Сущность послеубойных изменений в мясе. Автолиз. Созревание мяса. Предшественники вкуса и аромата
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 актомиозинового 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 актомиозиновый 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.
Читайте также: Укажите мертвые механические ткани
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 желудочно-кишечного 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.
Читайте также: Уход за сатиновой тканью
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 20 0 С органолептические характеристики становятся оптимально выраженными через 2-3 сут.
Мясо и мясные продукты
Мясо, полученное после убоя животного (горячепарное), в течение первых двух-трех часов обладает нежной консистенцией, высокой влагоудерживающей способностью и набухаемостью. Однако бульон из него получается неароматный и мутный.
В течение первых двух суток хранения мяса при низких плюсовых температурах консистенция, влагосвязывающая способность и другие свойства резко ухудшаются. При дальнейшем же выдерживании качество мяса улучшается, почти достигая свойств парного мяса и превосходя его по ароматичности и вкусовым достоинствам.
Эти изменения свойств мяса в послеубойный период обусловлены сложными биохимическими и физико-химическими процессами, протекающими в тканях. При этом происходят необратимые превращения в углеводном, белковом и минеральном составе, а также в экстрактивных веществах. Эти процессы протекают под действием ферментов мяса и вызывают автолиз (распад) веществ тканей. Изменения качества мяса в послеубойный период называют созреванием мяса.
В зависимости от времени, истекшего после убоя животного, изменений качественных показателей мяса протекающие в нем автолитические превращения условно подразделяют на три последовательные фазы: послеубойное окоченение, созревание, глубокий автолиз.
Послеубойное окоченение. Мышечная ткань только что убитого животного (парное мясо) расслаблена, обладает наибольшей влагоемкостью, имеет реакцию среды (рН) 6,8-7,0 и не имеет ясно выраженных аромата и вкуса. Такое мясо обладает нежностью, однако его органолептические и кулинарные свойства низкие.
Послеубойное окоченение мышц наступает вскоре после прекращения жизни животного и выражается в отвердении и некотором их укорочении. У говядины при температуре 15-18 °С полное окоченение наступает через 10-12 ч, при температуре, близкой к 0 °С,- через 18-24, у домашней птицы и кроликов при температуре 0 °С — через 4-6 ч.
Послеубойное окоченение мышц обусловлено развитием ферментативных биохимических процессов. Это преимущественно процессы распада гликогена, креатинфосфорной и аденозин-трифосфорной кислот, актин и миозин превращаются в акто-миозиновый комплекс, изменяется гидратация мышц. Некоторые из этих процессов являются прямой причиной наступления окоченения, другие оказывают на него косвенное влияние.
Созревание мяса. Изменения свойств мяса в послеубойный период называют созреванием. Процесс этот проходит в две фазы: окоченение и размягчение мышц.
Окоченение характеризуется тем, что спустя 4-6 ч после убоя животного наступает постепенное отвердение мяса, которое достигает максимума через 12-24 ч и заканчивается через 1-2 сут. в зависимости от условий выдерживания его и состояния животного перед убоем.
Читайте также: Мебельная ткань лира велюр
Окоченение выражается в сокращении мускулов животного. В этот период мясо обладает максимальной жесткостью, минимальной водосвязывающей способностью, более трудно переваривается, не имеет выраженных вкуса и аромата. В связи с низкой водосвязывающей способностью такое мясо при размораживании теряет много мышечного сока. Развариваемость коллагена мяса и растворимость основного вещества внутримышечной соединительной ткани снижаются до минимума. Уменьшается количество аминокислот на 10-20 % по сравнению с их количеством в парном мясе.
Мясо животных переходит в состояние полного окоченения в различные сроки. Это обусловлено неодинаковой скоростью биохимических процессов, различной активностью ферментов мышечной ткани. По этой же причине в мясе молодых животных окоченение наступает раньше и заканчивается быстрее, чем у более взрослых и старых животных. В мясе, полученном от убоя хорошо упитанного скота, а также животных пастбищного содержания в мышцах задних частей туши окоченение наступает позже и продолжается более длительный период, чем в мясе неупитанного, утомленного скота, животных стойлового содержания и в мышцах передних частей туши.
