АВТОЛИТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЯСА

Ферментные системы тканей сохраняют свою катадитичтескую акдивность после убоя животных. Однако характер био­химических превращений, приобретает специфику, обусловлен ную тем, что в ткани не поступает кислород и из них не уда ляются продукты ферментативного, распада. Развитие полиферментных процессов, приводящих, к распаду тканевых компонентов, оказывает существенное влияние на качествен­ные показатели мяса, его устойчивость к микробиологическим процессам.

Изменение свойств мяса развивается в определенной последовательности, и его качественные показатели на разных ста­диях послеубойного хранения существенно отличаются. По этой причине определение направлений использования мяса должно проводиться с учетом глубины и характера автолитических превращений.

В ходе автолиза значительно изменяются такие важные характеристики качества мяса, как водосвязывающая способ­ность и его консистенция (рис. 14)В изменении величин этих показателей прослеживается три временных периода. В преде­лах 3—4 ч после убоя мясо имеет наиболее высокую водосвя­зывающую способность и хорошую консистенцию. В последую­щий период развитие посмертного окоченения приводит к рез­кому понижению водосвязывающей способности и росту меха­нической прочности. К 12—24 ч хранения говядины и барани­ны при температурах, близких к нулю, указанные величины соответственно достигают своего минимума и максимума. На последующих стадиях хранения происходит созревание мяса. Этo водосвязывающая способность повышается Параллельно наблюдается существенное улуч­шение консистенции.

рис14.png

Непосредственной причиной изменения указанных показа­телей является изменение  белков и микроструктуры мяса. В парном состоянии мышечные волокна имеют наибольший ди­аметр и плотно прилегают друг к другу. На стадии посмертно­го окоченения наблюдается сокращение мышечных волокон и их деформация. В последующий период происходит разрыхле­ние мышечных волокон, их распад на саркомеры, в дальней­шем фиксируется разволокненне миофибрилл, их поперечный распад, растворение ядер.

В ходе автолиза изменяются также пищевая ценность мяса вследствие изменения устойчивости белков к действию протео­литических ферментов и вкусоароматические характеристики. На стадии посмертного окоченения гидролиз белков фермента­ми желудочно-кишечного тракта понижен. После 2 сут хране­ния приготовленный бульон и термообработанное мясо приоб­ретают специфический вкус и аромат, интенсивность которых усиливается с увеличением сроков послеубойной выдержки.

Рассмотренные выше изменения свойств мяса являются ито­гом развития сложных, взаимосвязанных биохимических н фи­зико-химических процессов, интенсивность течения которых зависит от вида мяса, а характер — от условий выращивания животных, способов транспортирования, предубойного содержа­ния и других факторов.

Изменение углеводов, АТФ и креатинфосфата. В результа­те анаэробного гликолиза происходит распад мышечного гли­когена с образованием гексозофосфатов, триозофосфатов и мо­лочной кислоты в качестве конечного продукта их превраще­ний. Анаэробный гликолиз является также источником образования АТФ и креатинфосфата. Наряду с форфоролизом гликогена некоторая часть полисахарида гидролизуется с об­разованием редуцирующих углеводов, в том числе глюкозы (рис. 15).

Введение хлорида натрия на ранних стадиях автолиза по­давляет развитие гликолиза. В отличие от этого, электростиму­ляция туш существенно ускоряет процесс распада гликогена.

Ферментативный распад глико­гена является пусковым меха­низмом для развития последую­щих биохимических и физико­химических процессов.

Накопление молочной кисло­ты приводит к смещению pH мышечной ткани в кислую сто­рону. Уровень изменения этого показателя зависит от прижиз­ненного содержания мышечного гликогена, которое в норме со­ставляет около 1 %. Понижение pH мышечной ткани с 7,3—7,4 до 5,4—5,8 благоприятно сказы­вается на устойчивости мяса в отношении развития микробио­логических процессов. Важнейшим результатом увеличения концентрации ионов водорода является изменение состояния белков. Наряду с этим накопление молочной кислоты способ­ствует разрушению бикарбонатного буфера, сопровождающему­ся выделением углекислого газа при тепловой обработке, а также влияет на стабильность сульфгидрильных групп и дисульфидных связей при нагреве мяса.

Изменена мышечных белков и коллагена. Состояние мы­шечных белков з первую очередь определяет консистенцию, способность связывать воду, эмульгирующие и адгезионные свойства мяса. Накопление молочной кислоты прямо или кос­венно действует на состояние белков. Увеличение концентрации ионов водорода сокращает интервал между изоэлектрическоп точкой мышечных белков и pH мяса, что приводит к пониже­нию их гидратации.

Наряду с изменением гидратации важнейшее значение для качественных показателей мяса имеет образование актомиозинового комплекса. Пусковым механизмом превращений миофибриллярных белков является увеличение концентрации ионов Са2 в мышечной ткани с 102 до 10 5 за счет выделения нх из каналов саркоплазматического ретикулума. В результате этого проявляется АТФ-азная активность миозина и устраня­ется блокирующее действие тропонина и тропомиозина. Энер­гия распада АТФ стимулирует взаимодействие миозина с Ф- актином, в результате чего длина саркомеров уменьшается на 20А50% от исходной величины, что приводит к развитию мы­шечного окоченения. Указанное явление сопровождается рез­ким уменьшением водосвязывающей способности мяса и уве­личением механической прочности мышечных волокон.

