Алехина Л.Т., Большаков А.С., Боресков В.Г. и др. Технология мяса и мясопродуктов

Подождите немного. Документ загружается.

Для практического использования представляет интерес

глубина проникновения излучения в продукт, которая являет

ся обратной величиной коэффициента поглощения. Закон Бу

гера устанавливает зависимость ослабления интенсивности из

лучения при проникновении его в вещество:

1х = 1о ехр(~Л

где /

и 1

— соответственно интенсивности потока излучения начальная и на

глубине х.

Таким образом, глубина проникновения показывает толщи

ну материала, после прохождения которой • интенсивность из

лучения уменьшается в е = 2,72 раза.

Оптические характеристики могут быть спектральными и

интегральными. В первом случае они характеризуют явления

при определенной длине волны излучения К, во втором — для

длин волнА = 0-ъоо. Для аналитических целей используют спек

тральные характеристики, для инженерной практики (для ин

фракрасного нагрева) интегральные характеристики.

Как и все физические характеристики, оптические свойства

зависят от количества и состояния воды в мясопродуктах. Для

воды характерно значительное поглощение п небольшое рас

сеивание излучения по всему ИКспектру, что является следст

вием энергии и формы связи влаги с материалом. Большое

значение имеет также фазовое состояние воды. Оптические ха

рактеристики зависят и от длины волны излучения.

В спектрах отражения различных мясопродуктов отчетливо

виден селективный характер (рис. 13). Наибольшие значения

отражательной способности соответствуют ближней части ИК

спектра. Большое значение для практики имеет пропускатель

ная и отражательная способность мяса н мясопродуктов для

интегрального потока ИКизлучения (табл. 29. 30).

12615 2 2

А, мкм

2,5 3

£ 5 5

5 7 8 910

—i 1—i—i

13000 11000 9000 7000 5000 W00 3000 2000 1600 1200 800и, ш'

Рис. 13. Спектральная отражательная способность:

/ — фарш, обжаренный ИКизлучением: 2— еннннна; 3 — фарш докторской кол

басы; 4  свиной жир; 5 — говядина

Таблица 29

Продукт

Толщина

образца,

мм

Пропускная способность (в

%) при 1

пм

мкм

Продукт

Толщина

образца,

мм

1,04

| 2,32.5 2.72,9 |

,В |

4.5

Свинина

0,5

42,0 18.1

14,4

7,6

5,1

(Ц7 = 7072%)

1.0

21,0

7,2

5,2

2.3

1.4

(Ц7 = 7072%)

2,0

10,6

2,6

2,0

1,5

0,39

4,0

5,2

1.1

0,75

0,36

0,11

Говядина

0,5

34,0

15,2

12,4

10,1

4,6

,ц"=75:78%)

1.0

17,3 5,3 4,4 3.3 1,15

,ц"=75:78%)

2.0

8,8

2,2 1.5

1.1

0,23

3.0 5,9

0 84

0.58

0,13

Белое мясо кур

4.0

4,4

0.8

0,55

0.37 0,07

|W'

69%)

0,3

54,6

17.2

13.4

9.0

|W'

69%)

.0 33.1

9,5 8,6

7,3

5.1

2.0

21,3

3.1

2,8

2,0 1.8

Фарш докторской

4.0

10,0 0.5

0,3

0.2

—

колбасы (W —

0,5

30,9

10,2

7,8

5,6

3,3

= 71*72%)

1,0

16,3

6,3 4,3

2,5

1.0

= 71*72%)

2.0

7,6

1,0

0,5

— —

Свиной жир

2.5 5.0

— — — —

|Г=5т7%)

0,5 ' 47.4

20,0

17,6

13.2

11,0

1,0

(5,3

11,1

8,3

6,1

6,0

2,0 18,8

5,0

5,2

1,4

0,9

Ж ел а">

4,0

6,0

0,1

0,7

— —

14%)

4,0 30,0

6,0

4,3

•4,1

2,6

Таб.ч'цп 30

Отражательная способность (в %

"Р"

х*

мкм

1.04

2,3 2,5

А.

Продукт. W

, %

Д*' к'рмооб

1мбо/ки

после

термо

обра

ботки

до термо

обработки

после тер

мообра

ботки

До термо

обработки

после тер

мообработ

ки

Свинина 70—72 9.6 13,4 6,67.2 4,1 — 10 6,0—6,1 8,4—8 5

Говядина 75—78 8.4 11,6 6,457,1 8,99,8 4.14,6 5,71—6 4

Мясо кур 69 13,3 16,4 8,4 10,6 6,0 7,8

белое

Фарш 71—72 14,7—15,3 — 6,7 — 6,0—6,6 —

докторской

колбасы

Акустические свойства

Основными характеристиками акустического поля являются

частота колебаний, скорость звука, амплитуда, волновое и

удельное акустическое сопротивление среды, звуковое давле

ние, интенсивность звука.

Относительно хороню (в зависимости от частоты звука и

вязкости среды) ультразвук распространяется в жидкостях, а

еще лучше в твердых телах.

6 -34

Удельное акустическое сопротивление является важным па-

раметром— характеризует свойства среды по отношению к про-

ходящей через нее волне

рс

р/м,

где р--плотность среды, кг/м

; с — скорость звука, м/с; р— звуковое дав-

ление, МПа; и — колебательная скорость,, м/с.

Энергия звуковых колебаний, проходящая нормально к по-

верхности продукта через единицу площади за одну секунду,

является интенсивностью звука.

Интенсивность оценивают по отношению к величине преде-

ла слышимости чел'овеческого vxa, т. е. определяют силу звука

(в дБ).

1 дБ= 10 lg'(/•//„),'

где /„ — предел слышимости, Вт/м

(/„ = 10

Вт/м

Убывание интенсивности звука с расстоянием описывается

уравнением

/* = /ое-"*,

где 1

• •- интенсивность звука на расстоянии х при начальной интенсивно-

сти /

; а — коэффициент' поглощения, см

-1

(Нп/см).

