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Universidad del Tolima -Colombia Simposio colombiano sobre producción reproducción y agroindustrializacion de avestruces PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LA CARNE DE AVESTRUZ (Struthionidae: Strutio camelus L.) Guillermo Salamanca Grosso Profesor Asociado Facultad de Ciencias Departamento de Química Universidad del Tolima. Grupo de Investigaciones Mellitopalinologicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos

Propiedades Fisicoquimicas Avestruz

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PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LA CARNE DE AVESTRUZ

(Struthionidae: Strutio camelus L.)

Guillermo Salamanca GrossoProfesor Asociado Facultad de Ciencias Departamento de Química

Universidad del Tolima.

Grupo de Investigaciones Mellitopalinologicas y Propiedades Fisicoquímicas de Alimentos

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Aspectos socioculturales?

Seg

uri

dad

o In

seg

uri

dad

Alim

enta

ria?

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Calidad de vida

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Inseguridad o Inseguridad Alimentaria?

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Peso (kg)

Talla (m2)IMC =

World Health Organization,

1998

Valores Normales 18.524.9 Promedio

Sobrepeso 25

Pre-obeso 2529.9 Incrementado

Obeso grado I 30.034.9 Moderado

Obeso grado II 35.039.9 Alto

Obeso grado III 40.0 Muy alto

Clasificación IMC (kg/m2) Riesgo co-morbilidad

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Carne: Alimento denso en nutrientes: Vitaminas. Minerales. Fibra. Grasa. Proteína

Carne: Parte comestible de animales declarados aptos para la alimentación humana

por inspección veterinaria oficial.

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Carne: Alimento denso en nutrientes: Vitaminas. Minerales. Fibra. Grasa. Proteína

Carne: Parte comestible de animales declarados aptos para la alimentación humana

por inspección veterinaria oficial.

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FAO(2005): Carne de vacuno a la baja. Costos de producción

Se prevé un aumento del 38% en el consumo

de carne de pollo. 33% en la carne de cerdo.

un 23% en la de vacuno. 31% para la de

ovino en 2019..

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Carne: Alimento denso en nutrientes: Vitaminas. Minerales. Fibra. Grasa. Proteína

La fibra muscular tiene un diámetro de 10 a 50mm. Esta rodeada por el sarcolema (membrana). que contacta con

el endomisio. La presencia de lípidos en la carne es deseable. Define carácter del precio en el mercado.

Parámetro de calidad y tiene una gran influencia en la determinación del valor de la carne.

Price y Schweigert. 1976;

Perimisio

Fasciculos

Epimisio

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Fascículo muscular : Grupo de fibras musculares

Miofibrilla

Haces cilíndricos formados por filamentos de miosina (filamentos

gruesos) y de actina (filamentos delgados)

Músculo

Fascículos musculares

Fibra muscular

Célula multinucleada (citoplasma con miofibrillas)

Organización de los filamentos en la miofibrilla:

aspecto estriado del músculo

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Compuesto por fibras largas rodeadas de una membrana

celular (Sarcolema).

Las fibras son células fusiformes alargadas que

contienen muchos núcleos. Se observa con claridad las

estrías longitudinales y transversales.

Los músculos esqueléticos están inervados a partir del

sistema nervioso central son músculos voluntarios.

Están unidos a zonas del esqueleto mediante

inserciones de tejido conjuntivo (Tendones).

Contracciones músculo esquelético permiten

movimientos de los distintos huesos y cartílagos del

esqueleto. Los músculos esqueléticos forman la mayor

parte de la masa corporal.

Musculo estriado

esquelético

2

1

3

4

5

Carne: Parte comestible de animales declarados aptos para la alimentación humana por

inspección veterinaria oficial.

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Rendimiento canal 58,6

Carne magra total 35,7

Grasa total 5,20

Hueso 15,3

10 musculosprincipales 23,6

Recortes de carne 12,1

Plumas 1,85

Sangre 3,11

Alas 0,78

Pies 2,64

Cola 0,38

Cabeza 0,82

Piel 7,04

Corazón 0,99

Pulmones y traquea 1,36

Grasa dorsal 0,90

Higado 1,49

Visceras 8,68

Grasa abdominal 4,28

Riñones 0,41

Peso vivo 95,5 kg

Canal caliente 55,91 Kg

Canal fria 54,6 Kg

Fraccion Kg

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Balog & Almeida Paz. 2007; Hoffman. 2005. 2008; Paleari. Corsico. & Beretta. 1995

Edad del animal

Manejo de instalaciones

Aspectos nutricionales

Manejo previo beneficio

Techniques de beneficio

Aplicacion cadena de frio

Almacenamiento/Distribución

Almacenamiento/ Comercialización

Exhibición de canales

Higiene del proceso global

Factores que influyen en la calidad de canales

pHf (>6.0)

Estabilidad del color.

