Лекція № 5,6. Біохімічні і фізико-хімічні перетворення м’яса при його зберіганні. Характеристика вад м’яса, що виникають внаслідок життєдіяльності шкідливої мікрофлори.
1. Біохімічні і фізико-хімічні перетворення м’яса під впливом плісняви.
2. Біохімічні і фізико-хімічні перетворення м’яса під впливом палочкоподібних мікроорганізмів.
3. Біохімічні і фізико-хімічні перетворення м’яса під впливом мікрококів
Поняття про загар та ослизнення м’яса.
4. Гниття м’яса.
М'ясо і м'ясопродукти є прекрасним живильним середовищем мікроорганізмів. Розвиваючись при сприятливих умовах у м'ясі, мікроорганізми викликають його псування, тому що для свого обміну вони використовують складові частини м'яса і виділяють такі продукти життєдіяльності, що різко погіршують його якість: смак, запах, колір, консистенцію. Багато які з цих продуктів токсичні.
Гниттям називається розкладання білків і їхніх похідних, що викликається мікроорганізмами. Найбільш ранньою ознакою бактеріального псування є поява слизу на поверхні м'яса. Гнильне псування викликає зміну запаху. Спочатку він слабкий, неприємний з кислуватим відтінком, а потім огидно гнильний. Змінюється і колір м'яса, у початковій стадії гниття він стає коричневим, потім здобуває свинцево-сірий відтінок, а у глибоких стадіях — зеленуватий. На визначеній стадії гнильного розкладання м'ясо стає непридатним у їжу і може викликати харчові отруєння.
Клітини мікроорганізмів непроникні для білків. Мікроорганізми виділяють у зовнішнє середовище протеолітичні ферменти, що викликають гідролітичний розпад білків м'яса. Гнильний розпад білкових речовин, що викликається ферментними системами мікроорганізмів, може протікати по-різному в залежності від властивостей білків, що розкладаються, зовнішніх умов і виду мікроорганізмів. При гнитті білків спочатку утворюються білкові фрагменти, більш дрібні поліпептиди і вільні амінокислоти. Мікроорганізми засвоюють продукти розпаду білків і швидко піддають їх подальшим перетворенням. Перетворення продуктів розпаду білків відбувається через проміжні речовини з утворенням кінцевих отрутних продуктів гниття: аміаку, сірководню, скатолу, індолу, крезолу, фенолу, меркаптанів і т.п. Поступово і беззупинно накопичуються летючі жирні кислоти, виділяється і накопичується СО2.
У процесі гниття бере участь велика кількість мікроорганізмів. Гниття може відбуватися при доступі кисню і під час відсутності кисню
Гнильні бактерії, що виділяють протеолітичні ферменти, діють у лужному середовищі, а тому що м'ясо має кислу реакцію, вони розвиваються в ньому повільно. При дозріванні м'яса середовище підкислюється внаслідок нагромадження кислот. При цьому створюються несприятливі умови для розвитку мікроорганізмів. Тому від стомлених, хворих чи збуджених перед забоєм тварин, що містять у м'язовій тканині мало глікогену, виходить м'ясо, нестійке при збереженні, тому що рН його через добу після забою більше 6,0.
Розкладання м'яса, як правило, починається з поверхні. Плесені виділяють ферменти, що діють у кислому середовищі. У результаті їхньої діяльності накопичуються аміак і органічні речовини, що зрушують рН м'яса в лужну сторону, створюються умови, сприятливі для розвитку гнильних бактерій, що діють у лужному середовищі. Хімічні процеси при гнитті, різноманітні. Нижче приводяться шляхи утворення деяких головних продуктів гниття:
- аміак та оксікислоти утворюються при гідролітичному дезамінуванні;
- аміак і летючі жирні кислоти утворюються при відновлювальному дезамінуванні під дією ферментів анаеробних бактерій.
- аміак та кетокислоти утворюються при окислювальному дезамінуванні, а з кетокислот, при каталітичній дії декарбоксилаз – альдегіди та вуглекислий газ;
- аміни утворюються в результаті декарбоксилювання амінокислот;
- з амінокислот тирозина та триптофана в результаті дезамінування і декорбоксилювання утворюються крезол, фенол, скатол, індол - смердючі та отруйні речовини;
- з амінокислот, які містять сірку, в процесі гниття утворюються сірководень, аміак та меркаптани;
- з ліпідної частини ліпопротеїдів в результаті ряду перетворень лецетіну утворюється холін, в процесі гниття якого може утворитися окис триметіламіну.
Зміни фарбування м'яса при гнитті викликаються окисними перетвореннями пігментів м'яса — міоглобіну і гемоглобіну— з утворенням коричневого метміоглобіну, зеленого сульфоміоглобіну та ін.
Для придушення життєдіяльності мікрофлори, що викликає псування м'яса і м'ясопродуктів, у м'ясній промисловості використовують різні фактори: заморожування, зневоднювання (сушіння),нагрівання, соління і інші заходи.
