Биохимия селькохозяйственных продуктов

Следовательно, мясо необходимо замораживать или в парном состоянии  до момента посмертного окоченения, или к моменту разрешения посмертного  окоченения (через 30-36 часов после  убоя).

Переход воды в твердое  состояние вызывает изменение белков и липидов. Это объясняется тем, что вода имеет большое значение для растворимости, набухания, дисперсии. Наибольшее значение имеет снижение степени дисперсности, в результате чего наблюдается коагуляция и слипание частиц. Причиной этих изменений является разрушение сольватных оболочек, изменение электростатических свойств дисперсионной среды, увеличение концентрации электролитов в тканевой жидкости.

При неблагоприятных условиях замораживания (высокая температура и низкая скорость теплоотвода) влагоёмкость и влагосвязывающая способность (ВСС) мяса заметно снижается. Наибольшей степени коагуляции и агрегации подвержены фибриллярные белки (миозин). При этом резко изменяется растворимость миозина, свойства фракций альбуминов и глобулинов практически не изменяются.

При замораживании протекают  автолитические процессы в тканях вследствие существования незамёрзшего центрального слоя. В мышечной ткани продолжается накопление молочной кислоты со сдвигом рН в кислую среду, происходит распад органических соединений фосфора. При быстром замораживании биохимические изменения менее значительны, сохраняется высокая способность белков ткани к набуханию.

Распад АТФ мышечной ткани  протекает интенсивно лишь на первой фазе замораживания мяса, основная часть фосфорорганических соединений остаётся в первоначальном виде и скорость их распада зависит от температуры хранения.

Замораживание не обеспечивает полной стерилизации мяса, так как  отдельные микроорганизмы приспосабливаются к низкой температуре, переходя в состояние анабиоза. Тем не менее, в процессе хранения мяса и мясопродуктов при достаточно низких температурах большая часть микрофлоры постепенно отмирает. Число микробов на поверхности мяса, хранившегося при -18 0С, через 3 месяца уменьшилось на 50 %, через 6 месяцев на 80 %, а через 9 месяцев - их оставалось 1-2 % к начальному числу клеток.

Причины принудительной приостановки жизнедеятельности и отмирания  микроорганизмов: нарушение обмена веществ и повреждение структуры клетки. Пока температура остаётся выше криоскопической точки протоплазмы, жизнедеятельность микроорганизмов может приостановиться или нарушится только вследствие изменения температуры. В этом случае тормозятся все процессы обмена веществ, и нарушается нормальное соотношение скоростей этих процессов.

Если температура ниже криоскопической точки протоплазмы, её действие усугубляется вымерзанием воды в окружающей среде и в самой клетке. Пока температура остаётся выше эвтектической точки среды, микробы вытесняются в оставшуюся жидкую часть, концентрация которой растет по мере снижения температуры. Когда температура становится ниже эвтектической точки среды, клетки вымерзают в затвердевающую эвтектическую смесь.

Следовательно, помимо влияния  изменения температуры, клетка оказывается под действием обезвоживания среды и протоплазмы, повышенной концентрации незамёрзшей жидкой фазы, переноса влаги внутри самой клетки и из клетки во внешнею среду в связи с образованием кристаллов и, наконец, механического воздействия кристаллов. Все эти факторы приводят к гибели большинства клеток.

Дефростация мяса (размораживание). Размораживают мясо в условиях близких  к охлаждению. Размороженное мясо теря­ет свои первоначальные свойства вследствие изменений, ко­торые произошли в период хранения и размораживания.

В промышленных условиях мясо размораживают в специ­альных камерах (дефростерах) несколькими способами:

- медленное при температуре  — 5…О °С в течение 3…5 сут;

- ускоренное при температуре  15…20 °С — 24…30 ч;

- быстрое в паровоздушной среде при 20…25 °С — 7…16 ч.

Лучшим считается второй способ; при нем потери массы наименьшие. Продолжительность размораживания зависит от вида мяса. Размороженное  мясо можно хранить не более 3… 5 сут при температуре 0… ГС.

43 . Биохимическое изменения в мясе под действием микробов.

Разнообразные микроорганизмы в мясе, без специальной обработки, развиваются практически всегда. Количественный и качественный состав микрофлоры на мясе зависит от условий хранения и от генотипа.

Генотип влияет на биохимический  состав мяса, который используют микроорганизмы в результате своей деятельности, а следовательно и на автолиз мяса. Используя составляющие мяса для своего обмена, микроорганизмы выделяют токсичные метаболиты, которые портят качество мясопродуктов (вкус, запах, цвет и прочее). На скорость и характер превращения мяса, т.е. автолиз мяса под действием микроорганизмов влияют условия среды (влажность, температура, свет), состояние продукта, состав микрофлоры. Для пресечения деятельности этих микроорганизмов используют различные методы (замораживание, обезвоживание (сушка), нагрев, посол и другие средства консервирование).

