Материал: Рогожин В.В., Рогожина Т.В. Биохимия сельскохозяйственной продукции

Глава 19. Биохимия мышц и мяса

готовности говядину необходимо варить в течение 1,5…2,5, а мясо курицы — 0,5…0,75 ч.

Пластичность мяса возрастает при добавлении перед варкой солей (NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 и др.), а также полифосфатов. Аромат и вкус мяса при варке обусловлены составом веществ, содержащихся в основном в мышечной

ижировой тканях. Вкус мясу придают низкомолекулярные пептиды: глутатион, карнозин, анзерин и др. Кроме того, на вкус мяса влияют аминокислоты: глутаминовая кислота, треонин, цистеин, метионин, лейцин, изолейцин, валин, аланин, гистидин. Часть аминокислот находятся в мышечной ткани в свободном состоянии, а часть пополняется за счет гидролиза белков

ипептидов. Активность протеолиза возрастает при размораживании мяса. Распад нуклеотидов позволяет высвободиться нуклеотидам, в част-

ности инозиновой, гуаниловой, адениловой и другим кислотам, а также продуктам их распада. Совместно с другими азотсодержащими соединениями, такими как креатин, креатинин и таурин, они формируют специфичный вкус мясного продукта.

Кислый вкус мяса создается в основном присутствием различных кислот органической и неорганической природы (пировиноградная, уксусная, молочная и фосфорная кислоты). Горький вкус мясу придают некоторые свободные аминокислоты (лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан, метионин, лизин, гистидин, аргинин). В формировании сладкого вкуса принимают участие углеводы (глюкоза, фруктоза, рибоза, сахароза и др.)

иаминокислоты (аланин, валин, пролин, глицин, серин, треонин).

Вобразовании аромата мясопродукта имеют значение монокарбоновые кислоты (муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, валериановая

икапроновая), а также кетокислоты, альдегиды, кетоны и другие соединения. В мясе в значительных количествах обнаруживаются карбонильные соединения (гликолевый альдегид, ацетоин, метилглиоксаль, фурфурол, формальдегид, диацетил, ацетон, пропионовый альдегид, масляный, изовалериановый, гексиловый, гептиловый, каприловый, нониловый альдегиды).

Присутствие специфичного запаха при варке и жареньи различных видов мяса обусловлено образующимися карбонильными соединениями. Вкус и аромат, проявляемый при посолке мясопродукта, обусловлены превращением углеводов, липидов и аминокислот, а также присутствием комплекса из органических соединений, в составе которых пурины, пиримидины, креатин, креатинин и карбоновые кислоты.

19.7.5. Технологические пороки созревания мяса

Пороками мяса считаются нарушения в структуре, химическом составе, консистенции и окраске, которые проявляются в следующих формах: загаре, потемнении окраски, пигментации, ослизнении, плес-

498

19.7. Химические процессы в мясе

невении, механическом загрязнении, гниении, гнилостном брожжении, ожогах.

Появление в первые сутки в толще мышц туш крупного рогатого скота

исвиней серо-красного или коричнево-красного цвета с зеленоватым оттенком пятен и изменения в отдельных участках консистенции мяса до дряблой называется загаром. Возникает этот порок при неправильном охлаждении, очень плотной укладке туш и отсутствии вентиляции.

Этому способствует то, что временное повышение температуры мяса до 40 °С и выше происходит в результате расщепления фосфорных соединений. При этом липиды подкожного жира препятствуют нормальному охлаждению мяса и выходу газов, образующихся в клетках тканей. Нарушается протекание гликолитических реакций, инициируются реакции распада серосодержащих аминокислот, что приводит к образованию и накоплению сероводорода. Кроме того, образуются альдегиды и карбоновые кислоты с малым числом углеродных атомов (метаналь, этаналь, а также этановая, масляная и другие кислоты), придающие продукту неприятный запах. Окраска при загаре обусловлена пигментными соединениями. Это прежде всего окисленные формы миоглобина, биллирубина, кверцетина и др.

