Биохимические превращения и свойства мяса

Незначительное накопление кислот и повышенное содержание полипептидов, аминокислот и аммиака являются причиной меньшего снижения показателя концентрации водородных ионов при  созревании мяса больных животных Этот фактор влияет на активность ферментов мяса. В большинстве случаев концентрация водородных ионов, устанавливающаяся в результате созревания мяса больных животных, более благоприятна для действия пептидаз и протеаз.

В итоге накопление в мясе больных животных экстрактивных  азотистых веществ и отсутствие резкого сдвига величины рН в кислую сторону считаются условиями, благоприятными для развития микроорганизмов.

Изменения, происходящие в  мясе больных животных, по-иному  влияют и на характер физико-коллоидной структуры мяса. Меньшая кислотность  вызывает незначительное выпадение  солей кальция, что, в свою очередь, является причиной меньшего изменения  степени дисперсности белков и других изменений, характерных для них  при нормальном созревании мяса. Сравнительно высокий показатель рН, накопление продуктов распада белков и благоприятные  условия для развития микроорганизмов  предопределяют меньшую стойкость  мяса больных животных при хранении. Перечисленные признаки свойственны  мясу каждого тяжелобольного животного; они являются причиной известной  однотипности в изменении физико-химических показателей мяса, полученного от животных, убитых с течением патологического  процесса, независимо от природы заболевания. Это положение не отрицает, специфических  изменений в составе мяса при  отдельных заболеваниях, но дает основание  говорить об общих закономерностях  созревания мяса при патологии в  животном организме.

Почти при всяком патологическом обмене веществ содержание гликогена  в мышцах уменьшается. Поскольку  в мясе больных животных гликогена  меньше (по сравнению с мясом здоровых) то и количество продуктов распада  его (глюкозы, молочной кислоты и  др.) незначительно.

В настоящее время вопрос направленного использования сырья  с учетом хода автолиза приобретает  особое значение, так как существенно  возросла доля животных, поступающих  на переработку с промышленных комплексов, у которых после убоя в мышечной ткани обнаруживаются значительные отклонения от обычного развития автолитических процессов, причину возникновения которых связывают с прижизненным стрессом.

В соответствии с этим различают  мясо с высоким конечным рН (DFD) и  экссудативное мясо (PSE). Мясо с признаками DFD имеет через 24 часа после убоя уровень рН выше 6,3, темную окраску, грубую структуру волокон, обладает высокой водосвязывающей способностью, повышенной липкостью и обычно характерно для молодых животных крупного рогатого скота, подвергавшихся различным видам длительного стресса до убоя. Вследствие прижизненного распада гликогена количество образовавшейся после убоя молочной кислоты в мясе таких животных невелико и миофибриллярные белки в мясе DFD имеют хорошую растворимость.

Высокие значения рН ограничивают продолжительность его хранения, в связи с чем мясо DFD непригодно для выработки сырокопченых изделий. Однако, благодаря высокой влагосвязывающей способности, его целесообразно использовать при производстве вареных колбас, соленых изделий, быстрозамороженных полуфабрикатов.

Мясо PSE характеризуется светлой  окраской, мягкой рыхлой консистенцией, выделением мясного сока вследствие пониженной водосвязывающей способности, кислым привкусом. Признаки PSE чаще всего имеет свинина, полученная от убоя животных с интенсивным откормом и ограниченной подвижностью при содержании. Появление признаков PSE может быть обусловлено также генетическими последствиями, воздействием кратковременных стрессов, чрезмерной возбудимостью животных. Наиболее часто мясо с признаками PSE получают в летний период времени. В первую очередь экссудативности подвержены наиболее ценные части туши: длиннейшая мышца и окорока. После убоя таких животных в мышечной ткани происходит интенсивный распад гликогена, посмертное окоченение наступает быстрее. В течение 60 минут рН мяса понижается до 5,5-5,2, однако, поскольку температура сырья в этот период сохраняется на высоком уровне, происходит конформация саркоплазматических белков и их взаимодействие с белками миофибрилл. Характерные признаки PSE и DFD мяса с рекомендациями по использованию приведены в таблице.

Мясо с признаками PSE из-за низких рН (5.0-5.5) и водосвязывающей способности непригодно для производства вареных колбас, вареных и сырокопченых окороков, так как при этом ухудшаются органолептические характеристики готовых изделий (светлая окраска, кисловатый привкус, жесткая консистенция, пониженная сочность), снижается выход. Однако, в сочетании с мясом хорошего качества либо с соевым изолятом или другими белками оно пригодно для переработки в эмульгированные и сырокопченые колбасы, рубленные и панированные полуфабрикаты, и другие виды мясных изделий.