Автолиз мяса - Превращение  белков и азотистых экстрактивных  веществ во время

Превращение белков и их производных под действием микроорганизмов, получило название гниения. Бактерии рода Clostridium и Bacillus содержат протеолитические ферментные системы, которые выделяются во внешнюю среду и гидролизируют белковые молекулы мяса. Микроорганизмы усваивают продукты распада белков и быстро подвергают их последующим преобразованием. Таким образом проходит гниение мяса.

В процессе гниения мяса, анаэробные и аэробные микроорганизмы участвуют последовательно или  вместе. Обычно в начале процесса гниения  на поверхности мяса развиваются  аэробы, затем анаэробы. Накопление кислых продуктов в процессе автолиза образует неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, а также для каталитического действия протеолитических ферментов некоторых микроорганизмов. От усталых, больных или возбужденных перед убоем животных, содержащих в мышечной ткани мало гликогена, получают мясо, неустойчивое к хранению, поскольку рН его через сутки после забоя составляет более 6,0. Но на поверхности мясопродуктов, имеющих достаточно кислую реакцию, развивается плесень, активность протеаз которых проявляется в кислой среде. Жизнедеятельность плесени сопровождается образованием аммиака и азотистых оснований, которые повышают рН и делают среду благоприятным для развития гнилостных микроорганизмов.

Разложение белков под  действием ферментных систем микроорганизмов  зависит от свойств белков, разлагающихся внешних условий и вида микроорганизмов. Разложение происходит путем распада белков сначала на белковые фрагменты и полипептиды, которые впоследствии разлагаются до аминокислот с последующим дезаминированием, декарбоксилирования и специфическим преобразованиям.

Распад белков, аминокислот  и азотистых экстрактивных веществ  под воздействием ферментных систем микробов, в процессе гниения мяса, приводит к образованию конечных продуктов, придают мясу неприятный вкус и запах (органические кислоты: уксусная, масляная, муравьиная, пропионовая и др.) и вообще являются ядовитыми веществами (индол, скатол, метилгуанидин, гистамин и др.). Одновременно в больших количествах выделяются аммиак и углекислый газ.

Автолиз мяса - Преобразование пигментов 

Цвет свежего мяса - от ярко красного (оксимиоглобин), до пурпурного (оксигемоглобин). Окисления в гемме двухвалентного железа до трехвалентного вызывает образование коричневых производных гем протеина (метмиоглобин). Зеленые гемпигменты и продукты их дальнейшего окисления образуются в мясопродуктах преимущественно при микробном порче бактериального происхождения (сульфмиоглобин, холемиоглобин).

Пигменты мяса изменяются вследствие непосредственного химической реакции с продуктами, образующимися при микробно-ферментативных превращений (перекиси, сероводород и др.) или в результате изменения окислительно-восстановительного потенциала при накоплении продуктов ферментативно-микробного распада компонентов тканей.

Сульфмиоглобин (взаимодействие сульфида с миоглобином и кислородом) может быть вновь переведен в первоначальный миоглобин. Холемиоглобин (окисления миоглобина веществами, не содержат серы, при наличии кислорода) уже не может быть преобразован в первоначальный миоглобин. Во время дальнейшего окисления сульфмиоглобин и холемиоглобин распадаются на свободный глобин, железо и порфирины, что приводит к появлению коричневого или желтого цвета или обесцвечивание.

Преобразование липидов  во время автолиза мяса

Липолитические грамотрицательные микроорганизмы (Pseudomonas) и плесени имеющих ферментные системы, которые вызывают гидролитические (липазы) и окислительные превращения липидов мяса. Окислению легче поддаются ненасыщенные жирные кислоты и насыщенные жирные кислоты с короткой цепью. Высокомолекулярные жирные кислоты устойчивы к таким преобразованиям. Во время бактериального расщепления лецитина, холин, высвобождающийся, окисляясь, образует ядовитые вещества (нейрин, мускарин и триметиламин).

Автолиз мяса - Превращение углеводов

Окисления углеводов мяса микроорганизмами (Pseudomonas, плесени, дрожжи) в аэробных условиях приводит к повреждениям поверхности мяса (интенсивное накопление биомассы патогенных микроорганизмов), с образованием углекислого газа и воды. Продукты неполного аэробного окисления углеводов – органические кислоты – подкисляя мясо, незначительно влияют на его запах и вкус.

При анаэробных превращениях углеводов мяса в зависимости  от вида микроорганизмов, образуются различные  продукты. Гомоферментативного молочнокислые бактерии (стрептококки, некоторые лактобациллы и др.) расщепляют глюкозу с образованием молочной кислоты. Гетероферментативных молочнокислые бактерии способствуют расщеплению углеводов с образованием эквимолекулярных количеств этанола, углекислого газа и молочной кислоты. У многих видов Clostridium разнообразные активные ферментные системы способствуют образованию из углеводов большого количества газа (углекислый газ и водород), уксусной и масляной кислот, ацетона, этанола и бутанола, иногда изопропилового спирта.