras escalas, la mayoría de estos aparatos basan su funcionamiento en las escalas
Hunter y CIELAB, las cuales son reconocidas como las más populares para evaluar el
color de la carne fresca.
El espacio de color Hunter L, a, b se basa en un esquema de vectores que se representan
de forma tridimensional, y que están basados en la teoría de los colores opuestos. La
integran los parámetros L, a y b. L se refiere a la luminosidad y se ubica verticalmente,
tomando valores de 100 (blanco) y 0 (negro); mientras que a y b, ubicados
horizontalmente, no tienen límites, pero sí valores positivos o negativos. La escala de a se
mueve de los valores positivos (rojo +) a los negativos (verde -); mientras que la escala de
b va del amarillo (+) al azul (-), tal como se muestra en la Figura 2. Todos los colores que
se pueden percibir visualmente se pueden mostrar en este espacio rectangular de color.
Figura 2. Escala de color en arreglo de vectores en tres ejes, donde L* (luminosidad)
va de claro a obscuro, a* va de verde a rojo y b* va de azul a amarillo.
En 1976, la CIE propuso una modificación a la escala original (Hunter L, a, b), al calcular
de forma diferente los valores y paso a nombrarlos L*, a*, b* lo que ahora se conoce como
el espacio de color CIEL*a*b*. Este espacio de color, es una transformación matemática
de las coordenadas X, Y, Z. En ocasiones, algunos autores prefieren expresar los valores,
en términos de Luminosidad (L*), Croma o saturación (c*) y Hue o tono (H*), permite una
23
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
descripción numérica del color de manera semejante al que los seres humanos
comunican verbalmente el color en términos de luminosidad, tonalidad y saturación, los
cuales se calculan a partir de a* y b* de acuerdo a las siguientes ecuaciones (DeMan,
1992):
H* = arctang (b*/a*)
y
c* = (a*2 + b*2 )1/2
Aunque similares en organización, un color tendrá valores numéricos diferentes en estos
dos espacios (Hunter Lab y CIEL*a*b*), por lo que al momento de realizar la medición
deberá indicarse cuál es el la escala y el instrumento que se está utilizando.
Como se mencionó, todos los aparatos para medir el color se ubican dentro de las dos
siguientes clasificaciones: espectrofotómetros y colorímetros.
El espectrofotómetro es el instrumento básico para medir el color que facilita la obtención
de resultados completamente objetivos. Sus mediciones dependen sólo de las
características de la luz reflejada por la muestra, independientemente de las
características del observador. En este tipo de sistema, la muestra se ilumina
esencialmente con luz monocromática, y se mide la luz difusa reflejada en cada longitud
de onda del espectro visible; la cantidad de luz reflejada por la muestra se expresa como
porcentaje de la reflectancia difusa, a la misma longitud de onda, de un estándar de
referencia blanco. A diferencia de los colorímetros, con espectrofotómetros, es posible
además medir la reflectancia en longitudes de onda específicas, lo que permite por
ejemplo, evaluar el grado de rojo en función del radio de la reflectancia a 630 sobre la de
580 nanómetros.
Mientras que los llamados colorímetros de filtros triestímulos, sirven para medir el color;
en estos equipos la muestra es iluminada por una fuente de luz blanca, y la luz reflejada
por la muestra es dirigida a un foto detector que genera una señal eléctrica proporcional a
la cantidad de luz que incide en él. Entre la muestra y el foto detector se encuentran los
filtros triestímulos (azul, rojo y verde), diseñados para proporcionar la respuesta de
acuerdo con el Sistema CIE, y basados en la distribución de la fuente de luz y la
respuesta del foto detector en el espectro. Las señales del foto detector son operadas
electrónicamente para dar los resultados en algunas de las escalas de color ya
mencionadas (Hunter Lab, 2001; CIE, 2004).
24
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Independientemente del equipo con el que se cuente, es importante definir el objetivo de
la medición, ya que existen varios factores inherentes al equipo que pueden afectar las
mediciones. Independientemente del colorímetro tricromático o espectrofotómetro
colorímetro que se tenga, se deberán definir las siguientes características: tipo de
iluminante; la posición del observador respecto de la muestra, lo que define los grados de
campo de visión del observador estándar, esto es fijo según el equipo, en general, se
recomienda utilizar 10° preferentemente, pero también existe la opción de 2 y de 0°. El
tamaño de apertura del puerto para realizar la medición, estará idealmente relacionado
con el tamaño de la muestra donde se realizará la medición. Sin embargo, este factor es
fijo para la mayoría de los equipos y generalmente varía en un rango de entre 6 y 50 mm,
siendo los puertos más comunes 8 y 25 mm, en general, mientras más grande el puerto
de medición, mayor la precisión de la medida.
Consideraciones al evaluar el color de la carne
Al realizar la determinación de color en el músculo, el parámetro de L* se correlaciona con
el estado físico de la carne, debido al pH final del músculo, a la estructura de las fibras
musculares y a la cinética implicada para establecer el rigor mortis; mientras que el tono
es determinado por el estado químico del pigmento de mayor concentración en la carne,
la mioglobina (Mb, de color rojo púrpura; oximioglobina, MbO2, de color rojo vivo;
metamioglobina, MetMb, de color pardo) (Fotografía 5). El tono en la carne fresca está
relacionada con los factores post-mortem, mientras que el croma, se relaciona más con la
concentración de mioglobina, que influye directamente en la saturación del color del
músculo y se relaciona principalmente con los factores ante-mortem (tipo de músculo,
edad, alimentación, genética, etc.).
Fotografía 5. Piezas de carne de cordero con la mioglobina en forma de oximioglobina
(izquierda) y metamioglobina (derecha)
25
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
De acuerdo con la guía AMSA (1992) y National Pork Board (NPB) (2000), las mediciones
de color en la carne cruda son afectadas por la nutrición del animal, la velocidad de
enfriamiento de la canal, el tipo de músculo, la orientación de las fibras, el pH del
músculo, el tiempo y la temperatura de almacenamiento post-mortem, el tiempo de
exposición del músculo al oxígeno, el grado y la distribución del marmoleo, la humedad y
brillo de la superficie y la concentración de mioglobina. Por ello, es de gran importancia
estandarizar tanto como sea posible las variables en la medición de color de las muestras
a ser comparadas, y considerar todos estos factores al momento de procesar las
muestras. Siempre se deberá de asociar la medición de color, con la del pH de la carne.
Equipo

Colorímetro tricromático o espectrofotómetro colorímetro.
Materiales

Patrones de calibración.

Paño suave para limpiar la parte del instrumento que toca la muestra.

Cuchillo.

Tabla para picar.

Plástico emplayador.
Metodología (AMSA, 1992)
a. Retirar toda la grasa exterior del músculo no infiltrada con la ayuda de un cuchillo.
b. Cortar la muestra con un grosor de cuando menos 1.2 cm (idealmente se busca
tener unos 2 cm de grosor); de no contar con suficiente muestra, y para evitar
errores, se puede colocar una muestra de carne debajo de la muestra a medir, o
en su defecto, se utilizará una base de preferencia blanca, en la que las muestras
se coloquen en el momento de hacer la medición. También se puede medir directo
sobre la carne en canal (Fotografía 6).
c. Luego de cortar la muestra, esta se deberá de exponer al oxígeno del aire. Dejar
reposar la muestra por al menos 30 min para que se oxigene la mioglobina
(blooming). Algunos laboratorios recomiendan estandarizar el tiempo de blooming
a 1 hora, teniendo la muestra expuesta al aire y a una temperatura de 3C.
26
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
d. Seleccionar una área de medición donde no exista alta concentración de grasa
intramuscular; de no ser posible, es recomendable considerarla como una variable
en el tratamiento estadístico de los datos.
e. Realizar la medición con el equipo disponible, evitando cualquier presión que
distorsione la dirección de las fibras musculares. El número de lecturas que deberá
tomarse de cada muestra estará en función de la variación que exista en la
muestra (algunos cortes presentan grandes variaciones en color), de ser el caso,
se buscará el área de color que sea más representativa dentro de la muestra.
f.
En caso de que el equipo de medición tenga opción a diferentes aperturas,
seleccionar la apertura que se adapte mejor al área de la muestra. Superficies de
muestreo grandes serán valiosas para determinar el color promedio, sin embargo,
áreas pequeñas serán de utilidad en determinar un color específico.
g. Registrar los valores L*, a* y b*; ó L, a y b y el pH en un formato (Cuadro 4),
según sea el caso, y simultáneamente registrar los valores de pH de la muestra.
También pueden registrarse valores de croma y Hue, ya que existen equipos que
tienen software integrado para obtener estos parámetros.
h. Tomar idealmente tres diferentes mediciones sobre la muestra.
Fotografía 6. Medición del color de la carne
27
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Cuadro 4. Formato de registro básico de datos para la medición de color de la carne
Determinación del color
FECHA:
NO. HOJA:
Identificación de
la muestra
L*
a*
b*
pH
Fotografía 7. Medición de color
2.4.3 Métodos espectrofotométricos para determinación de pigmentos
La valoración espectrofotométrica de los pigmentos de la carne se basa en la
cuantificación de la cantidad de luz transmitida o absorbida por un compuesto coloreado
disuelto en un medio transparente, midiéndole la absorbancia o densidad óptica.
Existen dos métodos para la cuantificación espectrofotométrica por reflexión de los
pigmentos de la carne: uno que no toma como referencia valores límites de pigmentos, y
en el que no es necesario transformar al 100% o al 0% ninguno de los tres pigmentos,
mientras que el otro método precisa la obtención de valores límites, los cuales se utilizan
como referencia en las fórmulas para la cuantificación. En ambos métodos es muy
importante el grosor de la muestra, pues en muestras muy finas de menos de 1 cm de
grosor, el haz de luz incidente puede atravesar la muestra. Se recomienda que el grosor
sea 1.5 cm como mínimo, pero preferentemente 2.5 cm.
28
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
También es importante que los músculos estén cortados en sentido perpendicular al eje
longitudinal del mismo, ya que muestras con fibras paralelas a la superficie tienen una
mayor reflectancia que las muestras con fibras perpendiculares. Bajo estas condiciones,
nos aseguramos que la pieza de carne sea opaca y el haz de luz incidente es absorbido,
reflejado o dispersado, pero no atraviesa la muestra de carne.
Otro factor importante a considerar es el tiempo de oxigenación o blooming.
Se
recomienda dejar las muestras al menos una hora en contacto con el aire a 3°C, siempre
y cuando se le coloque un film permeable al oxígeno o con un control de humedad.
Método de cuantificación sin valores límites de pigmentos
Los pigmentos de la carne, Mb, MbO2, y MetMb, presentan una máxima absorción (DRλ)
dentro del rango de longitudes de onda (λ) de 400 a 630 nm. Así, la DRλ en la superficie
de la carne está compuesta por dos términos: uno representa la absorción acromática
causada por la refracción y reflexión interna de la luz en los elementos estructurales de la
misma, que no depende de λ (DRa), y el otro representa la fracción de luz absorbida por
los pigmentos que están presentes en la carne (DRλp), dependiente de λ.
DRλ = DRa + DRλp
El término DRa o absorción acromática, depende de las propiedades de difusión de la luz
en el tejido muscular, de las proteínas musculares, de las membranas celulares, del
contenido graso de la carne, de la especie, etc. Este valor se incrementa en carnes bien
hidratadas con un alto pH y desciende en carnes con un gran engrasamiento o con la
desnaturalización de las proteínas (asociado a pH ácido). DRa es independiente de la
concentración de los pigmentos de la carne, y se puede considerar como el valor DR de la
carne libre de pigmentos.
Método de cuantificación con valores límites de pigmentos
Este método de cálculo asume que la carne fresca no contiene ninguna cantidad
apreciable de MetMb y que tratando con sales de ferrocianuro, se conviertan todos los
pigmentos, tanto Mb como MbO2, en MetMb. La relación entre el coeficiente de absorción
29
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
(K) y de dispersión (S) de la luz sobre la carne (K/S) varía con la cantidad total de luz
reflejada (reflectancia Rλ ) según la ecuación:
K/S= (1- Rλ)2 /2 * Rλ
En estos cálculos, se utilizan los cocientes de los valores de K/S en diferentes longitudes
de onda para cada uno de los pigmentos. Los cocientes utilizados son:

K/S 473 / K/S525 para la estimación de la deoximioglobina

K/S 572 / K/S525 para la estimación de la metamioglobina

K/S 610 / K/S525 para la estimación de la oximioglobina
Estos cocientes nos sirven para monitorizar cambios de color o evolución del color en la
carne, pero cuando queremos estimar las proporciones de los tres pigmentos, Mb, MbO2,
y MetMb, se debe realizar la conversión de los pigmentos al 100% de cada uno de ellos
para tenerlos como valores de referencia.

