2. Механизм гликолиза гликогена при посмертном окоченении мясапри автолизе.

Гликоген - важный энергетич материал. Он расходуется при мышечной работе и накапл-ся при отдыхе. Количество гликогена в парном мясе 1%. В мышцах плохо откормленных, истощенных и больных животных его в 2—3 раза мень¬ше, чем в мышцах откормленных животных, находящихся в нормальном физиологич состоянии. В разных мышцах содер¬жание гликогена различно: в усиленно работающих мышцах его почти в 1,5 раза больше, чем в мышцах мало работающих.

Ферментативный распад гликогена является пусковым механизмом для развития последующих биохим и физ-хим процессов. Анаэробный гликолиз мышечного гликогена происходит путем фосфоролиза – с образованием гексозофосфатов и молочной кислоты – конечного продукта их превращений. В результате анаэробного гликолиза также образуется АТФ и КФ(креатинфосфорная кислота).

Наряду с фосфоролизом некоторая часть гликогена гидролизуется с образованием редуцирующих углеводородов, преимущ сахаров, т.е. происходит амилолиз гликогена. Подавляет развитие гликолиза- введение поваренной соли на ранних стадиях автолиза, ускоряет распад гликогена- электростимуляция туш.

Результатом фосфоролиза является накопление молочной кислоты, что приводит к смещению рН мышечной ткани в кислую сторону. Уровень изменения рН зависит прижизненного количественного содержания мышечного гликогена.

Понижение значения рН мышечной ткани до 5,4-5,8 хорошо сказывается на устойчивости мяса в отношении развития микробиол процессов. Содержание молочной кислоты и величина рН являются важными показателями, характеризующими качество мяса, а также его потребительские и технологические свойства:

- способность к влагосвязыванию

- уровень потерь при тепловой обработке

- количество мясного сока, выделяющегося при замораживании

При снижении величины рН также создаются благоприятные условия для действия мышечных катепсинов, которые в последующем участвуют в развитии процессов созревания мяса.

Амилолизу гликогена подвергается около 10% гликогена. На первых стадиях автолиза образуется не только молочн к-та, но и мальтозы, глюкозы и несбраживаемые полисахариды. На более глубоких стадиях окоченения снижение рН подавляет фосфоролиз и дальнейший его распад происходит путем амилолиза.

3. Свойства коптильных в-в. Антисептич-е, антиокислит-е д-е. Влияние на цвет, аромат и вкус продукта. Механизм копчения. Взаимодействие коптильных веществ с компон-ми продукта.

Состав и свойства коптильного дыма

Коптильный дым состоит из продуктов термического распада и окисления древесины, содержащихся в нем в виде мельчайших капелек (фаза, видимая на свету) и паров (в том числе и воды), а также большого количества неконденсируемых газов (водород, углекислый газ, окись углерода, метан и др). При относительно энергичном сжигании древесины и подводе значительного количества воздуха дымом увлекается некоторое количество мельчайших частичек несгоревшего топлива, угля и золы.

В зависимости от насыщенности дыма органическими соединениями (коптильными компонентами), зависящей от полноты окислительных и других реакций, протекающих при горении, способа и скорости отвода летучих органических веществ из очага горения, дым различается по степени его густоты.2

Коптильный дым представляет собой аэрозоль, дисперсионной средой в котором являются неконденсируемые газы ( N2, Н2, О2, СО2, СО, СН4 и др., например ацетилен, содержащиеся в дыме в очень малых количествах), а также органические соединения, находящиеся при данной температуре в состоянии паров. Дисперсную фазу составляют органические соединения - сконденсированные частицы шарообразной формы из вязкой жидкости, средний радиус которых колеблется в пределах 0,1—0,08 мкм.

