ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ЭНЗИМОВ НА ФИЗИКО

УДК 637.5'62.004.4
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ЭНЗИМОВ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ГОВЯДИНЫ В ПРОЦЕССЕ АВТОЛИЗА
Царегородцева Е.В., к.с.-х.н., доцент
Марийский государственный университет, тел.: 89877092142
Ключевые слова: говядина, энзимы, ферментативная активность,
оценка качества, автолиз, физико-химические свойства.
Keywords: beef, enzymes, fermentative activity, quality assessment,
autolysis, phisico-chemical properties.
В настоящее время сложилось устойчивое представление о том, что
«плесень», образуя определенные налеты на поверхностях органических
тел, вызывает порчу продуктов. Менталитет россиян до сих пор с опаской
позволяет включать в свое меню продукты с плесенью. Но плесень плесени рознь! Природные энзимы пенициллы вида P.roqueforti придают
специфический «плесневелый» вид (прожилки и пятна голубоватозеленого цвета) и характерный аромат сырам «Рокфор», родиной которого
является Франция, «Горгонцола» из Северной Италии, «Стилон» из
Англии и др.
За рубежом переработчики мясной продукции используют грибы
рода Penicillium специально для обсеменения мяса с целью ускорения
природной тендеризации мяса в процессе созревания природными
энзимами, вырабатываемыми ими. Наряду с работой лизосомальных
ферментов и ионов кальция при автолизе мяса, энзимы плесени тоже
способствуют расщеплению белков до пептидов, а следовательно
улучшают процесс переваривания и усвоения говядины. Современным
примером использования плесени в пищевой промышленности, является
американский ресторатор Вольфганг Пак, владелец ресторана Wolfgang
Puck Bistro города Нью-Йорк. В своём ресторане, он предлагает
уникальную технологию приготовления стейка. В данной технологии,
плесень способствует созреванию мяса, придавая ему диетические
свойства.
В настоящее время в России технология обработки говядины
природными ферментами (энзимами) отсутствует, в связи, с чем было
проведено изучение влияния энзимов на изменение физико-химических
свойств мяса в процессе созревания при традиционном режиме созревания
(контроль) и при обработке опытных образцов чистым экстрактом из
грибов рода Penicillium roqueforti.
Важнейшим показателем качества мяса является величина рН, так
как ее изменения в процессе автолиза влекут за собой существенные
309
практические последствия. Известно, что парное мясо имеет значение рН в
пределах 6-7 единиц, после 24 часов автолиза при температуре 0 - 4 оС
величина рН достигает минимального значения (5,5-5,6), в последующие
периоды созревания гликолитические процессы в мясе, приводят к
накоплению молочной и ортофосфорной кислот и уровень рН снижается.
По мере изменения величины рН:
- увеличивается устойчивость мяса к действию гнилостных
микроорганизмов;
- снижается растворимость мышечных белков, уровень их
гидратации, водосвязывающая способность за счет приближения рН мяса к
изоэлектрической точке белков (4,7-5,4);
- повышается активность тканевых ферментов катепсинов
(оптимальное рН 5,3) и проявляется действие ионов кальция, повышение
концентрации которых в саркоплазме клеток увеличивает активность
ферментов кальпаинов;
- происходит набухание коллагена соединительной ткани и гидролиз
мышечных белков на последующих стадиях автолиза и др.
Мясо является жизненно важным продуктом для человека. Человеку
необходимо употреблять мясо в пищу, чтобы пополнять собственную
потребность организма в белках. Наукой о питании говядина отнесена к
источникам пищевых белков первого класса, т. е. к продуктам питания,
белки которых в значительных количествах содержат все незаменимые
аминокислоты. Полноценных, практически полностью усваивающихся
белков в говядине около 14 %. Эти белки размещены главным образом
внутри мышечного волокна. Но есть еще неполноценные белки эластин и
коллаген: первый из них - основной компонент сухожилий и фасций,
второй - главный строительный материал межсуставных связок, их низкая
пищевая ценность объясняется тем, что в нашем организме нет ферментов,
которые расщепляют соединительнотканные белки, в то время как
Penicillium обладая ферментативной активностью способны расщеплять, в
том числе и соединительнотканные белки мяса, способствуя тем самым,
лучшему усвоению мяса и максимальному использованию аминокислот
для построения собственных тканей организма человека.
Целью исследований стало изучение ферментативной активности
Penicillium на процесс автолиза говядины по уровню концентрации
водородных ионов и способности расщеплять саркоплазматические,
миофибриллярные и соединительнотканные белки мяса.
Материалы и методы. Пробы плесени брали с сыра Roquefort в
стерильных условиях микробиологической лаборатории кафедры защиты
растений Марийского государственного университета и выращивали
чистую культуру на питательной среде Чапика в чашках Петри в течение 2
недель в термостате при температуре 25°С.