Изменения в содержании красящих веществ в результате интенсивного испарения воды с поверхности мяса наблюдаются во время хранения охлажденного и мороженого мяса при пониженной влажности воздуха

иповышенной температуре. Это обусловлено образованием окисленной формы гемоглобина (метгемоглобина).

Появление слизи в случае хранения мяса при положительных температурах (ухудшающих товарный вид мяса, а также его вкус и запах) можно наблюдать на вторые сутки в случае хранения мяса при +16 °С и относительной влажности воздуха выше 85%, а при +4 °С — через 16…18 суток, при +2 °С — через 23…33 суток. В составе слизи пептиды и углеводы, образующиеся при расщеплении белков под воздействием бактерий и появляющиеся на поверхности мяса. При варке такого мяса растворимые в горячей воде компоненты слизи переходят в бульон, отчего он становится мутным и вязким.

На охлажденном мясе при нарушении температурного режима хранения и высокой влажности быстро развиваются плесени. Повреждение мяса осуществляется за счет активного действия группы гидролитических ферментов — протеаз. При этом происходит накопление органических оснований, которые делают среду щелочной. Особенно активно растет плесень в местах, где наблюдается оттаивание мяса.

При хранении мяса при 0 °С или выше из окружающей среды на него попадают гнилостные бактерии, действие которых сопровождается накоплением веществ, обладающих неприятным запахом. При порче мяса в нем начинают накапливаться летучие жирные кислоты (муравьиная,

499

Глава 19. Биохимия мышц и мяса

этановая, пропановая, бутановая и др.), кроме того, окси- и кетокислоты. Причем на начальной стадии гниения в мясе накапливаются в значительных количествах уксусная, пропионовая и муравьиная кислоты, за счет которых понижается рН среды. В результате протекания реакции декарбоксилирования образуются функционально активные аминосодержащие соединения. Так, в результате реакции декарбоксилирования аргинина образуется агматин, орнитина — путресцин, лизина — кадаверин.

NH2—CH2—CH2—CH2—CH—COOH CO2 + NH2—CH2—CH2—CH2—CH2—NH2

NH2

CH2—CH2—CH2—CH2—CH—COOH CO2 + NH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—NH2

Все они обладают высокой токсичностью. При распаде фенилаланина, тирозина, триптофана образуются соединения, обладающие высокой функциональной активностью, продуктами распада которых являются фенол, индол и скатол.

Продуктами разложения аминокислот, содержащих серу (цистеин, метионин), могут быть сероводород и аммиак, придающие мясу неприятный запах. Продуктами разложения пуринов служат гипоксантин и ксантин.

При гниении инициируются реакции с участием активных форм кислорода, которые активируют реакции свободнорадикального окисления ненасыщенных жирных кислот, способствуя накоплению перекисных соединений. Последние разрушают белки, создавая условия для развития гнилостных бактерий. При этом образуются новые продукты распада, придающие мясу вначале затхлый, а затем гнилостный запах.

500

19.8. Физико-химические процессы в мясе при хранении

19.8.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МЯСЕ ПРИ ХРАНЕНИИ

19.8.1.Влияние различных режимов обработки и холодильного хранения на качество мяса

Для получения мяса хорошего качества и сокращения потери массы применяют охлаждение с одновременным обдувом туши воздухом. Охлажденным является мясо с температурой в толще мышц от +4 до 0 °С. При этом формируется корочка подсыхания, а само мясо имеет неувлажненную поверхность и эластичные мышцы. Такое мясо служит лучшим продуктом для дальнейшей переработки. В таком мясе микробиологические и биохимические процессы замедляются действием низких температур, что исключает порчу мяса.

В технологической практике используют одностадийный и двухстадийный методы охлаждения. При одностадийном методе температуру понижают с 2 до –3 °С при движении воздуха с 0,1 до 2 м/с и относительной влажности 85…95%. Двухстадийное охлаждение проводят в два этапа. На первом этапе температуру понижают от –4 до –15 °С при скорости движения воздуха 1…2 м/с. На втором этапе температура воздуха может измениться от –1 до –1,5 °С, а скорость движения воздуха — до 0,1… 0,2 м/с. Потери массы при двухстадийном охлаждении мясных туш сокращаются на 20…30 %.

