No module Published on Offcanvas position

5.2 Значение физико-химических изменений и факторы, влияющие на процесс созревания. Способы улучшения и ускорения созревания мяса. Понятие о мясе с нетрадиционным характером автолиза

Для ускорения процесса созревания мяса, а также с целью повышения нежности и уровня водосвязывающей способности сырья, содержащего гру­бые мышечные волокна, значительное количество соединительной ткани и имеющего жесткую консистенцию, в практике мясного производства исполь­зуют различные способы, которые условно подразделяют на физические, хи­мические,механические, биологические.

Физические способы

Воздействие на мясо повышенных температур при хранении. Примене­ние повышенных температур среды при выдержке мяса позволяет существен­но сократить период созревания.

Следует, однако, иметь в виду, что использование повышенных темпе­ратур сопровождается вероятностью микробиологической порчи сырья, в свя­зи с чем, возникает необходимость проведения процесса созревания в услови­ях воздействия УФ-излучателей, либо с введением в мясо антибиотиков (ли­монная кислота, окситетрациклин).

Воздействие на мясо высоких (в пределах 140-150 МПа) давлений со­провождается распадом актомиозинового комплекса на актин и миозин по механизму, аналогичному с процессом разрешения посмертного окоченения, что обеспечивает повышение нежности мяса.

Воздействие на мясо ультразвуковой вибрации (частота 15 кГц в те­чение 1-30 минут) приводит к нарушению целостности, как мышечных воло­кон, так и элементов соединительной ткани.

Воздействие на мясо импульсов переменного электрического тока (электростимуляция) дает возможность, в значительной степени, ускорить процесс созревания, уменьшить вероятность развития холодного сокращения мышц, повысить нежность и сортность мяса. Проведение электростимуляции непосредственно, после закалывания обеспечивает более полное обескровли­вание мяса.

Электростимуляция приемлема для применения для всех видов скота, но наилучший эффект обеспечивает при обработке как туш, так и отдельных отрубов крупного рогатого скота.

Принцип электростимуляции основан на уменьшении запасов энергии в мышцах в виде АТФ посредством искусственно вызываемого сокращения мышц при воздействии электрических импульсов. При этом, в 2-2,5 раза уве­личивается скорость гликолиза, ускоряется начало наступления процесса око­ченения, интенсифицируется ферментативный распад мышечных волокон.

Наилучшая эффективность обработки при применении электростимуля­ции, непосредственно, после закалывания (не позже, чем через 1,5 часа после оглушения) пока нервная система животного в состоянии воспринимать элек­трические импульсы и вызывать сокращение мышц. Использование электро­стимуляции позволяет сократить продолжительность созревания говядины при 0-2 градусах до 5-7 суток.

Химические способы

Данные способы тендеризации основаны на введении в мясо под давле­нием (2 ÷ 7 х 105 Па) различных жидких и газообразных компонентов.

  • Введение в парное мясо методом шприцевания воды (при температуре 380С) в количестве 1-3% к массе туши сопровождается повышением нежности мяса и увеличением уровня водосвязывающей способности, в результате разрыва мышечных волокон и активации деятельности гид­ролитических ферментов.
  • Введение в парное мясо водных растворов хлорида натрия низких кон­центраций (около 0,9% NaCl) -задерживает образование актомиозинового комплекса, тормозит развитие посмертного окоченения.
  • Введение в парное мясо водных растворов триполифосфатов и их смеси с хлоридом натрия способствует существенному повышению, как неж­ности мяса, так и его водосвязывающей способности.
  • Введение в мышечную ткань газов (воздуха, смеси N2, С02 и СО) под давлением 2,1 х 105 Па обеспечивает повышение нежности (вследствие разрывов грубых соединений, разрыхления мяса) и улучшает цвет сы­рья.

Механические способы

Предназначены для обработки как парного, так и охлажденного низко­сортного сырья и основаны на разрыхлении морфологических элементов мя­са.

