¿Por qué algunos filetes pierden tanta agua? (II)

Cuando el consumidor ve que una pieza de carne pierde mucha agua, ya sea durante el almacenamiento o durante el cocinado, lo primero que piensa es que ha sido inyectada con agua y aditivos o que procede de animales tratados con hormonas. Sin embargo, en el artículo anterior llegamos a la conclusión de que es más probable que esa pérdida de agua obedezca a otras causas. Algunas ya las mencionamos entonces, y otras podrás conocerlas a continuación…

Antes de nada, recordemos brevemente lo que vimos en el artículo anterior…

Resumen del artículo anterior

• Es muy poco probable que las pérdidas de agua en la carne obedezcan a tratamientos veterinarios fraudulentos (inyección de hormonas, anabolizantes, etc.): según datos de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) correspondientes al año 2010, de los 736.806 animales que se analizaron en busca de residuos farmacológicos y otros contaminantes, solamente se encontraron disconformidades en un 0,33% de los casos.

• Aunque no dispongo de datos al respecto, me atrevería a afirmar que es poco probable que las pérdidas de agua se deban a la inyección no declarada de agua y aditivos sobre la carne, ya que se trata de un fraude fácilmente detectable. (Más información en el segundo comentario)

• La explicación más probable es que esas pérdidas de agua obedezcan a causas múltiples y variadas, entre las que se encuentran algunos factores intrínsecos (como la especie, raza y edad del animal, el régimen de explotación, la alimentación o el tipo de músculo y su composición) y otros factores extrínsecos que conoceremos a continuación.

Y ahora sí, continuemos donde lo habíamos dejado; comenzando, como siempre, por el principio…

Como sabrás, la carne procede del músculo de los animales (principalmente de mamíferos y de aves), así que para comprender la respuesta a la pregunta que encabeza este artículo, primero debes conocer cuál es su organización y su composición.

Estructura del músculo
Para que te hagas una idea, a primera vista la organización del músculo se parece a la de un cable eléctrico (salvando las distancias). Como puedes observar en la siguiente imagen (mírala bien porque te ayudará a comprender este artículo), el músculo está formado por fascículos, que no son más que grupos de células alargadas que reciben el nombre de fibras musculares. En el interior de cada una de estas células se encuentran las miofibrillas, estructuras alargadas que están formadas por filamentos (miofilamento fino y miofilamento grueso). Estos filamentos, que son los que hacen posible la contracción muscular, están constituidos por proteínas (sobre todo por actina y miosina, respectivamente). En resumen, tenemos, de mayor a menor grado de organización: músculo-fascículo-fibra muscular-miofibrilla-miofilamentos grueso y delgado (formados estos últimos por miosina y actina, respectivamente). Tanto las fibras musculares, como los fascículos y los músculos se encuentran rodeados por diferentes membranas de tejido conectivo (endomisio, perimisio y epimisio, respectivamente). También debes saber que la unidad anatómica y funcional del músculo se llama sarcómero.

En primer lugar, debes saber que después del sacrificio del animal tienen lugar una serie de procesos físico-químicos que provocan la transformación del músculo en carne (sí, por si no lo sabías, carne y músculo no son lo mismo). En este sentido, uno de los cambios más importantes es un descenso del pH. Lo que sucede en condiciones normales es que, inmediatamente después de la muerte del animal, cesa el aporte de oxígeno al músculo (los animales dejan de respirar y no hay riego sanguíneo), así que las células dejan de obtener energía mediante metabolismo aerobio y comienzan a obtener energía a partir del glucógeno (carbohidrato que se almacena en los músculos como reserva energética) mediante metabolismo anaerobio (sin oxígeno). Como resultado de ello se obtiene ácido láctico, que se acumula en el músculo (no puede ser retirado a través del riego sanguíneo), provocando un descenso del pH. ¿Y qué tiene que ver esto con el agua de la carne? Como recordarás, la mayor parte del agua del músculo está asociada a las proteínas, y eso es gracias a que tienen grupos con cargas eléctricas positivas y negativas. Cuando el pH alcanza lo que se conoce como punto isoeléctrico (en torno a un valor de pH de 5,4), la carga neta de las proteínas es cero, lo que significa que el número de cargas positivas y negativas es similar. En esta situación, los grupos cargados se atraen entre sí, lo que implica que el número de grupos reactivos disponibles para unirse al agua desciende. Además, las estructuras de la miofibrilla se estrechan, de manera que el espacio en su interior, en el que se alberga el agua, se reduce. Como consecuencia de estos cambios, parte de lo que antes era agua inmovilizada en el interior de las miofibrillas pasa a ser agua libre y puede perderse fácilmente por goteo. En resumen, podemos decir que un pH bajo se asocia a una mayor pérdida de agua en la carne.