1 Нп

1п(Л)/Л

) при Л|/Л

= 1п2,718. Для пересчета величи-

ны а в дБ/м число Нп/см умножают на 868,6.

Поглощение звука в жидкостях обусловлено вязкостью

среды, а также теплопроводностью. Полный коэффициент по-

глощения

а = а

+а

где а

— коэффициент поглощения, обусловленный вязкостью среды; а,---

коэффициент поглощения, обусловленный теплопроводностью среды.

Распространение звуковых волн в среде сопровождается

потерями на рассеивание, которые внешне проявляются в по-

вышении температуры среды (табл. 31).

Таблица 31

Продукт

Относительное

Продукт

повышение Продукт

повышение

температуры,

С температуры. °С

Яичный альбумин

Жнр

12,5

Коагулированный яичный бе-

Печень

4,5

лок

/Мозги

Яичный "желток.

5,5

4,75

Примечание. Яичный белок принят единицу Продолжительность обработки

продуктом >лыраяг<уком 30 с; /«750 кГц; ИР'-100 Вт.

Таблица 32

Продукт

1/а. м

Продукт

1/а, м

Вода 0,03

Г(лазма крови 0,7

Кровь 2,0

Скелетные мышцы 20—25

Печень 17

30 Почки 22 0,05

1,3 Жировая ткань 13 0,08

0,5 Костная ткань (при 302 0,0033

0,045 частоте 800 кГц)

0,06

Неоднородность в строении мышечных волокон мяса ведет

к различному поглощению звука отдельными элементами, т.е.

наблюдается анизотропия затухания звука.

Аномальные отклонения коэффициента поглощения обнару-

жены при ультразвуковой обработке ряда органических и био-

логических жидкостей. Эти отклонения вызываются объемной

вязкостью, являющейся функцией изменения объема в местах

сжатия и расширения жидкости. При этом характер молеку-

лярного поглощения энергии зависит от продолжительности

восстановления равновесия молекулярных процессов за один

полупериод колебания. Исключение составляет костная ткань,

которая в диапазоне частот 500 кГц — 2 МГц не дает откло-

нений от классической теории.

Показатели поглощения п глубина проникновения для не-

которых животных тканей при обработке на частоте 1 МГц

приведены в табл. 32.

Коэффициент поглощения зависит от частоты ультразвуко-

вого поля—линейно возрастает с увеличением частоты неза-

висимо от вида ткани. При ультразвуковом облучении суспен-

зий коэффициент поглощения линейно возрастает с увеличени-

ем концентрации. Кроме того, он зависит от диаметра частиц

суспензии. Характерно, что наиболее резкое затухание колеба-

ний наблюдается при размерах частиц 1 —10 мкм. Анизотропия

поглощения ультразвука особенно сильно проявляется у тка-

Таблица 33

Ткань

Температу-

ра, °С '

Скорость

звука.

C--I0

. м/с

Плотность р.

кг/м

Удельное

акустиче-

ское сопро

тивление

(1-е, Пас/м

Мышечная ткань (говя- 16—20

дина)

Жировая ткань (свини- 16—20

на)

Мозговая ткань (свини- 16—20

на)

Печень 16—20

Кость .(плотная мае- 16—20

с.)

1,575—1,578 1033—1048

1,444 930

1,506 1026

1,553

3,37

1064

185

1,79

1,32

1,55

1,63

6,23

<3*

ней, состоящих из чередующихся слоев с различными свойст-

вами (шкура, жировые прослойки и др.). В этом случае ха-

рактер затухания акустической энергии зависит от направле-

ния ультразвука — вдоль или поперек слоев. Акустические

характеристики различных животных тканей показаны в

табл. 33.

АВТОЛИТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЯСА

ч • аза • > •. . •;- ' ••'•"•

Ферментные системы тканей сохраняют свою катадитичте-

скую акд-ивность после; ,,_убоя животных. Однако характер био-

химических превращений, приобретает специфику, обусловлен

ную тем, что в ткани не поступает кислород и. из них не уда

ляются продукты ферментативного, распада. Развитие

полиферментных процессов, приводящих, к распаду тканевых

компонентов, оказывает существенное влияние на качествен-

ные показатели мяса, его устойчивость к микробиологическим

процессам.

Изменение свойств мяса развивается в определенной после

довательности, и его качественные показатели на разных ста-

диях послеубойного хранения существенно отличаются. По этой

причине определение направлений использования мяса должно

проводиться с учетом глубины и характера автолитических

превращений.

В .ходе автолиза значительно изменяются такие важные ха

рактеристики качества мяса, как водосвязывающая способ-

ность и его консистенция (рис. 14). В изменении величин этих

20 W 60 80 100 120 ПО 160180 200

Продолжительность автолиза, ч

Рис. 14. Диаграмма посмертных изменений:

/ -водосвязывающая способность мяса; 2--сопротивление срезу; 3

модуль упругости; 4 — величина рН (для баранины при 4 °С)

«4

показателей прослеживается три временных периода. В преде-

лах 3—4 ч после убоя мясо имеет наиболее высокую водосвя-

зывающую способность и хорошую консистенцию. В последую-

щий период развитие посмертного окоченения приводит к рез-

кому понижению водосвязывающей способности и росту меха-

нической прочности. К 12—24 ч хранения говядины и барани-

ны при температурах, близких к нулю, указанные величины

соответственно достигают своею-* минимума и максимума. На

последующих стадиях хранения происходит созревание мяса.

Et'o водосвязывающая способность повышается, однако не до-

crHraef ^уровня,

соответствующего величине эгогТ)

показателя

у парттот'о мяса. Параллельно наблюдается существенное улуч-

шение Консистенции.

