В технологии мяса и мясопродуктов одним из важнейших вопросов является микробиологическая стабильность и санитарно-гигиеническая безопасность сырья и готовой продукции.
Вследствие высокого содержания влагя и белков мясо является благоприятной средой для развития микрофлоры, вызывающей гнилостную порчу продукта.
Распад белков, полипептидов, аминокислот и других компонентов мяса, катализируемый ферментными системами микроорганизмов, сопровождается понижением биологической ценности продукта, значительным ухудшением органолептических показателей. При этом не исключена возможность образования в продукте ядовитых веществ и попадания в него токсинов, продуцируемых некоторыми видами микрофлоры. Поэтому опасно использовать в пищу мясо и мясопродукты, подвергнутые микробиологической порче.
Интенсивность и характер развития микробиологических процессов зависят от состава и свойств продуктов, их начальной микробиологической обсемененности и таких внешних факторов, как температура, относительная влажность, состав атмосферы, продолжительность хранения, а также содержание влаги, активность воды, величина pH; окислительно-восстановительный потенциал.
При определенных условиях существует взаимосвязь между активностью воды а„ и ростом микроорганизмов. По мере снижения активности воды продолжительность лаг-фазы увеличивается и уменьшается число микроорганизмов, способных к размножению.
Увеличение аw мяса благоприятствует размножению микроорганизмов. Понижение аw до 0,8 способствует подавлению развития основных видов бактерий, вызывающих порчу мяса, но в этих условиях возможен рост дрожжей, и плесеней.
Наряду с ош существенное значение в отношении стабильности мяса к микробиологической порче имеет конечное значение pH. Высокое значение pH, обусловленное низкой концентрацией молочной кислоты в мышечной ткани вследствие пониженного содержания гликогена перед убоем, способствует развитию бактерий.
На размножение оказывает влияние также величина окислительно-восстановительного потенциала мяса. Высокий уровень этого показателя мышечной ткани на начальных стадиях после убоя животных способствует увеличению продолжительности лаг-фазы развития микроорганизмов. Влияние окислительно-восстановительного потенциала на развитие микробиологических процессов при последующем хранении мяса становится менее значительным.
Интенсивность развития микробиологических процессов в значительной степени зависит от первоначальной микробиологической обсемененности мяса. Инфицирование мясных туш и других продуктов убоя происходит эндогенным и экзогенным путем.
Эндогенное обсеменение микроорганизмами тканей и органов может происходить при жизни животных или после убоя. Прижизненное обсеменение органов и тканей чаще всего обусловлено ослаблением резистентности организма здоровых животных в результате утомления, длительного голодания, переохлаждения, нарушения режима поения. Воздействие этих факторов создает предпосылки для проникновения микроорганизмов из кишечника через кровеносную и лимфатическую системы в органы и ткани животных. Обсеменение микроорганизмами мяса может явиться следствием механических травм животных. Посмертное эндогенное обсеменение продуктов убоя может быть при задержке извлечения желудочно-кишечного тракта, так как после смерти животных стенки кишечника становятся проницаемыми для микроорганизмов.
Попадание микроорганизмов в мясо экзогенным путем возможно на всех стадиях технологической переработки, начиная с момента убоя: в период обескровливания, съемки шкур, извлечения внутренних органов, зачистки.
Источниками инфицирования мяса и других продуктов убоя могут явиться инструменты, оборудование, руки и одежда работающих, воздух производственных помещений.
Для мяса, полученного при строгом соблюдении технологической дисциплины и санитарных требований от здоровых, упитанных и неутомленных животных, характерна только поверхностная микробиологическая обсеменность.
Наиболее часто встречающимися видами микрофлоры свежего мяса являются сапрофиты, микрококки, бактерии группы кишечной палочки, аэробные клостридии, дрожжи, молочно кислые бактерии, споры лучистых грибов и плесеней. Наряду с указанными микроорганизмами в мясе могут содержаться сальмонеллы и другие патогенные микроорганизмы Микробио логическая порча развивается в результате размножения гнилостной аэробной и анаэробной микрофлоры. Наиболее распро страненными гнилостными микроорганизмами являются Вас. subtilis, Pseudomonas, Cl. putrifucus, Cl. sporogenes.