  • Накалывание и отбивание мяса на различного рода устройствах, обес­печивает растяжение сокращающихся мышц, разрушение поверхност­ного слоя клеток, мембранных структур, разволокнение элементов мяса.
  • Массирование и тумблирование (в условиях окружающей среды, повы­шенных температур, в присутствии рассолов, с применением вакуума) могут вызывать различную степень изменения свойств сырья.

В начальных стадиях массирования и тумблирования основные измене­ния относятся к состоянию мышечной ткани: идет разрушение мембран, на­бухание миофибриллярных белков, нарушение связей между актином и мио­зином. Нежность и водосвязывающая способность мяса на этой стадии по­вышается незначительно и технологический эффект похож на поверхностную тендеризацию. При увеличении продолжительности механической обработки, мышечные волокна набухают по всей толщине куска, с образованием мелко­зернистой белковой массы в областях нарушений структуры мышечных воло­кон, водосвязывающая способность и нежность увеличиваются.

Мясо, с относительно мягкой консистенцией (свинина, птица) предпоч­тительно обрабатывать в массажерах; жесткое мясо (говядина, баранина) - в тумблерах, где более выраженно проявляется эффект ударного воздействия.

Эффективность массирования и тумблирования зависит от типа уста­новки, конструкции ёмкости, частоты её вращения, объёма загрузки, состоя­ния и структуры сырья, размеров кусков и других факторов.

К недостаткам механических способов обработки следует отнести большую вероятность микробиологической обсемененности и возможные по­тери при тепловой обработке. С целью увеличения выхода изделий, приготовленных из сырья, подвергнутого механической тендеризации, следует приме­нять его совместно с изолятами соевых белков.

Биологические способы основаны на обработке сырья протеолитически­ми ферментными препаратами микробного (теризин, субтилизин, оризин, протосубтилин, мезентерии и др.), растительного (фицин, бромелин, папаин) или животного (трипсин, пепсин, химотрипсин) происхождения, прояв­ляющих активность в диапазоне рН среды 3,9-9,0.

Действие ферментов основано на гидролизе пептидных связей мышеч­ных белков, размягчении грубых волокон и соединительной ткани, что обес­печивает существенное повышение нежности мяса, улучшает органолептиче­ские показатели и выход готовой продукции. Активность ферментов и полу­ченный эффект тендеризации зависят от вида используемого сырья и препа­рата, температуры и рН среды, наличия солей, продолжительности воздейст­вия,концентрации фермента.

Увеличение температуры до 40-60 градусов резко активизирует фер­менты растительного происхождения. Для ферментов животного и микроб­ного происхождения оптимум действия 40-50 градусов.

Вводят ферменты путем инъецирования растворов, содержащих их, в мясо, посредством погружения сырья в растворы фермента, напылением фер­мента в виде аэрозоля на поверхность, либо путем непосредственного добав­ления его в мясо. При этом главная задача технолога - добиться равномерного распределения фермента в сырье. В промышленности наиболее рас­пространено использование трипсина, имеющего высокую протеолитическую активность к мышечным белкам (в частности к актомиозину) и папаина, спо­собного вызывать деструкцию соединительной ткани.

Применяют биотехнологические способы тендеризации мяса и модифи­кации свойств сырья, в основном, для обработки низкосортного мяса, предна­значенного для выработки вареных колбас.

Рассмотренные выше способы интенсификации созревания мяса и улучшения нежности могут использоваться как изолированно, так и в сочета­нии с другими методами технологической обработки сырья.

Понятие о мясе с нетрадиционным характером автолиза. В мясной промышленности более 90% себестоимости готовой продукции составляет животноводческое сырьё, от качества которого, в основном, зависит качество вырабатываемых продуктов.

В настоящее время на мясокомбинаты все больше поступает животных, после убоя которых, обнаруживаются значительные отклонения в развитии автолитических процессов и, как следствие, ухудшение качества мясного сы­рья. Обычно, это связывают с интенсификацией его производства, широким внедрением промышленной технологии разведения и откорма скота, узкоспе­циализированной генетической направленностью выведения животных с по­вышенной долей мышечной ткани. С учетом растущей тенденции неодно­родности качества мясного сырья, поступающего на промышленную перера­ботку, как в нашей стране, так и за рубежом проводятся глубокие научные исследования в области созревания мяса на основе современных представле­ний о скорости гликолиза и характере протеолиза в мышечной ткани на кле­точном уровне.