"'Непосредственной причиной изменения указанных показа-

телей является изменение

белков п микроструктуры мяса.

В парном состоянии мышечные волокна имеют наибольший ди-

аметр и плотно прилегают друг к другу. На стадии посмертно-

го окоченения наблюдается сокращение мышечных волокон и

их деформация. В последующий период происходит разрыхле-

ние мышечных волокон, их распад на саркомеры, в дальней-

шем фиксируется разволокненне миофибрилл, их поперечный

распад, растворение ядер.

В ходе автолиза изменяются также пищевая ценность мяса

вследствие изменения устойчивости белков к действию протео-

литических ферментов и вкусоароматические характеристики.

На стадии посмертного окоченения гидролиз белков фермента-

ми желудочно-кишечного тракта понижен. После 2 сут хране-

ния приготовленный бульон и термообработанное мясо приоб-

ретают специфический вкус и аромат, интенсивность которых

усиливается с увеличением сроков послеубойной выдержки.

Рассмотренные выше изменения свойств мяса являются ито-

гом развития сложных, взаимосвязанных биохимических н фи-

зико-химических процессов, интенсивность течения которых

зависит от вида мяса, а характер — от условий выращивания

животных, способов транспортирования, предубойного содержа-

ния и других факторов.

Изменение углеводов, АТФ и креатинфосфата. В результа-

те анаэробного гликолиза происходит распад мышечного гли-

когена с образованием гексозофосфатов, триозофосфатов и мо-

лочной кислоты в качестве конечного продукта их превраще-

ний. Анаэробный гликолиз является также источником

образования АТФ и креатинфосфата. Наряду с форфоролизом

гликогена некоторая часть полисахарида гидролизуется с об-

разованием редуцирующих углеводов, в том числе глюкозы

(рис. 15).

Введение хлорида натрия на ранних стадиях автолиза по-

давляет развитие гликолиза. В отличие от этого, электростнму-

ляция туш существенно ускоряет процесс распада гликогена.

Ферментативный распад глико-

гена является пусковым меха-

низмом для развития последую-

щих биохимических и физико-

химических процессов.

Накопление молочной кисло-

ты приводит к смещению рН

мышечной ткани в кислую сто-

рону. Уровень изменения этого

показателя зависит от прижиз-

ненного содержания мышечного

гликогена, которое в норме со-

ставляет около 1 % • Понижение

рН мышечной ткани с 7,3—7,4

до 5,4—5,8 благоприятно сказы-

вается на устойчивости мяса в

отношении развития микробио-

логических процессов. Важнейшим результатом увеличения

концентрации ионов водорода является изменение состояния

белков. Наряду с этим накопление молочной кислоты способ-

ствует разрушению бикарбонатного буфера, сопровождающему-

ся выделением углекислого газа при тепловой обработке, а

также влияет на стабильность сульфгидрильных групп и ди-

сульфидных связей при нагреве мяса.

Для состояния миофибриллярных белков определяющее зна-

ч'.нге имеет распад АТФ Уровень содержания АТФ в мышеч-

ной ткани является совокупным результатом ее синтеза в про-

цессе гликолиза и гидролитического распада под действием

миозиновой АТФ-азы. Проявление ферментативной активности

миозина может быть обеспечено при наличии в системе в нуж-

ных концентрациях ионов Са

. По всей вероятности, их вы-

дел^пчр из саркоплазма!ического ретикулума связано с накоп-

1 и^ 1 ;лочН1 й кислоты. По "мере понижения содержания по-

лисахарида начинает преобладать гидролиз АТФ, что приводит

к резкому снижению ее количества и способствует развитию

мышечного окоченения. Наряду с АТФ сразу же после убоя

i аспадается креатинфосфат с переносом фосфата на АДФ.

Эта реакция на первых ступенях автолиза также способствует

новь ; нию уров я АТФ

Изменена мышечных белков и коллагена. Состояние мы-

шечных белков з первую очередь определяет консистенцию,

способность связывать воду, эмульгирующие и адгезионные

свойства мяса. Накопление молочной кислоты прямо или кос-

венно действует на состояние белков. Увеличение концентрации

ионов водорода сокращает интервал между изоэлектрическоп

точкой мышечных белков и рН мяса, что приводит к пониже-

нию их гидратации.

Наряду с изменением гидратации важнейшее значение для

Продетительность, ч

Рис. I5. ШкЬпление редуцирую-

ш;х са\ар-.'Ь при распаде глико

гена а сн *хсе ав. 4

С)

,':'рз л ,нь мыши крупного рога-

т)" скота

качественных показателей мяса имеет образование актомиози-

нового комплекса. Пусковым механизмом превращений мио-

фибриллярных белков является увеличение концентрации

ионов Са

в мышечной ткани с Ю~

до 10

за счет выделения

нх из каналов саркоплазматического ретикулума. В результате

этого проявляется АТФ-азная активность миозина и устраня-

ется блокирующее действие тропонина и тропомиозина. Энер-

гия распада АТФ стимулирует взаимодействие миозина с Ф-

актином, в результате чего длина саркомеров уменьшается на

20^50% от исходной величины, что приводит к развитию мы-

шечного окоченения. Указанное явление сопровождается рез-

ким уменьшением водосвязывающей способности мяса и уве-

личением механической прочности мышечных волокон.

Механизм дальнейших изменений миофибриллярных бел-

ков, приводящий к разрешению мышечного окоченения, недос-

таточно изучен. На первых стадиях созревания происходит час-

тичная диссоциация актомиозина, одной из причин которой яв

ляется увеличение в этот период количества легкогндролизус-

мых фосфатов и, по всей вероятности, воздействие тканевых

протеаз.

