По отдельным регионам России количество говядины с признаками DFD и свинины с PSE составляет до 50% от поступающего на переработку сырья.
Основной причиной появления эксудативности и темного клейкого мяса считают применение метода выращивания животных в специфических условиях гиподинамии, промышленного интенсивного откорма и в связи с селекцией на мясность. Это приводит к психической неустойчивости животных и повышенной подверженности стрессу. Стрессовое состояние вызывает значительные потери адреналина, а это, в свою очередь, является причиной ускоренного гликолиза. Учитывая легко возбудимую нервную систему свиней, напуганные и утомленные перед убоем, они расходуют большую часть резерва гликогена на компенсацию нервных и физических затрат. Все это часто приводит к получению свинины, а также и говядины с высоким конечным рН. В случае «беломышечной болезни» процесс гликолиза, большей частью, протекает в анаэробных условиях, поэтому еще при жизни животного начинает образовываться молочная кислота в повышенном количестве. Величина рН у мяса, забитых в этом состоянии животных, сразу после убоя всегда ниже.
Критическое сочетание низкой величины рН (<6,0) и высокой температуры (выше 35 СС) вызывает сильную конформацию и денатурацию саркоплазматических и миофибриллярных белков, что обуславливает понижение водосвязывающей способности мяса.
Установлено, что различия в климатических условиях содержания животных до убоя могут вызвать различия в качестве мяса, причем повышенная температура оказывает неблагоприятное влияние на качество мяса свиней. Наблюдаемое увеличение числа туш PSE в теплое время года объясняется подавлением деятельности щитовидной железы, когда нарушается регуляция поглощения кислорода. У таких животных сердечно-сосудистая система способна обеспечивать снабжение тканей кислородом только в состоянии покоя. В настоящее время имеется ряд работ, в которых одной из причин эксудативности считают нарушение гормонального равновесия — недостаточность тироксина, адренокортикотропного гормона и деоксикортикостерона, который поддерживает равновесие K/Na в крови и клетках. Прижизненный синдром стресса вызывает увеличение концентрации К+ и Na+ в плазме; в результате повышается активность некоторых клеточных ферментов, провоцирующих нарушение нормального хода процесса гликолиза. Существуют предположения, что значительную роль в этом играет неправильное регулирование, осуществляемое передней долей гипофиза. Происходит нарушение действия гормонов мозгового слоя надпочечников, которые, влияя на гликолиз, способствуют образованию бледного водянистого и темного сухого мяса.
Наряду с вышерассмотренными факторами к причинам, вызывающим появление мяса с признаками PSE и DFD, относят также: а) низкое содержание жиров и белков в кормовом рационе животных; б) наличие у животных злокачественной гиперпирексии (вирулентная лихорадка), которая характеризуется бесконтрольным повышением температуры и исключительной жесткостью скелетной мускулатуры.
Мясо с аномальными явлениями в ходе автолиза имеет нехарактерные технологические свойства, консистенцию, вкус, цвет и запах, что существенно затрудняет его использование при производстве мясопродуктов.
Наличие безусловной зависимости качества получаемых мясопродуктов от свойств используемого сырья, ставит перед специалистами отрасли совершенно конкретную задачу: снизить долю поступающего в производство сырья с признаками PSE и DFD, а также иметь технологически-грамотные решения по рациональному применению этих видов мяса.
Первая задача может быть решена путем осуществления жесткого контроля за состоянием и свойствами сырья на всей технологической цепочке от выращивания до переработки. Статистка свидетельствует, что направленные, планомерные действия дают хорошие результаты: 15-20 лет тому назад количество мясного сырья, имеющего признаки РSE и DFD, в странах Западной Европы составляло 38-45%; в настоящее время не превышает 2,7- 3,2%.
Анализ западного опыта показывает, что данный результат может быть достигнут, как за счет изменения генотипа животных и условий выращивания, так и вследствие постоянного тестирования их на стресс-устойчивость, постоянно выбраковывая свиней, восприимчивых к стрессу, и исключая их из системы воспроизводства.
