Лекции по дисциплине «Технология мяса и мясных продуктов»

 число   умножают на 868,6.

Поглощение звука в  жидкостях  обусловлено вязкостью среды, а  также теплопрводностью. Полный коэффициент поглушения

где — коэффициент поглощения, обусловленный вязкостью среды; — коэффициент поглощения, обусловленный теплопроводностью среды.

Распространение звуковых волн  в среде сопровождается потерями на рассеивание, которые внешне проявляются в повышении температуры среды.

Неоднородность в строении мышечных волокон мяса ведет к различному поглощению звука отдельными элементами, т. е. наблюдаются анизотропия затухания звука.

Аномальные отклонения коэффициента поглощения обнаружены при  ультразвуковой обработке ряда органических  биологических жидкостей. Эти отклонения вызываются объемной вязкостью, являющейся, функцией изменения объема в местах сжатия и расширения жидкости. При этом характер молекулярного поглощения энергии зависит от продолжительности восстановления равновесия молекулярных процессов за один полупериод колебания. Исключение составляет костная ткань, которая в диапазоне частот 500 м Гц – 2 М Гц не дает отклонений от классической теории.

Коэффициент поглощения зависит от частоты ультразвукового поля —  линейно  возрастает с увеличением  частоты независимо от вида ткани. При ультразвуковом облучении суспензий коэффициент поглощения линейно возрастает с увеличением концентрации. Кроме того, он зависит от диаметра частиц суспензии. Характерно, что наиболее резкое затухание колебаний наблюдается при размерах частиц 1 – 10 м км. Анизотропия поглощения ультразвука особенно сильно проявляется у ткани.

Автолитические  изменения мяса.

       Ферментные  системы тканей сохраняют свою  каталитическую активность после  убоя животных. Однако характер биохимических превращений приобретает специфику, обусловленную тем, что в ткани не поступает кислород и из них не удаляются продукты ферментативного распада. Развитие полиферментных процессов, приводящих к распаду тканевых компонентов, оказывает существенное влияние на качественные показатели мяса, его устойчивость к микробиологическим процессам.

         Изменение свойств мяса развивается  в определенной последовательности, и его качественные показатели  на разных стадиях 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 характеристики  качества мяса, как водосвязывающая способность и его консистенция. В изменении величин этих показателей прослеживается три временных периода. В пределах 3-4 ч после убоя мясо имеет наиболее высокую водосвязывающую способность и хорошую консистенцию. В последующий период развитие посмертного окоченения приводит к резкому понижению водосвязывающей способности и росту механической прочности. К 12-24 ч хранения говядины и баранины при температурах, близких к нулю, указанные величины соответственно достигают своего минимума и максимума. На последующих стадиях хранения происходит созревание мяса. Его водосвязывающая способность повышается, однако не достигает уровня, соответствующего величине этого показателя у парного мяса. Параллельно наблюдается существенное улучшение консистенции.

          Непосредственной причиной изменения  указанных показателей является  изменение белков и микроструктуры мяса. В парном состоянии мышечные волокна имеют наибольший диаметр и плотно прилегают друг к другу. На стадии посмертного окоченения наблюдается сокращение мышечных волокон и их деформация. В последующий период происходит разрыхление мышечных волокон, их распад на саркомеры, в дальнейшем фиксируется разволокнение миофибрилл, их поперечный распад, растворение ядер.

           В ходе автолиза изменяются также пищевая ценность мяса вследствие изменения устойчивости белков к действию протеолитических ферментов и вкусоароматические характеристики. На стадии посмертного окоченения гидролиз белков ферментами желудочно-кишечного тракта понижен. После 2 сут хранения приготовленный бульон и термообработанное мясо приобретают специфический вкус и аромат, интенсивность которых усиливается с увеличением сроков послеубойной выдержки.

          Рассмотренные выше изменения  свойств мяса являются итогом  развития сложных, взаимосвязанных биохимических и физико-химических процессов, интенсивность течения которых зависит от вида мяса, а характер от условий выращивания животных, способов транспортирования, предубойного содержания и других факторов.