Retención de agua ligada.

Bajo contenido de grasa

Bajo contenido de sodio

Diferenciación de la carne de Avestruz

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58,6

35,7

5,2

15,3

23,6

12,11,85

3,11

0,78

2,640,38

0,82

7,04

0,991,36

0,91,49

8,68

4,28

0,41

Rendimiento canal

Carne magra total

Grasa total

Hueso

10 musculos principales

Recortes de carne

Plumas

Sangre

Alas

Pies

Cola

Cabeza

Piel

Corazon

Pulmones y traquea

Grasa dorsal

Higado

Visceras

Grasa abdominal

Riñones

Peso vivo: 95.6 - 99.7 Kg

Canal fresca: 48.8 – 55.9 Kg

Canal fría: 47.5 – 54.7 Kg

Total carne magra: 29.7 – 34.1 Kg

Grasa total: 3.45 – 5.03 Kg

Hueso: 9.78 – 14.6 Kg

Morris, et al, 1995; Pollok, et al, 1997. Citados por Deeming, 2001

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1

Cortes de pierna

1

2

2

3

3

Big drum

OS1013: 1 Kg

Flat drum

OS1012: 0.65 Kg

Drum steak

OS1011: 0.5 Kg4.2 Kg en carne total

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Kg en carne

6

Cortes del muslo

Oyster fillet

OS1045:0.3 Kg

Fan fillet

OS1046:1.5 Kg

Tender loin

OS1047:0.5 Kg

Moon steak

OS1041:0.75 Kg

Triangle steak

OS1036:0.3 Kg

Rumpsteak

OS1035:01 Kg

6

7

7

9 98

8

10

10

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Aves de 12 a 14 meses. Canales de 70.5 kg.

Con 47.9 kg de carne sin hueso.

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Valores de pH (> 6.0) a las 24 horas post mortem,

denotan carnes DFD. Valoración sensorial

desagradable. El pH post morten puede variar como

respuesta al uso de fármacos y/o condiciones de

stress.

Variación del contenido

acuoso en el musculo

La velocidad de descenso del pH se realiza de

una manera gradual y más rápida, durante las 12

primeras horas post mortem alcanzado el equilibrio

pH24

Si el pH (< 6.0) durante la primera hora post

mortem y la temperatura de la carne es próxima a

35 ºC, la carne es PSE coloración pálida, intensa

exudación.

2

1

3

Tiempo post mortem

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Variación del contenido

acuoso en el musculo

2

3

Nivel de pH post mortem

El descenso de pH ocasiona encogimiento de la red de

polipéptidos con reducción del agua ligada.

El poder de retención de agua está ligado a la velocidad

con la que se estabiliza el pH y alcanza el valor de

equilibrio final. pH24.

Descensos rápidos de pH causan efectos sobre las

estructuras miofibrilares y sarcoplasmáticas.

El pH24 esta por arriba del (pI) punto isoeléctrico que es

el valor del pH de la carne entonces se pierde agua.

Si el pH no se reduce la actividad de agua (aw) se

incrementa incrementando las opciones de actividad

microbiana.

4

5

1

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Cesa la circulación sanguínea: aporte de oxigeno

inhabilitado. Ausencia de condiciones redox necesarias en los

procesos metabólicos. Reducción de la temperatura de la canal.

Desnaturalización de proteínas : Proteasas: ácidas (Catepsina

B y D). Desnaturalización proteica favorece la perdida de agua .

Popiedades de jugosidad que tendrá la carne. Una bajada de

pH hasta 5.4 coincidirá con el punto isoeléctrico de las

proteínas cárnicas.

El rendimiento energético de la glucolisis anaeróbica es

mucho menor. Rigor mortis: estado de contracción permanente

del tejido muscular.

Se propician la unión actina miosina a nivel miofibrilar. En la

contracción muscular : ATP ; Ca 2+ Cambios en la textura.

El color depende de mioglobina. La mioglobina depende de

(az ) proteasas. Si el oxigeno perdida del Color. Jugosidad y

textura.