Смещение рН в кислую сторону и разрушение лизосомаль-

ных мембран сопровождается увеличением общей активности

тканевых катепсинов, что создает условия для протеолитиче-

ского гидролиза мышечных белков на стадии созревания мяса.

В настоящее время установлено присутствие в мышечной

ткани протеазы, вызывающей дезинтеграцию структуры мио-

фибрилл в области Z-линий при наличии ионов Са

. Протеаза

получила название кальцийактивирующий фактор (КАФ).

КАФ наиболее активен при нейтральном значении рН. КАФ

иызывает ограниченное расщепление белков при автолизе мя-

са. Важную роль в регулировании Са

принадлежит кальмо

дулину. Этот белок обратимо взаимодействует с Са

н слу-

жит посредником во многих ферментативных реакциях, завися

щих от концентрации ионов кальция.

В ходе автолиза претерпевают изменения также белки со-

единительной ткани. Развариваемость коллагена, максимальная

в парном мясе, резко понижается на стадии посмертного око

ченения. Дальнейшее хранение мяса приводит к увеличению

степени дезагрегации коллагена при нагревании. Несомненное

влияние на гидротермическую устойчивость коллагеновых во-

локон оказывает состояние основного вещества соединительной

ткани.

Наряду с изменением свойств коллагена в ходе автолиза

под воздействием катепсинов гидролизуется эластин с образо

нанием при длительном созревании растворимых продуктов.

Накопление веществ, формирующих вкус и аромат. Разви

тие ферментативных процессов при созревании мяса приводит

к накоплению в нем веществ, влияющих на вкус и аромат ю-

товых мясных продуктов. Этими соединениями являются про-

дукты распада белков и пептидов (гдютаминовая кислота, тре-

онин, серосодержащие аминокислоты и др.), нуклеотидов (ино-

зинмонофосфорная кислота, инозин, гипоксантин, рибоза),

углеводов (глюкоза, фруктоза, молочная, пировиноградная кис-

лоты), липидов (низкомолекулярные жирные кислоты), а так-

же креатин, креатинин и другие азотистые экстрактивные ве-

щества. Среди летучих компонентов, определяющих аромат

продуктов из созревшего мяса, обнаружены жирные кислоты,

карбонильные соединения, спирты, эфиры. Существенную роль

в формировании запаха играют серосодержащие соединения,

предшественниками которых являются цистеин, цистин и ме-

тионин. На образование вкуса и аромата мясопродуктов зна-

чительно влияют сахароаминные реакции или реакции нефер-

ментативного потемнения при тепловой обработке мяса, в ко-

торых участвут редуцирующие сахара, аминокислоты или бел-

ки, а также альдегиды, возникающие в результате превраще-

ния жирных кислот.

Продолжительность созревания мяса. Сроки созревания мя-

са в первую очередь зависят от вида животного и температур-

ного режима хранения. Продолжительность созревания при 0—

2°С составляет для говядины 10—14 сут, мяса кур и гусей 5—

6 сут. Увеличение температуры позволяет сократить продолжи-

тельность созревания. Эта зависимость по Куприянову описы-

вается уравнением

lgT=0,0515(23,5—t),

где т — продолжительность созревания, сут; t — температура, "С.

Повышения скорости биохимических процессов в мясе мож-

но достигнуть электростимулированием туш, в результате чего

ускоряются реакции гликолиза. Низкое значение рН и достаточ-

но высокая температура мяса способствуют интенсивному те-

чению ферментативных реакций, вызывающих его размягчение.

Использование мяса. Для производства большой группы ва-

реных мясопродуктов целесообразно использовать парное мясо.

Белки парного мяса обладают наибольшей водосвязывающей

и эмульгирующей способностью, развариваемость коллагена на

этой стадии автолиза максимальна. Указанные обстоятельства

обеспечивают высокий выход продукции и снижают вероят-

ность возникновения дефектов при тепловой обработке. Серь-

езным преимуществом переработки парного мяса является сни-

жение энергетических затрат, расхода холодильных площадей.

В настоящее время особое значение приобретает вопрос на-

правленного использования мяса с учетом характера его авто-

лиза, так как увеличилось поступление на мясокомбинаты жи-

вотных, после убоя которых в мышечной ткани обнаруживают-

ся значительные отклонения от обычного в развитии автолити-

ческих процессов. В соответствии с этим выделяют мясо с

высоким конечным рН (DFD) и экссудативное мясо (PSE).

Мясо с высоким конечным рН (выше 6,3) имеет темную

окраску, обладает высокой водосвязывающей способностью,

повышенной липкостью. Обычно такими свойствами обладает

мясо молодых бычков, которые подвержены стрессу. Вследст-

вие прижизненного распада гликогена образование молочной

кислоты в мясе после убоя таких животных невелико. Высокое

значение рН ограничивает продолжительность хранения тако-

го мяса в охлажденном состоянии. Его целесообразно исполь-

зовать при производстве вареных изделий и быстрозаморожен-

ных полуфабрикатов.

Экссудативное мясо характеризуется светлой окраской, мяг-

кой консистенцией, выделением мясного сока, кислым прив-

кусом. Подобными характеристиками чаще всего обладает сви-

нина, полученная от животных с интенсивным откормом и ог-

раниченным движением. После убоя таких животных в

мышечной ткани происходит интенсивный распад гликогена.

В пределах 60 мин величина рН мяса понижается до 5,2—5,5.

За этот период температура мяса остается достаточно высокой,

и значительное увеличение концентрации ионов водорода в

этом случае приводит к конформации саркоплазматических

белков и их взаимодействию с белками миофибрилл. В резуль-

тате изменений свойств мышечных белков их гидратация резко

понижается. Указанные особенности свойств такого мяса долж-

ны учитываться при определении путей его использования.

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ПОРЧА МЯСА

В технологии мяса и мясопродуктов одним из важнейших

вопросов является микробиологическая стабильность и сани-

тарно-гигиеническая безопасность сырья и готовой продукции.