          Изменение углеводов, АТФ и креатин фосфата. В результате  анаэробного гликолиза происходит  распад мышечного гликогена с образованием гексозофосфатов, триозофосфатов и молочной кислоты в качестве конечного продукта их превращений. Анаэробный гликолиз является также источником образования АТФ и креатин фосфата. Наряду с форфоролизом гликогена некоторая часть полисахарида гидролизуется с образованием редуцирующих углеводов, в том числе глюкозы.

          Введение хлорида натрия на  ранних стадиях автолиза подавляет развитие гликолиза. В отличие от этого, электростимуляция туш существенно ускоряет процесс распада гликогена.

          Ферментативный распад гликогена  является пусковым механизмом  для развития последующих биохимических  и физико-химических процессов.

          Накопление молочной кислоты приводит к смещению рН мышечной ткани в кислую сторону. Уровень изменения этого показателя зависит от прижизненного содержания мышечного гликогена, которое в норме составляет около 1%.Понижение рН мышечной ткани с 7,3-7.4 до 5,4-5,8 благоприятно сказывается на устойчивости мяса в отношении развития микробиологических процессов. Важнейшим результатом увеличения концентрации ионов водорода является изменение состояния белков. Наряду с этим накопление молочной кислоты способствует разрушению бикарбонатного буфера, сопровождающемуся выделением углекислого газа при тепловой обработке, а также влияет на стабильность сульфгидрильных групп и дисульфидных связей при нагреве мяса.

          Для состояния миофибриллярных белков определяющее значение имеет распад АТФ. Уровень содержания АТФ в мышечной ткани является совокупным результатом ее синтеза в процессе гликолиза и гидролитического распада под действием миозиновой АТФ-азы. Проявление ферментативной активности миозина может быть обеспечено при наличии в системе в нужных концентрациях ионов Са²+.

По всей вероятности,их выделение из саркоплазматического ретикулума связано с накоплением  молочной кислоты. По мере понижения  содержания полисахарида начинает преобладать  гидролиз АТФ, что приводит к резкому снижению ее количества и способствует развитию мышечного окоченения. Наряду с АТФ сразу же после убоя распадается креатинфосфат с переносом фосфата на АТФ. Эта реакция на первых ступенях автолиза также способствует повышению уровня АТФ.

          Изменение мышечных белков и коллагена. Состояние мышечных белков в первую очередь определяет консистенцию, способность связывать воду, эмульгирующие и адгезионные свойства мяса. Накопление молочной кислоты прямо или косвенно действует на состояние белков. Увеличение концентрации ионов водорода сокращает интервал между изоэлектрической точкой мышечных белков и рН мяса, что приводит к понижению их гидратации.

          Наряду с изменением гидратации  важнейшее значение для качественных  показателей мяса имеет образование актомиозинового комплекса. Пусковым механизмом превращений миофибриллярных белков является увеличение концентрации ионов Са в мышечной ткани с 10 до 10 за счет выделения их из каналов саркоплазматического ретикулума В результате этого проявляется АТФ-азная активность миозина и устраняется блокирующее действие тропонина и тропомиозина. Энергия распада АТФ стимулирует взаимодействие миозина с Ф-актином, в результате чего длина саркомеров уменьшается на 20-50%от исходной величины, что приводит к развитию мышечного окоченения. Указанное явление сопровождается резким уменьшением водосвязывающей способности мяса и увеличением механической прочности мышечных волокон.

          Механизм дальнейших изменений  миофибриллярных белков, приводящий к разрешению мышечного окоченения, недостаточно изучен. На первых стадиях созревания происходит частичная диссоциация актомиозина, одной из причин которой является увеличение в этот период количества легкогидролизуемых фосфатов, и по всей вероятности,воздействие тканевых протез.

          Смещение  рН в кислую сторону и разрушение  лизосомальных мембран сопровождается  увеличением общей активности  тканевых катепсинов, что создает условия для протеолитического гидролиза мышечных белков на стадии созревания мяса.

