Технология переработки / Технология Мяса

Слабовыраженные вкус и запах парного мяса в стадии посмертного окоченения объясняются тем, что на этих этапах автолиза еще не накопилось достаточного количества веществ, участвующих в образовании вкуса и запаха. Запах и вкус явно ощущаются через 2-4 сут после убоя при низких положительных температурах. Спустя 5 сут они выражены.

Наибольшей интенсивности аромат и вкус достигают через 10-14 сут. При температуре выше 200С органолептические характеристики становятся оптимально выраженными через 2-3 сут.

5.2 Значение физико-химических изменений и факторы, влияющие на процесс созревания. Способы улучшения и ускорения созревания мяса. Понятие о мясе с нетрадиционным характером автолиза

Для ускорения процесса созревания мяса, а также с целью повышения нежности и уровня водосвязывающей способности сырья, содержащего грубые мышечные волокна, значительное количество соединительной ткани и имеющего жесткую консистенцию, в практике мясного производства используют различные способы, которые условно подразделяют на физические, химические, механические, биологические.

Физические способы

Воздействие на мясо повышенных температур при хранении. Примене-

ние повышенных температур среды при выдержке мяса позволяет существенно сократить период созревания.

Следует, однако, иметь в виду, что использование повышенных температур сопровождается вероятностью микробиологической порчи сырья, в связи с чем, возникает необходимость проведения процесса созревания в условиях воздействия УФ-излучателей, либо с введением в мясо антибиотиков (лимонная кислота, окситетрациклин).

Воздействие на мясо высоких (в пределах 140-150 МПа) давлений со-

провождается распадом актомиозинового комплекса на актин и миозин по механизму, аналогичному с процессом разрешения посмертного окоченения, что обеспечивает повышение нежности мяса.

Воздействие на мясо ультразвуковой вибрации (частота 15 кГц в те-

чение 1-30 минут) приводит к нарушению целостности, как мышечных волокон, так и элементов соединительной ткани.

Воздействие на мясо импульсов переменного электрического тока

(электростимуляция) дает возможность, в значительной степени, ускорить процесс созревания, уменьшить вероятность развития холодного сокращения мышц, повысить нежность и сортность мяса. Проведение электростимуляции непосредственно, после закалывания обеспечивает более полное обескровливание мяса.

Электростимуляция приемлема для применения для всех видов скота, но наилучший эффект обеспечивает при обработке как туш, так и отдельных отрубов крупного рогатого скота.

173

Принцип электростимуляции основан на уменьшении запасов энергии в мышцах в виде АТФ посредством искусственно вызываемого сокращения мышц при воздействии электрических импульсов. При этом, в 2-2,5 раза увеличивается скорость гликолиза, ускоряется начало наступления процесса окоченения, интенсифицируется ферментативный распад мышечных волокон.

Наилучшая эффективность обработки при применении электростимуляции, непосредственно, после закалывания (не позже, чем через 1,5 часа после оглушения) пока нервная система животного в состоянии воспринимать электрические импульсы и вызывать сокращение мышц. Использование электростимуляции позволяет сократить продолжительность созревания говядины при 0-2 градусах до 5-7 суток.

Химические способы

Данные способы тендеризации основаны на введении в мясо под давлением (2 ÷ 7 х 105 Па) различных жидких и газообразных компонентов.

∙Введение в парное мясо методом шприцевания воды (при температуре 380С) в количестве 1-3% к массе туши сопровождается повышением нежности мяса и увеличением уровня водосвязывающей способности, в результате разрыва мышечных волокон и активации деятельности гидролитических ферментов.

∙Введение в парное мясо водных растворов хлорида натрия низких концентраций (около 0,9% NaCl) -задерживает образование актомиозинового комплекса, тормозит развитие посмертного окоченения.

∙Введение в парное мясо водных растворов триполифосфатов и их смеси

схлоридом натрия способствует существенному повышению, как нежности мяса, так и его водосвязывающей способности.

∙Введение в мышечную ткань газов (воздуха, смеси N2, С02 и СО) под давлением 2,1 х 105 Па обеспечивает повышение нежности (вследствие разрывов грубых соединений, разрыхления мяса) и улучшает цвет сырья.

