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Comparação dos efeitos da temperatura de cocção e espessura da lâmina de corte na força máxima de cisalhamento Warner Bratzler, no Longissimus dorsi e, determinação de um modelo matemático que correlacione estes parâmetros com a força máxima de cisalhamento.

 (Comparison of cooking temperature and shearing blades thickness effects in the Warner Bratzler shear force on the Longissimus dorsi and, measurement a math model which correlates these parameters with the highest shearing force.)
 

 por Priscila da Silva Souza
 

1- INTRODUÇÃO

Dentre as qualidades demandadas pelos principais mercados consumidores de carne bovina in natura, a maciez - juntamente a cor, suculência e sabor - é preponderante na tomada e retomada de decisão pela aquisição do produto (CIA & CORTE, 1978); fato este refletido na diferenciação de preço entre as carnes notadamente consideradas macias e aquelas obtidas dos quartos traseiros (SMITH et al., 1978; KOOMARAIE et al., 1990; MORGAN et al., 1991; DRANSFIELD, 1994 BOLEMAN, 1997).

FELÍCIO (1995), ao conduzir uma pesquisa de mercado realizada no Brasil, em diversos estabelecimentos varejistas de carne, detectou que 64,4% dos consumidores prezam por sua maciez, considerando esta como principal atributo da carne grelhada; embora somente 40,8% tenham seus anseios plenamente atendidos, com relação ao mesmo atributo, diante da aquisição de diferentes cortes cárneos.

Estudos desenvolvidos nos Estados Unidos - os maiores importadores de carne bovina do mundo - verificaram que o norte americano considera a textura da carne como sua principal característica (FELÍCIO, 1994), havendo reflexo direto entre a demanda do produto e a uniformidade deste com relação a sua maciez.

Dados do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio (MDIC) mostram que no início dos anos 90, 40% das exportações brasileiras de carne bovina corresponderam às vendas do produto in natura (carne fresca, congelada ou resfriada), em 2005 esse valor foi igual a 74%, 77% em 2006 e 80% no acumulado de janeiro-novembro de 2007.

Ao considerar a composição do rebanho bovino brasileiro - 80% de animais azebuinados, dos quais 90% anelorados -, a relação entre a atividade da enzima calpastatina com a depleção na maciez da carne (WHIPPLE et al., 1990; SHACKELFORD et al., 1991) e a alta correlação entre a atividade dessa enzima nos animais zebuínos, é imprescindível que os agentes da cadeia - pecuaristas, indústria processadora, distribuidores e varejo - trabalhem no sentido de melhorar essa característica no produto brasileiro.

            Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo comparar a força máxima de cisalhamento em texturômetro TAXT_2i equipado com célula de Warner Bratzler, em cortes de contrafilé de costela, submetidos a diferentes temperaturas de cocção e cortados por lâminas de diferentes espessuras, de acordo com o protocolo padronizado; além de determinar uma equação de regressão que correlacione a espessura das lâminas empregadas e temperaturas de cocção com a força máxima de cisalhamento do músculo Longissimus dorsi.

2- OBJETIVOS

2.1- Objetivo geral

Ø      Comparar a força máxima de cisalhamento no músculo Longissimus dorsi, cozido a 71 e 74°C e cortado por lâminas de 1,016 cm e 3,050 cm de espessura, segundo protocolo padronizado e construir, de acordo com os resultados da avaliação de textura, uma equação de regressão que correlacione a espessura das lâminas empregadas e da temperatura de cocção com a força máxima de cisalhamento do contrafilé.

2.2- Objetivos específicos

Ø      Em uma mesma peça, avaliar as variações na força de cisalhamento em função da diferença de espessura das lâminas empregadas;

Ø      Em uma mesma peça, avaliar as variações na força de cisalhamento em função da diferença da temperatura de cocção empregada;

Ø      Determinar e comparar as perdas por cocção, em função da temperatura empregada;

Ø      Avaliar o efeito da temperatura de cocção nos valores da força de cisalhamento do contrafilé.

3- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

De acordo com WARRIS, P.D. (2000), a qualidade da carne bovina é determinada por um conjunto de atributos extrínsecos e intrínsecos a mesma. Dentre os atributos que lhe são inerentes, tem - se como destaques as características relacionadas ao tecido gordo, tais como cor e textura; capacidade de retenção de água, rendimento e tamanho dos cortes considerados nobres; proporção entre tecido gordo e magro; qualidade nutritiva, química e histoquímica dos músculos; grau de marmoreio, inocuidade biológica, assim como  maciez, suculência, sabor e aroma.

A propósito, é notadamente sabido que o consumo de carne é pré-determinado pelas suas propriedades dietéticas (qualidade nutritiva) e organolépticas (SAVELL et al., 1987; ALCALDE e NEGUERUELA, 2001), as quais determinam a qualidade atrativa do produto, e por conseguinte, a tomada de decisão pela compra, por parte do consumidor (FELÍCIO, 1998).

            Tão importante quanto as outras características intrínsecas, a composição histoquímica do músculo é um condicionante à qualidade da carne bovina, principalmente por sua fração de proteínas miofibrilares e do tecido conjuntivo e (BAILEY, 1985).

            Estudadas por inúmeros cientistas (CROSS et al., 1973; BAILEY, 1985; POWELL et al, 2000; TORRESCANO et al, 2003) as proteínas do tecido conjuntivo, em especial o colágeno, têm efeito negativo na textura da carne. BAILEY (1972) ressaltou que a quantidade de colágeno envolvendo o músculo é fator preponderante para a maciez da carne.

No entanto, outros pesquisadores acrescentam que os aspectos qualitativos do colágeno também são fatores preponderantes no que diz respeito à maciez. Assim, as características bioquímicas (DUANCE et al., 1977); o grau de polimerização (GOLL et al., 1964) e de reticulação; as características morfo-anatômicas (LEPETIT  e CULIOLI, 1994) e, a natureza, número e distância das ligações entre as moléculas de colágeno (ETHERINGTON, 1987) também definem a textura e a maciez da carne.

No mais, MONIN e OUALI (1991), KLONT et al. (1998) e VESTERGAARD et al. (2000) afirmaram que existe uma variação de textura entre os diferentes cortes comerciais, haja vista que a localização anatômica destes define a quantidade e qualidade do colágeno que envolve a fibra muscular. Até mesmo dentro de um mesmo corte, como no Longissimus dorsi , há tal diferença, por motivos semelhantes.

Segundo HILL (1966), modificações físicas do colágeno - devido seu aquecimento -contribuem para a melhoria da textura da carne, em função do aumento da solubilidade da referida proteína. BEILKEN et al. (1990) afirmaram que a contribuição do tecido conjuntivo para a maciez da carne aumenta numa faixa de temperatura compreendida entre 50 – 60°C.

Ainda de acordo com HILL, por volta de 56 - 62°C, ocorre encurtamento fibrilar, hidratação e hidrólise do colágeno. Neste ponto, sua gelatinização contribui para o aumento da capacidade de retenção de água do músculo e para o surgimento de espaços que outrora ocupados pelo próprio colágeno, o são pela gordura. Esta, emulsificada junto às proteínas solúveis, torna a carne mais palatável e macia.

            Em “The effect of heating time and temperature on the shear of beef Semitendinosus muscle” (MACHLIK e DRAUDT, 1963), são feitas considerações sobre a influência do tempo e da temperatura de cocção sobre a textura e, por conseguinte, na qualidade da carne bovina. Dependendo do modo como ambos parâmetros forem trabalhados, pode haver solubilização do colágeno e o aumento da maciez da carne ou, o aumento da sua dureza decorrente da coagulação das proteínas miofibrilares.

            Assim, tão importante quanto o grau de contração das fibras musculares no pós - morte (MARSH e LEET, 1966; HERRING et al.,1967), a exposição das proteínas musculares a temperaturas elevadas de cocção, durante um longo período de tempo, ocasiona mudanças na sua configuração estrutural, perdas de função (desnaturação) e por fim, agregação molecular, tornando-as insolúveis.

MARTENS et al. (1982), estudando os perfis da desnaturação térmica das proteínas miofibrilares de diferentes grupos musculares, pré e pós-rigor, avaliaram que temperaturas de cocção entre 60 - 70°C, correspondem ao melhor grau de desnaturação protéica miofibrilar e da contração do colágeno.