Органические соединения, найденные в дыме: кислоты - муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, изомасляная, валерьяновая, изовалерьяновая, капроновая, изокапроновая и др., альдегиды - муравьиный, уксусный, пропионовый, масляный, изомасляный, валерьяновый, изовалерьяновый, метилвалерьяноный, акролеин и др., спирты – метиловый, этиловый и др., фенолы – фенол, крезол, тимол и др., амины, кетоны, ароматические углеводы и др. соединения.

Качественный состав коптильных компонентов дыма, распределенных между дисперсной фазой и дисперсионной средой близок, но в количественном соотношении имеются весьма существенные отличия: дисперсная фаза состоит преимущественно из высококипящих компонентов, дисперсионная среда - из более летучих органических соединений.

Соотношение паров и дисперсных частиц зависит прежде всего от степени разбавления дыма воздухом и температуры коптильной среды: в холодном дыме (20 -25° С) оно составляет около 1: 8, а в очень горячем (порядка 300° С) - 10: 1.

Осаждение компонентов дыма на поверхности продукта

В процессе копчения принимают участие как дисперсная фаза, так и дисперсионная среда коптильного дыма. Коптильные компоненты, сосредоточенные в дисперсной фазе, перемещаются в коптильной камере вместе с дисперсионной (парогазовой) средой под действием тяги и конвекционных токов и, кроме того, под действием ряда факторов, вызывающих их перемещение по отношению к движущейся дисперсионной среде: гравитационной силы (силы тяжести), диффузии (в результате броуновского движения) и радиометрических сил. Радиометрические силы возникают в результате воз действия газообразной среды на содержащиеся в ней неравномерно нагретые частицы. Молекулы газа отлетают от нагретой стороны частиц с большей силой, чем от ненагретой, вследствие чего частицы перемещаются в направлении снижения температуры (т. е. к продукту).

Скорость осаждения частиц дыма на продукт зависит от их концентрации и степени дисперсности, температурных условий копчения, характера и скорости движения коптильной среды (турбулентный или ламинарный поток) и других факторов.

Количество осажденных частиц возрастает по мере увеличения скорости движения коптильной среды и по мере перехода потока от ламинарного к турбулентному режиму движения. Большое значение имеют радиометрические силы, возрастающие с увеличением дисперсиости частиц и температурного перепада между дымом и поверхностью продукта. С повышением температуры копчения возрастает также осаждение мелкодисперсных частиц под действием броуновского движения. Действие гравитационных сил проявляется лишь при сравнительно низких температурах копчения медленно передвигающимся потоком дыма с укрупненными в результате коагуляцяи частицами (до 0,5 мкм и выше).

Компоненты паровой фазы осаждаются в результате их конденсации на сухую поверхность (если температура поверхности ниже температуры дыма). На влажную поверхность они отлагаются преимущественно в результате абсорбции, скорость которой пропорциональна концентрации органических соединений к паровой фазе дыма и зависит от влажности поверхности продукта.

Проникновение составных частей дыма в продукт

После отложения компонентов дыма на поверхность продукта начинается их перенос по направлению к центру продукта. Скорость переноса зависит от химической природы коптильных компонентов, причем часть их задерживается на поверхности или в тонком поверхностном слое обрабатываемых изделий, вступая в реакции взаимодействия с составными частями продукта.

Проникновение коптильных компонентов в продукт зависит от многих факторов, влияние которых наиболее полно изучено по отношению к фенольным компонентам дыма. Глубина их проникновения зависит, в частности, от продолжительности процесса копчения, состава, свойств и состояния продукта, температуры копчения и других факторов.

В процессе длительного копчения и сушки происходит перераспределение содержания коптильных компонентов в различных слоях продукта. Их количество по отношению к содержанию по окончании процесса копчения в поверхностных слоях становится меньше, а в последующих слоях постепенно возрастает, хотя выравнивание концентрации компонентов дыма не происходит даже при длительном хранении.

