МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА Документ СМК 3 уровня УМКД УМКД 042УМКД 18.7.1.10/03-2014 Программа дисциплины Редакция № 1 «Безотходные технологии в от «__»___2014г. птице перерабатывающей промышленности» учебные материалы УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «Безотходные технологии в птице перерабатывающей промышленности» для специальности для специальности 6М072700 - «Технология продовольственных продуктов» УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Семей 2014 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 2 из 137 Содержание 1 2 3 4 Глоссарий Лекции Лабораторные занятия СРО 1 ГЛОССАРИЙ 3 3 128 138 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 3 из 137 УЗ- ультразвук ИК-излучение – инфракрасное излучение СВЧ ток- сверхвысокочастотный ток ТВЧ – ток высокой частоты УФ-излучение – ультрафиолетовое излучение СМС – структурно-механические свойства ВСС- водосвязывающая способность ПНС – предельное напряжение сдвига ЭК-метод – электроконтактный метод рН – показатель ионов водорода наличие среды (кислая или щелочная) 2 ЛЕКЦИИ Лекция №1. Современное состояние птицеперерабатывающей промышленности в Казахстане. План: 1. Предприятие перерабатываюшие малоценные цасти птицы в Казахстане. 2. Импорт и экспорт малоценных частей птицы Республики Казахстана. 1. Предприятие перерабатываюшие малоценные цасти птицы в Казахстане. Пища должна не просто удовлетворять первейшую потребность человека, но и быть средством укрепления здоровья человека и экономии свободного времени. Несмотря на непрерывную интенсификацию сельскохозяйственного и других способов производства продуктов питания, в мире все в большой степени увеличивается дефицит белка и, прежде всего, полноценных белков животного происхождения. Рост производства продуктов питания и удовлетворения все возрастающих потребностей нашей республики Казахстан должен происходить на основе закономерного и ускоренного освоения продукции биосферы при сохранении естественных природных богатств и создании безотходной технологии во всех отраслях народного хозяйства. Это даст возможность довести до минимума загрязнение окружающей среды вредными промышленными отходами и увеличить выпуск продовольственных товаров до требуемого количества. Поэтому необходимость формирования и реализации государственной политики в области здорового питания диктуется особой важностью этой проблемы, которая обусловлена: - потреблением некачественных, опасных для здоровья человека УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 4 из 137 продуктов; - недостатком животного белка; - настоятельной необходимостью принятия срочных мер для поддержания отечественных производителей; - снижение ввоза импортной продукции за счет повышения уровня самообеспечения страны продуктами питания и продовольственной безопасности страны. Приоритетными направлениями научно-технической политики нашей республики являются: - обеспечение производства экологически чистым сельскохозяйственным сырьем; - производство белковых препаратов и белковых композиций с различными функциональными свойствами; - разработка технологий, повышающих пищевую и биологическую ценность продукта; - обеспечение безопасности пищевых продуктов; - создание продуктов для детского и диетического питания; создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, соответствующим потребностям организма человека. 2. Импорт и экспорт малоценных частей птицы Республики Казахстана. Другое направление – создание предприятий глубокой переработки мясного сырья. Здесь парадоксальным образом сочетаются огромный неудовлетворенный спрос и наличие значительных сырьевых ресурсов. В настоящее время, согласно существующим технологическим приемам переработки мяса, в питании населения используется до 45% белка, содержащегося в тушах животного или тушках птицы (мясо ручной обвалки, ММО, съедобные части субпродуктов). Следовательно, более половины животного белка выпадает из сферы питания. На потребительский рынок отечественная продукция из мяса птицы поступает в виде тушек, натуральных полуфабрикатов и очень мало в виде колбас, паштетов, консервов. Все предприятия по переработке птицы не вырабатывают продукты из мяса птицы, так как переработка птицы на продукты вызывают дополнительные расходы. Благодаря поддержке государства в области АПК в республике Казахстан наблюдается рост численности поголовья птицы. Десять лет назад насчитывалось 16 млн. голов птицы, в 2008 году численность увеличилась до 34 млн., а производства мяса птицы возросло до 70 тыс. т, хотя не покрывает полностью потребность населения республики в мясе птицы. Не достающее количество (примерно 100 тыс. т) ввозят из-за границы. По словам директора департамента развития животноводства и ветеринарной безопасности УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 5 из 137 Министерства сельского хозяйства Токсеитовой Р. к 2011 году объем импортируемой в Казахстан мяса птицы должен сократиться в два раза. Производство мяса птицы испытало сильный спад после 1990 года. В настоящее время спрос на мясо птицы в Казахстане в значительной степени удовлетворяется импортом. В последние годы сложилось тенденция увеличения спроса на мясо птицы во всех регионах республики. Потребление всех видов мяса в республике Казахстан. Год 1996 1998 1999 2000 45,1 44,3 42,5 1997 Потребление мяса, кг\ душу населения 48,1 45,9 Как видно из данной таблицы, за последние три года потребление мяса оставалось относительно стабильным, это означает, что мясо занимает неизменное место в потребительской корзине. В 2008 году Прииртышской (г. Семей) бройлерной фабрикой было произведено 5тысяч тонн мяса птицы. В течение 2009 года предприятие намерено увеличить объем производства на 20%. По словам Б.Тастекеева – руководителя производственной структуры «Ардагер», в состав которой входит бройлерная фабрика, специалисты работают над поиском рентабельных технологий переработки мяса птицы. Если сравнивать потребление мяса птицы в республике за последние восемь лет, то наблюдается заметное увеличение потребления мяса птицы в 3,5 раза. В 2008 году потребление мяса птицы на душу населения составило 12,5 кг, при этом норма потребления составляет 6,1 кг. Увеличение объемов потребления обусловило рост импорта, так как отечественное производство не обеспечивает потребность населения. Так в 2000 году в республику импортировано 19,9 тыс. тонн мяса птицы, а в 2008 году – 132,6 тыс. тонн, т.е. импорт возрос почти в 7 раз. В связи с этим, доля продукции отечественного производства на внутреннем рынке в 2000 году уменьшилась с 33,3% до 32,1% в 2008 году. А удельный вес ввозимой продукции на внутреннем рынке возрос с 62,6% в 2000 году до 68,7 % - в 2008 году. В тоже время в результате принятых мер правительством (увеличение таможенной пошлины на ввозимую мяса птицы с 10% до 20%, субсидирование до 45% стоимости комбикормов, лизинг оборудования) объемы ввоза из-за рубежа мяса птицы постепенно начали снижаться. В целях государственной поддержки птицеводства и производства конкурентоспособной продукции Министерством сельского хозяйства республики Казахстан с 2006 года осуществляется субсидирование стоимости комбикормов при выращивании птицы. За этот период отмечается рост УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 6 из 137 объемов производства мяса птицы, так в 2008 году выпуск мяса птицы составил 39,0 тыс. тонн, что в 1,8 раза больше, чем в 2006 году, при этом рост объемов субсидий составил более 2,5 раз. В 2009 году на удешевление комбикормов при производстве мяса птицы выделено 2941,3 млн. тенге или будет просубсидировано 44,6 тыс. тонн мяса птицы. Республика располагает достаточными мощностями для выращивания птицы, производства и переработки продукции птицеводства. В настоящее время промышленное птицеводство республики представлено 41 действующими птицефабриками, из которых 27 птицеводческих предприятий яичного направления и 14 – по производству мяса бройлеров. В целях защиты внутреннего рынка от дешевого импорта и представлению отечественным производителям мяса птицы равных условий для конкуренции с зарубежными производителями осуществляется поддержка государства. Постановлением Правительства РК «О таможенном тарифе и ТНВЭД РК» от 28 декабря 2008 года №1317 установлены: - ставка таможенной пошлины на ввоз яичного порошка 30%, но не менее 0,6 евро за 1 кг; - ставка таможенной пошлины на импорт мяса птицы 20%, но не менее 0,4 евро за 1 кг; - нулевая ставка на завоз племенного яйца. Кроме того, государство проводит субсидирование до 45% стоимости комбикормов при производстве мяса птицы, а также лизинг технического и технологического оборудования птицефабрик через АО « КазАгроФинанс». Развитие сети птицефабрик мясного направления было выбрано одним из приоретных направлений финансирования в рамках антикризисной программы Правительства Казахстан. Крупнейшим проектом, профинансированным в 2008 году, является строительство птицефабрики производительностью 146 млн. яиц в год. И структура проектов профинансированных в 2008 году, характеризуется в основном проектами яичного направления. Нацхолдингом «КазАгро» принимаются активные усилия по развитию мясного птицеводства. В целях снижения импортозависимости по мясу птицы в рамках выделенных из Нацфонда средств, на развитие мясного птицеводства в 2009-2010 гг. планируется направить 11,4 млрд. тенге. В настоящее время одобрено финансирование 5 проектов, в это число входит АО «УстьКаменогорская птицефабрика». Реализация данных проектов позволит поставлять на внутренний рынок дополнительно 29,7 тыс. тонн мяса в год, что позволит снизить уровень импорта на 22,4%.\ \. В Казахстане также создана законодательная база для развития сельского хозяйства в области развития птицеводства. Вносятся изменения и дополнения в Закон РК от 9 июля 1998 года «О племенном животноводстве» по части племенного птицеводства. Для обеспечения безопасности и пищевой продукции с целью защиты жизни и здоровья человека, законных интересов УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 7 из 137 потребителей и охраны окружающей среды на территории республики принят и действует закон Республики Казахстан «О безопасности пищевой продукции». Все эти меры государственной поддержки направлены на наращивание ускоренного роста и развитие отрасли, повышение продуктивности, конкурентоспособности и качества выпускаемой продукции. Вместе с тем, остается еще много проблем, которые тормозят развитие данной отрасли: - отсутствие отечественного кросса мясного и яичного направлений; - постоянная угроза безопасности (вероятность завоза птичьих инфекций); - высокая себестоимость продукции птицеводства вследствие роста цен на корма и ввозимые ингредиенты и т.д. Лекция №2. Технология промышленного производства мяса птицы. План: 1. Виды птиц предназначенные для переработки мяса. 2. Бройлер. 3. Утки 4. Индейка 5. Гусь 6. Цесарка 1. Виды птиц предназначенные для переработки мяса.Для промышленного производства мяса применяют такие птицы как: куры, цыплята-бройлеры, утки, гуси, индейки, цесарки, перепела и т.д. Современное промышленное производство птицы базируется на следующих принципах: - выращивание бройлеров птиц в условиях механизации и автоматизации производственных процессов; - применение ресурсосберегающих технологий; - использование высокопродуктивной гибридной птицы; применение кормов, отвечающих биологическим потребностям организма птицы; - строгое соблюдение санитарно-ветеринарных правил и норм. Бройлер – гибридный мясной цыпленок не старше 10-недельного возраста, безразлична какого пола, специализированного выращивания. Бройлеры отличаются интенсивным ростом, высокой скороспелостью, отличными вкусовыми качествами мяса. Наиболее стабильной и всесторонне освоенной является технология выращивания бройлеров на глубокой подстилке. Опыт работы бройлерных хозяйств с учетом достижений науки показал ее эффективность. При этой технологии птицу размещают крупными одновозрастными партиями в широкогабаритных птичниках, в которых механизированы раздача кормов, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 8 из 137 поение, обогрев цыплят и др. Средний вес бройлеров к возрасту 56 дней должен достичь 1,4-1,5 кг при затратах 2,2-2,3 кг корма на 1 кг живого веса. Утки имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами птицы. Так, например, по энергии роста не имеют себе равных среди всех сельскохозяйственных животных выращиваемых на мясо. У утят за первые 7-8 недель жизни живая масса увеличивается в 50-60 раз. Благодаря этому утята современных кроссов достигают к убойному возрасту живой массы 3,0-3,5 кг. Высокая интенсивность роста связана с высоким уровнем обмена веществ. У молодняка и взрослых уток очень активный газообмен и повышенное потребление кислорода. Поэтому утки чувствительны к недостатку кислорода. Современная технология рассчитана на круглогодичное и сезонное производство утиного мяса. В специализированных хозяйствах применяют интенсивную технологию круглогодичного выращивания утят без водоемов, предусматривающую кормление их сухими полнорационными комбикормами и содержание в помещениях с регулируемым микроклиматом. Одним из резервов увеличения производства мяса птицы является разведение на откорм индеек. Индейки характеризуются высокими мясными качествами, быстрым ростом мышечной ткани в ранние сроки, а мясо отличается хорошими питательными и вкусовыми достоинствами. Благодаря высоким воспроизводительным способностям индеек производство индюшатины возможно в большом количестве и в короткие сроки при наименьших затратах кормов. При интенсивном выращивании живой вес индюшат-бройлеров в возрасте 90-100 дней составляет 3,5-4,0 кг. Индеек в основном разводят в районах с сухим теплым климатом. Юго-восточные области Казахстана располагают хорошими возможностями для развития индеек. Однако, несмотря на возможности промышленного развития индеек, развито крайне слабо. Выход съедобных частей от живой массы индеек достигает до 70%, в то время как у бройлеров – 50%. В связи с этим затраты корма на 1 кг съедобной части тушки у индеек на 15-20% ниже, чем у бройлеров, хотя затраты корма на 1 кг живой массы, выше на 20-25%. Следовательно при реализации тушек в целом виде и даже при порционировании индейки уступают бройлерам, но значительно превосходят при глубокой переработке. Из крупных тушек индеек (до 16 кг) можно получать большие цельные куски мяса (только грудная мышца составляет 4-5 кг), которые пригодны для приготовления любого продукта. Учитывая это, во всем мире промышленное производство индеек перешел на выращивание крупных индеек и глубокая переработка их, в то время как реализация индеек в виде целых тушек сохранился лишь в странах со слабой инфраструктурой отрасли. Разведение гусей является одним из старых отрасли производства мяса. В Казахстане разведение гусей не поставлена на промышленную основу, разведением занимаются мелкие фермерские хозяйства, поэтому спрос УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 9 из 137 населения на мясо гусей полностью неудовлетворен. Формирование мясной продуктивности у гусей заканчивается к 8-9 недельному возрасту, когда их мясо имеет лучший вкус и высокую питательную ценность. В этом возрасте в тушках 27-35% массы приходится на мышечную ткань, 14-17% - на кожу с подкожным жиром и до 6,5% - на внутренний жир. По содержанию некоторых аминокислот белок мясо гусят превосходят мясо цыплят-бройлеров, в частности по содержанию лизина на 30%, гистидина на 70%, аланина на 30%. На международном рынке мясо гусей высоко ценится и относится к продуктам экстра-класса. В некоторых странах (Венгрии, Чехии, Болгарии) очень высоко ценится печень, и выращивание гусей для получения жирной печени поставлена на промышленную основу. Перевод цесарок на интенсивные технологии содержания обусловлен прекрасными пищевыми и вкусовыми качествами их мяса и яиц. Цесарок разводят преимущественно для получения мяса, которое напоминает боровую дичь, но несколько сочнее и нежнее. С суточного до 10-12 недельного возраста живая масса цесарок увеличивается примерно в 36-38 раз и достигает 1,0-1,2 кг при затратах корма на 1,0 кг прироста 2,8-3,4 кг. Живая масса взрослых цесарок около 2,0 кг. Грудные и ножные мышцы у цесарок хорошо развиты. Скелет тонкий и легкий, благодаря этому птицы сохранила способность к полету и быстрому продолжительному бегу. По выходу съедобных частей и содержанию белого мяса относительно массы тушки цесарки заметно превосходят другие виды птицы. Выход съедобных частей относительно живой массы у цесарок составляет 55-57%, в том числе масса мышц - 40-42%. Лекция №3. Биологические особенности сельскохозяйственной птицы План: 1. Биологические свойство мяса птицы. 