Compozitia chimica a carnii
Articolul de mai jos reprezinta o parte din cursul de Tehnologia carnii si a produselor derivate, predat la specializarile Zootehnie, TPPA, CEPA si IMAPA din cadrul Universitatilor Agronomice din Romania.
Tesutul muscular ocupa cea mai mare pondere în structura carcasei si carnii si, ca urmare, influenteaza în mare masura compozitia chimica a carnii.
Ponderea tesutului muscular reprezinta 60 - 76% din greutatea carcasei, variind în functie de numerosi factori (specie, rasa, vârsta, sex, stadiul de îngrasare, categoria de muschi).
Tesutul muscular are urmatoarea compozitie chimica:
– apa (63-76%);
– substanta uscata (24-36%);
– proteine totale (18-23%);
– substante extractive azotate (1,0-1,7%);
– substante extractive neazotate (0,7-3%);
– lipide totale (0,5-5,5%);
– substante minerale (0,8-1,8%).
Proteinele musculare
Acestea difera în functie de urmatoarele criterii:
• localizare histologica, întâlnindu-se proteine intracelulare (au cea mai mare pondere si valoare nutritiva) si extracelulare, care sunt localizate în structura sarcolemei si a tesutului conjunctiv (cele mai multe sunt prezente în fibrele de colagen);
• repartitia în elementele morfologice ale tesutului muscular (proteine miofibrilare, sarcoplasmatice si stromale).
Proteinele miofibrilare
Acestea constituie componentul proteic al microfilamentelor, având o pondere de 52 - 56% din totalul proteinelor.
În tesutul muscular se întâlnesc 8 tipuri de proteine miofibrilare, dintre care cele mai importante sunt urmatoarele:
• miozina (proteina de tipul globulinelor, cu proprietati caracteristice, activitate ATP-azica, capacitate de a se uni cu actina si de a forma filamente) - are cea mai mare pondere si rol important, atât în contractia musculara, cât si în nutritie - contine aminoacizi (aspartic, glutamic, lizina, arginina, leucina);
• actina (se combina în timpul contractiei musculare cu miozina, formând actomiozina, care are activitate ATP-azica) - are rol biologic prin aminoacizii pe care-i contine (metionina, tirozina, triptofan, prolina, serina, trionina, lizina, acid aspargic);
• tropomiozina (proteina predominanta în miofibrilele musculare netede) - este lipsita de triptofan, dar este mai bogata în lizina, alanina, izoleucina si acid glutamic, decât actina si în lizina si arginina, decât miozina.
Proteinele sarcoplasmatice
Ocupa locul secund în cantitatea de proteine totale (30-35%). Dintre proteinele sarcoplasmatice mai importante, mentionam urmatoarele:
• mioglobina - contine o catena polipeptidica, cu aminoacizi în concentratie mai redusa, fiind prezenti acidul glutamic, lizina, izoleucina si histidina si o grupare prostetica - hem, care contine fier si are rol de pigment muscular;
• proteinele enzimatice mitocondriale - miogenul, globulina si mioglobulina - determina semnificativ activitatea glicolitica si pH-ul muschiului proaspat si iau parte la transformarile biochimice ce au loc în muschi dupa sacrificarea animalului; de asemenea, determina însusirile organoleptice ale carnii (culoarea, gustul si aroma);
• nucleoprotidele - reprezinta substante compuse din acizi nucleici si proteine bazice, de tipul histaminelor si al protaminelor, constituenti fundamentali ai nucleilor, cu o pondere de 50 % din substanta uscata a nucleilor.
Proteinele stromale
Intra în componenta sarcolemei precum si a tesutului conjunctiv care uneste fibrele musculare în fascicule.