При низком значении pH мяса развитию аэробной и анаэробной микрофлоры может предшествовать рост плесеней на его поверхности. В результате их жизнедеятельности, сопровождающейся накоплением аммиака и аминов, понижается концентрация ионов водорода, что благоприятствует росту гнилостной микрофлоры.
Ферменты, продуцируемые этими микроорганизмами, ката лизируют гидролиз белков, полипептидов и дальнейшее превращение свободных аминокислот. Распад аминокислот в зависимости от характера микрофлоры и конкретных условии внешней среды происходит благодаря гидролитическому,окислительно-восстановительному дезаминированию и декарбоксилированию. В ходе процесса дезаминирования образуются аммиак, жирные кислоты с преобладанием летучих (ускусная, масляная, муравьиная, пропионовая), оксикислоты, альдегиды, спирты. Образование их влияет на формирование неприятного запаха. В результате декарбоксилирования образуются углекислый газ и амины, некоторые из которых (напри мер, образующийся из лизина кадаверин) обладают ядовитыми свойствами. Возникающий при распаде гистидина гистамин влияет на проницаемость клеточных мембран.
Катализируемое ферментами гнилостной микрофлоры дезаминирование и декарбоксилирование тирозина и триптофана приводит к образованию, помимо аммиака и углекислого газа, крезола, фенола, скатола и индола, которые являются ядовиты ми веществами и резко ухудшают запах мяса.
Распад серосодержащих аминокислот (цистина, цистеина метионина) под воздействием гнилостных микроорганизмов со провождается накоплением сероводорода, аммиака и выделе нием меркаптанов, что отрицательно влияет на цвет, запах мя са, а возможно, и на его безвредность.
Изменение цвета мяса, связанное с изменением состояния гемовых пигментов, может быть обусловлено взаимодействием Н 2 S с миоглобииом. Образующийся сульфимиоглобии или холемиоглобин придают мясу зеленую окраску. Приобретение мясом зеленой или желтой окраски может явиться результатом разрушения миоглобина пероксидом водорода, продуцируемого некоторыми микроорганизмами, с образованием желчных пигментов. Кроме того, причиной изменения окраски могут служить посторонние пигменты различного цвета, которые выделяются при развитии некоторых микроорганизмов.
Наряду с изменением мышечных белков развитие микробиологических процессов приводит к изменению компонентов соединительной ткаии. В результате действия коллагеиазы и ги- алуроиидазы, виделяемых некоторыми микроорганизмами, происходит гидролиз коллагена и распад мукополнсахаридов основного вещества, что сказывается иа микроструктуре мяса, его консистенции и способствует увеличению интенсивности распространения микрофлоры в толщу продукта.
Микробиологическая порча мяса связана с распадом нуклеопротеидов и расщеплением липопротеидов. Дальнейшее превращение фосфатидов сопровождается образованием триметиламииа, диметиламииа, метиламина, окиситриметилами, возможно образование ядовитого вещества — нейрина. Под воздействием ферментов микроорганизмов ие исключается возможность разрушения некоторых азотистых веществ с выделением аммиака, углекислого газа и ядовитых веществ — метилгуанидина, гистамина.
Таким образом, развитие гнилостной микрофлоры сопровождается распадом белков, разрушением аминокислот, в том числе и незаменимых, накоплением продуктов их превращений, что понижает биологическую ценность мяса, резко ухудшает его цвет, запах, консистенцию, способствует образованию вредных для человека веществ.
Предотвращение развития гнилостных процессов требует строгого соблюдения технологической дисциплины, санитарно-гигиенических требований при переработке мяса. Подавление развития гнилостных микроорганизмов может быть достигнуто использованием конкурирующих бактериальных культур и специальных приемов технологической обработки.