В условиях учебно-технологической лаборатории кафедры
310
технологии мяса и мясных продуктов опытные образцы отрубов говядины
в парном состоянии обрабатывали экстрактом из Penicillium roqueforti, при
этом опыт 2 выдержали в термостате в течение 24 часов при температуре
25°С с целью сформирования устойчивой пленки из бактерий, а 1 опыт и
контрольный образцы сразу поместили на созревание в течение 3 недель
при температуре плюс 5°С и скорости движения воздуха 0,1 м/с. В период
созревания мяса вели наблюдение за экспансией Penicillium roqueforti на
длиннейшей мышце с помощью микроскопа Revelftion 3 с универсальной
камерой Minivid.
Величину рН мяса замеряли с помощью рН-метра модели 2696 в
мясе в парном состоянии, через час и в дальнейшем один раз в неделю с
целью недопущения спор плесени в места прокола отрубов, это позволило
отследить изменения в характере автолиза в контрольных и опытных
образах в процессе созревания.
Принимая во внимание тот факт, что белки мяса обладают разной
способностью к растворимости в разных растворах, изучался фракционный
состав белков поясничной части длиннейшей мышцы спины говядины в
парном состоянии и после 3-х недельного автолиза.
Методика обнаружения белков разных фракций была основана на
последовательной экстракции белков: сначала водорастворимых, затем
соле- и щелочерастворимых. В водный экстракт перешли белки
саркоплазмы: миоген, глобулин Х, миоальбумин, миоглобин, они окрасили
экстракт в красный цвет. В солевой экстракт извлекли миофибриллярные
белки: миозин и актомиозин. В щелочи растворились белки сарколеммы и
внутримышечной соединительной ткани: коллаген, эластин, ретикулин,
муцины,
мукоиды,
липопротеиды.
Белки,
извлеченные
из
гомогенизированной пробы мяса водой, солевыми или щелочными
растворами, переводили в окрашенные комплексные соли меди по реакции
с биуретовым реактивом. Все растворы приобрели фиолетовый цвет за
счет образования пептидных связей между белками мяса и
двухвалентными ионами меди. Было так же отмечено, что интенсивность
окраски отдельных вытяжек из мяса была прямо пропорциональна
концентрации белка. Окрашенный раствор фотометрировали - определяли
оптическую плотность при длине волны 540 нм на колориметре
фотоэлектрическом концентрационном КФК-2. Содержание белка в
экстракте рассчитывали по предварительно найденной линейной
градуировочной зависимости оптической плотности от концентрации
стандартного белка. Содержание белка выражают в массовой доле
белковой фракции в пробе(%).
Результаты
исследований
позволили
установить,
что
благоприятный температурный режим во втором опыте позволил в течение
суток сформировать устойчивую «биопленку» на поверхности отруба, а
далее способствовал активному образованию спор и развитию мицелия, в
311
первом опыте споры плесени на поверхности отрубов образовались только
к 10 суткам, хотя видимые колонии были очень редки, контрольный отруб,
созревание которого проходило в отдельной камере, не имел на своей
поверхности поражений плесневыми грибами Penicillium roquefort.
Сразу после убоя рН парного мяса составил 6,5 ± 0,06, через час
уровень концентрации водородных ионов упал до 6,76± 0,17 при этом
разница была достоверна (Р < 0,01), что свидетельствовало о том, что,
длиннейшая мышца спины, а в частности ее поясничная часть, принятая к
эксперименту соответствовала качественным параметрам NOR мяса.
Спустя неделю концентрация водородных ионов в созревшем мясе
изменилась и свидетельствовало о накоплении
продуктов
гидролитического распада гликогена. По мере созревания рН медленно
возрастает на 0,1-0,2 ед., не достигая величины рН парного мяса, и
стабилизируется на уровне 6,03 - 6,06 ед. (табл.1).
Группы
Контроль
Опыт 1
Опыт 2
Парное
6,50 ± 0,06
1. Значение рН при автолизе
Через 1 неделю
5,77 ± 0,07
6,08 ± 0,15
5,86 ± 0,17
Через 2 недели
5,89 ± 0,08
6,07 ± 0,22
5,88 ± 0,02
Через 3 недели
6,06 ± 0,08
6,00 ± 0,06
6,03 ± 0,02
Результаты исследований массовой доли белков говядины показали,
что в процессе созревания мяса наблюдается достоверное снижение
общего количества белка с 20,64% в парном мясе до 19,38-18,78% в
опытных образцах. Выявление тенденции снижения их уровня наиболее
вероятно объясняется совокупным гидролитическим расщеплением
поперечных связей в белковых макромолекулах мяса энзимами Penicillium
roqueforti и собственными протеолитическими ферментами мышечной
ткани – катепсинами и кальпаинами, коллагенаной.
Экспериментальные данные анализа фракционного состава белков
показывают, что превалирующую долю белков в поясничной части
длиннейшей мышцы спины говядины в парном состоянии составляют
солерастворимые белки (табл.2). Их содержание находится на уровне 8,13
± 0,77% и снижается по мере хранения отрубов, но не достоверно. В то же
время достоверно увеличивается содержание водорастворимой фракции
на 1,87% в контроле (Р < 0,001), 2% в 1 опыте (Р < 0,001) и 2,25% во
втором опыте (Р < 0,001).
