Comparação dos efeitos da temperatura de cocção e espessura da lâmina de corte na força máxima de cisalhamento

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Comparação dos efeitos da temperatura de cocção e espessura dalâmina de corte na força máxima de cisalhamento Warner Bratzler,no Longissimus dorsi e, determinação de um modelo matemáticoque correlacione estes parâmetros com a força máxima decisalhamento. (Comparison of cooking temperature and shearing blades thickness effects in the Warner Bratzler

shear force on the Longissimus dorsi and, measurement a math model which correlates these

parameters with the highest shearing force.)

por Priscila da Silva Souza

1- INTRODUÇÃO

Dentre as qualidades demandadas pelos principais mercados consumidores de carne bovina in

natura, a maciez - juntamente a cor, suculência e sabor - é preponderante na tomada e retomada

de decisão pela aquisição do produto (CIA & CORTE, 1978); fato este refletido na diferenciação de

preço entre as carnes notadamente consideradas macias e aquelas obtidas dos quartos traseiros

(SMITH et al., 1978; KOOMARAIE et al., 1990; MORGAN et al., 1991; DRANSFIELD, 1994

BOLEMAN, 1997).

FELÍCIO (1995), ao conduzir uma pesquisa de mercado realizada no Brasil, em diversos

estabelecimentos varejistas de carne, detectou que 64,4% dos consumidores prezam por sua

maciez, considerando esta como principal atributo da carne grelhada; embora somente 40,8%

tenham seus anseios plenamente atendidos, com relação ao mesmo atributo, diante da aquisição de

diferentes cortes cárneos.

Estudos desenvolvidos nos Estados Unidos - os maiores importadores de carne bovina do

mundo - verificaram que o norte americano considera a textura da carne como sua principal

característica (FELÍCIO, 1994), havendo reflexo direto entre a demanda do produto e a

uniformidade deste com relação a sua maciez.

Dados do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio (MDIC) mostram que no início

dos anos 90, 40% das exportações brasileiras de carne bovina corresponderam às vendas do

produto in natura (carne fresca, congelada ou resfriada), em 2005 esse valor foi igual a 74%, 77%

em 2006 e 80% no acumulado de janeiro-novembro de 2007.

Ao considerar a composição do rebanho bovino brasileiro - 80% de animais azebuinados, dos

quais 90% anelorados -, a relação entre a atividade da enzima calpastatina com a depleção na

maciez da carne (WHIPPLE et al., 1990; SHACKELFORD et al., 1991) e a alta correlação entre a

atividade dessa enzima nos animais zebuínos, é imprescindível que os agentes da cadeia -

Comparação dos efeitos da temperatura de cocção e espessura da lâmin... http://www.infobibos.com/Artigos/2008_1/Cisalhamento/index.htm

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pecuaristas, indústria processadora, distribuidores e varejo - trabalhem no sentido de melhorar essa

característica no produto brasileiro.

Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo comparar a força máxima de

cisalhamento em texturômetro TAXT2i equipado com célula de Warner Bratzler, em cortes de

contrafilé de costela, submetidos a diferentes temperaturas de cocção e cortados por lâminas de

diferentes espessuras, de acordo com o protocolo padronizado; além de determinar uma equação de

regressão que correlacione a espessura das lâminas empregadas e temperaturas de cocção com a

força máxima de cisalhamento do músculo Longissimus dorsi.

2- OBJETIVOS

2.1- Objetivo geral

Ø Comparar a força máxima de cisalhamento no músculo Longissimus dorsi, cozido a 71 e

74°C e cortado por lâminas de 1,016 cm e 3,050 cm de espessura, segundo protocolo

padronizado e construir, de acordo com os resultados da avaliação de textura, uma equação

de regressão que correlacione a espessura das lâminas empregadas e da temperatura de

cocção com a força máxima de cisalhamento do contrafilé.

2.2- Objetivos específicos

Ø Em uma mesma peça, avaliar as variações na força de cisalhamento em função da

diferença de espessura das lâminas empregadas;

Ø Em uma mesma peça, avaliar as variações na força de cisalhamento em função da

diferença da temperatura de cocção empregada;

Ø Determinar e comparar as perdas por cocção, em função da temperatura empregada;

Ø Avaliar o efeito da temperatura de cocção nos valores da força de cisalhamento do

contrafilé.

3- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

De acordo com WARRIS, P.D. (2000), a qualidade da carne bovina é determinada por um

conjunto de atributos extrínsecos e intrínsecos a mesma. Dentre os atributos que lhe são inerentes,

tem - se como destaques as características relacionadas ao tecido gordo, tais como cor e textura;

capacidade de retenção de água, rendimento e tamanho dos cortes considerados nobres; proporção

entre tecido gordo e magro; qualidade nutritiva, química e histoquímica dos músculos; grau de

marmoreio, inocuidade biológica, assim como maciez, suculência, sabor e aroma.

A propósito, é notadamente sabido que o consumo de carne é pré-determinado pelas suas

propriedades dietéticas (qualidade nutritiva) e organolépticas (SAVELL et al., 1987; ALCALDE e

NEGUERUELA, 2001), as quais determinam a qualidade atrativa do produto, e por conseguinte, a tomada de decisão pela


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compra, por parte do consumidor (FELÍCIO, 1998).

Tão importante quanto as outras características intrínsecas, a composição histoquímica do

músculo é um condicionante à qualidade da carne bovina, principalmente por sua fração de

proteínas miofibrilares e do tecido conjuntivo e (BAILEY, 1985).

Estudadas por inúmeros cientistas (CROSS et al., 1973; BAILEY, 1985; POWELL et al, 2000; TORRESCANO et al,

2003) as proteínas do tecido conjuntivo, em especial o colágeno, têm efeito negativo na textura da carne. BAILEY (1972)

ressaltou que a quantidade de colágeno envolvendo o músculo é fator preponderante para a maciez da carne.

No entanto, outros pesquisadores acrescentam que os aspectos qualitativos do colágeno

também são fatores preponderantes no que diz respeito à maciez. Assim, as características

bioquímicas (DUANCE et al., 1977); o grau de polimerização (GOLL et al., 1964) e de reticulação; as

características morfo-anatômicas (LEPETIT e CULIOLI, 1994) e, a natureza, número e distância das

ligações entre as moléculas de colágeno (ETHERINGTON, 1987) também definem a textura e a

maciez da carne.

No mais, MONIN e OUALI (1991), KLONT et al. (1998) e VESTERGAARD et al. (2000) afirmaram que existe uma

variação de textura entre os diferentes cortes comerciais, haja vista que a localização anatômica destes define a quantidade e

qualidade do colágeno que envolve a fibra muscular. Até mesmo dentro de um mesmo corte, como no Longissimus dorsi , há tal

diferença, por motivos semelhantes.

Segundo HILL (1966), modificações físicas do colágeno - devido seu aquecimento -contribuem para a melhoria da

textura da carne, em função do aumento da solubilidade da referida proteína. BEILKEN et al. (1990) afirmaram que a

contribuição do tecido conjuntivo para a maciez da carne aumenta numa faixa de temperatura compreendida entre 50 – 60°C.

Ainda de acordo com HILL, por volta de 56 - 62°C, ocorre encurtamento fibrilar, hidratação e

hidrólise do colágeno. Neste ponto, sua gelatinização contribui para o aumento da capacidade de

retenção de água do músculo e para o surgimento de espaços que outrora ocupados pelo próprio

colágeno, o são pela gordura. Esta, emulsificada junto às proteínas solúveis, torna a carne mais

palatável e macia.

Em “The effect of heating time and temperature on the shear of beef

Semitendinosus muscle” (MACHLIK e DRAUDT, 1963), são feitas considerações sobre a influência

do tempo e da temperatura de cocção sobre a textura e, por conseguinte, na qualidade da carne

bovina. Dependendo do modo como ambos parâmetros forem trabalhados, pode haver solubilização

do colágeno e o aumento da maciez da carne ou, o aumento da sua dureza decorrente da

coagulação das proteínas miofibrilares.

Assim, tão importante quanto o grau de contração das fibras musculares no pós - morte

(MARSH e LEET, 1966; HERRING et al.,1967), a exposição das proteínas musculares a temperaturas

elevadas de cocção, durante um longo período de tempo, ocasiona mudanças na sua configuração


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estrutural, perdas de função (desnaturação) e por fim, agregação molecular, tornando-as insolúveis.