Fractiunile proteinelor stromale sunt urmatoarele:
• colagenul (apartine scleroproteinelor, fiind prezent în stroma conjunctiva în proportie de 20 - 30 %, care prin fierbere se transforma în gelatina); se caracterizeaza printr-un continut foarte mare (cca 25%), în aminoacizi - prolina, hidroxiprolina si glicina;
• reticulina (scleroproteina prezenta în componenta tesutului reticulo-endotelial, care fata de colagen, contine mai mult suc si mai putin azot);
• elastina (scleroproteina, care intra în constitutia tesutului elastic de sustinere, dar care nu poate fi convertita în gelatina, iar fata de colagen contine mai multa glicina si leucina si este mai saraca în prolina si hidroxiprolina).
Lipidele musculare se întâlnesc în interiorul fibrelor musculare si în tesuturile conjunctive aderente (spatiile libere din perimisium si endomisium, cu precadere în apropierea vaselor de sânge din fasciculele musculare secundare). Muschii contin în medie 3,5% lipide, cu variatii foarte mari (1,5-14,0%), în functie de numerosi factori (specie, rasa, vârsta, sex, stare de îngrasare etc).
Dupa structura lor chimica, lipidele musculare pot fi clasificate, astfel:
• lipide neutre (trigliceride, fosfolipide, cerebrozide si colesterol);
• substante însotitoare ale lipidelor.
• Trigliceridele reprezinta componentele principale ale lipidelor musculare (0,5 - 1,5% din SU), fiind raspândite în sarcoplasma, sub forma de globule fine, si au rol energetic.
• Fosfolipidele constituie esteri ai acizilor grasi cu polialcoolii, în a caror molecula intra fosforul si o baza azotata. Se întâlnesc sub forma de lecitina, cefalina si sfingomielina în muschii scheletici (0,5 - 1,0%) si în tesutul muscular cardiac, având rol energetic si plastic.
Trigliceridele si fosfolipidele reprezinta 2/3 din lipidele musculare.
• Cerebrozidele - lipide azotate, nefosforice, continând în molecule si un glucid, cu rol energetic si plastic.
• Colesterolul - sterol sub forma libera sau esterificat cu acizii grasi, fiind legat de proteine sarcoplasmatice si miofibrilare. Se întâlneste în proportie de 0,3% în muschii striati, atât liber, cât si esterificat , în cantitate mai mare în tesutul muscular la pasari (muschii rosii) .
Substante extractive azotate, care alcatuiesc azotul neproteic (nucleotide si fosfocreatina, baze purinice si derivatii de dezaminare si oxidare, creatina si creatinina, dipeptide - carnozina si anserina, tripeptide - glutationul, aminoacizi liberi, azotul amoniacal si ureic) si care reprezinta cca 1,5 - 5% din greutatea muschilor;
Substante extractive neazotate (glicogen, hexoze si triozofosfati, zaharuri simple - glucoza, fructoza, riboza, inozitol, acid lactic si alti acizi organici), care au o pondere de cca 4 % din substanta uscata a muschilor.
Substantele minerale
Acestea reprezinta constituenti anorganici ai tesutului muscular care au o pondere variabila (0,8 - 1,8%), în functie de: specie, vârsta, starea de îngrasare, natura muschiului etc.
Se întâlnesc în special în mediul extracelular (cloruri, bicarbonati, Na) si în mai mica masura în mediul intracelular (fosfati, sulfati, potasiu, magneziu).
Rolul substantelor minerale se manifesta cu precadere în timpul vietii animalului, astfel:
• plastic (constituie componente ale protoplasmei celulei);
• energetic (intervine în metabolismul energetic celular, de exemplu fosforul);
• asigura presiunea osmotica (Na, K) si echilibrul acido-bazic (Ca, P, Na, K, Mg, S, CI) în interiorul si în afara fibrei musculare;
• determina capacitatea tampon si contractia tesutului muscular;
• intervin în reactiile enzimatice, ca activatori (Zn, Mn, Mo, Fe, Cu, Co) si inhibitori, precum si în reactiile hormonale (Ca, P);
• intensifica activitatea populatiilor microbiene la animalele rumegatoare (P, S, Mg, Zn, Co), asigurând valorificarea superioara a nutreturilor celulozice;
• intra în diferite combinatii (lipide, proteine, enzime, vitamine);
• controleaza si mentine excitabilitatea neuromusculara (Na, K, Co, Mg);
• regleaza regimul hidric (Na, CI, K) si neutralizeaza metabolitii (Ca, K, Na, CI);
• stimuleaza metabolismul protidic, glucidic si vitaminic.
