4. Технология консервирования и условия хранения мясопродуктов

Мясопродукты относятся к числу скоропортящихся видов сырья. В связи с этим для сохранения всех присущих им положительных свойств, даже в течение непродолжительного срока, необходимо обеспечить строго определенные условия хранения или консервировать сырье тем или иным способом в зависимости от конкретных условий или поставленных целей и задач.

В первую очередь следует стремиться к тому, чтобы продукт сохранить в свежем виде, или применять такие способы обработки, которые вызывают наименьшие изменения в его составе и свойствах. Для этой цели широко применяют обработку мяса низкой температурой. При отсутствии такой возможности мясопродукты консервируют поваренной солью. При выработке продуктов с особыми свойствами мясо консервируют с использованием высокой температуры в сочетании с другими приемами обработки.

Для своевременного и правильного проведения консервирования мяса любым способом прежде всего необходимо знать, какие изменения происходят в мясопродуктах после убоя животного и какие воздействия оказывают на них те или иные приемы обработки.

4.1. Изменения, происходящие в мясопродуктах после убоя животного

Основные изменения, происходящие в тканях после убоя животного, условно разделяют на автолитические и микробиальные. Автолитическими называют изменения, вызываемые деятельностью ферментов самих тканей или искусственно введенными ферментами. Микробиальными называют изменения, вызываемые ферментами, выделяемыми микроорганизмами.

Автолитические изменения мяса. После прекращения жизни животного начинаются изменения состава и свойств отмирающих тканей, которые существенно влияют на важнейшие свойства мяса. Сущность этих изменений можно характеризовать как распад прижизненных биологических систем, образующих живые ткани. Исходной причиной такого распада служит прекращение обмена веществ в тканях и переход обратимых химических процессов в необратимые, в результате которых на первый план выступает разрушительная деятельность ферментов. Таким образом, посмертный распад тканей стимулируется факторами, внутренне присущими им, и представляет собой самораспад или автолиз.

Автолиз представляет собой совокупность последовательных этапов: прекращение обмена веществ; распад связей, объединяющих эти вещества в системы, и распад сложных веществ на более простые.

Руководствуясь внешними проявлениями автолитических изменений и их технологическим значением, посмертные изменения мяса условно разделяют на три последовательные фазы: посмертное окоченение, созревание и глубокий автолиз.

Непосредственно после убоя животного мышечная ткань характеризуется мягкой консистенцией, высокой способностью к гидротации и величиной рН, близкой к 7, но вскоре начинает развиваться посмертное окоченение мускулатуры. Внешне это выражается в отвердении и некотором укорочении мышц. Полное развитие посмертного окоченения наступает в разные сроки в зависимости от особенностей животного и окружающих условий. В мускулатуре животных при температуре 15-18⁰С максимум окоченения наступает через 10-12 часов, а при температуре близкой к 0⁰С – через 18-24 часа. Затем начинается постепенное расслабление мышц. При быстром охлаждении мяса развитие окоченения задерживается и оно менее глубокое. То же наблюдается в мясе больных животных. Быстрее развивается окоченение в мышцах молодых животных, медленнее – в мышцах упитанных животных. Окоченение наиболее ярко бывает выражено в скелетных мышцах, менее в сердечных и почти незаметно в гладких мышцах.

С развитием посмертного окоченения изменяются прочностные характеристики мяса. Возрастает сопротивление разрыву и резанию как сырого, так и вареного мяса. Мясо становится менее эластичным и более жестким.

Парное мясо обладает слабо выраженным ароматом и вкусом. При созревании улучшаются аромат и вкус вареного мяса и бульона. Аромат и вкус, присущие мясу, становятся ясно ощутимыми (при низких плюсовых температурах) примерно через двое-четверо суток после убоя животного, спустя пять суток они бывают достаточно хорошо выражены. Однако большой силы они достигают на 10-14 сутки, а затем заметно проявление привкуса клеевого бульона, если в мясе много соединительной ткани. При высоких температурах органолептические признаки созревшего мяса бывают наиболее ярко выражены уже через 2-3 суток.

Мясо в состоянии посмертного окоченения плохо поддается действию пепсина и плохо переваривается. По мере созревания повышается его способность стимулировать выделение желудочного сока и улучшается перевариваемость пепсином.

Автолитические изменения в мышечной ткани сразу после прекращения жизни животного проявляются в первую очередь в изменениях углеводной системы, затем начинается изменение состояния сократительных белков мышечного волокна (актина и миозина).