Deoximioglobina: se colocan las muestras en una solución de ditionito sódico
(Na2S2O4) al 10% durante 1 ó 2 min; se sacan y se retira el sobrante, se envasa
al vacío y se dejan de 1-2 h a temperatura ambiente, tras lo cual se abren y se
realiza la medida.

Metamioglobina: se colocan las muestras en una solución al 1% de potasio
hexacianoférrico [K4Fe/CN)6] durante 1 min; se sacan y se retira el sobrante, se
envuelven con un film permeable al oxígeno y se dejan durante 12 h en
refrigeración a 2 °C, tras lo cual se realiza la medida.

Oximioglobina: se colocan las muestras entre 0 y 2 °C en una atmósfera con una
alta proporción de oxígeno, como en un flujo de 100% de oxígeno durante 10 min
y se realiza la medida inmediatamente tras ese tiempo.
Una vez que se han obtenido los valores de referencia de K/S para el 0% y el 100% de
cada uno de los tres pigmentos, se calculan las proporciones de los distintos pigmentos
de las muestras problema, utilizando las fórmulas apropiadas para cada pigmento e
introduciendo los valores de referencia de cada pigmento.
30
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
K/S 572 para 0% MetMb
%MetMb =
-
K/S 572 para la muestra
K/S 525 para 0% MetMb_____ K/S 525 para la muestra
K/S 572para 0%MetMb
K/S 572 para 0% MetMb
-
K/S 572 para la muestra
K/S 572 para la muestra
Para calcular la proporción de los otros dos pigmentos, Mb y MbO2 hay que sustituir los
cocientes K/S de la ecuación por los correspondientes al pigmento a cuantificar, y utilizar
los valores de 0% (100% de los otros pigmentos) y de 100% de las muestras de
referencia.
2.5 Textura
2.5.1 Definición de textura y factores que la afectan
Según la norma ISO 5492:2 la textura se define como “todos los atributos mecánicos,
geométricos y superficiales de un producto, perceptibles por medio de receptores
mecánicos, táctiles y, si es apropiado, visuales y auditivos” (Rosenthal, 1999).
La textura (dureza/terneza) es una de las características sensoriales más importantes de
la carne, la cual es considerada en la evaluación de calidad por parte del consumidor,
siendo la que determina en mayor medida su aceptación. Además, está relacionada con
el estado e interacción de las diferentes estructuras del músculo y sus componentes
(miofibrillas, tejido conjuntivo y agua).
Las causas que dan lugar a la variación en la terneza de la carne son muy diversas, pero
entre las más importantes se puede mencionar la especie, raza, sistema de producción,
sistema de refrigeración y congelado, maduración de la carne, el acortamiento de los
sarcómeros (estado de contracción muscular), cantidad y características del tejido
conjuntivo, temperatura de cocción de la carne e inclusive el uso de sistemas de
ablandamiento. Para el caso de carne cocinada, además de los anteriores, también es
necesario considerar el método de cocción utilizado en su preparación. Cuando la carne
es cocinada a altas temperaturas se genera endurecimiento; mientras que si la cocción es
prolongada esto puede aumentar la suavidad si la carne presenta un alto contenido de
colágeno, pues provoca la gelatinización del mismo.
31
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
La medida instrumental de la textura fue propuesta como una alternativa a la evaluación
sensorial con el fin de superar los principales inconvenientes de esta, debido a la gran
variabilidad en los resultados, la dificultad de la ejecución de las pruebas y a las
peculiaridades de la interpretación de los resultados. Sin embargo, es necesario que las
medidas obtenidas con métodos instrumentales, puedan correlacionarse con las
respuestas de jueces de análisis sensorial, con el fin de validar la técnica instrumental
utilizada (Anzaldúa-Morales, 1994).
Las técnicas de evaluación de la textura propuestas deben ser capaces de discriminar
adecuadamente las muestras de carne, así como cuantificar la terneza resultante. La
determinación de textura, puede ser llevada a cabo por métodos instrumentales, como
pueden ser los mecánicos (corte, compresión, penetración, etc.), así como por métodos
sensoriales.
El uso de métodos mecánicos ha sido ampliamente revisado por un gran número de
autores. Los métodos instrumentales se pueden clasificar en tres categorías:

Fundamentales: hacen referencia a los mecanismos que simulan bien la
masticación, y la presión de los dedos; sin embargo, se correlacionan muy poco
con la evaluación sensorial.

Imitativos: permiten medir los parámetros que la experiencia ha señalado que
están relacionados con las percepciones sensoriales, imitando con instrumentos
las condiciones a las que se somete la comida en la boca o en el plato.

Empíricos: cubren una miscelánea de test tales como punzamiento, corte,
extrusión, y otros, que aunque pobremente definidos se han encontrado bastante
correlacionados con la calidad de la textura y con la evaluación sensorial.
También se pueden clasificar en función del tipo de deformación que se produce durante
la prueba:
1. Los basados en el uso de accesorios cuyo principio es el corte, los cuales son los
más frecuentemente usados.

Warner-Bratzler: es un aparato de corte, y es considerado como un método de
referencia para la comparación mediante aparatos y medidas más elaboradas.
32
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Es fiable, fácil de realizar y se correlaciona bien con la evaluación del panel
sensorial de la terneza de la fibra muscular.

Kramer: es un sistema con hojas múltiples, tiene la ventaja de efectuar
medidas sobre las carnes cuando las fibras no están orientadas de una forma
uniforme.
2. Los basados en el uso de aparatos cuyo principio es el de compresión, que son
más fáciles de utilizar que aquellos basados en el corte o cizallamiento de la
carne, pudiendo establecer dos grupos:

De compresión lineal: este tipo de prueba se lleva a cabo con la ayuda de
equipos
de
ensayo
universales,
tales
como
el
Instron®,
utilizadas
corrientemente en la industria de metales y de materiales sintéticos.

De compresión sinusoidal: a partir de instrumentos construidos inicialmente
para reproducir la masticación, cuyo aparato utilizado es una especie de
“texturómetro dentadura” (Proctor et al., 1956), constituido por mandíbulas
humanas montadas sobre una articulación motorizada y una cavidad bucal
artificial. Aunque posterior a este han salido otras modificaciones. En esta
misma clasificación se ubica al tensómetro de Volodkevich (1938), que simula
la acción de los incisivos durante la masticación, y que está formado por dos
superficies redondeadas, una fija y otra móvil que se desplaza hacia el anterior.
También, como una medida indirecta de la textura de la carne, pueden considerarse la
determinación del contenido de colágeno (total, insoluble y soluble) y la longitud de
sarcómeros.
2.5.2 Método de esfuerzo al corte
Para la medición de la dureza/terneza de la carne, el método más ampliamente utilizado
es la determinación de esfuerzo o resistencia al corte, basado en lo propuesto por Bratzler
(1949). Dependiendo de los objetivos particulares de cada estudio, es posible evaluar la
suavidad en términos de esfuerzo al corte, tanto en muestras crudas como cocinadas;
particularmente en aquellos casos en donde se deseen realizar estudios de correlación,
cuando se contempla la participación de consumidores o de paneles entrenados.
33
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
La evaluación se efectúa ya sea con un equipo Warner-Brazler (Fotografía 9), o con una
adaptación de un accesorio de Warner-Brazler a un texturómetro, donde se obtienen los
valores de resistencia al corte (kg, N), de una muestra de carne en forma de prisma o
cilindro (Fotografía 8). El corte se realiza perpendicularmente a las fibras con la ayuda de
dos cuchillas, una de ellas en forma triangular. Este aparato realiza una simple medida de
la fuerza máxima de corte ejercida durante la ruptura completa de la muestra.
Fotografía 8. Muestras de carne para análisis de textura.
Fotografía 9 Equipo de Warner-Bratzler. La primera fotografía muestra un sacabocado
ajustado a un taladro, con el cual se producen los cilindros de carne. La segunda
fotografía muestra como en la parte inferior se está cortando un cilindro de carne,
mientras se registra la fuerza de corte en la carátula del equipo. La tercera fotografía,
muestra la cuchilla triangular que corta la muestra de carne.
34
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
En caso de no contar con el equipo original de Warner-Bratzler, la evaluación del esfuerzo
al corte de la carne se lleva a cabo montando el accesorio de cizallamiento en un equipo
de ensayo universal (Instron®, Stable Micro System®, etc.) que permite medir con
precisión la fuerza y el desplazamiento, así como eliminar todos los problemas mecánicos
ligados a la utilización de un dinamómetro de muelle. Estos equipos de medición de
textura, cuentan con un sensor de fuerza, que sube y baja a una determinada velocidad y
que al ponerse en contacto con la muestra de carne registra la resistencia al corte.
La mayoría de las pruebas documentadas en artículos científicos, se ha realizado con
carne cocinada, en los que se han utilizado dispositivos de calentamiento de placa o
plancha (grill).
Para la medición de la fuerza de corte, es necesario ejecutar correctamente los protocolos
descritos si se quieren obtener resultados consistentes (Wheeler et al., 1994, 1996, 1997;
Shanks et al., 2002), ya que se han identificado varias fuentes de error. Los protocolos
normalizados para la determinación de la fuerza de corte están descritos en “Research
Guidelines for cookery, sensory evaluation and instrumental tenderness measurements of
fresh meat” (AMSA, 1995).
Varios autores han utilizado la fuerza de corte como un método para clasificar la carne de
bovino de acuerdo con su terneza. Wulf et al. (1996) utilizaron un valor de 3.85 kg como
punto de corte para clasificar la carne como suave o dura. Por su parte, Belew et al.
(2003) hicieron un estudio en varios músculos de bovino, mismos que clasificaron de
acuerdo con los valores de esfuerzo al corte, como: muy suaves (<3.2 kg), suaves (entre
3.2 y 3.9 kg) y duros (valores superiores a 4.0 kg).
Preparación de muestra
a. El músculo utilizado comúnmente para la determinación del esfuerzo al corte, es el
Longissimus dorsi, preferentemente separado en las dos partes que lo conforman,
L. dorsi lumborum, o L. dorsi thoracis, localizado entre la 12ª y 13ª costilla.
b. De cada canal muestreada, se utiliza un trozo de cada músculo, libre de hueso,
cortado en forma perpendicular a la dirección de las fibras musculares, y de
aproximadamente 2.5 cm de espesor, al cual previamente se le remueve la grasa
subcutánea o de cobertura.
35
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Conservación
a. Si el propósito de la evaluación es determinar la textura de la carne simulando las
condiciones comunes de comercialización, las muestras deberán mantenerse en
refrigeración durante los primeros 5 días posteriores al sacrificio, y congelarlas a
partir del día 6 a -20 °C (con la mínima fluctuación posible), hasta su evaluación (3
meses como máximo).
b. Por otro lado, si el propósito de la evaluación es determinar el efecto de la
maduración sobre la textura de la carne, será necesario envasar y almacenarla por
al menos 14 días en condiciones de refrigeración (entre 0 y 3 °C). Una vez
trascurrido este tiempo, las muestras deberán congelarse a partir del día 15 postmortem al menos a -20 °C (con la mínima fluctuación posible), hasta su evaluación
(3 meses como máximo).
c. Todas las muestras deben envasarse al vacío, ya sea durante el almacenamiento
refrigerado o congelado, además de ser congelados individualmente y sin
apilamiento para garantizar la congelación uniforme y rápida.
d. Previo al análisis, las muestras deberán descongelarse a una temperatura entre 2
a 5 °C (en refrigeración). Considerar que para una muestra de una pulgada de
espesor, el tiempo de descongelación es de aproximadamente 24 a 36 h, aunque
este tiempo dependerá en gran parte de la relación entre el tamaño del corte de
carne congelada y la capacidad del refrigerador.
Métodos de cocinado
Uno de los principales factores que afectan la repetitividad de la prueba de esfuerzo al
corte es el método de cocción utilizado. Aunque esto es muy controversial, el método más
repetible que se ha probado es el cocinado en parrilla, sin embargo otros métodos de
cocción pueden ser utilizados siguiendo siempre los procedimientos establecidos, los
cuales se muestran a continuación:
a. Cocción en horno

Precalentar el horno a 165 °C.

Introducir el trozo de carne, previamente pesado y envuelto en papel aluminio,
dentro del horno hasta que su temperatura interna alcance los 70 °C.
36
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
b. Cocción en bolsa a baño María

Introducir el trozo de carne, previamente pesada, en una bolsa de plástico
resistente a la cocción.

Colocar la bolsa con la muestra en un baño de agua a 75 °C durante 1 h, o hasta
alcanzar una temperatura interna de 70 °C.
c. Cocción en parrilla o grill

Calentar la parrilla o grill a una temperatura de 200 °C.

