9. Созревание мяса (посмертное окоченение, гликолиз, глубокий автолиз).

Перед убоем животного важно минимизировать стресс. Стресс приводит к выбросу адреналина, который истощает запасы гликогена в мышцах, необходимого для последующего процесса созревания, что приводит к дефекту DFD (недостаточное падение pH после убоя, мясо темное, липкое, плотное, с плохими вкусовыми качествами и пониженной устойчивостью к порче).

Убой должен производиться максимально гуманно и быстро, чтобы минимизировать стресс и боль. Основная цель — быстрое обескровливание и прекращение снабжения мышц кислородом, снижение риска микробиологической порчи посредством максимального удаления крови.

Изменения, происходящие в мясе после убоя животного и при хранении мяса, вызываются действием тканевых ферментов (катепсинов и кальпаинов). На стадии окоченения изменения вызываются не только ферментами, но и биофизическими процессами (ионы Ca²⁺, АТФ). Ферменты (фосфорилаза, киназы) запускают гликолиз. Кровообращение останавливается, доставка кислорода к мышцам прекращается. Мышцы переходят на анаэробный (бескислородный) метаболизм.

Изменения, происходящие в мясе после убоя животного при созревании, вызываются главным образом действием собственных тканевых ферментов мышцы (кальпаинов и катепсинов). Изменения при порче вызываются деятельностью микроорганизмов.

Созревание мяса — это комплекс естественных биохимических и физических процессов, происходящих в мышцах животного после убоя.

Три стадии послеубойного изменения мяса: посмертное окоченение, гликолиз (созревание) и глубокий автолиз.

Посмертное окоченение.

На пике окоченения при низком pH влагоудерживающая способность между волокнами минимальна. Кровоснабжение и снабжение мяса кислородом прекращаются. Клетки переходят на анаэробный метаболизм (гликолиз) для получения АТФ. Нарушаются мембраны саркоплазматического ретикулума, ионы Ca²⁺ выходят в саркоплазму. Ca²⁺ связывается с белком тропонином, что позволяет миозиновым головкам прочно соединиться с актиновыми филаментами, образуя актомиозиновые мостики.

В парном мясе рН около 7,0, много АТФ, миозин и актин не связаны друг с другом, развариваемость коллагена внутримышечной соединительной ткани высокая по сравнению с окоченевшим мясом, где коллаген максимально устойчивый. Мышечные волокна парного мяса набухшие, границы волокон и поперечная исчерченность слаборазличимы, соединительнотканные волокна волнообразно сокращены.

Через 2-3 ч после убоя животного наступает посмертное окоченение, когда мышцы приобретают максимальную упругость, жёсткость мышц увеличивается на 25%, а сопротивление на разрез - почти вдвое. Сваренное в состоянии окоченения мясо жесткое, грубое, бульон мутный, усваивается он плохо.

Окоченение мяса (необратимое сокращение всех мышечных волокон) связано с изменениями белков мышц. Количество гликогена уменьшается в 5 раз, а молочной кислоты увеличивается в два раза, реакция среды смещается в кислую сторону. При окоченении мяса происходит расщепление АТФ с выделением большого количества тепла, образуется нерастворимый актомиозин. Развариваемость коллагена соединительной ткани уменьшается до минимума.

Время наступления и продолжительности окоченения зависит от состояния животного перед убоем, скорости охлаждения мяса и температуры хранения, вида животных и их упитанности.

Говядина при 0°С находится в состоянии окоченения 2 суток, а при 18°С — сутки. Полное развитие окоченения наступает в говядине и баранине через 18-24 ч, в свинине — через 16-18, в мясе кроликов и кур — через 2-4 ч.

Гликолиз (созревание).