En esta imagen esquemática se representan proteínas pertenecientes a carne con diferentes valores de pH y por lo tanto, con diferentes cargas netas: A. carga neta posiviva; B. carga neta neutra (en la mayoría de las proteínas de la carne se alcanza a pH=5,1, que es por tanto su punto isoeléctrico), C. carga neta negativa. (Fuente).

En esta imagen esquemática puedes ver cómo influye la carga de las proteínas sobre el espacio entre ellas. En la imagen B. predominan las cargas negativas, por lo que las proteínas se repelen, aumentando la distancia entre ellas, todo lo contrario a lo que ocurre en el caso A. (Fuente)

Si te gustan las series sobre criminalística que tan de moda se pusieron hace unos años, como CSI o Bones, sabrás que, poco después de la muerte de un animal, se instaura el rigor mortis (o rigidez cadavérica), un proceso que, como su nombre indica, se caracteriza por la rigidez de los músculos. ¿Por qué sucede esto? Para explicarlo en pocas palabras podemos decir que, como consecuencia del metabolismo anaerobio del que hablábamos antes, la formación de ATPs (molécula que permite la obtención de energía) es insuficiente para mantener las funciones normales del músculo, de modo que se forman enlaces permanentes entre la actina y la miosina (actomiosina), que provocan una fuerte contracción de los músculos, que permanecen en ese estado durante varias horas. ¿Cómo afecta esto a las pérdidas de agua? De forma parecida a lo que vimos en el apartado anterior. A medida que el músculo entra en rigor, los enlaces entre la actina y la miosina provocan un estrechamiento de la miofibrilla y por lo tanto una reducción del espacio disponible para albergar agua. Además puede producirse un acortamiento de los sarcómeros, lo que también reduce el espacio disponible para el agua en la miofibrilla. En resumidas cuentas, como consecuencia del rigor mortis, se produce una pérdida de agua.

En definitiva, los factores que provocan variaciones en el pH y otros cambios que desencadenan el estrechamiento de la miofibrilla y acortamiento de los sarcómeros, influyen de forma significativa sobre la capacidad de retención de agua de la carne. Veamos algunos de los más importantes.

Estos factores pueden influir drásticamente sobre la capacidad de retención de agua de la carne, y por consiguiente sobre la cantidad de agua que ésta pierde. Lo bueno es que en la mayoría de los casos se pueden evitar, o al menos minimizar (si sabemos cómo, claro está).

En esta imagen de un chuletón de buey se puede apreciar el jugo que se pierde por goteo. (Fuente)

El estado metabólico de los animales antes del sacrificio puede influir de forma determinante sobre las pérdidas de agua de la carne. Por ejemplo, en animales que sufren algún tipo de estrés antes del sacrificio, se produce un rápido descenso del pH del músculo (45 minutos después del sacrificio el pH alcanza valores inferiores a 6, cuando lo normal sería alcanzar valores en torno a 6,4). Este descenso sucede cuando la temperatura de la canal aún es elevada, lo que provoca una desnaturalización de las proteínas, que pierden parte de su capacidad para retener agua. Como consecuencia de ello se obtiene lo que se conoce como carne PSE (acrónimo de las palabras inglesas Pale, Soft, Exudative), una carne defectuosa desde el punto de vista tecnológico, que se caracteriza por ser pálida (debido a la estructura abierta de las fibras musculares, que provocan una mayor reflexión de la luz, y también a la oxidación de la mioglobina), blanda (aunque eso no quiere decir que sea tierna) y exudativa (es decir, pierde mucha agua, tanto cuando está cruda, como al ser cocinada). La carne de cerdo es más propensa a sufrir este problema que la del resto de las especies, especialmente si existe una predisposición genética del animal. 