Вследствие высокого содержания влагя и белков мясо яв-

ляется благоприятной средой для развития микрофлоры, вызы-

вающей гнилостную порчу продукта.

Распад белков, полипептидов, аминокислот и других ком-

понентов мяса, катализируемый ферментными системами мик-

роорганизмов, сопровождается понижением биологической цен-

ности продукта, значительным ухудшением органолептических

показателей. При этом не исключена возможность образования

в продукте ядовитых веществ и попадания в него токсинов,

продуцируемых некоторыми видами микрофлоры. Поэтому

опасно использовать в пищу мясо и мясопродукты, подвергну-

тые микробиологической порче.

Интенсивность и характер развития микробиологических

процессов зависят от состава и свойств продуктов, их началь-

ной микробиологической обсемененности и таких внешних фак-

торов, как температура, относительная влажность, состав ат-

мосферы, продолжительность хранения, а также содержание

влаги, активность воды, величина рН; окислительно-восстано-

вительный потенциал.

При определенных условиях существует взаимосвязь между

активностью воды a

и ростом микроорганизмов. По мере сни-

жения активности воды продолжительность лаг-фазы увеличи-

вается и уменьшается число микроорганизмов, способных

к размножению.

Увеличение a

мяса благоприятствует размножению микро-

организмов. Понижение a

до 0,8 способствует подавлению

развития основных видов бактерий, вызывающих порчу мяса,

но в этих условиях возможен рост дрожжей, и плесеней.

Наряду с о

существенное значение в отношении стабиль-

ности мяса к микробиологической порче имеет конечное значе-

ние рН. Высокое значение рН, обусловленное низкой концент-

рацией молочной кислоты в мышечной ткани вследствие пони-

женного содержания гликогена перед убоем, способствует

развитию бактерий.

На размножение оказывает влияние также величина окис-

лительно-восстановительного потенциала мяса. Высокий уро-

вень этого показателя мышечной ткани на начальных стадиях

после убоя животных способствует увеличению продолжитель-

ности лаг-фазы развития микроорганизмов. Влияние окисли

гелсно-восстановительного потенциала на развитие микробио-

логических процессов при последующем хранении мяса стано-

вится менее значительным.

Интенсивность развития микробиологических процессов в

значительной степени зависит от первоначальной микробиоло-

гической обсемененности мяса. Инфицирование мясных туш и

других продуктов убоя происходит эндогенным и экзогенным

путем.

Эндогенное обсеменение микроорганизмами тканей и орга-

нов может происходить при жизни животных или после убоя.

Прижизненное обсеменение органов и тканей чаще всего обус-

ловлено ослаблением резистентности организма здоровых жи-

вотных в результате утомления, длительного голодания, пере-

охлаждения, нарушения режима поения. Воздействие этих

факторов создает предпосылки для проникновения микроорга-

низмов из кишечника через кровеносную и лимфатическую си-

стемы в органы и ткани животных. Обсеменение микроорганиз-

мами мяса может явиться следствием механических травм жи-

вотных. Посмертное эндогенное обсеменение продуктов убоя

может быть при задержке извлечения желудочно-кишечного

тракта, так как после смерти животных стенки кишечника ста-

новятся проницаемыми для микроорганизмов.

Попадание микроорганизмов в мясо экзогенным путем воз-

можно на всех стадиях технологической переработки, начиная

с момента убоя: в период обескровливания, съемки шкур, из-

влечения внутренних органов, зачистки.

Источниками инфицирования мяса и других продуктов убоя

могут явиться инструменты, оборудование, руки и одежда ра-

ботающих, воздух производственных помещений.

Для мяса, полученного при строгом соблюдении технологи-

ческой дисциплины и санитарных требований от здоровых, упи-

танных и неутомленных животных, характерна только поверх-

ностная микробиологическая обсеменность.

Наиболее часто встречающимися видами микрофлоры све-

жего мяса являются сапрофпты, микрококки, бактерии гру:-пы

кишечной палочки, аэробные клостридии, дрожжи, молочно

кислые бактерии, споры лучистых грибов и плесеней. Наряд_\

с указанными микроорганизмами в мясе могут содержаться

сальмонеллы и другие патогенные микроорганизмы Микробио

логическая порча развивается в результате размножения гни

лостной аэробной и анаэробной микрофлоры. Наиболее распро

страненными гнилостными микроорганизмами являются Вас.

subtilis, Pseudomonas, CI. putrifucus, CI. sporogenes.

При низком значении рН мяса развитию аэробной и ана-

эробной микрофлоры может предшествовать рост плесеней на

его поверхности. В результате их жизнедеятельности, сопро ~

вождающейся накоплением аммиака и аминов, понижается

концентрация ионов водорода, что благоприятствует росту гни-

лостной микрофлоры.

Ферменты, продуцируемые этими микроорганизмами, ката

лизируют гидролиз белков, полипептидов и дальнейшее прев-

ращение свободных аминокислот. Распад аминокислот в зави-

симости от характера микрофлоры и конкретных условии внеш

ней среды происходит благодаря гидролитическому,

окислительно-восстановительному дезаминированию и декар-

боксилированию. В ходе процесса дезаминирования образуют

ся аммиак, жирные кислоты с преобладанием летучих (ускус-

ная, масляная, муравьиная, пропионовая), оксикислоты, альде-

гиды, спирты. Образование их влияет на формирование

неприятного запаха. В результате декарбоксилирования образу-

ются углекислый газ и амины, некоторые из которых (напри

мер, образующийся из лизина кадаверин) обладают ядовиты-

ми свойствами. Возникающий при распаде гистидина гистамии

влияет на проницаемость клеточных мембран.