В зависимости от чувствительности животных к нагрузке, возникают различные случаи, которые начинаются с утомления и переходят в необрати­мые симптомы стресса свиней, называемые пороками качества мяса PSE и DFD, которые не зависят от возраста животных.

Важнейшие факторы, влияющие на возникновение и определение поро­ков в качестве мяса, можно разделить, приблизительно, на три группы: пре­дубойные, действующие при убое и послеубойные.

Предубойные факторы

  • физиологическое состояние животного, определяемое, породой, воз­растом, полом, состоянием развития и здоровья (генетически обуслов­ленная реакция на стресс);
  • качество кормов, в некоторых случаях их недостаток моторная актив­ность животного;
  • социальная «позиция» животного в группе (борьба за первенство), не­привычная окружающая обстановка и посторонние запахи, актуальная стрессовая ситуация (синдром стресса у свиней) возбуждение, утомле­ние и измождение, температура тела;
  • нагрузки на отдельные мышцы или их отделы, приводящие к ацидозу транспортные нагрузки, продолжительность и условия транспортиро­вания, климатические, а также количество площади на одно животное и др.

Факторы, действующие на бойне

  • ситуация в предубойном боксе: продолжительность нахождения, усло­вия, орошение водой и др;
  • подгон и вспомогательные средства для него;
  • физиологическое состояние животного: содержание гликогена в мыш­цах; возбуждение, страх, звуковые проявления, реакция на побег, вы­деление гормонов стресса;
  • способы обездвиживания: действенность, степень и продолжитель­ность бессознательного состояния;
  • обескровливание: в горизонтальном или вертикальном положении.

Послеубойные факторы

  • температура туши;
  • время до начала охлаждения;
  • эффективность охлаждения туш.

В таблице 24 приведены основные характеристики мясного сырья с признаками PSE и DFD

2021-10-22_08-19-13.png

В настоящее время установлено, что появление PSE и DFD-свойств про­исходит, как правило, в мышцах стрессчувствительных животных под влия­нием различных факторов и послеубойных процессов в NOR-, PSE- и DFD- мясе развиваются на разном биохимическом фоне.

В мясе животных без отклонений в качестве (NOR) и мясе PSE в момент убоя в мышечной ткани, имеются значительные запасы гликогена. В мышеч­ной ткани животных, в мясе которых впоследствии развиваются свойства

DFD, гликогена нет уже в момент убоя или запасы его очень малы. После убоя животного разные свойства мяса PSE и NOR формируются вследствие различий в скорости гликолиза. В мясе со свойствами PSE распад гликогена и АТФ происходит очень быстро - в течение 45 мин после убоя, к этому време­ни резко возрастает содержание молочной кислоты. В некоторых случаях свойства PSE могут развиваться при относительно нормальной скорости гли­колиза, но при интенсивном и продолжительном его течении. Что касается мяса с потенциальными свойствами DFD, то в этом случае распад гликогена и образование молочной кислоты прошли, в основном, еще до убоя животного и большая часть последней была удалена из мышц с током крови. Процесс послеубойного гликолиза здесь, практически, отсутствует, поэтому рН такого мяса остается высоким.

При смещении рН в кислую сторону, свойства белков приближаются к состоянию электронейтральности (например, изоэлектрическая точка миозина находится при рН 5,5). Поэтому влагоудерживающая способность мяса при снижении показателя рН уменьшается. При высоких значениях рН (мясо DFD) влагоудерживающая способность такого мяса остается высокой по сравнению с нормой.