2. Manejo de la canal

3. Maduración

Cuando cortamos o picamos la carne lo que estamos haciendo es cortar también la estructura que vimos al comienzo de este artículo: fibras musculares, miofibrillas, etc. En definitiva, la carne sufre un daño en su estructura,  lo que provoca la salida de agua. Lógicamente, si queremos que la carne no pierda agua, una de las cosas que podemos hacer es dañar su estructura lo menos posible. Para ello debemos tener en cuenta aspectos como el grado de corte o de picado (cuanto más cortemos o piquemos la carne, más agua perderá), el tipo de herramienta que utilicemos (el tamaño del filo, si está afilada o no…), la superficie de corte (cuanto mayor sea, más cuantiosas serán las pérdidas), el ángulo de corte (si se hace a lo largo de la fibra se dañará menos la estructura y las pérdidas serán menores).

Normalmente las piezas de carne pierden cierta cantidad de agua durante el almacenamiento a temperaturas de refrigeración, ya sea en la cámara frigorífica de una industria cárnica, en el mostrador de un supermercado o en el frigorífico de casa. Esas pérdidas de agua aumentan a medida que lo hacen el tiempo y la temperatura de almacenamiento, especialmente si se trata de carne troceada (fileteada, picada, etc.). A pesar de que estas pérdidas son normales (siempre que se encuentren dentro de unos límites) se trata de algo que no gusta nada al consumidor, así que para evitar que la carne envasada presente un aspecto poco atractivo lo que se hace es colocar esponjas en el fondo de las bandejas, cuya función es simple y llanamente la de absorber ese jugo.

Los procesos de congelación y descongelación pueden tener un profundo impacto sobre la cantidad de agua que pierde la carne (algunos estudios apuntan que esa pérdida puede incluso llegar a ser el doble que en una carne que no ha sido congelada).  ¿Cómo se explica eso? Como vimos anteriormente en este blog, durante la congelación el agua se transforma en hielo, ocupando así un mayor volumen, lo que puede dañar la estructura de los alimentos. Estos daños pueden ser aún más importantes si el proceso de congelación es lento, debido a que se forman cristales de hielo de gran tamaño. En esas circunstancias, los cristales no se distribuyen de forma homogénea en la pieza de carne, de manera que, a medida que se forman, aumenta la concentración de sales en los tejidos y se producen cambios en el pH, lo que puede causar la desnaturalización de las proteínas y por lo tanto una disminución de la capacidad de retención de agua. Como consecuencia de todo ello, se produce ese exudado que todos hemos visto cuando descongelamos unos filetes. Lo ideal para reducir estas pérdidas es aplicar un proceso de congelación lo más rápido posible, con lo que se forman numerosos cristales de pequeño tamaño repartidos de forma homogénea por la pieza de carne, en lugar de pocos cristales de gran tamaño localizados en puntos aislados. En cualquier caso, esto es más aplicable a la industria, ya que cuando se trata de un congelador doméstico, tampoco nos quedan muchas opciones para elegir…