Причем, кислоты дыма свободно проникают через оболочки и в продукт. Из их числа в толще копченых изделий идентифицирована муравьиная, уксусная, пропионовая, валерьяновая, капроновая, сиреневая, ванилиновая и резорциловая кислоты.

Карбонильные соединения в отличие от фенолов и кислот обнаруживаются преимущественно в поверхностных слоях продуктов. Натуральные оболочки в большей степени задерживают проникновение карбонильных компонентов дыма в колбасы, чем, например, кутизиновые. В копченых продуктах найдены такие карбонильные соединения, как муравьиный, уксусный и масляный альдегид, ацетон, метилэтилкетон, а также фурфурол, сиреневый альдегид, ванилин, этилванилин.

В зависимости от продолжительности копчения и вида обрабатываемых изделий из мяса в них накапливается от 0,5 до 15 мг% отдельных компонентов дыма.

Влияние коптильных веществ на свойства продукта

Влияние на аромат и вкус. Возникающие при обработке изделий из мяса дымом специфический аромат и вкус являются результатом воздействия довольно многих факторов.

Аромат копчения в значительной степени определяется коптильными компонентами, обладающими пряными оттенками запаха, такими, как фенолы (типа метилгваякола, гваякола, эвгенола, анизола, тимола, диметоксифенола и др.), соединениями типа метилциклопентенолона, отдельными веществами, входящими во фракции фенолов, но не сочетающимися с диазотированной сульфаниловой кислотой и флуоресцирующими в УФЛ, карбонильными соединениями (например, фурфурол, диацетил, бензойный альдегид). Некоторую роль в образовании аромата копченых продуктов играют также компоненты дыма типа метилглиоксаля, пирокатехина и т. п., вступающие с компонентами продукта, в частности с аминокислотами, в реакции окислительного взаимодействия, декарбоксилирования и переаминирования с образованием новых веществ (альдегидов и кетонов).

Возникающие при этом вещества обладают оттенками запаха, отличными от аромата копчения, что заставляет считать, что это явление хотя и играет определенную роль в образовании специфического аромата копченостей, однако эта роль является менее значительной по сравнению с ароматом, привносимым в продукт пахучими компонентами дыма, особенно фенолами.

Специфический вкус копченых изделий обусловливается в первую очередь кислотными компонентами дыма, а также другими веществами, проникающими в продукт из дыма и обладающими острым, горьковатым или сладковатым привкусами (некоторые фенолы, карбонильные соединения и др.).

Некоторое значение в возникновении особого привкуса у копченостей могут иметь вещества, образующиеся, особенно при длительном копчении, в результате взаимодействия реакционноспособных компонентов дыма с компонентами продукта по типу реакции меланоидинообразования. Такого рода вещества (типа меланоидинов) обладают различными вкусовыми оттенками (горьковатые, терпкие, солодовые и т. п.), однако их значение в формировании специфического вкуса копчения по всей вероятности является второстепенным.

Вкус и аромат копченого продукта в целом определяется, кроме того, многочисленными химическими изменениями составных частей самого продукта (ферментативные процессы в сырокопченых изделиях, слабое окисление липидов, изменения под действием тепловой обработки и др.).

Копченые продукты в меньшей степени, чем некопченые подвержены окислительной и бактериальной порче, что обусловлено проникновением в продукт компонентов дыма, обладающих способностью тормозить окисление жира и препятствовать жизнедеятельности микрофлоры.

Антиокислительный эффект. Антиокислительное действие коптильных веществ обусловлено прежде всего фенольными компонентами дыма. Остальные классы органических соединений либо не играют никакой роли, либо лишь в малой степени дополняют его (суммарная фракция кислот).

Скорость протекания процессов окисления жира, развиваемых по механизму цепных реакций, пропорциональна количеству возникающих при такого рода реакциях свободных радикалов R и RОО. Торможение порчи жира происходит в результате исключения из системы свободных радикалов и может быть описано:

В результате вместо активного радикала в системе образуется менее реакционноспособный феноксильный радикал, цепная реакция обрывается и окисление тормозится. Среди всех фенольных компонентов дыма основное значение в проявлении антиокислительного действия копчения имеют высококипящие фракции, отличающиеся большими молекулярной массой и содержанием метоксильных групп.

