1 Enzimas involucradas en la maduración Las enzimas son proteínas que se encuentran en todos los seres vivos y son piezas esenciales en su funcionamiento. Actúan como biocatalizadores. Actúan sobre un sustrato. Su acción catalítica se puede deber exclusivamente a su naturaleza proteica o en otros casos a la naturaleza proteica sumada a una estructura no proteica y termoestable llamada cofactor (grupos prostéticos o coenzimas).

2 Las enzimas se caracterizan por su gran especificad y por su alta eficiencia siempre y cuando se encuentren dentro del rango de condiciones adecuadas (pH, temperatura, humedad, etc.) Debido a su alta especificad, las enzimas son muy utilizadas en los distintos tipos de industria.

Uno de los principales alimentos en cuanto su valor nutricional y alta aceptabilidad por los consumidores. 3 Es un alimento completo que contiene 55 a 78% de agua, % de proteínas, 1-15% de lípidos y alrededor de 1% de sales minerales.

Problema Uno de los problemas que se presentan en la obtención de carne de buena calidad es la dureza de la misma. Luego del sacrificio del animal, debido a procesos químicos y metabólicos la carne se endurece, logrando la denominada rigidez cadavérica o rigormortis. 4

Rigormortis Inmediatamente después de la muerte del animal, los músculos aun contienen ATP y un de pH de 6,7-7,2. Luego de la matanza el músculo es aun extensible por un tiempo. Sin embargo, al no haber respiración se establece un ambiente de anaerobiosis y el ATP se va agotando. La perdida de ATP genera un descenso de pH debido a la transformación de glucógeno en lactato, llegando a valores de pH de 5,5. Cuando los niveles de ATP descienden mucho, los filamentos de miosina y actina se entrecruzan contrayéndose así el músculo y logrando la dureza máxima de la carne. 5

6 Maduración El proceso en el cual la carne recupera algo de su textura original. Los mecanismos por los cuales la carne puede ablandarse son de índole enzimática. El ablandamiento postmortem sólo puede lograrse al romper las uniones de algunas proteínas estructurales, ya sea por los métodos físicos (golpeado de la carne) o por acción enzimática. En la maduración enzimática se puede distinguir entre la acción de enzimas endógenas y enzimas exógenas aplicadas voluntariamente a la carne.

Proteasas Enzimas que rompen las uniones peptídicas: -CO NH de las proteínas, por calor u otros agentes se puede abrir la molécula proteica, de modo que entonces las uniones peptídicas pueden ser atacadas por estas enzimas. 7

8 Enzimas en cárnicos Endógenas Exógenas Vegetales Microbianas CalpainaCatepsina Bromelina Ficina Papaina FúngicasBacterianas Actinidina

Enzimas Endógenas CALPAINAS 9

10 Son proteasas cuya actividad depende principalmente del calcio. Una temperatura de 25ºC y un pH de 7,5 son las condiciones optimas para esta enzima. Y Se localizan en las miofibrillas en la región del disco Z.

11 Producen proteólisis de la troponina T, troponina I, tropomiosina, alfa-actinina, titina y nebulina proteínas musculares), debilitamiento de la carne El nombre de calpaína se escogió por contracción de los vocablos calcio y papaina.

Captesinas 12

13 Son enzimas ribosómicas que intervienen en la degradación de las proteínas de las fibras musculares de la carne, generando una mayor terneza en la misma. Se clasifican según la estructura aminoácido que define su centro activo.

14 Se localizan en el interior de los lisosomas y se liberan cuando desciende el pH después del sacrificio. De las 13 enzimas lisosomales existentes sólo hay 8 presentes en los lisosomas de la célula del músculo. pH óptimo ácido.

Su acción se debe a procesos autolíticos en la maduración de la carne. El tejido vivo tiene un pH desfavorable para la acción de estas enzimas, pero a la muerte del animal baja el pH al acumularse ácido láctico por degradación del glucógeno. Al alcanzar un pH 5,5 se hace óptimo para la liberación y acción de la enzima, apareciendo los respectivos cambios en la textura y demás caracteres de la carne Existen distintos tipos de catepsinas, pero en general actúan sobre la actina, miosina y troponinas. 15

Enzimas Exógenas Papaína 16

17 Es una proteasa que provoca la ruptura de múltiples enlaces en las proteínas animales, por tal motivo se usa para ablandar la carne destinada al consumo humano.

18 Se obtiene por purificación del zumo lechoso (látex) coagulado, proveniente de ligeras incisiones que se practican en la superficie de la papaya.

19 Los indígenas cubrían la carne en hojas de papaya para obtener un producto mas blando. La papaina es estable a 4ºC y a 6-7 unidades d pH.

Bromelina 20

21 Enzima con acción proteolítica (que rompe las moléculas proteicas) para una mejor asimilación de los aminoácidos que las componen. En la industria de alimentos, su mayor aplicación es en el macerado o ablandado de la carne.

22 Se encuentra en el jugo de piña y en el tallo de la piña y su extracción es mas sencilla respecto a la de la papaina.

Ficina 23

24 Enzima cuya actividad proteolitica se manifiesta al desnaturalizar sus proteínas sutrato mediante la ruptura de los enlaces disulfuro generados por aminoácidos con azufre (cisteína), enterneciendo la carne. Se obtiene del látex coagulado proveniente de cortes o incisiones practicados en los brotes de los tallos de la higuera. Rendimiento de unos g de polvo a partir de 100 ml de látex

Actinidina 25

26 Enzima proteolítica poco conocida con actividad similar a la papaína. Se encuentra en el kiwi, por eso el zumo de tal fruta a menudo se utiliza como ablandador de la carne.

27 Enzimas microbianas Durante el proceso de maduración-putrefacción de la carne, cierto tipo de bacterias como Pseudomonas pueden actuar sobre las proteínas miofibrilares. Algunos estudios demostraron que una enzima parcialmente purificada de Pseudomona fragi fue capaz de degradar estas proteínas.

28 En el caso de colágeno, los microorganismos pertenecientes al género Clostridium son los más eficientes productores de colagenazas. Sin embargo, estos microorganismos no pueden crecer a las bajas temperaturas de las carnes frescas en refrigeración.

29 Cepas seleccionadas del genero bacteriano Bacillus Subtilis y del fúngico Aspergillus oryzae son generadoras de proteasas que degradan las proteínas miofibrilares.