Лабораторна робота №10

Тема: Вивчення мікроструктури тваринної тканини і вплив на неї різних способів термічної обробки.

Мета роботи: ознайомитись з морфологічною будовою тканин риби при різних методах термічної обробки. В результаті проведення лабораторної роботи студенти повинні

знати: морфологічну будову тканин м'яса, зміни мікроструктури і вологоутримуючої здатності їх при технологічній обробці, методи гістологічних досліджень і визначення соковитості.

вміти: аналізувати вплив змін мікроструктури на технологічні особливості сировини.

Короткі теоретичні відомості. Будова м'язевої тканини.

Для виробництва м'ясних консервів використовують м'ясо різноманітних груп тварин: великої і дрібної рогатої худоби, свиней, птиці, кролів.

М'ясом називають туші і частини туш тварин, одержані від забою тварин, які складаються із наступних тканин: м'язевої, сполучної (різновидностями якої є також жирова, кісткова, хрящова і кров) і нервової. Будова і властивості тканин різні. Від їх кількісного співвідношення залежать важливі показники якості м'яса. Найбільшу цінність в харчовому і смаковому відношенні має м'язева тканина.

М'язеві тканини поділяють на поперечно-смугасті, гладкі і серцеві.

Поперечно-смугасті - це тканини скелетних м'язів. їх основним структурним елементом є м'язеве волокно (довжина від 2 до 150 мм і діаметр від 10 до 150 мкм). М'язеве волокно складається з тонких орієнтованих ниток міофібрил (60-65% об'єму- клітини), які в свою чергу складаються з тонших сполучень - протофібрил. Міофібрили розміщені в саркоплазмі - напіврідкому утворенні білкової природи, який являє собою складну колоїдну систему.

На периферії саркоплазми під оболонкою розміщені багаточисленні ядра. Крім ядер в саркоплазмі містяться інші органели: мітохондрії, рибосоми, лізосоми та інші.

Саркоплазма поділяється на цитоплазму, яка прилягає до ядер і міофібрилярну плазму, в якій розміщуються міофібрили.

Зверху м'язеве волокно покрите двошаровою прозорою оболонкою - сарколемою, стійкою при кип'ятіння, дії кислот і лугів.

На гістологічних зрізах волокон м'язевої тканини видно поперечну окресленість, в результаті чого ця тканина одержала назву поперечно-смугастої.

Поздовжня окресленість волокна викликана наявністю довгих і тонких фібрил, розміщених паралельно одна одній Поперечна - наявністю вздовж кожного міофібрилу чергуючих темних (анізотропних) і світлих (ізотропних) ділянок чи дисків.

В склад м'язевого волокна входять в основному механоактивні білки: актин, міозин і актомізиновий комплекс.

М'язеві волокна об'єднані в м'язеві пучки І порядку з допомогою сполучного прошарку - ендомізію. Пучки І порядку об'єднані в пучки II порядку сполучнотканинною оболонкою - перемізієм. Ці пучки сполучаючись утворюють мускул, який покритий оболонкою - епімізією чи фасцією.

В сполучнотканинних прошарках м'язевої тканини (ендомізій, перемізій) проходять кровоносні капіляри, нерви, знаходяться жирові клітини.

Гладка м'язева тканина утворює тканини внутрішніх органів. Вона складається із довгих клітин веретеноподібної форми, які є скорочувальними елементами гладкої м'язевої тканини. В цитоплазмі клітини розміщені ядро і скорочувальні нитки - міофібрили. В харчовому відношенні тканина є малоцінна, так як в її склад входять малоцінні білки.

Сполучна тканина складається із колагенових, еластинових і ретикулинових волокон, основної міжклітинної речовини і клітини.

Колагенові волокна складаються із фібрил, основу яких складає биток - колаген. Ці волокна обумовлюють міцність сполучної тканини. При тепловій обробці колаген набухає і переходить в розчинний стан - глютин.

Еластинові волокна стійкі до температурної дії, кислот і лугів, добре розтягуються, ате не міцні при розриві. Ці волокна обумовлюють пружність тканини.

Ретикулинові волокна за своїми фізико-хімічними і механічними властивостями займають проміжне положення між колагеновими і еластиновими волокнами.