После прекращения жизни животного прекращается доступ кислорода в клетки, в результате которого затухает аэробная фаза энергетического обмена, связанная с синтезом мышечного гликогена и начинает преобладать анаэробная фаза – распад гликогена.

В начальный период автолиза распад гликогена идет в двух направлениях: путем амилолиза – образованием редуцирующих сахаров (полисахариды > мальтоза > глюкоза) и фосфоролиза – с образованием молочной кислоты (глюкоза > фосфат >пировиноградная кислота > молочная кислота). В процессе этих химических реакций (распада гликогена) выделяется 280 калорий тепла на 1 г образующейся молочной кислоты, которое принято называть теплотой окоченения. Таким образом, в процессе посмертного окоченения наблюдается некоторое повышение температуры мышечной ткани.

В первые часы автолиза интенсивный распад гликогена происходит преимущественно путем фосфоролиза. При небольших плюсовых температурах фосфоролиз резко замедляется к 24 ч, а затем приостанавливается. Затухает фосфоролиз в результате почти полного исчезновения АТФ и накопления молочной кислоты, подавляющей фосфоролиз. Амилолитический распад гликогена усиливается с уменьшением рН и приближением его к оптимуму и с заметной скоростью продолжается в течение 6 суток и более. В целом около 0,9 гликогена распадается путем фосфоролиза. Непосредственным результатом распада гликогена и накопления молочной кислоты в мышечной ткани служит сдвиг реакции среды в кислую сторону.

У здоровых, отдохнувших и неистощенных животных величина рН мяса вскоре после убоя находится между 6-7. Затем она снижается и в состоянии посмертного окоченения (к 18-24 ч при низких плюсовых температурах) в большинстве случаев лежит в границах 6,1 – 6,3. В дальнейшем рН проходит через минимум (5,4-5,6 спустя 48-50 ч), после чего медленно и незначительно возрастает, примерно на 0,1-0,2 единиц.

Изменение величины рН в процессе автолиза влечет за собой важные практические последствия. Уменьшение рН мышечного волокна приближает реакцию среды мышечной ткани к изоэлектрической точке мышечных белков. Это вызывает уменьшение их растворимости. По этой причине при кулинарной обработке мяса потери белков с бульоном уменьшаются – бульон получается более прозрачным.

Накапливающаяся в мышцах молочная кислота разрушает бикарбонатную буферную систему мышечной ткани. Происходит интенсивное выделение свободной углекислоты, особенно в первые часы автолиза. Если из парного мяса изготовить, например, консервы, то после стерилизации в банках накапливается столько углекислоты, что может происходить вздутие крышек (бомбаж).

Сдвиг реакции среды в кислую сторону создает менее благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов, в частности для развития гнилостных, и прекращает жизнедеятельность некоторых патогенных микробов (например, ящурного вируса).

В процессе автолиза весьма существенным изменениям подвергаются экстрактивные вещества мяса, от которых зависят аромат, вкус и некоторые другие свойства продукта. В результате амилолитического распада гликогена уже к 24 ч в мышечной ткани обнаруживается присутствие редуцирующих полисахаридов, мальтозы и глюкозы, количество которых возрастает по мере созревания мяса. Примерно втрое увеличивается в процессе созревания мяса содержание свободных пуринов, преимущественно за счет гипоксантина. Соответственно нарастает интенсивность аромата и вкуса мяса и бульона. Для образования и усиления характерного вкуса мяса большое значение имеет еще накопление в составе мышечной ткани глутоминовой кислоты и ее солей (глютаминатов), обладающих специфическим вкусом мясного бульона.

Изменение аромата и вкуса мяса в процессе созревания связано также с накоплением низкомолекулярных жирных кислот, образующихся в результате гидролитического расщепления липидов мышечного волокна под воздействием липазы. Различие в жирнокислотном составе липидов мышечного волокна различных видов животных придает специфичность оттенкам аромата и вкуса мяса, полученного от них.

На первых стадиях автолиза (вплоть до 24 ч) интенсивно нарастает содержание в мясе неорганических соединений серы. Так, через 12 ч после убоя животного оно увеличивается почти на 20%, а через 24 ч - более чем на 35% к начальному содержанию. После этого оно начинает уменьшаться. Неорганические сернистые соединения в условиях возрастающей кислотности среды становятся источником накопления значительных количеств сероводорода.