Немаловажное значение имеет также то обстоятельство, что признаки PSE, в основном, появляются в светлых мышцах сырья, содержащих значительное количество гликогена, впоследствии гидролизующегося до молочной кислоты. Красные мышцы содержат гликогена меньше, и он распадается, как правило, с образованием углекислого газа, не изменяя величины РН и не инициируя PSE. В связи с этим обстоятельством в ходе селекции животных, наряду с повышением их стресс-устойчивости производят направленное увеличение в сырье доли красного мяса за счет применения специальных рационов кормления. Одновременно были внесены коррективы в регламенты по транспортировке, предубойному содержанию и первичной переработке скота (особенно, в Германии).
В частности, было установлено, что при радиусе доставки животных до 100 км последующий отдых свиней, в течение 3 час, является достаточным для снятия усталости и стрессов; превышение этого периода сопровождается вторичным перевозбуждением. Подача животных без выдержки на убой непосредственно, после доставки приводит к смертельным случаям (0,5-3,0%); у 40-46% получаемой, в процессе переработки свинины, проявляются признаки PSE. В качестве простейших критериев для определения степени отдыха свиней перед убоем можно использовать следующие простые, доступные, но эффективные показатели:
- температура животного — не выше 39 °С
- частота пульса — до 100 ударов/мин.
- частота дыхания — не более 30 в мин.
- степень наполнения ушных вен - розовый цвет.
Применение их на практике обеспечивает подачу животных на убой в спокойном состоянии, что, в свою очередь, предопределяет получение сырья с высокими технологическими свойствами.
Аналогичный эффект, по мнению специалистов ВНИИМП, может быть получен при введении животным с кормом или в виде инъекций (из расчета 0,15 мг/кг) смеси холинхлорида и витамина PP.
Многие западные предприятия перешли на оглушение свиней методом газовой анестезин, причем, в качестве основного средства используют закись азота — N20, или так называемый «веселящий газ». Применение N20 полностью предотвращает вероятность появления стрессов у животных при убое, что в свою очередь гарантирует нормальное развитие автолиза и получение в дальнейшем, сырья с высокими функционально-технологическими свойствами.
Данные ВНИИМПа показывают, что использование различных способов обездвиживания свиней неадекватно влияет на физиологическое состояние животных и, следовательно, на технологические свойства сырья.
Как следует из приведенных данных, применение высокочастотного способа оглушения свиней позволяет снизить степень возбуждения животных и улучшить качественные характеристики получаемого сырья. Так как возникновение стресса во многом зависит от продолжительности оглушения и закалывания, эти операции (особенно в случае осуществления обездвиживания свиней электрическим пли механическим способом) следует проводить, как можно в более сжатые сроки.
Технологическая диагностика свойств сырья, получаемого при убое, является неотъемлемым элементом процесса первичной переработки животных на современных предприятиях.
Раннее определение наличия признаков PSE в мясе производят, измеряя величину рН в длиннейшей мышце спины на глубине 5 см в районе 10-го позвонка, либо в области окорока. Исходя из результатов рН-метрии через 45-60 мин. после убоя, сырье сразу разделяют на несколько групп (таблица 25).
Контрольный замер рН и окончательную сортировку полутуш производят через 24 час. (16-28 час.) после убоя (таблица 26). Таблица 26
Согласно литературным данным, появление признаков DFD у различных возрастных и половых групп не является адекватным: у молодых бычков около 10-15% подвержено воздействию стресса, у коров — 6-10%, у быков и телок - 1-5%.
Признаки DFD проявляются главным образом в наиболее ценных частях туши: заднетазовая, филейная, лопаточная.
К причинам, провоцирующим стрессы, и, соответственно, появления признаков DFD следует, в первую очередь, отнести:
- содержание животных в сырых, грязных, тесных помещениях на ферме;
- перевозбуждение при погрузке и транспортировке (большой радиус доставки — свыше 250 км, плохое качество дорог, отсутствие поения в пути, смешанное содержание животных разного пола и возраста в автотранспорте);
- предубойное содержание скота в тесных помещениях-загонах; недостаточное кормление в этот период; драки между животными; отсутствие раздельного содержания. Установлено, что раздельное содержание бычков в индивидуальных загонах перед убоем дает возможность снизить долю мяса с признаками DFD с 40-60% до 9-10%.
- необоснованная продолжительность периода предубойного содержания животных. Показано, что выдержка КРС в течение 3 - 5 часов или 12-15 час. обеспечивает минимальное проявление у мяса признаков DFD. В других случаях доля говядины DFD увеличивается.
