Товароведение и экспертиза мясных товаров

Задание 1. Послеубойные изменения  в мясе. Способы  тендеризации.                 Автолитическая  порча мяса.

После прекращения жизни  животного (синтеза) в мясе происходит комплекс изменений, на которые влияют ферменты. Начинается самораспад тканей под действием ферментов самих тканей. Этот процесс называется автолизом (посмертное окоченение, созревание, глубокий автолиз). При этом изменению подвергаются мышечные, соединительные и жировые ткани. Изменения в мышечной ткани при хранении влияют на качество мяса. Это связано с явлением сокращения мышц.

Мясо, полученное тотчас же после убоя животного (парное), в  течение первых одного-двух часов  обладает нежной консистенцией и  высокой водосвязывающей способностью (85—90 % влаги находится в прочно связанном состоянии). Однако такое мясо после варки и бульон из него неароматны, а бульон, кроме того, мутный. Эти важнейшие свойства мяса претерпевают значительные изменения в послеубойный период.

Консистенция, влагоудерживающая способность и набухаемость мяса в течение первых двух суток хранения при низких положительных температурах резко ухудшаются, при дальнейшей выдержке вновь постепенно улучшаются, почти достигая к определенному времени свойств парного мяса, но превосходя его по ароматичности и вкусовым достоинствам.

Эти изменения свойств  мяса обусловлены сложными биохимическими и физико-химическими процессами, протекающими во всех тканях и органах  животного, в результате которых  происходят имеющие необратимый  характер сложные превращения в  углеводном, белковом и минеральном  составе и экстрактивных веществах  мяса.

Период созревания мяса подразделяют на две фазы: окоченение и размягчение (расслабление). Сроки наступления  и продолжительность каждой из фаз  зависят от условий выдерживания мяса и особенностей животного.

Первая фаза созревания —  окоченение мяса. Через 4—6 ч после  убоя животного мясо постепенно теряет нежность и приобретает жесткость. Наступает так называемый процесс  окоченения, который достигает максимального  значения через 12—24 ч и заканчивается  через 1—2 суток в зависимости  от условий выдерживания мяса и состояния  животного перед убоем. Окоченение мяса выражается в сокращении и отвердении мускулов в связи с сокращением  мышечных волокон и изменением свойств  внутримышечной соединительной ткани. Сокращение волокон происходит медленно и не одновременно во всем мускуле.

По мере развития окоченения количество сокращенных волокон по-степенно увеличивается, хотя при этом часть ранее сокращенных волокон выходит из этого состояния. Максимальное число сокращенных волокон соответствует максимуму окоченения мяса. С уменьшением количества сокращенных и увеличением числа расслабленных волокон происходит постепенное уменьшение жесткости мышечной ткани, в связи с этим не представляется возможным точно определить время окончания послеубойного окоченения мяса. Окоченение начинается раньше и более выражено в тех мускулах, которые при жизни животного выполняли более тяжелую работу, и постепенно распространяется на другие мускулы.

Мясо в стадии наиболее полного развития окоченения мышц обладает максимальной жесткостью, сопротивлением резанию в сыром и в вареном виде, минимальной водосвязывающей способностью, наибольшей устойчивостью к воздействию ферментов  пищеварительного тракта (пепсину, трипсину), не имеет выраженного вкуса и аромата. В связи со значительным снижением водосвязывающей способности такое мясо при размораживании теряет много мышечного сока, а при тепловой обработке имеет большие потери.

Биохимические процессы в  мышечной ткани в стадии окоченения характеризуются в первую очередь  распадом гликогена и АТФ. В течение  первых двух суток после убоя животного  основное количество гликогена под влиянием ферментов гликогеназы подвергается интенсивному анаэробному распаду до молочной  кислоты через промежуточные фосфорсодержащие соединения (фруктозофосфаты и др.) при участии АТФ. Примерно 1/10 часть содержащегося в парном мясе гликогена подвергается амилолитическому распаду до глюкозы с одновременным накоплением мальтозы и несбраживаемых редуцирующих полисахаридов.

Накопление молочной кислоты  приводит к снижению рН мяса через  сутки до 5,6—5,8 . Видимое начало окоченения мяса наблюдается при рН, равном 6,3.

Под влиянием образующейся молочной кислоты происходит разло-жение протеинатов кальция и магния мышечных волокон и фосфатов кальция внутримышечной соединительной ткани с накоплением в мышечной ткани в свободном виде солей кальция и магния.

