MODIFICARILE CARE AU LOC IN MUSCHI DUPA SACRIFICAREA ANIMALULUIDupa stadiul in care se afla muschiul, se pot distinge urmatoarele etape: starea de prerigiditate, rigiditate si maturare.STADIUL DE PRERIGIDITATEImediat dupa sacrificarea animalului, carnea obtinuta este flexibila, moale, relaxata. Durata prerigiditatii depinde de provenienta carnii, pH-ul carnii, rezervele de glicogen (dependente de starea de hranire a animalului si alti stresori), de continutul in compusi macroergici (ATP, PC).STADIUL DE RIGIDITATEStadiul de rigiditate cuprinde doua faze:1) de atac a rigiditatii si mentinere a acesteia;2) de terminare a rigiditatii.Durata sa e determinata de activitatea sistemelor enzimatice implicate in hidroliza si resinteza ATP-ului, de continutul in ATP, fosfocreatina si glicogen in momentul sacrificarii animalului si de temperatura de sacrificare a carnii.Transformarile ce au loc in stadiul de rigiditatesunt transformari biochimice, fizico-chimice si histologice intre care exista o interdependenta stransa.Transformari biochimiceDegradarea glicogenului pe cale glicolitica.In tesutul muscular postsacrificare degradarea glicogenului are loc numai pe calea glicolizei anaerobe deoarece dupa sangerare inceteaza alimentarea tesutului cu sange, deci cu oxigen. Rezultatul degradarii glicogenului este acumularea de acid lactic in tesutul muscular, deci scaderea pH-ului de la 7 - 7,1 pana la 5,6 - 5,8 (pH denumit pH-ultim si determinat de cantitatea de glicogen din muschi) si depinde de starea animalului si temperatura de pastrare a carnii.La pH = 5,3 - 5,4 enzimele sistemului glicolitic devin inactive (pHoptim= 7) chiar daca mai exista glicogen disponibil. Acidul lactic format initial este partial neutralizat datorita capacitatii tampon a muschiului (a proteinelor mai ales, a compusilor cu fosfor, carnozinei si anserinei).Scaderea continutului de ATP si fosfocreatinaCercetarile au dovedit ca starea de rigiditate a muschiului nu este determinata de acumularea de acid lactic, ci de epuizarea rezervelor de ATP si fosfocreatina. In timpul glicolizei ATP-ul este resintetizat (si pe seama PC). Cand rezerva de glicogen si PC sunt epuizate, degradarea ATP-ului este ireversibila si rigiditatea musculara incepe sa se instaleze.Prin degradarea ATP-ului si a altor compusi in carne se acumuleaza diferite substante ce participa la aroma carnii: baze purinice si pirimidinice si produsii lor de dezaminare si oxidare, riboza si ribozo-fosfati etc.Producerea de amoniac, provenit din nucleotide ATP, NAD si GTP.Migrarea ionilor: ionii deCa2+sunt eliberati din reticulum sarcoplasmatic putand ajunge prin difuziune la proteinele miofibrilare. Legarea Ca2+de acestea influenteaza capacitatea de retinere a apei.Na+si K+participa la mentinerea balantei ionilor in interiorul si in afara fibrei musculare (K+se gaseste in interiorulfibrei iar Na+in lichidul extracelular).In timpul primelor stadii ale rigiditatii, ionii de K+sunt eliberati in lichidul extracelular iar ionii de Na+patrund in interiorul fibrei, dupa aceea situatia este rapid inversata.Asocierea actinei si miozinei in complexul actomiozinic.Legaturile dintre actina si miozina (asemanatoare cu cele ce se petrec in procesul de contractie), nu se mai desfac, ceea ce duce la rigidizarea si la intarirea muschiului (deoarece rezervele de ATP sunt epuizate iar reticulum sarcoplasmatic nu mai poate recaptura ionii deCa2+eliberati).Modificari fizico-chimicePe masura ce muschiul intra in rigiditate, se modifica extensibilitatea, ajungand la 10 % din valoarea initiala.Capacitatea de retinere a apei imediat dupa sacrificare este foarte ridicata dar scade masiv in cateva ore, minimul fiind atins in 24 - 48 ore postsacrificare.MATURAREA CARNIIIn fibra musculara si in organe (inima, splina, ficat etc.) se gasesc lizozomi care contin principalele enzime hidrolitice: catepsine, acidribonucleaza, acid fosfataze,-glucozidaze etc. Activitatea enzimelor lizozomiale in afara lizozomilor este legata de ruperea membranei acestora favorizata de transformarile tesutului muscular postsacrificare, mai ales cand pH-ul ajunge la 5,5.Perioada de rigiditate este urmata de o alta faza in care carnea isi imbunatateste calitatile senzoriale, faza cunoscuta sub numele de maturare, a carei durata depinde de temperatura de pastrare a carnii (la 25oC durata maturarii e de 12 ore, la 6oC 7 zile, la 2oC 21 zile.Maturarea carnii este consecinta activitatii enzimelor proteolitice proprii tesutului muscular si conduce la imbunatatirea fragezimii.In timpul maturarii are loc cresterea continutului de azot neproteic pe seama proteolizei proteinelor sarcoplasmatice (cele miofibrilare ramanand neafectate) in sensul degradarii lor pana la aminoacizi. De asemenea, are loc o dezorganizare a structurii proteinelor miofibrilare, mai ales la nivelul liniei Z, datorita unei enzime proteolitice endogene numita factorul CASF (factorul sarcoplasmatic activat de Ca2+). In timpul maturarii creste gradul de extractibilitate al proteinelor miofibrilare si o micsorare a extractibilitatii proteinelor sarcoplasmatice (procese de denaturare si agregare a proteinelor sarcoplasmatice