Механические способы

Предназначены для обработки как парного, так и охлажденного низкосортного сырья и основаны на разрыхлении морфологических элементов мяса.

∙Накалывание и отбивание мяса на различного рода устройствах, обеспечивает растяжение сокращающихся мышц, разрушение поверхностного слоя клеток, мембранных структур, разволокнение элементов мяса.

∙Массирование и тумблирование (в условиях окружающей среды, повышенных температур, в присутствии рассолов, с применением вакуума) могут вызывать различную степень изменения свойств сырья.

Вначальных стадиях массирования и тумблирования основные изменения относятся к состоянию мышечной ткани: идет разрушение мембран, набухание миофибриллярных белков, нарушение связей между актином и миозином. Нежность и водосвязывающая способность мяса на этой стадии повышается незначительно и технологический эффект похож на поверхностную

174

тендеризацию. При увеличении продолжительности механической обработки, мышечные волокна набухают по всей толщине куска, с образованием мелкозернистой белковой массы в областях нарушений структуры мышечных волокон, водосвязывающая способность и нежность увеличиваются.

Мясо, с относительно мягкой консистенцией (свинина, птица) предпочтительно обрабатывать в массажерах; жесткое мясо (говядина, баранина) - в тумблерах, где более выраженно проявляется эффект ударного воздействия.

Эффективность массирования и тумблирования зависит от типа установки, конструкции ёмкости, частоты её вращения, объёма загрузки, состояния и структуры сырья, размеров кусков и других факторов.

К недостаткам механических способов обработки следует отнести большую вероятность микробиологической обсемененности и возможные потери при тепловой обработке. С целью увеличения выхода изделий, приготовленных из сырья, подвергнутого механической тендеризации, следует применять его совместно с изолятами соевых белков.

Биологические способы основаны на обработке сырья протеолитическими ферментными препаратами микробного (теризин, субтилизин, оризин, протосубтилин, мезентерии и др.), растительного (фицин, бромелин, папаин) или животного (трипсин, пепсин, химотрипсин) происхождения, проявляющих активность в диапазоне рН среды 3,9-9,0.

Действие ферментов основано на гидролизе пептидных связей мышечных белков, размягчении грубых волокон и соединительной ткани, что обеспечивает существенное повышение нежности мяса, улучшает органолептические показатели и выход готовой продукции. Активность ферментов и полученный эффект тендеризации зависят от вида используемого сырья и препарата, температуры и рН среды, наличия солей, продолжительности воздействия, концентрации фермента.

Увеличение температуры до 40-60 градусов резко активизирует ферменты растительного происхождения. Для ферментов животного и микробного происхождения оптимум действия 40-50 градусов.

Вводят ферменты путем инъецирования растворов, содержащих их, в мясо, посредством погружения сырья в растворы фермента, напылением фермента в виде аэрозоля на поверхность, либо путем непосредственного добавления его в мясо. При этом главная задача технолога - добиться равномерного распределения фермента в сырье. В промышленности наиболее распространено использование трипсина, имеющего высокую протеолитическую активность к мышечным белкам (в частности к актомиозину) и папаина, способного вызывать деструкцию соединительной ткани.

Применяют биотехнологические способы тендеризации мяса и модификации свойств сырья, в основном, для обработки низкосортного мяса, предназначенного для выработки вареных колбас.

Рассмотренные выше способы интенсификации созревания мяса и улучшения нежности могут использоваться как изолированно, так и в сочетании с другими методами технологической обработки сырья.

175

Понятие о мясе с нетрадиционным характером автолиза. В мясной промышленности более 90% себестоимости готовой продукции составляет животноводческое сырьё, от качества которого, в основном, зависит качество вырабатываемых продуктов.

В настоящее время на мясокомбинаты все больше поступает животных, после убоя которых, обнаруживаются значительные отклонения в развитии автолитических процессов и, как следствие, ухудшение качества мясного сырья. Обычно, это связывают с интенсификацией его производства, широким внедрением промышленной технологии разведения и откорма скота, узкоспециализированной генетической направленностью выведения животных с повышенной долей мышечной ткани. С учетом растущей тенденции неоднородности качества мясного сырья, поступающего на промышленную переработку, как в нашей стране, так и за рубежом проводятся глубокие научные исследования в области созревания мяса на основе современных представлений о скорости гликолиза и характере протеолиза в мышечной ткани на клеточном уровне.