Контроль качества сырья, получаемого при первичной переработке  скота, осуществляют путем определения  величины рН мяса через 1-2 ч после  убоя. При этом в ряде стран дополнительную сортировку сырья на категории ведут  с учетом уровня рН: 1 - 5,0-5,5; 2 - 5,6-6,2; 3 - 6,3 и выше.

3. Основные процессы, протекающие  в мясе при хранении

Мясо от свежеразделанных туш называют парным. Оно не подвергается термической обработке в холодильнике. Парное мясо - это мясо, полученное непосредственно после убоя и переработки скота, не потерявшее животного тепла.

В зависимости от термического состояния мяса после холодильной  обработки различают:

мясо остывшее - отдавшее тепло в естественных условиях или  в вентилируемых камерах (температура  в толще мышц, близкая к температуре  окружающей среды). Практически температура  остывшего мяса примерно 12-15 °С;

мясо охлажденное - имеющее  после термической обработки  температуру в толще мышц от 4 до 0 °С; мясо переохлажденное - имеющее температуру в толще мышц от - 1,5 до - 3 °С;

мясо замороженное - имеющее  температуру в толще мышц до - 6 °С;

мясо размороженное - оттаявшее  после замораживания до температуры  в толще мышц - 1 °С и выше. Температуру мяса измеряют термометрами различной конструкции в толще мышц на глубине не менее 6 см от поверхности.

Загар мяса. Спустя короткий промежуток времени после убоя, в  мышечной ткани теплокровных животных наблюдается повышение температуры. После прекращения жизни животного  в результате того, что кислород более не поступает в организм и не происходит синтез веществ, в  ткани начитают преобладать анаэробные процессы окисления, носящие необратимый  характер. Но в первые часы послеубойного  периода из-за наличия кислорода  миоглобина, в мышечной ткани происходит анаэробный гликолиз, в ходе которого освобождается довольно много энергии. Однако к этому времени в теле животного уже нарушены все виды терморегуляции, осуществляемые через кожный покров и дыхательный аппарат. Отвод крови из кровеносных сосудов и их сужение после обескровливания животного приводят к резкому уменьшению теплоотдачи через кожу. Полностью прекращается отдача тепла в легких. Вследствие этого энергия, которая при жизни животного использовалась для различных синтетических реакций, переходит в тепло, что и выражается в повышении температуры ткани.

Подсчитано, что это выделение  тепла значительно превосходит  тепловыделение при жизни животного  и составляет в среднем 0,15 ккал/кг*ч. Дополнительный расход холода, необходимый  для отнятия этого тепла, составляет 10-15% общего расхода холода на охлаждение мяса. Этот дополнительный расход холода на отвод тепла, выделяемого в  результате биохимических реакций, зависит от режима и скорости охлаждения. При интенсивном охлаждении в  условиях низких температур тепловыделение вследствие замедления биохимических  процессов меньше и, соответственно, меньше расход холода. С этих позиций  ускоренное охлаждение является более  экономичным.

При несвоевременном охлаждении послеубойное выделение тепла может  явиться причиной загара мяса - порока, выражающегося в том, что в  глубинных слоях мышечная ткань  приобретает сероватый оттенок  и неприятный запах. Вследствие медленного отвода тепла температура в глубинных  слоях мяса может достигать 40оС и  выше. При таких температурах начинают денатурировать термолабильные мышечные белки, происходят процессы распада  отдельных полипептидов с выделением свободных, часто серосодержащих аминокислот, миоглобин переходит в метмиоглобин, происходит ряд других реакций, которые обусловливают образование очагов порчи мяса.

Опасность появления загара особенно велика у упитанных животных, в мышцах которых содержатся большие  количества гликогена.

Для предупреждения загара мясо необходимо своевременно охлаждать, а  при появлении первых его признаков  на толстых частях полутуши делаются надрезы, что обеспечивает доступ кислорода  и ускорение понижения температуры.

Холодовое сжатие. Интенсивное охлаждение мяса до температуры ниже 10оС вызывает так называемое "холодовое сжатие, или уплотнение мышц", приводящее к повышению жесткости мяса.

Поскольку охлаждение мелких животных и птицы происходит быстрее, чем крупного рогатого скота, то опасность  повышения жесткости мяса вследствие холодового сжатия у них больше.