Питання для самоконтролю
1. Визначення гниття.
2. Зміна показників м'яса.
3. Механізм протеолітичного розпаду білків м'яса.
4. Шляхи утворення продуктів гниття.
5. Фактори, які пригнічують життєдіяльність мікрофлори.
Лекція № 7. Основні зміни при заморожуванні м’яса.
1. Зміни властивостей білків м’язової тканини при заморожуванні.
2.Особливості змін властивостей м’яса при холодильній обробці.
3. Технологічні основи розморожування сировини.
Для запобігання м'яса і м'ясопродуктів від псування і збільшення термінів їхнього збереження застосовують низькі температури. При цьому затримується чи запобігається мікробіальне псування і гальмуються автолітичні процеси, що ведуть до глибокого розпаду компонентів сировини тваринного походження. Заморожування, збереження в замороженому вигляді і наступне розморожування викликають у тканинах зміни, що відбиваються на якості м'яса і м'ясопродуктів.
Фізичні зміни при заморожуванні та зберіганні м’яса.
Процес кришталеутворення відбувається в такий спосіб. При зниженні температури збільшується в'язкість рідини і зменшується швидкість руху часток. У тих частинах рідини, де досягається переохолодження нижче кріоскопічної точки, утворюються зародки кришталів. Це перша фаза кришталеутворення. У цей момент виділяється схована теплота кришталізації, тому температура переохолодженої рідини підвищується й утворення нових зародків стає неможливим. Починається друга фаза кришталеутворення— ріст кришталів, що утворилися. Чим вище швидкість тепловідтводу в зовнішнє середовище, тим більша кількість кришталів, що утворяться, і менше розміри кожного з них.
При заморожуванні тканин центри кришталізації утворяться раніш у міжклітинному просторі, тому що міжклітинна рідина має трохи меншу концентрацію, а виходить, більш високе значення кріоскопічної точки, чим внутрішньоклітинна. Але як тільки вони утворяться, концентрація міжклітинної рідини і її осмотичний тиск зростають. Вода дифундує з клітини в міжклітинний простір.
При повільному заморожуванні швидкість тепловідводу відносно невелика й у міжклітинній речовині утворяться великі криштали. У клітинах криштали не утворяться, але клітини зневоднюються. Утворення великих кришталів у практиці заморожування м'яса — явище небажане: своїми гострими гранями вони руйнують сполучнотканинний прошарок, давлять на клітки, викликаючи їхнє розтягання. При цьому м'язові волокна не тільки деформуються, але іноді і руйнуються. Тканина розпушується. Від розмірів кришталів льоду, що утворяться, залежить ступінь збереження цілісності природної структури тканин. Чим більше порушена структура тканин при заморожуванні, тим більше втрати м'ясного соку при розморожуванні м'яса і його наступній механічній обробці.
Порівняно швидке заморожування м'яса при температурі —35—40 °С приводить до утворення кришталів льоду не тільки в міжклітинних просторах, але й у клітках. Швидкість утворення їх вище швидкості переміщення вологи, тому велика частина рідини виявляється замороженою там, де вона знаходилася до заморожування. При такому способі заморожування утворяться дрібні криштали льоду. У цьому випадку характер розподілу вимороженої води мало відрізняється від характеру розподілу її у свіжому м'ясі і майже не спостерігається гістологічних змін у м'язовій тканині.
При тривалому збереженні тканин в. замороженому вигляді на їхній стан впливають різні зміни, що супроводжують кришталізацію.Однією з них є агрегаційні взаємодії скорочувальних білків, обумовлених вимерзанням води. Виморожування води сприяє кращому контакту білкових часток, створює сприятливі умови для взаємодії активних груп білкових макромолекул з утворенням міцних зв'язків між ними. Це позначається на властивостях м'яса: воно гірше перетравлюється, знижується розчинність білків і їх гідрофільність, зменшується кількість адсорбційно зв'язаної води.
Внаслідок виморожування води з тканинних рідин виникають гіпертонічні розчини. Вплив гіпертонічних розчинів обумовлює денатурацію білків і розпад білкових структур, насамперед ліпопротеідів, а потім і інших білкових комплексів. Ступінь зазначених змін
залежить від тривалості впливу гіпертонічного середовища в процесі заморожування і тривалого збереження. Навіть невеликі денатураційні зміни в миофібрилах викликають значне зменшення вологозв’язуючої здатності м'язових волокон. Шкідливого впливу
гіпертонічних розчинів можна уникнути, якщо тканини
заморожувати швидко і зберігати при —35—40 °С, коли солі вже
не знаходяться в розчиненому стані.
Питання для самоконтролю:
1. Мета холодильної обробки.
2. Процес кришталеутворення.
3. Вплив швидкості тепловідводу на якість продукту.
4. Вплив тривалого зберігання у замороженому вигляді на його якість.