2. Пищевая ценность мяса птицы. 1. Биологические свойство мяса птицы. С биологической точки зрения наиболее характерные особенности птиц – интенсивность протекания жизненных процессов и способность к полету. Именно эти свойства коренным образом отличают их от других групп позвоночных. Способность к полету в процессе эволюции отразилось на всей организации птиц. В полете птица совершает огромное количество движений, что сопровождается большими затратами энергии и интенсивным обменом веществ, который, в свою очередь, определяет и высокую постоянную температуру тела (38-42,20С). Все это требует от сердца усиленной работы. Подвижность птиц связана с интенсивной работой мышц. Наиболее развиты грудные мышцы, участвующие в движении крыльев, прикреплены к грудине и достигают 15-20 % массы от всего тела, а крупные мышцы, двигающие ногу, - к костям таза. Такое расположение УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 10 из 137 указанных мышц ближе к центру тяжести тела помогает сохранять равновесие при полете. Несмотря на то, что легкие у птиц малорастяжимые и относительно невелики, обогащение кислородом идет достаточно интенсивно, что объясняется действием воздушных мешков, объем их в несколько раз превышает объем легких. Воздушные мешки расположены между внутренними органами, а их ответвления проникают под кожу, между мышцами, заходят в полые кости. Кроме участия в дыхании воздушные мешки выполняют ряд дополнительных функций. Они играют важную роль в терморегуляции: с их поверхности испаряется через дыхательные пути влага, благодаря чему устраняется возможность перегрева организма. В организме птиц идет высокий обмен веществ: они потребляют большое количество корма, которое усваивается очень быстро. Костный скелет у птиц легкий и прочный. Легкость ему придают воздухоносные полости, прочность – высокое содержание минеральных веществ, самое высокое среди позвоночных. Облегченность костей позволило увеличить их длину, не сказавшись на его общей массе скелета. Птичьи кости имеют хорошо развитую надкостницу, что способствует быстрому сращению при переломах. Туловищный отдел позвоночника малоподвижен, зато шейный благодаря особому строению и большому количеству позвонков (до 25) обладает высокой маневренностью. Птица может вращать головой на 1800. Наличие большой грудины и крючкообразных отростков на ребрах придают грудной клетке и всему туловищу особую прочность. Своеобразно устроены у птиц органы пищеварения. Так как у них нет зубов, то пища размельчается в желудке, который имеет мощные мышцы и выстлан изнутри плотной пленкой – кутикулой. Усиливают перетирание корма мелкий гравий или крупнозернистый песок. Разнообразная пища способствовала перестройке пищевода (у некоторых образовался зоб), обособлению мышечного желудка, удлинению кишечника. У птиц нет потовых желез. Испарение влаги происходит через органы дыхания. Птицы обладают хорошим зрением и слухом. Поле зрения курицы составляет 300 0, у утки до 3600. Острота зрения определяется тем, что у птиц на сетчатке глаза имеется 2-3 чувствительных пятна (места наиболее острого зрения), в которых сосредоточивается большое количество чувствительных клеток, представляющих собой окончания зрительного нерва. Для сравнения отметим, что у человека имеется всего одно такое пятно. Важнейшая биологическая особенность птиц состоит в том, что зародыш развивается в яйце вне организма матери. Это позволило разработать и внедрить искусственную инкубацию яиц. По способу развития потомства все сельскохозяйственные птицы разделены на две группы: выводковых и птенцовых. Птенцы выводковых птиц способны практически сразу же после вылупления самостоятельно передвигаться и поедать корм. Птенцы второй УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 11 из 137 группы выводятся голыми и слабоопушенными, часто слепыми, со слабо развитой мышечной системой. Большинство видов домашней птицы принадлежат к выводковым. Домашняя птица имеет свои особенности, отличающие ее от диких. Большинство видов домашней птицы полностью или частично утратили способность к полету. У них многократно увеличилась продуктивность. 2. Пищевая ценность мяса птицы. Куры современных яичных кроссов дают более 300 яиц в год, а масса бройлеров в 42-дневном возрасте составляет 2 кг и более. У домашней птицы в результате целенаправленной селекции изменились экстерьер, соотношения между мышечной и костной тканями, а также внутренними органами. Утки скороспелы, неприхотливы, всеядны и высоко жизнеспособны. У уток интенсивный обмен веществ (на 12-15% выше, чем у кур). Вследствие этого они выделяют много диоксида углерода и влаги, и нуждаются в большом количестве свежего воздуха. Утки дают 240-250 яиц в год. Для гусей большинства пород характерны сравнительно невысокая яйценоскость (40-60 шт. в год). В связи с некоторыми особенностями пищеварения гуси способны хорошо переваривать клетчатку и поэтому потребляют много зеленых и сочных кормов. К биологическим особенностям цесарок можно отнести: короткий период яйценоскости, отсутствие инстинкта насиживания. В мясе цесарок содержится мало жира и много сухих веществ, что определяет его вкусовые качества. Поэтому мясо цесарок относят к диетическим продуктам. Скорлупа яиц цесарок более толстая и менее пористая. Подскорлупные оболочки покрывающая кутикула выполняют функцию фильтра, который защищает яйцо от вредного воздействия внешних факторов. Эти особенности способствует как сохранению биологической ценности яиц в течение длительного времени, так и их целостности при транспортировке. Яйца цесарок можно долго хранить без использования специального оборудования. Одна из особенностей индеек – ярко выраженный половой диморфизм. Взрослые самцы и самки резко отличаются друг от друга, как по внешнему виду, так и по живой массе, которая у взрослых индюков достигает 15-20кг у индеек 5-10кг. У индеек по сравнению с курами более короткий период яйценоскости. Индейки несут яйца в течение 5-6 месяцев, а затем наступает линька, которая длится 2-3 месяца. После линьки наступает второй период продуктивности 4-5 месяцев. Лекция №4. Морфологический состав мяса птицы. План: УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 12 из 137 4.1. Мышечная ткань. 4.2.Соединительная ткань 4.3 Кожа 4.4 Жировая ткань 4.5. Скелет 4.6. Костная ткань 4.7. Сердце 4.8.Печень 4.9.Желудок Для разработки и применения рациональных режимов производства мяса птицы необходимо знать его структуру, состав, a также биохимические и физико-химические изменения, происходящие при проведении технологических процессов. По своей структуре мясо птицы состоит из мышечной, соединительной, нервной, костной тканей. 4.1. Мышечная ткань. Мышечная ткань состоит из отдельных мышц, способных сокращаться, являются активной частью системы органов движения. Они делятся на две группы – соматические и висцеральные. Соматические мышцы соединяются с костями, и поэтому их называют скелетными; они состоят из поперечнополосатой мышечной ткани. Висцеральные мышцы состоят из гладкой мышечной ткани и реже поперечнополосатой. Они входят в состав кровеносных сосудов, внутренних органов. Каждая мышца имеет определенную форму и состоит из тканей мышечной, соединительной, нервной. На поверхности мышцы находится оболочка из плотной соединительной ткани. От оболочки внутрь отходят перегородки в виде пластинок тонкой соединительной ткани. Они покрывают отдельные мышечные волокна и объединяют их в тонкие и толстые пучки. В этих соединительных перегородках проходят к общей оболочке кровеносные сосуды, нервы, а также в них откладывается жир. По месту расположения и выполняемым функциям мышцы разделяют на мышцы кожи, головы, шеи, туловища, конечностей. Мышцы кожи тонкие, но подвижные. Их особенно много в области туловища, шеи, головы, затылка, горла. Они обеспечивают движение кожи. Мышцы головы развиты слабо, и для производства продуктов из мяса птицы не имеют никакого значения. Степень развития мышцы шеи зависит от выполняемой им функции, они сильно расчленены, что позволяет совершать головой сложные движения. К мышцам туловища относятся: мышцы спины, грудной клетки, брюшной стенки, диафрагма. Мышцы спины состоят из небольших мышечных пучков, длинная УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 13 из 137 мышца спины, длинная остистая мышца и др. Мышцы грудной клетки имеют пластинчатое строение и к ним относятся межреберные короткие мышцы и хорошо развитые межреберные внутренние мышцы. У птиц имеется две слабо развитые диафрагмы. Мышцы конечностей разделяются на группу мышц грудной и тазовой конечностей. Они хорошо развиты и часто весят столько же, сколько все остальные мышцы птицы. Мышцы тазовой конечности разделяются на три группы: мышцы тазового пояса, таза, бедра, голени. Все мышцы тазовой конечности хорошо развиты за исключением мышц тазового пояса. В отличие от мышц сельскохозяйственных животных мышцы птицы бедны соединительной тканью, более плотные и имеют тонкие волокна. Это обусловлено особенностью их строения, более интенсивным кровоснабжением и обменом веществ. Группы мышц в живой птице не имеют резкого различия по окраске, а после термообработки одни их них становятся белыми (грудные), другие - темными (мышцы конечностей). У отдельных видов диких птиц они принимают коричнево-серую или буровато-коричневую окраску. Поэтому условно принято разделять мышцы птиц на белые и красные. Содержание мышечной ткани в грудной части тушек составляет примерно 65,6%, кожи 19,1%. Содержание мышечной ткани в бедренной части тушек оставляет 54,3%, кожи 17,9%. Мышечная ткань спиннолопаточной части составляет 35,6%. У птицы мясных пород и молодняка мышечные волокна толще, чем у несушек и взрослой птицы. У самцов мышечная ткань грубее, чем у самок. Грудные мышечные волокна сухопутной птицы белого цвета, а остальные – красного, у водоплавающей птицы – все красного цвета. Белые мышцы имеют относительно крупные мышечные волокна с большим количеством миофибрилл и малым количеством саркоплазмы и миоглобина. Данные мышцы могут часто сокращаться, но они менее выносливы, это связано с малой двигательной активностью. К ним относятся грудные мышцы. Красные мышцы имеют тонкие, длинные, более узкие мышечные волокна с относительно большим содержанием саркоплазмы и миоглобина. Мышечные волокна их более мелкие, с ядрами, расположенными ближе к периферии. Красные мышцы сокращаются относительно медленнее, но они более сильные и более выносливы. По строению и выполняемой функции выделяют три вида мышечной ткани: гладкую, поперечнополосатая и сердечную. Гладкая мышечная ткань состоит из веретенообразной формы с одним ядром и оболочкой. В цитоплазме этих клеток гладкой мышечной ткани много нитей, но в пучки они не объединяются, эти нити не имеют исчерченности. Гладкая мышечная ткань сокращается медленно и непроизвольно. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 14 из 137 Рис. 1. Гладкая мышечная ткань. А - изолированные клетки; Б - гладкомышечная ткань в поперечном (1) и продольном (2) разрезах. Поперечнополосатая мышечная ткань состоит из поперечнополосатых мышечных волокон, соединенных между собой. Входящие в состав волокон миофибриллы имеют поперечную исчерченность, связанную с чередованием участков, неодинаково преломляющих свет. В саркоплазме мышечного волокна имеется большое количество ядер, миофибрилл. Рис. 2. Поперечнополосатая мышечная ткань. А - продолный разрез; Б - поперечный разрез; В - расщепленное мышечное волокно; Г - волокна сердечной мышцы; 1 - волокно; 2 - темные и 3 - светлые диски; 4 - пучок миофибрилл; 5 - изолированные миофибриллы; 6 ядро; 7 - вставочный участок Сердечная мышца состоит из мышечных клеток, имеющих поперечнополосатую исчерченность. Клетки содержат много саркоплазмы, богатой гликогеном, и относительно мало в них миофибрилл. Между миофибриллами много митохондрий. Обилие саркоплазмы с наличием в ней энергетических веществ обеспечивает постоянное сокращение мышц. Продольная исчерченность мышечной ткани выражена резко, поперечная – слабо. Мышечные волокна состоят из отдельных одноядерных мышечных клеток, расположенных цепочкой одна за другой. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 15 из 137 4.2.