Introducir el trozo de carne, previamente pesado y envuelto en papel aluminio,
hasta que su temperatura interna alcance los 70 °C.
En cada uno de los métodos de cocción, una vez que se ha alcanzado la temperatura
interna final, se realiza lo siguiente:

Retirar y enfriar la muestra a temperatura ambiente durante 30 min, registrar su
peso.

Mantener la muestra en una bolsa en refrigeración (4±1°C) hasta la realización del
ensayo, protegiéndola de la desecación.
Con el fin de controlar la temperatura interna de la muestra se recomienda utilizar un
termopar o termómetro de penetración, provisto de una sonda o termopar tipo T,
introduciéndola en centro geométrico de la muestra.
Equipos

Equipo analizador de textura (Modelo TA-XT plus Marca Stable Micro Systems,
Vienna Court, England, con cuchilla Warner-Bratzler y software Texture Expert)

Parrilla eléctrica de calentamiento
Materiales

Termómetro con sonda metálica o termopar

Cuchillo

Tabla para cortar

Dispositivo manual de extracción de muestras de ½ pulgada de diámetro de acero
inoxidable (sacabocado).
37
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Procedimiento
a.
Colocar los termopares en el centro geométrico de las muestras.
b.
Cocinar la carne (independientemente del método de su selección) hasta una
temperatura interna de 70 °C.
c.
Enfriar las muestras.
d.
Cortar las muestras en forma de prismas con dimensiones de 3 a 4 cm de largo x 1
cm de ancho x 1 cm alto, cortados en forma paralela a la orientación longitudinal
de las fibras musculares, de modo que el corte de la cuchilla sea perpendicular a
las fibras musculares, o utilizar l sacabocado de ½ pulgada de diámetro.
e.
Introducir los parámetros en el software del equipo.
f.
Fijar la platina con la ayuda de los tornillos, de manera que no se mueva durante el
ensayo.
g.
Colocar la cizalla Warner-Bratzler y bajarla poco a poco, ajustándola para evitar
que roce con la platina y que dé errores. Una vez que está bien colocada se
procede con el ensayo (Fotografía 10).
h.
Realizar el ensayo con las muestras previamente preparadas.
i.
Por cada tratamiento analizar seis a ocho repeticiones; conservar las muestras en
refrigeración y protegidas de la desecación (bolsas de plástico) hasta llevar a cabo
su análisis.
Fotografía 10. Medición de esfuerzo al corte utilizando el accesorio Warner-Bratzler.
38
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Condiciones del ensayo
La velocidad de ensayo con la cuchilla de Warner-Bratzler podrá variar de 200 a 250
mm/min (AMSA, 1995). Sin embargo, será necesario establecer una serie de condiciones
para la realización de la prueba, de las cuales se muestra un ejemplo en el Cuadro 5.
Cuadro 5. Condiciones establecidas en el analizador de textura modelo TA-XT plus
para realizar la prueba de esfuerzo al corte de Warner Bratzler.
Función
Valor Unidad
Modo de prueba (Test Mode)
Velocidad pre-prueba (Pre-Test Speed)
Velocidad prueba (Test Speed)
Velocidad post-prueba (Post-test Speed)
Modo Objetivo (Target Mode)
Distancia
Tipo Disparador (Trigger Type)
Fuerza Disparador (Trigger Force)
Modo de interrupción (Break Mode)
Stop Plot At
Modo Tarar (Tare Mode)
Control de horno (Control Oven)
Marco de la desviación (Frame Deflection)
Corrección
Fuerza de corte
1.00
2.00
10.00
Distancia
31.00
Auto (Fuerza)
20.00
Off
Posición Inicio
On
Incapacitado
Unidad
mm/s
mm/s
mm/s
mm
g
Off (XT2 compatibilidad)
Una vez introducidos los parámetros en el software del equipo, se procede a realizar el
ensayo con las muestras previamente preparadas.
Cálculos
A partir del análisis de cada muestra se genera un gráfico similar al que se observa en la
Figura 3, donde la altura máxima del pico, representa la dureza o esfuerzo máximo para
cortar la muestra. El área bajo la curva representa el resultado de la integración de todos
los esfuerzos de corte de las fibras en el área de la muestra, dando como resultado la
dureza total de la muestra evaluada.
39
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Se determina la fuerza máxima en la gráfica, así como el área bajo la curva del punto cero
a la fuerza máxima y el área de la fuerza máxima al final de la prueba. Los datos se
pueden expresar en kilogramos o en Newtons.
Figura 3. Ejemplo de gráfico de un ensayo de fuerza de corte en carne
2.5.3 Método de colágeno
El colágeno es el principal componente del tejido conectivo, y se encuentra de manera
muy abundante en el organismo, sobre todo en la piel y los huesos, así como en los
músculos formando las fascias. Está constituida por una molécula proteínica originada por
cadenas de polipéptidos, llamadas cadenas alfa, que están unidas entre sí a través de
puentes de hidrógeno. Estas cadenas son muy ricas en glicina (30%), prolina,
hidroxiprolina (10%), e hidroxilisina y, fundamentales en la formación de la súper-hélice.
El hecho de que la hidroxiprolina sea un aminoácido característico del colágeno y no se
encuentre en las restantes proteínas cárnicas, permite su cuantificación o determinación
aproximada en el tejido conjuntivo, multiplicando la cantidad de hidroxiprolina obtenida,
por un factor variable en función del tipo de colágeno (Forrest et al., 1979).
El tejido conectivo tiene una contribución apreciable a la dureza de la carne, y se
encuentra constituido por dos fracciones principales: el colágeno y la elastina (Swatland y
40
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Findlay, 1997). El colágeno es una de las proteínas más abundantes del organismo
animal, e influye en la terneza de la carne. En la mayoría de los mamíferos corresponde al
20 a 25% de la proteína total.
Un factor que influye importantemente en la dureza de la carne, es el contenido
cuantitativo y cualitativo de colágeno presente (Monin, 1991). Interesantemente, la
concentración de colágeno no cambia significativamente durante el desarrollo del animal y
hasta el sacrificio; sin embargo, lo que cambia con la edad del animal, es la solubilidad del
colágeno (Herring et al., 1967; Cross et al., 1973; Bailey y Light, 1989). Estos cambios en
la solubilidad, se asocian a que tanto la hidroxilisina como la hidroxiprolina se producen
después de la síntesis de la cadena polipeptídica, por modificación de los aminoácidos, al
aumentar la edad del animal, el colágeno presenta mayor número de entrecruzamientos
por uniones covalentes entre las cadenas. Estos puentes se forman por la acción inicial
de la enzima lisinoxidasa, que transforma en aldehídos a la lisina o a la hidroxilisina,
aldehídos que posteriormente se pueden condensar mediante reacciones químicas
espontáneas con otros grupos.
El colágeno insoluble es factor definitivo de la dureza de la carne; cuando se hidroliza se
produce el ablandamiento de este producto. Muchos autores han intentado explicar la
relación entre cantidad de colágeno y dureza de la carne mediante pruebas sensoriales y
mecánicas, sin embargo no ha podido demostrarse claramente, por lo que se han
obtenido diversos resultados. La conclusión que puede obtenerse, es que la cantidad de
colágeno influye en la dureza de la carne, pero no se puede establecer una correlación
directa sino que deben tenerse en cuenta otros factores tales como: solubilidad del
colágeno, distribución de las fibras de colágeno y la dureza aportada por el complejo
miofibrilar y el citoesqueleto.
Así, en la determinación del contenido de colágeno en la carne, es importante hacer un
análisis de su concentración total, conocer la proporción de colágeno insoluble, y por
diferencia obtener el contenido de colágeno soluble, para así establecer su influencia en
la dureza total de la carne.
41
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
La solubilidad del colágeno juega un rol importante en la determinación de la dureza de la
carne, por lo que una solubilidad mayor del 28% producirá carnes tiernas, mientras que
con una solubilidad del 6% o menor la carne será dura.
Para la determinación del colágeno total e insoluble puede utilizarse la metodología
establecida por Bergman y Loxley (1963) y modificada por Bonnet y Kopp (1986; 1992), y
calculando la solubilidad por diferencia. Sin embargo, también es posible utilizar otras
técnicas, como las publicadas por Hill (1966) o Woessner (1961). Sin embargo, en este
texto se utilizará la metodología propuesta por Bonnet y Kopp (1986; 1992), la cual se
describe a continuación, y que se basa en una hidrólisis intensa de las proteínas de la
carne en medio ácido y con calor, liberando los residuos de hidroxiprolina de la muestra.
Equipo
1.
Balanza analítica.
2.
Baño de aceite con temperatura controlable.
3.
Placa de calentamiento con agitación.
4.
Potenciómetro.
5.
Baño María con temperatura controlable.
6.
Espectrofotómetro para lecturas a 560 nm.
Materiales
1. Agitador magnético.
2. Matraces volumétricos de 100 y 1000 ml.
3. Embudos de vidrio.
4. Matraces Erlenmeyer de 250 ml.
5. Tubos de ensayo de 25 X 200 mm con tapón de rosca.
6. Gradillas para tubos de ensayo.
7. Cubetas de 1 cm de paso de luz visible.
8. Papel filtro de 90 gr/m2.
Reactivos
1. Solución acuosa de ácido clorhídrico al 50% v/v .Se prepara mediante la dilución a
1000 ml de 500 ml de solución de ácido clorhídrico de densidad 1.19.
2. Solución concentrada de hidróxido de sodio de densidad 1.33 (400 g/l) (p/v).
42
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
3. Solución de hidróxido de sodio al 10% (p/v).
4. Alcohol isopropílico puro.
5. Solución acuosa de cloramina T al 10.5 % (p/v).
6. Solución tampón de pH=6. Para su preparación disolver 34 g de acetato sódico
anhidro, 36.5 de citrato trisódico monohidratado, 5.5 g de ácido cítrico en 385 ml
de alcohol isopropílico puro y aforar a 1000 ml con agua destilada.
7. Solución oxidante, que debe prepararse en el momento de su empleo, compuesta
por 1 volumen de la solución acuosa de cloramina T y 4 volúmenes de la solución
tampón de pH=6.
8. Solución acuosa de ácido perclórico al 17.5%.
9. Solución de p-dimetilaminobenzaldehido (P-DAB) al 5% en alcohol isopropílico.
10. L-hidroxiprolina (estándar).
Determinación de colágeno total
1. Descongelar (si fuera el caso) alrededor de 100 g de cada muestra y triturarla
perfectamente en un procesador de alimentos.
2. Pesar 2 g de cada muestra y colocarla en un tubo de ensayo de 25X200 mm con
tapón de rosca.
3. Digerir con 15 ml de ácido perclórico (al 70%), en un baño de aceite a temperatura
constante de 100°C, durante 4 horas.
4. Una vez realizada la digestión, enfriar y filtrar; simultáneamente transferir el
extracto de la digestión a un matraz volumétrico de 100 ml, y aforar con agua
destilada.
5. Colocar en un tubo de ensayo de 20 ml, 1 ml del filtrado y añadir 1 ml de NaOH
1.8 N (agitando por 1 min).
6. En el mismo tubo, añadir 1 ml de buffer pH 6.0 y 1 ml de solución de Cloramina T,
y dejar reposar 4 minutos (oxidación de la muestra).
7. Agregar 3 ml de ácido perclórico 1.8 N y 2 ml de P-DAB recién preparado
(formación de cromóforo).
8. Calentar en baño maría a 60°C durante 25 min.
9. Enfriar a temperatura ambiente y leer la densidad óptica de cada tubo a una
absorbancia de 560 nm en el espectrofotómetro, ajustando a cero con un tubo
testigo.
43
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
10. Determinar el contenido de hidroxiprolina/g de muestra, utilizando una curva
patrón de acuerdo a diferentes concentraciones de L-hidroxiprolina. A partir de la
ecuación de regresión generada con la curva patrón, realizar los cálculos para
obtener la concentración en mg de hidroxiprolina/g de muestra.
Determinación de colágeno insoluble
1. Pesar 2 g de muestra fresca
2. Colocar la muestra en un tubo de ensayo de 25X200 mm con tapón de rosca y
añadir 15 ml de una solución tampón TRIS-HCl-NaCl (pH=7.4).
3. Realizar una predigestión a 90°C en baño María durante 2 horas.
4. Dejar enfriar y filtrar en papel filtro a otro tubo pyrex de las mismas dimensiones.
Lavar cuidadosamente el filtrado con la solución tampón (tres lavados) con el fin
de arrastrar todo el colágeno solubilizado.
5. Secar en estufa los tubos con el filtrado a una temperatura de 100°C durante 16 a
24 horas.
6. Una vez seca la muestra, analizar el contenido de hidroxiprolina del filtrado,
mediante el método anteriormente descrito para la determinación de colágeno
total, y utilizando la misma curva patrón. Esta determinación corresponderá a la
cantidad de colágeno insoluble en la muestra. Para cuantificar el contenido de
colágeno soluble deberá realizarse una estimación de la cantidad de colágeno
total, y llevar a cabo el siguiente cálculo:
Colágeno soluble = (colágeno total – colágeno insoluble) X 100
Preparación de la curva patrón
La coloración obtenida sigue la Ley de Beer-Lambert (que relaciona la absorbancia de
una dilución con la concentración en un determinado soluto, teniendo en cuenta el
espesor de la muestra) cuando la concentración de hidroxiprolina se encuentra
comprendida entre O y 20 mg/ml.
El procedimiento para la preparación de la curva patrón se muestra a continuación:
1. Preparar una solución madre conteniendo 400 mg/ml de hidroxiprolina en agua
destilada.
44
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
2. Hacer diluciones en matraces volumétricos de 100 ml que contengan 5,10 y 20
mg/ml de hidroxiprolina, con agua destilada.
3. Tomar una serie de tubos de ensayo.
4. Poner en el primero (tubo testigo) 1 mI de agua destilada.
5. En los tres siguientes colocar 1 mI de las soluciones que contienen 5, 10, y 20
mg/ml de hidroxiprolina.
6. Proceder con la metodología descrita para colágeno total.
7. Trazar la correspondiente curva patrón, colocando en abscisas las absorbancias y
en ordenadas las concentraciones en mg/ml de hidroxiprolina.
Se aconseja efectuar por lo menos tres determinaciones sobre la misma muestra.
Cuando la muestra a analizar sea de alto contenido en colágeno, el tiempo de ebullición
deberá prolongarse al menos durante 5 a 6 horas.
El porcentaje de hidroxiprolina se calcula como:
%hidroxiprolina = H x d / 50 P
Donde:
H= cantidad de hidroxiprolina leída en la curva patrón
d= dilución del filtrado realizado
P= peso (g) inicial de la muestra
A partir del porcentaje de hidroxiprolina, el porcentaje de colágeno total se estima
multiplicando el contenido de hidroxiprolina por 7.52 (para la fracción soluble) y por 7.25
(para la fracción insoluble) (Cross et al, 1973). Sin embargo, se recomienda expresar los
resultados directamente como porcentaje de hidroxiprolina, pues hace más fácil la
comparación entre distintos músculos, sin depender de los factores de conversión. El
colágeno total se calcula
fracciones.
a partir de la suma del contenido de colágeno en las dos
El porcentaje de colágeno soluble se calcula dividiendo el contenido de
colágeno en la fracción soluble por el contenido de colágeno total.
45
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
2.5.4 Método de medición de la longitud del sarcómero
El estrés ante-mortem ejerce una importante influencia en la contracción final de las
miofibrillas; además, el modo convencional del colgado de las canales durante el faenado,
y la refrigeración de los animales de abasto, intervienen en la tensión que se ejerce sobre
los diferentes músculos que conforman la canal y en la terneza final que tendrán los
mismos.
Durante el colgado de la canal, su peso genera tensión en algunos músculos, por lo que
algunos permanecen estirados mientras entran en rigor mortis y por ende tienden a ser
más suaves que otros músculos no estirados. Haciendo que la superposición de las
proteínas miofibrilares actina y miosina sea menor en un sarcómero estirado, y por ende
la fuerza que se requiere para hacer un corte en la fibra muscular sea menor. Por el
contrario, si el sarcómero está encogido, se requerirá mayor cantidad de fuerza para
hacer un corte transversal en la fibra muscular.
Por otro lado, luego del faenado de los animales, durante el enfriamiento de la canal, se
presenta un fenómeno de pre-rigor de la canal, que influye en la relación temperaturaterneza. Cuando los músculos de la canal, se enfrían por debajo de los 15 °C antes de la
instauración del rigor, se produce un fenómeno llamado acortamiento por frío (también
referido como cold shortening), que es el resultado de un acortamiento de la distancia
entre las líneas z del sarcómero; esto endurece notablemente las fibras musculares; cabe
aclarar que posteriormente, aunque la carne se caliente, el sarcómero ya no se estira y
por ende la carne queda dura aún después de cocinada.
Lo anterior establece la importancia de la evaluación de la longitud de los sarcómeros,
siendo una forma de determinar indirectamente la dureza de la carne.
El sarcómero es la unidad estructural y funcional de la miofibrilla, mide aproximadamente
1.5 a 2.2 micrómetros de longitud y es el segmento comprendido entre discos Z (Alberts et
al., 1994).
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
La longitud del sarcómero tiene influencia en la textura de la carne; así, cuando esta
longitud es de 3.6 µm la carne será tierna, mientras que si la longitud es inferior a 1.8 µm,
la carne será dura.
Si antes del rigor mortis, cuando el pH es mayor a 6.8, se alcanzan temperaturas
superiores a los 0°C pero menores de 14 °C, se origina un tipo de contracción conocida
como acortamiento por frío, debido a que se produce una contracción masiva del
complejo miofibrilar. Esta carne después de ser cocinada, resulta extremadamente dura.
Existen diferentes métodos para evaluar la longitud de los sarcómeros, desde difracción
por láser, hasta métodos ópticos. Actualmente los más utilizados son los métodos ópticos,
auxiliados de programas de análisis de imagen.
Equipo