MARTENS et al. (1982), estudando os perfis da desnaturação térmica das proteínas miofibrilares de diferentes grupos

musculares, pré e pós-rigor, avaliaram que temperaturas de cocção entre 60 - 70°C, correspondem ao melhor grau de

desnaturação protéica miofibrilar e da contração do colágeno.

Embora os estudos a respeito dos efeitos do tempo e da temperatura de cocção na maciez

da carne sejam um tanto quanto contraditórios (BOUTON e HARRYS, 1972, BAILEY, 1985), VISSER

et al. (1960) e LAWRIE (1966) concluíram que a cocção atua na estrutura da carne, convertendo o

tecido conjuntivo - mais especificamente o colágeno - em gelatina solúvel, enquanto que o seu

aumento promove a coagulação das proteínas miofibrilares, favorecendo o endurecimento da carne.

Temperaturas entre 57 – 60°C favorecem a solubilização do colágeno, sem ocasionar a coagulação

das proteínas das miofibrilas.

PAUL et al. (1973), PENFIELD e MEYER (1975) demonstraram que o grau de penetração do calor nas fibras

musculares resulta em transformações significativas na estrutura protéica da carne. Assim, a partir das observações feitas, os

autores concluíram que baixas temperaturas de cocção permitem um maior período de cozimento da carne, enquanto que

elevadas temperaturas exigem tempos de cocção mais estreitos.

Outros fatores extrínsecos à carne e relacionados à sua textura são citados por diferentes

estudiosos para a determinação da sua qualidade: i) manejo pré e pós abate (PEIXOTO et al, 1997,

SOUZA et al., 1998, VELARDE et al.,2000), ii) técnicas de suspensão da carcaça (HOSTETLER et al.,

1972, QUARRIER et al., 1972) iii) técnicas de resfriamento (KLONT et al.,1998; RENAND et al.,

2001), iv) alimentação (SOLOMON et al., 1986), v) maturação (HUFF e PARRISH, 1993), vi)

estimulação elétrica (SHORTHOSE et al., 1986, SMULDERS, 1989, DRANSFIELD et al, 1992, PAYNE et

al, 1997), dentre outros.

Considerando a maciez como principal atributo na qualidade da carne bovina, a sua

determinação - através da avaliação das propriedades mecânicas inerentes à textura, ou seja,

dureza, coesividade, elasticidade, mastigabilidade e adesividade - é fator relevante para o

atendimento dos anseios e para a fidelização dos mercados consumidores.

KRAMER (1973) definiu textura como união das propriedades reológicas e estruturais dos

alimentos, sujeitas a percepções mecânicas, táteis, visuais e auditivas, condicionando assim, a

apetibilidade do produto. Portanto, a textura da carne pode ser quase que imediatamente remetida

as suas características organolépticas.

Os métodos objetivos empregados na avaliação da maciez determinam as medidas físicas da

resistência da carne cozida à compressão ou ao cisalhamento, enquanto que os métodos subjetivos

determinam a resistência da carne à mastigação; resistência esta detectada por uma equipe de

avaliadores previamente treinados para a condução da análise.


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Embora os métodos objetivos sejam mais precisos que os subjetivos e proporcionarem

resultados num curto período de tempo, eles não predizem a percepção organoléptica da maciez.

Diante disso, PALMER et al. (1965), SMITH e FLETCHER (1988), LYON e LYON (1990a, 1998), assim

como tantos outros pesquisadores, realizaram avaliações da maciez da carne, correlacionando os

resultados obtidos da análise sensorial e dos métodos instrumentais; resultados que têm

demonstrado altas correlações.

Dos instrumentos utilizados na determinação da maciez da carne, a célula de Warner

Bratzler tem sido a mais empregada (CULIOLI, 1995), apesar das críticas que lhe são feitas, uma

vez que tal aparelho mede somente a força de cisalhamento da carne, enquanto outros

texturômetros permitem a mensuração de outras propriedades físicas da amostra, tal como

compressão (Allo- Kramer e Volodkevich) e extensibilidade (aparelho de Swift e Ellis) (CHAIB,

1973).