Cambios en la calidad de canales tras el rigor mortis

Respiración anaerobia: Procesos redox intramolecular

O2

(Aceptor de e-)

ATP

NAD+

NADH

H20

CO2

SSP

ATP

Sustancias nutritivas O2

(donores de e-)

Piruvato

(Aceptor de e-)

ATP

NAD+

NADH

Lactato

Piruvato

SSP

Glucosa

(donores de e-)

Glucolisis : Anaerobiosis Procesos redox intramolecular

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PSE: Al producirse una bajada brusca de pH, la canal

alcanza pH bajo cuando T (°C) (). Desnaturalización de

proteínas. Perdida de la retención de agua en sistema

miofibrilar que sale a los espacios intercelulares.

DFD: No se ocurre un descenso importante del pH. Carecen

de reservas de glucógeno. Glucolisis no es extensiva. Acido

láctico (). Las reservas de glucógeno se agotan antes del

sacrificio. Causa acidificación muscular insuficiente tras el

sacrificio. El pH24 es de 6.0-6.2.

El pH no alcanza el punto isoelectrico (pI) de las proteínas.

Al alejarse el pH del (pI) , éstas tienden a aumentar su

capacidad de enlace. Incrementa la retención de humedad

dentro de las estructuras miofibrilares.

Se impide el paso del oxígeno y la absorción de luz en la

superficie de corte. Un periodo de ayuno prolongado no reduce

por sí mismo las reservas de glucógeno de forma importante,

aunque puede aumentar los efectos del ejercicio físico y del

estrés. En invierno se producen más casos que en verano.

En la Maduración de la carne juega un papel importante el pH. y la temperatura del canal.

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Cambios en la calidad de canales tras el rigor mortis

Perdida de la regulación sistema retículo

endotelial. En anaerobiosis el ácido láctico

reduce el pH.

En la maduración importa pH y temperatura de la canal: Tiempo

en la disminución del pH: Carne normal. PSE (Palid. Soft.

Exudative). Carne DFD ( Dark. Firm. Dry )

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m. gastrocnemius

pars interna

m. fibularis longus

m. iliofibularis

m. femorotibialis

medius

m. iliotibialis lateralis

m. iliotibialis cranealis

Promedios

Series1 6,07 5,99 6,01 5,99 6,01 6,04 6,07

5,94

5,96

5,98

6,00

6,02

6,04

6,06

6,08

pH

24

El pH de la carne de avestruz se clasifica como

producto del tipo intermedio (pH < 5.8) o extrema

obscura seca (pH>6.2). El pH final se alcanza entre

las 2 a 6 horas posteriores al sacrificio.

Cerdos (8-12) horas. Corderos (24) horas. Vacunos

(36-48) h. Los cambios principales residen en la

actividad del glucógeno en condiciciones de post

mortem

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La hemoglobina exhibe una capacidad de trasporte de oxigeno. La estructura cuaternaria

de la metaloproteina es altamente contribuyente al proceso de transporte.

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El color de la carne se debe en gran parte a la mioglobina.

(Proteína hidrosoluble). La mioglobina almacena oxigeno.

Esta depende de:

Especie.

Edad del animal

Tipo de musculo

La concentración de mioglobina aumenta con la edad de los

animales.

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Aspectos fisicomecanicos asociados al musculo

Formación irreversible de puentes cruzados

(actomiosina) de los componentes

contráctiles actina y miosina.

Hwang et al., 2003.

En la evolución del rigor mortis, los

músculos se hacen inextensibles.

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Efectos de la temperatura post-mortem en la tensión rigor la manteca y el pH

Músculo de avestruz muscularis gastrocnemius, pars interna

.Botha, S.; Hoffman, L.C.; Britz, T.J. South African Journal of Animal Science 2008, 38 (3)

Parámetro Temperatura (°C)

Máxima tensión (uTM/mm2) 347.5 ± 41.5a 248.8 ± 82.4 a

pH mínima tensión 6.10 ± 0.30 a 5.90 ± 0.13 a

Tiempo (h) post. mort. Máx. tensión 10.5 ± 6.47 a 4.10 ± 3.89 a

Máximo acortamiento (%) 10.7 ± 2.63 a 33.4 ± 3.57 b

pH máximo acortamiento 6.10 ± 0.25 a 6.10 ± 0.37 a

Tiempo (h) post. mort. Min tensión 23.0 ±0.45 a 5.60 ± 3.65 b

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Tecnología de alimentos juega un papel singular los ácidos grasos insaturados. Efecto de Omega-3

poblaciones Groenlandia (focas, pescado y cetaceos). Menor tendencia desarrollo de ateromas

y tromboembolismos.

Fuentes naturales: Omega-3 (Acido -linolénico): Aceites

vegetales (Canola. Soya). Semillas de Lino. Ajonjolí.