При медленном охлаждении мяса происходит более глубокий процесс окоченения, чем при ускоренном, так как быстрее распадается гликоген и увеличивается количество молочной кислоты.
Размягчение — вторая фаза созревания мяса, которая характеризуется приобретением специфических вкуса и аромата. Созревшее мясо в сыром виде и после тепловой обработки имеет нежную консистенцию, становится сочным, дает прозрачный бульон.
Причиной улучшения нежности мяса является распад акто-миозинового комплекса в результате накопления пирофосфорной кислоты.
Процесс созревания улучшает качество и усвояемость всех видов мяса, особенно мяса крупного рогатого скота. Мясо в тушах созревает быстрее, чем в виде отрубов (кусков).
Созревание мяса происходит быстрее, если его выдерживать при повышенной температуре (37 °С) в течение 4-5 ч, проводить электрическое возбуждение, глубокий электропрогрев (до 39- 40 °С) токами высокой частоты и использовать методы, которые способствуют увеличению скорости ферментативных процессов. При этом быстрее наступает и заканчивается процесс окоченения.
Сроки созревания мяса зависят от температуры. Так, для говядины при нормальном состоянии животного перед убоем примерные сроки полного созревания составляют (в днях): при температуре 1- 2 °С- 10-14; при температуре 10-15 °С — 4-5; при 18 °С — 3.
Глубокий автолиз. Если созревшее мясо продолжать хранить в асептических условиях при низких положительных температурах то в нем под влиянием ферментов будут продолжаться автолити-ческие процессы. Эту стадию принято называть глубоким автолизом. Она характеризуется распадом основных составных частей тканей — белков и жиров. Распад начинается еще в фазе созревания, однако тогда существенного уменьшения белковых веществ еще не происходит.
Во время глубокого автолиза тканевые ферменты усиленно катализируют разрыв пептидных связей белковых частиц, разрушая тем самым белки. Некоторые продукты распада белков имеют токсические свойства.
Под влиянием липаз идет интенсивный гидролитический распад липидов. Разложение белков и липидов ведет к снижению пищевой ценности мяса и увеличению в нем содержания веществ, снижающих качество мяса. Распад белковых веществ сопровождается разрушением морфологических структурных элементов мышечной ткани. В связи с этим уменьшается жесткость мяса и увеличивается отделение мясного сока. Мясо приобретает усиливающийся коричневый оттенок. Вкус мяса становится все более кислым и неприятным. На определенном этапе глубокого автолиза мясо делается непригодным в пищу.
Загар мяса — это комплекс изменений, обусловливающих значительное снижение, а иногда и полную потерю пригодности мяса для потребления. Загар почти всегда обнаруживается в мясе, недостаточно быстро охлажденном или находившемся в условиях плохого газообмена.
Загар развивается быстрее, если туши прикасаются друг к другу в момент охлаждения или вследствие медленного замораживания парного мяса.
Чтобы избежать появления загара, в толстых частях туш делают надрезы (на лопатках, мышцах шейной части), улучшая тем самым газообмен.
Непосредственной причиной загара является быстрое накопление в тканях кислых продуктов. Основным фактором, обусловливающим накопление их, является высокая активность тканевых ферментов в условиях повышенной температуры.
Характер изменений, происходящих в мясе, и причина загара аналогичны тем, которые происходят при созревании и глубоком автолизе мяса. Однако характерные признаки загара ближе к признакам гнилостного разложения. Поверхность разреза такого мяса влажная, окраска изменена. Мясо приобретает зеленоватый оттенок.
Мясо в состоянии загара характеризуется тестообразной консистенцией, кислым, удушливым запахом, неприятным вкусом.
Реакция среды кислая. Оно легко плесневеет и подвергается гнилостному разложению. На таком мясе бистро развиваются паразиты, оно обсеменяется микрофлорой.
Пригодность мяса с загаром для переработки зависит от глубины развития процесса. В непереработанном виде такое мясо в торговую сеть не выпускают
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом
