jueves, 28 de noviembre de 2013

Premios Bitácoras 2013: ¡nos vamos a Madrid!

Como ya sabrás, ¡¡este blog es finalista en la categoría de Ciencia de los Premios Bitácoras 2013!! Pero esto aún no ha terminado. Mañana viernes, a partir de las 19:45, se dará a conocer el ganador en una ceremonia que se celebrará en La Casa Encendida de Madrid y que podrás seguir en directo desde esta misma página (pinchando en el último de los vídeos que se muestran a continuación).




Recapitulemos. El pasado viernes el autor del blog Tocamates anunció los tres finalistas de los premios Bitácoras en la categoría de Ciencia: Ciencia de SofáScientia y... ¡¡gominolasdepetróleo!! (puedes verlo en el siguiente vídeo, a partir del minuto 19:23).


A partir del minuto 19:23 el autor de Tocamates anuncia los finalistas de la categoría de Ciencia.



Por supuesto, la alegría que me llevé fue inmensa. Aunque suene a tópico, ser finalista ya supone todo un premio para mí. Y es que, como puedes imaginar, llegar hasta aquí no es nada fácil: los blogs que participan en el certamen se cuentan por millares, y entre ellos hay muchos de gran calidad (sirvan los otros dos finalistas como ejemplo). Si lo he conseguido es gracias a personas como tú, y por eso, agradezco enormemente que hayas contribuido a ello, sobre todo teniendo en cuenta que el proceso de votación ha resultado un poco engorroso para muchos. Lo dicho. 


¡¡Gracias!! 


Ahora bien, no nos pongamos triunfalistas ni sentimentales porque esto todavía no ha terminado, ni mucho menos. Como mencioné anteriormente, el ganador de los Premios Bitácoras 2013 lo decidirá un jurado formado por once personas y se dará a conocer mañana viernes 29 de noviembre a partir de las 19:45 en una ceremonia que podrás ver en directo desde aquí:





Así que, como dijo Julio César y le gustaba repetir incansablemente a mi profesor de latín: 

alea iacta est

Vamos, que la suerte está echada...


viernes, 15 de noviembre de 2013

¿Por qué algunos filetes pierden tanta agua? (II)

Cuando el consumidor ve que una pieza de carne pierde mucha agua, ya sea durante el almacenamiento o durante el cocinado, lo primero que piensa es que ha sido inyectada con agua y aditivos o que procede de animales tratados con hormonas. Sin embargo, en el artículo anterior llegamos a la conclusión de que es más probable que esa pérdida de agua obedezca a otras causas. Algunas ya las mencionamos entonces, y otras podrás conocerlas a continuación...




Antes de nada, recordemos brevemente lo que vimos en el artículo anterior...

Resumen del artículo anterior

  • Es muy poco probable que las pérdidas de agua en la carne obedezcan a tratamientos veterinarios fraudulentos (inyección de hormonas, anabolizantes, etc.): según datos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) correspondientes al año 2010, de los 736.806 animales que se analizaron en busca de residuos farmacológicos y otros contaminantes, solamente se encontraron disconformidades en un 0,33% de los casos.
  • Aunque no dispongo de datos al respecto, me atrevería a afirmar que es poco probable que las pérdidas de agua se deban a la inyección no declarada de agua y aditivos sobre la carne, ya que se trata de un fraude fácilmente detectable. (Más información en el segundo comentario)
  • La explicación más probable es que esas pérdidas de agua obedezcan a causas múltiples y variadas, entre las que se encuentran algunos factores intrínsecos (como la especie, raza y edad del animal, el régimen de explotación, la alimentación o el tipo de músculo y su composición) y otros factores extrínsecos que conoceremos a continuación.

Y ahora sí, continuemos donde lo habíamos dejado; comenzando, como siempre, por el principio...


La carne y el agua

Como sabrás, la carne procede del músculo de los animales (principalmente de mamíferos y de aves), así que para comprender la respuesta a la pregunta que encabeza este artículo, primero debes conocer cuál es su organización y su composición.

Estructura del músculo
Para que te hagas una idea, a primera vista la organización del músculo se parece a la de un cable eléctrico (salvando las distancias). Como puedes observar en la siguiente imagen (mírala bien porque te ayudará a comprender este artículo), el músculo está formado por fascículos, que no son más que grupos de células alargadas que reciben el nombre de fibras musculares. En el interior de cada una de estas células se encuentran las miofibrillas, estructuras alargadas que están formadas por filamentos (miofilamento fino y miofilamento grueso). Estos filamentos, que son los que hacen posible la contracción muscular, están constituidos por proteínas (sobre todo por actina y miosina, respectivamente). En resumen, tenemos, de mayor a menor grado de organización: músculo-fascículo-fibra muscular-miofibrilla-miofilamentos grueso y delgado (formados estos últimos por miosina y actina, respectivamente). Tanto las fibras musculares, como los fascículos y los músculos se encuentran rodeados por diferentes membranas de tejido conectivo (endomisio, perimisio y epimisio, respectivamente). También debes saber que la unidad anatómica y funcional del músculo se llama sarcómero.






Composición físico-química
Ahora que conoces la estructura del músculo, ¿cuál dirías que es su componente mayoritario? Mucha gente piensa que la carne está constituida principalmente por proteínas. Sin embargo, éstas se encuentran en una proporción de apenas un 20% aproximadamente. Aunque eso no quiere decir que no sean importantes, ni mucho menos. Entre ellas podemos distinguir varios tipos:

  • proteínas miofibrilares: son las proteínas que forman la estructura de las células musculares. Las más importantes son la actina y la miosina que, como acabamos de ver, son las responsables de la contracción muscular.
  • proteínas sarcoplasmáticas: se trata de proteínas solubles en agua. Entre ellas podemos destacar algunas, como las enzimas endógenas o la mioglobina, principal responsable del color de la carne (algo sobre lo que ya hablamos anteriormente aquí aquí). 
  • proteínas del estroma: estas proteínas forman estructuras como los tendones y el tejido que rodea las fibras musculares. 

Retomando la pregunta anterior, el componente mayoritario de la carne no es otro que el agua, que se encuentra en una proporción aproximada del 75%. Sabiendo esto, quizá ahora ya no te parezca tan extraño que la carne pierda agua. Parece que lo que habría que preguntarse más bien es cómo es posible que tanta agua permanezca en el interior del músculo sin escapar al exterior... Pues bien, el agua se encuentra en el músculo básicamente de tres formas:
  • Agua ligada. Representa alrededor de un 1% del total. Se trata de agua que está fuertemente unida a las proteínas miofibrilares (recuerda: actina y miosina). Este agua no se congela aunque la carne se conserve a temperaturas de congelación, ni se pierde cuando se aplica calor para cocinarla. 
    • Agua atrapada o inmovilizada. Representa la mayor parte del agua del músculo (en torno a un 85% del total). Se encuentra retenida en la superficie de las proteínas miofibrilares y del agua ligada, concretamente, en el interior del miofilamento grueso y entre el miofilamento grueso y el miofilamento delgado. En definitiva, la mayor parte del agua del músculo se encuentra dentro de las miofibrillas. Parte de este agua puede ser desplazada como consecuencia de una alteración de la estructura de las células musculares (por ejemplo, cuando se congela o se calienta la carne) y/o por cambios en el pH. Más adelante veremos esto con más detenimiento.
    • Agua libre. Se encuentra en el exterior de las miofibrillas, retenida débilmente por capilaridad. Este agua se pierde fácilmente, por ejemplo cuando aplicamos presión sobre la carne.

    Composición del músculo esquelético (Fuente)


    A pesar de que no suele recibir mucha atención por parte del consumidor (excepto en el caso que nos ocupa), el agua tiene una gran importancia sobre las propiedades organolépticas de la carne, ya que determina su aspecto (color, brillo) y su textura (jugosidad, firmeza, terneza, palatabilidad), e influye sobre su sabor y su aroma. No hay que olvidar además su importancia económica: si la carne pierde agua, significa que también pierde peso, y eso se traduce en una pérdida de dinero, tanto para el productor (primero), como para el consumidor (después). Así, cobra vital importancia en la carne un parámetro que se conoce como capacidad de retención de agua (CRA) y que como puedes deducir por su nombre, se define como la capacidad de la estructura muscular para retener de manera firme su propio agua, o bien el agua añadida, incluso ante determinadas influencias externas, tales como presión, calentamiento, etc.  Ahora bien, hay que aclarar cuando decimos que un filete pierde agua, lo que en realidad pierde es agua acompañada de otros compuestos solubles, como proteínas sarcoplasmáticas (mioglobina, enzimas, etc.), aminoácidos y vitaminas hidrosolubles, así que es más preciso hablar de "exudado" (de todos modos, en este artículo nos referiremos indistintamente a ambos términos).


    Factores físico-químicos que influyen sobre la CRA

    Acabamos de mencionar que la mayor parte del agua de la carne se encuentra en el interior de las miofibrillas asociada a las proteínas, así que podrás entender que la capacidad de retención de agua se ve afectada los siguientes factores:

    Efecto de la carga neta
    En primer lugar, debes saber que después del sacrificio del animal tienen lugar una serie de procesos físico-químicos que provocan la transformación del músculo en carne (sí, por si no lo sabías, carne y músculo no son lo mismo). En este sentido, uno de los cambios más importantes es un descenso del pH. Lo que sucede en condiciones normales es que, inmediatamente después de la muerte del animal, cesa el aporte de oxígeno al músculo (los animales dejan de respirar y no hay riego sanguíneo), así que las células dejan de obtener energía mediante metabolismo aerobio y comienzan a obtener energía a partir del glucógeno (carbohidrato que se almacena en los músculos como reserva energética) mediante metabolismo anaerobio (sin oxígeno). Como resultado de ello se obtiene ácido láctico, que se acumula en el músculo (no puede ser retirado a través del riego sanguíneo), provocando un descenso del pH. ¿Y qué tiene que ver esto con el agua de la carne? Como recordarás, la mayor parte del agua del músculo está asociada a las proteínas, y eso es gracias a que tienen grupos con cargas eléctricas positivas y negativas. Cuando el pH alcanza lo que se conoce como punto isoeléctrico (en torno a un valor de pH de 5,4), la carga neta de las proteínas es cero, lo que significa que el número de cargas positivas y negativas es similar. En esta situación, los grupos cargados se atraen entre sí, lo que implica que el número de grupos reactivos disponibles para unirse al agua desciende. Además, las estructuras de la miofibrilla se estrechan, de manera que el espacio en su interior, en el que se alberga el agua, se reduce. Como consecuencia de estos cambios, parte de lo que antes era agua inmovilizada en el interior de las miofibrillas pasa a ser agua libre y puede perderse fácilmente por goteo. En resumen, podemos decir que un pH bajo se asocia a una mayor pérdida de agua en la carne.



    En esta imagen esquemática se representan proteínas pertenecientes a carne con diferentes valores de pH y por lo tanto, con diferentes cargas netas: A. carga neta posiviva; B. carga neta neutra (en la mayoría de las proteínas de la carne se alcanza a pH=5,1, que es por tanto su punto isoeléctrico), C. carga neta negativa. (Fuente).


    En esta imagen esquemática puedes ver cómo influye la carga de las proteínas sobre el espacio entre ellas. En la imagen B. predominan las cargas negativas, por lo que las proteínas se repelen, aumentando la distancia entre ellas, todo lo contrario a lo que ocurre en el caso A. (Fuente)



    Efectos estéricos
    Si te gustan las series sobre criminalística que tan de moda se pusieron hace unos años, como CSI o Bones, sabrás que, poco después de la muerte de un animal, se instaura el rigor mortis (o rigidez cadavérica), un proceso que, como su nombre indica, se caracteriza por la rigidez de los músculos. ¿Por qué sucede esto? Para explicarlo en pocas palabras podemos decir que, como consecuencia del metabolismo anaerobio del que hablábamos antes, la formación de ATPs (molécula que permite la obtención de energía) es insuficiente para mantener las funciones normales del músculo, de modo que se forman enlaces permanentes entre la actina y la miosina (actomiosina), que provocan una fuerte contracción de los músculos, que permanecen en ese estado durante varias horas. ¿Cómo afecta esto a las pérdidas de agua? De forma parecida a lo que vimos en el apartado anterior. A medida que el músculo entra en rigor, los enlaces entre la actina y la miosina provocan un estrechamiento de la miofibrilla y por lo tanto una reducción del espacio disponible para albergar agua. Además puede producirse un acortamiento de los sarcómeros, lo que también reduce el espacio disponible para el agua en la miofibrilla. En resumidas cuentas, como consecuencia del rigor mortis, se produce una pérdida de agua.

