Автолиз и функционально технологические характеристики

УДК 637.05
Смородин А.В.1, Мирошникова Е.П.1, Родионова Г.Б.2
1
ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»
2
Всероссийский научноисследовательский институт мясного скотоводства
АВТОЛИЗ И ФУНКЦИОНАЛЬНО!ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
Обобщены результаты исследований по изучению влияния температурных режимов на авто!
литические изменения мясного сырья. Определены наиболее оптимальные температура и сро!
ки созревания мяса.
Ключевые слова: автолиз, созревание, мышечная ткань, температурный режим, показате!
ли, группа образцов.
После прекращения жизни животного в свя
зи с отсутствием кровообращения, накоплением
в тканях конечных продуктов обмена и наруше
нием осмотического давления в мясе происходит
самораспад систем и самопроизвольное разви
тие ферментативных процессов [1, 2].
В результате изменяются качественные ха
рактеристики мяса – механическая прочность,
уровень водосвязывающей способности, фор
мируется вкус и аромат продукта [3, 4].
Интенсивность биохимических изменений,
а также накопление потенциальных предше
ственников вкуса и аромата зависят от условий
хранения мяса, главным образом от температу
ры, и сопряжены со скоростью деградации высо
комолекулярных веществ мышечной ткани [5].
Описание процесса созревания в различ
ных литературных источниках не имеет прин
ципиальных разногласий. Однако при деталь
ном изучении имеющихся результатов исследо
ваний возникает ряд расхождений. В большин
стве случаев указывается достаточно широкий
спектр «низких положительных температур»,
существует большое количество не конкретизи
рованных температурных и временных режи
мов созревания мясного сырья. Именно поэто
му дальнейшее детальное изучение этого про
цесса вызывает особый интерес.
Целью проводимых исследований являлось
изучение влияния температурных параметров на
развитие автолитических процессов и определе
ние наиболее оптимальной температуры и сро
ков созревания мясного сырья, при которых не
отмечается микробиологической порчи.
Материалы и методы
Объектами исследования служили части
мышц тазобедренных отрубов говядины, полу
ченные в течение 10 часов после убоя.
112
ВЕСТНИК ОГУ №4/АПРЕЛЬ`2009
Образцы массой по 1,5 кг хранились при
различных температурных режимах: I группа –
при 0 °С, II группа – при 2 °С, III группа – при
4 °С и IV– при 6 °С, – в течение 20 суток.
С периодичностью 72 ч. от образцов отби
рались средние пробы, подвергаемые исследо
ваниям.
С целью установления соответствия орга
нолептических показателей качества продуктов
требованиям нормативнотехнической доку
ментации, а также для определения внешнего
вида, цвета, вкуса, аромата, консистенции и дру
гих показателей посредством органов чувств
проводилась органолептическая оценка мясно
го сырья в соответствии с ГОСТ 995991.
Исследования физикохимических показа
телей включали в себя: определение химичес
кого состава ткани, в т. ч. массовой доли жира
по ГОСТ 2304286; золы – по ГОСТ 15113.8
77, белка – методом Кьелдаля – по ГОСТ
2332778 с предварительной минерализацией
проб, определение массовой доли влаги – по
ГОСТ 15113.877.
Уровень рН водного экстракта мышечной
ткани определяли потенциометрическим мето
дом по ГОСТ 362487.
Для определения изменения состояния и
структуры белков мышечной ткани исследова
ния включали в себя изучение функционально
технологических показателей опытных образ
цов. Влагосвязывающую способность (ВСС)
определяли по методу Р. Грау и Р. Хамма.
Большое внимание при хранении мяса уде
лялось безопасности, в том числе микробиаль
ной порче. В процессе опыта проводились мик
робиологические исследования сырья в соответ
ствии с медикобиологическими требованиями,
утвержденными комитетом Госсанэпиднадзора
РФ. КМАФАМ определяли по ГОСТ 10444.1594,
Смородин А.В., и др.
Автолиз и функциональнотехнологические характеристики...
БГКП – по ГОСТ Р 5047493, дрожжи и плесне
вые грибы – по ГОСТ 10444.296.
Исследования проводились в условиях ис
пытательной лаборатории Всероссийского на
учноисследовательского института мясного
скотоводства.
Результаты исследований обрабатывались
с помощью методов вариационной статистики
по Г.Ф. Лакину (1973 г.) [6].
выше уровня содержания сухого вещества в об
разцах I и III групп в среднем на 9,1% (рис. 1).
Ранее установлено, что содержание массо
вой доли влаги в большей степени зависит от
состояния белков и от их способности удержи
вать влагу.
В результате исследований нами было вы
явлено, что через 10 часов после убоя данный
показатель в опытных образцах составлял
77,24%.