No entanto, SZCZESNIAK e TORGESON (1965) afirmaram que o Warner Bratzler é o

instrumento de maior acurácia dentre os desenvolvidos para a determinação da maciez, por

apresentar, dentre outras vantagens, alto coeficiente de determinação entre as análises sensoriais

procedidas.

Mesmo havendo um trabalho criterioso do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos,

para aptidão, habilitação técnica e certificação de instituições de pesquisas na avaliação da maciez

de cortes bovinos, WHEELER, SHACKELFORD e KOOHMARAIE (1994) demonstraram que são muitos

os fatores que podem afetar os valores da força de cisalhamento Warner Bratzler: tamanho, formato

e uniformidade da amostra cisalhada, assim como a direção de sua obtenção em relação à

orientação das fibras musculares, temperatura das amostras no momento do cisalhamento,

velocidade de corte, metodologia de cocção, dentre outros.

Assim como o USDA-Agricultural Research Service e U.S. Meat Animal Research Center, que

certificam as instituições que obtiverem repetibilidade nos valores da força de corte Warner Bratzler

iguais ou superiores a 0.65, para duplicatas de bifes de um mesmo animal (WHEELER et al., 1994),

sugerindo a adoção de procedimentos de cocção, muitos dos quais específicos a cada instituição, que

resultem em valores da força de corte Warner Bratzler com elevada repetibilidade.

Além da metodologia de cocção padrão, o USDA-Agricultural Research Service e U.S. Meat

Animal Research Center formulou um protocolo o qual especifica condições de uso da célula Warner

Bratzler, assim dos procedimentos de análise para a avaliação da maciez da carne.

4- MATERIAL E MÉTODOS

4.1- Animais

Fêmeas adultas Nelore foram abatidas na planta do frigorífico Independência, de forma


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humanitária. As carcaças obtidas foram estimuladas eletricamente e levadas à câmara fria, a

temperatura de 0°C, por 24 horas.

Após esse período, foram obtidas seis peças do Longissimus dorsi (contrafilé de costela), os

quais foram acondicionadas em embalagens a vácuo e levadas à maturação. Posteriormente, foram

congeladas e transportadas a uma temperatura de 0 °C.

As peças fornecidas ao Centro de Tecnologia da Carne, do Instituto de Tecnologia de

Alimentos (ITAL), foram mantidas em câmara fria até o início do experimento. O descongelamento

se deu em geladeira (temperatura de 5°C), por 24 horas. Todas as peças foram mantidas nessas

condições até a obtenção dos bifes.

4.2- Obtenção dos bifes

De acordo com o protocolo padrão USDA-Agricultural Research Service e U.S. Meat Animal

Research Center, os bifes do contrafilé de costela foram cortados para apresentarem 2,54 cm de

espessura. Das 6 peças de contrafilé, 3 foram identificadas para serem cozidas a 71° C e as demais,

a 74°C. De cada peça foram obtidos 10 bifes em média. Desses bifes, i) metade foi identificada para

a análise de força de cisalhamento em lâmina fina (1,016 cm) e ii) a outra metade, identificada para

análise em lâmina grossa (3,05 cm).

Foto 1. Obtenção dos bifes com 2,54 cm de espessura.

Cada bife foi separado dos demais e pesado em balança semi-analítica (fabricante Santorius,

modelo BP 4100, série 61203103), com incerteza de 0,1 gramas. A balança foi previamente tarada.

Todos os pesos foram coletados e anotados, para os cálculos posteriores de perdas por cocção.

4.3- Método de cocção

Os bifes obtidos foram levados à chapa de aquecimento elétrico (fabricante Sirman, modelo

PDL Snack, TC 065), pré-aquecida a 150°C. A temperatura interna dos bifes foi monitorada com o

auxílio de termopares de cobre constantan, inseridos no centro geométrico de cada um deles. As

temperaturas foram registradas pelo equipamento Remote Squirrel meter/logger.


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Foto 2. Termopar utilizado para monitoramento da temperatura interna dos bifes.

Foto 3., Bife com termopar inserido no centro geométrico.

Foto 4. Bife na chapa pré aquecida a 150°C.

Os bifes, virados ao atingir temperatura interna de 40°C, foram mantidos sob cocção até a

temperatura de 71°C ou 74°C, dependendo do tratamento. Após o cozimento, tiveram a

temperatura superficial monitorada por termo sensor infravermelho. Atingida a temperatura

superficial de 40°C, foram novamente pesados, para a determinação das perdas por cocção.