Llegamos por fin a la parte que, supongo, más te interesa: las pérdidas que sufre la carne cuando la ponemos sobre la sartén. Lo primero que debes saber es que es normal e inevitable que la carne pierda cierta cantidad de agua al ser cocinada. Lo que ya no sería tan normal es que esa cantidad fuera muy grande. Unas pérdidas cuantiosas (pueden llegar a ser hasta de un 45-60% con respecto al contenido en agua total), hacen que la carne resulte menos jugosa, menos tierna, más dura y seca, entre otros atributos indeseables. Además, una salida excesiva de agua provoca la cocción de la carne, e impide el desarrollo de la reacción de Maillard, con todo lo que eso supone: no se forma esa costra superficial de color pardo que aporta a la carne sabores y aromas deseables. Estas pérdidas de las que hablamos, suelen tener la apariencia de una especie de espuma que, dicho sea de paso, suele provocar una gran desconfianza en el consumidor. Hay que aclarar que la aparición de esa espuma no se debe necesariamente a la utilización de aditivos u hormonas, sino que se explica por la presencia de proteínas solubles en el jugo que pierde la carne. Por otra parte, no está de más recordar que ese líquido de color rojo que aparece en las carnes rojas (de bovino, porcino, búfalo, etc.), no es sangre (la sangre es retirada del animal durante el sacrificio), sino que se debe a la presencia de mioglobina en el jugo que expulsa la carne. Esta y otras proteínas coagulan al aumentar de temperatura (normalmente cuando entran en contacto con la sartén), lo que explica la formación de esa especie de «babilla» grisácea que despierta la curiosidad de tanta gente.

Una vez hechas estas aclaraciones, veamos a qué se deben las pérdidas de jugo que sufre la carne en la sartén. La respuesta no es sencilla, ya que sobre ellas influyen todos los factores que hemos visto hasta ahora (y también algunos más): las características intrínsecas del animal (especie, raza, edad), el tipo de músculo, su tamaño y composición, el estado del animal antes del sacrificio, el desarrollo de los procesos que tienen lugar inmediatamente después del sacrificio (el descenso del pH, el desarrollo del rigor mortis), el manejo de la canal, la maduración de la carne, el grado de corte, las condiciones de refrigeración y/o congelación, etc. Así, por ejemplo, una carne PSE sufre más pérdidas en la sartén que una carne normal. Del mismo modo, puede ocurrir que una pieza de carne tenga un exceso de agua por haber sufrido una maduración inadecuada, por lo que sufriría más pérdidas que otra madurada correctamente. Por supuesto, otros factores que influyen sobre las pérdidas de la carne durante el cocinado son las condiciones que se apliquen en el proceso: el método utilizado, el tamaño de la pieza de carne, la temperatura, la adición de sal, etc. 

Temperatura

Durante el cocinado de la carne, la temperatura en el centro de la pieza aumenta desde 0ºC (si la acabamos de sacar del frigorífico) hasta valores que rondan los 85ºC (dependiendo de como nos guste la carne). Además, en su superficie se alcanzan temperaturas de hasta 300ºC. ¿Qué es lo que ocurre concretamente? Como ya explicamos en un artículo anterior, las temperaturas elevadas provocan la desnaturalización y coagulación de las proteínas, las fibras se contraen y una importante cantidad del agua que contienen sale al exterior arrastrando algunas sustancias solubles como proteínas y vitaminas. Esas pérdidas de jugo dependen, entre otras cosas, de la temperatura que se aplique y del tiempo de cocinado: en general aumentan a medida que aumenta la temperatura, mientras que, a la misma temperatura, las pérdidas son menores cuanto menor es el tiempo.

Lo que ocurre a medida que aumenta la temperatura es lo siguiente:

• A 40ºC el agua atrapada en el interior de las miofibrillas comienza a salir, acumulándose en el interior de las fibras musculares (es decir, pasa de ser agua atrapada a ser agua libre, que se puede perder con mayor facilidad).

• A 50ºC la miosina comienza a coagular, otorgando cierta firmeza a la carne. A medida que estas proteínas comienzan a unirse entre sí, van expulsando parte del agua que había entre ellas. Este agua se acumula alrededor de los grupos de proteínas solidificadas y finalmente es liberada al exterior a través de la membrana de tejido conectivo que las rodea. En la carne troceada (filetes, chuletas, etc.) el agua escapa además a través de los extremos de las fibras que fueron dañadas por el corte, es decir, por la superficie de corte.

