Классическое течение автолиза. Определяющим условием для фор­мирования качества мяса являются уровень и характер развития автолитиче­ских процессов, начинающихся немедленно, после убоя животного. Автолиз (или самораспад) - это прекращение обмена веществ в тканях в после­убойный период и переход обратимых биохимических процессов в необ­ратимые под действием тканевых ферментов и микроорганизмов. Физи­ко-химические, гистологические и органолептические изменения протекают в мясе после убоя животного в соответствии с основными этапами автолиза: парное мясо - посмертное окоченение - разрешение посмертного окоченения и созревание. Стадия послеубойного хранения мяса, характеризующаяся раз­витием процесса окоченения, сопровождается различными биохимическими процессами и изменениями в клеточной структуре:

распадом гликогена и образованием молочной кислоты, смещением рН от нейтральной точки в кислую сторону;

распадом высокоэнергетических фосфатов креатинфосфорной (КФ) и аденозинтрифосфорной (АТФ) кислот;

перераспределением ионов Са ²⁺ в клеточных структурах мышечного во­локна;

ассоциацией актина и миозина в актомиозиновый комплекс; изменениями в составе и свойствах гемовых пигментов; началом процессов окисления жиров; изменением микроструктуры мышечного волокна.

Интенсивность гликолитических превращений в автолизирующей мышечной ткани различных видов животных определяется предубойным со­стоянием животного, функциональными особенностями соответствующих мышц и зависит от концентрации гликогена и активности многих ферментов, участвующих в гликолизе.

Сразу после убоя животного ткани находятся в расслабленном состоя­нии, мышечные волокна набухшие, прямолинейной или слегка волокнистой формы, соединительно-тканные волокна сокращены волнообразно. Это со­стояние характеризуется высоким значением растворимости фракции белков. Мясо в период до посмертного окоченения сохраняет запас гликогена и АТФ и основные мышечные белки - миозин и актин - в диссоциированном состоя­нии обладают хорошими гидрофильными свойствами, что обеспечивает их высокую водосвязывающую способность. Содержание АТФ в мышцах пар­ных туш примерно такое же, как и в мышцах живых животных, что также способствует хорошей водосвязывающей способности. Так, парное мясо при величине рН 5,9 поглощает в среднем 86% воды, а охлажденное (рН 5,4) - только 33%. Потеря водосвязывающей способности обусловлена в основном распадом АТФ и на одну треть понижением величины рН.

Преимущества парного мяса проявляются и в свойствах белков соедини­тельной ткани. Развариваемость коллагена в первые часы после убоя живот­ных достигает 20-30%) от его исходного содержания, а после хранения в те­чение 2 суток уменьшается до 14-18%.

Парное мясо характеризуется сравнительно большим содержанием аро­матических веществ и летучих жирных кислот, от которых, в свою очередь, зависят его вкус и аромат. Оно обладает хорошо выраженными бактериоста­тическими свойствами по отношению ко многим видам бактерий, поэтому размножение микроорганизмов в нем заторможено.

Высокую водо - и жиросвязывающую способности, нежную кон­систенцию, максимальную развариваемость коллагена, стабильный цвет и аромат, минимальную микробную обсемененность парное мясо сохраняет в течение ограниченного времени (по данным разных исследователей - от 3 до 10 ч), т.е. до наступления посмертного окоченения. Параллельно с его насту­плением теряются свойства парного мяса. По прошествии некоторого време­ни после убоя (3-4 ч) в тканях начинают преобладать процессы окоченения мышц с накоплением в тканях молочной кислоты и образованием актомиози- нового комплекса. По мере развития этого процесса, мясо теряет свою эла­стичность и становится жестким, трудно поддается механической обработке (обвалке, резанию, жиловке). Максимум изменения прочностных свойств мя­са совпадает с достижением максимального окоченения. К этому же моменту водосвязывающая способность уменьшается до минимума.

В процессе посмертного окоченения мышц происходят, преиму­щественно, распад гликогена, КФ и АТФ, ассоциация актина и миозина в ак- томиозиновый комплекс и сокращение гидратации мышц.

Распад гликогена в первые часы автолиза идет, преимущественно, путем фосфоролиза, который постепенно замедляется к 24 ч после убоя, вследствие исчезновения АТФ и накопления молочной кислоты. К этому моменту рН мышечной ткани достигает величины 5,4-5,8 и приближается к изоэлектриче­ской точке белков мышечного волокна (4,7-5,4). При участии лизосомальных ферментов усиливается амилолитический распад гликогена на фоне сниже­ния величины рН. Уровень изменения этого показателя зависит от прижиз­ненного содержания мышечного гликогена, составляющего в норме около 1%.