    Como puedes ver en esta imagen esquemática, el estrechamiento de las fibras musculares provocan la salida de agua al exterior. (Fuente)


    En definitiva, los factores que provocan variaciones en el pH y otros cambios que desencadenan el estrechamiento de la miofibrilla y acortamiento de los sarcómeros, influyen de forma significativa sobre la capacidad de retención de agua de la carne. Veamos algunos de los más importantes.


    Factores Extrínsecos


    Estos factores pueden influir drásticamente sobre la capacidad de retención de agua de la carne, y por consiguiente sobre la cantidad de agua que ésta pierde. Lo bueno es que en la mayoría de los casos se pueden evitar, o al menos minimizar (si sabemos cómo, claro está).


    En esta imagen de un chuletón de buey se puede apreciar el jugo que se pierde por goteo. (Fuente)


    1. Estado metabólico del animal antes del sacrificio
    El estado metabólico de los animales antes del sacrificio puede influir de forma determinante sobre las pérdidas de agua de la carne. Por ejemplo, en animales que sufren algún tipo de estrés antes del sacrificio, se produce un rápido descenso del pH del músculo (45 minutos después del sacrificio el pH alcanza valores inferiores a 6, cuando lo normal sería alcanzar valores en torno a 6,4). Este descenso sucede cuando la temperatura de la canal aún es elevada, lo que provoca una desnaturalización de las proteínas, que pierden parte de su capacidad para retener agua. Como consecuencia de ello se obtiene lo que se conoce como carne PSE (acrónimo de las palabras inglesas Pale, Soft, Exudative), una carne defectuosa desde el punto de vista tecnológico, que se caracteriza por ser pálida (debido a la estructura abierta de las fibras musculares, que provocan una mayor reflexión de la luz, y también a la oxidación de la mioglobina), blanda (aunque eso no quiere decir que sea tierna) y exudativa (es decir, pierde mucha agua, tanto cuando está cruda, como al ser cocinada). La carne de cerdo es más propensa a sufrir este problema que la del resto de las especies, especialmente si existe una predisposición genética del animal. 


    En esta imagen se puede apreciar cómo influye el descenso del pH sobre la calidad de la carne. En el centro se muestra la carne normal, y a los lados, dos carnes defectuosas: la primera (carne PSE: pálida, blanda y exudativa) pierde demasiada agua debido a una bajada muy rápida del pH después del sacrificio; la segunda, sobre la que hablaremos en otra ocasión (carne DFD: oscura, firme y seca), no pierde apenas agua debido a que mantiene un pH elevado. (Fuente)


    2. Manejo de la canal
    Después del sacrificio, la temperatura de la canal (nombre que recibe el cuerpo del animal una vez eviscerado) está en torno a los 37ºC. Como puedes imaginar, para evitar el deterioro de la carne y prolongar su conservación es importante conseguir que esta temperatura descienda de forma relativamente rápida para almacenar la canal a temperaturas de refrigeración. Ahora bien, hay que tener en cuenta que si, inmediatamente después del sacrificio, el descenso de la temperatura es muy rápido (si se enfría por debajo de 10ºC antes de que se instaure el rigor mortis) se producirá una fuerte contracción muscular (nos ahorraremos los detalles para no complicar aún más el artículo). Como consecuencia de este fenómeno, que recibe el nombre de acortamiento por frío, se reduce el tamaño del sarcómero y por lo tanto, del espacio para albergar agua. En otras palabras, se producirá una pérdida de agua. Otra importante consecuencia de este fenómeno es que la carne obtenida resultará muy dura y correosa tras el cocinado.

    Otro fenómeno indeseable que puede atribuirse a un manejo inadecuado en el matadero es el rigor de la descongelación, que se produce cuando se realiza un proceso de congelación antes de que tenga lugar el rigor mortis. Lo que sucede es que, durante la descongelación, la carne sufre una fuerte contracción, con todo lo que eso supone; entre otras cosas, un acortamiento del sarcómero y la expulsión de una notable cantidad de agua.


    3. Maduración
    Una vez que se obtiene la carne (después de los procesos físicos y bioquímicos que provocan la transformación del músculo), lo que se hace es almacenarla bajo unas determinadas condiciones que hagan posible su maduración. Esta comprende una serie de procesos físico-químicos que dan como resultado una mejora de las propiedades organolépticas de la carne. Cabe destacar por ejemplo el ablandamiento de la carne por la actuación de enzimas proteolíticas. Además, se produce un aumento de la capacidad de retención de agua de la carne debido a la presencia de compuestos derivados de esa acción enzimática, como péptidos y aminoácidos e iones de sodio y calcio, que hacen que aumente el pH y se incremente la presión osmótica de las células musculares. Durante el tiempo que dura este proceso (en torno a 10-14 días) es importante controlar las condiciones de almacenamiento (especialmente la temperatura, la humedad relativa y las corrientes de aire) para evitar las pérdidas de agua (especialmente por evaporación) y otros fenómenos indeseados.