Интенсивность изменений свойств мяса, следовательно и продолжительность созревания, тесно связана с температурой среды. Например, для мяса крупного рогатого скота (при нормальном состоянии животного перед убоем) примерные сроки полного созревания для различной температуры таковы:

температура, оС	1-2	10-15	18-20
сроки созревания, сутки	10-14	4-5	3

Поскольку интенсивность автолитических изменений мяса зависит от температуры, сроки созревания его могут быть изменены путем регулирования температуры окружающей среды. Однако удлинение срока выдержки мяса сопряжено с опасностью поражения его микроорганизмами и большими потерями массы за счет усушки.

В тесной связи с развитием автолитических процессов в тканях находится явление так называемого загара мяса. Мясо в глубоких частях приобретает неприятный кисловатый запах, цвет становится серо-красным или коричнево-красным. Мясо сохраняет кислую реакцию. В таком мясе реакция на аммиак отрицательная, на сероводород иногда положительная. Если при неглубоком загаре мясо разрезать на куски и проветрить, признаки загара могут исчезнуть полностью.

Загар наблюдается в тех случаях, когда температура в толще мяса снижается сравнительно медленно, а на поверхности существует слой, препятствующий газообмену с внешней средой. Например, при медленном охлаждении жирных туш в условиях плохой циркуляции воздуха или при медленном замораживании парного мяса. В последнем случае ледяная корочка на поверхности препятствует газообмену, а медленное снижение температуры не препятствует развитию автолитических процессов, сопровождающихся газообразованием. Какие именно вещества вызывают нежелательные изменения в свойствах мяса, еще не установлено. Но факт интенсивного выделения парным мясом газов, в частности углекислого, не вызывает сомнений. В свежем мясе, сохраняющем температуру около 25⁰С, обнаружено накопление сероводорода (табл. 29).

Таблица 29 – Количество сероводорода, выделенного мясом, в мг/%

Наименование мяса	Время с момента убоя животного, час
	0	24	48
Говядина	0,48	0,52	7,16
Свинина	0,52	2,00	6,56

Микробиальные изменения мясопродуктов. В зависимости от биологических свойств и условий развития роль микроорганизмов в мясном производстве может иметь отрицательное и положительное значение. Отрицательная роль заключается в том, что микроорганизмы могут служить источником заболеваний или отравлений и привести к порче мясопродуктов. Положительная роль проявляется в подавлении развития нежелательных микробов деятельностью микробов-антагонистов. Кроме того, те или иные микроорганизмы могут способствовать получению мясных продуктов с определенными заданными свойствами.

Гнилостные микроорганизмы, развиваясь при благоприятных условиях, разрушают питательные вещества мяса и выделяют продукты, которые резко ухудшают его органолептические свойства, или обладают токсичностью. Некоторые микроорганизмы, участвующие в гнилостном разложении (протей, кишечная палочка и др.), при известных условиях могут оказаться причиной пищевых отравлений. Таким образом, на определенной ступени гнилостного разложения мясо становится непригодным в пищу, а иногда способным вызвать пищевые отравления.

Гнилостное разложение мяса начинается обычно с поверхности под действием аэробов или факультативных аэробов. Они попадают на мясо из внешней среды и распространяются вглубь по прослойкам соединительной ткани, особенно вблизи суставов костей и крупных кровеносных сосудов. Скорость продвижения зависит от свойств микроорганизмов и внешних условий, в первую очередь от температуры окружающей среды. Так, при комнатной температуре через 8 ч паратифозная палочка проникает на глубину 14 см, а сапрофиты – лишь на глубину до 2 см. При температуре близкой к нулю микроорганизмы за 30 суток проникают на глубину в среднем до 1 см. Аэробы подготовляют условия для анаэробов, которые начинают развиваться в первую очередь вблизи суставов, костей, крупных кровеносных сосудов и в кровяном русле, выделяя продукты с крайне неприятным запахом.

Протеолитические ферменты, выделяемые гнилостными бактериями, действуют в щелочной среде. Мясо имеет обычно кислую среду, неблагоприятную для развития таких бактерий. Плесени выделяют протеолитические ферменты, действующие в кислой среде. В результате жизнедеятельности плесеней накапливаются органические основания, и реакция среды мяса сдвигается в щелочную сторону. Тем самым подготавливаются благоприятные условия для роста гнилостных бактерий. Чем больше начальная величина рН мяса, тем быстрее развиваются гнилостные бактерии. Поэтому мясо утомленных и нездоровых животных, рН которых иногда доходит до 6,8-6,9, портится быстрее.