В конце исследований, на 20е сутки, мак
симального значения содержание влаги достиг
ло в образцах III группы и составило 76,64%. В
I и II группах содержание влаги снижалось в
процессе хранения до уровня 76,27 и 74,63%, что
было, соответственно, на 1,3 и 3,4% ниже массо
вой доли влаги в образцах этой же группы в пер
вые сутки. Это объясняется переходом белков
II ãðóïïà
III ãðóïïà
I ãðóïïà
IV ãðóïïà
III ãðóïïà
IV ãðóïïà
III ãðóïïà
I ãðóïïà
III ãðóïïà
II ãðóïïà
II ãðóïïà
I ãðóïïà
IV ãðóïïà
III ãðóïïà
%
I ãðóïïà
III ãðóïïà
IV ãðóïïà
II ãðóïïà
II ãðóïïà
I ãðóïïà
I ãðóïïà
%
II ãðóïïà
Результаты и обсуждение
В начале эксперимента мясо соответство
вало состоянию свежего, поверхность была не
заветрена, запах – свойственный данному виду.
На 6е сутки образцы I, II и III групп имели
плотную корочку подсыхания, у образцов IV
группы корочка подсыхания отсутствовала,
поверхность была влажной, липкой, выделялся
мясной сок. На 89 сутки у образцов IV
26
группы появился отчетливо выраженный
гнилостный запах. В конце эксперимен
25
та, на 1920е сутки, образцы I и II груп
24
пы имели ярко выраженный аромат со
зревшего мяса, образцы III группы име
23
ли кислый запах. На разрезе последних
через 1–2 минуты появлялась желтизна с
22
, ñóòîê
1
8
20
перламутровым блеском, что свидетель
Рисунок
1.
Изменение
содержания
сухого
вещества
в
образцах
ствует о нежелательных микробиальных
процессах.
78
I ãðóïïà
Таким образом, образцы IV группы,
II ãðóïïà
не достигнув оптимальных показателей в
III ãðóïïà
77
IV ãðóïïà
процессе созревания, подвергались порче
уже на 89е сутки.
% 76
Образцы III группы имели наиболее
75
оптимальные органолептические показа
тели на 1516е сутки; I и II группы – дос
74
, ñóòîê
тигли созревания на 1820е сутки, при
1
8
20
чем образцы II группы имели наиболее
Рисунок 2. Изменение массовой доли влаги исследуемых
образцов в процессе созревания
выраженные аромат и нежность.
На графиках (рис. 1, 2, 3, 4, 5) пред
26
ставлены результаты исследований хими
24
ческого состава опытных образцов. Их
анализ свидетельствует о том, что коли
22
чественное соотношение веществ у каждо
20
го из рассматриваемых образцов изменя
18
лось неодинаково.
16
Так, при рассмотрении динамики на
копления сухого вещества в анализируе
14
мой ткани отмечено максимальное его со
12
держание в образцах II группы на 20е сут
1
8
20
, ñóòîê
ки (25,4%), причем данный показатель был
Рисунок 3. Изменение содержания протеина в образцах
ВЕСТНИК ОГУ №4/АПРЕЛЬ`2009
113
Биологические науки
из нерастворимого состояния в растворимое.
Таким образом, наименьшее содержание влаги
на 20е сутки хранения оказалось в образцах II
группы (рис. 2).
В процессе созревания во всех опытных об
разцах наблюдалось постепенное увеличение
содержания протеина, наибольшая величина
114
ВЕСТНИК ОГУ №4/АПРЕЛЬ`2009
II ãðóïïà
III ãðóïïà
II ãðóïïà
III ãðóïï
I ãðóïïà
I ãðóïïà
III ãðóïïà
IV ãðóïïà
IV ãðóïïà
II ãðóïïà
IV ãðóïïà
III ãðóïï
I ãðóïïà
II ãðóïïà
IV ãðóïïà
III ãðóïïà
III ãðóïï
II ãðóïïà
I ãðóïïà
%
I ãðóïïà
%
I ãðóïïà
II ãðóïïà
которого была на 20е сутки у образцов II груп
пы и составляла 23,6%, что в среднем на 4,3%
выше, чем у образцов I и II групп (рис. 3).
В процессе созревания в мясном сырье сни
жалось содержание жира. На 20 сутки у образ
цов II группы его содержание было максималь
ным и не превышало 0,74%, у образцов I груп
пы данный показатель был наименьшим и
составлял 0,44% (рис. 4).
3,5
Изучение изменения содержания золы
3
в
образцах
показало, что выше оно было у
2,5
2
образцов I группы и составляло 1,0%, у об
1,5
разцов II и III групп содержание золы со
1
ставило 0,99% (рис. 5).