В присутствии солей кальция  белок миозин начинает проявлять  АТФ-азную активность, т. е. вызывать распад АТФ на АДФ и фосфорную кислоту с выделением химической энергии, превращаемой в механическую энергию мышечного сокращения. Свободный магний активирует ферментативную деятельность миозина. Однако в первые часы после убоя животного содержание АТФ практически не изменяется, так как наряду с его гидролизом под влиянием миозина происходит и ресинтез АТФ за счет фосфорной кислоты, образующейся из креатинфосфата. Только через 12 ч после убоя распадается примерно 90% содержащейся в парном мясе АТФ.

В парном мясе содержится значительное количество АТФ, поэтому актин находится  в глобулярной (Г) форме и не связан с миозином, мышечное волокно расслаблено. Снижение содержания АТФ в мышечном волокне в стадии окоченения мяса обусловливает переход актина в фибриллярную (Ф) форму и соединение его с миозином с образованием комплексного белка актомиозина, в результате чего уменьшается количество активных концевых групп белковых молекул, которые удерживают молекулы воды. Это сопровождается дегидратацией фибриллярных белков, т. е. уменьшением водосвязывающей способности волокна и мышечной ткани в целом, что является одной из основных причин повышения жесткости мяса и уменьшения его водоудерживающей способности. Этому способствует также снижение рН мяса до величины, близкой к изоэлектрической точке мышечных белков. К 24 ч хранения содержание в мясе связанной воды уменьшается до 55 % общей влаги, что совпадает с максимумом жесткости мяса, количества отпрессованного сока и потерь массы при варке.

В период послеубойного окоченения изменяются свойства основных компонентов  внутримышечной соединительной ткани  — коллагеновых во-локон и основного аморфного вещества, что отражается на повышении жесткости мяса. Развариваемость коллагена мяса и растворимость основного вещества (мукополисахаридов) внутримышечной соединительной ткани снижаются до минимума.

По мере развития биохимических  процессов изменяется структура  мышечной и внутримышечной соединительной тканей. Через 6—12 ч после убоя группы мышечных волокон заметно сокращены. Соединительно-тканные волокна имеют  максимально волнообразную конфигурацию. В течение последующего времени и до 24-48 ч продолжается усиление сокращения мышечных волокон; на изгибах волокон происходит полное разобщение миофибрилл и саркоплазмы.

В период первой фазы созревания не происходит заметного накопления соединений, обусловливающих вкус и  аромат мяса, а содержание некоторых  из них, например свободных аминокислот, в стадии окоченения даже уменьшается на 12-20 % по сравнению с их количеством в парном мясе.

Общее направление биохимических  процессов в мускулах теплокровных животных одинаково независимо от их вида и условий хранения мяса. Мясо разных видов животных переходит  в состояние полного окоченения в различные сроки, что обусловлено  неодинаковой скоростью биохимических  процессов в связи с различной активностью ферментов мышечной ткани. Полное развитие окоченения при 0°С наступает в говядине через 18—24 ч, в баранине — через 24, в свинине — через 4,5— 18, в мясе кроликов — через 1,5—4 ч. По этой же причине в мясе молодых животных окоченение наступает раньше и заканчивается быстрее, чем в мясе взрослых животных.

Начало окоченения мускулов одного и того же вида животных наступает  тем позже, чем выше первоначальный уровень АТФ и начальная величина рН, а продолжительность окоченения тем дольше, чем меньше скорость распада АТФ и чем ниже конечная величина рН. Большое содержание гликогена и креатинфосфата способствует сохранению в мускулах высокого уровня АТФ в первые часы после убоя животного и низкого значения рН в период окоченения. Чем ниже рН, тем мясо более стойко против, гнилостной микрофлоры, вызывающей его порчу.

С понижением температуры  хранения происходит задержка в наступлении  и окончании первой фазы созревания мяса в связи с замедлением  скорости протекающих в мышечной ткани биохимических процессов. Так, если при 16—18 °С говядина находится в состоянии окоченения сутки, то при О °С - двое суток. При медленном охлаждении мяса происходит более глубокий процесс окоченения, чем при ускоренном, так как быстрее распадается гликоген и увеличивается количество молочной кислоты.

Вторая фаза созревания мяса характеризуется прогрессирующим  размягчением его и приобретением  специфических вкусовых и ароматических  свойств в результате последующих  биохимических процессов, протекающих  в мышечных волокнах и внутримышечной соединительной ткани. Созревшее мясо как в сыром виде, так и после тепловой обработки имеет нежную консистенцию, после варки оно сочное, бульон прозрачный, мясо и бульон со специфическими приятными вкусом и ароматом.

Причинами повышения нежности мяса во второй фазе созревания являются распад актомиозинового комплекса, частичный протеолиз миофибриллярных белков и белков внутримышечной соединительной ткани, а также повышение растворимости основного вещества этой ткани.