Соединительная ткань Соединительная ткань птицы представлена тонкими пленками, окружающими пучки мышечных волокон и иногда проникающими внутрь их. Наибольшие соединительнотканные образования связывают мышечные волокна в первичные мышечные пучки, из которых формируются мышцы различной величины. В зависимости от соотношения в составе соединительной ткани коллагеновых и эластиновых волокон и других морфологических элементов различают три ее разновидности: плотную, рыхлую, эластическую. Плотная соединительная ткань содержит преимущественно коллагеновые волокна и образует сухожилия, связки, оболочки мускулов и внутренних органов, входит в состав кожи. Рыхлая соединительная ткань имеет больше клеточных элементов. Она связывает другие ткани и мускулы между собой, а также кожу с ее поверхностной фасцией. В эластической ткани преобладают эластиновые волокна. Химический состав соединительной ткани зависит от соотношения в ней белков коллагена и эластина. В коллагене очень мало метионина и отсутствует триптофан. Под действием пепсина коллаген медленно переваривается. Трипсин и панкреатический сок почти не оказывают влияния на перевариваемость коллагена, расщепляется он коллагеназой. Эластин не содержит триптофана, а метионина и гистидина в нем мало. Он почти не переваривается пепсином, медленно трипсином и сравнительно легко эластазой. Эластин устойчив к действию химических реагентов, не изменяется в растворах кислот и щелочей, выдерживает длительное нагревание при температуре 125ºС. В отличие от мяса сельскохозяйственных животных, внутримышечная соединительная ткань мяса птицы менее развита и не имеет жировых отложений. Лишь незначительное количество жира иногда сосредоточивается между крупными мышечными пучками. Соединительная ткань в тушке молодой птицы меньше чем у взрослой, а если сравнивать между собой мясо птицы и сельскохозяйственных животных, то соединительная ткань в мясе птицы меньше и тоньше. Соединительная ткань состоит из трех основных частей: клеток, волокон и основного (межуточного) вещества (табл. 2). Состав соединительной ткани, ее физические и химические свойства меняются в зависимости от положения, специфичности и функций ткани. Таблица 2. Составные части соединительной ткани Клетки Волокна Аморфная часть УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Фибробласты фиброциты Гистиоциты или Редакция № 1 от «__»___2014г. Коллагеновые Ретикулиновые Эластиновые Страница 16 из 137 Основное (межуточное) вещество Участки соединительной ткани, почти целиком состоящие из клеточных элементов, расположены главным образом в областях, где происходит образование кровяных элементов - в кроветворных органах. Такая ткань носит название ретикулярной. Плотная соединительная ткань образует оболочки различных органов, наружный покров (кожу) и др. Все промежуточные состояния соединительной ткани между ретикулярной и плотной тканью обычно именуют общим названием рыхлой соединительной ткани. Молодая недифференцированная эмбриональная соединительная ткань богата клетками и основным веществом; по мере созревания количество клеток и основного вещества уменьшается. В тканях, несущих опорных функции, преобладают волокнистые элементы, в рыхлой соединительной ткани - клеточные элементы и основное вещество. Основными клеточными элементами соединительной ткани являются фибробласты, которые связаны с образованием межклеточных структур. Другим клеточным элементом, постоянно присутствующим в соединительной ткани, являются гистиоциты, которые в плотной соединительной ткани располагаются по ходу сосудов. Рис.4. Волокнистая соединительная ткань. А - рыхлая и Б - плотная соединительная ткани; 1 - фибробласт; 2 гистиоцит; 3 - коллагеновые и 4 - эластические волокна; 5 - аморфное вещество; 6 - прослойка рыхлой соединительной ткани; 7 - пучки коллагеновых волокон; 8 - крылатые клетки и 9 - их ядра; 10 - сосуды и нервы. Структурной единицей коллагенового волокна является поперечнополосатая фибрилла, диаметр которой порядка 0,1μ, т.е. она находится на пределе разрешения светового микроскопа. Коллагеновое волокно, видимое в световом микроскопе, состоит из большого количества фибрилл. Из фибрилл составляются коллагеновые пучки и связаны аморфным веществом. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 17 из 137 Согласно классификации Кюнцеля, видимые в световом микроскопе волокна сухожилий имеют диаметр порядка 100-200μ и 4-5 раз меньшей диаметр в кожном покрове. Меньшими структурными единицами являются первичные волокна (2-10μ). Последние механически или химически могут быть разделены на фибриллы, ширина которых находится на пределе разрешения светового микроскопа. Они легко обнаруживаются в электронном микроскопе. Ретикулиновые волокна не образуют пучков и не разделяются на меньшие микроскопические единицы; они кажутся структурно однородными. Ретикулиновые волокна в световом микроскопе всегда дают ответвления и при больших скоплениях образуют войлокообразную структуру, которая на срезе представляется в виде сетки. Они находятся в костном мозгу, селезенке, лимфатических узлах и др. Базальная мембрана на границе между эпителием и соединительной тканью состоит из ретикулиновых волокон, погруженных аморфное вещество. Рис. 5. Ретикулярная ткань. 1 - плазматический синцитий с ядрами в узлах; 2 - ретикулярное волокно; 3 - тканевая жидкость. Эластиновые волокна морфологически значительно отличаются от коллагеновых и ретикулиновых. На свежих препаратах они имеют вид блестящих нитей различной толщины. Эти волокна, как правило, ветвятся и образуют в соединительной более или менее развитую широкопетлистую сеть. Аморфное основное вещество присутствует во всех видах соединительной ткани. Оно делает кожный покров непроницаемым для различных веществ. Как указывает Л.Г.Смирнова, проникновение различных веществ происходит через это основное вещество, характерной особенностью которого является высокая вязкость. Такая высокая вязкость препятствует проникновению вредных веществ через кожный покров. Таким образом, аморфное основное вещество играет роль защитного барьера. Это гелеобразная сильно гидратированная субстанция, которая может быть выделена из кожного УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 18 из 137 покрова в виде прозрачной вязкой жидкости. Основное вещество состоит из белково-мукополисахаридных комплексов. Мукополисахариды, соединительной ткани, как правило, представляют собой смеси комплексов. Были получены кислые мукополисахариды, содержащие и не содержащие сульфогруппы - гиалуроновая и хондроитинсерная кислоты. Обычные органические растворители, как спирт, амилацетат, пиридин и др., не экстрагируют мукоиды из свежей ткани. Из неорганических растворителей только щелочи и солевые растворы с высокой ионной силой могут растворить этот материал. Он образует вязкую жидкость; вязкость зависит от рН среды. Жидкость не так легко течет, как коллоидный золь, но вместе с тем она не так противостоит деформациям, как гель. Таким образом, по коллоидным свойствам растворы мукоидов занимают промежуточное положение между золем и гелем. Мукоиды обладают сильной поверхностной активностью, и может адсорбировать многие вещества, которые способны действовать на ассоциированные белковые структуры. Для отделения компонентов основного вещества соединительной ткани применяется экстракция щелочью или водными растворами солей. Перед щелочной экстракцией иногда прибегают к перевариванию протеолитическими ферментами. В зависимости от ткани и метода обработки выделяют экстракты, содержащие белки и другие азотосодержащие компоненты, нейтральные сахара, мукополисахариды и мукополисахарид-белковые комплексы. Если для экстракции используется раствор соли или слабой щелочи, то сульфатированные полисахариды получаются в виде белковых комплексов. Большое количество работ по выделению и исследованию строения и свойств мукополисахаридов проведено Мейером с сотрудниками.Из соединительных тканей были изолированы следующие кислые полисахариды: гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат-А, хондроитинсульфат В, хондроитинсульфат С, хондроитин, керасульфат. В дерме кожи и сухожилиях найдены мукополисахариды: гиалуроновая кислота, хондроитин, кератосульфат. 4.3 Кожа Кожа птицы состоит из тех же слоев, что и кожа млекопитающих животных. Однако у птицы она тоньше и не имеет потовых и сальных желез. У нее только две железы - в ушном протоке и копчиковая, расположенная над последним крестовым позвонком и состоящая из двух долей, достигающих у кур размера горошины. Жировой секрет, выделяемый копчиковой железой, птица распределяет по всему оперению. Физиологические и физические функции кожи разнообразны. Через нее осуществляется связь организма с внешней средой. Кожа защищает органы и ткани от вредных воздействий и проникновения в них микробов. Она УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 19 из 137 принимает участие в регуляции теплоотдачи, частично участвует в газообмене. Кожа богата кровеносными сосудами. Капилляры содержатся под эпидермисом. Кожа является сложным органом чувств. Через нее осуществляется осязание, ощущается давление, температура. Достигается это благодаря большой сети нервных окончаний, расположенных в различных ее слоях. Кожа птицы состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы (основы) и подкожного слоя. Эпидермис представляет собой наружный слой кожи в виде многослойного плоского, ороговевшего с поверхности эпителия. Эпидермис препятствует проникновению в тело птицы различных вредных химических веществ воды и болезнетворных бактерий, а также задерживает испарение влаги и частично уменьшает теплоотдачу тела. Это объясняется присутствием в клетках эпидермиса химически очень стойкого белкового вещества – кератина. Эпидермис у птиц очень тонок, так как тело тушки покрыто оперением. Толщина эпидермиса зависит от степени развития оперения у птицы и развития волосяного покрова у убойных животных. Из эпидермиса у птицы вырастают перья, роговые покровы клюва, ног, когтей и шпор. Дерма является основной частью кожного покрова. Этот слой значительно толще эпидермиса и предохраняет тело птицы от повреждений. В толще дермы находятся органы терморегуляции тела, нервные окончания, а также слабая сеть кровеносных сосудов по сравнению с дермой убойных животных. Дерма птицы - сравнительно тонкий слой кожи, за исключением гребня и бородок, и представляет собой плотную соединительную ткань, состоящую из неклеточных волокнистых образований, основного вещества и клеточных элементов. Волокнистые образования составляют основу дермы. Они обеспечивают высокую прочность, эластичность, тягучесть и другие физико-механические свойства дермы. Основное вещество является соединением белков и мукополисахаридов. В его состав входят муцины и альбумины. В воде основное вещество легко набухает и частично вымывается водой, слабыми растворами кислот и щелочей. Основное вещество имеет студневидную консистенцию. Клеточные элементы дермы представлены фиброцитами, гистоцитами, пигментными и жировыми клетками и др. Жировые клетки представляют собой малодифференцированные клетки соединительной ткани. Если птица истощена, жировые клетки состоят из протоплазмы и вытянутого ядра. При повышении упитанности птицы в жировых клетках начинают накапливаться мельчайшие капельки жира, сливающиеся потом в одну большую каплю. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 20 из 137 Рис. 6. Срез кожи петушка породы белый леггорн. 1 - мышцы тела; 2,3 - дерма (А - тонкий эластический слой: Б - глубокий слой; а - компактный, б - рыхлый; В - поверхностный слой); 4 - эпидермис (Г - ростковый и Д - роговой слои); 5 - плотная соединительная ткань; 6 - ядро эндотелиальной клетки; 7 - капилляры синуса; 8 - ядро мышечной клетки капилляра; 9 эритроциты; 10 - аптриальная мышца (поперечное сечение). Сразу за слоем дермы находится подкожная клетчатка. Мышечные волокна подкожного слоя по строению схожи с поперечнополосатыми мышечными волокнами. Они собраны в пучки различной толщины, между которыми залегают прослойки рыхлой соединительной ткани. Пучки расположены параллельно поверхности кожи. Толщина слоя подкожной клетчатки неодинаково на разных анатомических участках кожного покрова. Подкожная клетчатка подвижно связывает кожный покров с телом птицы и является местом локализации жировых отложений. Образуется подкожная клетчатка рыхлым переплетением тонких пучков коллагеновых волокон и сетью эластиновых волокон, между которыми размещены жировые клетки. Подкожный слой хорошо развит и весь пронизан сетью сосудов, он соединяет дерму с мышцами; у гусей и уток в этом слое находятся толстые прослойки жировой ткани. Кожа птицы привлекает внимание исследователей, прежде всего как компонент продуктов. Состав кожи является важным фактором, поскольку он может повлиять на состав готового продукта. Кожа у птиц тонкая и эластичная вследствие сильного развития подкожной соединительной ткани. Цвет у разных пород различен от бело-розового до желтого разных оттенков. Многими УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 21 из 137 исследователями был сделан анализ влияние возраста птицы на состав кожи. Оказалось, что содержание влаги уменьшалась, с увеличением возраста, а жира увеличивалась. Содержание белка оставалась относительно постоянным. Охлаждение тушек не оказывала значительного влияния на состав кожи, за исключением минеральных солей магния и натрия. Таким образом, кожа птицы, добавленная в состав изделий из мяса птицы, могут в какой то мере повлиять на состав готового продукта. Кожа птицы представляет собой плотную соединительную ткань, состоящую из неклеточных волокнистых образований, основного вещества и клеточных элементов. Волокнистые образования (волокна) составляют основу дермы. Волокна обеспечивают высокую прочность, эластичность, тягучесть и другие физикомеханические свойства дермы. Различают коллагеновые, эластиновые и ретикулиновые волокна. Коллагеновые волокна составляют 98-99% всех волокнистых структур. Они достаточно прочны и образуют механическую основу дермы. В состав этих волокон входит белковое вещество - коллаген. Рисунок 7. Коллагеновые волокна а - образование перетяжек на пучке волокон при набухании; б - фибриллы. Коллагеновые волокна имеют лентовидную сплющенную форму. Они не ветвятся. Толщина их от 1 до 12 мкм, причем по длине волокна толщина его мало изменяется. Коллагеновое волокно образовано из множества тончайших нитей фибрилл. Фибриллярная структура волокон обнаруживается только при специальных обработках дермы (баритовой или известковой водой). Отдельные фибриллы соединены между собой особым межфибриллярным веществом. Снаружи каждое волокно одето тонкой оболочкой. Оболочки особенно хорошо выявляются при обработке коллегеновых волокон в слабых растворах кислот и щелочей; при этом фибриллы сильно набухают, разрывая окружающие волокна оболочки. Последние как бы скатываются с мест наиболее сильного УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 22 из 137 набухания волокна, образуя своеобразные перетяжки (рис. 2). Фибриллы образованы из протофибрилл. Протофибриллы – это тонкие нити, напоминающие сплющенные трубки. Толщина протофибрилл колеблется в пределах 50-1000Ǻ. Под действием протеолитических ферментов протофибриллы параллельно оси волокна расщепляются на более тонкие структурные элементы. Отсюда можно сделать вывод, что простейшие элементы структуры коллагена имеют удлиненную форму и ориентированы параллельно волокну. Коллагеновые волокна собраны в пучки различной формы и толщины. Толщина самых тонких пучков 10-15 мкм, а наиболее толстых - 200мкм и более. В каждом пучке насчитывается от 3 до 40 волокон. Волокна образующие пучок, тесно переплетаются друг с другом. Между ними находится межволоконное основное вещество дермы. Каждый пучок волокон одет тонкой оболочкой из рыхлой соединительной ткани. Прочная связь отдельных волокон в пучке достигается плотным переплетением, наличием основного вещества и соединительнотканных оболочек, а также тонких ретикулиновых волокон, окружающих пучки. Эластиновые волокна (рис. 8) составляют незначительный процент в общей массе волокон дермы. Они очень устойчивы к действию различных реагентов. Рисунок 8. Эластиновые волокна. Эластиновые волокна характеризуются относительно малой прочностью, но отличаются значительной упругостью и хорошей растяжимостью. Если коллагеновые волокна придают дерме высокую прочность, то эластиновые образования обусловливают ее эластичность. Этим объясняется способность дермы приобретать первоначальное состояние после растяжения или сжатия. Эластиновые волокна связывают различные структурные элементы, включенные в дерму (волосянные мешочки, кожные, железы, кровеносные сосуды и т.