Биохимия мяса и мясных продуктов

Затрата АТФ необходима и для расслабления мышц. После прекращения действия двигательного импульса Са2+ переходит в цистерны саркоплазматического ретикулума. Тн-С теряет связанный с ним кальций, следствием этого являются конформационные сдвиги в комплексе тропонин-тропомиозин, и Тн-I снова закрывает активные центры актина, делая их неспособными взаимодействовать с миозином. Концентрация Са2+ в области сократительных белков становится ниже пороговой, и мышечные волокна теряют способность образовывать актомиозин. В этих условиях эластические силы стромы, деформированной в момент сокращения, берут верх, и мышца расслабляется. При этом тонкие нити извлекаются из пространства между толстыми нитями диска А, зона Н и диск I приобретают первоначальную длину, линии Z отдаляются друг от друга на прежнее расстояние. Мышца становится тоньше и длиннее. Скорость гидролиза АТФ при мышечной работе огромна: до 10 мк моль на 1 г мышцы за 1 мин. Общие запасы АТФ невелики, поэтому для обеспечения нормальной работы мышц АТФ должна восстанавливаться с той же скоростью, с какой она расходуется. Расслабление мышцы происходит после прекращения поступления длительного нервного импульса. При этом проницаемость стенки цистерн саркоплазматической сети уменьшается, и ионы кальция под действием кальциевого насоса, используя энергию АТФ, уходят в цистерны. Концентрация ионов кальция в саркоплазме быстро снижается до исходного уровня. Белки вновь приобретают конформацию, характерную для состояния покоя. Таким образом, и процесс мышечного сокращения и процесс мышечного расслабления – это активные процессы, идущие с затратами энергии в виде молекул АТФ, В гладких мышцах нет миофибрилл.  Тонкие нити присоединяются к сарколемме, толстые находятся внутри волокон. Ионы кальция также играют роль в сокращении, но поступают в мышцу не из  цистерн, а из внеклеточного вещества, поскольку в гладких мышцах отсутствуют цистерны с ионами кальция. Этот процесс медленный и поэтому медленно работают гладкие мышцы.   
 

 

 

6. Автолитические превращения мышечной ткани

После прекращения жизни животного состав и свойства тканей, и в первую очередь мышечной, существенно меняются. Вследствие прекращения поступления кислорода и приостановки процессов синтеза дезорганизуется обмен веществ и энергии в тканях. Как результат этого - обратимые прижизненные процессы становятся необратимыми и протекают всегда в одном направлений - распада.

Начинается самораспад тканей под действием ферментов самих тканей. Этот процесс называется автолизом. Процессы, начинающиеся после смерти животного в мышечной ткани, можно наблюдать по чисто внешним признакам. Сразу после прекращения жизни мышечная ткань расслаблена. Через несколько часов расслабленные мышцы теряют свою растяжимость и гибкость, становятся твердыми, плохо растяжимыми и непрозрачными. Мускулы несколько укорачиваются и постепенно коченеют. Это состояние называется посмертным окоченением. Оно сохраняется в течение 24-28 ч, а затем начинается расслабление мышц - разрешение посмертного окоченения.

Полное развитие окоченения наступает в разные сроки, в зависимости от особенностей животного или птицы и от окружающих условий. При температуре, близкой к 0°С, окоченение наступает примерно в следующие сроки: для крупного и мелкого рогатого скота через 18-24 ч, свиней - 16-18 ч, кур - 2-4 ч. Окоченение развивается вдвое быстрее при 15-18 °С и в 4 раза быстрее при 37 °С. При быстром охлаждении окоченение несколько задерживается, и оно менее глубокое. В мышцах молодых животных окоченение развивается быстрее, чем в мышцах старых; в мышцах упитанных животных оно протекает медленнее; в мышцах больных - менее глубокое окоченение.

Процесс окоченения мускулатуры и его разрешение связаны с изменением состояния мышечных волокон — их сокращением и последующим расслаблением. Механизм сокращения мышечных волокон в период окоченения сходен с механизмом их сокращения при жизни, однако имеются и существенные различия. Вместо организованного и целенаправленного сокращения групп волокон под влиянием нервного импульса они беспорядочно сокращаются по всему объему мышцы. Процесс протекает несинхронно. Даже отдельные волокна в один и тот же момент времени находятся в раз ной стадии сокращения. Неравномерность перехода в сокращенное состояние обнаруживается даже по длине одного и того же волокна. Часть волокна может быть расслаблена, а другая - сокращена.