            Embora os estudos a respeito dos efeitos do tempo e da temperatura de cocção na maciez da carne sejam um tanto quanto contraditórios (BOUTON e HARRYS, 1972, BAILEY, 1985), VISSER et al. (1960) e LAWRIE (1966) concluíram que a cocção atua na estrutura da carne, convertendo o tecido conjuntivo - mais especificamente o colágeno - em gelatina solúvel, enquanto que o seu aumento promove a coagulação das proteínas miofibrilares, favorecendo o endurecimento da carne. Temperaturas entre 57 – 60°C favorecem a solubilização do colágeno, sem ocasionar a coagulação das proteínas das miofibrilas.

            PAUL et al. (1973), PENFIELD e MEYER (1975) demonstraram que o grau de penetração do calor nas fibras musculares resulta em transformações significativas na estrutura protéica da carne. Assim, a partir das observações feitas, os autores concluíram que baixas temperaturas de cocção permitem um maior período de cozimento da carne, enquanto que elevadas temperaturas exigem tempos de cocção mais estreitos.

            Outros fatores extrínsecos à carne e relacionados à sua textura são citados por diferentes estudiosos para a determinação da sua qualidade: i) manejo pré e pós abate (PEIXOTO et al, 1997, SOUZA et al., 1998, VELARDE et al.,2000), ii) técnicas de suspensão da carcaça (HOSTETLER et al., 1972, QUARRIER et al., 1972) iii) técnicas de resfriamento (KLONT et al.,1998; RENAND et al., 2001), iv) alimentação (SOLOMON et al., 1986), v) maturação (HUFF e PARRISH, 1993), vi) estimulação elétrica (SHORTHOSE et al., 1986, SMULDERS, 1989, DRANSFIELD et al, 1992, PAYNE et al, 1997), dentre outros.

Considerando a maciez como principal atributo na qualidade da carne bovina, a sua determinação - através da avaliação das propriedades mecânicas inerentes à textura, ou seja, dureza, coesividade, elasticidade, mastigabilidade e adesividade - é fator relevante para o atendimento dos anseios e para a fidelização dos mercados consumidores.

 KRAMER (1973) definiu textura como união das propriedades reológicas e estruturais dos alimentos, sujeitas a percepções mecânicas, táteis, visuais e auditivas, condicionando assim, a apetibilidade do produto. Portanto, a textura da carne pode ser quase que imediatamente remetida as suas características organolépticas.

            Os métodos objetivos empregados na avaliação da maciez determinam as medidas físicas da resistência da carne cozida à compressão ou ao cisalhamento, enquanto que os métodos subjetivos determinam a resistência da carne à mastigação; resistência esta detectada por uma equipe de avaliadores previamente treinados para a condução da análise.

            Embora os métodos objetivos sejam mais precisos que os subjetivos e proporcionarem resultados num curto período de tempo, eles não predizem a percepção organoléptica da maciez. Diante disso, PALMER et al. (1965), SMITH e FLETCHER (1988), LYON e LYON (1990a, 1998), assim como tantos outros pesquisadores, realizaram avaliações da maciez da carne, correlacionando os resultados obtidos da análise sensorial e dos métodos instrumentais; resultados que têm demonstrado altas correlações.

Dos instrumentos utilizados na determinação da maciez da carne, a célula de Warner Bratzler tem sido a mais empregada (CULIOLI, 1995), apesar das críticas que lhe são feitas, uma vez que tal aparelho mede somente a força de cisalhamento da carne, enquanto outros texturômetros permitem a mensuração de outras propriedades físicas da amostra, tal como compressão (Allo- Kramer e Volodkevich) e extensibilidade (aparelho de Swift e Ellis) (CHAIB, 1973).

No entanto, SZCZESNIAK e TORGESON (1965) afirmaram que o Warner Bratzler é o instrumento de maior acurácia dentre os desenvolvidos para a determinação da maciez, por apresentar, dentre outras vantagens, alto coeficiente de determinação entre as análises sensoriais procedidas.