В связи с отсутствием поступления кислорода в ткани начинается анаэробный распад гликогена с образованием молочной кислоты и глюкозы. Ферментативный распад гликогена является пусковым механизмом для развития последующих физико-химических и биохимических процессов. Накопление молочной кислоты приводит к смещению рН мяса в кислую сторону до значений 5,4-5,8. В результате автолиза увеличивается устойчивость мяса к действию гнилостных микроорганизмов, снижается растворимость мышечных белков (изоэлектрическая точка большинства мышечных белков составляет 4,7-5,4), уровень их гидратации, водосвязывающая способность. Происходит набухание коллагена соединительной ткани, повышается активность катепсинов (оптимум активности этих ферментов при рН, равном 5,3), вызывающих гидролиз белков на более поздних стадиях автолиза. Создаются условия для интенсификации реакций цветообразования вследствие перехода в миоглобине двухвалентного железа в трехвалентное; изменяется вкус мяса в результате накопления продуктов распада белков.

Мышцы мяса расслаблены, мягкие, гибкие, до окоченения обладают высокой влагопоглотительной и влагоудерживающей способностью, которая обусловливает нежную консистенцию мяса после тепловой обработки, хотя его специфические вкус и аромат выражены несильно

Это процесс постепенного размягчения мышечной ткани, приводящий к падению pH. Он подготавливает среду для созревания. Созревшее мясо отличается высокими кулинарными достоинствами: в варёном виде оно нежное, сочное, с характерными вкусом и ароматом; бульон, полученный при варке такого мяса, прозрачный, ароматный. При созревании мышечная ткань расслабляется и снова приобретает способность удерживать и поглощать влагу. В процессе созревания накапливаются азотистые экстрактивные вещества, способствующие улучшению вкуса и аромата мяса.

Созревание мяса наступает через 18-24 часов после убоя животного. Продолжительность созревания зависит от вида убойного скота, пола, возраста, упитанности, а также от температуры хранения мяса. Дольше созревает мясо крупного рогатого скота, самцов, старых и упитанных животных. С повышением температуры скорость созревания мяса возрастает, но при этом появляется опасность его порчи.

Процесс созревания состоит из нескольких этапов:

1) разрушение цитоскелета. Кальпаины атакуют белки, удерживающие миофибриллы в упорядоченной структуре;

2) фрагментация миофибрилл. Ослабленные миофибриллы распадаются на более короткие сегменты под действием физических напряжений (напри-мер, при нарезке или даже естественных движениях в туше);

3) гидролиз белков. Катепсины и, в меньшей степени, продолжающие работать кальпаины расщепляют мышечные белки (миофибриллярные и саркоплазматические) на более мелкие пептиды и свободные аминокислоты. Отвечают за глубокий протеолиз (гидролиз актина, миозина, коллагена) и генерацию вкусоароматических веществ, особенно при длительной выдержке.

Начинается после пика окоченения и снижения pH (через 1-3 дня после убоя).

Интенсивно протекает при температуре 0-4°C. Более высокие температуры ускоряют процесс, но резко увеличивают риск порчи бактериями.

Одним из наиболее важных элементов созревания мяса является гидролиз гликогена. При воздействии тканевых ферментов гликоген вначале расщепляется до глюкозы, затем она без участия кислорода превращается в пировиноградную кислоту, а она в отсутствие кислорода превращается в молочную кислоту, количество которой достигает в отдельных мышцах 0,5-1,2%. Одновременно накапливается около 0,1% ортофосфорной кислоты. Расщепление гликогена принято называть гликолизом мяса.

Увеличение количества кислот при гликолизе изменяет физико-химическое состояние белков. Параллельно идёт расщепление фосфорсодержащих азотистых веществ с накоплением органических кислот. Вследствие накопления кислот часть белков мяса теряет свою растворимость, другая часть даёт новые соединения, придающие специфический вкус и аромат созревшему мясу. В результате накопления кислот мясо постепенно за 12-24 часа переходит в слабокислую среду (рН 5,5-6,2).

Интенсивность гликолиза зависит от многих условий, но главным образом от количества в мышцах гликогена, активности тканевых ферментов и температуры окружающей среды.