Катализируемое ферментами гнилостной микрофлоры деза-

минирование и декарбоксилирование тирозина и триптофана

приводит к образованию, помимо аммиака и углекислого газа,

крезола, фенола, скатола и индола, которые являются ядовиты

ми веществами и резко ухудшают запах мяса.

Распад серосодержащих аминокислот (цистина, цистеина

метионина) под воздействием гнилостных микроорганизмов со

провождается накоплением сероводорода, аммиака и выделе

нием меркаптанов, что отрицательно влияет на цвет, запах мя

са, а возможно, и на его безвредность.

Изменение цвета мяса, связанное с- изменением состояния

гемовых пигментов, может быть обусловлено взаимодействием

H2S с миоглобииом. Образующийся сульфимиоглобии или хо-

лемиоглобин придают мясу зеленую окраску. Приобретение

мясом зеленой или желтой окраски может явиться результатом

разрушения миоглобина пероксидом водорода, продуцируемо-

го некоторыми микроорганизмами, с образованием желчных

пигментов. Кроме того, причиной изменения окраски могут

служить посторонние пигменты различного цвета, которые вы-

деляются при развитии некоторых микроорганизмов.

Наряду с изменением мышечных белков развитие микробио-

логических процессов приводит к изменению компонентов со-

единительной ткаии. В результате действия коллагеиазы и ги-

алуроиидазы, виделяемых некоторыми микроорганизмами, про-

исходит гидролиз коллагена и распад мукополнсахаридов

основного вещества, что сказывается иа микроструктуре мяса,

его консистенции и способствует увеличению интенсивности

распространения микрофлоры в толщу продукта.

Микробиологическая порча "мяса связана с распадом нук-

леопротеидов и расщеплением липопротеидов. Дальнейшее

превращение фосфатидов сопровождается образованием три-

метиламииа, диметиламииа, метиламина, окиси триметилами-

иа, возможно образование ядовитого вещества — иейрииа. Под

воздействием ферментов микроорганизмов ие исключается воз-

можность разрушения некоторых азотистых веществ с выделе-

нием аммиака, углекислого газа и ядовитых веществ — метил-

гуанидина, гистамина.

Таким образом, развитие гнилостной микрофлоры сопровож-

дается распадом белков, разрушением аминокислот, в том чнс^

ле и незаменимых, накоплением продуктов их превращений,

что понижает биологическую ценность мяса, резко ухудшает

его цвет, запах, консистенцию, способствует образованию вред-

ных для человека веществ.

Предотвращение развития гнилостных процессов требует

строгого соблюдения технологической дисциплины, санитарно-

гигиенических требований при переработке мяса. Подавление

развития гнилостных микроорганизмов может быть достигнуто

использованием конкурирующих бактериальных культур и спе-

циальных приемов технологической обработки.

ГИДРОЛИЗ И ОКИСЛЕНИЕ ЖИРОВ

Жиры, входящие в состав мяса, жиросырья, различных мя-

сопродуктов, подвергаются биохимическим и химическим изме-

нениям в процессе технологической обработки и хранения.

Гидролитическое расщепление. Процесс гидролиза жира

приводит к накоплению свободных жирных кислот. Сложные

эфирные связи разрушаются ступенчато с постепенным образо-

ванием ди- и моиоглицеридов. Полного расщепления молекул

в обычных условиях ие происходит. При гидролизе фосфоли-

пидов наряду с указанными веществами образуются фосфор-

ная кислота и амииоспирт. Гидролитический распад липидов в

тканях катализируется липолитическими ферментами, и его

скорость зависит от степени контакта липидов с водой, вели-

чины рН, температуры. Хотя оптимальная температура для

действия липазы 35—40 °С, этот фермент обнаруживает актив-

ность и в условиях низких температур.

Наряду с действием тканевых липаз гидролиз липидов мо

жет быть обусловлен липолитическими ферментами, продуци-

руемыми микроорганизмами. Инактивация ферментов и уд.

леиие влаги в процессе выделения жиров делают их устойчи-

выми к гидролитическому распаду.

Накопление свободных высокомолекулярных жирных кис

лот ие приводит к изменению органолептических показателей,

однако может повлиять иа развитие окислительных процессов.

Окисление. В отличие от гидролиза, окислительные измене-

ния жиров влияют иа пищевую ценность продукта. В зависи-

мости от уровня и характера развития процесса окислительные

превращения могут сопровождаться понижением биологической

ценности продукта благодаря снижению содержания полинена

еыщеиных жирных кислот и жирорастворимых витаминов, ми

грации двойных связей, ухудшением органолептических пока

зателей. Окисление жиров, входящих в состав мясопродукте;

способствует разрушению витаминов группы В. Продукты

окисления жиров при взаимодействии с белками могут образ >

вывать комплексы, устойчивые к гидролизу протеолитичесьими

ферментами. В результате окисления жиров могут возникать

вещества, обладающие токсическим и канцерогенным дейст-

вием.

Указанные обстоятельства предопределяют значение техно

логических процессов обработки, направленных иа торможение

развития окислительных процессов при производстве и хране-

нии продуктов.

Основополагающее значение для выяснения механизма ре

акций окисления органических соединений имели пероксидиая

теория Баха — Эиглера и теория цепных реакций Семенова.

Цепные реакции характеризуются разрывом ковалентных

связей, в результате чего образуются промежуточные продукты

с высокой реакционной способностью — радикалы. Их высокая

химическая активность обусловлена содержанием неспареииых

электронов иа внешних атомных или молекулярных орбитах.

Свободные радикалы возникают в результате фотохимических

реакций под действием тепла, ионизирующего излучения, элек

грического разряда.