Mesmo havendo um trabalho criterioso do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, para aptidão, habilitação técnica e certificação de instituições de pesquisas na avaliação da maciez de cortes bovinos, WHEELER, SHACKELFORD e KOOHMARAIE (1994) demonstraram que são muitos os fatores que podem afetar os valores da força de cisalhamento Warner Bratzler: tamanho, formato e uniformidade da amostra cisalhada, assim como a direção de sua obtenção em relação à orientação das fibras musculares, temperatura  das amostras no momento do cisalhamento, velocidade de corte, metodologia de cocção, dentre outros.

Assim como o USDA-Agricultural Research Service e U.S. Meat Animal Research Center, que certificam as instituições que obtiverem repetibilidade nos valores da força de corte Warner Bratzler iguais ou superiores a 0.65, para duplicatas de bifes de um mesmo animal (WHEELER et al., 1994), sugerindo a adoção de procedimentos de cocção, muitos dos quais específicos a cada instituição, que resultem em valores da força de corte Warner Bratzler com elevada repetibilidade.

Além da metodologia de cocção padrão, o USDA-Agricultural Research Service e U.S. Meat Animal Research Center formulou um protocolo o qual especifica condições de uso da célula Warner Bratzler, assim dos procedimentos de análise para a avaliação da maciez da carne.

4- MATERIAL E MÉTODOS

4.1- Animais

Fêmeas adultas Nelore foram abatidas na planta do frigorífico Independência, de forma humanitária. As carcaças obtidas foram estimuladas eletricamente e levadas à câmara fria, a temperatura de 0°C, por 24 horas.

Após esse período, foram obtidas seis peças do Longissimus dorsi (contrafilé de costela), os quais foram acondicionadas em embalagens a vácuo e levadas à maturação. Posteriormente, foram congeladas e transportadas a uma temperatura de 0 °C.

As peças fornecidas ao Centro de Tecnologia da Carne, do Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL), foram mantidas em câmara fria até o início do experimento. O descongelamento se deu em geladeira (temperatura de 5°C), por 24 horas. Todas as peças foram mantidas nessas condições até a obtenção dos bifes.

4.2- Obtenção dos bifes

De acordo com o protocolo padrão USDA-Agricultural Research Service e U.S. Meat Animal Research Center, os bifes do contrafilé de costela foram cortados para apresentarem 2,54 cm de espessura. Das 6 peças de contrafilé, 3 foram identificadas para serem cozidas a 71° C e as demais, a 74°C. De cada peça foram obtidos 10 bifes em média. Desses bifes, i) metade foi identificada para a análise de força de cisalhamento em lâmina fina (1,016 cm) e ii) a outra metade, identificada para análise em lâmina grossa (3,05 cm).

Foto 1.  Obtenção dos bifes com 2,54 cm de espessura.

Cada bife foi separado dos demais e pesado em balança semi-analítica (fabricante Santorius, modelo BP 4100, série 61203103), com incerteza de 0,1 gramas. A balança foi previamente tarada. Todos os pesos foram coletados e anotados, para os cálculos posteriores de perdas por cocção.

4.3- Método de cocção

Os bifes obtidos foram levados à chapa de aquecimento elétrico (fabricante Sirman, modelo PDL Snack, TC 065), pré-aquecida a 150°C. A temperatura interna dos bifes foi monitorada com o auxílio de termopares de cobre constantan, inseridos no centro geométrico de cada um deles. As temperaturas foram registradas pelo equipamento Remote Squirrel meter/logger.

Foto 2. Termopar utilizado para monitoramento da temperatura interna dos bifes.

Foto 3., Bife com termopar inserido no centro geométrico.

Foto 4. Bife na chapa pré aquecida a 150°C.

Os bifes, virados ao atingir temperatura interna de 40°C, foram mantidos sob cocção até a temperatura de 71°C ou 74°C, dependendo do tratamento. Após o cozimento, tiveram a temperatura superficial monitorada por termo sensor infravermelho. Atingida a temperatura superficial de 40°C, foram novamente pesados, para a determinação das perdas por cocção.

4.4- Determinação das perdas por cocção

            As perdas por cocção foram calculadas pelo simples cálculo:

Perdas (g) = Peso inicial (g) – Peso final

Sendo que:

- peso inicial: peso do bife antes da cocção.

