El calor y sus efectos en las fibras musculares de la carne

La cocción hace que la carne pase de su estado crudo a una obra maestra acabada digna de ser el centro de una comida. Pero, ¿cómo y por qué la aplicación de calor provoca cambios en la carne? Para responder a esta pregunta hay que saber exactamente qué son las fibras musculares y qué ocurre en su interior a determinadas temperaturas. Entender cómo cambian las fibras proteicas durante la cocción mejorará la calidad de la carne que cocine.

Cómo afecta la temperatura a la carne

Determinar la temperatura de cocción de la carne es importante por dos razones principales:

  1. Seguridad alimentaria Es importante que todos los posibles patógenos transmitidos por los alimentos se desnaturalicen antes de servir cualquier carne. Los cocineros profesionales de los restaurantes conocen bien este hecho. Las regulaciones gubernamentales para el saneamiento y las temperaturas de cocción seguras de los alimentos están en su lugar para garantizar la seguridad pública. Para conocer las temperaturas de cocción recomendadas por el USDA para la seguridad de los alimentos y las temperaturas de cocción recomendadas por el chef, consulte la Tabla de temperaturas recomendadas por el chef en nuestro Centro de Aprendizaje.
  2. Calidad de los alimentos La calidad de los alimentos es una evaluación subjetiva de la textura, el sabor y la sensación general en la boca (sensación en la boca determinada por factores como la humedad, la riqueza, la astringencia y la temperatura).

¿De qué están hechos los músculos?

A menudo oímos hablar de las fibras musculares y del «grano» de la carne. Las fibras musculares son largas hebras de fibra proteica y la dirección de su formación es el grano de la carne (imagen de la derecha). La carne muscular de los animales terrestres está formada por muchos haces de fibras proteicas. Estos haces de fibras proteicas se denominan fascículos. Cada fibra muscular es una célula multinucleada formada por haces de miofibrillas. Cada miofibrilla está formada por miles de sarcómeros (unidades contráctiles) que están compuestos por miofilamentos. Y es en el interior de estos sarcómeros donde tiene lugar toda la actividad de contracción en los músculos. Esta es la estructura muscular general que se encuentra en la carne de vacuno, cerdo, cordero y aves de corral.

Ilustración de la vista ampliada de un músculo, un fascículo, una fibra muscular y una miofibrilla.

Por qué cocinamos la carne

Estamos más evolucionados que nuestros ancestros primitivos que cazaban y comían carne cruda para sobrevivir. Comemos por nutrición y por placer. La cocción de la carne provoca cambios químicos que facilitan su masticación y la transforman en una experiencia culinaria deliciosa.

En la carne se producen reacciones químicas específicas a distintas temperaturas, independientemente del método de cocción utilizado. Saber cuáles son esos puntos de referencia de la temperatura y utilizar herramientas de temperatura de precisión para determinar el punto de cocción son las claves para convertirse en un maestro de la cocina de la carne. Algunos de los cambios que podemos ver fácilmente al cocinar la carne son:

  • Opacidad-La carne, que antes era translúcida, se vuelve opaca.
  • Firmeza-La carne puede estar tierna o dura.
  • Encogimiento-Los cortes de carne reducen su tamaño a medida que se acercan al punto de cocción.
  • Dorado-La carne cambia de color de rosa a gris/marrón. La carne dorada desarrolla una costra de color intenso.
  • Pérdida de humedad-El líquido es expulsado a medida que la carne se vuelve más firme.
  • Descomposición de la grasa-La grasa intramuscular se disuelve en el rango de temperatura de 125-130°F (52-54°C), dando a la carne una sensación suculenta en la boca.

Fibras de la carne Collage 1

Cambios de color

La mioglobina de la carne es lo que le da su tono rosa/rojo. La desnaturalización de la mioglobina es responsable del cambio de color entre la carne cruda y la cocida. Este cambio se produce a 60°C (140°F).

Opacidad

Cuando las moléculas de proteína se desnaturalizan, su estructura enrollada se despliega. Estas moléculas desplegadas chocan entre sí y se vuelven a unir en una configuración diferente (se coagulan), lo que hace casi imposible el paso de la luz. Esto es lo que hace que la carne pase de ser translúcida a opaca.

Pérdida de humedad

La jugosidad es un factor considerable a la hora de determinar la calidad final de consumo de la carne cocinada. No importa cuánto tiempo se haya puesto en salmuera, marinado o incluso si se ha cocinado en líquido, la pérdida de humedad en la carne está directamente relacionada con su temperatura final de cocción. Kenji Lopez-Alt ha llevado a cabo su propia investigación y ha descubierto que la cantidad de humedad que pierde la carne aumenta drásticamente una vez que su temperatura interna alcanza los 150°F (66°C). Vea los resultados de la investigación de Kenji en el siguiente gráfico (extraído de The Food Lab, por J. Kenji Lopez-Alt):

Gráfico de la pérdida de humedad en la carne de vacuno

Los efectos de encogimiento y firmeza son los que impulsan la pérdida de humedad en la carne, y están directamente relacionados con los cambios subcelulares que se producen en las fibras proteicas durante la cocción. ¿Qué ocurre para que se produzca un cambio tan llamativo?

fibra_muscular_myofibril_closeup (1)

Miosina y actina en los músculos

De todas las proteínas de la carne, la miosina y la actina son las más importantes desde el punto de vista de la cocción. Son las proteínas miofibrilares dentro de cada sarcómero que afectan a la textura de la carne y a su capacidad de retención de la humedad. Veamos cómo funcionan juntas en los músculos vivos:

Cómo funciona la contracción muscular

En los músculos de los animales vivos, la acción de las cabezas del filamento grueso (miosina) que se unen y tiran del filamento fino (actina) es lo que provoca la contracción muscular. El ciclo contráctil de deslizamiento de la miosina y la actina es lo que causa el movimiento del músculo esquelético.