• A 60ºC la mayoría de las proteínas del interior de las fibras musculares comienza a coagular y dichas fibras se van agregando entre sí, formando conjuntos de fibras rodeadas de jugo. 

• Entre 60-65ºC la carne encoge repentinamente de forma muy notable y libera una enorme cantidad de jugo. Esto sucede por la desnaturalización del colágeno presente en las membranas de tejido conjuntivo que rodea las células. Estas membranas encogen y ejercen presión sobre las células llenas de líquido. 

• Si el calentamiento continúa, la carne será progresivamente más seca, más compacta y más firme. A 70ºC se desnaturaliza la actina y el colágeno del tejido conectivo comienza a disolverse en gelatina. Con el tiempo, el tejido conectivo se ablanda adquiriendo textura gelatinosa y las fibras musculares que fueron unidas fuertemente comienzan a separarse. Las fibras todavía son firmes y secas, pero ya no forman una masa compacta, así que la carne parece más tierna. 

¿Dorar la carne la sella, evitando la salida de jugo?

Esta creencia fue propuesta por primera vez por un químico aleman, Justus von Liebig, en 1850 y posteriormente difundida a los cuatro vientos por un sinfín de cocineros y aficionados, hasta ser, aún a día de hoy, uno de los mitos más extendidos en la cocina. Por si no sabes de que hablo, lo que se propone es que dorar la superficie de un trozo de carne (por ejemplo un solomillo), crea una costra superficial que evita la salida de agua, quedando así más jugosa. Sin embargo, lo cierto es que el agua de la carne continúa saliendo al exterior en forma líquida y en forma de vapor, a pesar del «sellado». Es decir, la creencia no sólo es errónea, sino que además sucede todo lo contrario: como acabamos de mencionar, cuanto mayores sean la temperatura y el tiempo de cocinado, mayor será la pérdida de agua (puedes hacer la prueba en casa). Eso sí, como vimos anteriormente en este blog, dorar la carne mejora su sabor debido a los compuestos que se forman a partir de la reacción de Maillard. Del mismo modo que existen muchos profesionales que creen en este mito, muchos otros han puesto su grano de arena para desmontarlo (algunos ejemplos de lleo se pueden encontrar en la obra de Harold McGee, en el programa Good Eats de la televisión estadounidense o incluso en la web que lleva precisamente ese nombre: Dorar no sella los jugos).

Dorar la carne no evita la salida de jugo, pero aporta buen color, aroma y sabor. (Fuente)

¿Y qué hay de la sal?

De modo general, se puede decir que lo mejor es echar la sal inmediatamente después de sacar la carne de la sartén, ya que de este modo perderá menos agua. Si la añadimos justo antes del cocinado, parte del agua de la carne saldrá al exterior por un fenómeno de ósmosis (la concentración de sales en el exterior de las células es mayor que en el interior, así que el agua saldrá para compensar el potencial químico). Ahora bien, la respuesta no es tan simple y se puede matizar, pero eso lo haremos en otro artículo…

Nota: en la actualidad no se conoce con exactitud cuál es el mecanismo que interviene en la capacidad de retención de agua de la carne. Existen tres teorías al respecto, que se basan en tres tipos de fuerzas, respectivamente: electrostáticas, osmóticas y capilares. En este artículo se muestran los conceptos generalmente más aceptados.

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Hoy es el último día para votar en los Premios Bitácoras 2013. De momento este blog está en ¡segunda posición! en la categoría de Ciencia, así que si no ocurre nada catastrófico, está clasificado para la gran final. De todos modos, es mejor no confiarse, así que si quieres, puedes votar siguiendo las instrucciones que aparecen al pinchar sobre la siguiente imagen.

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http://dorarnosella.com/2011/11/27/dorar-nosella-los-jugos/
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Imágenes
http://chicolockersausage.files.wordpress.com/2012/01/grilled-rare-steak.jpg
http://cseverino.galeon.com/aficiones1854961.html
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