Enzimas en cárnicos

Presentación acerca de las enzimas mas utilizadas en la industria de los cárnicos. Ya sean endógenas o exógenas, vegetales o microbianas.

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Enzimas en Enzimas en
productosproductos cárnicos cárnicos
• Manuel Vega Di Nezio
• Hernán Casas

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ObjetivoObjetivo
Se considera objetivo del trabajo práctico dar una Se considera objetivo del trabajo práctico dar una
breve introducción a conceptos básicos sobre las breve introducción a conceptos básicos sobre las
enzimas y el músculo carnico, para luego abordar enzimas y el músculo carnico, para luego abordar
el tema de enzimas en cárnicos, describiendo las el tema de enzimas en cárnicos, describiendo las
principales utilizadas en la industria.principales utilizadas en la industria.

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Introducción
• 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).

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• 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. 

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Enzimas en industria de
alimentos
• La aplicación de enzimas en este campo es quizás
uno de los que se ha desarrollado más rápidamente
en los últimos años.
• En la producción de alimentos pueden aplicarse
las enzimas aisladas (sin los microorganismos
productores)
• Desde hace décadas se dispone de enzimas
relativamente puras extraídas industrialmente de
bacterias y hongos, y algunas de ellas de las plantas
y los animales, con una variada utilidad en la
elaboración de alimentos.

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•• Los amplios estudios han puesto en evidencia la Los amplios estudios han puesto en evidencia la
importancia de los procesos enzimáticos en la importancia de los procesos enzimáticos en la
elaboración y conservación de los alimentos. elaboración y conservación de los alimentos.
Fenómenos tan importantes en la tecnología Fenómenos tan importantes en la tecnología
actual, como las reacciones de pardeamiento actual, como las reacciones de pardeamiento
enzimático, de rancidez, de coloración, de enzimático, de rancidez, de coloración, de
textura son ejemplos muy conocidos de la textura son ejemplos muy conocidos de la
intervención de enzimas.intervención de enzimas.
•• La tecnología de los alimentos utiliza enzimas La tecnología de los alimentos utiliza enzimas
para una mejor preparación del alimento. Ej: para una mejor preparación del alimento. Ej:
enzimas proteolíticas para ablandamiento de enzimas proteolíticas para ablandamiento de
carnecarne

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Obtención de preparados
enzimáticos
• A la hora de seleccionar la fuente de producción de
la enzima se debe tener en cuenta la inocuidad del
alimento que contiene la enzima, por lo que debe
controlarse que los microorganismos de donde se
extraen no sean patógenos, ni fabriquen compuestos
tóxicos.
• Los microorganismos ideales para la obtención de
enzimas son aquellos que tienen una larga tradición
de uso en los alimentos como Bacillus, Aspergillus y
Sacharomyces.

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La carneLa carne

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• Uno de los principales alimentos en cuanto su
valor nutricional y alta aceptabilidad por los
consumidores.
• Es un alimento completo que
contiene 55 a 78% de agua, 15-
22% de proteínas, 1-15% de
lípidos y alrededor de 1% de sales
minerales.

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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.

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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.

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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.

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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.

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Enzimas en cárnicosEnzimas en cárnicos
EndógenasEndógenas ExógenasExógenas
VegetalesVegetales
MicrobianasMicrobianas
CalpainaCalpainaCatepsinaCatepsina
BromelinaBromelina
FicinaFicina
PapainaPapaina
FúngicasFúngicasBacterianasBacterianas
ActinidinaActinidina

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Enzimas endógenasEnzimas endógenas

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CalpainasCalpainas

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• Son proteasas cuya actividad depende
principalmente del calcio.
• En 1964 se demostró
una actividad proteolitica
dependiente de calcio en
cerebro de ratas.
• 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.

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

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CatepsinasCatepsinas

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• Son enzimas lisosomicas 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.

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• 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.

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•Su accion 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.

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Enzimas exógenas vegetalesEnzimas exógenas vegetales

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PapaínaPapaína

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• 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.

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

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• 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.

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BromelinaBromelina

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

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• 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.

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FicinaFicina

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• 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.

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• Se obtiene del látex coagulado proveniente de
cortes o incisiones practicados en los brotes de los
tallos de la higuera.
• Rendimiento de unos 11-12 g
de polvo a partir de 100 ml de
látex

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ActinidinaActinidina

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 • 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.

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Enzimas microbianasEnzimas microbianas

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• 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.

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• 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.
RECORDAR QUE SIEMPRE SE DEBE MANTENER LA
INOCUIDAD.

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

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Modo de aplicaciónModo de aplicación

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Principal problema: Conseguir una distribución
uniforme a través de todo el tejido. La misma se
lleva a cabo por difusión y depende de :
• Temperatura
• Concentración de la enzima
• Concentración de sal
• Tiempo

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Pulverización en la superficie.
Inmersión en solución.
Inyección en vena yugular.
Post-mortem
Pre-mortem

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En la pulverización se mezcla el preparado
enzimática seco, con sale de mesa (como sustancia
portadora), almidón, y otros condimentos como
glutamato de sodio, y se añade luego del rigor
mortis para acelerar artificialmente la maduración.

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La inmersión o dispersión (spray) se realiza con
soluciones acuosas o hidroalcohólicas de 2 a 5% de
la enzima.

Una difusión no homogénea podría
ocasionar que las capas superficiales
sean excesivamente suavizadas,
mientras que el centro se conserve
duro.

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Las proteasas pueden aplicarse también por
inyección en la vena yugular hasta 30 minutos antes
de la matanza, con el objetivo de aprovechar la
distribución homogénea de la enzima por la
circulación sanguínea.
Hemorragias o edemas en órganos internos y
reacciones defensivas en el organismo del animal
vivo que inactivan la enzima inyectada .

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F I NF I N