Выбор режима охлаждения позволяет добиваться охлаждения мяса. Так, при температуре от –3 до −5 °С, скорости движения воздуха 1…2 м/с

иотносительной влажности 85…92% мясо баранины охлаждается за 6…7 ч, свинины — за 10…13 и говядины — за 12…16 ч.

При температуре от 2 до –1 °С и влажности воздуха 85% охлажденная говядина хранится 20 сут, а свинина и баранина 10 сут после убоя. При понижении температуры хранения охлажденного мяса до –2…–3 °С срок хранения говядины можно увеличить до 30 сут. Таким образом, понижение температуры способствует замедлению физико-химических изменений в мясе, что обуславливает продолжение срока его хранения.

Дополнительными мерами для повышения срока хранения мяса являются использование углекислого газа, ультрафиолетовых лучей, озона

ифитонцидов. Так, например, в камерах с 20% СО2 при температуре от –1 до –2 °С срок хранения мяса говядины и баранины возрастает до 60…70 сут. При этом понижаются процессы свободнорадикального окисления, способствующие прогорканию липидов и уменьшению потери массы. Использование ультрафиолетового излучения способствует стерилизации мяса, убивая микроорганизмы. Для этой цели обычно используют бактерицидные лампы мощностью в 15…30 Вт.

501

Глава 19. Биохимия мышц и мяса

Более длительное хранение мяса обеспечивается за счет его замораживания. При этом температура в толще мышц должна быть не выше –6 °С. Однако по качеству мороженое мясо уступает охлажденному и требует больших энергетических затрат на поддержание низкой температуры среды.

Замораживание мяса при температуре от –20 до –23 °С переводит в кристаллическое состояние до 90…95% воды, что вызывает сильные изменения

вструктуре мышечных волокон. Оттаивание такого мяса может привести к потере значительного количества минеральных солей и низкомолекулярных органических соединений, сильно нарушает структуру клеток.

На качество замороженного мяса оказывает влияние продолжительность замораживания. При ускоренном замораживании при температуре –23 °С и ниже образуются мелкие кристаллы льда, что проявляется

вменьшем разрушительном их действии. Меньше появляется денатурированных форм белков и уменьшаются потери в минеральном составе мяса. Сохраняется розовый оттенок замороженного мяса и высокие питательные его свойства.

Применение при быстром замораживании мяса температуры от –10 до –15 °С, способствует образованию меньшего количества кристаллов льда, при этом отмечается частичная денатурация белков. Кроме того, мясо характеризуется меньшей потерей минеральных соединений. В замороженном состоянии говядину и баранину можно хранить при температуре –15 °С и относительной влажности воздуха 90…95% в течение 10…12 мес, свинину — 8…10 мес, а при –21 °С соответственно 15…18 и 12…15 мес.

При замораживании мяса используется метод быстрого замораживания при температуре от –30 до –35 °С без предварительного охлаждения. Этот метод хотя и высокоэнергозатратный, однако он позволяет сохранить от разрушения большинство белков, замедляет процессы гидролиза гликогена и сохраняет значительные количества АТФ. При этом меньше накапливается молочной кислоты. Образование мелких кристаллов воды меньше разрушает клеточные структуры. В замороженном мясе замедляются процессы автолиза и свободнорадикальные реакции, обеспечивая сохранность большому количеству функционально активных веществ, что проявляется в сохранении естественной окраски мяса в процессе хранения.

Замораживание мяса при низкой температуре хотя и продлевает сроки его хранения, однако не может полностью предотвратить процессы, вызванные действием активных форм кислорода, которые инициируют свободнорадикальные реакции. Образующиеся в ходе этих реакций свободные радикалы способны разрушать структуры белков, участвовать

впроцессах перекисного окисления липидов, разрушающих мембранные структуры. Перекисный радикал может вступать во взаимодействие с ненасыщенными жирными кислотами, при этом образуются гидропе-

502