В залежності від співвідношення колагенових і еластинових волокон і інших елементів сполучну тканину поділяють на рихлу, щільну і еластичну.

Жирова тканина являє собою різновидність рихлої сполучної тканини. Вона складається із клітин, в центральній частині яких знаходиться крапля жиру, а протоплазма і ядро розміщені у їх периферії. Розміри клітин - від 70 до 120 мкм. Скупчення жирових клітин розміщується між сполучними волокнами. Жирова тканина виконує роль резервного харчування і механічну роль.

Зміни мікроструктури м'язевої тканини при термічній обробці.

Гістологічними дослідженнями було встановлено, що після теплової обробки м'яса, яка застосовується в процесі технологічної обробки мають місце значні структурні зміни.

Так, після варіння м'язеві волокна ущільнюються, лежать розрізнено, діаметр їх зменшується, поперечна і поздовжна окресленість добре виражена чи ослаблена. Ядро м'язевих волокон і сполучнотканинних прошарків гомогенні. Сарколема виглядає набухлою, гомогенною. Після варіння м'яса між волокнами, а також під відшарованою сарколемою з'являється мілкозерниста білкова маса.

Колагенові волокна сполучної тканини при тепловій обробці різко деформуються і розрихлюються. На початку нагрівання зменшується їх завитість і збільшується товщина.

При температурі 65°С колагенові пучки скорочуються, гомогенізуються. їх структура стає однорідною. При подальшому варінні колагенові пучки розщеплюються, а місцями руйнуються. В ділянках руйнувань з'являється глютин у вигляді гомогенної аморфної маси. Ступінь руйнування структур сполучної тканини при варінні залежить від її властивостей, температури і тривалості варіння. Чим крупніші сполучнотканинні утворення, тим вони більш стійкіші до нагрівання. Еластичні волокна при варінні практично не змінюються.

При жаренні м'яса зміни мікроструктури поперечно-смугастої м'язевої тканини стають більш вираженими. М'язеві волокна різко зменшуються в об'ємі, щільно прилягають один до одного. Поперечна і поздовжна окресленість відсутня. Ядра не виявляються.

Більш вираженні при обжарюванні зміни в структурі колагенових волокон. Вони характеризуються багатьма руйнуваннями структури колагенових волокон з утворенням гомогенної маси.

Найсуттєвішими змінами м'яса при тепловій обробці є денатурація і зв'язана з нею коагуляція білків. При нагріванні в зв'язку з розривом водневих, сольових і десульфідних зв'язків поліпептидні ланцюжки м'язевих білків змінюють просторову конфігурацію (денатурують) - розтягуються, розкручуються, розпадаються.

Між зміненими і розчленованими пептидними ланцюгами різноманітних білкових молекул і всередині виникають випадкові вторинні сольові і водневі зв'язки. Ланцюжки білкових молекул, розташованих одна біля одної, переплітаються і утворюють агрегати - білок коагулює. Основні денатураційні зміни в м'язевій тканині закінчуються при досягненні температури 70°С.

Дослідження показати, що при варінні м'яса спостерігається з початку екстрагування - вихід розчинних білків із сарколеми в м'язевий простір, а потім денатурація білків м'язевої тканини. Інтенсивність екстрагування білків м'язевих волокон має зворотню залежність по відношенню до швидкості збільшення температури.

При обжарюванні проходить швидша денатурація і агрегація м'язевих білків. Екстрагування білків зведене до мінімуму в зв'язку з дією вищих температур.

Заморожування м'яса є одним з найдосконаліших способів його збереження в натуральному вигляді. Але, в результаті часткового перерозподілу вологи при льодоутворенні, травмування м'язевих волокон кристаликами льоду, часткової денатурації білків зворотність властивостей м'яса при заморожуванні неповна на відміну від його охолодження.

Гістологічні зміни тваринної сировини при заморожуванні виражаються порушенням міжволоконної структури і м'язевих волокон.

Чим вища швидкість заморожування, тим менші розміри кристалів льоду і менш помітні руйнування природної структури тканини, колоїдної структури м'яса. Це зумовлює велику зворотність процесу, менше витікає соку при розморожуванні тобто мінімально змінюється водозв'язуточа здатність м'яса.