В зависимости от чувствительности животных к нагрузке, возникают различные случаи, которые начинаются с утомления и переходят в необратимые симптомы стресса свиней, называемые пороками качества мяса PSE и DFD, которые не зависят от возраста животных.

Важнейшие факторы, влияющие на возникновение и определение пороков в качестве мяса, можно разделить, приблизительно, на три группы: предубойные, действующие при убое и послеубойные.

Предубойные факторы

∙физиологическое состояние животного, определяемое, породой, возрастом, полом, состоянием развития и здоровья (генетически обусловленная реакция на стресс);

∙качество кормов, в некоторых случаях их недостаток моторная активность животного;

∙социальная «позиция» животного в группе (борьба за первенство), непривычная окружающая обстановка и посторонние запахи, актуальная стрессовая ситуация (синдром стресса у свиней) возбуждение, утомление и измождение, температура тела;

∙нагрузки на отдельные мышцы или их отделы, приводящие к ацидозу транспортные нагрузки, продолжительность и условия транспортирования, климатические, а также количество площади на одно животное и др.

Факторы, действующие на бойне

∙ситуация в предубойном боксе: продолжительность нахождения, условия, орошение водой и др;

∙подгон и вспомогательные средства для него;

∙физиологическое состояние животного: содержание гликогена в мышцах; возбуждение, страх, звуковые проявления, реакция на побег, выделение гормонов стресса;

176

∙способы обездвиживания: действенность, степень и продолжительность бессознательного состояния;

∙обескровливание: в горизонтальном или вертикальном положении.

Послеубойные факторы

∙температура туши;

∙время до начала охлаждения;

∙эффективность охлаждения туш.

Втаблице 24 приведены основные характеристики мясного сырья с признаками PSE и DFD

Таблица 24

Основные характеристики мясного сырья с признаками PSE и DFD

Внастоящее время установлено, что появление PSE и DFD-свойств происходит, как правило, в мышцах стрессчувствительных животных под влиянием различных факторов и послеубойных процессов в NOR-, PSE- и DFDмясе развиваются на разном биохимическом фоне.

Вмясе животных без отклонений в качестве (NOR) и мясе PSE в момент убоя в мышечной ткани, имеются значительные запасы гликогена. В мышечной ткани животных, в мясе которых впоследствии развиваются свойства

177

DFD, гликогена нет уже в момент убоя или запасы его очень малы. После убоя животного разные свойства мяса PSE и NOR формируются вследствие различий в скорости гликолиза. В мясе со свойствами PSE распад гликогена и АТФ происходит очень быстро - в течение 45 мин после убоя, к этому времени резко возрастает содержание молочной кислоты. В некоторых случаях свойства PSE могут развиваться при относительно нормальной скорости гликолиза, но при интенсивном и продолжительном его течении. Что касается мяса с потенциальными свойствами DFD, то в этом случае распад гликогена и образование молочной кислоты прошли, в основном, еще до убоя животного и большая часть последней была удалена из мышц с током крови. Процесс послеубойного гликолиза здесь, практически, отсутствует, поэтому рН такого мяса остается высоким.

При смещении рН в кислую сторону, свойства белков приближаются к состоянию электронейтральности (например, изоэлектрическая точка миозина находится при рН 5,5). Поэтому влагоудерживающая способность мяса при снижении показателя рН уменьшается. При высоких значениях рН (мясо DFD) влагоудерживающая способность такого мяса остается высокой по сравнению с нормой.