    4. Troceado
    Cuando cortamos o picamos la carne lo que estamos haciendo es cortar también la estructura que vimos al comienzo de este artículo: fibras musculares, miofibrillas, etc. En definitiva, la carne sufre un daño en su estructura,  lo que provoca la salida de agua. Lógicamente, si queremos que la carne no pierda agua, una de las cosas que podemos hacer es dañar su estructura lo menos posible. Para ello debemos tener en cuenta aspectos como el grado de corte o de picado (cuanto más cortemos o piquemos la carne, más agua perderá), el tipo de herramienta que utilicemos (el tamaño del filo, si está afilada o no...), la superficie de corte (cuanto mayor sea, más cuantiosas serán las pérdidas), el ángulo de corte (si se hace a lo largo de la fibra se dañará menos la estructura y las pérdidas serán menores).




    5. Almacenamiento a temperaturas de refrigeración
    Normalmente las piezas de carne pierden cierta cantidad de agua durante el almacenamiento a temperaturas de refrigeración, ya sea en la cámara frigorífica de una industria cárnica, en el mostrador de un supermercado o en el frigorífico de casa. Esas pérdidas de agua aumentan a medida que lo hacen el tiempo y la temperatura de almacenamiento, especialmente si se trata de carne troceada (fileteada, picada, etc.). A pesar de que estas pérdidas son normales (siempre que se encuentren dentro de unos límites) se trata de algo que no gusta nada al consumidor, así que para evitar que la carne envasada presente un aspecto poco atractivo lo que se hace es colocar esponjas en el fondo de las bandejas, cuya función es simple y llanamente la de absorber ese jugo.

    En esta imagen puedes apreciar la esponja que se incluye en las bandejas destinadas al envasado de carne.


    6. Congelación/descongelación
    Los procesos de congelación y descongelación pueden tener un profundo impacto sobre la cantidad de agua que pierde la carne (algunos estudios apuntan que esa pérdida puede incluso llegar a ser el doble que en una carne que no ha sido congelada).  ¿Cómo se explica eso? Como vimos anteriormente en este blog, durante la congelación el agua se transforma en hielo, ocupando así un mayor volumen, lo que puede dañar la estructura de los alimentos. Estos daños pueden ser aún más importantes si el proceso de congelación es lento, debido a que se forman cristales de hielo de gran tamaño. En esas circunstancias, los cristales no se distribuyen de forma homogénea en la pieza de carne, de manera que, a medida que se forman, aumenta la concentración de sales en los tejidos y se producen cambios en el pH, lo que puede causar la desnaturalización de las proteínas y por lo tanto una disminución de la capacidad de retención de agua. Como consecuencia de todo ello, se produce ese exudado que todos hemos visto cuando descongelamos unos filetes. Lo ideal para reducir estas pérdidas es aplicar un proceso de congelación lo más rápido posible, con lo que se forman numerosos cristales de pequeño tamaño repartidos de forma homogénea por la pieza de carne, en lugar de pocos cristales de gran tamaño localizados en puntos aislados. En cualquier caso, esto es más aplicable a la industria, ya que cuando se trata de un congelador doméstico, tampoco nos quedan muchas opciones para elegir...


    7. Cocinado
    Llegamos por fin a la parte que, supongo, más te interesa: las pérdidas que sufre la carne cuando la ponemos sobre la sartén. Lo primero que debes saber es que es normal e inevitable que la carne pierda cierta cantidad de agua al ser cocinada. Lo que ya no sería tan normal es que esa cantidad fuera muy grande. Unas pérdidas cuantiosas (pueden llegar a ser hasta de un 45-60% con respecto al contenido en agua total), hacen que la carne resulte menos jugosa, menos tierna, más dura y seca, entre otros atributos indeseables. Además, una salida excesiva de agua provoca la cocción de la carne, e impide el desarrollo de la reacción de Maillard, con todo lo que eso supone: no se forma esa costra superficial de color pardo que aporta a la carne sabores y aromas deseables. Estas pérdidas de las que hablamos, suelen tener la apariencia de una especie de espuma que, dicho sea de paso, suele provocar una gran desconfianza en el consumidor. Hay que aclarar que la aparición de esa espuma no se debe necesariamente a la utilización de aditivos u hormonas, sino que se explica por la presencia de proteínas solubles en el jugo que pierde la carne. Por otra parte, no está de más recordar que ese líquido de color rojo que aparece en las carnes rojas (de bovino, porcino, búfalo, etc.), no es sangre (la sangre es retirada del animal durante el sacrificio), sino que se debe a la presencia de mioglobina en el jugo que expulsa la carne. Esta y otras proteínas coagulan al aumentar de temperatura (normalmente cuando entran en contacto con la sartén), lo que explica la formación de esa especie de "babilla" grisácea que despierta la curiosidad de tanta gente.




    Una vez hechas estas aclaraciones, veamos a qué se deben las pérdidas de jugo que sufre la carne en la sartén. La respuesta no es sencilla, ya que sobre ellas influyen todos los factores que hemos visto hasta ahora (y también algunos más): las características intrínsecas del animal (especie, raza, edad), el tipo de músculo, su tamaño y composición, el estado del animal antes del sacrificio, el desarrollo de los procesos que tienen lugar inmediatamente después del sacrificio (el descenso del pH, el desarrollo del rigor mortis), el manejo de la canal, la maduración de la carne, el grado de corte, las condiciones de refrigeración y/o congelación, etc. Así, por ejemplo, una carne PSE sufre más pérdidas en la sartén que una carne normal. Del mismo modo, puede ocurrir que una pieza de carne tenga un exceso de agua por haber sufrido una maduración inadecuada, por lo que sufriría más pérdidas que otra madurada correctamente. Por supuesto, otros factores que influyen sobre las pérdidas de la carne durante el cocinado son las condiciones que se apliquen en el proceso: el método utilizado, el tamaño de la pieza de carne, la temperatura, la adición de sal, etc. 