д.), а также соединяют кожные мышцы с волосяным мешочком и волокнами дермы. Толщина эластиновых волокон не превышает 1-2мкм. Они не образуют пучков и не имеют фибрилл. Эластиновые волокна в отличие от коллагеновых ветвятся. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 23 из 137 Ретикулиновые волокна состоят из особого белка - ретикулина. Они составляют незначительный процент в общей массе волокнистых структур дермы. Эти волокна выявляются только при обработке срезов дермы методом серебрения. Ретикулиновые волокна очень тонки и коротки. Они образуют густую мелкопетлистую сеть. По отношению к действию химических реагентов эти волокна ведут себя так же, как и эластиновые. Основное вещество является соединением белков и мукополисахаридов. В его состав муцины и альбумины. Рисунок 9. Клеточные элементы дермы. 1-фиброциты; 2,-3-гистиоциты; 4-эритроциты крови; 5-лейкоциты; 6-жировые клетки. В воде основное вещество легко набухает и частично вымывается водой, слабыми растворами кислот и щелочей. Особенно легко вымываются водой муцины. Основное вещество имеет студневидную консистенцию. Клеточные элементы дермы (рис. 9) представлены фиброцитами, гистоцитами, пигментными и жировыми клетками и др. Фиброциты - наиболее часто встречающаяся неподвижная клеточная форма. Фиброциты имеют разнообразную форму (неправильную, звездчатую, веретенообразную и т.д.). Фибролиты тонкими длинными отростками соединяются друг с другом, образуя сплошную клеточную сеть (синцитий). От других клеточных элементов они отличаются формой ядра, которая бывает правильной, овальной или слегка вогнутой. Вытянутая форма ядер фиброцитов сохраняется при сушке и замораживании шкур животных и консервировании их поваренной солью. Гистиоциты имеют резко очерченные контуры. Форма гистиоцитов очень изменчива (удлиненная, неправильная, с короткими округлыми отростками). Эти клетки никогда не имеют длинных отростков. Характерной особенностью гистиоцитов является их способность передвигаться к местам воспаления тканей кожного покрова и заглатывать отмершие клетки и участки тканей, т.е. становиться фагоцитами. Кроме того, гистиоциты обладают способностью захватывать бактерии и инородные УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 24 из 137 частицы, попадающие в ткани кожи. Пигментные клетки расположены под эпидермисом кожи. Они имеют звездчатую форму и содержат в протоплазме зерна пигмента. Жировые клетки представляют собой малодифференцированные клетки соединительной ткани, находящиеся в определенном функциональном состоянии. Если животное истощено, жировые клетки состоят из протоплазмы и вытянутого ядра. При повышении упитанности птицы в жировых клетках начинают накапливаться мельчайшие капельки жира, сливающиеся затем в одну большую каплю. При истощении животного жир, находящийся в клетках, постепенно рассасывается, исчезая вскоре совсем, а клетки вновь превращаются в обычные соединительнотканные клетки. 4.4 Жировая ткань Жировая ткань подразделяется в соответствии с участками их расположения на подкожную, межмышечную и внутримышечную. Количество жировой ткани и характер ее распределения в значительной степени определяют пищевую ценность и качество мяса и зависят от вида, породы, пола, возраста, упитанности, условий откорма и содержания животных. Мясо с развитой внутримышечной жировой тканью отличается высоким качеством, а продукты на его основе — хорошим комплексом органолептических показателей и высокой пищевой ценностью. Жировая ткань рассматривается как разновидность соединительной ткани, в которой жировые клетки образуют большие скопления. В структуре живой клетки наибольший объем занимает капля жира, а протоплазма, ядро и другие органеллы располагаются по периферии жировой клетки у соединительнотканной оболочки. В состав межклеточного вещества жировой ткани, помимо основного аморфного вещества, входят коллагеновые и эластиновые волокна. Содержание основных компонентов (влага, жир, белок) в жировой ткани зависит от анатомического участка расположения ткани в туше. Помимо основных компонентов, в составе жировой ткани присутствуют пигменты, минеральные вещества и витамины.ищевая ценность жировой ткани в основном обусловлена содержанием жиров, являющихся источником энергии (1 г жира — 38,55 кДж). Для усвоения организмом жирорастворимых витаминов, поступающих из других источников, присутствие в кишечнике жиров является обязательным условием. Жировая ткань мяса птицы представляет собой разновидность рыхлой соединительной ткани, клетки которой заполнены жиром. Размеры жировых клеток достигают 120 мкм. Центральная часть их заполнена жировой массой, а протоплазма и ядро оттеснены к периферии. Жир птицы в остывшем состоянии имеет относительно плотную консистенцию. Цвет его от бело-розового или желтовато-белого до ярко-желтого и обусловлен присутствием в нем УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 25 из 137 каротиноидов, а у молодой птицы, кроме того, наличием пигментов крови. Жир в основном откладывается под кожей, на внутренних органах, а также в незначительных количествах в мышечных волокнах и между ними, поэтому мраморность в мясе птицы не наблюдается. Общее количество жира в мясе цыплят-бройлеров и кур может достигать до 16%, в мясе уток и гусей – до 45%. Тушки взрослых птиц содержат жира больше, чем тушки молодняка. Жиры, содержащие в мышечных тканях белого и красного цветов, также несколько отличаются друг от друга. Медленно сокращающиеся красные мышцы используют жир в качестве источника энергии. Они расщепляют жиры, получая возможность совершать продолжительные действия. Это является еще одной причиной сравнительно темного цвета мышц ног и бедра. Для расщепления жира требуется большое количество крови и кислорода, а значит, и миоглобина, который делает мышцы темнее. В то же время для мышц грудной клетки источником энергии являются углеводы, а для их расщепления требуется меньшее количество кислорода и миоглобина. У клеток этих тканей нет такого количества времени, которое требуется для расщепления сложных жиров. 4.5. Скелет Скелет служит опорой телу и обеспечивает его форму. Он относится к пассивной части органов движения, предохраняет внутренние органы, головной и спинной мозг от воздействия неблагоприятных факторов. Передние конечности у птицы преобразовались в крылья, а задние служат для хождения и опоры. Кости скелета тонкие, плотные, прочные, матово-белые. У молодых птиц кости заполнены костным мозгом, с возрастом он постепенно оттесняется воздухом, рассасывается и остается в костях нижнего отдела крыльев и тазовых конечностей, а также в щелях губчатого вещества некоторых плоских костей. Большинство костей скелета заполнены воздухом (их называют пневматическими). Относительная масса костей в общей массе кур составляет 9-12%. Количество минеральных веществ в скелете птицы зависит от ее вида, возраста, направления и уровня продуктивности, условий кормления и содержания. Кости скелета соединены неподвижно (хрящевой или костной тканью в виде связок, мембран, швов) и подвижно суставами (рис. 5). Скелет птицы подразделяют на два отдела: осевой и конечностей. В осевом можно выделить скелет головы и скелет туловища. Скелет головы у птицы по сравнению с другими отделами небольшой. В нем разделяют мозговой и лицевой отделы. Шейный отдел скелета имеет от 9 до 23 позвонков. От количества и формы шейных позвонков зависят длина и форма шеи. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 26 из 137 Рис. 10. Скелет курицы: 1 — череп, 2,3,4 — пальцы, 5 — пястная кость, 6 — запястная кость, 7 — локтевая кость, 8 — лучевая кость, ,9 — шейные позвонки, 10 — плечевая кость, 11 — грудной позвонок, 12 — лопатка, 13 —подвздошная кость, 14 — пигостиль, 15 — хвостовые позвонки, 16 — седалищная кость, 17 — лонная кость, 18 — отросток грудины, 15 — бедро, 20 и 21 — отростки грудины, 22 — плюсна, 23 — 26 — пальцы, 27 — берцовая кость, 28 — коленная чашечка, 29 — гребень грудины, 30 — ключица, 31 - каракоидная кость, 32 — ребра. Грудной отдел скелета у кур состоит из семи, а у водоплавающей птицы из девяти позвонков. Грудные позвонки со второго по пятый срослись, а последний прирос к пояснично-крестцовому отделу. Ребра одним концом соединены с позвонками, а другим (за исключением первых двух пар) — с грудной костью. Грудная кость у птицы достаточно развита и с наружной поверхности внизу имеет хорошо выраженный гребень, который называется килем. Скелет туловища состоит из позвоночного столба, ребер, грудной кости. Основой скелета является позвоночный столб, состоящий их отдельных позвонков. Каждый позвонок имеет: тело с седлообразной поверхностью, дужки, которые с телом позвонка образует позвоночный канал, остистые и суставные отростки. У птиц в отличие от других сельскохозяйственных позвонки менее подвижны. Это позволяет птице сохранять горизонтальное положение при полете. Позвонки, соединяясь между собой, образуют общий канал позвонков, в котором расположен спинной мозг. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 27 из 137 Шейная часть имеет наибольшее количество подвижных позвонков, что позволяет птице свободно поворачивать голову в разных направлениях. У шейных позвонков хорошо развиты остистые отростки, к которым прикрепляются мышцы. К отросткам тел грудных позвонков с каждой стороны прикрепляются ребра соответственно количеству позвонков (7-9). У птиц каждое ребро соединено только с одним позвонком. Грудная кость – легкая широкая костная пластинка. На ее поверхности имеется сильноразвитый гребень, особенно он, выражен у кур, индеек и цесарок. К грудной кости прикрепляются самые крупные мышцы. Пояснично-крестцовый, или тазовый, отдел скелета состоит из 11—14 позвонков. Эти позвонки срастаются с последними грудными и с 3—7-м хвостовыми позвонками и образуют пояснично-крестцовую кость, которая соединена с тазом. В хвостовом отделе скелета у кур 5—6, у уток и гусей 7—8 позвонков, которые между собой соединены подвижно. Последний хвостовой позвонок (пигостиль), имеющий треугольную форму, образовался в результате сращения 4—6-и позвонков в период эмбрионального развития птицы; к нему прикрепляются рулевые перья. Плечевой пояс у птицы хорошо развит. Он состоит из лопатки, каракоидной кости и ключицы. Кроме указанных костей, в скелет грудных конечностей входят плечевая кость, кости предплечья (локтевая, лучевая), две кости запястья, пястная кость, три неразвитые косточки пальцев. Эти кости и составляют скелет свободного крыла. Тазовый пояс составляет подвздошная, седалищная и лонные кости. Лонные и седалищные кости не соединены между собой, что позволяет им раздвигаться во время яйцекладки птицы. Скелет свободной тазовой конечности включает беддренную кость, голень, две кости плюсны и четыре пальца. На конце каждой последней фаланги пальца имеются когти. Куры некоторых пород имеют пять пальцев. Пятый палец, как и первый, направлен назад. 4.6. Костная ткань Костная ткань - твердая опорно-трофическая соединительная ткань, составляющая основу скелета птицы, она выполняет механическую, опорную функцию, но участвует также в трофических и обменных процессах организма. Кроме того, костная ткань выполняет важную роль к минеральном обмене, способствуя удержанию кальция и фосфора в крови и других тканях животного организма. Кость состоит из костной ткани, костного мозга и надкостницы. Наиболее важными и характерными структурными элементами кости являются костная ткань и костный мозг, имеющие промышленное значение. Костная ткань состоит из клеточных элементов звездчатой формы (остеоцитов) и межклеточного аморфного вещества, содержащего оссеиновые волокна и минеральные соли. Костная ткань прочна и упруга. В раннем возрасте костные клетки соединены между собой отростками. В дальнейшем УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 28 из 137 отростки исчезают, и на их месте образуются тонкие костные канальцы, по которым проходит тканевая жидкость, питающая костные клетки. У взрослых птиц оссеиновые волокна располагаются равномерными пучками, в связи, с чем кость приобретает правильное пластинчатое строение. Костные клетки расположены между пластинками. Система концентрически расположенных костных пластинок образует так называемый остеон, который является основным структурным элементом костей. По оси каждого остеона расположены гаверсовы каналы, соединяющие друг с другом. Группы остеонов объединяются в единую костную ткань с помощью вставочных пластинок. В кости различают плотное (компактное) и губчатое вещества. В губчатом веществе костные пластинки расположены в различных направлениях. В нем происходит более активный процесс обмена фосфора и кальция, чем в компактном. Губчатое вещество состоит из трубочек и перекладин, которые образуются в процессе роста из остатков остеонов, вставочных и других пластинок. Эти пластинки располагаются по силовым линиям сжатия и растяжения, возникающим под влиянием сил тяжести и выполняемой костями физической нагрузки. В результате этого образуются ячейки, а вещество приобретает губчатое строение, что при минимальной массе увеличивает поверхность и повышает прочность костей. В коротких костях птиц губчатое вещество заполняет среднюю часть, а в длинных – эпифизы; остальные части кости полые. Наружный слой кости (плотный) состоит из костных пластинок, составляющих наружную общую систему пластинок. Внутренняя поверхность кости также выстлана слоем пластинок, образующих внутреннюю общую систему. В костных пластинках этой системы имеются мощные пучки коллагеновых волокон и широкие каналы, в которых проходят кровеносные сосуды и нервы. Эти каналы пронизывают кость в радиальном направлении и соединяются системой гаверсовых каналов. Снаружи кость покрыта надкостницей. Надкостница или периост, - это слой плотной соединительной ткани, образованный коллагеновыми волокнами. Она покрывает кость и прочно с ней срастается, особенно в местах прикрепления мышц и связок (ее нет в местах прикрепления хряща к кости). В надкостнице проходят кровеносные сосуды, которые через специальные (фолькмановы) канальцы проникают в сеть гаверсовых каналов и таким образом обеспечивают питание кости. В надкостнице имеются чувствительные нервные окончания – болевые рецепторы. Поэтому кость снаружи чувствительна, как и другие органы. Надкостница играет исключительную роль в росте и восстановлении кости. На ее внутренней поверхности, прилегающей к компактному костному веществу, находятся особые кости: костеобразователи – остеобласты и костеразрушители – остеокласты. Остеобласты, размножаясь, превращаются в новые костные клетки. За счет, которого кость растет в толщину. Остеокласты разрушают костное вещество там, где нет силового напряжения, возникающего под УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 29 из 137 действием внешних сил; в результате этого происходит постоянная перестройка костей в течении всей жизни птицы. У птиц костная ткань отличается большим содержанием кальциевых и фосфорных солей. Химический состав костей, получаемых в результате обвалки мяса весьма разнообразен и зависит от вида, породы, пола, упитанности птицы, а также ее анатомического расположения. Кости птиц отличаются от костей млекопитающих своей белизной, легкостью, тонкостью, плотностью, твердостью, большим содержанием минеральных солей и воздуха. Относительная масса костей к общей массе составляет 9-12%, у гусей – 14-15%. В костях содержится воды до 40%, жира до 10%. Минеральные вещества составляют 67-68%, органические – 30-32% сухого вещества. В золе кости содержится около 85% фосфорнокислого магния, 10% углекислого кальция, 1,5% фосфорнокислого магния, около 0,3% фтористого кальция. Минеральные соли составляют основную массу (65-70%) сухой кости входят в состав межуточного (межклеточного) вещества. Наличие минеральных солей способствует созданию определенной твердости и прочной кости. В процессе роста птицы количество неорганических солей увеличивается, что обусловливает их большую хрупкость. По данным японской фирмы «Масуко Сангё КО...