После убоя животного состав и свойства тканей, и в первую очередь мы­шечной, существенно меняются. Вследствие прекращения поступления ки­слорода и приостановки процессов синтеза дезорганизуется обмен веществ и энергии в тканях. Обратимые прижизненные процессы становятся необра­тимыми и протекают всегда в одном направле­нии — распада.

Под действием собственных ферментов клеток происходит распад тканевых компонен­тов - автолиз.

Автолиз — самораспад тканей мяса под действием тканевых ферментов.

Посмертные изменения имеют важное практическое значение и оказывают большое влияние на качество и свой­ства мяса. К их числу относятся: изменение консистенции мяса, его водо­связующей способности, аромата, вкуса, устойчивости к действию пищева­рительных ферментов, способности противостоять деятельности гнилостной микрофлоры. Уровень развития автолитических процессов определяет целе­сообразность использования мяса в том или ином направлении — реализа­ция, хранение, переработка.

Руководствуясь внешними проявлениями автолитических изменений и их технологиче­ским значением, посмертные изменения мяса условно разделяют на этапы. В пределах 3-4 часов после убоя мясо, которое называют пар­ным, имеет мягкую консистенцию и высокую водосвязующую способность. Мышечная ткань расслаблена. Вкус и запах парного мяса выра­жены недостаточно.

Основные этапы автолиза:

Парное мясо

I

Посмертное окоченение
(Rigor mentis)

I

Разрешение посмертного
окоченения

I

Созревание

I

Глубокий автолиз

Примерно через 3 часа после убоя начина­ет развиваться посмертное окоченение муску­латуры, которое внешне выражается в отверде­нии и укорочении мышц. Полное развитие Rigor mortis при температуре О °С наступает в зависимости от вида животного: для крупного и мелкого рогатого скота через 18-24 ч, свиней — 16-18 ч, кур — 2-4 ч.

Мя­со в этот период характеризуется наибольшей жесткостью, низкой водосвя­зывающей способностью, отсутствием выраженного вкуса и аромата.

По истечении 24-28 ч начинается разрешение посмертного окоченения: мышцы расслабляются, уменьшается жесткость мяса, увеличивается водо­связывающая способность. Однако кулинарные показатели мяса (нежность, сочность, вкус, запах, усвояемость) еще не достигают оптимального уровня и выявляются при дальнейшем развитии автолиза. Происходящие в мясе процессы и изменения, вследствие которых оно приобретает желаемые по­казатели, называют созреванием мяса. На стадии созревания мясо восстана­вливает свои свойства , хотя и не достигает уровня парного (рис. 7.1).

Сроки созревания мяса зависят от вида животного, части туши, упитан­ности, температурного режима хранения.

Как правило, в мясе с нормальным развитием автолиза его нежность и водосвязующая способность достигают оптимума через 5-7 суток хранения при 0-2 °С, органолептические показатели — к 10-14 сут.

В связи с этим целесообразная продолжительность созревания мяса об­условлена направлением дальнейшего технологического использования сырья.

Процессы окоченения мускулатуры и его разрешения связаны с измене­нием состояния мышечных волокон: их сокращением и последующим рас­слаблением. Если при жизни животного сокращение происходило под влия­нием нервного импульса организованно, то после убоя этот процесс происходит не синхронно и беспорядочно.

Число сокращенных волокон достигает максимума в момент наиболее интенсивного посмертного окоченения. В дальнейшем происходит распад волокон на саркомеры, разволокнение миофибрилл и их разрушение.

Механизм и химизм посмертных изменений. В автолитических измене­ниях мышечной ткани наиболее важное значение имеют изменения углевод­ной и белковой систем, роль которых на разных стадиях процесса автолиза различна.

В начальный период происходят автолитические превращения, связан­ные с распадом углеводов, в дальнейшем — гидролитическим распадом бел­ков.

После прекращения жизни животного окисление гликогена аэробным путем затухает из-за отсутствия поступления кислорода в клетки. Начина­ется анаэробный распад гликогена, который идет в двух направлениях: фосфоролиза и амилолиза по сокращенной схеме (рис. 7.2):

Конечными продуктами распада гликогена яв­ляются молочная кислота и глюкоза. На начальном этапе автолиза преобла­дает гликолитический распад гликогена. Через 24 часа он приостанавли­вается вследствие расхо­дования запасов АТФ и накопления молочной кислоты, подавляющей фосфоролиз (рис. 7.3).

Большое значение имеет количество глико­гена в мышцах перед убоем животного (от 300 до 1000 мг % и более). Стресс животных перед убоем может вызвать интенсивный прижизненный распад гликогена.

Превращения гликогена являются пуско­вым механизмом для других биохимических и физико-химических процессов. В результате накопления молочной кислоты pH мяса сме­щается в кислую сторону от 7,2-7,4 до 5,4-5,8, что влечет за собой важные практические по­следствия. В основе первой фазы окоченения, как и при сокращении живой мышцы, лежит процесс образования актомиозинового комплекса. Изменение свойств белков во вре­мя автолиза тесно связано с реакцией pH среды, количеством АТФ и ионов Са⁺⁺. В начальный период после убоя мышцы животных характеризуются высоким со­держанием АТФ, ионы Са⁺⁺ связаны с белками вследствие высокого pH, актин находится в глобулярной форме и не свя­зан с миозином.

Последствия снижения pH:

• создание условий контрак­тации белков миофибрилл;
• снижение растворимости и гидратации мышечных белков;
• разрушение бикарбоиатной системы;
• ингибирование гнилостной микрофлоры;
• высвобождение и активация катепсинов.

Этому соответствует расслабленное состояние волокна, большое количество гидрофильных центров и соответственно высокая водосвязующая способность.