    Lo normal es que la carne pierda cierta cantidad de agua cuando se cocina. (Fuente)


    Temperatura
    Durante el cocinado de la carne, la temperatura en el centro de la pieza aumenta desde 0ºC (si la acabamos de sacar del frigorífico) hasta valores que rondan los 85ºC (dependiendo de como nos guste la carne). Además, en su superficie se alcanzan temperaturas de hasta 300ºC. ¿Qué es lo que ocurre concretamente? Como ya explicamos en un artículo anterior, las temperaturas elevadas provocan la desnaturalización y coagulación de las proteínas, las fibras se contraen y una importante cantidad del agua que contienen sale al exterior arrastrando algunas sustancias solubles como proteínas y vitaminas. Esas pérdidas de jugo dependen, entre otras cosas, de la temperatura que se aplique y del tiempo de cocinado: en general aumentan a medida que aumenta la temperatura, mientras que, a la misma temperatura, las pérdidas son menores cuanto menor es el tiempo.

    Lo que ocurre a medida que aumenta la temperatura es lo siguiente:

    • A 40ºC el agua atrapada en el interior de las miofibrillas comienza a salir, acumulándose en el interior de las fibras musculares (es decir, pasa de ser agua atrapada a ser agua libre, que se puede perder con mayor facilidad).
    • A 50ºC la miosina comienza a coagular, otorgando cierta firmeza a la carne. A medida que estas proteínas comienzan a unirse entre sí, van expulsando parte del agua que había entre ellas. Este agua se acumula alrededor de los grupos de proteínas solidificadas y finalmente es liberada al exterior a través de la membrana de tejido conectivo que las rodea. En la carne troceada (filetes, chuletas, etc.) el agua escapa además a través de los extremos de las fibras que fueron dañadas por el corte, es decir, por la superficie de corte.
    • A 60ºC la mayoría de las proteínas del interior de las fibras musculares comienza a coagular y dichas fibras se van agregando entre sí, formando conjuntos de fibras rodeadas de jugo. 
    • Entre 60-65ºC la carne encoge repentinamente de forma muy notable y libera una enorme cantidad de jugo. Esto sucede por la desnaturalización del colágeno presente en las membranas de tejido conjuntivo que rodea las células. Estas membranas encogen y ejercen presión sobre las células llenas de líquido. 
    • Si el calentamiento continúa, la carne será progresivamente más seca, más compacta y más firme. A 70ºC se desnaturaliza la actina y el colágeno del tejido conectivo comienza a disolverse en gelatina. Con el tiempo, el tejido conectivo se ablanda adquiriendo textura gelatinosa y las fibras musculares que fueron unidas fuertemente comienzan a separarse. Las fibras todavía son firmes y secas, pero ya no forman una masa compacta, así que la carne parece más tierna. 

    En el minuto 0:26 puedes apreciar claramente cómo el filete de la derecha se contrae, provocando así la salida de jugo.



    ¿Dorar la carne la sella, evitando la salida de jugo?
    Esta creencia fue propuesta por primera vez por un químico aleman, Justus von Liebig, en 1850 y posteriormente difundida a los cuatro vientos por un sinfín de cocineros y aficionados, hasta ser, aún a día de hoy, uno de los mitos más extendidos en la cocina. Por si no sabes de que hablo, lo que se propone es que dorar la superficie de un trozo de carne (por ejemplo un solomillo), crea una costra superficial que evita la salida de agua, quedando así más jugosa. Sin embargo, lo cierto es que el agua de la carne continúa saliendo al exterior en forma líquida y en forma de vapor, a pesar del "sellado". Es decir, la creencia no sólo es errónea, sino que además sucede todo lo contrario: como acabamos de mencionar, cuanto mayores sean la temperatura y el tiempo de cocinado, mayor será la pérdida de agua (puedes hacer la prueba en casa). Eso sí, como vimos anteriormente en este blog, dorar la carne mejora su sabor debido a los compuestos que se forman a partir de la reacción de Maillard. Del mismo modo que existen muchos profesionales que creen en este mito, muchos otros han puesto su grano de arena para desmontarlo (algunos ejemplos de lleo se pueden encontrar en la obra de Harold McGee, en el programa Good Eats de la televisión estadounidense o incluso en la web que lleva precisamente ese nombre: Dorar no sella los jugos).


    Dorar la carne no evita la salida de jugo, pero aporta buen color, aroma y sabor. (Fuente)


    ¿Y qué hay de la sal?
    De modo general, se puede decir que lo mejor es echar la sal inmediatamente después de sacar la carne de la sartén, ya que de este modo perderá menos agua. Si la añadimos justo antes del cocinado, parte del agua de la carne saldrá al exterior por un fenómeno de ósmosis (la concentración de sales en el exterior de las células es mayor que en el interior, así que el agua saldrá para compensar el potencial químico). Ahora bien, la respuesta no es tan simple y se puede matizar, pero eso lo haremos en otro artículo...




    Nota: en la actualidad no se conoce con exactitud cuál es el mecanismo que interviene en la capacidad de retención de agua de la carne. Existen tres teorías al respecto, que se basan en tres tipos de fuerzas, respectivamente: electrostáticas, osmóticas y capilares. En este artículo se muestran los conceptos generalmente más aceptados.


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    Hoy es el último día para votar en los Premios Bitácoras 2013. De momento este blog está en ¡segunda posición! en la categoría de Ciencia, así que si no ocurre nada catastrófico, está clasificado para la gran final. De todos modos, es mejor no confiarse, así que si quieres, puedes votar siguiendo las instrucciones que aparecen al pinchar sobre la siguiente imagen.