ЛТД» кости имеют следующий химический состав (таблица 3). Таблица 3 Химиче Содержание ский В В В В состав подвздошн мышечн позвоночн свинине ых костях ых ом столбе кур тканях кур курицы В В позвоночн говядине ом столве коров Вода 65,6% 66,3% 61,6% 66,2% 64,2% 64,0% Белки 16,8% 17,2 12,4% 17,5% 11,0% 18,0% 12,1% 15,8% 12,0% 15,1% 8,9% 16,4% 0,2% 0,2% 0,1% 0,5% 0,1% 0,3% 180мг/ 100г 2,16% 130мг/ 100г 2,03% 130мг/ 100г % Жиры Углево ды Фосфор 797мг/10 0г Железо 3,61мг/1 0,5мг/ 3,19мг/1 0,8мг/ 2,8мг10 1,9мг/ 00г 100г 00г 100г 0г 100г УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Натрий Кальци Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 30 из 137 96,0мг/1 30мг/1 147мг/1 40мг/1 148мг10 60мг/1 00г 00г 00г 00г 0г 00г 1,49% й Вредны не е тяжелые обнаружен металлы о 0,026 4,52% % 0,005 5,09% % - не обнаружен о 0,004 % - не обнаружен о - Необходимо отметить, что кость содержит оптимальное соотношение кальция и фосфора (примерно 2:1), которое наиболее благоприятно для организма человека. Неорганическая часть костной ткани содержит 21-25% кальция и 9-13% форфора. В свежей костной ткани содержится 85% СА3(РО4)2; 10% - СаСО3; 1,5% - Мg(PO4)2; 0,2% - CaF2; 0,2% - CaCl2. Органическая белковая основа кости характеризуется следующими показателями: коллаген 93,1 %, эластин - 1,2%, ретикулин и щелочнорастворимые белки (глобулины, альбумины, муцины) - 5,7%, белок оссеин. Костный мозг содержит жир, фосфатитды, холестерин, минеральные и белковые вещества. Жирнокислотный состав костного мозга во многом определяется его видом, костью из которого он получен, возрастом и полом животного, составом корма. В желтом костном мозге содержится примерно 78 % олеиновой, 14,2 % - стеариновой и 7,8 % пальмитиновой кислот, в то время как в красном костном мозге их наличие соответственно равно 47,4 %, 36,3% и 16,4%. В состав азотистых веществ красного костного мозга входит 0,32% фиириногена, 1 % глобулина, 1,52 % альбумина, а также железосодержащий белок ферритин - предшественник гемоглобина. В зависимости от характера расположения коллагеновых волокон и основном веществе различают два типа костей: грубоволокнистые и пластинчатое тонковолокнистые. В грубоволокнистых костях коллагеновые волокна располагаются беспорядочно. Грубоволокнистая кость встречается в районе прикрепления сухожилий к кости. Все остальные кости взрослых животных пластинчатые. В пластинчатых костях коллагеновые волокна расположены упорядоченно в отдельных тонких костных пластину. Толщина таких пластинок 4 -11мкм. Из совокупности костных пластинок составляется толща кости, при этом коллагеновые волокна в каждых двух соседних пластинках расположены разнонаправлено, что создает систему, прочную на разлом. Костные пластинки в трубчатых костях имеют вид тонкостенных цилиндров, которые как бы вложены один в другой. А часть коллагеновых фибрилл переходит из одной пластинки в другие, соседние, благодаря чему обеспечивается прочная и плотная связь между пластинками кости. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 31 из 137 В каждой кости различают компактное и губчатое вещество. Компактное или плотное, вещество, всегда расположено снаружи и особенно сильно развито в стенках трубчатых костей. Оно построено из серии костных пластинок, сильно спрессованных между собой. Губчатое вещество кости состоит из костных пластинок, расположенных в строгом соответствии с законами механики, что обеспечивает этой части кости большую сопротивляемость на разлом и значительную легкость. В ячейках между перекладинами губчатой кости располагаются костный мозг и кровеносные сосуды. Компактное вещество преобладает в плоских костях и диафиазах трубчатых костей, а губчатое - в эпифизах (кулах), теле позвонков, костях черепной коробки. Снаружи кость окружена надкостницей, которая прочно связана с костью посредством коллагеновых волокон, которые из надкостницы проходят глубоко в костную ткань. Наиболее крупные коллагеновые пучки, называемые шариевскими волокнами, находятся в местах прикрепления сухожилий. Непосредственно под надкостницей в диафизе трубчатых костей располагается компактные вещество, которое имеет четыре системы пластинок: внешнего общую, внутреннюю общую, систему гаверсовых пластинок и систему вставочных пластинок в соответствии с рисунок 11. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Строение трубчатой кости: А - проксимальный эпифиз; Б диафиз; В - дистальный эпифиз; а траект губчатого вещества; 1 головка; 2 - шейка; 3 - полость трубчатый кости; 4 - трубчатое костное вещество; 6 - кровеносные сосуды. Страница 32 из 137 Общий вид остеона: слева костные полоски и канальцы; справа направление волокон в отдельных пластинка; в центре - вскрытый гаверсов канал. Рисунок 11. Хрящевая ткань: А - гиалиновый хрящ; Б - эластический хрящ; В - волокнистый хрящ; 1 - клетка; 2 - межклеточное вещество; 3 эластические и 4 - коллагеновые волокна. Внутренний слой кости называется слоем внутренних общих пластин, который, как и наружный, состоит из нескольких концентрически вложенных одна в другую, трубчатых пластин. Костный мозг бывает красным, желтым и серым. Наиболее богат жиром желтый костный мозг. Красный мозг имеется у очень молодых животных во всех костях и в полостях губчатых костей взрослого скота. Он образуется путем превращения соединительнотканных клеток и жировые. Переход красного костного мозга в желтый можно наблюдать на позвонках. Он начинайся и хвостовых позвонках и продолжается по направлению к голове. У упитанного крупного рогатого скота, начиная с 2 лет, желтый костный мозг содержится во всех хвостовых и крестцовых и частично в грудных позвонках. У свиней красный костный мозг становится желтым в возрасте от 1,5 лет. Хрящевая ткань имеет различное строение. Выделяют три вида хрящей: гиалиновый (стекловидный), эластичный (сетчатый), волокнистый (соединительнотканный). Наиболее распространен в организме птицы гиалиновый хрящ. Хрящевая ткань состоит из типичных округлых светлых хрящевых клеток (привести рис. На стр.32). В бесструктурном межклеточном веществе его проходят плотные эластичные (коллагеновые) волокна. Хрящ располагается на трущихся поверхностях позвонков, костей и т.д. Не все субпродукты, получаемые при переработки птицы используется в УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 33 из 137 пищу. В основном употребляют такие субпродукты: сердце, печень, желудок их иначе называют потроха. 4.7. Сердце Сердце – это полостной мышечный орган конусовидной формы. Широкая часть сердца называется основанием, а узкая – вершиной. Стенки четырех разделов, или полостей, состоят из трех основных слоев: внутреннего из соединительнотканной оболочки, переходящий в эндотелий сосудов (эндокард); среднего мышечного (миокард); наружного – серозной оболочки (эпикард). У птиц сердце расположено несколько правее, чем у сельскохозяйственных животных, и частично прикрыта воздухоносными мешками. Стенка сердца состоит из мышечного слоя – миокарда, изнутри полость сердца выстлана тонкой оболочкой – эндокардом, а снаружи покрыта серозной оболочкой – эпикардом. Сердце (cor) закладывается из мезодермы и построено из особой поперечнополосатой мышечной ткани; имеет форму конуса с несколько сдавленными боками. Широкая часть сердца называется основанием, а узкая — вершиной. Рис. 12. Cердце с дорско-каудальной (А) и с вентро-краниальной (Б) стороны:. 1 - левый желудочек; 2 - легочные вены; 3 - ленточная артерия; 4 - левая плечелегочная артерия; 5 - левая и 6 правая общая сонные артерии; 7 - правая плечеголовная артерия; 8 - нисходящая аорта; 9 - левая передняя полая вена; 10 - правое предсердие; 11 - жир в веночном желобе; 12 - мышечная клапан правого желудочка; 13 - вскрытая полость правого желудочка; 14 межжелудочковая перегородка; 15 - правый и 16 - левый продольные желоба; 17 - нижняя часть левого желудочка; 18 - верхушка сердца; 19 - каудальная полая вена; 20 - левая передняя полая вена; 21 - аорта. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 34 из 137 Стенки четырех разделов, или полостей, сердца состоят из трех основных слоев: внутреннего из соединительнотканной оболочки, переходящей в эндотелий сосудов (эндокард); среднего мышечного (миокард) и наружного — серозной оболочки (эпикард). Средний слой — миокард, является основной рабочей тканью. Сердце внутри разделено перегородкой на правую и левую половину. Каждая половина в свою очередь подразделяется на предсердие и желудочек. Эти полости сердца сообщаются обширными предсердно-желудочковыми, или венозными, отверстиями. Предсердия располагаются на основании сердца. Снаружи они отделены от желудочков поперечной венечной бороздкой. Каждое предсердие образует мешкообразное выпячивание — сердечное ушко. Сердечные ушки направлены краниально и располагаются справа и слева от легочной артерии и аорты. Желудочки занимают большую часть сердца, чем предсердия, и отделяются один от другого правой и левой продольными бороздами. Верхушка сердца принадлежит левому желудочку, а правый желудочек лежит спереди и несколько справа. Из правого желудочка выходит легочная артерия, а в правое предсердие впадают полые вены, краниальная и каудальная. В левое предсердие впадают леточные вены. Остовом, или скелетом, сердца служит плотная фиброзная соединительная ткань, которая образует между предсердиями и желудочками два кольца, называемые атриовентрикулярными и артериальными фиброзными кольцами. Эти кольца и формируют отверстия между предсердиями и желудочками. В фиброзном кольце аорты заложены два (реже три) сердечных хряща, а у крупного рогатого скота развиваются правая и левая сердечные кости, причем правая кость достигает 5—6 см, а левая до 3 см. У других животных левый хрящ лежит в основании левого аортального клапана, а правый — в основании каудального аортального клапана. Сердечная мышца отличается от скелетной рядом особенностей, связанных с выполняемой ею функцией, в том числе наличием анастомозов между отдельными мышечными волокнами, т. е. переходов одного в другое своими миофибриллами. На предсердиях обнаруживаются два мышечных слоя: наружный и глубокий. Наружный слой обоих предсердий идет в поперечном направлении мышечных волокон от одного ушка к другому, а глубокий — в каждом предсердии продольный. В области венозных отверстий формируются сфинктерообразные пучки волокон. Стенки предсердий значительно тоньше стенок, желудочков, что соответствует их функции. В стенках левого толстостенного и правого тонкостенного желудочков пучки, волокон расположены в пять пластов в различных направлениях. Поверхностный и внутренний пласты с УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 35 из 137 скосопродольным ходом волокон, а граничающие с ними — наружный и внутренний — более глубокие слои с ходом волокон в виде восьмерки; самый глубокий пятый слой располагается также в виде восьмерки. Сердце — единственный орган, имеющий двойную эффективную иннервацию: симпатическую и парасимпатическую, с различными локальными окончаниями. Ритмичность в работе сердца обеспечивается его нервномышечной системой, которая слагается из волокон, переходящих в мышечные волокна, и из интрамуральных (внутримышечных) нервных клеток и их волокон. Сердце обильно снабжается кровью — правой и левой венечными или коронарными артериями, большой, средней и малыми сердечными венами. В миокарде каждое мышечное волокно окружено тонковолокнистой соединительной тканью, напоминающей мышечные волокна скелетной мышцы. В соединительной ткани располагаются две сети ретикулиновых волокон. Одна из них состоит из тонких, нежных слабо извитых ретикулиновых волокон, идущих почти перпендикулярно длине волокна. Вторая сеть располагается между мышечными волокнами и состоит из толстых, извитых, продольно направленных ретикулиновых волокон. Эластических волокон в миокарде предсердии больше и они грубее, чем в миокарде желудочков. В межмышечной соединительной ткани миокарда имеется большое количество кровеносных и лимфатических сосудов, начиная от капилляров и до более крупных ветвей. Эти сосуды также оплетены ретикулиновыми волокнами. Мышечные волокна миокарда прикрепляются к опорному скелету сердца, который образован фиброзными кольцами между предсердиями и желудочками и плотной соединительной тканью в устьях крупных сосудов. Рис. 13. Мышца сердца. 