Microscópio de contraste de fases.
Materiales

Kit de disección (2 pinzas de sujeción con dientes de ratón, 2 agujas de
separación con mango (1 recta, 1 con gancho de sujeción en punta.)

Bisturí con navaja estándar.

Portaobjetos y cubreobjetos.

Pipeta Pasteur.
Reactivos

Glutaraldehído al 2.5%.

Agua destilada.

Aceite de inmersión.
Preparación de la muestra
a. Conservar la muestra (3.0 x 3.0 x 2.0 cm) por triplicado, en una solución de
glutaraldehído al 2.5% por al menos 6 h.
b. Colocar las fibras separadas de la muestra en el centro de un portaobjetos y
adicionar de 2 a 3 gotas de agua destilada con ayuda de una pipeta Pasteur.
47
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
c. Colocar sobre la muestra humedecida un cubreobjetos, y añadir sobre éste una
pequeña gota de aceite de inmersión.
Metodología y registro de imagen
a. Encender el microscopio y verificar que la cámara digital esté adaptada al
microscopio.
b. Acceder al programa de análisis de imagen.
c. Montar la laminilla en el microscopio; seleccionar el objetivo de 100x con el visor
identificado como pH3 en el microscopio (diafragma); pegar la laminilla al ojo del
objetivo hasta que quede adherido al aceite de inmersión. Se recomienda abrir el
aumento de 2x (variará según la marca del microscopio), para lograr visualizar una
mejor imagen.
d. Buscar la imagen donde se aprecie mejor la disposición de los sarcómeros,
utilizando las perillas del microscopio con movimientos horizontales, y la de
acercamiento de imagen, hasta enfocarla. Si se está de acuerdo con la imagen
que se observa en el microscopio, se procede a adquirir la fotografía.
e. Una vez tomada la fotografía, grabarla en un archivo especificado como TIFF
Format, eligiendo la opción de 8 Bit TIFF. Se sugiere dar nombre al archivo de
modo tal que se asocie con el código de la muestra.
f.
Cargar la fotografía en el software de análisis de imagen, por ejemplo el programa
Image Pro Plus, y dar ajustes a la resolución de la imagen (contraste de color),
utilizando los comandos que se encuentran en la barra de comandos gráficos del
programa.
g. Con el fin de dar un mejor ajuste a la resolución de la imagen capturada (contraste
de color), utilizar el comando de igualación, por ejemplo Best Fit equalization, que
se encuentra en la barra de comandos gráficos del programa Image Pro Plus. La
opción se identifica con una pequeña gráfica púrpura en forma de campana de
Gauss.
h. Una vez mejorada la imagen, seleccionar la escala de medición en la que se
encuentra la imagen. Para entrar a esta ventana acceder al comando gráfico
identificado como un vernier en color amarillo. Escoger la opción S Obj 100X (1X),
que es el objetivo utilizado.
48
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
i.
Para iniciar con las mediciones de longitud de sarcómero, seleccionar la opción
Measurements del mismo programa, la cual corresponde al icono gráfico
identificado como un compás y una regla.
j.
Sobre la ventana Measurements acceder a la pestaña Features, y en las opciones
que ofrece ésta, seleccionar la celda marcada con una línea diagonal, la cual será
la opción de longitud (Length). Una vez que se seleccionó la opción Length en
Features, se puede empezar a medir los sarcómeros. El cursor del ratón quedó
activado, pues al ponerlo sobre la imagen se marca con una cruz.
k. Para empezar a medir, se ubica el cursor en un punto central sobre las líneas
blancas (banda I) y se desplaza hacia el centro de otra línea contigua blanca, y al
soltar el cursor queda identificada una línea que indica la distancia entre esas dos
líneas seleccionadas. Recordar que la longitud del sarcómero está marcada por la
distancia entre una y otra banda I. Hacer al menos 10 mediciones por fibra.
Fotografía 11. Pantalla generada, una vez que se hizo el escaneo de la imagen observada
en el microscopio (izquierda)
Fotografía 12. Pantalla generada, una vez que se grabó la imagen en formato TIFF
observada en el microscopio (derecha)
.
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Fotografía 13. Pantalla generada, imagen observada con mejor resolución (izquierda)
Fotografía 14. Pantalla generada, valores de longitud de sarcómeros obtenidos de la
imagen (derecha)
Fragmentación miofibrilar (longitud de sarcómero)
Equipo

Spectro-Physics Modelo 155 Laser helio-neon (Spectra Physics, Eugene, OR).

Homogenizador.
Materiales

Portaobjetos.

Cubreobjetos.

Espátula.

Vaso de precipitado 10 ml.

Gotero.
Reactivos

Sucrosa.

