Ферментация (созревание) мяса

Мясо только что убитого животного имеет плотную консистенцию, при варке дает неароматный бульон, из такого мяса почти невозможно выделить мясной сок, реакция его близка к нейтральной, оно жесткое, плохо усваивается. В течение первых 24 часов после убоя животного (в зависимости от температуры и других факторов) пищевые качества и внешние показатели мяса резко меняются: мясо становится нежным, мясной сок легко отделяется, при варке мясо дает прозрач­ный ароматный бульон, реакция его смещается в кислую сторону, мясо хорошо усваивается. Приобретение мясом других новых свойств имеет своей причиной из­менения, происходящие в его химическом составе и физико-коллоидной структуре. Процесс, в результате которого мясо при­обретает новые показатели, принято называть ферментацией или созреванием мяса.

Созревание мяса обусловлено деятель­ностью ферментов мышечной ткани. Наи­более интенсивно эти процессы протека­ют при температуре, оптимальной для действия ферментов (температура тела животного или птицы;.

Мышечная ткань, как и прочие тка­ни организма, при жизни животного по­лучает непрерывный, приток кислорода, поэтому в организме окислительные про­цессы преобладают над автолитическими. После убоя животного прекращается приток тканевых жидкостей к мышцам, окислительные процессы снижаются, уси­ливается влияние гидролитических фер­ментов, начинается процесс распада со­ставных частей мяса — автолиз, Однако в мясе этот процесс протекает своеобраз­но, не вызывая значительного расщепле­ния основной системы мяса — белка.

Изменения, происходящие в мясе по­сле убоя животного под влиянием ткане­вых ферментов, можно разделить на три фазы: послеубойное окоченение, ферментация (созревание) и глубокий автолиз.

В стадии послёубойного окоченения мышцы становятся напряженными и уко­рачиваются. Такое состояние наблюдает­ся почти сразу же после убоя животного и длится несколько часов, после чего мышцы становятся снова мягкими.

При температуре 15-20⁰С полное око­ченение происходит через 3-5 ч после убоя животного, при температуре около 0°С — через 18-20 часов. Быстрое охлаж­дение задерживает развитие окоченения. Кислотность мышц усиливает окочене­ние. Замечено, что мышцы животных, погибших при явлении судорог, окочене­вают быстрее. Окоченение без накопле­ния молочной кислоты характеризуется слабым напряжением мышц и быстрым разрешением процесса.

Причиной окоченения считают обра­зование белкового комплекса — актомиозина, который возникает вследствие рас­пада аденозинтрифосфорной кислоты. Актомиозин обладает большой вязкостью и вызывает уплотнение мышц.

Окоченение есть последнее, медленно протекающее сокращение мускулатуры. Процессы сокращения и расслабления мышц происходят непрерывно при жизни животного, быстро сменяя друг друга. При жизни этот процесс происходит под воз­действием рефлекторных нервных им­пульсов. После убоя животного действие нервного возбуждения прекращается. Расслабление мышц происходит уже под влиянием химических изменений в мясе.

Ферментативная активность миозина способствует распаду аденозинтрифосфор­ной кислоты (АТФ) на аденозиндифосфорную кислоту (АДФ) и аденозинмонофосфорную кислоту (АМФ). По мере умень­шения АТФ мышцы уплотняются.

В мышечной ткани имеется особое термолабильное белковое вещество, в оп­ределенные периоды блокирующее ферментативную активность миозина, благо­даря чему миозин может находиться в комплексе с АТФ. Этот ингибитор полу­чил название — фактор Марша-Бендалла. В случае прекращения его действия АТФ распадается под ферментативным воздействием миозина. Фактор Марша-Бендалла может ослабевать или усиливать­ся под влиянием ионов магния или кальция. В расслабленных мышцах магний связан с фактором Марша-Бендалла, а кальций с миозином. При сокращении это распределение становится обратным.

При ферментации (созревании) мяса ведущими являются два процесса — рас­пад гликогена и изменение химического состава и физико-коллоидной структуры белков. Процессы послеубойного измене­ния мяса как сложной биохимической системы очень многообразны.

При жизни животного источником энергии мышечной работы является гли­коген. Углеводная система, играющая роль в динамике сокращения живой мы­шечной ткани, весьма лабильна, и по­этому после убоя животного в мышцах, прежде всего, распадается гликоген. Со­держание гликогена в мясе крупного рогатого скота сразу же после убоя рав­няется 550-650 мг%, через двое суток количество гликогена уменьшается до 200-250 мг%, т. е. в 2,5-3 раза. В пер­вые же сутки после убоя под действием амилазы гликоген мышц расщепляется до молочной кислоты. Параллельно с рас­щеплением гликогена происходит рас­пад АТФ под действием фермента мио­зина. В результате образуются ортофосфорная и адениловая кислоты.

Значительное накопление кислот способствует быстрому снижению рН. При жизни животного величина рН мышц около 7,2, уже через 1 час после убоя животного эта величина падает до 6,2-6,3, а через 24 часа снижается до 5,6-5,8.

Почти одновременно с гликолизом при ферментации мяса происходит изме­нение и в белковой системе. Кислая среда изменяет проницаемость мышечных оболочек и степень дисперсности белков. Кислоты вступают во взаимодействие с протеинатами кальция, отщепляя кальций от белков. Вследствие этого происходит коагуляция белков. Параллельно с увеличением количе­ства коагулирующих белков вытяжки происходит диссоциация комплекса актомиозина на актин и миозин. Причиной диссоциации актомиозина является на­копление неорганического фосфора, так как неорганический пирофосфат облада­ет диссоциирующим действием подобно аденозинтрифосфорной кислоте, хотя и в меньшей степени.