- peso final: peso do bife após a cocção (temperatura superficial de 40° C)

4.5- Obtenção das amostras (cilindros)

Após a determinação das perdas por cocção, os bifes foram acondicionados em embalagens plásticas, levados à geladeira e mantidos a 4°C, por 24 horas, para a obtenção dos cilindros de ½ polegada de diâmetro.

Os cilindros foram removidos de cada bife, paralelamente à orientação longitudinal das fibras musculares, conforme o protocolo Warner Bratzler. O equipamento utilizado foi o Amostrador de Carne (modelo Double Insulated, fabricante Craftsman/Somar, TC 226).

Foto 5. Amostrador de Carne

Foto 6. Cilindros com 1,27 cm (1/2 polegada), de acordo com protocolo Warner Bratzler

            Foram utilizados somente cilindros uniformes em diâmetro. Amostrados contendo tecido conjuntivo foram descartados. Os cilindros foram acondicionados em plásticos, identificados e levados à geladeira (temperatura de 5° C), até que fosse determinada a força de cisalhamento.

4.6- Força de cisalhamento Warner Bratzler

            O texturômetro utilizado, modelo TA-XT 2i, foi previamente calibrado. Os cilindros (amostras) só foram retirados da geladeira no momento das determinações no texturômetro. Metade dos cilindros de cada saco plástico foi cortada com a lâmina fina (1,016 cm) e a outra, com a lâmina grossa (3,05 cm).

Foto 7. À esquerda, lâmina de corte com 1,016 cm de espessura. À direita, lâmina com 3,05 cm de espessura.

            Seguindo o protocolo Warner Bratzler, os cilindros foram cortados pela lâmina em seu centro geométrico, na direção das fibras musculares. Os valores de força de cisalhamento (kg) corresponderam à força máxima necessária para cortar a amostras.

4.7- Análise estatística

            A diferença entre as médias dos tratamentos foi analisada pelo teste de Tukey (Steel e Torrie, 1980). ANOVA foi utilizado para avaliar o efeito do tratamento sobre a força de cisalhamento, pelo procedimento Univariate do software SAS (SAS, 1988).

5- RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na tabela 1, estão os dados sobre o efeito da temperatura sobre as perdas por cocção e força de cisalhamento Warner Bratzler. A perda por cocção foi maior para as amostras tratadas a 74°C. O mesmo ocorreu com relação à força de cisalhamento: quanto maior a temperatura de cocção, maior a força máxima para o corte das amostras.

Esses resultados concordam com MARTENS et al. (1982), BOUTON e HARRYS, (1972), BAILEY (1985), VISSER et al. (1960) e LAWRIE (1966). Sucintamente, esses pesquisadores concluíram que temperaturas de cocção entre 60-70°C beneficiam a solubilização do colágeno - sem causar a coagulação protéica – favorecendo dessa força a maciez da carne. Temperaturas fora dessa faixa aumentam a força necessária para o corte.

Tabela 1. Média entre tratamentos, com relação à temperatura de cocção.

^{a, b, c, d} Letras diferentes na mesma linha indicam diferença significativa entre as médias     (p < 0.05).

A tabela 2 mostra a média entre os tratamentos, de acordo com a espessura da lâmina de corte. Os resultados mostram que não houve diferença entre os tratamentos. Assim, a espessura das lâminas de corte (1,016 cm e 3,05 cm) não influenciou a força máxima de cisalhamento das amostras. 

Tabela 2. Efeito da espessura da lâmina de corte na força de cisalhamento Warner Bratzler.

(P > 0,05).

6- CONCLUSÕES

            A temperatura de cocção mostrou-se fator influente na determinação da força de cisalhamento das amostras do Longissimus dorsi. A espessura da lâmina de corte não apresentou efeito sobre esse parâmetro.

7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Priscila da Silva Souza é Técnica em Bioquímica pela Escola Técnica Estadual “Conselheiro Antônio Prado” - ETECAP (2002). Possui graduação em Zootecnia, pela Universidade de São Paulo/USP (2007).
Contato: prisisouza@gmail.com

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