Evolución post-mortem de parámetros indicativos de calidad en carne de vacuno: efecto de la raza y el gen de la hipertrofia muscular

Abstract

La calidad de la carne y en concreto la terneza, que es el parámetro más importante para el consumidor, puede verse afectada por numerosos factores, por lo que conseguir un mayor grado de homogeneidad en los productos, es una de las mayores preocupaciones de la industria cárnica. Esto requiere un estudio de las características de cada producto y de los procesos que afectan a la calidad y a la tenderización de la carne. Asturias es una región que se distingue por la producción de carne de calidad, amparada por la Indicación Geográfica Protegida (IGP) "Ternera Asturiana", que engloba distintos productos de las razas autóctonas "Asturiana de los Valles" (AV) y "Asturiana de la Montaña" (AM) y sus cruces. La raza AV presenta diferentes genotipos dependiendo de la presencia de una mutación en el gen de la miostatina que produce hipertrofia muscular, generando diferencias en los parámetros productivos y en la calidad de los distintos productos amparados por la IGP. La presente Tesis Doctoral tiene como objetivos estudiar la evolución post-mortem de parámetros indicativos de calidad en la carne de vacuno de machos añojos de las razas AV y AM, así como desarrollar herramientas analíticas que permitan una predicción "on-line" de la calidad de los productos. Como la terneza final depende del grado de alteración de la estructura muscular, se estudiaron los principales sistemas proteolíticos del músculo, encontrándose un papel relevante de las catepsinas y las calpaínas en el proceso de tenderización de la carne. Además, la evolución post-mortem de estos sistemas enzimáticos mostró paralelismo con las diferencias de dureza instrumental observadas, y con la evolución de los perfiles electroforéticos de las proteínas miofibrilares y sarcoplásmicas, siendo significativamente más rápidos todos estos procesos en la carne de los biotipos con presencia de la mutación en el gen de la miostatina (mh/mh y mh/+). Parece por tanto que la hipertrofia muscular adelanta en el tiempo el proceso de tenderización, probablemente debido a que promueve un metabolismo más glicolítico, que a su vez parece ir ligado a un agotamiento más temprano de los sistemas proteolíticos, de modo que estos procesos también terminan antes, ya que el aumento del tiempo de maduración reduce las diferencias entre genotipos. Otros parámetros de calidad de la carne tales como el pH, la capacidad de retención de agua, la composición química o el color mostraron diferencias entre los distintos biotipos estudiados, haciendo que la percepción de los principales atributos sensoriales permita distinguir dos tipos de productos. Por un lado, carne que muestra valores altos de aceptabilidad a tiempos de maduración intermedios (entre los 7 y los 14 días post-mortem), caracterizada por altas pérdidas de jugo, mayor luminosidad y menor engrasamiento intramuscular y que coincide con la carne de los biotipos con hipertrofia muscular (mh/mh y mh/+) de la raza AV, y por otro lado carne de los biotipos sin presencia de hipertrofia muscular (+/+) de las razas AV y AM y su cruce (AVxAM) que muestra mayor contenido graso, mayor nivel de pigmentos hemínicos y procesos de tenderización más lentos, requiriendo tiempos de maduración más largos para alcanzar su óptimo de maduración. También se analizó la evolución del perfil electroforético de la fracción miofibrilar y sarcoplásmica del músculo, con el fin de identificar cambios relacionados con el proceso de maduración post-mortem de la carne y poder determinar la presencia de biomarcadores de calidad. Se encontraron correlaciones significativas entre fragmentos miofibrilares de troponina T y troponina I con algunos enzimas metabólicos, como la creatina kinasa y la gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa, observándose que dichos cambios ocurren paralelos a la actividad de las micro-calpaínas y se correlacionan significativamente con la dureza instrumental. La determinación de estos biomarcadores parece servir para indicar el estadio de maduración e incluso permitir clasificar los productos según la tasa de tenderización. Debido a las desventajas (complejidad, alto coste.) de los métodos analíticos precisos para determinar los parámetros de calidad indicados, se hace necesario desarrollar herramientas que permitan un análisis rápido y fiable de la calidad de la carne, así como la caracterización "on-line" de los productos. Por ese motivo, se analizó la capacidad de la espectroscopia en el infrarrojo cercano (NIRS) para la predicción de parámetros de calidad en los productos, tales como la composición química y el perfil de ácidos grasos en la carne, consiguiéndose predicciones adecuadas para la determinación del contenido en humedad, grasa, proteína, mioglobina y la proporción de ácidos grasos saturados, ramificados y monoinsaturados. Por todo ello se propone este método como herramienta fácil y rápida para determinar la calidad de los productos en la industria. Por último, a partir de la información obtenida y como línea de investigación a desarrollar en el futuro, se proponen nuevas estrategias para la comprensión del proceso de conversión del músculo en carne, a través del estudio de los procesos de muerte celular que tienen lugar en las primeras horas tras el sacrificio del animal (período pre-rigor) y cuyos mecanismos biológicos pueden tener gran influencia sobre la evolución de la tenderización de la carne y sobre la calidad final del producto, pudiendo proporcionar marcadores tempranos de calidad