Автолитические изменения мяса с нормальным характером изменения рН

Опубликовано levyn в Чт, 07/30/2009 - 11:37

После прекращения жизни животного, в связи с прекращением поступления кислорода, отсутствием окислительных превращений и кровообращения, торможением синтеза и выработки энергии, накопления в тканях конечных продуктов обмена и нарушения осмотического давления клеток, в мясе имеет место самораспад прижизненных систем и самопроизвольное развитие ферментативных процессов, которые сохраняют свою каталитическую активность долгое время.

В результате их развития происходит распад тканевых компонентов, изменяются качественные характеристики мяса (механическая прочность, уровень водосвязывающей способности, вкус, цвет, аромат) и его устойчивость к микробиологическим процессам.

Изменение свойств мяса происходит в определенной последовательности в соответствии с основными этапами автолиза (парное мясо - посмертное окоченение /Rigor mortis/ - разрешение посмертного окоченения и созревание - глубокий автолиз), и его качественные показатели при этом существенно отличаются.

Парное нормальное мясо (3-4 часа после убоя) имеет хорошую консистенцию и высокую водосвязывающую способность.

В течение первых суток после убоя развитие Rigor mortis приводит к резкому снижению водосвязывающей способности, росту механической прочности, снижению рН от 6,5-7,0 до 5,5-5,6, ухудшению вкуса и запаха.

На стадиях созревания мясо частично восстанавливает свои свойства, хотя и не достигает уровня парного (Рис. 20).

После 2-х и более суток хранения у мяса существенно улучшаются все вышерассмотренные характеристики, причем увеличение температуры среды ускоряет процесс созревания.

В основе автолитических превращений мяса лежат изменения углеводной системы, системы ресинтеза АТФ и состояния миофибриллярных белков, входящих в систему сокращения.

Рассмотрим эти процессы раздельно и в совокупности.

Рис. 20 Продолжительность автолиза, час

В связи с отсутствием поступления кислорода в организм ресинтез гликогена в мясе после убоя идти не может и начинается его анаэробный распад, который протекает по пути фосфоролиза и амилолиза (Рис. 21) с образованием молочной кислоты и глюкозы. Скорость гликолиза можно регулировать: введение хлорида натрия в парное мясо подавляет процесс; применение электростимуляции - ускоряет. Интенсивный прижизненный распад гликогена может вызывать стрессовые ситуации у животных.

Через 24 часа гликолиз приостанавливается вследствие исчерпания запасов АТФ и накопления молочной кислоты, подавляющей фосфоролиз.

Ферментативный распад гликогена является пусковым механизмом для развития последующих физико-химических и биохимических процессов. Накопление молочной кислоты приводит к смещению рН мяса в кислую сторону от 7,2-7,4 до 5,4-5,8 в результате чего:

- увеличивается устойчивость мяса к действию гнилостных микроорганизмов;

- снижается растворимость мышечных белков (изоточка 4,7-5,4), уровень их гидратации, величина водосвязывающей способности;

- происходит набухание коллагена соединительной ткани;

Рис. 21

- повышается активность катепсинов (оптимум деятельности 5,3), вызывающих гидролиз белков на более поздних стадиях автолиза;

- разрушается бикарбонатная система мышечной ткани с выделением углекислого газа;

- создаются условия для интенсификации реакций цветообразования вследствие перехода в миоглобине двухвалентного железа в трехвалентное;

- изменяется вкус мяса;

- активизируется процесс окисления липидов (Рис. 22).

Рис. 22

На первой стадии автолиза важное значение имеет уровень содержания в мясе энергоёмкой АТФ, вследствие дефосфорилирования (распада) которой осуществляется процесс фосфоролиза гликогена. Одновременно энергия дефосфорилирования обеспечивает сокращение миофибриллярных белков.

Для мяса в послеубойный период характерно непрерывное снижение концентрации АТФ. Вследствие уменьшения запасов АТФ, в мясе не хватает энергии для восстановления состояния релаксации сократившихся волокон.

Накопление молочной (и фосфорной) кислоты, как уже отмечалось, оказывает существенное влияние на состояние мышечных белков, что в свою очередь предопределяет технологические свойства мяса: консистенцию, водосвязывающую способность, эмульгирующие и адгезионные показатели.