Плесени быстро начинают размножаться прежде всего там, где затруднена циркуляция воздуха: затылочная впадина, зарез, паховые складки, внутренняя поверхность ребер. Плесени не вызывают гниения тканей. Однако изменения белковых веществ и жиров под действием плесеней настолько велики, что пораженные ими слои становятся непригодными в пищу. В местах поражения плесенями мясо приобретает тяжелый затхлый запах. Эти части мяса приходится удалять за непригодностью в пищу.

В обычных условиях хранения мяса в полутушах и крупных отрубах наиболее ранним признаком порчи служит появление слизи на его поверхности. Поверхность становится липкой, ухудшается товарный вид мяса, меняется его вкус и запах. Если спустя 24 часа после убоя животного на 1 см² поверхности мяса обнаруживается лишь сотни и тысячи микробов, то при ослизнении их число определяется десятками и сотнями миллионов, а иногда миллиардами.

При температуре близкой к 0⁰С признаки ослизнения становятся заметными через 20-30 суток. Однако этот срок существенным образом зависит от первоначальной загрязненности поверхности мяса и относительной влажности воздуха (табл. 30). При 16⁰С слизь может появиться на вторые сутки хранения мяса.

Таблица 30 – Сроки появления слизи на достаточно чистой поверхности мяса

при разной температуре и влажности воздуха (в сутках)

Температура, оС	Относительная влажность, %
	100	95	90	85
0	24	33	50	-
2	19	23	27	33
4	16	16	17	18

При одной и той же относительной влажности воздуха мясо тем устойчивее к деятельности микрофлоры, чем суше его поверхность. Поэтому при хранении мяса стремятся создать на поверхности туши так называемую «корочку подсыхания» за счет обезвоживания поверхностной фасции. При наличии хорошей корочки подсыхания охлажденное мясо может сохраняться при температуре несколько ниже нуля до месяца.

На продолжительность хранения охлажденных мясопродуктов влияют также колебания температуры. При той сравнительно высокой относительной влажности воздуха, которую поддерживают в камерах хранения, даже небольшие колебания температуры достаточны для достижения точки росы и, следовательно, для увлажнения поверхности.

Кроме температуры и относительной влажности воздуха, на сроки хранения мясопродуктов влияет и микробная загрязненность продуктов, направляемых на хранение.

В процессе гнилостной порчи меняется запах мяса. В начале он слабый, неприятный с кисловатым оттенком, а затем отвратительный гнилостный. При низких температурах иногда появляется затхлый запах.

Цвет мяса в начале гниения коричневатый, затем он становится свинцово-серым, а на глубоких стадиях приобретает зеленоватый оттенок. Изменение цвета мяса объясняется тем, что под действием микробов меняет окраску гемоглобин и миоглобин. На изменение окраски мяса влияет образующийся в ходе гниения сероводород. Под его действием в анаэробных условиях оксигемоглобин и метгемоглобин вначале восстанавливаются до гемоглобина, который с сероводородом образует соединения пурпурного цвета. Поэтому после варки глубокие слои испорченного мяса приобретают розоватый оттенок. В присутствии кислорода оксигемоглобин и метгемоглобин с сероводородом дают соединение зеленого цвета. Поэтому поверхность испорченного мяса зачастую приобретает зеленоватый окрас.

Первичными продуктами гнилостного разложения белков являются альбумозы и полипептиды, которые с водой образуют слизь. В отличии от белковых веществ альбумозы и полипептиды растворимы в горячей воде и при варке испорченного мяса переходят в бульон, от чего он становиться вязким и мутным. Эти свойства бульона используют для суждения о степени свежести мяса. Среди первичных продуктов гнилостного разложения белков при известных условиях обнаруживают токсальбумины, обладающие ядовитыми свойствами.

Образующиеся в ходе гниения мяса аминокислоты под действием микробов претерпевают сложные химические превращения, продуктами которых являются многочисленные и многообразные органические вещества. Конечными продуктами гнилостного разложения являются неорганические вещества: углекислый газ, вода, аммиак, азот, водород, сероводород, фосфористый водород и др. При аэробном гниении возникают более многообразные, но менее сложные и менее токсичные вещества, чем при анаэробном.