Известно, что созревание мяса, в результате которого мышечная ткань приобретает нежность, сочность, специфический приятный вкус и аромат, в производственных условиях происходит, в среднем, в течение 2-3 суток при температуре 2 - 4 ° С. В этот период, а затем и при дальнейшем хранении охлажденного мяса, большую роль играет содержание молочной кислоты (показатель рН) в мышечной ткани, так как вследствие более кислой реакции среды создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. В мышцах животных, подвергшихся стрессу (в случае DFD-мяса) гликоген может быть израсходован уже перед убоем. Следовательно, и рН такого мяса после убоя остается высоким, что способствует росту микроорганизмов, вызывающих позеленение продукта. Под их действием из белков и аминокислот высвобождается сероводород, который, соединяясь с миоглобином, образует сульфмиоглобин. Кроме того, установлено, что быстрая микробиальная порча мяса DFD, сопровождаемая нарастанием гнилостного запаха, обусловлена отсутствием глюкозы. В этих условиях активно размножаются микроорганизмы, способные жить в отсутствии глюкозы и использовать энергию распада аминокислот.

Появление у мяса свойств DFD и, особенно, PSE можно рассматривать как отклонение от нормального физиолого-биохимического статуса организма животного, что, как всякая патология может сопровождаться нарушением окислительно-восстановительных процессов.

Особенностью мяса PSE является разрушение клеточных мембран, что способствует развитию окислительных процессов, которые, в свою очередь, ускоряют дальнейшую деградацию клеточных структур.

Развитие процессов окисления липидов в мясе в нежелательных масштабах и направлении, может быть обусловлено особенностями обмена веществ у животных и свойствами получаемого сырья.

178

Устойчивость липидов мяса к окислению зависит от многих факторов, наиболее важным из которых, считается уровень содержания в жире полиненасыщенных жирных кислот, в том числе линолевой и линоленовой, а во внутримышечных липидах - повышенное содержание лауриновой и арахидоновой кислот.

Внаучных работах широко представлены сведения об отклонениях в направленности и глубине гликолитических изменений в мышцах после убоя, по сравнению с традиционно сложившейся теорией. Обнаружено, что в одних случаях, непосредственно, после убоя в мышцах происходит ускоренный гликолиз с быстрым снижением величины рН до конечного значения в течение 45-60 мин. В других - величина рН мяса вследствие недостаточных запасов гликогена в мышцах к моменту убоя остается достаточно высокой и, практически, не изменяется в процессе автолиза.

Ускоренный гликолиз в тканях животных после убоя приводит к тому, что мясо получается бледным и экссудативным (PSE). Для сырья с PSЕсвойствами снижение рН среды происходит очень быстро и через 1 ч после убоя достигает практически минимального значения, характерного для мяса 24-48-часового хранения с нормальным ходом течением автолиза, когда гидролизуется, практически, весь гликоген с образованием молочной кислоты.

Мясо с признаками PSE из-за низких рН (5,0-5,5) и резкой водосвязывающей способности непригодно для производства вареных колбас, вареных

исырокопченых окороков. Использование бледного, мягкого и экссудативного (PSE) мяса приводит к повышенным потерям влаги при переработке, нестабильности цвета и ухудшению вкуса готовых изделий.

Вто же время у мяса с DFD-свойствами гликолитические изменения после убоя выражены слабо, о чем свидетельствует высокий конечный уровень величины рН. У такого сырья запасы гликогена к моменту убоя израсходованы и образование молочной кислоты не происходит, в связи с чем, концентрация ионов водорода в мясе, практически, остается на одном уровне и не изменяется в течение первых суток автолиза. Такое мясо приобретает темный цвет и плотную консистенцию. Высокие значения рН ограничивают продолжительность его хранения и сроки переработки, в связи с чем, оно непригодно для выработки сырокопченых изделий. С учетом высокой водосвязывающей способности его целесообразно использовать при производстве вареных колбас и соленых изделий.

Различия в течение послеубойных биохимических процессов обусловливают специфические особенности мяса PSE и DFD, которые не могут не влиять на эффективность технологической переработки такого сырья и качество готовых продуктов. Таким образом, выявленные специфические, для мяса, биохимические процессы, протекающие в мышечной ткани, а также значительные различия в его свойствах диктуют необходимость их выявления в производственных условиях с последующей сортировкой сырья по группам для определения наиболее рационального варианта технологической переработки такого мяса.

179

5.3 Порча мяса: загар, свечение, плесневение, ослизнение, гниение. Причины и сущность. Санитарная оценка и использование мяса

с признаками порчи.