          В настоящее  время установлено присутствие   в мышечной ткани протеазы, вызывающей дезинтеграцию структуры миофибрилл в области   Z-линий при наличии ионов Са . Протеза получила название кальций активирующий фактор ( КАФ ).КАФ наиболее активен при нейтральном значении рН. КАФ вызывает ограниченное расщепление белков при автолизе мяса. Важную роль в регулировании Са принадлежит кальмодулину. Этот белок обратимо взаимодействует с Са   и служит посредником во многих ферментативных  реакциях, зависящих от концентрации ионов кальция.

          В ходе  автолиза претерпевают изменения  также белки соединительной ткани. Развариваемость коллагена, максимальная в парном мясе, резко понижается на стадии посмертного окоченения. Дальнейшее хранение мяса приводит к увеличению степени дезагрегации коллагена при нагревании. Несомненное влияние на гидротермическую устойчивость коллагеновых волокон оказывает состояние основного вещества соединительной ткани.

          Наряду  с изменением свойств коллагена  в ходе автолиза под воздействием  катепсинов гидролизуется эластин  с образованием при длительном  созревании растворимых продуктов.

          Накопление веществ, формирующих вкус и аромат. Развитие ферментативных процессов при созревании мяса приводит к накоплению в нем веществ, влияющих на вкус и аромат готовых мясных продуктов. Этими соединениями являются продукты распада белков и пептидов (глютаминовая кислота, треонин, серосодержащие аминокислоты), нуклеотидов (инозинмонофосфорная кислота, инозин      гипоксантин, рибоза), углеводов (глюкоза, фруктоза, молочная, пировиноградная кислоты), липидов (жирные низкомолекулярные кислоты), а также креатин, креатинин и другие азотистые экстрактивные вещества. 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 метионин. На образование вкуса и аромата мясопродуктов значительно влияют сахароаминные реакции или реакции неферментативного потемнения при тепловой обработке мяса, в которых участвуют редуцирующие сахара, аминокислоты или белки, а также альдегиды, возникающие в результате превращения жирных кислот.

          Продолжительность созревания мяса. Сроки созревания мяса в первую очередь зависят от вида животного и температурного 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 продолжительность созревания. Эта зависимость по Куприянову описывается уравнением

                             lg  τ=0,0515 (23,5-t ) ,

где τ- продолжительность созревания, сут;  t-температура.

                  Повышения скорости биохимических  процессов в мясе можно достигнуть  электростимулированием туш, в  результате чего ускоряются реакции  гликолиза. Низкое значение рН  и достаточно высокая температура мяса способствуют интенсивному течению ферментативных реакций, вызывающих его размягчение.

                  Использование мяса. Для производства большой группы вареных 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 вероятность возникновения дефектов при тепловой обработке. Серьезным преимуществом переработки парного мяса является снижение энергетических затрат, расхода холодильных площадей.

           В настоящее время особое значение приобретает вопрос направленного использования мяса с учетом характера его автолиза, так как увеличилось поступление на мясокомбинаты животных, после убоя которых в мышечной ткани обнаруживаются значительные отклонения от обычного в развитии автолитических процессов.В соответствии с этим выделяют мясо с высоким конечным рН и экссудативное мясо.

           Мясо с высоким конечным рН  имеет темную окраску, обладает высокой водосвязывающей способностью, повышенной липкостью. Обычно такими свойствами обладает мясо молодых бычков, которые подвержены стрессу. Вследствие прижизненного распада гликогена образование молочной кислоты в мясе после убоя таких животных невелико. Высокое значение рН ограничивает продолжительность хранения такого мяса в охлажденном состоянии. Его целесообразно использовать при производстве вареных изделий и быстрозамороженных полуфабрикатов.

          Экссудативное мясо характеризуется  светлой окраской, мягкой консистенцией, выделением мясного сока, кислым привкусом. Подобными характеристиками чаще всего обладает свинина, полученная от животных с интенсивным откормом и ограниченным 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 результате изменений свойств мышечных белков их гидратация резко понижается. Указанные особенности свойств такого мяса должны учитываться при определении путей его использования.