    Votar en los Premios Bitacoras.com


    Fuentes

    - Hui, Y.H. (2006). Handbook of Food Science, Technology and Engineering. Vol. 1. Ed. CRC Press, Florida, EEUU. 
    - James, S.J. y James, C. (2002). Meat refrigeration. Woodhead Publishing Ltd. y CRC Press LLC, Florida, Estados Unidos.
    - Kauffman, R.G.; R.G. Cassens, R.G.; Scherer, A. y Meeker, D.L. (1992). Variations in pork quality; history, definition, extent, resolution. A National Pork Producers Council Publication. NPPC. Washington, D.C. EEUU.
    - Kerth, C. (2013). The Science of Meat Quality. Ed. Wiley-Blackwell, Oxford, Reino Unido.
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    - McGee, H. (2004). On food and cooking. The science and lore of the kitchen. Ed. Scribner, Nueva York, EEUU.
    - Moreno García, B. (2006). Higiene e inspección de carnes-I. Ed. Díaz de Santos, Madrid, España.
    - Pearce, K.L.; Rosenvold, K.; Andersen, H.J. y Hopkins, D.L. (2011). Water distribution and mobility in meat during the conversion of muscle to meat and ageing and the impacts on fresh meat quality attributes — A review. Meat Science, 89, 111-124.
    - Puolanne, E. y Halonen, M. (2010). Theoretical aspects of water-holding in meat. Meat Science 86, 151–165
    - Stetzer, A. J. y McKeith, F. K. (2003). Benchmarking value in the pork supply chain: Quantitative strategies and opportunities to improve quality Phase 1. Savoy (IL): American Meat Science Association.
    - Toldrá, F. (2010) Handbook of meat processing. Ed. Wiley-Blackwell. Iowa, EEUU.
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    http://www1.lsbu.ac.uk/water/kosmos.html
    http://www.pork.org/filelibrary/Factsheets/PIGFactsheets/NEWfactSheets/12-04-05g.pdf
    http://www.efsa.europa.eu/en/supporting/doc/212e.pdf
    http://www.uco.es/servicios/nirs/fedna/capitulos/99CAP8.pdf
    http://www.steamykitchen.com/163-how-to-turn-cheap-choice-steaks-into-gucci-prime-steaks.html
    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17988245
    http://dorarnosella.com/2011/11/27/dorar-nosella-los-jugos/
    http://www.amazingribs.com/tips_and_technique/mythbusting_searing_seals_in_juices.html

    Imágenes
    http://chicolockersausage.files.wordpress.com/2012/01/grilled-rare-steak.jpg
    http://cseverino.galeon.com/aficiones1854961.html
    http://static.enterbio.es/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/c/a/carne-picada-ternera-avilena.jpg

    viernes, 8 de noviembre de 2013

    ¿Por qué algunos filetes pierden tanta agua? (I)

    ¿Qué piensas cuando ves que hay líquido en el interior de una bandeja de carne? ¿Y cuando pones un filete en la sartén y éste comienza a encoger mientras desprende una considerable cantidad de agua? Normalmente este tipo de cosas generan una gran desconfianza en el consumidor, quien suele pensar que se trata de carne adulterada, sometida a algún tipo de tratamiento fraudulento. Pero ¿hay algo de cierto en ello?


    ¿He sido víctima de un fraude?

    A muchos les escama eso de ver un líquido más o menos rojizo en el fondo de una bandeja de carne envasada, pero les mosquea aún más ver cómo esa carne reduce su tamaño en la sartén mientras desprende una especie de líquido espumoso. Lo que se suele pensar es que la carne procede de animales tratados con algún tipo de fármaco (hormonas, clembuterol, anabolizantes, etc.), o bien, que se le ha inyectado alguna sustancia extraña (agua, aditivos, etc.). Veamos si esto es cierto.


    Tratamientos con fármacos
    Hubo un tiempo en el que era común emplear ciertas sustancias como promotores del crecimiento del ganado, es decir, con el fin de acelerar y/o aumentar el engorde de los animales. Sin embargo, estas prácticas están prohibidas en la Unión Europea desde hace más de treinta años. Como ya vimos en un artículo anterior, en la actualidad solamente pueden utilizarse ciertos fármacos muy concretos, como algunas hormonas y antibióticos, que se aplican en situaciones puntuales, exclusivamente con fines terapeúticos o zootécnicos y bajo control veterinario. Además, en el caso de que se administren, es necesario respetar un tiempo de espera antes del sacrificio para lograr que el animal metabolice estas sustancias, de modo que finalmente no estén presentes en la carne en cantidades que puedan representar un riesgo para la salud (para comprobarlo, la legislación establece límites máximos de residuo para cada compuesto). 



    A pesar de lo que mucha gente cree, es muy poco probable que la excesiva pérdida de agua de la carne se deba al tratamiento del ganado con fármacos. (Fuente)


    Una vez dicho esto, quizá estés pensando que el hecho de que la ley prohíba este tipo de tratamientos no es suficiente para que no haya fraudes en este sentido. Y lo cierto es que tienes razón: existen casos de tratamientos veterinarios fraudulentos sobre el ganado, pero se trata de algo muy poco frecuente. Así, con los datos en la mano, se puede decir que es muy poco probable que la pérdida excesiva de agua en la carne se deba a tratamientos veterinarios fraudulentos. Si observamos los datos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) correspondientes al año 2010, veremos que se analizaron muestras pertenecientes a 736.806 animales en busca de residuos farmacológicos y otros contaminantes (sustancias como tireostáticos, anabolizantes [estilbenos, hormonas naturales y xenobióticos], inhibidores [antibióticos, sulfamidas, cloranfenicol], beta-agonistas [clembuterol, salbutamol, etc.]), y solamente se encontraron disconformidades en un 0,33% de los casos. De ellos, los que suelen estar en la mente del consumidor cuando se trata de filetes que encogen y pierden agua en la sartén, son principalmente: hormonas, que solamente se encontraron en un 0,15% de los casos analizados (157 muestras positivas de un total de 102.885 analizadas); esteroides, en un 0,19% de los casos (90 muestras positivas de un total de 47.337 analizadas) y clembuterol, en un 0,01% de los casos analizados (5 muestras positivas de un total de 46.636). 