В процессе созревания мяса выпада­ет ряд прижизненных процессов, в част­ности окислительных, что ведет к накоп­лению промежуточных продуктов обме­на. Эти промежуточные продукты обмена придают мясу приятный вкус и запах.

Снижение рН мышц и связанные с этим изменения в коллоидной системе приводят к изменению многих физиче­ских показателей мяса. Электропровод­ность при ферментации мяса повышает­ся. Это значит, что увеличивается коли­чество неорганических солей в вытяжке. Поверхностное натяжение в первой ста­дии ферментации увеличивается, затем снижается, а относительно высокая вяз­кость, напротив, к 24 часам снижается, а затем начинает возрастать.

Кислоты, накапливающиеся в мясе при ферментации, как бы консервируют мясо, препятствуют жизнедеятельности микроорганизмов, т. е. действуют бактериостатически. Поэтому созревшее мясо здоровых животных представляет про­дукт, стойкий к воздействию микрофло­ры с относительно стабильными биохи­мическими показателями.

Для улучшения качества мяса, осо­бенно старых животных, иногда применя­ют искусственную ферментацию. Куски мяса погружают в растворы, содержащие протеолитические ферменты животного или растительного происхождения, — вытяжки из поджелудочной железы, эк­стракт листьев дынного дерева, ананаса. Под влиянием ферментов соединительная ткань мяса приобретает нежную консис­тенцию и приятный вкус. Применение искусственной ферментации безвредно. Ферменты можно вводить также через кровеносную систему до убоя животного.

Главными факторами, влияющими на процесс ферментации мяса, являются со­стояние животного перед убоем (больное, утомленное или здоровое), температура помещения, в котором хранят туши, и вентиляция. Биохимические процессы в мясе за­медляются или ускоряются в зависимос­ти от температуры. При отсутствии вен­тиляции в парных тушах развивается процесс загара.

Биохимические процессы, происходя­щие при созревании в мясе животных, убитых в тяжелом патологическом состо­янии, отличаются от биохимических про­цессов в мясе здоровых животных. При лихорадке и переутомлении энергетиче­ский процесс в организме повышен. Окис­лительные процессы в тканях усилены.

Изменение углеводного обмена при болезнях и переутомлении характеризу­ется быстрой убылью гликогена в мыш­цах. Повышенная деятельность окисли­тельных ферментов при жизни больного животного может после прекращения жизни замедлить деятельность гидроли­за, что приводит к недостаточности гли­колиза и фосфоролиза. Недостаточность газообмена в легких у тяжело больных животных и понижение снабжения тка­ней кислородом приводят к кислородно­му голоданию последних. Обмен веществ при кислородном голодании изменяется в сторону снижения интенсивности жи­рового обмена тканей. Отложение жира в органах сопровождается сокращением запасов гликогена. Почти при всяком патологическом обмене веществ содержание гликогена в мышцах сокращается. Поскольку гликогена в мясе больных животных меньше, чем в мясе здоровых животных, то и количество продуктов распада гликогена (глюкоза, молочная кислота и др.) в мясе больных животных незначительно.

При тяжело протекающих заболева­ниях еще при жизни животного в мясе накапливаются промежуточные и конеч­ные продукты белкового метаболизма. В некоторых случаях в первый час после убоя животного в мясе обнаруживается повышенное против нормы количество аминного и аммиачного азота.

Незначительное накопление кислот и повышенное содержание полипептидов, аминокислот и аммиака являются при­чиной меньшего снижения показателя концентрации водородных ионов при фер­ментации мяса больных животных. Этот фактор влияет на активность ферментов мяса.

Накопление в мясе больных живот­ных экстрактивных азотистых веществ и сравнительно высокая величина рН яв­ляются условиями, благоприятными для развития микроорганизмов.

Изменения, происходящие при гли­колизе в мясе больных животных, по-иному влияют и на характер физико-коллоидной структуры мяса. Меньшая кислотность вызывает незначительное выпадение солей кальция, что, в свою очередь, является причиной меньшего изменения степени дисперсности белков и перехода их в строму.

Сравнительно высокий показатель рН (6,3 и более), накопление продуктов рас­пада белков и развитие микроорганиз­мов предопределяют меньшую стойкость мяса больных животных при хранении.

Ферментация мяса здоровых живот­ных характеризуется резким изменени­ем большинства физико-химических по­казателей в период между 6 и 24 часами после убоя животного. В дальнейшем при хранении мяса в производственных усло­виях изменения этих показателей проис­ходят незначительно. Температуру воз­духа в камерах для ферментации мяса поддерживают в пределах 0...+4°С.

Динамика большинства физико-хими­ческих показателей при ферментации мяса больных животных имеет иную законо­мерность: резкого перелома физико-хими­ческих показателей в те же сроки после убоя животного не происходит, эти изме­нения выражены меньше или почти не наблюдаются. Поэтому физико-химические показатели мяса здоровых и больных жи­вотных в большинстве случаев различны.

Физико-химические методы исследо­вания мяса дают возможность устанав­ливать характер ферментации мяса и до известной степени судить о тяжести па­тологического процесса.