E42 Plasticidade - Carne

Tópico

Essa carne é um material biomecânico complexo cuja textura, firmeza, suculência e mastigabilidade dependem da estrutura de suas fibras musculares, colágeno e gordura. Ao contrário do comportamento elástico e recuperável descrito para a massa de pão (outro exemplo desse tipo de material), a plasticidade dessa carne descreve deformações permanentes que ela não consegue recuperar quando cortada, mordida ou esmagada. Quando essa carne se deforma além do seu limite de elasticidade, a deformação torna-se permanente em vez de se recuperar.

O critério de Von Mises define esse limite de elasticidade para a carne — a tensão na qual ela começa a ceder permanentemente. Esse mesmo critério de Von Mises é o modelo mais amplamente utilizado para um material isotrópico, ou seja, sem direção preferencial. No entanto, nessa carne, a anisotropia de suas fibras musculares significa que esse limite de elasticidade depende, em vez disso, da direção do corte. Aplicar esse corte à carne na mesma direção de suas fibras musculares, em vez de perpendicular a elas, resulta em um limite de elasticidade diferente para essa carne, dependendo da orientação.

O ponto de elasticidade dessa carne diminui drasticamente com o aumento da temperatura de cozimento: dentro de uma determinada faixa de temperatura, o colágeno presente na carne se desnatura e começa a se converter em gelatina por meio da hidrólise, tornando-a significativamente mais macia. Uma relação de Arrhenius descreve essa dependência do ponto de elasticidade em relação à temperatura de cozimento: uma temperatura de cozimento mais alta resulta em um ponto de elasticidade mais baixo, de acordo com essa mesma relação de Arrhenius, e, consequentemente, em uma carne mais macia.

Esse ponto de elasticidade diminui drasticamente com o aumento da temperatura de cozimento. O teste de Warner-Bratzler é o padrão da indústria para medir a dureza dessa carne: uma lâmina de seção triangular corta uma amostra cilíndrica da carne, e a força máxima necessária para completar o corte é medida. Uma força máxima abaixo de um limite inferior é considerada característica de carne macia, enquanto uma força máxima acima de um limite superior é considerada característica de carne dura. O fato de o ponto de elasticidade dessa carne, já reduzido pela temperatura de cozimento, ser menor significa que a força máxima medida pelo teste de Warner-Bratzler também é menor.

Portanto, este modelo, com seu limite de elasticidade inferior e o teste Warner-Bratzler ao qual foi submetido, possui uma energia de fratura — a área sob a curva tensão-deformação da carne até o ponto de ruptura — que reflete a sensação de mastigabilidade ao consumi-la: uma alta energia de fratura nessa carne, consequentemente, exige maior esforço de mastigação para quebrá-la completamente. A carne cozida completamente em baixa temperatura por um período prolongado apresenta menor energia de fratura do que a mesma carne cozida de outras maneiras. Isso ocorre porque o colágeno da carne hidrolisa nessa baixa temperatura constante sem endurecer as fibras proteicas, como aconteceria em um método de cozimento mais agressivo. O maior tempo de cozimento nessa baixa temperatura leva a uma maior hidrólise do colágeno, resultando em uma menor energia de fratura.

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