4.4- Determinação das perdas por cocção

As perdas por cocção foram calculadas pelo simples cálculo:

Perdas (g) = Peso inicial (g) – Peso final

Sendo que:

- peso inicial: peso do bife antes da cocção.

- peso final: peso do bife após a cocção (temperatura superficial de 40° C)

4.5- Obtenção das amostras (cilindros)


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Após a determinação das perdas por cocção, os bifes foram acondicionados em embalagens

plásticas, levados à geladeira e mantidos a 4°C, por 24 horas, para a obtenção dos cilindros de ½

polegada de diâmetro.

Os cilindros foram removidos de cada bife, paralelamente à orientação longitudinal das fibras

musculares, conforme o protocolo Warner Bratzler. O equipamento utilizado foi o Amostrador de

Carne (modelo Double Insulated, fabricante Craftsman/Somar, TC 226).

Foto 5. Amostrador de Carne

Foto 6. Cilindros com 1,27 cm (1/2 polegada), de acordo com protocolo Warner Bratzler

Foram utilizados somente cilindros uniformes em diâmetro. Amostrados contendo tecido

conjuntivo foram descartados. Os cilindros foram acondicionados em plásticos, identificados e

levados à geladeira (temperatura de 5° C), até que fosse determinada a força de cisalhamento.

4.6- Força de cisalhamento Warner Bratzler

O texturômetro utilizado, modelo TA-XT 2i, foi previamente calibrado. Os cilindros

(amostras) só foram retirados da geladeira no momento das determinações no texturômetro.

Metade dos cilindros de cada saco plástico foi cortada com a lâmina fina (1,016 cm) e a outra, com a

lâmina grossa (3,05 cm).


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Foto 7. À esquerda, lâmina de corte com 1,016 cm de espessura. À direita, lâmina com 3,05 cm de

espessura.

Seguindo o protocolo Warner Bratzler, os cilindros foram cortados pela lâmina em seu

centro geométrico, na direção das fibras musculares. Os valores de força de cisalhamento (kg)

corresponderam à força máxima necessária para cortar a amostras.

4.7- Análise estatística

A diferença entre as médias dos tratamentos foi analisada pelo teste de Tukey (Steel e

Torrie, 1980). ANOVA foi utilizado para avaliar o efeito do tratamento sobre a força de

cisalhamento, pelo procedimento Univariate do software SAS (SAS, 1988).

5- RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na tabela 1, estão os dados sobre o efeito da temperatura sobre as perdas por cocção e força

de cisalhamento Warner Bratzler. A perda por cocção foi maior para as amostras tratadas a 74°C. O

mesmo ocorreu com relação à força de cisalhamento: quanto maior a temperatura de cocção, maior

a força máxima para o corte das amostras.

Esses resultados concordam com MARTENS et al. (1982), BOUTON e HARRYS, (1972), BAILEY (1985),

VISSER et al. (1960) e LAWRIE (1966). Sucintamente, esses pesquisadores concluíram que temperaturas de cocção entre

60-70°C beneficiam a solubilização do colágeno - sem causar a coagulação protéica – favorecendo dessa força a maciez da

carne. Temperaturas fora dessa faixa aumentam a força necessária para o corte.

Tabela 1. Média entre tratamentos, com relação à temperatura de cocção.

Parâmetros 70°C n 74°C n

Peso inicial (g) 194,0 ± 37 35 210,5 ± 28 31

Peso final (g) 160,3 ± 32 35 165,4 ± 27 31

Perdas por cocção (g) 33,7 ± 12,2 a 35 45,1 ± 13,5 b 31

Perdas percentuais (%) 17,4 ± 5,2 35 21,5 ± 6,1 31

Força de cisalhamento (kg) 5,6 ± 0,9 c 28 6,3 ± 0,7 d 26

a, b, c, d Letras diferentes na mesma linha indicam diferença significativa entre as médias (p <

0.05).


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A tabela 2 mostra a média entre os tratamentos, de acordo com a espessura da lâmina de

corte. Os resultados mostram que não houve diferença entre os tratamentos. Assim, a espessura

das lâminas de corte (1,016 cm e 3,05 cm) não influenciou a força máxima de cisalhamento das

amostras.