1 — ядро; 2 — прослойка соединительной, ткани; 3 — вставочные УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 36 из 137 полоски Миокард имеет не синтициальную, как полагали ранее, а клеточную структуру. Клетка сократительного аппарата поперечнополосатой мышцы сердца окружена оболочкой — сарколеммой, состоящей из базалълой мембраны толщиной 10 нм. С внутренней стороны от нее располагается более тонкая плазматическая мембрана толщиной 5 нм. Между мембранами находится пространство около 25 нм. Базальная мембрана содержит мукополисахариды и обладает выраженной АТФ-азной активностью. Плазматическая мембрана имеет липопротеидную структуру. Сарколемма соединяется с Z-пластинками миофибрилл и контактирует с элементами саркоплазматического ретикулума. Сарколемма участвует в образовании вставочных дисков, являющихся границами мышечных клеток миокарда (рис. 7). Вставочные диски пересекают мышечное волокно на уровне пластинок. Миофибриллы прикрепляются к вставочным дискам, но не проходят через них. Вставочные диски состоят из двух элементарных мембран соседних клеток, между которыми сохраняется пространство 12 нм. В нем находится цементирующее вещество. Кроме цементирующего вещества, вставочные диски скрепляются десмосомами. В саркоплазме мышечной клетки миокарда различают гиалоплазму, органоиды и различные включения. В мышечной клетке миокарда обычно имеется одно ядро, иногда два. Оно располагается в центре клетки и окружено двухслойной липопротеидной оболочкой. Толщина каждого слоя 6-9 нм. Ширина промежутка между оболочками 6—12 нм. Наружный листок ядёрной оболочки переходит в мембраны саркоплазм этического ретикулума. Каждая оболочка ядра состоит из трех слоев. В ядерной оболочке имеются поры диаметром 20—30 нм, иногда до 100 нм. Сократительным аппаратом миокардиальной клетки являются миофибриллы, которые построены по принципу миофибрилл поперечнополосатого волокна скелетной мышцы. В одной клетке миокарда содержится примерно 100 миофибрилл. Сами же миофибриллы также состоят из еще более тонких образований — миофиламентор, или протофибрилл. В каждой миофибрилле содержится от 200 до 1000 миофиламентов. Как и в скелетной мышце различают миозиновые и актиновые миофиламенты. Миозиновые миофиламенты состоят из более мелких субъединиц диаметром около 2,5—5,3 нм, закрученных в спираль. Несмотря на то что мышца сердца так же, как и скелетная, закладывается из мезодермы, она обладает следующими особенностями: мышечное волокно миокарда имеет клеточную структуру, волокна взаимосвязаны анастамозами между собой и содержат много саркоплазмы, богатой гликогеном, в них мало миофибрилл, расположенных пучками. Ядра в мышечном волокне миокарда УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 37 из 137 находятся в центре волокна, а миофибриллы — на периферии. По длине мышечных волокон миокарда обнаруживаются вставочные полоски. Продольная исчерченность в миокарде выявляется более рельефно по сравнению с поперечной исчерченностью скелетной мышцы. Масса сердца у кур 7-10 г, у гусей 20-30 г, у уток 10-15 г. 4.8.Печень Печень одна из самых крупных желез (рис. 8). У кур она весит 30-40 г, что составляет 1/25-1/30 часть массы тела. У откормленных гусей печень весит 900-1000 г, или 1/8 часть тела. Печень выделяет желчь, которая поступает в просвет двенадцатиперстной кишки. В печени откладываются гликоген и некоторые витамины. Она выполняет барьерные (защитные) функции, обезвреживает токсические вещества, проникающие в кровь из кишечника и желудка. Клетки печени превращают продукты распада белков в мочевую кислоту. В период эмбрионального развития печень выполняет кроветворную функцию. Удаление печени вызывает быструю гибель птицы. Рисунок 14. Печень курицы: А - задняя и Б - пердняя поверхности; 1 - средняя вырезка; 2 - левая внутренная доля; 3 - левая внешная доля; 4 - выемка для железистого отдела желудка; 5 - задняя полая вена; 6 - воротная вена; 7 - пузырный проток; 8 желчный проток; 9 - правая доля; 10 - желчный пузырь; 11 - печеночные вены. Печень одна из крупных желез и расположена позади сердца в виде купола, обращенного вершиной к голове. Печень бурого или темнокоричневого цвета. Непоными вырезками она разделяется на правую и левую доли, которые соединяются между собой перемычкой: у уток и гусей широкой, у кур и индеек узкой. Правая доля печени у некоторых видов птиц бывает крупнее левой. По гистологическому строению печень – крупная пищеварительная железа сложнотрубчатого строения. Печень выделяет желчь, обезвреживает вредные для организма вещества, синтезирует мочевину, мочевую кислоту и хранит запасы гликогена и УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 38 из 137 витаминов. В печени может депонироваться до 20% всего количества крови в организме. Формируется печень из печеночного поля продольной эпителиальной складки двенадцатиперстной кишки. Поверхность печени покрыта висцеральным листком брюшины, сросшейся с печеночной капеклой, состоящей из плотной соединительной ткани. От капсулы внутрь печени отходят соединительнотканные тяжи, образующие крупнопетлистую сеть, которая разделяет паренхиму печени на небольшие участки почти равной величины и формы. Эти участки, заполненные паренхимой печени, получили название печеночных долек. Соединительная ткань, расположенная между ними, называется междольковой (рис. 9). Печеночные дольки многогранные, диаметр их не превышает 1,5 мм, а высота — несколько больше. Не у всех убойных животных дольчатое строение печени выражено одинаково. Это обусловлено тем, что у различных животных междольковая соединительная ткань, от развития которой зависит выраженность дольчатого строения, развита не в одинаковой степени. Это имеет диагностическое значение для определения циррозов (изменения цвета и степени разрастания соединительной ткани). По междольковой соединительной ткани проходят кровеносные сосуды и выводные протоки. Они морфологически и функционально связаны с печеночными дольками, состоящими из печеночных клеток и кровеносных капилляров, относящихся к системе воротной вены и печеночной артерии. Строение печени и ее печеночных долек зависит от сложного строения сосудистой системы. Воротная вена приносит в печень кровь почти от всего кишечника, желудка, поджелудочной железы - и селезенки, а по почечной артерии поступает кровь в печень из брюшной аорты. В печени воротная вена и печеночная артерия разветвляются на более мелкие междольковые вены и артерии, которые в комплексе с желчными протоками образуют триаду, расположенную в рыхлой соединительной ткани, идущей между печеночными дольками вдоль их боковых поверхностей. В триаду входит артерия, вена и желчный проток. В междольковых венах и артериях у их разветвления, в стенках, образуются сфинктеры, которые регулируют кровообращение в печеночных дольках. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 39 из 137 Рис. 15. Схема строения печеночной дольки: 1— междольковая соединительная ткань; 2 — междольковый желчный проток; 3 — он же в продольном разрезе; 4 — междольковая вена; 5— центральная вена дольки; 6 — впадающие в нее внутридольковые капилляры; 7 —балки печени. Междольковые вены и артерии разветвляются на еще более мелкие септальные, или вокругдольковые, вены и артерии, охватывающие каждую дольку. Септальные вены разветвляются на многочисленные синусоидные капилляры диаметром до 30 мкм и входят в печеночную дольку, следуя в радиальном направлении к ее центру, и образуют центральную вену. Септальные артерии, как и вены, даже разветвляются на капилляры; на периферии дольки сливаются с капиллярами, начинающимися от септальных вен. Центральные вены дают начало системе печеночных вен. Стенки внутридольковых капилляров образованы особыми эндотелиальными звездчатыми (купферовскими) клетками, и поэтому они отнесены к своеобразным симпластам. Эти клетки обладают фагоцитарной способностью. При захвате посторонних частиц они образуют тонкие протоплазматические отростки, которые и придают им звездчатую форму. Между внутридольковыми капиллярами в том же радиальном направлении располагаются в виде тяжей, идущих к центру, дольки, печеночные балки из двух рядов печеночных клеток, которые составляют железистую паренхиму печени. Желчные капилляры печени - это узкая щель, которая располагается между печеночными клетками, составляющими балку. Ширина просвета желчных капилляров находится в пределах от 0,5 до 1 мкм. По этим капиллярам из печеночных клеток желчь поступает от центра дольки к периферии и попадает в междольковые желчные протоки, у которых имеются собственные стенки, состоящие на эпителиальных клеток кубической формы УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 40 из 137 (рис. 10). Рис. 16 Схема расположения желчных путей и кровеносных сосудов в печеночной дольке: 1 - междольковая вена; 2 - междольковая артерия; 3 - желчный проток; 4 внутридольковые кровеносные капилляры; 5 - звездчатые клетки; 6 - печеночная балка; 7 - центральная вена; 8 - желчные капилляры. Электронной микроскопией было подтверждено наличие желчных капилляров, располагающихся между печеночными клетками внутри печеночных балок, кроме того, между балками проходят кровеносные капилляры. Непосредственной связи между кровеносными и желчными капиллярами не установлено, что имеет большое биологическое и диагностическое значение в случаях повреждения и частичной гибели печеночных клеток. На поверхности рядом лежащих печеночных и звездчатых клеток имеется множество мелких микроворсинок, с огромной их общей поверхностью, обеспечивающей интенсивный обмен между клетками. Соединительная ткань между печеночными клетками отсутствует, а между стенками внутридольковых капилляров и печеночными балками располагается довольно густая сеть тонких аргирофильных волокон. Печеночные клетки имеют неправильную многоугольную форму с поперечником 20—25 мкм. Цитоплазма печеночной клетки содержит одно, два, а иногда больше ядер, и в ней обнаруживаются капельки гликогена, жировые капли, зерна пигмента. Ядра печеночных клеток имеют круглую форму, с хорошо заметными в них ядрышками; величина и число ядер сильно варьируют. Нередко встречаются печеночные клетки с гигантскими ядрами. В ядрах печеночных клеток обнаружены значительные количества дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), а в ядрышках — рибонуклеиновой кислоты (РНК), ядерная оболочка двухконтурная с отверстиями, через которые происходит общение веществ ядра и цитоплазмы. Цитоплазма печеночных клеток также содержит много РНК в виде базофильных гранул. В цитоплазме печеночных клеток можно обнаружить все присущие им как и другим клеткам организма органойды. Эргастоплазма УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 41 из 137 снабжена многочисленными цистернами. Кроме клеток, в каждой дольке обнаруживается особый остов, состоящий из ретикулиновых волокон, образующих нежную сеть. К желчевыводящим путям печени относят печеночные протоки разных калибров, в том числе пузырный и желчный. К ним принадлежат также междольковые выводные протоки, желчевыводящие протоки, правый и левый печеночные протоки и общий печеночный проток. Стенка междольковых протоков состоит из однослойного кубического, а в более крупных протоках из цилиндрического эпителия с кутикулой и тонкого слоя рыхлой волокнистой соединительной ткани. Общий печеночный, пузырный и желчный протоки имеют почти одинаковое строение. Диаметр этих протоков находится в пределах 3,5—5 мм, а их стенка состоит из однослойного призматического эпителия и хорошо развитого слоя соединительной ткани с большим количеством эластических волокон, идущих продольно и циркулярно. В эпителии этих протоков часто обнаруживают включения желчных пигментов и жира. Помимо обычных покровных клеток эпителия, нередко встречаются бокаловидные клетки, особенно при заболевании желчных путей, мышечный слой слабо развит. Хорошо выраженные участки мышечного слоя обнаруживаются в стенке пузырного и желчного протоков. Стенка желчного пузыря представлена тремя оболочками: слизистой, мышечной и соединительнотканной. Под цилиндрическим эпителием слизистой оболочки желчного пузыря находятся лимфатические узелки, слизевые и серозные железы (их особенно много у крупного рогатого скота). Иннервация печени осуществляется нервными волокнами, идущими в орган через ворота печени вместе с кровеносными сосудами и нервными сплетениями под капсулой печени, которые проникают внутрь долек по междольковым прослойкам. 4.9.Желудок Желудок состоит из двух отделов мышечного и железистого (рис.11). Железистый отдел желудка имеет форму мешочка. Стенки его состоят из трех оболочек — слизистой, мышечной и серозной. Наиболее развита слизистая оболочка, особенно ее подслизистый слой, в котором расположены крупные трубчатые железы. Между железистыми клетками имеются межклеточные щелевые ходы. Они направлены к центру, в общую полость, откуда берет начало общий выводной проток, идущий до поверхности слизистой оболочки и там заканчивающийся в виде сосочков, число которых достигает 30—40. К трубчатым железам проходит большая сеть мелких кровеносных сосудов и капилляров. Железы выделяют пепсин и соляную кислоту. Поэтому пищеварительный сок железистого отдела желудка имеет, кислую реакцию, рН 3,1—4,5. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 42 из 137 Рисунок 17. Желудок курицы: А - общий вид; Б - вскрытый; 1 - пищевод; 2 - железистый отдел желудка; 3 - промежуточные мышцы мышечного отдела желудка; 4,5 - боковые мышцы; 6 - двенадцатиперстная кишка; 7 - железы железистого отдела желудка; 8 слизистая оболочка мышечного отдела желудка. Мышечная оболочка железистого отдела желудка состоит из трех слоев гладких мышечных волокон: внутреннего — из продольных мышц, среднего — из кольцевых и наружного — из продольных мышц. Наиболее развит кольцевой слой мышц. Серозная оболочка тонкая и нежная, имеет такое же строение, как и серозная оболочка остальных органов пищеварительного тракта. Мышечный отдел желудка по форме похож на диск с толстыми стенками, темно-красного цвета. У кур он весит 50 г, у уток — 80—90, у гусей —180-200 г. Располагается желудок слева от печени. В передней части мышечный отдел желудка имеет входное отверстие из железистого отдела желудка и близко расположенное выходное отверстие в двенадцатиперстную кишку (привратник). Стенку желудка составляют слизистая мышечная и серозная оболочки. Слизистая оболочка состоит из эпителия и рыхлой соединительной ткани имеет два слоя - собственно слизистый и подслизистый. В собственно слизистом слое располагается большое количество желез, аналогичных пилорическим. Узкий просвет желез выходит на поверхность слизистое оболочки. Секрет по выходе на поверхность оболочки затвердевает, образуя сплошную ороговевшую желтоватую, складчатой формы массу, которая называется кутикулой. В состав ее входят специфичные кератиноподобные белки. Кутикула в отдельных случаях приобретает зеленоватый цвет от желчи, которая забрасывается из двенадцатиперстной кишки в желудок. Верхний слой кутикулы стирается в процессе механической работы, совершаемой желудком, а нижний ее слой пополняется новыми порциями секрета. Так постепенно происходит обновление кутикулы. Наиболее интенсивно образуется кутикула у зерноядных птиц. У убитой птицы кутикулу можно отделить от слизистой оболочки, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 43 из 137 подслизистый слой состоит из рыхлой соединительной ткани. Мышечная оболочка образована двумя парами крупных и сильных мышц. Первая пара — главные (боковые) мышцы. Они имеет форму треугольников направленных основанием один к другому и соединенных сухожильной связкой, которая придает мышцам снаружи синевато-серебристый блеск. Мышечные клетки основной своей массой расположены перпендикулярно к слизистой оболочке. Вторая пара мышц называется промежуточными мышцами. Они кольцевые, одна из них расположена у места соединения с железистым отделом желудка, а другая — с противоположной стороны. Мышечные пучки берут начало от сухожильного центра, и расходятся в обе стороны, располагаясь обычно перпендикулярно к просвету желудка. Между пучками мышечных волокон имеются прослойки соединительной ткани. Асимметричное расположение мышц способствует тому, что мышечный отдел желудка может с большой силой сдавливать и растирать пищевую массу, поступающую в его полость. У кур, индеек и цесарок мышечный отдел желудка развит значительно лучше, чем у водоплавающих птиц. У всех птиц, особенно у зерноядных, часто заглатывающих камешки, в привратнике находится клапан в виде одной или двух полулунных складок, которые затрудняют переход крупных тел из мышечного отдела желудка в двенадцатиперстную кишку. На границе между мышечным отделом желудка и двенадцатиперстной кишки у кур и уток находится промежуточная зона 3 мм шириной. Здесь имеются длинные ворсинки, эпителий которых покрыт, роговым слоем. В нем расположены пилорические железы. Лекция №5 Химические, биохимические и функциональнотехнологические характеристики мяса птицы. План: 5.1 Мышечная ткань 5.2 Соединительная ткань. 