Реакции органических соединений с кислородом протекают

по типу медленных разветвленных цепных, или, как их назы

вают, вырожденноразветвленных реакций, в которых актив

ными компонентами, приводящими к разветвлению цепи, слу

жат не атомы или свободные радикалы, а промежуточные мо

лекулярные продукты. Молекула кислорода содержит два

неспаренных электрона и рассматривается как бирадикал

с низкой реакционной способностью. При наличии в системе

свободного радикала, возникшего на стадии зарождения цеп

ной реакции, кислород активно с ним взаимодействует, что

приводит к образованию пероксидного радикала. Его превра

щение в гидропероксид за счет атома водорода исходного ве

щества сопровождается появлением нового радикала, т. е.

продолжением цепи. Гидропероксид является первым кинетиче

ски стабильным продуктом реакции. Он служит инициатором

развития последующих стадий цепной реакции. Распад гидро

пероксида сопровождается образованием двух активных час

тиц, что приводит к разветвлению цепи.

Обрыв цепи возникает вследствие рекомбинации свободных

радикалов, которая приводит к появлению неактивных про

дуктов.

Последовательность развития вырожденноразветвленнон

реакции может быть представлена на следующей схеме:

1. Зарождение цепи

RH.4-R.+H

2. Продолжение цепи

Rf0

^ROO

3. Разветвление цепи

ROO • +RHvROOH+R •

ROOH^ROfOH

4. Обрыв цепи

fR0



R+R

-+R..

где RH  исходное вещество: £ внешняя энергия: R, ROO, RO, ОН —

свободные радикалы; ROOH  гидропероксид.

В соответствии с изложенным представлением о механизме

цепных реакций окисление липидов при контакте с воздухом

начинается с присоединения кислорода к свободному радикалу

жирной кислоты. Свободный радикал образуется в результате

отрыва атома водорода от метиленовой группы жирной кисло

ты в результате фотохимического инициирования или нагре

вания. Поскольку энергия связи между атомами углерода и во

дорода метиленовой группы, находящейся в осположейии

к двойной связи, ослаблена, в первую очередь окисляются мо

лекулы с ненасыщенными радикалами жирных кислот

RCH

CH = CHR

— RCH—СН = СН—R

;

RCH—CH = CHR

—* RCH—CH = CHR

оо-

Пероксидный радикал отрывает от молекул жирных кислот

водород с образованием пероксида и свободного радикала жир

ной кислоты, продолжающего цепь окисления:

R,CH— CH = CHR

+R|CH

CH = CH—R

—

00

—»RCH—CH = CH+R|CHCH=CHR

ООН

При окислении насыщенных кислот и их глицеридов в ре

акцию окисления в первую очередь вступают метиленовые груп

пы, находящиеся рядом с карбоксильной группой или сложно

эфирной связью.

Скорость окисления ненасыщенных жирных кислот с уве

личением количества двойных связей в молекуле возрастает.

Образование радикалов жирных кислот, содержащих две и

более двойные связи, приводит к миграции двойных связей и

образованию сопряженных (конъюгированных) двойных свя

зей.

Изолированные двойные связи полиненасыщенных жирных

кислот в результате отрыва атома водорода переходят в сопря

женные двойные связи

—СН

—СН  СН—СН

—СН = СН—СН

»

—>—СН

—СН = СН—СН—СН = СН—

—СН—СН = СН—СН = СН—СН

—, или

—СН

—СН = СНСН = СН—СН—

Последующее взаимодействие кислорода с радикалами жир

ных кислот приводит к образованию гидропероксидов. По име

ющимся данным, образование сопряженных двойных связей

сопровождается понижением биологической ценности полине

насыщенных жирных кислот.

Таким образом, первичными продуктами окисления жиров

являются гидропероксиды. Их накопление не сопровождается

изменением органолептических показателей продукта.

Вследствие сравнительно низкой энергии связи —О—О—

(125—165 кДж/моль) гидропероксиды являются неустойчивы

ми соединениями и легко образуют свободные радикалы. Их

дальнейшие превращения

приводят к образованию

вторичных продуктов окис-

ления. Механизм возникно-

вения вторичных продуктов

окисления иосит гипотети-

ческий характер. Схема

возможного образования

вторичных продуктов окис-

ления приводится ниже.

Вторичные продукты

окисления имеют относи-

тельно небольшую молеку-

лярную массу и участвуют

в формировании запаха и

вкуса испорченных жиров.

Увеличение содержания альдегидов повышает возможность во-

влечения аминогрупп азотистых соединений в реакции нефер-

меитативиого потемиеиия. В определенных условиях окисление

может сопровождаться образованием продуктов полимериза-

ции.

Гидропероксиды

Альдегиды Эпоксисоединения Кетокислоты Оксикислоты

Кислоты Альдегиды Кислоты Эпоксисоединения

t I

При прочих равных условиях интенсивность развития окис-

лительных процессов зависит от жириокислотиого состава, на-

личия ингибиторов и катализаторов процесса.

Устойчивость жиров характеризуется индукционным перио-

дом, в пределах которого ие обнаруживается присутствие про-

дуктов окисления. Последующий контакт жира с кислородом

приводит к образованию гидроиероксидов, а затем и вторич-

ных продуктов окисления. Последовательность образования

продуктов окисления показана на рис. 16.

На скорость окислительной порчи жиров влияют свет,- осо-

бенно в ультрафиолетовой области, температура, давление кис-

лорода, металлы переменной валентности — железо, медь и

др. Сильными катализаторами окисления являются миоглобин

и гемоглобин. Гидропероксиды при контакте с железом распа-

даются с образованием свободных радикалов, инициирующих

дальнейшие реакции окисления:

++ROOH —-»- Fe

++RO-+OH-;

++ROOH —> Fe

+ROO.+H-

Эффект воздействия металлов переменной валентности, иа

интенсивность развития окислительных процессов зависит от

100

Продолжительность,

Рис. 16. Окисление метилолеата при

35 °С:

/ - пероксидный кислород; 2 — карбонильный

кислород; 3 гидроксильный кислород; 4 —

-окснрановый кислород; ,5 - - карбоксильный кис-

лород

их концентрации. Экспериментально установлено, что при не-

больших концентрациях гемовых пигментов катионы железа,

реагируя с молекулами окисленного вещества, инициируют

процесс. При высоком содержании катионов железа их взаимо-

действие со свободными радикалами приводит к обрыву цепи.