Отсутствие синхронности в переходе волокон в сокращенное состояние и обратно приводит к сложной деформации соседних, менее сокращенных волокон. В структуре волокна возникает напряженное состояние, появляются признаки нарушения его внутреннего строения.

Число волокон, переходящих в сокращенное состояние, постепенно нарастает, но одновременно с этим ранее сократившиеся волокна расслабляются.

К моменту максимального развития посмертного окоченения мускула число волокон в стадии сокращения наибольшее. К моменту разрешения окоченения все более заметными становятся признаки разрушения структуры ткани: клеточные ядра сморщиваются, появляются поперечные разрывы мышечных волокон и др.

 

 

7. Биохимия мясных продуктов.

• Биохимия крови

Кровь – подвижная тканевая система, составными частями которой являются плазма (жидкость светло-желтого цвета, состоящая из воды, белков, липопротеинов, углеводов и минеральных солей) и форменные элементы (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).

Количество крови и содержание форменных элементов, и химических компонентов в крови у разных животных разное.

Химический состав крови: вода, сухой остаток (гемоглобин и др. белки, сахар, холестерин, лецитин, жир, жирные кислоты, ионы натрия, калия, кальция, магния, хлора, железа.)

Реакция рН крови убойных животных слобощелочная: 7,2-7,6 у лошадей, 7,85-7,95 у свиней, 7,36-7,5 у коров. Изменение рН зависит от пищи животных и внутриклеточного обмена.

Ацидоз – прижизненный сдвиг рН в кислую сторону, алкалоз – прижизненный сдвиг рН в щелочную сторону. Постоянство крови обеспечивается наличием буферных систем (бикарбонатной, фосфорной, белковой, гемоглобиновой).

Белки плазмы:

- сывороточные альбумины, образуются в печени, имеют не большую вязкость, участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия и транспорте соединений и метаболитов (белки, углеводы, липиды), гормонов. Они растворяются в воде и р-рах солей;

- сывороточные глобулины, выполняющие транспортную функцию;

- фибриноген – не растворяется в воде, но хорошо растворяется в разбавленных растворах солей и щелочах, осаждается сульфатом магния, хлористым натрием , участвует в свертывании крови.

- сложные белки и комплексы  выполняющие транспортную функцию и обезвреживают токсические вещества

Ферменты плазмы:

-эндоферменты: (церуплазмин, псевдохолинэстераза, липаза, протеиназа, пептидаза, каталаза, пе-роксидаза, коферменты свертывающие и противосвертывающие, которые выполняют функции липидного обмена, свертывания крови и окисления.)

- экзоферменты поступают  в кровь при распаде тканей  и имеют большое значение для диагностики заболеваний: протромбин превращается в тромбин (если нет витамина К то нарушается синтез протромбина), калликреин действует на альфа – глообулин, освобождается нонапептид бра-декинин, обладающий способностью понижать кровяное давление, вызывать сокращение гладкой мускулатуры.

Минеральный состав плазмы у одного вида животных постоянен, а если есть отклонения, то это приводит к заболеваниям.

Окраска плазмы зависит от ее пигментов: билирубин – золотисто-желтая, биливердин – зеленая, липохромы (каротины и ксантофилы) – красно-желтые, гемоглобин - красная. У КРС сыворотка красно-желтая, а у свиней – желтая или белая, т.к. мало пигментов.

Методы фракционирования белков:

1) дробное осаждение неорганическим солями;

2) дробное осаждение с применением спирто-водных растворителей;

3) разделение в электрофоретических приборах;

4) молекулярная фильтрация, используется для получения чистых препаратов из сыворотки.

При выдерживании крови в спокойном состоянии и добавлении к ней противосвертывающих веществ, форменные элементы оседают постепенно.

Первыми оседают эритроциты(более тяжелые), образуя нижний слой, окрашенный в красный цвет, а затем лейкоциты – серовато-белого цвета. В производственных условиях отделяют сепарированием.

При изъятии из кровеносных сосудов через несколько минут кровь свертывается. Образуется сгусток из сети нитей фибрина заполненной форменными элементами и сывороткой. Через определенное время начинается ретракция сгустка: нити фибрина укорачиваются, сгусток уменьшается в объеме, из него выжимается сыворотка. Скорость свертывания крови различная, т.к. разная концентрация коагулянтов: КРС – 6,5-10 минут, у свиней - 3,5-5 минут, у овец - 4-8 минут, у лошадей - 11,5 -15 минут, у домашней птицы – менее 1 минуты.