0,5
0
На основании полученных данных
, ñóòîê
1
8
20
нами было установлено, что через сутки пос
Рисунок 4. Изменение содержания жира в образцах
ле убоя величина рН образцов I группы
была выше величины рН других групп на
2,2% и составляла 5,75, что связано с недо
1,005
1,000
статочно выраженными процессами глико
0,995
0,990
лиза при 0 °С. Такая тенденция сохранялась
0,985
на протяжении всего исследования.
0,980
0,975
Показатели рН образцов II и III групп
0,970
0,965
на протяжении всего периода наблюдения
0,960
были близкими друг к другу и постепенно
0,955
1
8
20 , ñóòîê
повышались до уровня 5,7. У образцов IV
Рисунок 5. Изменение содержания золы в образцах
группы на 9е сутки уровень рН составил
5,8, после чего началось резкое его повыше
I ãðóïïà
6,7
II ãðóïïà
ние до 6,1 на 15е сутки.
6,5
III ãðóïïà
В конце опыта, на 20е сутки, величина
IV ãðóïïà
6,3
рН образцов I группы составила 5,8 (что на
6,1
1,5% превышало уровень рН образцов II и
III групп), II – 5,74 и III – 5,7 (рис. 6).
5,9
Изменения функциональнотехноло
5,7
гических свойств сырья обусловлены мно
5,5
гими факторами, в первую очередь величи
5,3
ной рН и массовой долей влаги. Увеличе
10 ÷
1
3
6
9
12
15
18
20 , ñóòîê
ние либо уменьшение влагосвязывающей
Рисунок 6. Изменение уровня рН исследуемых образцов
(ВСС) и влагоудерживающей способностей
в процессе созревания
(ВУС) свидетельствуют об изменениях
I ãðóïïà
78
структуры белков и состава мышц.
II ãðóïïà
73
В ходе наших исследований было уста
III ãðóïïà
IV ãðóïïà
68
новлено, что у образцов IV группы макси
мальным показатель ВСС был на 6е сутки
63
и составлял 61%, после чего отмечалась ус
58
тойчивая тенденция снижения. У образцов
53
I, II и III групп ВСС изменялась незначи
48
тельно в течение всего срока созревания и
43
10 ÷
1
3
6
9
12
15
18
20 , ñóòîê
находилась в пределах 5456%. Наилучшей
Рисунок 7. Изменение ВСС исследуемых образцов
ВСС на 20 сутки обладали образцы II и III
в процессе созревания
групп (рис. 7).
Смородин А.В., и др.
Автолиз и функциональнотехнологические характеристики...
В течение первых суток произошло резкое
пад мышечных волокон, а также присутствие
снижение ВУС у образцов I, II и III групп: с 66%
преимущественно палочковидных клеток.
до 3238%. После 23 суток хранения анализи
На 13е сутки у образцов IV группы во всех
руемых опытных образцов наблюдалось повы
разведениях при обнаружении БГКП поверх
шение ВУС до 3745%. В дальнейшем при хра
ность на среде Эндо полностью покрывалась
нении у всех без исключения образцов отмеча
красной пленкой и имела неприятный запах. При
лось снижение данной величины (рис. 8).
микроскопировании отпечатков образцов I, II и
В процессе созревания мяса происходят
III групп выявлено некоторое количество палоч
процессы расщепления белков с образованием
ковидных клеток. Общее количество микроор
более простых азотистых соединений, в резуль
ганизмов (КОЕ) в образцах I группы составило
3
3
3
тате чего происходит накопление аминного азо
0,6×10 КОЕ/г, II – 0,7×10 КОЕ/г, III – 0,75×10
3
та в мышцах, что в конечном итоге может при
КОЕ/г, IV – 1×10 КОЕ/г. Таким образом, об
вести к порче сырья.
щее количество микроорганизмов у образцов IV
При анализе полученных данных было ус
группы превысило допустимые нормы.
тановлено, что на 16е сутки содержание амин
В разведениях образцов IV группы при
ного азота в образцах I, II, III и IV групп состав
посеве на среде Сабуро вырастали небольшие
ляло, соответственно, 0,12; 0,12; 0,13 и 0,15 мг %.
круглые колонии, что свидетельствует о при
Увеличение продолжительности хранения
сутствии грибов и дрожжей.
опытных образцов до 20 суток привело к более
На 20е сутки при обнаружении БГКП у
интенсивному накоплению в сырье аминного
образцов I, II и III групп на поверхности сре
азота. Причем активнее данный процесс проис
ды Эндо во всех нулевых разведениях вырас
ходил в опытных образцах, хранившихся при
тали колонии в виде розовых пятен и имели
более высоких температурных режимах.