    En los últimos tres años se ha hablado mucho sobre el clembuterol en España, debido al caso Contador. También hablamos detenidamente sobre ello en este blog. (Fuente)


    Por otra parte, no todas las sustancias de las que estamos hablando están, a priori, relacionadas con una excesiva pérdida de agua en la carne. Hay que tener en cuenta que se trata de compuestos muy diferentes, que ejercen distintos efectos sobre los animales: desarrollo de las fibras musculares, retención de proteínas en los tejidos, retención de agua, etc. Así, los fármacos sobre los que deberíamos centrar la atención en este sentido, son los tireostáticos o antitiroideos, sustancias que inhiben la síntesis de la hormona tiroxina por parte de la glándula tiroides. Su administración provoca en los animales una disminución del metabolismo basal, lo que conduce a una mayor acumulación de grasa y a un aumento de la retención hídrica en el tracto gastrointestinal y en la canal. De este modo, los animales ganan peso y el índice de conversión mejora espectacularmente  (el contenido de agua de la carne aumenta entre un 6 y un 10%), pero este efecto se produce por retención de agua y no por anabolismo proteico, por lo que es evidente que su uso supone un fraude. En el año 2010 solamente se encontraron restos de estas sustancias en un 0,47% de los casos analizados (46 muestras de un total de 9.888), así que, en definitiva, podemos afirmar que esta es una causa muy poco probable para explicar la excesiva pérdida de agua en una pieza de carne.


    Inyecciones sobre la carne
    Ahora que podemos descartar los tratamientos veterinarios como causa probable de la pérdida de agua en la carne, ¿encontraremos la explicación en la inyección de diferentes sustancias sobre la misma? En primer lugar, debes saber que está prohibido vender como "carne fresca" cualquier carne sometida a un tratamiento de este tipo. ¿Es algo que se hace de forma fraudulenta? Lo cierto es que no dispongo de datos que puedan responder de forma objetiva a esta pregunta, pero me atrevería a decir que esto es muy poco frecuente, ya que se trata de un fraude muy fácil de detectar. Hay que aclarar que dicho fraude consistiría en inyectar salmuera (agua con sal) junto a otras sustancias capaces de retener ese agua, por lo que la pieza de carne cruda aumentaría considerablemente de volumen, haciendo que a veces el fraude sea detectable incluso a simple vista.

    Muchos piensan que es así como se elabora la carne... (Fuente)


    Ahora bien, debes saber que, además de "carne fresca", en el mercado existen "preparados de carne", que son productos elaborados a partir de piezas de carne fresca a las que se les ha inyectado salmuera y otros aditivos, y cuya venta es perfectamente legal. Lo que ocurre es que el consumidor a veces se siente engañado ante este tipo de productos porque realmente no sabe qué es lo que ha comprado. Algunos factores que contribuyen a ello son: una legislación en ocasiones compleja y con términos difíciles de comprender para el consumidor, etiquetados poco claros o directamente engañosos (como pudimos ver aquí y aquí) y falta de atención o desconocimiento por parte del consumidor.


    Inyectar agua a la carne es una práctica perfectamente legal, pero si se hace eso el producto ya no se puede vender como "carne", sino que debe venderse como "preparado de carne" para que el consumidor sepa lo que está comprando. De lo contrario se estaría incurriendo en un fraude.


    Ya hablamos anteriormente sobre los preparados de carne congelados que comercializa Mercadona, pero quizá el ejemplo más representativo de este tipo de preparados de carne sea el de lomo de cerdo, que se puede encontrar en cualquier comercio. Normalmente se comercializan tres productos diferentes a base de esta pieza de carne:
    • lomo fresco: se trata de "carne fresca", es decir, carne que no ha sido sometida a procesos de conservación distintos de la refrigeración, la congelación o la ultracongelación. Aquí se incluye, no sólo la carne que se vende a granel, sino también la envasada (ya sea al vacío o en atmósfera controlada).
    • preparado de lomo: se trata de un "preparado de carne", es decir, "carne fresca" (en este caso, "lomo fresco") a la que se han añadido productos alimenticios, condimentos o aditivos, o que ha sido sometida a transformaciones que no bastan para alterar la estructura interna de la fibra muscular ni, por lo tanto, para eliminar las características de la carne fresca. Como puedes imaginar, este grupo es muy amplio: en él entran tanto el lomo adobado (lomo fresco con aceite, sal y especias), como el lomo inyectado con salmuera.
    • fiambre de lomo: se trata de lomo inyectado con salmuera y cocido.


    Como mencionamos en el post anterior, hay que fijarse bien en el etiquetado de los alimentos. Muchos insinúan vender lomo fresco cuando realmente se trata de preparados de lomo.


    ¿Qué crees que sucede cuando ponemos estos tres productos sobre la sartén?


    Ten en cuenta que esto no es más que un experimento casero sin ninguna validez científica, al igual que los datos que se muestran a continuación. Nota mental: comprar una plancha, una cámara y unos focos.


    Como puedes ver en el vídeo anterior, la mayor pérdida de agua y de volumen se produce en el preparado de lomo (perdió un 42,3% de su peso), ya que al aumentar la temperatura se libera parte del agua que se inyectó previamente (más adelante veremos por qué). Quizá te sorprenda ver que el fiambre de lomo apenas sufre cambios (solamente perdió un 8,9% de su peso), aunque eso no significa que no se le haya inyectado agua previamente. Lo que sucede es que este agua es liberada con mayor dificultad por tratarse de un producto previamente cocido y con aditivos que cumplen la función de retenerla. Finalmente, el lomo fresco es el segundo producto que más agua perdió (un 30,6% de su peso), y es que, aunque pueda sorprenderte, lo normal es que la carne fresca pierda agua, tanto cuando está cruda, como al ser cocinada. Eso sí, lo que ya no sería normal es que perdiera una cantidad de agua muy grande, así que, llegados a este punto, y después de toda esta parrafada, estamos casi como al principio... 

    Si una pérdida excesiva de agua no se debe al tratamiento de los animales con fármacos, ni a la inyección de agua sobre la carne, ¿a qué se debe entonces? Pues puede obedecer a múltiples causas, algunas de ellas bastante complejas. A continuación trataremos de explicarlas de forma sencilla.





    Causas frecuentes de la pérdida de agua en la carne 

    Podemos clasificar los factores que influyen sobre la pérdida de agua en la carne en dos grupos: los que dependen de las características propias del animal, y otros que dependen de factores externos. A continuación veremos brevemente los primeros.