Содержание АТФ в мышечной ткани является совокупным результатом ее ресинтеза в процессе гликолиза и гидролитического распада под действи­ем миозиновой АТФ-азы. АТФ гидролизуется с образованием аденозинди­фосфорной кислоты (АДФ) и свободного неорганического фосфата, а осво­бождающаяся химическая энергия превращается в механическую энергию мышечного сокращения. Наряду с АТФ, сразу же после убоя распадается КФ.

Скорость развития окоченения зависит от количества АТФ, со­держащегося в мускулах. При наличии в тканях резервов гликогена полный распад АТФ не может произойти и мускул не переходит в состояние полного окоченения. Распад АТФ и КФ оказывает существенное влияние на состояние миофибриллярных белков, определяющих консистенцию мяса, его способ­ность связывать воду, эмульгирующие и адгезионные свойства. Энергия рас­пада АТФ стимулирует взаимодействие миозина с актином с образованием актомиозинового комплекса, в результате чего длина саркомеров уменьшает­ся и происходит развитие мышечного окоченения. Указанное явление сопро­вождается увеличением механической прочности мышечных волокон, резким уменьшением гидратации белков миофибрилл и водосвязывающей способно­сти мяса. Интервал между рН среды и изоэлектрической точкой белков мяса уменьшается, вследствие чего сокращается число ионизированных групп белков. Большая часть белков вообще переходит в изоэлектрическое состоя­ние, что способствует их агрегации и снижению водосвязывающей способно­сти мяса.

В ходе автолиза претерпевают изменения также белки соединительной ткани (коллаген, эластин). В состоянии окоченения они становятся менее ла­бильными, чем, непосредственно, после убоя. На стадии посмертного окоче­нения резко понижается развариваемость коллагена. При появлении первых признаков окоченения обнаруживаются многочисленные участки деформи­рованных мышечных волокон и прилегающей к ним, соединительной ткани.

На стадии посмертного окоченения аромат и вкус мяса плохо выражены, наблюдается понижение гидролиза белков ферментами желудочно­кишечного тракта. Время наступления и продолжительность окоченения за­висят от состояния животного перед убоем, скорости охлаждения мяса и тем­пературы хранения, вида животных и их упитанности. Так, при 0 °С говядина находится в состоянии окоченения 2 суток, а при 18 °С - 1 сутки. Полное развитие окоченения говядины и баранины наступает через 18-24 ч, свини­ны - через 16-18 ч.

В результате смещения рН в кислую среду увеличивается устойчивость мяса к действию гнилостных микроорганизмов, снижаются растворимость мышечных белков и уровень их гидратации, происходит набухание коллагена и повышается активность мышечных катепсинов, усиливающих гидролиз белков на более поздних стадиях автолиза, разрушается бикарбонатная сис­тема мышечной ткани, создаются условия для реакций цветообразования, ин­тенсификации аромата и вкуса и т.д.

После завершения процесса окоченения происходит постепенное размяг­чение мышечной ткани. Мясо становится нежным и сочным, приобретает со­ответствующие вкусовые и ароматические характеристики. Вещества, фор­мирующие вкус и аромат мяса, являются продуктами распада белков и пеп­тидов (глютаминовая кислота, треонин, серосодержащие аминокислоты и др.), нуклеотидов (инозинмонофосфорная кислота, инозин, гипоксантин, рибоза), углеводов (глюкоза, фруктоза, молочная и пировиноградная кислоты), липидов (низкомолекулярные жирные кислоты), а также и другие вещества (креатин, креатинин).

Формирование качества мяса при созревании обусловлено комплексом ферментативных и неферментативных процессов, вызывающих изменение состава и состояния основных компонентов мяса. При созревании начинают­ся частичная диссоциация актомиозина на актин и миозин и переход акто­миозина из сокращенного в расслабленное состояние. При этом увеличивает­ся число гидрофильных центров миофибриллярных белков, что обусловлива­ет рост водосвязывающей способности мышечной ткани. Повышение протео­литической активности в мышцах происходит вследствие высвобождения из лизосом ферментов - катепсинов, которые наиболее заметно воздействуют на белки саркоплазмы. Вместе с тем, ограниченному протеолизу подвергаются и миофибриллярные белки. Расщепление небольшого количества пептидных связей в этих белках достаточно для разрыхления структур и увеличения нежности мышечной ткани.

В изменении нежности мяса важную роль играют количество и состоя­ние компонентов соединительной ткани. Лабильность компонентов соедини­тельной ткани увеличивается в период созревания мяса, когда из лизосом вы­свобождаются гидролитические ферменты. В результате образуются раство­римые продукты распада коллагена, повышается растворимость основного вещества соединительной ткани и коллаген легче разваривается. Воздействие кислот, образующихся в процессе созревания мяса приводит к некоторому разрыхлению коллагеновых пучков, ослаблению межмолекулярных попереч­ных связей и набуханию коллагена, что также способствует получению более нежного мяса.