Nueces. Yema de huevo. Pollo. Cerdo Rumiantes. Avestruz.

Lipoproteínas de alta densidad (HDL): Trasporte de

colesterol al higado. Lipoproteína buena.

Hombres Mujeres . HDL > a 60 mg/dL carácter protector

efectos cardiovasculares. Isquemias e infarto de miocardio.

El HDL no debe ser < a 35 mg/dL. Suponen riesgo sobre

todo en mujeres.

Modificación de cardiopatía isquémica: La

Hipercolesterolemia e Hipertensión arterial con la dieta y

hábitos culturales.

LDL (American Heart Association): < de 100 mg/L. (Optimo). Si es mayor a 190 mg/dL Elaborar contrato funerario.

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Aminoácidos Niños Jóvenes Adultos

Fenilalanina+tirosina 141 22 12,1

Isoleucina 83 28 9,5

Leucina 135 42 12,5

Lisina 99 44 9,4

Metionina+Cistina 49 22 12,1

Treonina 68 28 6,5

Triptófano 21 3,3 2,9

Valina 92 25 10,7

Proteina completa 1500 750 470

Necesidades diarias de proteina total y AA (mg/Kg peso) Humanos

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

Tre

onin

a

Isol

euci

na

Leuc

ina

Lisi

na

Met

ioni

na

Fen

ilala

nina

Tir

osin

a

Val

ina

Arg

inin

a

His

tidin

a

Ala

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Ac.

Asp

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Ac.

Glu

tám

ico

Glic

ina

Ser

ina

mg

de

AA

rac

ion

de

250

g

Avestruz Ternera Pollo

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Acido grado m. gastrocnemius m. iliofibularis

C. rojo C. azul C. rojo C. azul

Caprílico C8:0 0,03 0,03 0,03 0,03

Cáprico C10:0 0,08 0,07 0,06 0,09

Láurico C12:0 0,13 0,15 0,11 0,14

Mirístico C14:0 0,97 1,66 1,23 1,53

Palmítico C16:0 22,4 24,6 20,6 24,1

Esteárico C18:0 13,7 12,8 13,2 11,8

Saturados 37,2 39,4 35,2 37,7

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Ácidos grasos

m. gastrocnemius m. iliofibularis

Cuello rojo Cuello azul Cuello rojo Cuello azul

C8:0 0.03 0.03 0.03 0.03

C10:0 0.08 0.07 0.06 0.09

C12:0 0.13 0.15 0.11 0.14

C14:0 0.97 1.66 1.23 1.53

C16:0 22.4 24.6 20.6 24.1

C18:0 13.7 12.8 13.2 11.8

Saturados (S) 37.2 39.4 35.2 37.7

C16:1 5.60 4.50 4.70 3.80

C18:1 33.3 32.0 31.0 29.4

C20:1 0.2 0.3 0.2 0.3

C18:26 14.1 14.82 15.6 15.1

C18:33 1.55 1.31 5.68 6.50

C20:46 5.81 5.63 5.62 5.3

C20:53 0.35 0.47 0.42 0.56

C20:63 0.92 0.77 0.86 0.73

C20:66 0.83 0.75 0.73 0.66

Insaturados (I) 62.7 60.6 64.8 62.3

I/S 1.68 1.54 1.84 1.65

Valores medios en el contenido de AG en Músculos de avestruz

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Minerales Avestruz Ternera Pollo

Ca 8 6 12

Fe 2,3 2,2 0,9

Mg 22 23 25

P 213 201 173

K 269 358 229

Na 43 63 77

Zn 2,2 4,4 1,5

Cu 0,1 0,08 0,05

Mn 0,06 0,01 0,02

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Músculo Humedad Cenizas Proteina Grasa Colágeno

M. gastrocnemius pars interna 77,7 1,16 20,6 0,27 0,61

M. femorotibialis medius 77,3 1,11 20,6 0,31 0,45

M. ambiens 76,0 1,12 21,5 0,42 0,34

M. iliotibialis lateralis 76,2 1,21 21,2 0,4 0,48

M. iliofibularis 77,6 1,10 20,9 0,42 0,3

M. iliofemoralis 75,1 1,18 21,9 0,69 0,29

M. fibularis longus 77,2 1,13 21 0,24 0,64

M. iliotibialis cranialis 77,3 1,15 20 0,52 0,29

M. flexor cruris lateralis 75,3 1,11 21 0,82 0,36

Media 76,6 1,14 20,9 0,48 0,44