Щелочерастворимые белки коллаген и эластин, придающие
жесткость мясу так же имеют динамику уменьшения количественного
содержания в процессе автолиза. Если в парном мясе данная фракция
занимала 6,13%, то после созревания происходит достоверное снижение их
массовой доли до 4,13% во втором опыте (Р< 0,05).
312
2. Изменение фракционного состава белков говядины, %
Фракции белков
говядины по
растворимости
водная
солевая
щелочная
Парная
говядина
6,38 ± 0,57***
8,13 ± 0,77
6,13 ± 0,94
Говядина истечению 3-х недель
созревания
контроль
опыт 1
опыт 2
8,25 ± 0,56
6,88 ± 0,74
4,25 ± 0,69
8,38 ± 0,67
6,25 ± 0,56
4,15 ± 0,33
8,63 ± 0,57
6,13 ± 0,71
4,13 ± 0,24*
Заключение.
Проведённые
исследования
подтвердили
предположение о том, что обработка опытных образцов Penicillium
roqueforti позитивно отразилось на развитии гликолитических,
протеолитических и других превращениях мяса и изменении кислотной
среды мяса. Величина рН мяса, в основном, определяющаяся количеством
образующейся молочной кислоты, обусловила хорошие технологические,
микробиологические и товарные показатели мяса всех испытуемых
образцов.
Говядина имеет полноценный белковый состав, а соотношение
отдельных фракций подтверждает биологическую ценность входящих в
его состав белков. В процессе автолиза говядины энзимы Penicillium
roqueforti способствуют изменению фракционного состава белка и
высвобождению
свободных
аминокислот,
распаду
белковых
составляющих мясного сырья и размягчению соединительной ткани
ЛИТЕРАТУРА: 1. Царегородцева, Е. В. Влияние энзимов Penicillium
roqueforti
на комплекс органолептических показателей говядины /
Царегородцева Е. В., Пуртов В.С.- Мосоловские чтения: международная
научно-прак. конф.- Вып. ХIV., Й-Ола, 2012. - С. 299 - 301. 2. Данилова,
Н.С. Физико-химические и биохимические основы производства мяса и
мясных продуктов / Н.С. Данилова. – М.: КолосС, 2008. – 280 с. 3.
Кудряшов, Л.С Физико-химические и биохимические основы производства
мяса и мясных продуктов / Кудряшов Л.С. – М.: Дели Принт, 2008 – 160 с.
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ЭНЗИМОВ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ГОВЯДИНЫ В ПРОЦЕССЕ АВТОЛИЗА
Царегородцева Е.В.
Резюме
Изучено влияние поверхностной обработки говядины энзимами
Penicillium roqueforti на изменение физических свойств и биохимической
структуры белков говядины в процессе автолиза.
313
THE INFLUENCE OF NATURAL ENZYMES ON THE PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES
OF BEEF DURING THE PROCESS OF AUTOLYSIS
Tsaregorodtseva E.V.
Summary
The influence of surface treatment of beef with enzymes Penicillium
roqueforti on physical properties and biochemical structure of beef protein
during autolysis has studied.
УДК 619:616.98:578.825.1:636.4
ОСОБЕННОСТИ ЭПИЗООТИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ И ОЦЕНКА
ЭФФЕКТИВНОСТИ ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКИ ПРИ БОЛЕЗНИ
АУЕСКИ
Чернов А.Н. – к.в.н., зам. директора
Федеральный центр токсикологической и радиационной безопасности животных
г. Казань, тел.(843)239-53-42
Ключевые
слова:
эпизоотология
болезни
Ауески,
иммунологический мониторинг, Республика Татарстан.
Keywords: epizootiology of Aujeszky's disease, immunological
monitoring, Republic of Tatarstan.
Одним из опасных вирусных заболеваний свиней является болезнь
Ауески (БА), которой поражаются многие виды сельскохозяйственных,
домашних и диких животных. Несмотря на проводимые мероприятия, БА
регистрируется в Российской Федерации ежегодно, нанося экономический
ущерб свиноводческим хозяйствам. При БА проводят плановую вакцинацию с использованием живых и инактивированных вакцин. Однако даже
среди здоровых животных есть особи, которые не реагируют или слабо
реагируют на вакцинацию. В результате повторных инъекций процент
неиммунных животных снижается [1-5].
Актуальной остается оценка напряженности и длительности
иммунитета, определение иммунного статуса у вакцинированного
поголовья с целью установления степени защищенности животных в том
или ином хозяйстве от возможного заражения возбудителем БА [1-5].
В связи с вышеизложенным, целью исследований явилось
проведение анализа эпизоотической ситуации и оценка эффективности
вакцинопрофилактики при БА.
Материал
и
методы.
Изучение
эпизоотологических
и
статистических данных Россельхознадзора, а также имеющихся
314