Таким образом, реализация вышерассмотренных рекомендаций может существенно изменить сложившуюся ситуацию на мясном рынке страны и обеспечить предприятия высококачественным сырьем.
Одновременно, необходимо учитывать имеющиеся технологические решения по эффективному использованию мяса с признаками PSE и DFD непосредственно в производстве мясных изделий.
По питательной ценности мясо со свойствами PSE и DFD не отличается от качества мяса с традиционным классическим течением гликолиза. Однако, одним из основных условий при производстве мясопродуктов из такого мяса, является его целенаправленное использование, что невозможно без предварительной сортировки сырья.
Первым шагом на пути рационального использования такого мяса является его выделение (идентификация) путем сортировки и объединения в идентичные группы. Наиболее широко для этих целей в зарубежной мясной промышленности применяется определение величины рН. Проведенное некоторыми исследователями сравнение различных методов измерения величины рН мышечной ткани свидетельствует о хорошей их сопоставимости, что дает возможность прослеживать динамику изменения рН наиболее доступным и простым способом. При этом точность измерения рН в большей степени зависит от типа электрода, чем от метода подготовки проб.
Известно, что снижение величин рН в мышечной ткани животных после убоя происходит, практически, пропорционально накоплению молочной кислоты. Поэтому ранее считалось, что величина рН является достаточно надежным и, вместе с тем, легко определяемым показателем процесса гликолиза. В этой связи, во многих странах качество получаемого сырья при первичной переработке скота контролировали и до сих пор контролируют путем определения величины рН мяса через 1-2 ч после убоя.
В последнее время в технологической практике для характеристики автолитических превращений гликогена, применяют показатели «начальная величина рН мяса» (т.е. через 45-60 мин с момента убоя животного) и «конечное ее значение», которое устанавливается после прекращения накопления молочной кислоты. Наиболее легко реализуемый в промышленной практике метод предусматривает измерение рН оцениваемого мясного сырья через 1 и 24 ч после убоя. Сортировку по величине рН выполняют следующим образом: по истечении 1 ч после убоя животного в длиннейшей мышце спины измеряют рН1. Если рН1 < 6,2, то это мясо со свойствами PSE. Мясо с рН1 > 6,2 подвергают дополнительному тестированию через 24 ч после убоя: при рН24 < 5,8 мясо относят к группе PSE; при рН24 = 5,8-6,1 - к группе NOR; при рН24 > 6,2 - к группе DFD. Однако, такая группировка не всегда позволяет установить различие в свойствах мяса с близкими значениями рН. Например, мясо, отнесенное по рН1 к группе PSE, проявляло в дальнейшем свойства NOR или DFD, а мясо DFD в дальнейшем могло обладать как свойствами DFD, так и NOR и даже PSE. Поэтому при сортировке мяса PSE дополнительно определяют показатель рН24, хотя по величине рН1 отнесение его к этой группе не подлежало сомнению. Такое дополнительное исследование диктуется тем, что у некоторых животных нормальное по скорости течение гликолиза, может иметь вследствие больших запасов гликогена, мощный и длительный характер. Поэтому большинство специалистов считают рН хотя и важным, но все же недостаточным показателем для точной сортировки мяса по свойствам.
С целью более раннего выделения мяса с отклонениями в качестве предлагались различные способы и методы, в том числе, определение водоудерживающей способности, изменение мутности отфильтрованных гомогенатов для определения денатурированных белков в результате образования порока PSE.
Канадские ученые предложили решить эту задачу применением термографии, так как на стрессовую ситуацию перед убоем животные реагируют увеличением расхода энергии и, как следствие, повышением температуры тела и отдачи тепла кожей. Измерение этой температуры с помощью инфракрасного термометра на расстоянии 60 см над спиной животного позволяло еще до убоя дифференцировать мясо NOR и с признаками PSE и DFD.
Известен способ оценки качества мяса путем определения его нежности, основанной на измерении оптической плотности образца мышечной ткани, полученной методом биопсии от живого животного.
В настоящее время в мировой практике имеется несколько методических подходов к дифференциации мяса на качественные группы PSЕ, NOR, DFD, базирующихся на определении активной кислотности, оптических характеристик, электропроводности и других показателей качественных характеристик мяса.
