Влияние автолиза на изменение физико-химических и технологических свойств мяса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние автолиза на изменение физико-химических и технологических свойств мяса

Мирошникова Е.П., д-р биол. наук, профессор,

Кочетков Е.А., магистрант группы 17 ПЖивП(м)ПБ

Современная пищевая промышленность преследует цель повышения качества выпускаемой продукции. Особый интерес в этом плане представляют мясо и мясопродукты, поскольку являются самым сложным звеном в системе качества продуктов питания, что и определяет актуальность исследования. Из наблюдений практиков известно, что после прекращения жизни животного в мясе происходят физико-химические изменения, характеризующиеся окоченением, затем расслаблением (размягчением) мышечных волокон. В результате мясо приобретает некоторый аромат и лучше поддается кулинарной обработке. Пищевые достоинства его повышаются.

Качество продукции животного происхождения характеризуется как совокупность свойств, характеризующих пищевую и биологическую ценность пищевых продуктов, а также органолептические, структурно-механические, функционально-технологические, санитарно-гигиенические и прочие характеристики продукта, степень их выраженности [1]. Мясо представляет собой высокопитательный продукт, качество которого определяется такими показателями, как нежность, вкус и цвет. Отличительной особенностью вкуса мяса является постепенное нарастание его выраженности - своей высокой степени вкус мяса достигает только после недели созревания. Дополнительно также увеличивается нежность мяса. Однако для качественного созревания необходимо поддерживать оптимальную температуру [6]. При нормальном созревании мясо хранят в охлаждаемом помещении при температуре 1,1°С в течение достаточного периода времени, чтобы присутствующие в мясе ферменты размягчили его. Ограничивающими факторами естественного созревания являются опасность микробиологического роста и чрезмерная порча мяса, а также потребность в больших производственных площадях [2].

Автолиз представляет собой процесс распада компонентов тканей мяса под влиянием находящихся в них ферментов, которые сохраняют свою каталитическую активность долгое время. Данный процесс происходит в тканях животного непосредственно после его убоя, причиной мгновенного автолиза является прекращение доступа кислорода в ткани. Синтез и выработка энергии прекращаются, а продукты обмена веществ начинают накапливаться. Под действием автолиза происходит изменение качественных характеристик мяса, таких, как механическая прочность, органолептические и технологические свойства, устойчивость к микробиологическим процессам (рис. 1) [7].

Рис. 1. Изменение свойств мышечной ткани в процессе автолиза (при 0-4 ⁰С); 1 - усилие резания; 2 - напряжение среза; 3 - ВСС; 4- рН среды

Прочностные свойства мяса изменяются по причине изменений состояния миофибриллярных белков мышечной ткани. Основой же автолиза мяса является изменение углеводной системы, происходящей на биохимическом уровне. В результате многочисленных технологических исследований до настоящего времени не удалось установить точные показатели полной зрелости мяса, соответственно, нет точных данных по срокам созревания данного продукта. Причиной отсутствия точных данных является неодновременность изменения важнейших свойств мяса. Например, период изменения жесткости и влагоемкости составляет от 5 до 7 суток после убоя, при этом температура должна составлять 0…4⁰С. Оптимальные же показатели органолептических свойств наблюдаются только на 10-14 сутки [8].

При изучении качественных показателей мяса особое значение имеет парное состояние мяса. Это состояние, когда мясо еще сохраняет те свойства, которые были характерны еще для живого организма. Для парного мяса характерна высокая водосвязывающая способность.

В дальнейшем, с течением времени, в мясе начинают происходить процессы окоченения. Отличительной чертой такого продукта является специфическая корочка подсыхания, которая представляет собой неувлажненную поверхность.

Таким образом, охлажденное мясо характеризуется наличием корочки подсыхания, отсутствием увлажненной поверхности, а также наличием высоких качественных характеристик - нежность, сочность, аромат, высокие пищевые качества [6].

Свежее мясо под действием автолитических процессов приобретает в своем составе большое количество низкомолекулярных веществ, за счет которых формируется аромат и вкус мяса [8].

Оптимальное выражение вкуса и аромата мыса наблюдается после его тепловой обработки. Таким образом, процесс автолиза способствует формированию потенциальных предшественников вкусовых и ароматных свойств мяса, которые активизируются при кулинарной обработке.

Проводимые ранее исследования А.А. Соколовым в 1970 г. позволили сделать вывод, что аромат и вкус становятся ясно ощутимыми через 2-4 суток после убоя при низких положительных температурах, спустя 5 суток они выражены хорошо. Максимальной интенсивности вкусовые свойства достигают на 10-14 сутки. Если температура достаточно высокая (выше 20⁰С), то органолептические характеристики достигают максимума уже через 2-3 суток [5].

Согласно многочисленным исследованиям, формирование вкусовых веществ продолжается в течение двух с половиной суток после убоя животного. Данный промежуток времени является первой стадией созревания мяса. В дальнейшем при расщеплении белков образуются такие аминокислоты, как глутамин и глутаминат, а также свободные жирные кислоты или продукты их распада. Время созревания мяса строго ограничено по причине присутствия других, менее образующихся веществ [11].

В качестве предшественников вкусовых и ароматических свойств мяса выступают такие компоненты, как гистидин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, глутамин, глицин, треонин, фенилаланин, лейцин. Все перечисленные вещества формируются в процессе автолиза.

Важным составляющим компонентом мяса является вода, благодаря которой в продукте формируются устойчивые структурированные системы. Мышечная ткань в естественном состоянии содержит до 75 % воды. Основной процент входит в состав мышечных волокон, меньшая часть содержится в межклеточном пространстве. Неравномерное распределение воды внутри волокна выглядит следующим образом: основной процент «забирают» миофибриллы, меньше воды содержится в саркоплазме. Соответственно, водосвязывающая способность мышечной ткани зависит от состояния белков миофибрилл: миозина, актина и актомиозина [8].

Структурно-механические свойства характеризуют поведение мяса и мясопродуктов в условиях напряженного состояния, основными показателями которого при приложении силы являются напряжение, величина и скорость деформации. Исследователь А.Б. Лисицын описал влияние расположения мышц в туше на структурно-механические и физико-химические характеристики мяса [9].

Для формирования качества мяса характерен процесс, обратный структурному созреванию - это формирование окоченения, происходящего в результате нехватки АТФ. В таком состоянии достигается максимальная жесткость мяса. В результате исследований специалистами отмечено, что именно после стадии окоченения наступает реальное созревание мяса [11].

Оптимальная температура хранения и созревания мяса ниже 7 ⁰С. Расщепление белков с помощью энзимов также является температурозависимым процессом. На начальном этапе созревания температура поддерживается на заданном уровне. По достижении достаточно нежной консистенции говядины после четырнадцати, а телятины - семи дней хранения температура снижается до 0…2 ⁰С. При этих условиях созревание, хотя и медленно, но продолжается.

Созревание можно замедлить при замораживании продукции, а дальнейший разрыв клеточных мембран, который происходит при размораживании, способствует формированию крупных потерь мясного сока. В дальнейшем, при кулинарной обработке, такое мясо становится сухим и теряет нежность [4].

В отличие от остывшего мяса, для охлажденного характерно более активное протекание процессов созревания. К примеру, при температуре от минус 1 до минус 2°С и относительной влажности воздуха 85 - 90 % охлажденная говядина хранится 20 суток [12].

Нормальное развитие автолиза способствует формированию оптимальных качественных характеристик (нежность, аромат) мяса (в данном случае, говядины) в следующие сроки:

- при температуре 0…5°С - 12 суток,

- при температуре 8…10 °С - 5 - 6 суток,

- при температуре 16…18°С - 3 суток.

Если температуру повысить выше указанных значений, или, наоборот, сделать ее более низкой, произойдет более глубокий ферментативный процесс созревания, итогом которого станет увеличение продуктов распада белков. В результате данного метаморфоза мясо изменит свой цвет на коричневый оттенок, в нем будет накапливаться аммиачный азот, соответственно, снизятся товарные и пищевые качества продукта [11].