Cloruro de potasio.
Metodología
a. Para determinar la longitud del sarcómero, pesar aproximadamente 1 g de
muestra, colocarlo en una solución de sucrosa (0.25 M de sucrosa y 0.002 de KCl)
50
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
y mezclar de 10 a 15 min a velocidad baja (30 a 40 RPM) en un homogenizador
(The Virtis Company, Gardier, NY).
b. Agregar una gota del homogenizado en un portaobjetos de vidrio, cubrirlo con un
cubreobjetos y medir con el Spectro-Physics Modelo 155 Laser helio-neón
(Spectra Physics, Eugene, OR).
c. Tomar la medida de la longitud del sarcómero midiendo la distancia entre el origen
y la banda de difracción de primer orden producido por el haz del laser.
d. Tomar dos muestras de cada músculo y hacer 15 mediciones para cada una.
e. Hacer un promedio de las 15 mediciones del sarcómero de una muestra y calcular
la longitud del sarcómero con la siguiente fórmula.
Cálculos
Longitud del sarcómero, µm=
Donde:
D= distancia en mm de la muestra a la difracción de la pantalla (10 mm)
T= distancia en mm del origen a la banda de difracción de primer orden (tomar el
promedio de las 15 mediciones).
0.6328= longitud de onda en µm del laser He-Ne. La longitud final del sarcómero
es el promedio de las dos muestras.
2.6 Análisis sensorial de la carne
La calidad de la carne engloba distintos parámetros químicos, nutricionales, tecnológicos
y sensoriales, los cuales pueden verse afectados por factores internos (raza, genes,
sexo), y externos (actividad física, maduración post-mortem, almacenamiento, cocinado).
Las propiedades sensoriales están relacionadas a factores internos de genotipo y sexo, y
podrían verse afectados por factores externos, como estrés previo al sacrificio, sistemas
de maduración, etc.
Actualmente existen muchas definiciones para este concepto, pero el análisis sensorial es
una disciplina científica que permite medir y evaluar de forma objetiva y reproducible las
51
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
características de un producto mediante el uso de los sentidos. Los instrumentos de
medida son los seres humanos, por lo que es importante el uso de metodologías que
sean específicas para evitar errores por parte de los evaluadores. La forma de evaluar por
parte de los catadores va a estar influida por la forma en que se presenten las muestras
durante la evaluación, como son: a) temperatura, la cual deberá ser uniforme en todas las
muestras, b) orden en que se presenten las muestras a los catadores; si no se tiene
cuidado, lo anterior puede aumentar la variabilidad en la respuesta de los catadores y no
se podrán detectar diferencias entre los productos a evaluar.
La realización de un análisis sensorial de calidad depende de dos aspectos importantes:
los individuos utilizados (paneles de catadores entrenados y no entrenados) y la forma de
ejecutar las pruebas. Además, es importante realizar análisis estadísticos para probar
diferencias entre los distintos tratamientos, realizándose análisis de varianza que incluyan
el tratamiento y la sesión como efectos fijos. Las propiedades sensoriales básicas de la
carne son color, olor, sabor, flavor, jugosidad y textura.
Las propiedades sensoriales básicas, pueden tener relación con otro tipo de variables que
ya se estudiaron en las secciones previas, por ejemplo la textura de la carne se relaciona
con la fuerza de corte y con la cantidad de grasa intramuscular que tenga la muestra. La
jugosidad, que es la capacidad que posee la carne de retener su agua durante el
cocinado y liberarla posteriormente durante la masticación, se relaciona con la capacidad
de retención de agua, así como con la cantidad de grasa intramuscular.
Preparación de las muestras
Debido a la gran variabilidad sensorial que existe de los alimentos de origen animal, es
muy importante la estandarización de las condiciones del análisis, lo que permitirá reducir
de forma importante el error experimental. Normalmente en el ganado bovino y porcino,
se utiliza el músculo longissimus dorsi, en filetes de 2 cm de espesor, cortados
perpendicularmente a la dirección de las fibras musculares, y teniendo en cuenta que
todas las muestras tengan el mismo grosor, por lo que se aconseja cortarlas a 0 °C con
un cuchillo, o con una guillotina, para que el corte sea recto.
52
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Dada la influencia que tienen los sistemas de maduración sobre las características
organolépticas de la carne, se busca estandarizar el tiempo de maduración post-mortem
en refrigeración a un tiempo normalmente de 10 días en bovinos y 4 días en cerdos. Para
llevar a cabo este propósito, la carne ya cortada se madurará en un cuarto frío a 4 °C,
preferentemente en piezas que serán empacadas al vacío, evitando que las piezas se
compriman y modifiquen su textura. En caso de que las muestras maduradas no se
utilicen al cumplir el tiempo de maduración, se conservarán congeladas a -24 °C durante
un tiempo máximo de tres meses. La descongelación no deberá ser forzada, por lo que se
recomienda colocar las muestras en una cámara frigorífica a 4 °C durante las 24 h previas
a su preparación.
Para la cocción de las muestras, se recomienda utilizar el mismo procedimiento utilizado
en la evaluación de la textura instrumental, esto es, utilizando un horno eléctrico o una
parrilla eléctrica, hasta alcanzar una temperatura interna final de 70 a 71 C (es decir,
deben ser removidos del calor a 70 C). La temperatura debe registrarse con un
termómetro o termopar, insertado en el centro geométrico de la muestra. Cada muestra
deberá cocinarse por ambos lados, con un tiempo aproximado de 4 min por lado, a una
temperatura de la parrilla de 240 °C. Para evitar una excesiva desecación de la muestra
durante la cocción, ésta deberá envolverse completamente en papel aluminio, y la cocción
de las muestras de todo el lote deberá realizarse al mismo tiempo, utilizando solamente la
parte central del filete cocinado y envolviendo cada trozo a evaluar en papel aluminio,
manteniéndolo a una temperatura de 60 °C en tazones de porcelana hasta su análisis.
Dado que solo se busca una evaluación, las porciones de carne deberán ser pequeñas,
normalmente cubos de 1 cm por lado. De esta forma, la muestra permanecerá inalterable
sensorialmente durante 30 min. Para la evaluación sensorial de la carne fresca cocinada
de cerdos y rumiantes, los atributos más comúnmente utilizados, debido a que tienen una
importancia muy fuerte entre los consumidores, son los siguientes:

Resistencia inicial a la masticación: resistencia que ejerce la carne a la
penetración de los dientes por primera vez.

Masticación total: cantidad de esfuerzo que se realiza para masticar la carne.

Residuo final: cantidad de residuo no fácilmente masticable que debe ser deglutido
sin disgregar.

Jugosidad: cantidad de agua liberada por la carne durante la masticación.
53
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne

Terneza global: valoración global de los conceptos anteriores.
También se valora con respecto el olor: hígado, sangre, rancio, etc., y al flavor (relación
olor-sabor): hígado, sangre ácido, metálico amargo y a rancio, entre otros. En la carne
fresca sin cocinar, se evalúa el color, principalmente, cuantificando visualmente la
luminosidad o la saturación del color rojo, así como el brillo, homogeneidad del color,
veteado o marmoleo y el color de la grasa de la carne.
Cuadro 6. Formato utilizado en el análisis de evaluación sensorial.
.
NOMBRE_____________________________________
FECHA________________
Evalúe cada uno de los parámetros marcando en la casilla de la muestra el valor asignado
por su preferencia.
Muestra No.
TEXTURA
* Resistencia inicial a la masticación
(1, Muy poca - 9, Muchísima)
* Masticación Total
(1, Muy poca - 9, Muchísima)
* Residuo Final
(1, Muy poco - 9, Muchísimo)
* Jugosidad
(1, Muy seca - 9, Muy jugosa)
* Terneza Global
(1, Muy dura - 9, Muy tierna)
OBSERVACIONES:
54
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
En el cuestionario utilizado por los catadores (Cuadro 6) se utiliza, por lo general, una
escala estructurada de 1 a 9, en la cual 1 representaba el valor mínimo de preferencia y 9
el valor máximo para cada uno de los atributos valorados.
Debido a la gran variación que existe en la respuesta sensorial, cuando se trabaja con
grupos de panelistas no entrenados, es preferente utilizar un número de evaluadores
superior a 70 jueces consumidores. A los que, según los objetivos del trabajo, se les pide
indicar el nivel de agrado según los descriptores que se deseen evaluar, por ejemplo para
suavidad y aceptación general de la carne. Lo más común en este tipo de evaluaciones,
es el manejo de escalas hedónicas. A continuación, se ejemplifica una escala hedónica
de siete puntos:
7. Me gusta mucho
6. Me gusta moderadamente
5. Me gusta ligeramente
4. Ni me gusta ni me disgusta
3. Me disgusta ligeramente
2. Me disgusta moderadamente
1. Me disgusta mucho
Una vez cocinada, la carne se sirve a los jueces, normalmente y para evitar distracciones,
los jueces solo reciben una identificación similar a cada muestra, las cuales se derivan de
códigos aleatorios. Al momento de servir, se pueden servir dos o tres muestras a cada
juez. Además de las muestras, a cada juez se le ofrecen galletas con bajo contenido de
sal como acarreador de sabor y agua para el enjuague bucal entre muestras.
Una vez colectada la información, se deberá hacer un análisis estadístico, el cual deberá
considerar, primero que nada, que los datos obtenidos corresponden a un conteo y por lo
tanto, no siguen una distribución normal, por lo que las pruebas disponibles se limitan. Un
análisis muy común es la prueba de Chi-cuadrada. En el caso de que se tenga un número
importante de observaciones (normalmente más de 60 observaciones), pudiera seguirse
un análisis de varianza, (basado en el teorema del límite central). Sin embargo, cada caso
requerirá una valoración individual y un análisis estadístico específico.
55
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
3. ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL
El estudio de la composición química de la carne es relevante, porque indica en qué forma
varía la concentración de nutrimentos que contiene. Particularmente se analiza el
contenido de materia seca, proteína, grasa y sus componentes vía el perfil de ácidos
grasos, de colesterol, y cenizas. Los nutrimentos que componen la carne pueden variar
sus proporciones en función de una miríada de factores; mientras algunos de estos
pueden ser intrínsecos al animal del que provienen (especie, raza, alimentación, edad,
etc.), existen otros factores más bien asociados a los procesos a que se someten los
animales, ya sea antes (tiempo de ayuno, de transporte, estrés, método de
insensibilización, etc.) o después de su faenado (sistemas de refrigeración, congelado,
carga microbiana, enriquecimientos por la adición de marinados, etc.). Estos cambios en
la composición de la carne, son relevantes ya que influyen en su calidad tecnológica,
higiénica, sanitaria y sensorial. En términos generales, se puede decir que la carne fresca
contiene de un 70 a 75% de agua, 20 a 22 % de proteínas, 1 a 5 % de grasa, 1% de
sustancias minerales y menos de 1 % de hidratos de carbono (Sañudo et al., 1999)
Es relevante siempre tener en cuenta este tipo de proporciones, ya que ayudan a
comprender y razonar más fácilmente los resultados que se obtengan con las técnicas de
esta sección. Así de un animal vivo, en términos generales (se debe de considerar la
especie, raza, edad, estado fisiológico, y estado de carnes) la canal representa entre el 50
al 80% del peso vivo; de esta canal, el 60% es tejido muscular, 27 % tejido adiposo, 12%
tejido esquelético y un 1% tendones y ligamentos.
Del músculo fresco, el 80% lo componen compuestos no nitrogenados (90% agua; 7%
lípidos; 1% minerales; 1% carbohidratos y menos del 1% vitaminas). El 20% que
representan los compuestos nitrogenados, está formado por un 90% de proteínas y un
10% de compuestos no proteicos. De las proteínas, el 60% lo comprometen las
miofibrilares (principalmente miosina, actina y titina), 29% sarcoplásmicas; 6% proteínas
del estroma (de las cuales el colágeno abarca el 95%) y un 5% de proteínas granulares.
Así, la composición química del cuerpo, está formada por un 73% de oxígeno; 14% de
carbono, 10% de hidrógeno y 3% de nitrógeno.
56
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Preparación y conservación de muestras para el análisis proximal
La muestra de carne debe de tratarse con mucho cuidado, ya que factores como la
temperatura, la carga microbiana, el tiempo transcurrido entre la muerte del animal y la
toma de muestra, pueden influir de manera importante en la composición proximal de la
carne, por ejemplo, al promover la pérdida de agua. Por otro lado, no hay que olvidar que
la carne se sigue transformando conforme pasa el tiempo desde que muere el animal, lo
cual se asocia a los procesos de conversión de músculo a carne, la aparición del rigor
mortis y el proceso de maduración enzimática, por medio del cual las enzimas propias del
músculo comienzan a degradar las proteínas. Para detener estos procesos, es
recomendable que las muestras se congelen lo más pronto posible, idealmente a
temperaturas inferiores a -20°C, en empaques libres de aire, al vacío es ideal, pero en su
defecto, envueltas en plástico adherente y luego dentro de bolsas de cierre hermético.
Es necesario tener cuidado de no bajar la temperatura de la canal por debajo de los 25°C
antes de que se haya agotado el ATP (establecimiento del rigor mortis), ya que se podrían
tener problemas como acortamiento por frío o rigor de descongelación.
Para su descongelación parcial (para evitar la pérdida de fluidos), las muestras se colocan
en una cámara frigorífica o refrigerador a 4 ºC por 24 a 36 h. Una vez descongeladas, las
muestras se muelen en un procesador manual de alimentos, se distribuyen en muestras
parciales o sub-muestras, e inmediatamente se empacan individualmente en bolsas
plásticas de cierre hermético para usarse inmediatamente. En este punto se recomienda
que la muestra se triture a baja temperatura para evitar la separación de la grasa. En caso
de perder grasa durante la molienda, Savell (2009) recomienda recolectarla e incorporarla
a la muestra. Para evitar la separación de la grasa, lo ideal es la utilización de un molino
con recirculación de agua, lo cual permitirá lograr una muestra representativa y con una
molienda que permita homogeneidad, ayudando de esta manera
a disminuir la
variabilidad en los análisis.
3.1 Determinación del contenido de humedad/materia seca
La carne contiene aproximadamente entre un 70 y 75% de agua, de la cual el 70% es
agua libre que se encuentra entre los espacios de los filamentos de actina y miosina, el
57
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
otro 5% es agua ligada a proteínas. Cuando se hace la determinación de humedad
principalmente lo que se mide es el agua libre.
El análisis del contenido de humedad o de materia seca, es en el análisis bromatológico
probablemente el más frecuentemente realizado, debido a que permite conocer el grado
de dilución de los nutrimentos o componentes de la muestra (Bradley, 2003). A diferencia
de las determinaciones de capacidad de retención de agua y pérdida por goteo, el análisis
de humedad permite conocer el contenido total de agua en la muestra. La determinación
de la humedad, se basa en la pérdida del agua por efecto del calentamiento en estufa con
condiciones de aire forzado.
Para la determinación de materia seca en carne, se utiliza el método oficial de la AOAC
950.46. En caso de muestras altas en grasa debe considerarse el secado previo de la
muestra, utilizando de preferencia una estufa con vacío a 70 °C para prevenir un exceso
de pérdida de peso debido a la evaporación y oxidación de ácidos grasos (Hui et al.,
2001). El método gravimétrico que emplea una estufa, es ampliamente utilizado, sin
embargo, existen otros métodos basados en el calentamiento con microondas o rayos
infrarrojos. También pueden utilizarse métodos no destructivos y rápidos, como los
basados en la espectroscopia de cercano infrarrojo (NIR) y la resonancia magnética
nuclear (RMN).
Equipo

Estufa de aire con convección mecánica, preferentemente que alcance 105 °C.

Balanza analítica (precisión 0.1 mg).

Desecador (deshidratante eficaz).
Materiales

Espátula.

Crisoles identificados a peso constante.

Pinzas para crisoles.
Metodología
a. Pesar cuidadosamente 10 g de cada muestra, previamente homogeneizada, en los
crisoles.
58
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
b. Colocar en una estufa, a una temperatura de 105 ºC durante15 a 18 h.
c. Sacar las muestras de la estufa (Fotografía 15) y colocarlas en un desecador
durante 30 min por lo menos, o hasta que alcancen la temperatura ambiente.
d. Pesar cada muestra.
e. Registrar su peso en una bitácora y repetir las operaciones de secado hasta que
alcance un peso constante.
f.
Se recomienda efectuar al menos tres determinaciones sobre la misma muestra.
Fotografía 15. Vista del interior de una estufa durante la determinación de
humedad
La diferencia entre los resultados de las repeticiones no debe ser superior a 0.1 g de agua
por 100 g de muestra (0.1%).
Cálculos
Los porcentajes de materia seca (%MS) o humedad (%H) se calculan por diferencia de
pesos, de la siguiente manera:
MS = [Peso de la muestra seca (g) / peso de la muestra húmeda (g)] x 100
% H = 100 - % MS
59
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
3.2 Determinación del contenido de cenizas
La carne es una buena fuente de minerales altamente digestibles y que son relevantes en
una dieta balanceada. Por ejemplo, el hierro es un nutriente esencial para la salud, el zinc
es esencial para el crecimiento y también contiene cantidades significantes de sodio,
potasio y magnesio.
Las cenizas son conformadas por los residuos después de incinerar u oxidar
completamente la materia orgánica de la carne; tanto el agua como los ácidos volátiles se
evaporan, y las sustancias orgánicas se queman en presencia del oxígeno del aire, hasta
convertirse en CO2 y óxidos de nitrógeno.
La mayoría de los minerales se convierten en óxidos, sulfatos, fosfatos, cloruros y
silicatos; sin embargo, elementos como el Fe, Se, Pb y Hg se pueden volatilizar, lo que
debe considerarse si se tiene interés en un análisis secuencial para la determinación de
estos minerales, para lo cual sería más recomendable un procedimiento de cenizas
húmedas. Se considera que para la determinación de la cantidad de cenizas en muestras
de carnes con alto contenido de grasa es necesario secar y extraer la grasa antes de
realizar el análisis de cenizas (Marshall, 2010).
Equipo

Balanza analítica (precisión 0.1 mg).

Horno mufla (que alcance al menos 800 °C).

Estufa.

Desecador (agente deshidratante en óptimas condiciones).
Materiales

Espátula.

Pinzas para crisoles.

Crisoles (resistentes a la temperatura de uso y a los cambios de temperatura).
Metodología (AOAC 900.02)
a. Pesar 10 g de muestra húmeda o 1.5 g si es muestra seca y desengrasada, en
crisoles previamente tarados.
60
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
b. Colocar los crisoles en una mufla a 550 ºC durante al menos 12 horas (o hasta
observar que las cenizas están completamente de color blanco) (Fotografía 16).
c. Sacar los crisoles de la mufla e introducirlos en una estufa a 105 ºC por 1 h.
d. Introducir los crisoles con las cenizas en un desecador hasta alcanzar temperatura
ambiente
e. Pesar los crisoles conteniendo las cenizas hasta alcanzar el peso constante.
f.
Se aconseja efectuar al menos dos determinaciones de la misma muestra. La
diferencia entre ambos resultados no deberá ser superior a 0.1 g de ceniza por
100 g de muestra.
Cálculos
% cenizas = [Peso de las cenizas (g) / Peso de la muestra fresca o seca (g)] x 100
Fotografía 16. Vista de las muestras al interior de la mufla
3.3 Determinación del contenido de proteína
Las proteínas de la carne, se caracterizan por tener un alta valor biológico, lo que implica
una muy adecuada proporción entre los aminoácidos que la conforman ya que
proporciona todos los aminoácidos esenciales en cantidades equivalentes a los
requerimientos del humano. Es una proteína altamente digestible y fácilmente absorbible.
El contenido de proteína de la carne cruda es aproximadamente de 19-23%, éste varía
inversamente proporcional a la grasa y debido a las pérdidas de humedad y grasa durante
el cocinado; la proteína de la carne cocinada aumenta a 25-30%.
61
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
La proteína de la carne, representa un nutriente de alta calidad, que se considera esencial
en una dieta sana y equilibrada, principalmente por su aporte de aminoácidos esenciales.
Todos los aminoácidos que constituyen las proteínas contienen nitrógeno en su molécula,
ésta es una característica que permite determinar el contenido de proteína a partir de la
cuantificación de este elemento. Sin embargo, la cantidad de nitrógeno presente en cada
aminoácido, es variable. Por ejemplo, el porcentaje en peso de nitrógeno en una molécula
de tirosina, es de 8.6%; mientras que en la arginina es de 35.9% (Hui et al., 2001). Lo que
implica que cada molécula de proteína, en función de su perfil de aminoácidos, tendrá una
cierta proporción de nitrógeno. En el caso de la carne, se ha considerado que debido a
que el contenido de nitrógeno de las principales proteínas de la carne (miosina y actina)
es de 16 %, el factor convenido para estimar el contenido de proteína en función del
contenido de nitrógeno en la carne, sea de 6.25, el cual resulta de dividir (100/16).
Desde 1880, Johan Kjeldahl propuso el método para la determinación de proteína cruda.
Un método que se sustenta en la cuantificación de nitrógeno en una muestra y en el cual
se acepta que no necesariamente todo el nitrógeno determinado se refiere al nitrógeno α
del grupo amino de los aminoácidos o nitrógeno proteico, ya que la determinación puede
incluir el nitrógeno no proteico de amidas, ácidos nucléicos y aminoácidos libres.
El método Kjeldahl se basa en la destrucción de la materia orgánica con ácido sulfúrico
concentrado, formándose sulfato de amonio, que en exceso de hidróxido de sodio libera
amoníaco, el cual se destila recibiéndolo en ácido bórico, formándose borato de amonio,
que se valora con ácido clorhídrico.
Este método está basado en tres fases: digestión, destilación y titulación:
a. Digestión
Durante la digestión se busca la conversión a amonio (NH4+) de todos los compuestos
nitrogenados presentes en la muestra. Esta conversión se realiza a elevada temperatura
en presencia del reactivo oxidante o digestor (generalmente ácido sulfúrico concentrado),
y un catalizador, en un proceso que dura entre 3 y 5 h. La digestión de una molécula
compleja como son las proteínas de la carne, puede representarse de forma general por
la siguiente reacción:
62
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
ǀ
catalizador
n- C- NH2 + ácido sulfúrico
ǀ
CO2 + (NH4)2 SO4 + SO2
calor
Los catalizadores más ampliamente utilizados son mezclas de sulfato de potasio con
titanio o sulfato de cobre, el óxido de mercurio ha sido eliminado por su toxicidad.
b. Destilación
Al completarse la digestión, la mezcla se alcaliniza con una solución de NaOH, con el
propósito de liberar el NH3 a partir del NH4 por arrastre de vapor hacia una solución que
contiene ácido bórico, y de esa manera fijarlo para un análisis posterior.
Destilación
NH4+ + OH-
NH3(g) + H20
Fijación
NH3 + H+
NH4(g) + H20
c. Titulación
El amonio fijado en la solución de ácido bórico se cuantifica por titulación con una
solución estándar de ácido clorhídrico (0.1N), formando un complejo estable, y pudiendo
observarse debido al cambio de color que experimenta la solución de ácido bórico (rojo a
amarillo), producido por el amoníaco, y que alcaliniza la solución progresivamente a
medida que es captado por el ácido bórico. Esto es visible gracias al indicador rojo de
metilo; aunque es posible usar otro indicador según el rango de viraje. El contenido de
nitrógeno se cuantifica por titulación con una solución estándar de ácido clorhídrico, y un
blanco de reactivos se prepara desde el paso de digestión. Antes de realizar los cálculos,
el volumen gastado por el blanco se resta al obtenido a partir de las muestras.
El método Kjeldahl puede realizarse con equipo de laboratorio que permite analizar al
mismo tiempo de 6 hasta 40 muestras en una misma corrida, realizando tanto la
destilación como la titulación en forma automática para cada muestra, mejorando
sustancialmente los tiempos de análisis y las cantidades de reactivo utilizado, y por tanto
los desechos producidos.
63
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
El método Kjeldahl tiene la ventaja de ser el método en el que se basan la mayoría de las
tablas de composición de alimentos y, de ser el principal método reconocido en las
legislaciones de varios países. Sin embargo, el método de combustión ha incrementado
su aceptación en la última década por ser un método muy rápido y amigable con el medio
ambiente.
El método de combustión determina el nitrógeno liberado durante la combustión de las
muestras a temperaturas de 900 a 950 °C mediante cromatografía de gases con un
detector de conductividad térmica (Nielsen, 2010).
Equipo

Digestor de proteína.

Destilador.

Balanza analítica (precisión 0.1 mg).
Materiales

Cuchillo.

Tabla para picar.

Tubos de digestión Kjeldahl.

Matraces Kjeldahl.

Embudos de vástago largo.

Papel encerado.

Espátula.

Matraces Erlenmeyer de 250 ml.

Probetas de 100 ml.

Bureta de 25 ml.
Reactivos

Tabletas catalizadoras Kjeldahl. Mezcla catalítica. (400 g de sulfato sódico, 16 g de
sulfato de cobre hidratado y 3 g de dióxido de selenio)

Ácido sulfúrico concentrado.

NaOH.

Ácido bórico al 4%.
64
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne

HCl 0.1N.

Indicador de ácido bórico.