Экспериментальными исследованиями была установлена высокая корреляционная связь между величиной рН, визуальной оценкой цвета и консистенцией мышечной ткани. Чем меньше рН, тем бледнее цвет и менее плотная консистенция мышечной ткани. Для мяса с низким значением рН характерны светло-розовый цвет с желтоватым оттенком и рыхлая консистенция, а для мяса с высоким рН -темно-красный цвет с синеватым оттенком и плотноупругая консистенция.
Порядок измерения критериев оценки группы свойств мяса в производственных условиях зависит от наличия приборных средств измерения критериев и состояния объекта оценки. В качестве средства измерения величины рН может служить, в частности, портативный переносной рН-метр модели 2696 (изготовитель - ООО «Измерительная техника»), снабженный комбинированным стеклянным электродом и датчиком температуры. Методика измерения рН включает процедуру подготовки прибора к работе, которая осуществляется один раз перед началом смены, в соответствии с руководством по эксплуатации прибора. При каждом единичном измерении рН электрод и датчик температуры промывают дистиллированной водой, высушивают фильтровальной бумагой, а затем помещают в исследуемую мышцу. Записывают результат измерения, высвечиваемый на индикаторе (дисплее). Благодаря применению игольчатого электрода указанный прибор позволяет производить измерения, непосредственно, в мясном сырье, что исключает процесс подготовки водных вытяжек.
Допускается использование других типов рН-метров, имеющих разрешение на применение в пищевой промышленности.
Учитывая, что инструментальные измерения цветовых характеристик, консистенции и водосвязывающей способности требуют больших затрат труда, времени и выполняются на разрушенных образцах, эти показатели можно оценивать визуально.
Визуальную оценку цвета целесообразно осуществлять, с применением разработанных и испытанных экспертами, эталонов цвета для говядины и (или) свинины. Эталоны могут быть представлены в виде фотографий, карточек, пластин, цилиндров и т.д. (опытные эксперты могут оценивать цвет без применения эталонов).
Визуальную оценку консистенции проводят путем нажатия пальца на мышцу с последующей оценкой времени и степени исчезновения ямки, возникающей после нажатия. Если след на мышце от надавливания пальцем исчезает быстро и полностью, то консистенцию оценивают как «плотноупругая», что присуще мясу со свойствами от слабовыраженного до экстремального DFD. Если след на мышце исчезает очень медленно и не полностью (в месте нажатия долго остается ямка), то консистенция обозначается как «рыхлая», что присуще мясу со свойствами от слабовыраженного до экстремального PSE.
Визуальная оценка водянистости осуществляется ощупыванием мышцы или по степени намокаемости фильтровальной бумаги, прикладываемой к мышце. При сильной намокаемости мясу дают оценку «водянистое», а при очень слабой - «сухое».
Оценку критериев качества парных туш выполняют, непосредственно, на подвесном пути после ее зачистки и перед подачей на холодильную обработку. Измерение критериев рекомендуется проводить на переднем, среднем и заднем отрубах полутуши, так как мышцы, расположенные в разных отрубах полутуши, могут иметь различные свойства. Замеры на переднем отрубе выполняют на трехглавой мышце, расположенной в области между лопаточной, плечевой и локтевой костями, на среднем отрубе - на длиннейшей мышце спины между восьмым и девятым спинными позвонками, а на заднем отрубе - на среднеягодичной мышце, расположенной между подвздошной и бедренной костями. При поступлении на переработку охлажденных и размороженных полутуш, а также отрубов без обозначения свойства измерение критериев целесообразно проводить на указанных мышцах при разделке.
В связи с тем, что переработка мяса со свойствами, отличающимися от нормального, может приводить к снижению выходов, ухудшению органолептических показателей и сокращению сроков хранения сырья и продукции, закупочные цены на такое мясо целесообразно устанавливать более низкие, чем на мясо NOR. Предприятия, на основе правил оценки свойств мяса, могут разработать и согласовать с поставщиками сырья шкалу соответствующих стоимостных коэффициентов. В основу их разработки могут быть положены два принципа: вычитание с поставщика за сырье, имеющее отклонения от установленных требований и поощрение - за сырье, отвечающее установленным требованиям. При применении принципа вычитания оплата за мясо с нормальными свойствами осуществляется по среднерыночным ценам, а на мясо с отклонениями свойств устанавливается меньшая цена. При применении принципа поощрения оплата за мясо с отклонениями от нормальных свойств осуществляется по среднерыночным ценам, а на мясо с нормальными свойствами устанавливается повышенная цена.