Сдвиг pH мяса в кислую сторону за­пускает механизм превращений миофибриллярных белков. Связанный кальций переходит в раствор и повышает АТФ-азную активность миозина. В результате этого резко возрастает скорость распада АТФ и выделяется энергия, расходуемая на сокращение. Снижение pH приводит к переходу глобулярного Г-актина в фиб­риллярный (Ф-актин), способный вступать во взаимодействие с миозином в присутствии энергии распада АТФ. Образующийся актомиозин вызывает основные изменения мышечной ткани: сокращение, увеличение прочности, уменьшение эластичности.

Одновременно резко снижаются такие важные показатели, как раство­римость мышечных белков, уровень их гидратации, величина водосвязую­щей способности. Это связано с блокировкой гидрофильных центров в мо­лекулах белков при взаимодействии актина с миозином, а также агрегацией белков. Вторым фактором является сдвиг pH среды к изоэлектрической точ­ке белков (4,7-5,4).

Накапливающаяся в мышцах молочная кислота разрушает бикарбонатную буферную систему мышечной ткани, что сопровождается выделени­ем углекислого газа при тепловой обработке.

Сдвиг реакции среды в кислую сторону создает неблагоприятные усло­вия для развития гнилостной микрофлоры и удлиняет сроки хранения мяса.

Подкисление среды вызывает распад липопротеидных оболочек лизо- сом, высвобождение и активацию внутриклеточных протеолитических фер­ментов, в первую очередь катепсинов. Катепсины, оптимум деятельности ко­торых находится в интервале pH 2,0-5,0, вызывают гидролиз белков на более поздних стадиях автолиза.

В процессе разрешения окоченения происходит удлинение саркомеров миофибрилл до первоначальной величины, ослабляются агрегационные взаимодействия белковых макромолекул, повышается растворимость белков и реакционная способность их функциональных групп. Большинство мы­шечных волокон в этот период расслаблено.

Причина и механизм этого явления еще недостаточно ясны. Однако из­вестно, что на первых стадиях созревания происходит частичная диссоци­ация актомиозина. Существуют две гипотезы этого явления — кальциевая и кальпаиновая. По первой теории расслабление мышечных волокон происхо­дит под действием ионов кальция, которые связываются высвобождающи­мися фосфолипидами без участия протеаз. В соответствии с кальпаиновой теорией изменения свойств белков происходит под действием межмышеч­ных нейтральных протеаз — кальпаинов. Необходимым условием для их ак­тивации является наличие «свободных» ионов кальция.

Важным и завершающим послеубойным процессом является созревание мяса в результате которого происходит существенное улучшение органолеп­тических и технологических характеристик. На этом этапе главную роль играют автолитические превращения белков, липидов, углеводов, нуклеоти­дов под действием тканевых лизосомальных ферментов.

В процессе созревания происходит увеличение гидратации и раствори­мости белков мышечной ткани. Оно обусловлено накоплением свободного миозина, являющегося одним из наиболее водосвязующих белков мяса. Повышение pH среды от изоэлектрической точки белков также приводит к повышению водосвязующей способности мышц. Увеличение нежности, соч­ности мяса при созревании связано не только с диссоциацией актомиозинового комплекса и частичной протеолитической деструкцией миофибриллярных белков, но и с набуханием белков стромы, главным образом коллагена, под воздействием кислот (рис. 7.4).

При хранении созревшего мяса в асептических условиях при низких по­ложительных температурах под влиянием внутриклеточных ферментов бу­дут продолжаться внутриклеточные процессы. На этой стадии, которую на­зывают глубоким автолизом продолжается распад белков и жиров до полного их разрушения. Мясо становится непригодным для употребления в пищу. В технологической практике глубокий автолиз не встречается, так как микробиальная порча наступает раньше глубокого автолиза.

Формирование вкуса и запаха мяса при созревании происходит в ре­зультате накопления продуктов ферментативного распада белков и пепти­дов, свободных моносахаридов, нуклеотидов, липидов, экстрактивных азоти­стых веществ. Более подробно данный вопрос изложен в главе 8.

Интенсификация процессов созревания.

Для ускорения процессов созревания мяса и улучшения его органолептических и техноло­гических свойств используют различные прие­мы воздействия на мясное сырье.

Повышение температуры среды при хране­нии. Период созревания мяса существенно сокращается (табл. 7.1).

Однако повышение температуры сопряжено с опасностью микробиоло­гической порчи. Во избежание этого при повышении температуры необхо­димо проводить хранение мяса в условиях УФ-излучения, либо вводить в мясо антибиотики, лимонную кислоту или создавать другие условия.

Электростимуляция. Обработка туш переменным электрическим током не только ускоряет созревание мяса, но и повышает нежность, снижает ве­роятность развития «холодного сокращения мышц», обеспечивает более полное обескровливание мяса.

При электростимуляции скорость гликолиза увеличивается в 2-2,5 ра­за, процесс окоченения наступает раньше, происходит быстрое снижение pH мяса (5,9~6,0 через 1-2 часа после убоя). Благодаря этому протеолитиче­ские ферменты активизируются при более высоких температурах туши, чем в обычных условиях.

Электростимуляцию осуществляют путем пропускания переменного то­ка через тушу животного после убоя между двумя электродами. Одним электродом служат путы, второй может контактировать с любым участком туши.

Электростимуляцию наиболее эффективно проводить непосредственно после закалывания, пока нервная система животного может воспринимать электрические импульсы и вызывать сокращение мышц.

Введение в парное мясо хлорида натрия задерживает образование акто- миозинового комплекса и тормозит развитие посмертного окоченения.