Механизм дальнейших изменений миофибриллярных бел­ков, приводящий к разрешению мышечного окоченения, недос­таточно изучен. На первых стадиях созревания происходит час­тичная диссоциация актомиозина, одной из причин которой яв ляется увеличение в этот период количества легкогндролизус- мых фосфатов и, по всей вероятности, воздействие тканевых протеаз.

Смещение pH в кислую сторону и разрушение лизосомальных мембран сопровождается увеличением общей активности тканевых катепсинов, что создает условия для протеолитиче­ского гидролиза мышечных белков на стадии созревания мяса.

В настоящее время установлено присутствие в мышечной ткани протеазы, вызывающей дезинтеграцию структуры мио- фибрилл в области Z-линий при наличии ионов Са2. Протеаза получила название кальцийактивирующий фактор (КАФ). КАФ наиболее активен при нейтральном значении pH. КАФ иызывает ограниченное расщепление белков при автолизе мя­са. Важную роль в регулировании Са2 принадлежит кальмо дулину. Этот белок обратимо взаимодействует с Са2 и слу­жит посредником во многих ферментативных реакциях, завися щих от концентрации ионов кальция.

В ходе автолиза претерпевают изменения также белки со­единительной ткани. Развариваемость коллагена, максимальная в парном мясе, резко понижается на стадии посмертного око ченения. Дальнейшее хранение мяса приводит к увеличению степени дезагрегации коллагена при нагревании. Несомненное влияние на гидротермическую устойчивость коллагеновых во­локон оказывает состояние основного вещества соединительной ткани.

Наряду с изменением свойств коллагена в ходе автолиза под воздействием катепсинов гидролизуется эластин с образо нанием при длительном созревании растворимых продуктов.

Накопление веществ, формирующих вкус и аромат. Разви тие ферментативных процессов при созревании мяса приводит к накоплению в нем веществ, влияющих на вкус и аромат го­товых мясных продуктов. Этими соединениями являются про­дукты распада белков и пептидов (гдютаминовая кислота, тре­онин, серосодержащие аминокислоты и др.), нуклеотидов (ино- зинмонофосфорная кислота, инозин, гипоксантин, рибоза), углеводов (глюкоза, фруктоза, молочная, пировиноградная кис­лоты), липидов (низкомолекулярные жирные кислоты), а так­же креатин, креатинин и другие азотистые экстрактивные ве­щества. Среди летучих компонентов, определяющих аромат продуктов из созревшего мяса, обнаружены жирные кислоты, карбонильные соединения, спирты, эфиры. Существенную роль в формировании запаха играют серосодержащие соединения, предшественниками которых являются цистеин, цистин и ме­тионин. На образование вкуса и аромата мясопродуктов зна­чительно влияют сахароаминные реакции или реакции нефер­ментативного потемнения при тепловой обработке мяса, в ко­торых участвут редуцирующие сахара, аминокислоты или бел­ки, а также альдегиды, возникающие в результате превраще­ния жирных кислот.

Продолжительность созревания мяса. Сроки созревания мя­са в первую очередь зависят от вида животного и температур­ного режима хранения. Продолжительность созревания при 0— 2°С составляет для говядины 10—14 сут, мяса кур и гусей 5— 6 сут.

Повышения скорости биохимических процессов в мясе мож­но достигнуть электростимулированием туш, в результате чего ускоряются реакции гликолиза. Низкое значение pH и достаточ­но высокая температура мяса способствуют интенсивному те­чению ферментативных реакций, вызывающих его размягчение.

Использование мяса. Для производства большой группы ва­реных мясопродуктов целесообразно использовать парное мясо. Белки парного мяса обладают наибольшей водосвязывающей и эмульгирующей способностью, развариваемость коллагена на этой стадии автолиза максимальна. Указанные обстоятельства обеспечивают высокий выход продукции и снижают вероят­ность возникновения дефектов при тепловой обработке. Серь­езным преимуществом переработки парного мяса является сни­жение энергетических затрат, расхода холодильных площадей.

В настоящее время особое значение приобретает вопрос на­правленного использования мяса с учетом характера его авто­лиза, так как увеличилось поступление на мясокомбинаты жи­вотных, после убоя которых в мышечной ткани обнаруживают­ся значительные отклонения от обычного в развитии автолити­ческих процессов. В соответствии с этим выделяют мясо с высоким конечным pH (DFD) и экссудативное мясо (PSE).

Мясо с высоким конечным pH (выше 6,3) имеет темную окраску, обладает высокой водосвязывающей способностью, повышенной липкостью. Обычно такими свойствами обладает мясо молодых бычков, которые подвержены стрессу. Вследст­вие прижизненного распада гликогена образование молочной кислоты в мясе после убоя таких животных невелико. Высокое значение pH ограничивает продолжительность хранения тако­го мяса в охлажденном состоянии. Его целесообразно исполь­зовать при производстве вареных изделий и быстрозаморожен­ных полуфабрикатов.

Экссудативное мясо характеризуется светлой окраской, мяг­кой консистенцией, выделением мясного сока, кислым прив­кусом. Подобными характеристиками чаще всего обладает сви­нина, полученная от животных с интенсивным откормом и ог­раниченным движением. После убоя таких животных в мышечной ткани происходит интенсивный распад гликогена. В пределах 60 мин величина pH мяса понижается до 5,2—5,5. За этот период температура мяса остается достаточно высокой, и значительное увеличение концентрации ионов водорода в этом случае приводит к конформации саркоплазматических белков и их взаимодействию с белками миофибрилл. В резуль­тате изменений свойств мышечных белков их гидратация резко понижается. Указанные особенности свойств такого мяса долж­ны учитываться при определении путей его использования.