Учитывая, что при выборе направления использования мяса с различными свойствами наибольшие различия проявляются между группами, ярко выраженного PSE, NOR и ярко выраженного DFD, в практике работы мясоперерабатывающих предприятий целесообразно применять трехуровневую группировку мяса (табл. 27). В этой же таблице приведены рекомендуемые процессы посола и термической обработки и виды вырабатываемой продукции, позволяющие наиболее эффективно использовать сырье с указанными свойствами
Технологическая инструкция оценки говядины и свинины по группам свойств в шкале PSE - NOR - DFD успешно применяется на передовых мясокомбинатах Российской Федерации в целях сортировки сырья по свойствам, с применением приемов клеймения, расчетов с поставщиками сырья, для оценки переработанного скота и выбора оптимального использования сырья при производстве мясных продуктов.
Наиболее важными являются следующие положения, сформулированные на основе анализа результатов исследований отечественных и зарубежных специалистов:
- В случае подозрения на PSE парное мясо, непосредственно, после убоя животного необходимо проинъекцировать рассолом с концентрацией хлорида натрия 0,9-1,2%. Раствор поваренной соли ингибирует гликогенолиз, тем самым, исключая основную причину образования эксудативности. Сырье будет иметь повышенную нежность и водосвязываюшую способность.
Применение в составе рассолов фосфатов усилит этот эффект и позволит, одновременно, улучшить цвет готовых мясопродуктов.
- В связи с особенностями состояния белков мышечной ткани PSE и DFD мяса скорость посола кускового сырья этих типов существенно отличается от процессов, протекающих в нормальном мясе: при прочих равных условиях относительная скорость процесса проникновения посолочных ингредиентов для мяса NOR составляет 1,0 (условные единицы), в то время как для PSE=0,8-0,85 и для DFD-1,05-1,10.
- При использовании крупнокускового сырья с признаками PSE и DFD необходимо применять многокомпонентные рассолы, содержащие:
а) фосфаты в сочетании с соевыми изолированными белками СУПРО-595 и СУПРО-500Е (для мяса PSE);
б) фосфаты, 0,1%-й раствор ферментного препарата рениномеина П 10Хили 0,5%-го раствора горчицы (для мяса DFD);
в) молочную сыворотку в качестве основы для растворения посолочных веществ (для мяса DFD);
г) плазму крови в качестве составной части рассола (для мяса PSE).
- При изготовлении мясопродуктов из обезличенного мелкокускового сырья, имеющего признаки PSE и DFD, хорошие результаты дают:
а) массирование и тумблирование сырья в присутствии соевых изолированных белков, фосфатов и связующих технологических добавок;
б) комплексное использование сырья, построенное на взаимокомпенсировании функционально-технологических свойств.
Рекомендации по использованию мяса с признаками PSE и DFD приведены в таблице 28. Таблица 28
Методы распознавания мяса, полученного от больных животных или трупов. Послеубойная ветеринарно-санитарная экспертиза туш и внутренних органов животных, которая проводится в целях обеспечения выпуска доброкачественных мясных продуктов и технического сырья животного происхождения, является обязательным и ответственным звеном ветеринарной санитарии.
Послеубойная ветеринарно-санитарная экспертиза туш и органов убойных животных осуществляется под контролем ветеринарных работников. В соответствии с «Правилами ветеринарного осмотра убойных животных и ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясных продуктов» на поточных линиях первичной переработки убойных животных для ветеринарно-санитарной экспертизы организуются рабочие места (точки). На линии переработки крупного рогатого скота и лошадей должно быть не менее четырех мест осмотра: осмотр головы, внутренних органов, всей туши. Последний осмотр - финальная точка, куда поступают для дополнительной экспертизы те туши с органами, у которых выявлены какие-либо патологические изменения на предыдущих точках.
На линии переработки свиней пять рабочих мест: для осмотра подчелюстных лимфатических узлов, голов, внутренних органов, туш, финальная точка.