    Factores intrínsecos
    Entre los factores que están ligados a las características del animal podemos encontrar los siguientes:


    1. Tipo de músculo 
    Como sabrás, existen notables diferencias entre dos cortes de carne distintos (por ejemplo, entre el solomillo y la carne de pescuezo), incluso aunque provengan del mismo animal. Estas diferencias, que permiten clasificar los cortes de carne en distintas categorías, determinan en muchos casos la cantidad de agua que pierde la carne:
    • la composición físico-química: sobre la cantidad de agua que pierde la carne influyen por ejemplo la proporción de cada uno de los tipos de proteínas que la componen (miofibrilares, sarcoplasmáticas y del estroma), la proporción de grasa y, sobre todo, la relación agua/proteínas. Así, si el contenido en agua es muy elevado y el de proteínas demasiado bajo, es más fácil que la carne pierda agua (como veremos más adelante, las proteínas son las principales responsables de que el agua permanezca retenida en la carne).
    • las características fisiológicas, como por ejemplo, el tamaño del músculo, su capacidad para contraerse o estirarse, etc. (Como veremos, la contracción provoca la salida de agua).
    • las características histológicas (cantidad de mitocondrias, capilares, etc). Así, dentro de un mismo animal podemos hablar de músculos rojos, que poseen una elevada densidad de mitocondrias, de capilares y de mioglobina (el pigmento que le da el color rojo a la carne) y de músculos blancos, cuya densidad de estos elementos es menor. En general los músculos rojos tienen mayor pH y mayor capacidad para retener agua, es decir, son menos propensos a perder agua.

    Los cortes de carne en los que se despieza la canal poseen distintas características, como por ejemplo diferente capacidad de retención de agua (CRA), según las cuales se clasifican en distintas categorías comerciales.   

    Como ejemplo de esto que acabamos de mencionar, puedes ver el siguiente vídeo, en el que se muestran dos filetes de vacuno (concretamente de ternera asturiana) de diferente categoría comercial: uno de categoría Primera A (concretamente de cadera) y otro de categoría Primera B (concretamente de espaldilla). Ambos pertenecen al mismo animal.



    En el vídeo se muestran dos filetes: uno de categoría 1ªA y otro de segunda categoría 2ªB. Como puedes ver, el primero perdió menos agua que este último.


    Aunque no se trata más que de un experimento casero, se puede apreciar que el filete de categoría 1ªA perdió menos agua y menos volumen que el filete de categoría 1ªB. (Las pérdidas de peso fueron del 29% para el primero y del 38% para el segundo).



    El filete de cadera, que se clasifica dentro de la categoría 1ªA, sufrió una pérdida de peso del 29%.



    El filete espaldilla, que se clasifica dentro de la categoría 1ªB, sufrió una pérdida de peso del 38%. 


    2. Especie
    Como explicaremos más adelante la carne de cerdo es más propensa a perder agua que la carne de ovino y bovino, debido a su predisposición genética y a su mayor sensibilidad frente al estrés.

    3. Raza
    En general, la carne procedente de razas con músculos muy desarrollados, especialmente de bovino y porcino, tiene menor capacidad de retención de agua, es decir, es más propensa a sufrir pérdidas.

    4. Edad
    Como sabrás, la carne más tierna es la perteneciente a los animales jóvenes. Esto se debe a varias causas, como los cambios que sufre el colágeno a medida que pasa el tiempo, y también a los cambios en la capacidad para retener agua, que disminuye con la edad del animal. Es decir, la carne de animales jóvenes es capaz de retener más agua que la de los animales adultos. Pero eso no significa necesariamente que la primera vaya a perder menos agua que esta última, ya que en animales jóvenes su proporción es mayor (contiene en torno a un 75-80% de agua frente al 50-70% de agua en la carne de animales adultos).



    Además de estos factores, existen otros que pueden influir de forma mucho más significativa sobre las pérdidas de agua de la carne. Sin embargo, esta vez sí que se me ha ido la mano con la extensión, así que he decidido dividir el artículo en dos partes. ¡No te pierdas la siguiente! 
    ¿Por qué algunos filetes pierden tanta agua? (II)



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    Fuentes

    - Huff-Lonergan, E. y Lonergan, S. M. (2005). Mechanisms of water-holding capacity of meat: The role of postmortem biochemical and structural changes. Meat Science 71, 194–204
    - Hui, Y.H. (2006). Handbook of Food Science, Technology and Engineering. Vol. 1. Ed. CRC Press, Florida, EEUU. 
    - Kerth, C. (2013). The Science of Meat Quality. Ed. Wiley-Blackwell, Oxford, Reino Unido.
    - Lawrie, R.A. y Ledward, D.A. (2006) Lawrie's Meat Science. 7th Edition. Ed. CRC Press, Florida, EEUU. 
    http://www.aesan.msc.es/AESAN/web/cadena_alimentaria/detalle/sustancias_prohibidas.shtml
    http://www.euskadi.net/r33-2709/es/contenidos/informacion/sanidad_alimentaria/es_1247/adjuntos/vigila9516a.pdf
    http://www.magrama.gob.es/es/agricultura/temas/condicionalidad/cap_hormonas_tcm7-139817.pdf
    http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/sociedad-y-consumo/2012/02/15/207135.php
    http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/normativa-legal/2004/06/01/12621.php
    http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/sociedad-y-consumo/2007/07/26/28360.php
    http://www.gastronomiaycia.com/2011/02/09/categorias-de-la-carne-de-vacuno/
    http://www.uco.es/zootecniaygestion/menu.php?tema=145
    http://www.uco.es/organiza/departamentos/prod-animal/economia/aula/img/pictorex/07_09_40_3_REVCRA.pdf
    http://chestofbooks.com/food/science/Experimental-Cookery/The-Losses-Occurring-In-Cooked-Meats.html#.UmpTRfmccT9
    http://www.madbutcher.co.nz/cooking_tips/cooking_tips/cooking_meat.cfm
    http://en.wikipedia.org/wiki/Searing
    http://www.amazingribs.com/tips_and_technique/mythbusting_searing_seals_in_juices.html
    http://khymos.org/meat.php
    Imagen cortes carne: http://miscelaneaculinaria.blogspot.com.es/2012/02/los-cortes-y-usos-de-la-carne-de-vacuno.html
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