Indicador de rojo de metilo (se disuelven 0.016 g de rojo de metilo y 0.083 g de
verde de bromocresol en 100 ml de alcohol).
Metodología (AOAC 976.05)
a. En un papel encerado, pesar 0.1 g
de muestra por duplicado (muestras
resultantes de la determinación de humedad) y registrar el peso de la muestra.
b. Colocar la muestra en el tubo de digestión.
c. Pesar de 1.5 a 2 g de la mezcla de catalizadores y verterlo dentro de un matraz
Kjeldahl de 100 ml; o añadir una tableta catalizadora Kjeltabs.
d. Añadir 5 ml de HSO4 concentrado.
e. Digestión. Colocar los tubos en una unidad de digestión (Fotografía 17) a una
temperatura media (420 oC ) dentro de una campana de extracción y dejar digerir
la muestra hasta la destrucción total de la materia orgánica (color verde-azul
traslúcido del líquido).
f.
Finalizada la digestión, dejar enfriar las muestras.
Fotografía 17. Equipo de digestión Kjeldahl tradicional para análisis de proteínas
g. Destilación. Acoplar los tubos en el destilador (Fotografía 18).
h. Añadir 50 ml de NaOH al 40 % en el receptor del destilador; recoger poco a poco
el destilado (100 ml) en matraces Erlenmeyer de 250 ml que contengan 50 ml de
indicador de ácido bórico.
i.
Titular el destilado con una solución de HCl 0.1N, hasta la aparición de un color
rosa permanente. En cada turno, incluir un blanco de reactivos.
j.
Registrar el volumen gastado y calcular el porcentaje de proteína.
65
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Fotografía 18. Equipo de destilación Kjeldahl automatizado para análisis de proteínas
Cálculos
El porcentaje de proteína se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:
% N base seca = VHCl x C(HCl) x 0.014 x 100
Peso muestra
% N base húmeda = % N base seca x %MS/100
% Proteína = %N base húmeda x 6.25; donde:
Donde:
N: Nitrógeno total
VHCl: volumen de HCl consumido por la muestra en la valoración, menos el
volumen del blanco de reactivos
C (HCl): concentración de la solución de HCl utilizada en la valoración
0.014: peso molecular del nitrógeno, divido por 1000 para llevar el volumen
consumido en la valoración (VHCl) de ml a L.
%MS: porcentaje de materia seca (100 - % humedad).
6.25: Factor que se deriva de asumir que las proteínas contienen 16% de
nitrógeno.
66
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
3.3.1 Estimación rápida del contenido de proteínas en la carne
Para una estimación rápida del contenido de proteína en carne cruda, se ha sugerido que
a partir de los porcentajes de agua y grasa, se puede obtener un valor con un nivel de
precisión aceptable para objetivos de control de calidad. Esta estimación supone que el
porcentaje de cenizas se mantiene constante y está alrededor del 1% (Hui et al., 2001).
Proteína en carne cruda (%)= 99 - (% Grasa cruda) - (% Humedad)
3.4 Determinación del contenido de grasa
Los lípidos son considerados como un grupo de compuestos orgánicos insolubles en agua
y solubles en solventes orgánicos (como por ejemplo éter y cloroformo), con una
estructura química formada por una cadena hidrocarbonada como parte principal de la
molécula, y que se encuentran o se derivan de organismos vivos (Kolakowska y Zdsislaw,
2011).
Mientras que un ser humano puede sobrevivir sin el consumo de carbohidratos, no lo
podría hacer sin el consumo de aminoácidos y de grasas, particularmente de los ácidos
grasos esenciales, que son aquellos que el cuerpo no puede producir. A diferencia de lo
que mucha gente quisiera, el consumo de grasas es importante para mantener una dieta
balanceada, por lo que la mayoría de las recomendaciones nutricionales en el mundo,
recomiendan que la energía total consumida, provenga de un número de calorías
similares a partir de grasa, proteína y carbohidratos.
La forma más eficiente para acumular energía en el organismo, es a partir de grasa,
particularmente en forma de triglicéridos. Los triglicéridos están formados por una
molécula de glicerol y una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, los cuales se pueden
identificar como saturados e insaturados dependiendo si existen o no dobles enlaces en
su estructura. Los ácidos grasos con una doble ligadura se denominan monoinsaturados y
los que tienen más de una doble ligadura en su cadena, se identifican como
poliinsaturados. Dependiendo del número del carbono donde se encuentren las dobles
ligaduras (contando a partir del carbono terminal más cercano a la doble ligadura), se
67
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
denominan omega 3, 6 ó 9. Los lípidos complejos, son aquellos que se asocian con otro
tipo de compuestos, estos incluyen a los fosfolípidos, los glucolípidos y los sulfolípidos.
Los términos lípidos,
grasas y aceites en muchas ocasiones son utilizados
indistintamente. El término lípidos está asociado a las características de solubilidad, por lo
que grasa se utiliza para referirse a lípidos que son sólidos a temperatura ambiente,
mientras que aceite se utiliza para describir los lípidos que se encuentran en estado
líquido a temperatura ambiente. Debido a la falta de una definición científica de mayor
exactitud y para propósitos de etiquetado nutricional, la FDA ha definido como grasas a la
suma de ácidos grasos con cadenas de 4 a 24 carbonos (Nielsen, 2010).
Comúnmente, para la extracción de grasa en muestras de carne, los éteres se utilizan
como solventes orgánicos que disuelven compuestos no polares (por ejemplo,
triglicéridos), pero son poco eficientes con los lípidos polares (por ejemplo, fosfolípidos) lo
que explica por un lado el porqué la extracción con los éteres resulta en una menor
cantidad de grasa (presumiblemente, no se extraen todos los fosfolípidos) y también
porque, en muestras con mayor cantidad de grasa neutra tienden a ser más eficientes
(puesto que extraen una mayor proporción de grasa).
Contrario a los éteres, las mezclas de cloroformo-metanol se caracterizan por ser una
combinación de un solvente no polar (cloroformo) y uno polar (metanol), lo que permite la
extracción de grasas tanto no polares como de aquellas polares (principalmente
fosfolípidos asociados a membranas celulares), por lo que su uso, permite colectar
mayores cantidades de lípidos en menor tiempo (Mariezcurrena et al., 2010). Algunos de
los ácidos grasos presentes en los alimentos se muestran en el Cuadro 7.
Cuadro 7. Algunos ácidos grasos de los alimentos
Ácidos
Grasos
12:0
14:0
16:0
16:1
18:0
18:1
18:2
Ubicación del doble
Nombre
Fórmula Química
enlace
Común
Láurico
CH3(CH2)10COOMirístico
CH3(CH2)12COOPalmítico
CH3(CH2)14COOPalmitoléico
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COO-6
Esteárico
CH3(CH2)16COOOleico
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO-9
Linoléico CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COO-6
68
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
18:3
-3
ALinolénico
CH3(CH2)(CH=CHCH2)3(CH2)6COO-
Los lípidos de la carne se encuentran principalmente en el tejido adiposo y en la grasa
intramuscular. En el tejido adiposo se localizan principalmente triglicéridos, mientras que
en el tejido intramuscular se encuentran triglicéridos y grasas ligadas a la membrana
como fosfolípidos y lipoproteínas (Pegg, 2000). Entre menor es el contenido de grasa
intramuscular, mayor es la proporción de fosfolípidos de membrana y menor el de
triglicéridos.
El contenido de lípidos en la carne fresca en México varía en función de especie, raza,
edad, sistema de alimentación, etc. pero podemos considerar que un valor cercano al
2.5% pudiera aplicar para la mayoría de las carnes magras, aunque los valores pueden
variar entre 1 y 13 % (USDA, 2008). Interesantemente, se ha encontrado que existe una
relación inversamente proporcional entre el contenido de lípidos y el contenido de agua
(Callow, 1984). En carne de cerdo, res y cordero se ha relacionado la concentración de
ácido esteárico (18:0) con el punto de fusión de la grasa y la firmeza /dureza de la carne
(Wood et al., 2004), así mismo en cerdos, la mayor concentración de ácidos omega 6, se
relacionan con la presencia de grasa líquida y por ende de menor calidad.
Desde el punto de vista de la nutrición humana, no sólo es deseable que las grasas
insaturadas predominen en gran cantidad sobre las saturadas, sino también que la
proporción entre ácidos grasos omega 6 y omega 3 sea la adecuada (idealmente, no
mayor de 2 a 1). Por ello, es preferible una carne con una mayor proporción de ácidos
grasos poliinsaturados y un mayor balance entre los ácidos n-6 y n-3.
Al decidir que método utilizar, el investigador deberá considerar si solo le interesa conocer
la cantidad total de grasa, o si la grasa recuperada será utilizada posteriormente para
otros análisis. En el caso de que la grasa se vaya a analizar posteriormente para
determinar el perfil de ácidos grasos, se deberá seguir una metodología de extracción en
frío, debido a que las temperaturas elevadas promueven la oxidación de las grasas.
A continuación se describe la metodología para la extracción con el uso de calor y
solventes, que se deriva de la técnica de extracción tipo Soxhlet (AOAC 991.36).
69
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Equipo

Equipo manual o semiautomático para extracción (tipo Soxhlet).

Estufa de aire.

Balanza analítica.

Mortero o molino (de preferencia con recirculación de agua para evitar el
calentamiento de la muestra).

Baño maría.

Desecador.

Campana de extracción.
Materiales

Espátula.

Vasos recomendados por el fabricante para el sistema de extracción.

Dedales de extracción de celulosa.

Mortero.

Papel filtro.
Reactivos

Éter etílico o éter de petróleo. Note que las variantes con cloroformo metanol,
pueden ser más eficaces, ya que extraen hasta 30% más grasa en un menor
tiempo.
Preparación de las muestras
a. Homogenizar las muestras de carne en un mortero o molino.
b. Secarlas a 103-105 °C en estufa de aire forzado y determina el porcentaje de
materia seca (si se quiere reportar los resultados en base seca).
Metodología
a. Moler y pesar porciones de 2 a 5 g de la muestra seca por duplicado.
b. Colocarlas en el dedal de extracción previamente pesado (M).
c. Pesar los vasos para extracción del sistema de extracción utilizado, previamente
secados y tarado a 102-105 °C por 30 min (M1).
d. Adicionar un volumen apropiado de éter etílico o de petróleo, o la mezcla
cloroformo-metanol 2:1 en el vaso, y colocarla en el sistema de extracción.
70
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
e. Dependiendo de la eficiencia del equipo y de si se trabajo o no con presión
modificada, el proceso de extracción puede variar desde 40 min, hasta 6 horas en
el equipo de extracción (Fotografías 19 y 20), a una velocidad de condensación de
3 a 6 gotas/seg.
f.
Una vez terminada la extracción, eliminar el solvente por evaporación en rotaevaporador o baño maría bajo campana, hasta que no se detecte olor a éter en los
vasos que contienen la grasa extraída.
g. Secar el vaso de extracción con la grasa en estufa a 103+ 2 °C por 20 a 30 min.
h. Enfriar en desecador y pesar hasta peso constante (M2).
Cálculos
El porcentaje de grasa cruda se calcula de la siguiente manera:
% grasa cruda = [(M2 – M1)/M] x 100
Donde:
M = peso de la muestra
M1= peso del vaso
M2= peso del vaso con la grasa extraída
La concentración de grasa también puede expresarse como porcentaje de grasa en base
húmeda, para lo cual se realiza el cálculo de acuerdo a lo siguiente:
% grasa cruda en base húmeda = [(100 - % humedad) X %grasa cruda] /100
% grasa cruda en base seca = % grasa cruda x [100/(100-% humedad)]
Los valores obtenidos se promedian para obtener la concentración de la muestra, donde
la diferencia de los tres resultados no debe ser superior al 2% respecto al promedio
obtenido como resultado.
71
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Fotografía 19. Equipo para extracción de grasa (Soxtec Foss Tecator 2055)
Fotografía 20. Equipo para extracción de grasa (Soxhlet)
4. ANÁLISIS DE LÍPIDOS
4.1 Determinación del contenido de lípidos totales (Folch et al.,
1957)
Este método permite determinar los lípidos totales únicamente en frío mediante una
extracción sólido-líquido con el uso de solventes, lo cual posibilita la utilización del residuo
para determinaciones posteriores de la composición de ácidos grasos por cromatografía
de gases.
72
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Equipo

Balanza analítica.

Homogeneizador tipo Virtis.

Bomba de vacío.

Agitador para tubos.

Centrífuga.

Estufa de aire.

Campana de extracción.

Desecador.
Materiales

Tubos de ensayo de 50 ml con tapa de rosca.

Pipeta graduada de 10 ml.

Matraz kitazato.

Matraz volumétrico de 25 ml.

Pipetas Pasteur.

Vasos de precipitado de 25 ml.
Reactivos

Cloroformo.

Metanol.

Agua destilada.

Sulfato de sodio anhidro.

Nitrógeno (gas).
Metodología
a. Colocar de 2 a 2.5 g de muestra homogénea en un tubo de ensayo limpio y seco
de 50 ml, y agregar 10 ml de una mezcla de cloroformo-metanol (2:1 v/v).
b. Con la ayuda de un homogeneizador tipo Vortex o similar, agitar la mezcla a alta
velocidad durante 3 a 5 min.
c. Dejar en reposo por 2 min y filtrar al vacío, conservando el extracto en un tubo de
ensayo con tapa de rosca (E1).
73
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
d. Pasar el residuo sólido a otro tubo de ensayo y repetir el procedimiento descrito
anteriormente, utilizando otra porción de 5 ml de la mezcla cloroformo-metanol (2:1
v/v).
e. Enjuagar el residuo remanente en el filtro con 5 ml de la mezcla cloroformometanol (2:1 v/v; E2).
f.
Combinar los extractos E1 y E2 en un solo tubo de ensayo de rosca limpio y seco,
y enjuagar el recipiente con otra porción de 5 ml de la mezcla extractora.
g. Enjuagar el extracto lipídico con 4 ml de agua destilada con la ayuda de un
agitador de tubo por 30 seg.
h. Centrifugar esta mezcla por 5 a 10 min a 4,000 rpm, con el fin de separar la fase
acuosa de la fase orgánica.
i.
Cuidadosamente extraer la capa acuosa con la ayuda de una pipeta Pasteur.
j.
Verter la capa orgánica en un matraz volumétrico de 25 ml, y aforar con
cloroformo.
k. Trasvasar el extracto lipídico a un tubo de ensayo conteniendo 2 g de sulfato de
sodio anhidro, al cual se le pasa una corriente de nitrógeno.
l.
Finalmente, tapar y sellar con papel Parafilm® y conservar bajo congelación a
-20°C, hasta el análisis. El nivel del líquido (extracto lipídico) se marca con un
marcador de tinta indeleble para observar los cambios de volumen debido a la
evaporación.
m. Para la determinación de lípidos totales, los extractos conservados a -20 °C,
deben alcanzar la temperatura ambiente.
n. Posteriormente, trasvasar un volumen de 5.0 ml de extracto lipídico en vasos de
precipitado de 25 ml, limpios y secos, previamente pesados hasta peso constante.
o. Colocar los vasos de precipitado conteniendo los extractos, cubiertos con una
gasa, en una campana de extracción a temperatura ambiente para permitir la
evaporación total del solvente (24 a 48 horas).
p. Llevar la estufa a 100 ºC durante 1 a 2 h aproximadamente.
q. Colocar en un desecador por 30 min y pesar hasta obtener un peso constante.
Cálculos
La determinación gravimétrica del contenido de lípidos en 100 g de muestra fresca es
posible mediante el uso de la siguiente fórmula:
74
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
%LT = [(Peso del residuo x 25 ml/5 ml)/Peso de muestra] x 100
4.2 Determinación del perfil de ácidos grasos
Extracción de lípidos
Los lípidos totales (g/100 g músculo fresco) a partir de muestras de músculo longissimus
dorsi se extraen según el método utilizado por Folch et al. (1957), previamente descrito.
Saponificación y esterificación
La saponificación es una reacción entre un éster y una base, donde la reacción ocurre de
la siguiente manera:
RCOOR' + KOH
RCOOK + R'OH
Después al agregar el trifluoruro de boro en metanol ocurre la esterificación:
RCOOK + CH3OH
RCOOCH3
Estos metil-ésteres son después cuantificados por medio de cromatografía de gases
(CG).
Equipo

Balanza analítica.