Поскольку, на сегодня проблема приобретения качественного сырья для промышленной переработки, как в Российской Федерации, так и за рубежом стоит довольно остро, следует более подробно остановиться на дефектах мяса с позиций товароведческой оценки, к которым относятся загар, свечение, ослизнение, плесневение, гниение, кислое брожение, пигментация, потемнение цвета, ожоги, механические загрязнения, следы насекомых.

Загар мяса - безмикробная порча мяса, возникающая под влиянием тканевых ферментов и характеризующаяся сильным кислым запахом, размягченной консистенцией и изменением цвета в толще мышц (на серокрасный или коричнево-красный с зеленоватым оттенком). При этом, в первые сутки после убоя происходит изменение консистенции отдельных участков туш упитанного скота до дряблой. Причиной загара часто являются неправильное охлаждение и недопустимо плотное подвешивание туш при отсутствии вентиляции, в результате чего происходит быстрое накопление кислых продуктов анаэробного гликолиза под действием тканевых ферментов и ухудшение газообмена вследствие того, что поверхностный жир препятствует нормальному охлаждению мяса и выходу газов, образующихся в клетках тканей. Расщепление фосфорных и других соединений вызывает повышение температуры мяса до 40 ° С и выше. Некоторые ученые причиной загара считают бактериальный процесс в глубинных слоях мышечной ткани, где имеются благоприятные условия для развития анаэробных микроорганизмов. Для удаления неприятного запаха мясо с очагами загара разрубают на небольшие куски и тщательно проветривают или промывают. В случае, если загар обнаружен поздно и в мясе начались гнилостные изменения, его бракуют.

Свечение. Такая патология встречается при обсеменении мяса различными микроорганизмами: например, появление розово-красного или красноржавого цвета связано с развитием на поверхности туш «чудесной палочки», свечение мяса обусловлено фитобактериями. Указанные микроорганизмы безвредны для человека, они лишь ухудшают товарный вид мяса, поэтому такие цветные пятна зачищают, а продукты убоя реализуют без ограничений.

Ослизнение появляется при низких положительных температурах под воздействием бактерий из рода псевдомонас. При этом ухудшаются товарный вид мяса, его вкус и запах. При 16 ° С и относительной влажности воздуха выше 85% слизь появляется на вторые сутки, при 4 ° С - через 16-18 дней, при 2° С - через 23-33 дня. При поражении поверхностных слоев, мясо значительно зачищают, удаляя измененные участки. Если после зачистки мясо не имеет неприятного запаха и отклонений по показателям свежести, то его используют на промышленную переработку.

Плесневение - появление участков белого, серого или серо-зеленого цвета со специфическим запахом затхлости в паховых складках, на внутренней поверхности туш мяса. На охлажденном мясе плесени быстро развиваются

180

при нарушении температурного режима хранения и излишней влажности в камере. Мороженое мясо при длительном хранении покрывается плесенями (некоторые плесени выдерживают температуру -18 ° С в течение 12 мес.) на тех участках туш, которые не обдуваются циркулирующим воздухом. Благоприятные условия для плесневения часто создаются при оттаивании мяса. Участки мяса, пораженные плесенями более чем на 2 см, удаляют.

Гниение мяса начинается с поверхности. К примеру, под действием попадающих на мясо из окружающей среды аэробов при 0 ° С, в течение месяца

всоединительно-тканных прослойках возле кровеносных сосудов, костей, суставов и в кровяном русле образуются вещества с неприятным запахом. Скорее всего, портится мясо больных и утомленных животных, так как величина рН такого мяса 6,8, что способствует быстрому развитию гнилостных микроорганизмов.

Начальная стадия порчи мяса характеризуется сдвигом рН в кислую сторону, и принимает форму закисания. Под действием протеолитических ферментов, выделяемых гнилостными микроорганизмами, молекулы белка расщепляются на альбумозы, полипептиды, позднее расщепляющийся до аминокислот.

При разложении белков могут образоваться вещества, обладающие ядовитыми свойствами. В процессе гниения под воздействием микроорганизмов аминокислоты распадаются на различные органические кислоты и другие вещества. Конечными продуктами гнилостного разложения являются углекислый газ, аммиак, азот, водород, сероводород и другие.