Схема свертывания крови:

- при повреждении сосуда тромбоциты разрушаются и выделяется Са+2 ;

- Тромбопластин – полный тромбопластин (тромбокиназа) Са+2, акцерилин, конвертин;

- Протромбин – тромбин Са+2;

- Фибриноген – фибрин.

Чтобы кровь не свертывалась применяют стабилизаторы или антикоагулянты: физиологические и нефизиологические (гепарин, антитромбин, оксалаты (щавелевокислый калий), цитраты, антитромбопластин фосфаты, гидрофосфаты, сульфаты).

Если кровь используется на пищевые цели, то используют хлорид натрия, он угнетает тромбин.

Гемолиз – переход гемоглобина из эритроцитов в плазму, растворение в ней и окрашивание в красный цвет.

Гемоглобинолиз – переход в плазму только лабильно связанного гемоглобина.

Строматолиз – переход в плазму прочно связанного гемоглобина. 

Изъятая кровь подвержена изменениям. При низких положительных температурах превращения сводятся до минимума. При 0о С, если длительно хранить, то происходит осаждение большого количества фибриногена и глобулина, что нежелательно.

При хранении в эритроцитах происходит гликолитическое превращение, приводящее к образованию молочной кислоты, а также распад органических фосфорных соединений в плазме, что увеличивает неорганические фосфаты. Все это понижает рН крови до 7. Следовательно, происходит активизирование протеиназ лизосом лейкоцитов и их выход. Активизируются протеиназы эритроцитов, затем активизируется плазмин и происходит фибринолитическое превращение.

Факторы, ускоряющие образование активного плазмина: ферменты бактериального происхождения, активизируют проактиватор и превращают его в активатор (скорость этого процесса увеличивается при повышении температуры); некоторые химические вещества (хлороформ, цианистый и роданистый калий, эфир, тимол, мочевина, салициловокислый натрий) разрушают ингибиторы плазмина.

Совместное действие всех протеиназ вызывает специфический распад фибриногена, фибрина и других белков крови.

Изъятая кровь – это хорошая питательная среда для микробов, и поэтому происходит микробная порча. Под действием микробных ферментов происходит гнилостное разложение белков до дурно пахнущих веществ (скатол, индол, фенол, меркаптаны). Происходит гликолиз. Гемоглобин окисляется в метгемоглобин. Белки, содержащие серу, распадаются, и при этом образуется сероводород. Гемоглобин и оксигемоглобин под действием сероводорода и кислорода превращаются в сульфгемоглобин, холеглобин, зеленые пигменты. Все эти вещества придают крови черный оттенок.

Чтобы кровь не портилась нужно, ее быстро перерабатывать; обработать не токсичными консервантами (повареная соль, фибризол (смесь 30% ортофосфата, 30% пирофосфата натрия и 40% хлористого натрия); для технических целей консервируют крезолом, фенолом.

Использование крови как ценный пищевой продукт; в производстве колбас, зельцев, консервов; как источник витаминов; производство кровезаменителей; изготовление фибринных пленок (пластический материал при лечении ожогов и плохо заживающих ран); из сухой крови получают активированный уголь; из дефибрилированной крови получают гематоген.  
 

Биохимия соединительной ткани.

Значение соединительной ткани: принимает участие в построении органов животного и его скелета; объединяет отдельные части организма; участвует в передаче механических усилий; защитная; запас жировых веществ.

В процессе эмбрионального развития соединительная ткань дифференцируется, при этом образуются ткани резко различающиеся по свойствам и строению - собственно-соединительная, хрящевая, костная.

Соединительная ткань представляет собой систему, состоящую из аморфного основного (межклеточного) вещества, тончайших волокон и форменных элементов-клеток. Клетки играют большую роль в развитии, питании и жизнедеятельности ткани. Межклеточное вещество может находиться в различном состоянии (полужидкое, слизнеподобное), в нем присутствуют волоконца (коллагеновые, эластиновые, ретикулиновые).

В результате химических реакций межклеточное вещество уплотняется, сохраняя некоторую эластичность, превращается в хрящевую ткань.

Соединительная ткань составляет 16% мясной туши. Она используется как сырье в колбасном, кулинарном, желатиновом, клееварочном и др. производствах.

Разновидности соединительной ткани: рыхлая, плотная, эластическая, слизистая.

Химический состав соединительной ткани: вода - 60%, органические вещества (жиры, белки, эластин, коллаген, экстрактивные вещества) – около 40%, неорганические вещества 0,5%.