При повышении температуры гликолиз в мясе начинает протекать более интенсивно, но полностью не заканчивается, так как повышенные температуры сдерживают активность тканевых ферментов и способствуют развитию протеолитической микрофлоры, продукты жизнедеятельности которой разрушают ферменты.

Оптимальной температурой гликолиза мяса является 1-3°С.

Мясо крупного рогатого скота созревает при температуре 0°С в течение 12-14 сут, при 8-10°С — 6 сут, и при t = 16-18°С — 4 сут. Мясо мелкого рогатого скота и свиней созревает в более короткие сроки: при 0°С баранина — за 8 и свинина — за 10 сут.

Характерные признаки созревшего мяса: появление на поверхности туши «сухой корочки подсыхания», напоминающей пергаментную бумагу, специфического слегка кисловатого запаха, упругая консистенция и кислая среда внутри мышц. Для определения степени созревания мяса могут быть использованы гистологические и физико-химические показатели.

При нарушении гликолиза возникают следующие дефекты:

1) PSE - следствие слишком быстрого падения pH при высокой температуре. Белки денатурируют, мясо бледное, мягкое, водянистое (часто у свиней/птицы);

2) DFD - следствие недостаточного падения pH (выше 6.0) из-за нехватки гликогена (стресс). Мясо тёмное, липкое, плотное, с высокой ВУС, но склонное к быстрой порче.

Глубокий автолиз.

При длительном хранении созревшего мяса в незамороженном состоянии в нём происходят глубокие автолитические процессы, под влиянием которых белки и жиры распадаются на более простые вещества, в результате чего изменяются консистенция, вкус, запах и цвет мяса. При глубоком автолизе (порче) цвет мяса приобретает коричневый оттенок, консистенция становится дряблой, появляется затхлый запах, из него выделяется мясной водянистый сок. Поверхность мяса становится влажной, в ней накапливается много продуктов распада белков. В результате развития гнилостной микрофлоры мясо быстро портится.

Изменения в мясе при хранении возникают вследствие жизнедеятельности проникших в него микроорганизмов. Обсеменение его может происходить прижизненно в случае убоя больных животных, нарушения условий предубойной выдержки, а также в процессе разделки, хранения и транспортировки туш. Из пороков мяса следует отметить ослизнение, плесневение, закисание, загар, гниение.

При сухой выдержке мясо (обычно крупные отруба) хранится в контролируемых условиях (0-2°C, влажность 75-85%, хорошая вентиляция) в течение недель или даже месяцев (14-120 дней). Позволяет достичь максимального развития вкуса и нежности, но сопровождается потерей веса за счет усушки и необходимостью обрезки заветренных краев.

При влажной выдержке мясо вакуумируется в пластиковые пакеты и хранится в холоде (0-2°C) обычно 7-28 дней. Автолиз происходит в собственных соках. Не требует потерь на усушку, дает стабильно хорошую нежность, но вкусоароматический профиль развит меньше, чем при сухой выдержке. Самый распространенный промышленный метод.

Разрушение поддерживающих структур и фрагментация миофибрилл резко снижают сопротивление мяса при разрезании и жевании.

По мере разрушения белка и ослабления структуры, а также из-за постепенного повышения pH от минимума (5,4-5,8) способность мяса удерживать собственную воду между волокнами (водоудерживающая способность) повышается. Это делает готовое мясо более сочным.

Свободные аминокислоты (особенно глутаминовая кислота), пептиды, нуклеотиды (инозинмонофосфат), продукты распада сахаров и т.д. являются сильными вкусоароматическими веществами. При сухой выдержке добавляются окисленные жиры и метаболиты поверхностной микрофлоры (плесени, дрожжи). Они создают насыщенный, глубокий, мясной вкус и характерный аромат выдержанного мяса.

Испарение влаги с поверхности концентрирует вкус и позволяет развиваться особым ферментативным и окислительным процессам, формирующим уникальный орехово-сырный аромат.

Правильно созревшее мясо сохраняет больше соков при готовке и требует меньше времени приготовления для достижения мягкости.