5.3 Жировая ткань 5.4 Химический состав и пищевая ценность мяса птицы. Для разработки и применения рациональных режимов производства мяса птицы необходимо знать его состав, a также биохимические и физикохимические изменения, происходящие при проведении технологических процессов. Мясо птицы состоит из мышечной, соединительной, костной и нервной тканей. 5.1 Мышечная ткань Важнейшую часть мяса птицы составляет мышечная ткань, основным структурным элементом которой является мышечное волокно. Диаметр волокон колеблется от 9 до 150 мкм. Например, диаметр мышечного волокна у УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 44 из 137 цыплят в суточном возрасте 8,5-8,9 мкм, а в 120-дневном – 46-57 мкм, у взрослых индеек 66-67 мкм; у уток и гусей диаметр мышечных волокон больше, чем у индеек и кур. Каждое мышечное волокно представляет собой клетку, покрытую поверхностным образованием — сарколеммой. Содержимое волокон имеет сложную структуру и состав (рис. 1). Внутри волокна по его длине расположены длинные нитеподобные образования — миофибриллы, пространство между которыми заполнено саркоплазмой. В саркоплазме, по периферии волокна, находятся ядра клеток. Миофибриллы состоят из тончайших нитеподобных структурных элементов — протофибрилл. В саркоплазме различают два слоя: слой зернистой цитоплазмы, прилегающей к ядрам, и межфибриллярную плазму, заполняющую промежутки между фибриллами. Рис. 1. Схема структуры мышечного волокна и распределение в нем составных частей: а — схема волокна: б — схема миофибриллы. Зернистая цитоплазма содержит различные внутриклеточные образования, принимающие участие в осуществлении основных жизненных функций. Межфибриллярная плазма представляет собой прозрачную бесструктурную жидкость с диффузными отложениями липидов, гликогена и других не растворимых в воде веществ. Сарколемма мышечного волокна — это тонкая мембрана, внутренняя поверхность которой органически связана с содержимым мышечного волокна, внешняя — с эндомизием. Сарколемма очень прочна. Ее толщина зависит от диаметра мышечного волокна. В состав мышечной ткани входят наиболее важные в пищевом отношении УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 45 из 137 вещества. Мышечная ткань птицы содержит 72-75% воды и 28-25% сухого вещества. В сухом остатке 18— 22% белковых веществ, 1,7—5% липидов и 1—1,2% минеральных веществ. Мышцы птицы различаются главным образом по гистологическому строению: размеру волокон, толщине сарколеммы, содержанию соединительной ткани. Мышечные волокна у молодой птицы значительно полнее и имеют более округлую форму, соединительной ткани в них меньше, сарколемма тоньше, чем у взрослой птицы. В мышечной ткани мяса птицы содержатся полноценные и легкопереваримые белки, количество их колеблется от 15,8 до 24.5% в зависимости от вида птицы, возраста и других факторов. Белковые вещества, входящие в мышечную ткань, характеризуются сложным составом, разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям. Определенное представление о различии содержания белков саркоплазмы, миофибрилл, стромы и азотсодержащих небелковых соединений в белом и красном мясе кур в возрасте 12 месяцев можно получить, проанализировав данные табл. 2. Таблица 2 Белки Содержание в мышце, г/100 г ткани грудно й Общий Экстрагируем ый Белки бедрен ной Содержание в мышце, г /100 г ткани грудно й бедрен ной 3,93 3,39 Миофибри лл. 1,52 1,34 3,20 2,30 Актомиози 1,29 1,06 на Стромы 0,52 0,93 Миозина 0,23 0,27 Небелковый 0,63 0,39 Саркоплаз мат 0,86 0,50 Биологическая ценность белковых веществ связана с тем, что они служат исходным материалом для построения организмом человека важнейших элементов: тканей, ферментов, гормонов. Структурными элементами белковой молекулы являются аминокислоты. Примерное соотношение наиболее важных аминокислот в составе различного мяса приведено в табл. 3. Аминокислоты Содержание, % сухому белку УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 46 из 137 говядин свинине баранине Лизин 8,1 7,8 7,6 7,5 9,0 Триптофан 1,1 1,4 1,3 0,8 0,9 Метионин 2,3 2,5 2,3 2,6 1,8 Валин 5,7 5,0 5,4 5,1 6,7 Изолейцин 5,1 4,9 4,8 5,0 4,1 Лейцин 8,4 7,5 7,4 7,6 6,6 Фенилаланин 4,0 4,1 3,9 3,7 4,0 Треонин 4,0 5,1 4,9 4,0 4,0 Аргинин 6,6 6,4 6,9 6,7 6,5 Гистидин 2,9 3,2 2,7 2,0 3,0 Тирозин 3,2 3,0 3,2 2,5 1,5 е курин мясе ом мясе индейки Количество белковых веществ, а, следовательно, и их аминокислотный состав не остаются постоянными для каждого вида мяса. Эти показатели меняются в зависимости от химического состава мяса, от возраста, степенью упитанности. Биологическая полноценность продукта обусловливается его аминокислотным составом. Человеческий организм не способен синтезировать некоторые аминокислоты, поэтому они должны поступать с пищей. Белки, не содержащие хотя бы одну из незаменимых аминокислот, называют неполноценными. К таким им белкам относятся эластин, коллаген, кератин. Первые два значительно отличаются друг от друга. Мясо птицы отличается от мяса других сельскохозяйственных животных относительно малым содержанием соединительной ткани. В связи с этим в мясе птицы сравнительно меньше неполноценных белков - эластина и коллагена, чем в говядине, баранине и свинине. В настоящее время принято оценивать белки мяса по соотношению в нем двух аминокислот — триптофана и оксипролина. Триптофан имеется только в полноценных белках и не содержится в белках соединительной ткани; оксипролин встречается лишь в соединительнотканных белках мяса. Количество триптофана в белках мяса довольно постоянно. Чем выше отношение триптофан — оксипролин, тем больше полноценных белков в мясе, и, следовательно, выше его биологическая ценность. В мясе кур соотношение триптофана и оксипролина составляет 6,7, что значительно выше, чем в мясе других животных. В состав мышечной ткани птицы входят почти все водорастворимые витамины. Ниже приведено примерное содержание их. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Витамины Содержание,% Тиамин (В1) 0,10-0,30 Рибофлавин (В2) 0,13-0,36 Пиридоксин (В6) 0,30-0,60 Ниацианамид (РР) 3,9-7,5 Пантотеновая кислота 0,60-2,00 Биотин (Н) 3,4-5,5 Парааминобензойная кислота 0,06-0,08 Фолиевая кислота (С) 0,010-0,026 Аскорбиновая кислота (С) 2-4 Цианокобаламин (В12) 0,09-0,25 Страница 47 из 137 Как видим из таблицы, мясо птицы служит для человека одним из источников витаминов группы В и РР. Жирорастворимые витамины содержатся в нем в очень малых количествах. Мышечная ткань богата минеральными веществами. В ее составе найдены ионы таких металлов, как калий, натрий, кальций, магний, железо и цинк. Микроэлементы — медь, марганец, никель, кобальт, алюминий и другие — в мышцах находятся в незначительных количествах. Ферменты — это высокомолекулярные термолабильные белки, от присутствия которых зависят почти все химические (метаболические) реакции в организме. Ферментные системы обеспечивают получение большого количества энергии, необходимой для осуществления мышечной деятельности. В мясе птицы содержится большое количество ферментов, из которых наиболее важное значение имеют фосфатаза, амилаза, эндопротеазы и эндопептазы, пероксидаза, каталаза. Фосфатаза находится главным образом в мыщечной ткани и способствует расщеплению углеводов при рН 6,4—9,9; амилаза разлагает гликоген в мышечный ткани и печени при температуре 30— 35° С и рН 0,7—7. Эндопротеазы и эндопептазы способствуют самопереварнванню клеток тканей и органов. Это явление называют автолизом (процесс, протекающий без участия микроорганизмов и при отсутствии кислорода). Оптимум их действия наблюдается при температуре 38-400С и рН 7,2—7,5 и выше. Пероксидаза в противоположность протеалитическим ферментам активна в кислой или слабощелочной среде. Экстрактивные вещества улучшают вкусовые качества мяса. В мясе птицы содержится примерно 1,0% безазотистых экстрактивных веществ УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 48 из 137 (гликоген, глюкоза, молочная кислота и др.), но им принадлежит важная роль в процессе созревания мяса. Ароматические вещества также имеют немаловажное значение. Обычно они состоят из многих компонентов. Мясо птицы обладает приятным запахом и вкусом. Это объясняется образованием при термической обработке специфического соотношения веществ, участвующих в создании «букета» вкуса и аромата. Окраска различных мышц у птиц неодинакова. Она изменяется от светлорозового (белое мясо) до темно-красного цвета (красное мясо) в зависимости от содержания в мышцах гемопротеинов, а также от вида и возраста птицы. Различия в окраске мышц наиболее ярко выражены у индеек и кур; у них на груди белое мясе, а на других частях тела — красное. В красных мышцах содержится несколько меньше белков, больше жира, холестерина, фосфатидов, аскорбиновой кислоты; в белых мышцах больше карнозина, гликогена, фосфокреатина, аденозинтрифосфата (АТФ). Содержание миоглобина в белых мышцах незначительно (0,05— 0.05%), в красных мышцах его в несколько раз больше. Имеется также некоторые различия в аминокислотном составе белков красного и белого мяса. В красном мясе несколько больше аргинина и фенилаланина. При изучении роли отдельных морфологических компонентов куриной тушки в развитии характерных вкуса и аромата при тепловой обработке установлено, что главном источником их образования является мышечная ткань. При исследовании говяжьего, свиного и куриного мяса обнаружена идентичность основных компонентов, обусловливающих их вкус и аромат. К ним относятся инозиновая и гуаниловая кислоты или продукты их распада; глютаминовая кислота и ее соли; летучие соединения, содержащие тиоловые группы; летучие карбонилы и жирные кислоты; продукты, получающиеся в результате взаимодействия карбонильных соединений с аминокислотами. 5.2 Соединительная ткань. Различают рыхлую, плотную, жировую и хрящевую соединительные ткани. Сюда же относится и костная ткань. Все виды соединительных тканей состоят из коллагеновых и эластиновых волокон. Вместе с перепонками они образуют губчатую структуру соединительной ткани, в ячейках которой находится тканевая жидкость. В зависимости от соотношения в составе соединительной ткани коллагеновых и эластиновых волокон и других морфологических элементов различают три ее разновидности: плотную, рыхлую и эластическую. Плотная соединительная ткань содержит преимущественно коллагеновые волокна и образует сухожилия, связки, оболочки мускулов и внутренних органов, входит в состав кожи. Рыхлая соединительная ткань имеет больше УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 49 из 137 клеточных элементов. Она связывает другие ткани и мускулы между собой, а также кожу с ее поверхностной фасцией. В эластической ткани преобладают эластиновые волокна. Химический состав соединительной ткани зависит главным образом от соотношения в ней белков коллагена и эластина. В коллагене очень мало метионина и отсутствует триптофан. Под действием пепсина коллаген медленно переваривается. Трипсин и панкреатический сок почти не оказывают влияния на перевариваемость коллагена, расщепляется он коллагеназой. Эластин не содержит триптофана, а метионина и гистидина в нем очень мало. Он почти не переваривается пепсином, медленно трипсином и сравнительно легко эластазой. Эластин очень устойчив к действию химических реагентов, не изменяется в растворах кислот и щелочей, выдерживает длительный нагрев при температуре +1250С. Эластин практически не имеет какой-либо пищевой ценности. Соединительная ткань птицы представлена тонкими пленками, окружающими пучки мышечных волокон и иногда проникающими внутрь их. Наибольшие соединительнотканные образования связывают мышечные волокна в первичные мышечные пучки, из которых формируются мышцы различной величины. У птицы наиболее развиты грудные мышцы и мышцы бедра, значительно слабее развита мускулатура брюшной части, спины и боковых частей тушки. Химический состав соединительной ткани зависит от соотношения в ней белков коллагена и эластина. В коллагене очень мало метионина и отсутствует триптофан, поэтому его относят к неполноценным белкам. Под действием пепсина коллаген медленно переваривается. Трипсин и панкреатический сок почти не оказывают влияния на перевариваемость коллагена, расщепляется он ферментом коллагеназой. Эластин не содержит триптофана, а метионина и гистидина в нем мало. Он почти не переваривается пепсином, медленно трипсином и сравнительно легко эластазой. Эластин устойчив к действию химических реагентов, не изменяется в растворах кислот и щелочей выдерживает длительный нагрев при температуре 1250С. В отличие от мяса сельскохозяйственных животных внутримышечная соединительная ткань мяса птицы менее развита и не имеет жировых отложений. Лишь незначительное количество жира иногда сосредоточивается между крупными мышечными пучками. Соединительная ткань в тушке молодой птицы меньше чем у взрослой, а если сравнивать между собой мясо птицы и сельскохозяйственных животных, то соединительная ткань в мясе птицы меньше и тоньше. Эластин не растворим в нейтральных растворителях (холодной и горячей воде, растворах солей), а также в холодных кислотах и щелочах. Высокая температура даже в течение продолжительного времени на него не действует. Коллаген—наиболее распространенный представитель группы: протеиноидов. Он входит в состав рыхлой и плотной соединительной, костной УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 50 из 137 и хрящевой тканей, участвует в образовании сухожилий, связок, фасций. При нагревании в воде коллаген превращается в клей (глютин). Эту особенность коллагена широко используют при производстве колбасных изделий. В составе коллагена и эластина нет триптофана и очень мало метионина, поэтому их биологическая ценность и роль в питании определяются тем, что в некоторых соотношениях с другими белками мышечной ткани они могут компенсировать недостающее количество незаменимых аминокислот из числа тех, которые содержатся в них в достаточном количестве. В мясе птицы коллагена и эластина относительно меньше, чем в мясе сельскохозяйственных животных, и за счет этого увеличено содержание полноценных белков, поэтому мясо птицы усваивается организмом человека легче, чем мясо других видов. Мясо птицы отличается также оптимальным количественным соотношением незаменимых аминокислот. В нем несколько больше, чем в мясе КРС, МРС и свинины лизина и аргинина, и имеет своеобразный приятный вкус и высокую питательность. Исключительную ценность благодаря нежности и легкой усвояемости представляет мясо молодняка кур в возрасте 64—80 дней (бройлеров). Соединительная ткань, связанная с мышечной и органически входящая в состав мяса, уменьшает его пищевую ценность снижает его качество и увеличивает жесткость. В отличие от мяса сельскохозяйственных животных внутримышечная соединительная ткань мяса птицы менее развита и не имеет жировых отложений. Лишь незначительное количество жира иногда сосредоточивается между крупными мышечными пучками. 