В значительной степени на эффект холодового сжатия оказывает влияние упитанность животного. Так, туши баранов с повышенным отложением подкожного и внутримышечного жира, по сравнению с малоупитанными, в меньшей степени подвержены изменениям, так как жировая ткань замедляет скорость охлаждения. По этой же причине свинина с толстым слоем шпика охлаждается настолько медленно, что сжатие мышечной ткани под действием холода не происходит.

Увеличение жесткости  мяса зависит также от того, находится  ли мышца в растянутом или свободном  состоянии. В том случае, когда  мясо еще до наступления посмертного  окоченения отделяют от костей, а затем  быстро охлаждают, создаются особенно благоприятные условия для сжатия мышц под действием холода. Напротив, если мышцы остаются прикрепленными к скелету и полутуши находятся в подвешенном состоянии, то величина сжатия мышц уменьшается.

Эффект холодового сжатия считается необратимым, и поэтому интенсивно ведутся поиски путей его предупреждения. Известно несколько способов предотвращения холодового уплотнения или его уменьшения. К ним относятся растяжение мышц под действием дополнительных грузов или под действием собственной массы туши; введение в мышцы химических веществ, способных связывать ионы кальция; создание условий для полного распада АТФ.

Контракция мышц будет  исключена, если сила растяжения, действующая  на них, превысит силу сжатия, вызываемую уплотнением. Для этого прибегают  к разъединению нескольких позвонков  у туши и подвешиванию дополнительного  груза. Известен также метод жесткого механического закрепления положения  туш, находящихся в парном состоянии.

Некоторые химические вещества, связывая ионы кальция, препятствуют образованию  актомиозинового комплекса. С этой целью перед убоем животным внутривенно вводят 1,2-циклогександиаминотетрауксусную кислоту (СДТА), этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА), адреналин.

Химические вещества можно  ввести в мышцы животного сразу  после убоя путем шприцевания. Такое же действие оказывают релаксанты - фосфаты, хлориды магния или цитрат натрия.

Холодовое сжатие можно также предотвратить, создав условия для быстрого снижения рН и расщепления АТФ. Эти условия создаются путем применения электростимуляции или выдержки мяса при положительных температурах.

Наиболее доступным способом предотвращения холодового уплотнения является способ охлаждения с применением переменного температурного режима. Частично охлажденные полутуши выдерживаются несколько часов в зависимости от способа санации воздушной среды при температуре 12-20оС. С повышением температуры вследствие более активного протекания биохимических процессов продолжительность выдержки сокращается. В дальнейшем осуществляется быстрое охлаждение полутуш до температуры хранения. При указанном методе мясо обладает лучшими гидрофильными свойствами и нежностью.

Изменения мяса при подмораживани и хранении в подмороженном состоянии. Продукты в охлажденном и переохлажденном состоянии сохраняют высокие вкусовые свойства и пищевые достоинства. Мясо в виде полутуш или туш мелкого рогатого скота после первичной обработки охлаждается в камерах, специально оборудованных подвесными путями и системой охлаждения. Существует несколько способов и режимов охлаждения мяса. Полутуши после охлаждения хранятся в подвешенном состоянии на подвесных путях в камерах хранения, где строго поддерживается заданная температура (обычно около 0оС) и относительная влажность воздуха (85-90%). Срок хранения в таких условиях - 7-11 суток.

Мясо в полутушах можно  охладить до температуры -2оС при отсутствии кристаллизации содержащейся в нем  воды. Переохлажденное мясо может  храниться 14-20 суток.

Изменения при хранении подмороженного мяса теплокровных животных имеют свои особенности, влияющие на происхождение  процесса его созревания.

В первые сутки хранения при - 2оС, несмотря на отрицательную температуру, биохимические процессы в мясе протекают интенсивно вследствие изменения концентрации солей, вызванного частичным вымораживанием воды. В дальнейшем основное влияние оказывает понижение температуры, в результате чего мышечная ткань постепенно проходит все стадии ферментации, протекающие при хранении обычного охлажденного мяса, но растянутые во времени. Так, состояние окоченения при температуре хранения -2оС отодвигается на 10-13-е сутки, а на 15-20-е сутки хранения такое мясо по качественным показателям соответствует созревшему охлажденному мясу. Понижение температуры не только отодвигает сроки прохождения тканью посмертных процессов, в частности окоченения, но и уменьшает степень развивающегося при этом напряжения. Если принять напряжение, развиваемое в состоянии сокращения одиночным мышечным волокном при 20оС за 100%, то при понижении температуры до 5оС оно достигает приблизительно 90%, при 0оС - 50%, а при -2оС - около 20%.