Calor e seus efeitos sobre as fibras musculares na carne

Cozimento muda a carne do seu estado bruto para uma obra-prima acabada digna de estar no centro de uma refeição. Mas como e porque é que a aplicação do calor provoca alterações na carne? Para responder a esta pergunta você precisa saber exatamente o que são fibras musculares, e o que está acontecendo dentro delas a temperaturas específicas. Entender como as fibras proteicas mudam durante o cozimento irá melhorar a qualidade da carne que você cozinha!

Como a temperatura afeta a carne

Determinar a temperatura da carne é importante por duas razões principais:

  1. Segurança alimentar É importante que todos os possíveis patógenos alimentares sejam desnaturados antes de qualquer carne ser servida. Os cozinheiros profissionais dos restaurantes conhecem bem este facto. Os regulamentos governamentais para saneamento e temperaturas de doação seguras de alimentos estão em vigor para garantir a segurança pública. Tanto para as temperaturas recomendadas pelo USDA para segurança alimentar como para as temperaturas recomendadas pelo chef, veja a Tabela de Temperaturas Recomendadas pelo Chef no nosso Centro de Aprendizagem.
  2. Qualidade dos alimentos A qualidade dos alimentos é uma avaliação subjetiva da textura, sabor e sensação geral na boca (sensação na boca determinada por fatores como umidade, riqueza, adstringência e temperatura).

De que são feitos os músculos?

Ouvimos frequentemente falar de fibras musculares e do “grão” da carne. As fibras musculares são longos fios de fibras proteicas e a direcção da sua formação é o grão da carne (figura à direita). A carne muscular de animais terrestres é composta por muitos feixes de fibras proteicas. Estes feixes de fibras proteicas são chamados de fascicles. Cada fibra muscular é uma célula multinucleada é composta por feixes de miofibrilas. Cada miofibril é composto de milhares de sarcômeros (unidades contráteis) que são compostos de miofilamentos. E é dentro destes sarcômeros que toda a atividade de contração se realiza nos músculos. Esta é a estrutura muscular geral encontrada na carne bovina, suína, ovina e aves.

Ilustração da visão expandida de um músculo, fascículo, fibra muscular, e uma miofibril.

Porque Cozinhamos Carne

Somos mais evoluídos que os nossos antepassados primitivos que caçavam e comiam carne crua para sobreviver. Nós comemos por nutrição e prazer. Cozinhar carne provoca alterações químicas que facilitam a mastigação e transformam-na numa experiência culinária que dá água na boca.

Reacções químicas específicas ocorrem na carne a temperaturas distintas, independentemente do método de cozedura utilizado. Saber quais são esses pontos de referência de temperatura e usar ferramentas de temperatura precisas para determinar a doçura são as chaves para se tornar um mestre na culinária da carne! Algumas das mudanças que podemos ver facilmente quando cozinhamos carne estão em:

  • Opacity-The once translucent meat becomes opaque.
  • Firmness-Meat pode ser tenra ou dura.
  • Shrinking-Cuts of meat shrink in size as they approach doneness.
  • Browning-The meat change color from pink to gray/brown. A carne cortada desenvolve uma crosta de cor profunda.
  • Perda de Humidade – A gordura líquida é expelida à medida que a carne se torna mais firme.
  • Quebra de gordura – A gordura intramuscular dissolve-se no intervalo de temperatura de 125-130°F (52-54°C), dando à carne uma sensação suculenta na boca.

Colagem de fibras de carne 1

Mudanças de cor

Mioglobina na carne é o que lhe dá a sua tonalidade rosa/vermelha. A desnaturação da mioglobina é responsável pela mudança de cor entre a carne crua e a cozida. Esta mudança ocorre a 140°F (60°C).

Opacidade

Quando as moléculas de proteína desnaturam, a sua estrutura enrolada desdobra-se. Estas moléculas desdobradas então chocam umas com as outras e se reconectam em uma configuração diferente (coagular), tornando quase impossível a passagem da luz. Isto é o que transforma a carne de translúcida em opaca.

Perda de altura

Juiciness é um factor considerável na determinação da qualidade final de alimentação da carne cozida. Não importa quanto tempo é salgada, marinada ou mesmo se é cozida em líquido, a perda de humidade na carne está directamente relacionada com a sua temperatura final de doçura. Kenji Lopez-Alt realizou sua própria pesquisa e descobriu que a quantidade de umidade perdida na carne aumenta drasticamente quando sua temperatura interna atinge 66°C (150°F). Veja os resultados da pesquisa de Kenji no gráfico abaixo (do The Food Lab, de J. Kenji Lopez-Alt):

Perda de umidade na carne bovina

Os efeitos do encolhimento e firmeza são os que impulsionam a perda de umidade na carne, e estão diretamente relacionados às mudanças subcelulares que ocorrem nas fibras proteicas durante o cozimento. O que acontece que causa uma mudança tão marcante?

muscle_fiber_myofibril_closeup (1)

Miosina e actina nos músculos

De todas as proteínas na carne, a miosina e a actina são as mais importantes do ponto de vista culinário. Elas são as proteínas miofibrilares dentro de cada sarcômero que afetam a textura da carne e a capacidade de retenção de umidade. Vejamos como eles trabalham juntos nos músculos vivos:

Como funciona a contracção muscular

Nos músculos dos animais vivos, a acção da cabeça do filamento grosso (miosina) que se prende e puxa o filamento fino (actina) é o que causa a contracção muscular. O ciclo contractil de deslizamento da miosina e actina é o que causa o movimento do músculo esquelético.