В целом антиокислительный эффект копчения обусловлен суммарным действием большинства фенольных компонентов дыма.

Бактерицидный эффект. Бактерицидное действие коптильного дыма является результатом комбинированного воздействия высокой температуры дыма (при горячем копчении), обезвоживания, антисептического действия коптильных компонентов дыма и некоторых других факторов. Бактерицидная сила различных компонентов дыма зависит от их химической природы. Одним из активных бактерицидов дыма является формальдегид, содержащийся в дыме в значительных количествах и более эффективно воздействующих на микрофлору, чем карболовая кислота (собственно фенол) и крезол. Он однако теряет большую часть своей антибактериальной силы в результате взаимодействия с белками продукта, вследствие чего его действие проявляется главным образом на поверхности и в тонком поверхностном слое продукта.

Содержание микроорганизмов в копченых продуктах зависит от продолжительности копчения. Отмирание микроорганизмов в толще продукта происходит и после окончания копчения (остаточный бактерицидный эффект копчения), что связано с медленной диффузией бактерицидных компонентов дыма из поверхностных слоев к центру продукта. Коптильные компоненты дыма оказывают неодинаковое действие на различные микроорганизмы, в результате чего в остаточной микрофлоре копченостей чаще всего преобладают кокковые формы и молочнокислые бактерии. Удаление влаги из копченого продукта и увеличение концентрации соли в процессе сушки приводит лишь к изменению соотношения в содержании микрококков и молочнокислых бактерий (чем выше концентрация соли, тем выше пропорция микрококков).

Другие изменения, происходящие под воздействием дыма. В процессе копчения происходит дубление поверхностного слоя продукта (кишечная оболочка колбасных изделий, шкурка и наружная поверхность мышечной ткани окороков). Из коптильных компонентов дыма самыми сильными дубящими свойствами обладает формальдегид. Дубящие свойства обнаружены также у ацетальдегида и акролеина. Фурфурол, кетоны, а также одноядерные фенольные соединения (фенол, крезолы, ксиленолы, пирогаллол и др.) такого рода свойствами не обладают. В результате дубления увеличиваются стойкость кишечных оболочек к воздействию тепла и влаги и их прочность.

В результате взаимодействия коптильных веществ с компонентами продукта уменьшается количество сульфгидрильных и аминных групп. Формальдегид взаимодействует с лизином и другими свободными аминокислотами с образованием комплексов, устойчивых к действию ферментов пищеварительного тракта.

Однако коптильные компоненты дыма, в том числе наиболее реакционно-способные, проникают в продукт в очень малых количествах, вследствие чего существенного изменения пищевой ценности копченых продуктов практически не происходит.

В результате копчения в мясных продуктах заметно снижается рН, например после длительной обработки холодным дымом рН сырокопченых колбас смещается в кислую сторону на 0,4—0,5 единицы.

Следствием копчения является окрашивание поверхности обрабатываемых изделий в коричневатые тона, в результате которого готовые продукты приобретают приятный и привычный для потребителя внешний вид. Химизм окрашивания копченостей весьма сложен и обусловливается множеством факторов, важнейшим из которых является протекание на поверхности и в тонком поверхностном слое продукта карбониламинных реакций с образованием меланоидинов и безазотистых окрашенных полимерных веществ

Окрашивание копченых изделий связано также с реакциями окисления, конденсации и полимеризации самих компонентов дыма, в частности фурфурола и его производных, с изменениями фенольных компонентов дыма и реакциями сахароподобных веществ, возникающих при пиролизе полисахаридов древесины – реакции карамелизации, реакции Майяра.