Factorii care influenteaza compozitia chimica a carnii
• Compozitia chimica a carnii variaza în functie de foarte multi factori: gen, specie, rasa, vârsta, sex, greutate corporala, stare de îngrasare, regiunea de macelarie, calitatea carnii etc.
Genul
În cadrul aceleiasi familii, compozitia chimica a carnii difera în functie de gen, astfel:
• la bovine - genul Taurus furnizeaza o carne cu substanta uscata mai redusa, însa proteine si saruri minerale în cantitate mai mare, comparativ cu carnea genului Bubalus, care este mai bogata în lipide si mai saraca în proteine si saruri minerale;
• la pasari - genul Gallus - gainile realizeaza o carne mai saraca în substanta uscata - 31%, intermediara - genul Meleagridis, respectiv curcile si foarte mare, genurile Anas (ratele - 43,1%), Anser (gâstele- 42,8%).
Specia
Este un factor care influenteaza în mod semnificativ compozitia chimica a carnii, astfel:
• taurinele realizeaza carne cu un continut în substanta uscata de 31,8%, din care proteine 20%, lipide 10,7% si saruri minerale 1,1%;
• ovinele, dau carne mai bogata în substanta uscata - 35,2%, respectiv în lipide - 17,8%, dar este ceva mai saraca în proteine (17%)) si saruri minerale (1%), fata de cea de taurine;
• porcinele au carnea cu un continut relativ ridicat în substanta uscata (cca 35%), ca si în grasime (15%) si intermediar în proteine (20%);
• gainile si curcile furnizeaza carne mai saraca în substanta uscata (31,3%) si în lipide (10,5%), în timp ce gâstele si, în special, ratele dau o carne bogata în substanta uscata (43%) si în lipide (26%).
Rasa
Rasele de bovine de carne (Aberdeen Angus, Hereford, Santa Gertruda), cu exceptia celor care manifesta fenomenul culard (Blanc-Bleu Belge, Charolaise), rasele de ovine (Lincoln, Leicester, Border-Leicester, Romney Marsh, Suffolk), de porcine pentru grasime (Mangalita), hibrizii de carne la pasari etc. dau carne mai bogata în substanta uscata, decât rasele de lapte, oua sau mixte; rasele de porci de carne (Marele alb, Landrace, Duroc, Hampshire), furnizeaza carne cu un continut mai mare de proteine, decât cele de grasime (87 g/100 g SU fata de 75 g/100 g SU) si invers de lipide (mai mica la rasele de carne - 8 g/100 g SU, fata de cele de grasime 21,6 g/100 g SU). Rasele locale de ovine au o compozitie chimica diferita: astfel, rasa Merinos Transilvanean are un continut mai mare în apa si substanta uscata, la aceeasi greutate corporala (40 kg), de 72,67%, respectiv 27,33% fata de Tigaie si Turcana, la care apa are o pondere de 61,35% si 62,50%, respectiv 37,50% si 38,65% substanta uscata. De asemenea, carnea provenita de la Merinosul Transilvanean este diferita de cea furnizata de Tigaie si Turcana, având un continut de grasime mai redus, ca si de saruri minerale (6,6%, respectiv 1,12%, fata de 19,2-19,6% grasime si 1,98 - 2,03% saruri minerale), în schimb, continutul în proteina este mai ridicat la rasa Merinos Transilvanean (de peste 19%), fata de 15,9 - 17,5% la Turcana si Tigaie.