influentate de pH).CAI DE ACCELERARE A MATURARII CARNIIMaturarea prezinta interes deosebit din punct de vedere al imbunatatirii proprietatilor senzoriale ale carnii distribuita ca atare sau destinata fabricarii preparatelor din carne. Din punct de vedere economic insa, maturarea reprezinta o stagnare a mijloacelor circulante, o imobilizare a spatiilor de depozitare si un consum sporit de frig.Pentru a scurta perioada de timp de intrare a carnurilor in reteaua comerciala sau in fabricatie sunt posibile doua cai:- de influentare a fazei de rigiditate;- de influentare a maturarii propriu-zise.a. Scurtarea perioadei de prerigiditate.Aceasta se poate realiza prin adrenalizarea animalelor inainte de sacrificare - se injecteaza adrenalina cu 3 ore inainte de sacrificare, ceea ce intensifica procesul de glicolizain vivo. Carnea obtinuta are pH ridicat (6,4 - 6,8) si capacitate de retinere a apei mare. Ea intra rapid in rigiditate si poate fi trecuta direct la maturare, dar maturarea sa este mai lenta si elibereaza mai mult H2S la tratament termic (daunator in cazul conservelor de carne in recipienti metalici nelacuiti deoarece se produce marmorarea intensa).Evitarea aparitiei rigiditatii se poate realiza prin utilizarea demotinului ca substanta de asomare. Demotinul conduce la intensificarea proceselor oxidativein vivosi la intensificarea glicolizei. O instalare rapida a rigiditatii se obtine si prin excitarea electrica a carcaselor cu curent de 50 - 60 V si frecventa 50 - 60 Hz.b. Scurtarea duratei rigiditatii.Aceasta se poate realiza prin pastrarea carnii imediat dupa sacrificare la temperatura de 37oC si= 90 % timp de 4 - 5 ore, perioada in care pH-ul carnii scade la 5,4 - 5,6 si se termina rigiditatea. Dupa aceasta carnea trebuie refrigerata si pastrata astfel pentru a se realiza maturarea.O alta cale este incalzirea carnii calde in straturile profunde pana 40 43oC cu curenti de inalta frecventa, ceea ce accelereaza glicoliza care se termina in 1 - 5 ore. Apoi carnurile se refrigereaza si se vor matura rapid, insa vor fi deficitare privind capacitatea de retinere a apei.c. Maturarea carnii la temperaturi ridicate cu folosirea radiatiilor UV si antibioticelor.- durata maturarii este in functie de temperatura de pastrare a carnii;- se poate scurta durata maturarii prin mentinerea ei la 43oCsi= 85 - 90 % timp de 24 ore in incaperi prevazute cu lampi UV agatate in sah intre liniile aeriene sau deasupra lor.d. Folosirea preparatelor enzimatice:- de origine animala: tripsina, catepsinele (actiune importanta asupra tesutului muscular si mai redusa asupra tesutului conjunctiv. Acestea au costuri ridicate iar utilizarea lor este neeconomica.- de origine vegetala: papaina, ficina, bromelina;- de origine microbiana: bacteriana si fungica (C).FOLOSIREA PREPARATELOR ENZIMATICEProcedeele de maturare artificiala a carnii cu ajutorul preparatelor enzimatice sunt:a.Injectarea preparatului enzimaticin sistemul circular al animalului cu 3 - 30 min. inainte de sacrificarea animalului. Se utilizeaza solutii de papaina, ficina, bromelina (solutii 5-10 %), ce se injecteaza in vena jugulara dupa care animalele se prelucreaza dupa tehnologia obisnuita iar carnea se refrigereaza.b.Stropirea suprafetei carnii(nu se recomanda deoarece are loc o fragezire neuniforma a diferitelor parti anatomice iar organele interne devin edematoase) respectivacoperirea carnii cu pulbere de preparat enzimatic. Pulberea contine alaturi de preparatul enzimatic si sare, zahar, polifosfat, glutamat monosodic, extracte din piper si stearat de calciu. O parte din ingrediente contribuie la repartizarea uniforma a enzimelor in carne iar altele contribuie la imbunatatirea gustului carnii fragede.In S.U.A., pentru fragezirea carnii se utilizeaza foi de hartie impregnate cu enzime proteolitice.Hartia astfel tratata se aplica intre bucatile de carne taiata. Preparatul enzimatic se elibereaza atunci cand hartia vine in contact cu suprafata umeda a carnii. Astfel, feliile de carne cu grosime de 5 cm despartite de hartia impregnata se fragezesc dupa 12 - 16 ore de pastrare la1 3oC.c.Injectarea cu solutii enzimatice a carnii(injectarea intramusculara a carcaselor, semicarcaselor, sferturilor sau bucatilor mai mici). Solutia de injectare se pregateste cu 24 ore inainte de injectare, are o concentratie de 0,6 - 0,8 % si se pastreaza la 4 6oC. Injectarea se face cu ace speciale in anumite cantitati (ex. la pulpe se poate injecta arterial introducand 10 20 % solutie fata de masa pulpei). Dupa injectare carnea se refrigereaza la 4 6oC timp de 48 ore). Pentru bucatile de carne se poate folosi masina de injectat cu ace multiple.d.Imersarea bucatilor de carne in solutii enzimatice. In acest caz patrunderea enzimelor este foarte lenta (1mm/ora) iar pentru a accelera procesul se procedeaza astfel: carnea refrigerata se taie in felii subtiri (2 cm grosime) se imerseaza in preparatul enzimatic lichid timp de 30 s, iar dupa scurgere feliile se ambaleaza in foi de material plastic si se congeleaza. Inainte de pregatirea culinara carnea se decongeleaza 2 ore la 20 25oC, timp in care enzimele realizeaza fragezirea carnii.