Após o abate, a falta de fluxo sanguíneo para o tecido muscular torna impossível que o ciclo contractil complete a sua fase de relaxamento. A actina e a miosina combinam-se de forma irreversível na contração muscular máxima, ou rigor mortis. Após o rigor mortis, as enzimas de base proteica (calpaina e catepsina) são totalmente ativadas, degradando a carne. Esta degradação da rede miofibrilar de actomyosin é o que amacia a carne durante o processo de envelhecimento.

Denaturação de Myosin e Actin

➤ Myosin: 104-122°F

Actin e myosin têm um papel importante nas mudanças que ocorrem na carne enquanto ela cozinha. Myosin começa a desnaturar em torno de 104°F (40°C) com uma mudança marcante ocorrendo a 122°F (50°C). A miosina é o filamento grosso responsável por encurtar activamente o comprimento do sarcômero, uma vez que puxa os filamentos de actina para mais perto. Quando a miosina desnaturar, ela encolhe o sarcômero em diâmetro. Esta desnaturação altera a textura da carne de crua para ser cozida agradavelmente e ainda tenra.

➤ Actin: 150-163°F

Actina desnatura a uma temperatura mais elevada, e esta reacção é a principal responsável pelo endurecimento das fibras da carne e pela perda de humidade na carne cozida. Ela desatura na faixa de 150-163°F (66-73°C). Neste ponto as fibras proteicas tornam-se muito firmes, encurtam em comprimento e a quantidade de líquido expelido aumenta dramaticamente. A sua carne torna-se dura e seca quando cozinhada a estas temperaturas mais elevadas. Estes dados apoiam com precisão a pesquisa de Kenji sobre a quantidade de perda de umidade na carne cozida. A 150°F (66°C) a perda de umidade dobra de onde ela está a 49°C (120°F).

Os cientistas alimentares determinaram através de pesquisas empíricas (“trabalho de mastigação total” e “preferência total de textura” sendo meus termos favoritos) que a textura ideal de carnes cozidas ocorre quando elas são cozidas a 140-153°F/60-67°F, a faixa na qual a miosina e o colágeno terão desnaturado mas a actina permanecerá em sua forma nativa. -Cooking for Geeks, Jeff Potter

Veja a diferença!

meat_fibers_2017 (33 of 34)Na imagem abaixo pode ver fisicamente como a carne muda à medida que a temperatura sobe. A carne muda de cor, textura, encolhe visivelmente, e perde humidade. Usando bifes de Nova Iorque, cortamo-los em pedaços de igual tamanho e cozemo-los às temperaturas precisas mostradas usando um banho de água sous vide. Mudanças no diâmetro das fibras de carne são visíveis tão cedo quanto 115-120°F (46-49°C).

Vários graus de doçura na carne de vaca

Agora compreenda o que acontece com sua carne enquanto ela cozinha, olhe a tabela de temperaturas de doçura de carne abaixo e veja onde está seu gosto pessoal. É provável que você goste do seu bife cozido a uma temperatura que tenha permitido a miosina desnaturar, gorduras para render, mas antes da actina começar a desnaturar.

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Miosina desnaturada = yummy; actina desnaturada = yucky. As carnes secas e cozidas em excesso não são resistentes devido à falta de água dentro da carne; são resistentes porque a nível microscópico, as proteínas de actina desnaturaram e espremeram líquido nas fibras musculares. -Cozinhando para os nerds, Jeff Potter

Resting Meat to Partially Reverse Moisture Loss

Desnaturação protéica que é responsável por causar a carne a tornar-se firme e seca é parcialmente reversível. A actina desnaturada não pode ser alterada, mas os filamentos de miosina podem relaxar um pouco. Isto é evidente quando a carne descansa. A proteína coagulada é capaz de reabsorver parte da umidade perdida.

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Este conhecimento é realmente o segredo para preparar carne perfeitamente cozida a cada vez. Ser capaz de rastrear com precisão as temperaturas internas permite saber exatamente o que está acontecendo dentro da sua carne enquanto ela cozinha. Cozinhar em excesso a carne em apenas alguns graus pode realmente significar a diferença entre um bife suculento e um que se tornou irreversivelmente duro. Cozinhe com confiança!