В процессе созревания различные компоненты мяса претерпевают не­одинаковую степень превращений, характерным образом влияющие на изме­нение нежности. Так, химические продукты, образующиеся при послеубой­ных изменениях жировой ткани, ухудшают качество жира, и по качествен­ным показателям лучшим считается жир, непосредственно, после убоя жи­вотного. Поэтому при равных условиях созревания различных отрубов мяса одного и того же животного, а также одинаковых отрубов разных животных нежность его оказывается различной.

Продолжительность созревания мяса зависит от температуры, упитан­ности и возраста животных, вида мяса. При повышенной температуре мясо созревает быстрее; упитанных животных - дольше, молодняка - быстрее; говядина при 0°С созревает 10-14 суток, при 8-10°С -6 суток, а при 16-18 °С - 4 суток; баранина, свинина созревают быстрее: при 0 °С соответственно 8 и 10 суток.

Таким образом, в процессе созревания, мясо приобретает хорошо выра­женный аромат и вкус, становится мягким и сочным, более влагоемким и бо­лее доступным действию пищеварительных ферментов, имеет более высокую пищевую ценность по сравнению с мясом в состоянии посмертного окочене­ния.

Следует отметить, что при хранении созревшего мяса в асептических ус­ловиях при низких положительных температурах под влиянием внутрикле­точных ферментов автолитические процессы в мясе продолжаются. На стадии глубокого автолиза происходит разрыв пептидных связей белковых час­тиц и распад белковых веществ. Причем, некоторые из образовавшихся при распаде белков вещества, обладают токсическими свойствами. Под действи­ем липаз происходит интенсивный гидролитический распад жиров. При рас­паде белковых веществ происходит разрушение морфологических структур­ных элементов мышечной ткани. Изменяются окраска и вкус мяса: оно при­обретает коричневый оттенок и неприятный кислый вкус. На этапе глубокого автолиза мясо может даже стать непригодным для употребления в пищу. Од­нако, в практике промышленной переработки мяса глубокий автолиз, практи­чески, не встречается, так как микробиальная порча наступает раньше.

Как очевидно из сказанного, посмертные изменения, обусловленные со­держанием молочной кислоты и величиной рН, имеют важное практическое значение и оказывают существенное влияние на качество мяса, его пищевую ценность и технологические характеристики (потери мяса в процессе обра­ботки,изменение нежности мяса, водосвязывающая способность, аромат и вкус, переваримость под действием пищеварительных ферментов, устойчи­вость к микробиологическим процессам, сроки хранения, уровень потерь во­ды при тепловой обработке, количество мясного сока, выделяющегося при размораживании). Поэтому следует определять целесообразность использо­вания мяса на реализацию, хранение или промышленную переработку, в за­висимости от уровня развития автолитических процессов.

Накопление веществ, обусловливающих запах и вкус. Свежее мясо име­ет незначительные специфические вкус и запах. В процессе созревания в ре­зультате автолитических превращений белков, липидов, углеводов и других компонентов образуются низкомолекулярные вещества, формирующие запах и вкус мяса.

Однако, отчетливо выраженные вкус и запах появляются лишь после тепловой обработки мяса, следовательно, в процессе автолиза в мясе образу­ются и накапливаются предшественники веществ, формирующие запах и вкус при кулинарной обработке.

Характерный вкус мяса и мясного бульона зависит от содержания в со­ставе мышечной ткани глютаминовой кислоты, которая, так же как и ее соли - глютаминаты, обладают специфическим вкусом мясного бульона.

Аромат и вкус пищевых продуктов, возникающие при их тепловой об­работке, находятся в прямой связи с реакцией меланоидинообразования, рез­ко ускоряющейся при нагреве. Эта реакция протекает с участием аминокис­лот и моносахаридов с образованием летучих карбонильных соединений.

Изменение аромата и вкуса мяса, в процессе его созревания, связано также с накоплением низкомолекулярных летучих жирных кислот, образую­щихся в результате гидролитического расщепления липидов кишечного во­локна под действием липазы. Известно, что жирные кислоты с числом угле­родных атомов менее 12 обладают более или менее выраженными ароматом и вкусом. Различие в жирнокислотном составе липидов мышечного волокна разных животных придает специфичность оттенкам аромата и вкуса различ­ных видов мяса.

Слабовыраженные вкус и запах парного мяса в стадии посмертного окоченения объясняются тем, что на этих этапах автолиза еще не накопилось достаточного количества веществ, участвующих в образовании вкуса и запа­ха. Запах и вкус явно ощущаются через 2-4 сут после убоя при низ­ких положительных температурах. Спустя 5 сут они выражены.

Наибольшей интенсивности аромат и вкус достигают через 10-14 сут. При температуре выше 20⁰С органолептические характеристики становятся оптимально выраженными через 2-3 сут.