Сущность этих изменений в основном связана с процессом образования актомиозинового комплекса и зависит от наличия в системе энергии и ионов кальция (Са'4'). Непосредственно после убоя количество АТФ в мясе велико, Са"4' связан с саркоплазматической сетью мышечного волокна, актин находится в глобулярной форме и не связан с миозином, что обуславливает расслабленность волокон, большое количество гидрофильных центров и высокую водосвязывающую способность. Сдвиг рН мяса в кислую сторону запускает механизм превращений миофибриллярных белков:

- изменяется проницаемость мембран миофибрилл;

- ионы кальция выделяются из каналов саркоплазматического ретикулума, концентрация их возрастает;

- ионы кальция повышают АТФ-азную активность миозина;

- глобулярный Г-актин переходит в фибриллярный (Ф-актин), способный вступать во взаимодействие с миозином в присутствии энергии распада АТФ;

- энергия распада АТФ инициирует взаимодействие миозина с фибриллярным актином с образованием актомиозинового комплекса. (Рис. 23).

Результатом сокращения является нарастание жесткости мяса, уменьшение эластичности и уровня водосвязывающей способности. Механизм дальнейших изменений миофибриллярных белков, приводящий к разрешению посмертного окоченения, изучается. Однако, ясно, что на первых стадиях созревания происходит частичная диссоциация актомиозина, одной из причин которой является увеличение в этот период количества легкогидролизуемых фосфатов и .очевидно, воздействие тканевых протеаз.

Следует отметить, что характер развития автолиза в белых и красных мышечных волокнах мяса несколько отличается.

Красные волокна характеризуются медленным сокращением и высокой длительностью процесса в отличие от белых.

В процессе длительного созревания мяса происходит существенное улучшение органолептических и технологических характеристик.

На ранних стадиях автолиза мясо не имеет выраженного вкуса и запаха, которые в зависимости от температуры хранения появляются лишь на 3-4 сутки, в связи с образованием продуктов ферментативного распада белков и пептидов (глютаминовая кислота, треонин, серосодержащие аминокислоты), нуклеотидов (инозин, гипоксантин и др.), углеводов (глюкоза, фруктоза, пировиноградная и молочная кислота), липидов (низкомолекулярные жирные кислоты), а также креатин, креатинин и другие азотистые экстрактивные вещества.

Рис. 23

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

Как правило, в мясе с нормальным развитием автолиза его нежность и водосвязывающая способность достигают оптимума через 5-7 суток хранения при 0-2 градусах, органолептические показатели - к 10-14 суткам. В связи с этим продолжительность выдержки выбирают в зависимости от способа дальнейшего технологического использования сырья.

Сырьё с 13-15-суточным периодом созревания пригодно для изготовления практически любых видов колбас, полуфабрикатов и соленых изделий.

Наилучший вид сырья для производства натуральных полуфабрикатов - мясо с периодом выдержки 7-10 суток созревания. Парное мясо рекомендуется использовать для производства эмульгированных (вареных) колбас и соленых изделий из свинины. Белки парного мяса обладают наибольшей водосвязывающей и эмульгирующей способностью, развариваемость коллагена максимальна. Эти обстоятельства обеспечивают высокий выход готовой продукции и снижают вероятность образования дефектов при тепловой обработке. В первые часы после убоя мясо бактерицидно и содержит незначительное количество микроорганизмов. С экономических позиций применение парного мяса также даёт серьёзные преимущества вследствие снижения расхода холодильных ёмкостей и энергетических затрат.

Однако, работа с парным мясом требует как высокой оперативности в технологическом процессе (интервал от момента убоя до стадии термообработки готовых изделий не должен превышать 3 часов), так и применения специальных приемов, направленных на задержку хода гликолиза и процесса взаимодействия актина с миозином. В частности, такими способами являются:

- быстрое замораживание обваленного парного мяса (без или после предварительного измельчения) путем введения твердой углекислоты;

- обвалка парного мяса, быстрое измельчение и посол с введением 2-4% хлорида натрия;

- введение рассолов через кровеносную систему одновременно с обескровливанием при убое животных;

- инъецирование рассолов в отруба непосредственно после разделки парных туш;

- применение сублимационной сушки парного мяса.

Вышерассмотренные приемы дают возможность устранить или свести до минимума последствия посмертного окоченения.