Tabela 2. Efeito da espessura da lâmina de corte na força de cisalhamento Warner Bratzler.

Parâmetros Lâmina finan Lâmina

Grossa

n

Força de cisalhamento

(kg)

5,8 ± 0,9 30 6,4 ± 1,0 26

(P > 0,05).


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6- CONCLUSÕES

A temperatura de cocção mostrou-se fator influente na determinação da força de

cisalhamento das amostras do Longissimus dorsi. A espessura da lâmina de corte não apresentou

efeito sobre esse parâmetro.

7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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SUMÁRIO

O referido trabalho teve por objetivo avaliar as diferenças nos valores da forçade cisalhamento do Longissimus dorsi em função da temperatura de cocção(71° e 74°C) e do emprego de lâminas de corte de diferentes espessuras (1,016e 3,05 mm) e, a partir destas análises, determinar uma equação de regressãoque correlacione os efeitos de temperatura e do instrumento empregado para amensuração da força de cisalhamento. Todas as avaliações, inclusive as deperdas por cocção, foram procedidas de acordo com protocolo padrãoUSDA-Agricultural Research Service e U.S. Meat Animal Research Center. Oscortes do Longissimus dorsi, do frigorífico Independência Alimentos, foramobtidos de animais de igual idade, sexo e composição racial, minimizando assimos efeitos animais. A maciez foi determinada instrumentalmente emtexturômetro TAXT2i equipado com célula de Warner Bratzler, sendo expressaem força máxima de cisalhamento, em kilogramas, a uma velocidade de corteigual a 200 mm/min. Os resultados obtidos demonstraram que a força decisalhamento foi maior para as amostras cuja temperatura de cocção foi igual a74°C. Os bifes cozidos a esta temperatura tiveram maiores perdas por cocçãoque os bifes cozidos a 71°C. Não houve diferença significativa na força decisalhamento para as amostras cortadas com as lâminas com 1,016 cm e 3,05cm de espessura.

Palavras chaves: qualidade da carne bovina, maciez, metodologia, WarnerBratzler.

ABSTRACT

This work had an objective to evaluate differences Warner Bratzler shear force


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values on the Longissimus dorsi due to cooking time (70° and 74°C) andusing different shearing blades thickness (1,016 and 3,05 mm) and accordingthese analyses, to determine a math model which correlates the temperatureand instrumental effects over shearing force measure. All evaluates, includingcooking losses, were conducted to according USDA-Agricultural ResearchService and U.S. Meat Animal Research Center standardized protocol. Striploins from Independence cold storage plant were obtained of animals the sameage, sex and breed composition, decreasing the animal effects. Tenderness wasdetermined instrumentally in TAXT2i texturemeter equipped with WarnerBratzler cell, being showed in highest shear force, in kilograms, at shearingspeed of 200 mm/min. The results demonstrated which Warner Bratzler shearforce was higher in samples whose cooking temperature was 74°C. Cooked beefin this temperature had higher cooking loss than cooked beef at 71°C. Therewasn’t significant difference in shear force to samples according shearing bladeswith 1,016 cm e 3,05 cm thickness.

Key words: beef quality, tenderness, methodology, Warner Bratzler. Priscila da Silva Souza é Técnica em Bioquímica pela Escola Técnica Estadual “Conselheiro

Antônio Prado” - ETECAP (2002). Possui graduação em Zootecnia, pela Universidade de São

Paulo/USP (2007).

Contato: [email protected]

Reprodução autorizada desde que citado o autor e a fonte

Dados para citação bibliográfica(ABNT):SOUZA, P.S. Comparação dos efeitos da temperatura de cocção e espessura da lâmina de corte na força máxima decisalhamento Warner Bratzler, no Longissimus dorsi e, determinação de um modelo matemático que correlacione estesparâmetros com a força máxima de cisalhamento. 2008. Artigo em Hypertexto. Disponível em: <http://www.infobibos.com/Artigos/2008_1/Cisalhamento/index.htm>. Acesso em: 4/1/2011

Publicado no Infobibos em 20/01/2008

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Comparação dos efeitos da temperatura de cocção e espessura da lâmina de corte na força máxima de cisalhamento