На линии переработки мелкого рогатого скота три рабочих места для осмотра: внутренних органов, туш, финальная.
Ветеринарно-санитарная экспертиза туш и органов убойных животных осуществляется, в основном, макроскопическим методом, базирующимся на патологоанатомических изменениях органов и тканей, наблюдаемых при той или иной болезни. В затруднительных случаях врач прибегает к бактериологическим, биохимическим и другим методам исследования. При экспертизе свинины и медвежатины мясо обязательно исследуют на трихинеллез. В практике ветсанэкспертизы первостепенное значение придается лимфатической системе и изменениям в лимфатических узлах.
При установлении в процессе убоя признаков заразных болезней, при которых убой животных на пищевые цели запрещен, туши со всеми органами и шкурой уничтожают, одновременно принимают другие меры, предусмотренные действующими инструкциями по борьбе с этими болезнями.
По результатам ветеринарно-санитарной экспертизы туши (тушки) убойных животных подразделяются: на годные, условно годные и непригодные для пищевых целей.
Для определения правильности санитарной оценки мяса необходимо исключить убой животных в агональном состоянии или с тяжелыми патологическими процессами. Распознавание достигается на основании комплекса показателей органолептического, бактериологического и, в необходимых случаях, биохимического методов исследования.
При органолептическом исследовании в туше животного, убитого в агональном или с тяжелыми патологическими процессами, обнаруживают следующие признаки: кровенаполнение органов и плохое обескровливание туш, в силу чего, мышцы - темно-красного цвета с синеватым оттенком; в видимых под плеврой и брюшиной кровеносных сосудах находят остатки крови, жир розового цвета; место зареза может быть ровным и слабо инфильтрировано кровью, в свежий разрез мышц выступают капли крови; в подкожной клетчатке и мышцах различных участков туши животного возможно наличие гипостазов, особенно на той стороне, на которой лежало животное; лимфатические узлы гиперемированы, позвонки при их разрубе диффузно окрашены в желто-красный цвет. При органолептическом исследовании обязательно проводят пробу варкой на выявление посторонних запахов, не свойственных мясу.
Бактериологическое исследование проводят для исключения сибирской язвы и установления обсеменения мяса и внутренних органов микрофлорой, вызывающей у человека пищевые токсикоинфекции и токсикозы.
Биохимическое исследование включает определение рН мяса, постановку качественной реакции на пероксидазу, а говядину исследуют реакцией с нейтральным формалином.
Определение рН мяса. Метод определения рН основывается на различии течения процесса созревания мяса у больных и здоровых животных. В вытяжке (1:4) из остывшего мяса здоровых животных рН не превышает 6,2; из мяса больных животных, убитых при многих хронических болезнях, рН равен 6,3-6,5; в мясе животных, убитых при тяжелых патологических процессах и инфекциях, величина рН 6,6 и выше. Равным образом, во всех случаях убоя животных в агональном состоянии рН, мяса будет 6,5 и выше.
Иногда, при благоприятно протекающих болезнях, процесс созревания мяса выражен нерезко и рН его почти нормальный. В мясе животных, убитых при быстро протекающих болезнях, рН может быть таким же, как и в мясе здоровых животных. Поэтому значение этого показателя нельзя переоценивать, но его следует учитывать в комплексе данных других определений. Однако, рН играет существенную роль в установлении санитарного качества мяса. Высокий рН (6,3 и выше в нейтральную сторону) всегда должен расцениваться, как неблагоприятный признак, свидетельствующий о какой- то неполноценности мяса.
Реакция на пероксидазу с вытяжками из мяса животных, убитых с признаками тяжелого патологического процесса или в агональном состоянии, бывает отрицательной.
Реакция с нейтральным формалином дает возможность распознавать мясо животных, убитых в состоянии агонии или при тяжелом течении болезни. В таком мясе накапливаются продукты распада глобулинов - полипептиды и свободные аминокислоты. Реакция основана на взаимодействии формальдегида с ними и с токсическими веществами, переходящими в вытяжку.
Вытяжка из мяса животных, убитых в состоянии агонии или в период тяжелого заболевания, превращается в плотный сгусток; в вытяжках из мяса больных животных выпадают хлопья; вытяжки из мяса здоровых животных остаются прозрачными или мутнеют.