Известно, что созревание мяса, в результате которого мышечная ткань приобретает нежность, сочность, специфический приятный вкус и аромат, в производственных условиях происходит, в среднем, в течение 2-3 суток при температуре 2 - 4 °С. В этот период, а затем и при дальнейшем хранении ох­лажденного мяса, большую роль играет содержание молочной кислоты (пока­затель рН) в мышечной ткани, так как вследствие более кислой реакции сре­ды создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. В мышцах животных, подвергшихся стрессу (в случае DFD-мяса) гликоген мо­жет быть израсходован уже перед убоем. Следовательно, и рН такого мяса после убоя остается высоким, что способствует росту микроорга­низмов, вызывающих позеленение продукта. Под их действием из белков и аминокислот высвобождается сероводород, который, соединяясь с миоглобином, образует сульфмиоглобин. Кроме того, установлено, что быстрая микро­биальная порча мяса DFD, сопровождаемая нарастанием гнилостного запаха, обусловлена отсутствием глюкозы. В этих условиях активно размножаются микроорганизмы, способные жить в отсутствии глюкозы и использовать энергию распада аминокислот.

Появление у мяса свойств DFD и, особенно, PSE можно рассматривать как отклонение от нормального физиолого-биохимического статуса организ­ма животного, что, как всякая патология может сопровождаться нарушением окислительно-восстановительных процессов.

Особенностью мяса PSE является разрушение клеточных мембран, что способствует развитию окислительных процессов, которые, в свою очередь, ускоряют дальнейшую деградацию клеточных структур.

Развитие процессов окисления липидов в мясе в нежелательных масшта­бах и направлении, может быть обусловлено особенностями обмена веществ у животных и свойствами получаемого сырья.

Устойчивость липидов мяса к окислению зависит от многих факторов, наиболее важным из которых, считается уровень содержания в жире полине­насыщенных жирных кислот, в том числе линолевой и линоленовой, а во внутримышечных липидах - повышенное содержание лауриновой и арахидоновой кислот.

В научных работах широко представлены сведения об отклонениях в направленности и глубине гликолитических изменений в мышцах после убоя, по сравнению с традиционно сложившейся теорией. Обнаружено, что в одних случаях, непосредственно, после убоя в мышцах происходит ускоренный гли­колиз с быстрым снижением величины рН до конечного значения в течение 45-60 мин. В других - величина рН мяса вследствие недостаточных запасов гликогена в мышцах к моменту убоя остается достаточно высокой и, практи­чески, не изменяется в процессе автолиза.

Ускоренный гликолиз в тканях животных после убоя приводит к тому, что мясо получается бледным и экссудативным (PSE). Для сырья с Р8Е- свойствами снижение рН среды происходит очень быстро и через 1 ч после убоя достигает практически минимального значения, характерного для мяса 24-48-часового хранения с нормальным ходом течением автолиза, когда гид­ролизуется, практически, весь гликоген с образованием молочной кислоты.

Мясо с признаками PSE из-за низких рН (5,0-5,5) и резкой водосвязы­вающей способности непригодно для производства вареных колбас, вареных и сырокопченых окороков. Использование бледного, мягкого и экссудативно­го (PSE) мяса приводит к повышенным потерям влаги при переработке, не­стабильности цвета и ухудшению вкуса готовых изделий.

В то же время у мяса с DFD-свойствами гликолитические изменения после убоя выражены слабо, о чем свидетельствует высокий конечный уро­вень величины рН. У такого сырья запасы гликогена к моменту убоя израсхо­дованы и образование молочной кислоты не происходит, в связи с чем, кон­центрация ионов водорода в мясе, практически, остается на одном уровне и не изменяется в течение первых суток автолиза. Такое мясо приобретает темный цвет и плотную консистенцию. Высокие значения рН ограничивают продол­жительность его хранения и сроки переработки, в связи с чем, оно непригодно для выработки сырокопченых изделий. С учетом высокой водосвязывающей способности его целесообразно использовать при производстве вареных кол­бас и соленых изделий.

Различия в течение послеубойных биохимических процессов обу­словливают специфические особенности мяса PSE и DFD, которые не могут не влиять на эффективность технологической переработки такого сырья и ка­чество готовых продуктов. Таким образом, выявленные специфические, для мяса, биохимические процессы, протекающие в мышечной ткани, а также значительные различия в его свойствах диктуют необходимость их выявления в производственных условиях с последующей сортировкой сырья по группам для определения наиболее рационального варианта технологической перера­ботки такого мяса.