Evaporador analítico (i.e. rotoevaporador, ó N-Evap Organomation, Inc.) o bien
baño maría.

Agitador de tubos.

Micropipeta de 1-20 µL.

Cromatógrafo de gases.
Materiales

Pipetas graduadas de 5 y 10 ml.
75
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne

Termómetro.

Tubos de ensaye de 20 ml con tapa de rosca.
Reactivos

Nitrógeno (gas).

Hidróxido potásico.

Metanol.

Trifloururo de boro.

Hexano.

Sulfato sódico anhidro.

Heptadecanoato de metilo.

Iso-octano.
Metodología
a. Liberar duplicados de una alícuota del extracto lipídico equivalente a 20 mg de
lípidos totales, en una corriente de nitrógeno a una temperatura constante de
40 ºC, utilizando un evaporador de análisis o en un baño maría.
b. Saponificar el residuo graso con 2 ml de hidróxido potásico 0.5 N en metanol
durante 15 min a 70 ºC.
c. Adicionar 2 ml de trifluoruro de boro en metanol al 14% (v/v) durante 30 min a 70
°C para metilar el residuo.
d. Dejar enfriar las muestras,
e. Añadir 4 ml de agua destilada y 8 ml de hexano, y agitar en un agitador de tubos.
f.
Extraer la capa superior que contiene los ésteres metílicos.
g. Añadir 1 g de sulfato de sódico anhidro y mezclar, para posteriormente transferir el
hexano a otro tubo de ensayo, que contenga 2 mg de C17:0 (heptadecanoato de
metilo), utilizado como estándar interno (Kramer et al., 2001; Shantha et al., 1993).
h. Almacenar en tubos de ensaye opacos a la luz y conservarlos en atmósfera inerte
de nitrógeno a -20 °C, hasta realizar el análisis cromatográfico.
76
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Análisis cromatográfico
i.
Evaporar bajo una corriente de nitrógeno el extracto que contiene los ésteres
metílicos de los ácidos grasos (EMAG) de las muestras, y re-suspender en 0.5 a
0.6 ml de iso-octano o de hexano.
j.
Inyectar un volumen de 1.0 l de la muestra en un cromatógrafo de gases
(Fotografía 21), acoplado con un detector de ionización de flama (FID).
La
separación cromatográfica de los ácidos grasos se efectúa en una columna capilar
Supelco (SP 2560) de 100 m x 0.25 mm ID x 0.20 m de espesor de película de
Bis-cianopropil-polisiloxano. Las condiciones operacionales son: temperatura del
puerto de inyección y detector de 250 C, y en la columna establecer el siguiente
programa de temperaturas: una inicial (T1) de 140 C sostenida por 2 min, con una
rampa inicial (R1) de 2.7 C/min; una temperatura media (T2) de 220 C con una
rampa media (R2) de 1 C/min, hasta alcanzar una temperatura final (T3) de
240 C, manteniendo esta temperatura por 9.40 min. El tiempo total de corrida es
de aproximadamente 1 h, con una presión del gas de arrastre (Helio) de 30 psi.
k. Calibrar el sistema de cromatografía a gas con una mezcla comercial de 33
ésteres metílicos de ácidos grasos purificados No. GLC 534 (Nu-Chek-Prep,
Elysian, MN).
l.
Identificar
los ácidos grasos de la muestra mediante la comparación de los
tiempos relativos de elución de los picos de EMAG de la muestra con aquéllos de
los patrones de referencia. Los cromatogramas de los ésteres metílicos sirven
para obtener factores de respuesta con base a cada patrón externo. Estos factores
de respuesta se incorporan a la ecuación diseñada para cuantificar los EMAG de
la muestra.
Fotografía 21. Cromatógrafos de gases utilizados en la cuantificación de ácidos grasos
77
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Cálculos
El cálculo inicial permite expresar los ácidos grasos individuales en mg/ml (Sampugna et
al., 1982) de la siguiente manera:
FR = As/Cs
El cálculo de la concentración del ácido graso se realiza:
Cx = (Ax/ASI) x (CSI/FR)
Donde:
CX= concentración del ácido graso en la muestra
AX= área de la muestra
ASI= área del estándar interno
CSI= concentración del estándar interno
FR= factor de respuesta
La cuantificación de la concentración de cada AG identificado en las muestras, también puede
ser calculada en términos de mg/100 g de tejido fresco y mg/100 g de lípidos totales.
4.3 Determinación del contenido de colesterol
El colesterol es un esterol presente sólo en los productos de origen animal, el cual es
sintetizado en el cuerpo, o adquirido a través de los alimentos. El colesterol es un
componente estructural de las membranas celulares, precursor de esteroides y de
vitamina D, y su abasto es necesario para la producción de hormonas en las glándulas
adrenales y sexuales. También es utilizado por el hígado en la formación de ácidos
biliares, los cuales facilitan la digestión y la absorción de las grasas (Lee y Nieman, 1996).
Equipo

Agitador para tubos.

Espectrofotómetro.
78
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Material

Pipetas graduadas de 5 y 10 ml.

Baño maría.

Tubos de ensayo.

Termómetro.

Pipetas Pasteur.

Celdas para leer en el espectrofotómetro.
Reactivos

Nitrógeno (gas).

Cloroformo.

KOH.

Metanol.

Pirogalol.

Agua destilada.

Hexano.

Ácido acético.

Sulfato de Hierro II.

Ácido sulfúrico.
Metodología
a. Determinar el contenido de colesterol por duplicado para cada muestra.
b. Colocar alícuotas de 3 ml del extracto lipídico de cada muestra en un tubo de
ensayo y evaporar bajo corriente de nitrógeno en un baño de agua a 55 a 60 ºC
(para el Blanco, utilizar 3 ml de cloroformo).
Es muy importante remover
completamente el solvente, ya que un pequeño residuo de cloroformo dará error
en las lecturas de colesterol.
c. Culminada la evaporación, agregar 8 ml de KOH al 15 % en metanol y 2 ml de
pirogalol al 15 %, y mezclar en un agitador de tubos de ensayo por 30 seg.
d. Seguidamente, llevar los tubos a un baño de agua con agitación a 80 ºC durante
20 min para que se realice el proceso de saponificación.
e.
Dejar enfriar los tubos a temperatura ambiente y añadir 5 ml de agua destilada.
f.
Dejar enfriar la mezcla.
79
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
g. Agregar 10 ml de hexano, y agitar el tubo de ensayo por 30 seg.
h. Dejar reposar la mezcla hasta obtener la separación de las capas.
i.
Succionar la capa superior con la ayuda de una pipeta Pasteur y colocarla en un
tubo de ensayo pequeño.
j.
Repetir la operación con una segunda porción de 10 ml de hexano. Combinar los
extractos de hexano en el mismo tubo, y conservarlo bien tapado.
Para el ensayo de colesterol
k.
Tomar una alícuota de 4 ml del extracto y evaporar el hexano bajo corriente de
nitrógeno en baño de agua a 80 ºC (Rhee et al., 1982).
l.
Una vez evaporado, agregar 3 ml de ácido acético (CH3COOH) saturado con
Sulfato de Hierro II (FeSO4) y seguidamente 1 ml de ácido sulfúrico concentrado
(H2SO4).
m. Agitar el tubo por 30 seg, y dejar en reposo por lo menos 10 min, hasta que se
desarrolle un color rosado-salmón en la mezcla.
n. Transferir el contenido de la mezcla a una cubeta y medir la absorbancia a 490 nm
en un espectrofotómetro contra el blanco. La curva estándar de colesterol se
construye utilizando soluciones de concentraciones conocidas de colesterol
purificado, preparadas con el reactivo sulfato de hierro II (FeSO4).
Reactivo Acido Acético (CH3COOH) – Sulfato de hierro (FeSO4)
Para la elaboración de este reactivo:
o. Pesar 2.5 g de sulfato de hierro (FeSO4) y colocarlos en 1,000 ml de ácido acético
(CH3COOH) glacial.
p. Disolver y mezclar usando un agitador magnético.
q. Filtrar la solución por partes usando papel de filtro Whatman No. 2, dentro de una
botella. El reactivo es estable hasta por un mes a temperatura ambiente.
80
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Ensayo colorimétrico de colesterol (Preparación de la curva de calibración de colesterol)
Equipo

Balanza analítica.

Vortex.
Materiales

Pipetas de 1, 5, y 10 ml.

Matraces aforados de 25 y 100 ml.

Tubos de ensayo.
Reactivos

Estándar de colesterol.

Etanol.

Nitrógeno (gas).

Ácido acético saturado.

Sulfato de hierro.

Ácido sulfúrico concentrado.
Preparación de soluciones:
Solución Stock:
a. Pesar 0.10 g del estándar de colesterol.
b. Agregarlo en un matraz aforado de 25 ml y enrasamos con etanol absoluto hasta
alcanzar este volumen (4 mg/ml).
Solución de Trabajo (0.4 mg/ml).
a. Tomar 10 ml de la solución Stock y agregarla a un matraz aforado de 100 ml.
b. Enrasar a 100 ml con etanol absoluto.
81
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
Preparación de Estándares:
Preparación de un estándar de 100 mg, 200 mg, 300 mg y 400 mg.
a. Tomar 5 tubos de ensaye a los cuales se les va a agregar 0.25, 0.50, 0.75 y 1 ml
de la solución de trabajo, ya preparada anteriormente.
El último tubo será
identificado como el Blanco (se utilizan 4 ml del extracto con hexano y se evapora
a sequedad; se le agrega 1 ml de metanol).
b. Evaporar todos los tubos a sequedad bajo una corriente de nitrógeno.
c. Agregar 3 ml de ácido acético (CH3COOH) saturado con sulfato de hierro.
d. Agregar 1 ml de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado.
e. Mezclar en un Vortex por 30 s y dejar enfriar.
f.
Esperar 10 a 20 min y medir a 490 nm, calibrando con el blanco a 0 absorbancia.
Cálculos
Para el cálculo del contenido de colesterol en las muestras se procede de la siguiente
manera:
mg Colesterol en la cubeta (C)= [(Abs. muestra) ⁄ (Abs. estándar)] ×mg del estándar
mg/100g de muestra = [(C x 5 x 25 / 3) / Peso de la Muestra] x 100
Fotografía 22. Celda con la muestra en el carrusel del espectrofotómetro
82
Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
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Manual de Análisis de Calidad en Muestras de Carne
CENID- Fisiología Animal – INIFAP
Km 1 Carretera Ajuchitlán – Colón
C.P.76280 Ajuchitlán, Qro.
Tel. (419)292 00 36
Revisión técnica
Ms. C. Oscar Rodríguez Rivera
Dr. Ricardo Basurto Gutiérrez
Dr. Feliciano Milián Suazo
Código Interno
MX-0-310699-52-12-00-09-11
Los autores agradecen al Fondo Sectorial de Investigación en Materia Agrícola, Pecuaria,
Acuacultura, Agrobiotecnología y Recursos Fitogenéticos SAGARPA-CONACYT-COFUPRO
por el apoyo económico para la ejecución del Macro-proyecto “Indicadores de calidad en
la cadena de producción de carne fresca en México”, registro No. 109107 y para la
publicación de este Folleto Técnico.
La presente publicación contó con 500 ejemplares y se terminó de imprimir en Octubre de
2011 en la imprenta
“Dzibal impresos”
Belisario Domínguez No. 77 Las Misiones C.P. 76030 Querétaro, Qro.
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