Después del sacrificio, la falta de flujo sanguíneo al tejido muscular hace imposible que el ciclo contráctil complete su fase de relajación. La actina y la miosina se combinan de forma irreversible en la contracción muscular máxima, o rigor mortis. Tras el rigor mortis, las enzimas basadas en la proteasa (calpaína y catepsina) se activan por completo, degradando la carne. Esta degradación de la red miofibrilar de actomiosina es lo que ablanda la carne durante el proceso de envejecimiento.

Desnaturalización de la miosina y la actina

➤ Miosina: 104-122°F

La actina y la miosina desempeñan un papel importante en los cambios que se producen en la carne a medida que se cocina. La miosina comienza a desnaturalizarse alrededor de los 104°F (40°C) con un cambio sorprendente que se produce a los 122°F (50°C). La miosina es el filamento grueso responsable de acortar activamente la longitud del sarcómero al acercar los filamentos de actina. Cuando la miosina se desnaturaliza, reduce el diámetro del sarcómero. Esta desnaturalización cambia la textura de la carne de cruda a agradablemente cocida y aún tierna.

➤ Actina: 150-163°F

La actina se desnaturaliza en un rango de temperatura más alto, y esta reacción es la principal responsable del endurecimiento de las fibras de la carne y de la pérdida de humedad en la carne cocida. Se desnaturaliza en el rango de 150-163°F (66-73°C). En este punto, las fibras proteicas se vuelven muy firmes, se acortan en longitud y la cantidad de líquido expulsado aumenta drásticamente. La carne se vuelve dura y seca cuando se cocina a estas temperaturas más altas. Estos datos apoyan con precisión la investigación de Kenji sobre la cantidad de pérdida de humedad en la carne cocida. A 150°F (66°C) la pérdida de humedad se duplica con respecto a 120°F (49°C).

Los científicos de la alimentación han determinado a través de la investigación empírica («trabajo total de masticación» y «preferencia total de textura» son mis términos favoritos) que la textura óptima de las carnes cocinadas se produce cuando se cocinan a 140-153°F/60-67°F, el rango en el que la miosina y el colágeno se habrán desnaturalizado pero la actina permanecerá en su forma nativa. -Cooking for Geeks, Jeff Potter

¡Vea la diferencia!

carne_fibras_2017 (33 de 34)En la imagen de abajo puede ver físicamente cómo cambia la carne a medida que aumenta la temperatura. La carne cambia de color, de textura, se encoge visiblemente y pierde humedad. Utilizando filetes de Nueva York, los cortamos en trozos de igual tamaño y los cocinamos a las temperaturas precisas que se muestran utilizando un baño de agua sous vide. Los cambios en el diámetro de la fibra de la carne son visibles a partir de los 115-120°F (46-49°C).

Varios grados de cocción de la carne de vacuno

Ahora que entiende lo que le ocurre a su carne mientras se cocina, mire la tabla de temperaturas de cocción de la carne que aparece a continuación y vea cuál es su gusto personal. Lo más probable es que le guste que su filete se cocine a una temperatura que haya permitido que la miosina se desnaturalice, que las grasas se rindan, pero antes de que la actina comience a desnaturalizarse.

Screen Shot 2016-06-03 at 10.23.51 AM

Miosina desnaturalizada = deliciosa; actina desnaturalizada = asquerosa. Las carnes secas y sobrecocinadas no son duras por falta de agua dentro de la carne; son duras porque a nivel microscópico, las proteínas de actina se han desnaturalizado y han exprimido el líquido en las fibras musculares. -Cooking for Geeks, Jeff Potter

Resting Meat to Partially Reverse Moisture Loss

La desnaturalización de la proteína responsable de que la carne se vuelva firme y seca es parcialmente reversible. La actina desnaturalizada no puede cambiarse, pero los filamentos de miosina pueden relajarse un poco. Esto es evidente cuando la carne descansa. La proteína coagulada es capaz de reabsorber parte de la humedad perdida.

cross_section_mucle_fiber_b

Este conocimiento es realmente el secreto para preparar una carne perfectamente cocinada cada vez. Ser capaz de rastrear las temperaturas internas con precisión le permite saber exactamente lo que está sucediendo dentro de su carne mientras se cocina. La sobrecocción de la carne por unos pocos grados puede significar la diferencia entre un jugoso bistec y uno que se ha vuelto irreversiblemente duro. Cocine con confianza