Скорость окислительных процессов может повышаться благо-

даря действию ферментов микроорганизмов.

Принимая во внимание негативные последствия окисления

жцров для качества продукции, важным вопросом является

торможение развития процесса, которое достигается понижени-

ем/ температур, уменьшением концентрации кислорода, защитой

от действия света. Эффективным способом предотвращения

р целительной порчи выделенного жира и липидиой фракции

мясопродуктов является применение ингибиторов окисления и

вакуумирование. Ингибиторы, взаимодействуя со свободными

радикалами, обрывают цепь окислительных процессов

InH+R0

- -^ROOH+In-;

InH+R- —> RH+In-.

Радикалы ингибиторов обладают низкой активностью и не

способны инициировать окислительные превращения. Положи-

тельный эффект использования ингибиторов достигается в слу-

чае их применения иа начальных стадиях развития окисления

Выраженным аитиокислительиым действием обладают фено-

лы. В ряде случаев целесообразно использовать несколько ин-

гибиторов. Если они усиливают действие друг друга, то говорят

об их синергизме. В качестве сииергистов используют иекото

рые серосодержащие соединения, фосфатиды, органические

кислоты, аминокислоты, полифосфаты и др.

Торможение окислительных изменений жира при одновре-

менном повышении биологической ценности продуктов можно

достигнуть, вводя в них каротии, витамины А, Е.

Увеличение стабильности липидов достигается при обработ

ке мясопродуктов коптильными веществами, содержащими фе-

нолы. Положительно влияют иа устойчивость жиров некоторые

пряности, в состав которых входят аитиоксидаиты. Иигибирую-

щий эффект обнаруживают молочные и соевые белковые кон-

центраты, используемые при производстве комбинированных

продуктов.

В нашей стране в качестве синтетических антиокислителей

разрешено применять бутилоксициаиизол и булитокситолуол в

концентрациях 0,01—0,02% к массе жира.

7—34

Глава 3

ПЕРЕРАБОТКА СКОТА, ПТИЦЫ И КРОЛИКОВ

УБОЙ СКОТА И РАЗДЕЛКА ТУШ

После предубойной выдержки животные поступают иа пер-

вичную переработку для получения мясной туши и подготовки

отделенных от туши органов и тканей для дальнейшей пере-

работки иа пищевые, лечебные и технические продукты. При

этом соблюдают саиитарио-гигиеиические требования с тем,

чтобы максимально использовать органы и ткаии иа пищевые

цели, проводят тщательную ветерииарио-саиитариую эксперти-

зу туши и внутренних органов. Переработку производят на

подвесных конвейерных линиях, специализированных для пе-

реработки определенного вида скота (крупного или мелкого

рогатого скота, свиней), или универсальных для переработки

двух либо всех трех видов.

Технологический процесс убоя скота и разделки туш осу

ществляют в следующей последовательности: оглушение, обес-

кровливание и сбор пищевой крови; отделение головы и конеч-

ностей, забеловка туши с последующей съемкой шкуры; извле-

чение внутренних органов; распиловка туш крупного рогатого

скота и свиней иа две продольные половины (полутуши); су-

хая и мокрая зачистка туш с последующей оценкой качества

мяса, определение массы и упитаииости туш.

Оглушение

Предубойиое оглушение является одной из важных опера-

ций в процессе убоя животных, осуществляется с целью обез-

движивания животного, лишения его чувствительных восприя

тий в период посадки иа подвесной путь и проведения обес-

кровливания. Оглушают только крупный рогатый скот и сви-

ней.

Существует несколько способов оглушения: поражение нерв-

ной системы животного электрическим током, поражение голов-

ного мозга механическим воздействием, аиастезирование угле-

кислым газом или другими химическими веществами.

Электрооглушение крупного рогатого скота. На предприя-

тиях мясной промышленности применяют три схемы оглуше-

ния, в зависимости от способа подведения электроконтактов к

телу животных (рис. 17).

По первой схеме, разработанной ВНИКИМПом, электро-

контакты накладывают на затылочную часть головы, прокалы-

вая кожу с помощью вилкообразного стека. Напряжение элек-

тротока от 125 до 200 В при силе тока 1 А. Длительность воз-

действия 6—15 с (в зависимости от возраста животного), для

быков—15—30 с. При таком способе наблюдается мало смер-

тельных случаев, ио у животных судорожно сгибаются конеч-

ности, а это неудобно и опасно для рабочих.

По второй схеме, разработанной иа Бакинском мясокомби-

нате, одним контактом служит острый стержень, вмонтирован

ный в стек, который накладывают иа затылочную часть голо-

вы, прокалывая кожу. Вторым контактом служит металличе-

ская плита, на которую животное становится передними

ногами, а задними йогами — иа изолирующую резиновую пли- •

ту. Напряжение электротока 70—120 В при силе тока 1 —

1,5 А. Продолжительность воздействия 6—15 с (в зависимости

от возраста животных).

По третьей схеме, разработанной иа Московском мясоком-

бинате, электроконтактами служат плиты на полу бокса, где

смонтировано шесть изолированных между собой плит, к кото-

рым подведен трехфазный ток: одна фаза подведена к первой

и четвертой плите, вторая — ко второй и пятой, третья — к

третьей и шестой плите. После размещения животных в боксе

к контактам подводят электроток.

Оглушенное животное скатывается из бокса иа пол. На обе

ноги крупного рогатого скота (немного выше путовых суста-

7* 99