Vârsta
Viteii, mieii si puii furnizeaza o carne mai bogata în apa (63-70%) si în proteina si mai saraca în substanta uscata si grasime, fata de animalele adulte si batrâne; carnea animalelor tinere este echilibrata în componenti chimici.
Greutatea corporala
Aceasta influenteaza compozitia chimica a carnii dupa cum urmeaza:
• animalele cu greutate mica (de exemplu la taurine, sub 200 kg) au un continut redus în substanta uscata (32,1%) si în lipide (8,5%) si ridicat în proteine (9,5%), respectiv în saruri minerale (4,2%);
• animalele cu greutate corporala mare (peste 600 kg la taurine) furnizeaza carne cu un continut ridicat în substanta uscata (peste 50%) si în lipide (32%) si mai sarac în saruri minerale (3,75%) si, în special, în proteine (16%);
• animalele cu greutate corporala intermediara au compozitia chimica relativ echilibrata (46% SU, 17% proteine, 24% lipide si 4,1% saruri minerale) .
Starea de îngrasare
Aceasta influenteaza compozitia chimica a carnii, astfel:
• animalele îngrasate furnizeaza o carne saraca în apa (57,2-62,5%), în proteine (14,3-19,2%) si în saruri minerale (1%) însa, este mai bogata în substanta uscata (37,5-42,8%) si, în special, în lipide (17,3-35,0%);
• animalele slabe dau carne mai bogata în apa, proteine si saruri minerale si mai saraca în substanta uscata si grasime.
• Astfel, la ovinele de rasa Merinos Transilvanean în greutate de 15 kg, continutul în apa este de 74%, SU 25,6%, proteine 22,7%, grasime 1,8% si saruri minerale 1,1%, iar la 40 kg, apa scade la 72,7%, proteinele la 19,3%, în timp ce SU si grasimea cresc (27,3%, respectiv 6,7%).
Regiunea de macelarie
Exista diferente semnificative în privinta compozitiei chimice în functie de regiunea de macelarie, astfel:
• pulpa are un continut în SU de peste 36,9%, de proteine - 17,3%, de grasime - 18,7% si de saruri minerale - 0,9%;
• antricotul (la bovine) contine 43% substanta uscata, 16,9% proteine, 25% lipide si 0,8% saruri minerale;
• cotletul (la porcine si ovine) contine cea 45% SU, 15-17% proteine, 26-30% lipide si 0,8% saruri minerale;
• rasolul contine 33,6% SU, multe proteine (20%) si saruri minerale (0,9%) si putine lipide - 8%;
• spata contine 33,8% SU, lipide (17%) putine proteine (16%), precum si saruri minerale (0,8%);
• garful (la porcine) contine 56% SU, 12,2% proteine, 0,8% saruri minerale si foarte multe lipide (43%).
• La ovine, jigoul contine 66,5% apa, cotletul + fleica 58,5%, antricotul 57,5%, pieptul 62%, spata 68,2% si gâtul 72,3%. Valoarea energetica cea mai mare (cal/100g), este furnizata de antricot - de 302 si cea mai mica de gât, în schimb, continutul cel mai mare de proteine îl furnizeaza gâtul (19,1%) si cel mai redus antricotul (17,7%). Valoarea biologica a carnii este conditionata de continutul ei în aminoacizi esentiali. La carnea de ovine - jigoul, antricotul si spata contin cele mai mari cantitati de arginina, de leucina si de lizina.
Calitatea carnii
Compozitia chimica variaza în functie de aceasta, astfel:
• carne de calitatea I are un continut ridicat în SU (23-27%), în lipide (2,5-4,5%) si relativ ridicata în proteine (19-20%);
• carnea de calitatea a II-a are mai multa SU (30-33%) si lipide (9- 12%);
• carnea de calitatea a III-a are un continut ridicat de SU (44-45%) si de lipide (cca 25%), însa mai scazut de proteina (18%).
Cu respect,
Aurelian Lupu