неприятный запах. В нулевом разведении об
В результате в образцах I группы изучае
разцов III группы при посеве на среде Сабу
мый показатель увеличился на 7,7%, II группы –
ро появлялись небольшие круглые колонии,
на 14,3% и III группы – на 27,8% (рис. 9).
что также свидетельствует о присутствии
Важнейшим «барьером» для развития мик
грибов и дрожжей. Общее количество микро
рофлоры при производстве мясопродуктов яв
организмов (КОЕ) в образцах I группы со
ляется низкая начальная обсемененность
I ãðóïïà
66
(гигиеничность) мясного сырья [7].
II ãðóïïà
III ãðóïïà
При сравнении полученных нами ре
56
IV ãðóïïà
зультатов микроскопирования отпечатков
46
установлено, что общее количество кокков в
36
начале исследований в образцах соответство
26
вало норме, в поле зрения микроскопа их при
сутствие практически не наблюдалось.
16
Было выявлено, что общее количество
6
10 ÷
1
3
6
9
12
15
18
20 , ñóòîê
микроорганизмов (КОЕ) через 10 часов пос
3
ле убоя составило 0,8Ч10 КОЕ/г. Дрожжей
Рисунок 8. Изменение ВУС исследуемых образцов
в процессе созревания
и грибов обнаружено не было.
На 6е сутки общее количество микроор ìã %
íà 16 ñóòêè
ганизмов (КОЕ) в образцах I группы соста 0,18
3
3
íà 20 ñóòêè
вило 0,6Ч10 КОЕ/г, во II группе – 0,6Ч10 0,17
3
3
КОЕ/г, в III – 0,75Ч10 КОЕ/г, в IV – 0,9Ч10 0,16
0,15
КОЕ/г. Грибов и дрожжей не обнаружено.
0,14
При микроскопировании отпечатков об 0,13
разцов I и II групп выявлено некоторое ко 0,12
личество кокков (около 15), палочковидных 0,11
клеток не обнаружено, у образцов III группы 0,10
1
2
3
4
, ãðóïïà
обнаруживалось большее число кокков (до 20),
Рисунок 9. Накопление аминного азота в исследуемых
у образцов IV группы просматривался рас
образцах
ВЕСТНИК ОГУ №4/АПРЕЛЬ`2009
115
Биологические науки
3
3
ставило 0,7×10 КОЕ/г, II – 0,7×10 КОЕ/г, III –
3
0,95×10 КОЕ/г.
Таким образом, полученные результаты
проводимых исследований позволяют утверж
дать, что в процессе хранения при определен
ных температурных режимах (до 4 °С) в тканях
происходят изменения, приводящие к улучше
нию органолептических показателей: после
тепловой обработки образцы имеют более не
жную консистенцию, легко пережевываются и
обладают выраженным ароматом и вкусом.
Наиболее оптимальными органолептичес
кими свойствами обладали образцы I и II групп
на 1820е сутки, причем данные физикохими
ческих исследований свидетельствуют о каче
ственных изменениях в образцах II группы.
Выводы:
– наиболее оптимальной температурой
для хранения охлажденного мясного сырья,
способствующей формированию основных ор
ганолептических, физикохимических и функ
циональнотехнологических показателей, яв
ляется 2 °С;
– время, необходимое для достижения не
обходимых свойств при данной температуре, со
ставляет 1820 суток;
– уровень рН при данной температуре сви
детельствует о нормальном развитии процес
сов гликолиза;
– при выбранном температурном режи
ме не было отмечено микробиологической
порчи.
Список использованной литературы:
1. Павловский, П.Е. Биохимия мяса / П.Е. Павловский, В.В. Пальмин. – М.: Пищевая промышленность, 1975. – 343 с.
2. Антипова, Л.В. Прикладная биотехнология / Л.В. Антипова, И.А. Глотова, А.И. Жаринов. – СПб.: ГИОРД, 2003. – 288 с.
3. Мирошникова, Е.П. Физикохимические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов [Текст] /
О.В. Богатова, С.В. Стадникова – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2002. – 247 с.
4. Кудряшов, Л.С. Биохимические и физикохимические изменения при созревании мяса/ Л.С. Кудряшов // Мясная
индустрия. – 2006. – №6. – С. 21 – 24.
5. Антипова, Л.В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л.В. Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов. – М.: Колос,
2001. – 376 с.: ил.
6. Лакин Г.Ф. Биометрия / Учебное пособие для университетов и педагогических институтов. – М.: Высшая школа, 1973. –
343 с.
7. Сидоров, М.А. Микробиология мяса и мясопродуктов. 3е изд., исправл. / М.А. Сидоров, Р.П. Корнелаева. – М.: Колос,
2000. – 240 с.
116
ВЕСТНИК ОГУ №4/АПРЕЛЬ`2009