В результате исследований [12] были установлены приемлемые сроки созревания мяса:

- минимальный 3-х суточный срок созревания мяса при 1…3 °С,

- односуточный - при ступенчатом созревании (12 ч при 36 °С и 12 ч при 2…4 °С).

В результате исследований также установлено, что повышение температуры процессы окоченения и созревания говядины возрастают в 2-3 раза [2]. Например, по А.А. Соколову , для мяса крупного рогатого скота (при нормальном состоянии животного перед убоем) примерные сроки полного созревания:

- при температуре 1…2 °С составляют 10 - 14 суток,

- при температуре 10…15 °С - 4 - 5 суток,

- при температуре 18…20 °С - 3 суток,

- при температуре 40 °С только 2 суток.

Снижение температуры при созревании положительно влияет на снижение активности патогенной микрофлоры. Согласно трудов Лисицына А.Б. низкая температура является основой для основного процента этапов технологического процесса, предшествующих тепловой обработке.

Низкая температура устанавливается при процессах хранения и переработки мясного сырья, при этом обеспечивается безопасность мясопродуктов. Это происходит по причине ограниченного роста микроорганизмов, соответственно, происходит торможение процесса микробиологической порчи. В результате экспериментальных исследований выявлено, что ограничение температуры до 3 °С способно устранить риск развития практически всех патогенных микроорганизмов, кроме риска отравления в результате роста некоторых видов плесневых грибов [3].

Таким образом, данные современных научных исследований позволяют сформировать достаточно отчетливые представления о механизме и химизме различных процессов автолиза. В тоже время, применяются температурные режимы от 0 до +2^о С для дальнейшего хранения и созревания мяса.

Изменения в процессе автолиза способствуют увеличению устойчивости мяса к действию патогенных микроорганизмов. Набухание коллагена соединительной ткани, а также рост активности капетсинов способствует улучшению биохимических показателей мяса, улучшая, тем самым, его пищевые качества.

Список литературы

мясо каталитический автолиз фермент

1. Антипова Л.В. Биохимия мяса и мясных продуктов / Антипова Л.В., Жеребцов Н.А. -Воронеж: Изд-во ВГУ, 2011. - 184 с.

2. Жаринов А.И. Краткие курсы по основам современных технологий переработки мяса Текст.: краткий курс. В 2 ч. Ч. 1. Эмульгированные и грубоизмельченные мясопродукты / А.И. Жаринов - под ред. В.П. Воякина. М.: ИТАР-ТАСС. - 2014. - 153 с.

3. Лисицын А.Б. Пищевая гиперчувствительность и продукты из сырья животного происхождения / Лисицын А.Б., Чернуха И.М., Лунина О.И. // Теория и практика переработки мяса. - 2017. - № 2. - С. 14-18.

4. Ковалева И.П. Методы исследования свойств сырья и продуктов питания: учебное пособие / Ковалева И.П., Титова И.М., Чернега О.П. - СПб.: Проспект науки, 2012. - 113 с.

5. Кудряшов Л.С. Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов / Л.С. Кудряшов - М.: ДеЛи принт, 2016. - 160 с.

6. Перкель Т.П. Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов: Учебное пособие / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2004. -100 с.

7. Рогожин В.В. Биохимия молока и мяса: Учебник / В.В. Рогожин. - СПб.: ГИОРД, 2012. - 456 c.

8. Соколов А.А. Технология мяса и мясопродуктов / А.А. Соколов - М.: Колос, 2005. - 456 с.

9. Теория и практика переработки мяса / А. Б. Лисицын [и др.]; под общ. ред. Лисицына А.Б.; Всероссийский науч.-исслед. ин-т мясной пром-сти им. В.М. Горбатова. - [2-е изд.]. - Москва: Эдиториал сервис, 2008. - 305 с.

10. Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов: Учебное пособие / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово, 2004. - 100 с.

11. Хоникель, Карл О. Как созревает мясо / Карл О. Хоникель // Новое мясное дело. - 2004. - № 1. - с. 46-47.

12. Чепурной И.П. Товароведение и экспертиза вкусовых товаров: учебник для вузов / И.П. Чепурной. - Москва: Маркетинг, 2002. - 306 с.

Размещено на Allbest.ru