Некоторые микробы, участвующие в гнилостном разложении (протей), могут явиться причиной пищевых отравлений - мясо становится непригодным

впищу. Мясо при гниении сначала бледнеет, затем приобретает зеленоватый оттенок, обусловленный образованием сульфомиоглобина.

При развитии гнилостного процесса меняется запах мяса: сначала он затхлый, затем неприятный с кисловатым оттенком и явно гнилостный при глубокой порче. Консистенция мяса в начале гнилостного разложения почти не изменяется, а затем сила сцепления волокон ослабевает, происходит поперечный разрыв мышечных волокон и далее распад тканей.

Кислое брожение - это приобретение мясом неприятного кислого запаха вследствие сбраживания углеводов анаэробными бактериями типа путрифациенс при плохом обескровливании и очень медленном охлаждении туш. Мясо при кислом брожении размягчается, становится серым.

Потемнение охлажденного и мороженого мяса происходит в результате концентрации красящих веществ, вследствие интенсивного испарения влаги во время хранения при недостаточной влажности воздуха и повышенной температуре или образования метмиоглобина, чаще всего, в шейной части и в местах кровоподтеков.

Следы насекомых. Мухи и другие насекомые оставляют на мясе яйца, из которых выводятся личинки (яйца и личинки погибают при -15 ° С), а также заражают мясо болезнетворными бактериями. Для борьбы с насекомыми температура в помещении должна быть ниже 5 ° С.

181

5.4 Пороки мяса. Причины возникновения PSE и DFD мяса. Меры по предупреждению нежелательных изменений в мясе. Методы

распознавания мяса, полученного от больных животных или трупов

По отдельным регионам России количество говядины с признаками DFD и свинины с PSE составляет до 50% от поступающего на переработку сырья.

Основной причиной появления эксудативности и темного клейкого мяса считают применение метода выращивания животных в специфических условиях гиподинамии, промышленного интенсивного откорма и в связи с селекцией на мясность. Это приводит к психической неустойчивости животных и повышенной подверженности стрессу. Стрессовое состояние вызывает значительные потери адреналина, а это, в свою очередь, является причиной ускоренного гликолиза. Учитывая легко возбудимую нервную систему свиней, напуганные и утомленные перед убоем, они расходуют большую часть резерва гликогена на компенсацию нервных и физических затрат. Все это часто приводит к получению свинины, а также и говядины с высоким конечным рН.

Вслучае «беломышечной болезни» процесс гликолиза, большей частью, протекает в анаэробных условиях, поэтому еще при жизни животного начинает образовываться молочная кислота в повышенном количестве. Величина рН у мяса, забитых в этом состоянии животных, сразу после убоя всегда ниже.

Критическое сочетание низкой величины рН (<6,0) и высокой температуры (выше 35 СС) вызывает сильную конформацию и денатурацию саркоплазматических и миофибриллярных белков, что обуславливает понижение водосвязывающей способности мяса.

Установлено, что различия в климатических условиях содержания животных до убоя могут вызвать различия в качестве мяса, причем повышенная температура оказывает неблагоприятное влияние на качество мяса свиней. Наблюдаемое увеличение числа туш PSE в теплое время года объясняется подавлением деятельности щитовидной железы, когда нарушается регуляция поглощения кислорода. У таких животных сердечно-сосудистая система способна обеспечивать снабжение тканей кислородом только в состоянии покоя.

Внастоящее время имеется ряд работ, в которых одной из причин эксудативности считают нарушение гормонального равновесия — недостаточность тироксина, адренокортикотропного гормона и деоксикортикостерона, который поддерживает равновесие K/Na в крови и клетках. Прижизненный синдром стресса вызывает увеличение концентрации К+ и Na+ в плазме; в результате повышается активность некоторых клеточных ферментов, провоцирующих нарушение нормального хода процесса гликолиза. Существуют предположения, что значительную роль в этом играет неправильное регулирование, осуществляемое передней долей гипофиза. Происходит нарушение действия гормонов мозгового слоя надпочечников, которые, влияя на гликолиз, способствуют образованию бледного водянистого и темного сухого мяса.

182