В этот период в мышечной ткани возрастает активность протеолитических ферментов (катепсинов) вследствие их высвобождения из ограничивающих структур мышечного волокна (лизосом). Поэтому во второй фазе созревания мяса наблюдается более значительный, чем при окоченении, хотя и неглубокий, протеолиз белков, в, частности миозина. Расщепление нескольких пептидных связей белковой молекулы повышает гидратацию и нежность мяса, влагоудерживающую способность при тепловой обработке. Наряду с увеличением N-концевых групп белков фракции миозина возрастает также количество свободных карбоксильных групп в белковой молекуле. Последние связывают калий, и белки приобретают большее количество положительных зарядов, что обусловливает увеличение их гидратации и нежности мяса.

Под влиянием катепсинов происходит частичный протеолиз коллагена и эластина внутримышечной соединительной ткани, сопровождаемый разрывом пептидных связей с образованием растворимых продуктов распада. В этот период наблюдается повышение растворимости основного вещества внутримышечной соединительной ткани и накопление продуктов распада мукополисахаридов. В результате этих изменений возрастает развариваемость коллагена, к концу срока созревания она почти дотигает уровня, близкого к парному мясу. Все это вместе взятое положительно влияет на увеличение нежности мяса.

Однако на степень нежности мяса влияют также содержание и свойства белков внутримышечной соединительной ткани. Те части туш, в которых эта ткань представлена в больших количествах (лопаточная, брюшная и др.), должны быть выдержаны более длительный срок, чем части туши с относительно малым содержанием внутримышечной соединительной ткани (длиннейший мускул спины, задние части туши). Чем больше во внутримышечной соединительной ткани растворимого при гидротермической обработке мяса коллагена и чем меньше в ней эластина, тем мясо мягче. Поэтому мясо молодых животных приобретает нежность в более ранние сроки по сравнению с мясом взрослых животных.

По мере созревания мяса увеличивается его влагосвязывающая спо-собность, уменьшается количество отпрессованного из мяса сока, уменьшаются потери массы при варке, повышается набухаемость белков в воде и растворах поваренной соли. Так, через 6 суток хранения говядины при 8—10 °С содержание связанной влаги в мясе возрастает до 63 % общего содержания влаги, потери массы при варке снижаются почти до уровня потерь парного мяса.

Гистологические изменения  мышечной ткани в этот период выража-ются в набухании, разрыхлении и распаде мышечных и соединительно-тканных волокон.

В результате протеолиза белков и распада полипептидов и, возможно, природных пептидов мышечной ткани (карнозина, ансерина) во второй фазе созревания мяса общее содержание свободных аминокислот возрастает и на седьмые сутки хранения мяса при 2 °С в 1,5 раза превышает их количество в парном мясе, а при дальнейшем хранении еще более увеличивается. Существенно увеличивается содержание треонина, серина, глицина, валина, лейцина, аргинина и особенно глутаминовой кислоты.

В процессе созревания в  мясе увеличивается содержание глюкозы, фруктозы, рибозы и некоторых других моносахаридов. Накопление глюкозы  и фруктозы происходит при фосфорилировании гликогена, а накопление рибозы — при распаде нуклеотидов и нуклеиновых кислот мяса. Во время тепловой обработки в мясе протекают меланоидиновые реакции, в которых взаимодействуют свободные аминокислоты с моносахаридами с образованием меланоидинов, обладающих определенным вкусом и запахом. В этих реакциях могут также участвовать полипептиды, белки, амины. При распаде нуклеотидов, главным образом АТФ, увеличивается содержание инозиновой кислоты, инозина и гипоксантина.

Имеются данные об образовании  в мясе также гуаниловой кислоты. Содержание летучих редуцирующих веществ (карбонильных соединений) в мясе в период второй фазы созревания непрерывно возрастает и к концу срока созревания превышает их количество в парном мясе более чем в 2 раза. Летучие карбонильные соединения сами обладают определенным запахом, они могут участвовать в меланоидинообразовании, взаимодействуя со свободными аминокислотами и другими соединениями, имеющими аминогруппу.

С повышением температуры  хранения существенно сокращаются  сроки созревания мяса, что может  быть использовано для ускорения  этого процесса. Однако при выдерживании мяса при сравнительно высоких температурах должны быть приняты меры для предотвращения развития микроорганизмов (например, облучение  мяса УФЛ).

Для мяса взрослого крупного рогатого скота могут быть рекомендованы  следующие условия и сроки  созревания, при которых мясо приобретает  необходимые нежность, вкус и аромат: при О °С —12—14 суток, при 8—10 °С —6 и при 16—18 °С—4 суток. Баранина и свинина созревают в более короткие сроки, чем говядина (при 0 °С соответственно через 8 и 10 суток).