5.3 Жировая ткань Эта ткань представляет собой разновидность рыхлой соединительной ткани, клетки которой заполнены нейтральным жиром. Размеры жировых клеток достигают 120 мкм. Центральная часть их заполнена жировой массой, а протоплазма и ядро оттеснены к периферии. Жир птицы в остывшем состоянии имеет относительно плотную консистенцию. Цвет его от бело-розового или желтоватого-белого до яркожелтого и обусловлен присутствием в нем каротиноидов, а у молодой птицы, кроме того, наличием пигментов крови. Животные жиры — это сложные смеси, главными компонентами которых являются глицериды, преимущественно триглицериды, т. е. сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Состав и свойства жира зависят от того, в каком соотношении замещены гидроксильные группы глицерина, а также от вида, возраста, условий кормления животного и места накопления жира в организме (внутренний или поверхностный). 5.4 Химический состав и пищевая ценность мяса птицы. Анализ научно-технической литературы показал, что качественный и УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 51 из 137 количественный состав питательных веществ в мясе птицы значительно отличаются. Факторы, влияющие на качество можно разделить на три категории: зоотехническо-генетические, кормовые, климатические – то есть виды птицы, порода, пол, тип содержания, температурные и световые режимы, состав кормов и возраст. А также на качество мяса птицы влияет технологические факторы, например: методы убоя и хранения и т.д. Основными компонентами мяса птицы являются: вода, белок, жир, углеводы, минеральные вещества, витамины и т.д. Вода, белок и жир содержатся в мясе птицы в достаточных количествах, а углеводов мало. Однако в некоторых органах содержание глюкозы и гликогена достигает 4%. Химический состав парного мяса птицы представлен в таблице 1. таблица №1 Наименование мяса птицы вода, % белок, % жир, % Индейки Цесарки Цыплята Утки Гуси 20,5 20,7 18,1 15,2 15,7 8,3 10,1 14,3 26,5 31,0 67,4 65,4 63,8 54,5 52,4 Из таблицы 1 видно, что у индеек и цесарок высокое содержание воды и белка и низкое жира. У уток и гусей низкое содержание воды и белка и высокое жира. По содержанию воды, белка и жира цыплята занимают промежуточное положение между индейками, цесарками с одной стороны и утками, гусями с другой. В таблице 2 приведены данные исследователей из 8 стран. Согласно их данным средняя потрошеная тушка содержит 63,8% воды, 18,1% белка и 14,3% жира, а в съедобной части содержится 65,1% воды, 18,3% белка, 15,7% жира. Таблица 2 Потрошеная тушка Название стран Бельгия Дания Франция Германия Ирландия Италия Нидерланды Съедобная часть тушки Вода Белок Жир Вода, Белок Жир, ,% ,% ,% % ,% % 63,3 18,1 14,8 63,5 17,2 18,4 63,0 18,1 15,1 64,4 16,2 18,5 64,4 18,7 13,1 64,2 21,0 13,9 65,5 18,4 12,3 65,6 18,4 15,1 62,3 17,5 16,4 64,2 18,2 16,7 63,8 18,2 14,2 66,7 18,6 13,8 63,2 17,3 15,7 63,3 16,8 19,0 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Англия Среднее значение 64,8 63,8 Редакция № 1 от «__»___2014г. 18,3 18,1 13,1 14,3 Страница 52 из 137 68,9 65,1 19,9 18,3 10,3 15,7 Диапазон содержания жира относительно высокие это вызывает изменения процентного содержания воды и белка. В таблице 3 представлены расчетные данные этих изменений по литературным данным. Как видно, отношение вода/белок изменяется в относительно узких пределах (3,3-3,69), а отношение жир/белок изменяется значительно (1,16 – 3,68) Из этого следует, что причина таких расхождений – содержание жира. Таблица 3 Название мяса птицы Вода, % Белок, % Жир, Вод а % Бел ок Бел ок Потрошеная тушка 70,4 63,8 65,1 66,0 66,2 72,7 Съедобная часть 19,1 18,1 18,3 20,0 18,3 20,6 6,6 14,3 16,7 13,0 14,6 5,6 Жи р 3,69 3,52 3,56 3,30 3,62 3,53 2,89 1,27 1,16 1,53 1,23 3,68 Отношение вода/белок у всех видов птиц оказывается в зависимости от типа мышечной ткани, возраста и пола. Содержание воды также отличается в различных частях тушек птицы, что показано в таблице №4. Таблица 4 Части тушки цыплят Вода, % Грудная мышца Бедренная мышца Кожа Сердце Печень Желудок Почки Легкое Грудная часть Окорочек Крылья Белок, % 74,1 71,4 43,7 71,2 72,4 73,0 76,9 61,7 70,4 65,9 66,2 Жир, Вода/белок 2,4 9,4 42,5 14,0 4,5 9,8 3,3 25,3 7,8 16,3 14,6 3,31 3,86 3,23 5,24 3,50 4,65 4,18 4,71 3,32 3,77 3,47 % 22,4 18,5 13,5 13,6 20,7 15,7 18,4 13,1 21,1 17,5 19,1 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 53 из 137 Из таблицы 4 видно, что кожа содержит небольшое количество воды, но больше жира по сравнению с другими частями тушки птицы, то есть содержание воды может находиться в прямой зависимости от содержания жира. Содержание белков в различных частях тушек также отличается и это зависит от их выполняемых функций. Наибольшее содержание белков в грудной части и в грудных мышцах, наименьшее в легких. Это объясняется тем, что части тушек и сердце состоят в основном из мышечной ткани, легкие – частично, а печень и почки не содержат мышечной ткани, поэтому каждый из этих частей содержит свойственный им белок. Отношение вода \белок зависит от количества белков в частях тушек и самое минимальное для грудных мышц, это говорит о том, что грудные мышцы содержат большое количество белков, также это отношение зависит от возраста птицы и данные приведены в таблице №5. Таблица №5 Возраст (дни) Вода, % Вода/белок 30 68,4 3,78 38 67,5 3,55 42 66,5 3,52 45 65,4 3,52 48 65,1 3,53 50 64,5 3,63 52 65,0 3,51 54 64,3 3,47 56 61,7 3,59 58 63,9 3,42 Давно установлено, что с возрастом у животных уменьшается содержание воды и, птица не является исключением. Поэтому с возрастом птицы уменьшается отношение вода: белок. Линейная зависимость отношения вода белок и веса потрошеной тушки, который используется для определения поглощения воды тушкой во время ее переработки. Отношение белок: жир изменяется потому, что подкожный, брюшной и висцеральный жиры отличаются друг от друга. На отношение влияет пол, условия содержания, состав корма, возраст. Пищевая ценность мяса птицы определяется составом мяса и значением отдельных его компонентов. По современным представлениям, понятие «пищевая ценность» отражает всю полноту полезных свойств продукта. При УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 54 из 137 оценке пищевой ценности мяса птицы, прежде всего, рассматривают химический состав. Количество химических элементов в мясе птицы с возрастом увеличивается, если дополнительно поступает с кормом. Поэтому они должны положительно и с высокой степенью быть взаимосвязаны между собой. Как утверждают Fortin A и Shambers G. количество химических элементов соответствуют приблизительно весу тушки и составляют большую часть веса живых бройлеров, поэтому они положительно коррелируют с весом тушки и с живой массой. Если доля одного компонента увеличивается, то суммарная доля других компонентов должна уменьшиться. Например, содержание жира с возрастом птицы увеличивается, а содержание воды уменьшается. Поэтому процентное содержание жира отрицательно коррерировал с процентным содержанием воды, что обусловила положительную корреляцию между другими элементами. Процентный состав живых бройлеров отрицательно коррелируют со всеми компонентами кроме жира. Высокая отрицательная корреляция получена между жиром и водой – 0,96, что соответствует данным других исследователей (Taylor и Shaffner). Зная характеристики живых бройлеров можно рассчитать химический состав. Состав белков определен наследственными факторами. Это хорошо иллюстрируют данные для мяса бройлеров, представленные в таблице 6. Таблица 6. Изол Ле Л Мети Фенила Тре Трип В С ейцин йцин изин онин ланин онин тофан алин умма НАК ( Ф II) АО ( 5,3 7,2 2,6 3,9 4,3 1,2 8 5,3 7,4 5) ( 10) 8, 9 8, 2,5 4,0 4,0 1,0 0 4,6 7,5 4, ,2 5, 1 9, 2,4 4,5 4,2 0 38 1,1 37 ,3 4, 8 Видовые отличия очень незначительны таблицы 6 и 7. Таблица 7. Состав незаменимых аминокислот (НАК) съедобной части потрошенных тушек уток и индеек УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 55 из 137 Изолей Лей Ли Метио Фенилала Трео Трипто Ва Су цин цин зин нин нин нин фан лин мма НАК Утки (II) 5,2 7,7 8,6 2,5 3,9 4,4 Утки (10) 5,0 7,8 8,8 2,7 4,5 4,5 Инде йки (11) 5,3 7,7 9,1 2,8 4,0 4,2 Инде йки (10) 5,0 7,7 9,0 2,9 4,5 4,2 4,8 1,3 5,1 39 7 4,9 1,1 5,1 39 5 Отличие между мышечной тканью и органами более выражено, особенно для триптофана. В органах его содержание ниже - Таблица 8. Таблица 8. Состав незаменимых аминокислот в тканях и органах цыплят (8) Изолей Лей Ли Метио Фенилала Трео Трипто цин цин зин нин нин нин фан лин Светл ое мясо 5,3 7,0 7,5 2,1 3,8 3,9 1,2 Темн ое мясо 5,7 7,2 8,8 2,8 4,0 3,8 0,9 Желу док 4,4 6,0 6,0 2,6 3,2 4,5 0,8 5,6 8,2 7,3 4,1 4,6 5,1 0,7 Печен ь Состав жирных кислот в адипозной и неадипозной тканях очень отличается. Жирнокислый состав адипозного жира зависит от состава кормового жира. Жирнокислотный состав неадипозного жира схож с жирнокислотным составом кормового жира, но есть отличия, т.е. отсутствуют длинные цепи, линолевая кислота переходит в арахидоновую кислоту и т.п. В таблице 9 представлен типичный жирнокислотный состав. Примерно 30% жирных кислот насыщенные, а 70% ненасыщенные. Из 70% ненасыщенных жирных кислот 15-25% составляют незаменимые, 55-45% заменимые. Однако путем изменения жирнокислотного состава корма можно УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 56 из 137 изменить отношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Таблица 9. Типичный жирнокислотный состав тканей и жира. Депонирован Жи Тем Свет К Депонирован Мышеч ный жир (12) р ное лое ожа ный жир (7) ный жир тушк мясо мясо (7) (9) и (12) (7) (7) 1 2:0 0,1 0,1 1 4:0 1,0 1,2 1 4:1 0,1 1 5:0 0,1 1 6:0 19,1 1 6:1 7,1 1 7:0 0,1 1 7:1 0,2 0,4 1 8:0 4,9 7,6 1 8:1 43,6 1 8:2 22,5 1 8:3 0,9 0,8 1,0 0, 0,7 1,1 0, 0,2 0, 0,2 23 22,8 20,6 5, 5,7 5,0 0, 0,2 5, 6,5 7,0 37 37,0 33,8 24 23,7 24,9 1, 1,3 1,5 0, 0,7 0, 0,2 7 0,3 0,3 0,3 3 0,2 0,2 0,2 2 20, 22,4 24,2 4 ,1 7,2 6,8 5,6 7 0,3 0,2 0,3 2 6,4 6,0 9 41, 34,6 34,6 6 ,0 16, 24,7 24,7 6 ,1 1,0 1,5 1,3 4 2 0:1 0,5 2 0:2 0,3 0,5 6 0,3 2 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. 2 0:3 0,2 2 0:4 0,5 0,3 Страница 57 из 137 0, 0,1 2,1 0, 0,2 2,8 1 0,5 2 Состав минеральных веществ и витаминов представлен в таблицах 10 и 11 соответственно Таблица 10. Минеральный состав съедобной части тушек бройлеров (II) мг/100г Натрий 82 (75-100) Калий 359 (343-470) Магний 37 Кальций 12 (10-16) Железо 1,8 (1,5-2,0) Медь 0,3 Фосфор 200 Хлор 85 Таблица 11. Витаминный состав съедобной части тушек бройлеров (II) Витамины Содержание, на 100 г Витамин А 9,9 мкг Вит. группы В В1 (тиамин) 0,083 мг (0,05-0,15) В2 (рибофлавин) 0,16 мг (0,1-0,25) ниацин 6,8 мг (4-10) В6 (пиридоксин) 0,50 мг пантотеновая кислота 0,96 мг фолиевая кислота 30 мкг В12 0,50 мкг Вит.С 2,5 мг УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 58 из 137 Питательная ценность мяса птицы зависит от содержания белка и его состава. По составу незаменимых аминокислот (не учитывались полунезаменимые аминокислоты: аргинин, цистин, гистидин, тирозин) мясо птицы сходно с белком цельного яйца, который считают оптимальным для удовлетворения потребностей человека. Оно соответствует также гипотетическому составу ФАО - таблица 12. В предложениях Ф.А.О. потребности различаются в зависимости от пола и возраста. Таблица 12. Сравнительный состав незаменимых аминокислот (НАК) (в% к общ. содержанию) Изолей Лей Ли Метио Фенилала Трипто Тиро Ва С цин цин зин нин нин фан зин лин мма НАК Цельно е яйцо (13) 6,3 Рекоме нд. Ф.А.О. (5) 4,2 8,8 6,8 3,2 5,6 4,9 1,6 7,2 44 4 4,8 4,2 2,2 2,8 2,8 1,4 4,2 26 6 При сравнении состава незаменимых аминокислот мяса птицы, белка цельного яйца или гипотетического белка путем определения химических скоров видно, что лимитирующей аминокислотой является триптофан Таблица 13. Таблица 13. Химические скоры А/Т и А/Е (%) для съедобной части тушек бройлеров Изолей Лей Ли Метио Фенилала Трео Трипто цин цин зин нин нин нин фан л Цельное яйцо (13) А/Т 80 84 121 81 69 80 59 А/Е 97 101 146 97 83 96 71 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 59 из 137 Гипотет ич. состав Ф.А.О. (5) А/Т 126 154 190 114 143 143 71 А/Е 90 110 135 81 102 102 51 В связи с низким содержанием натрия мясо птицы является хорошим сырьем для производства продуктов, содержащих небольшое количество натрия. По витаминному составу мясо птицы - хороший источник витамина В1 (тиамина), В2 (рибофлавина) и ниацина (никотиновой кислоты). Ценность мяса птицы увеличивает высокое содержание ненасыщенных жирных кислот, особенно линолевой, которые благоприятно влияют на состояние здоровья. Содержание ненасыщенных жирных кислот значительно выше, чем в говяжьем и свином жиру, и сравнимо с жиром растительного происхождения. Содержание холестерина (жирного спирта) в съедобной части - Таблица 14 - составляет в среднем 0,08%, в печени выше (0,3%), а в жировой ткани ниже (0,06%). Содержание холестерина сравнимо с его количеством в говядине и свинине, и значительно ниже, чем в сливочном масле. При исследовании мясо птицы различной упитанности показало, что упитанность не влияет на химический состав мяса. Однако, при сравнении химического состава мяса птицы различной упитанности было установлено, что белое и красное мясо хорошей упитанности имеет большую биологическую ценность, чем такое же мясо низкой упитанности, так как содержит меньшее количество соединительных тканей, больше полноценных аминокислот и ненасыщенных жирных кислот. Белое мясо, вне зависимости от упитанности тушки, имеет большую пищевую ценность по сравнению с красным. Результаты анализа основного химического состава белого мяса различных категорий показано в таблице 6, а красного мяса в таблице 7. Таблица 6 Основной химический состав мускулатуры груди бройлеров различных классов Изучаемые показатели ра Классы Выход экст 0,05 стандартн вне ый класса Разница 0,01 E:S E:V K S: VK УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Вод х а 73,3 73,20 3 ơ 73,6 0 0,81 0,767 4 Жир Редакция № 1 от «__»___2014г. 0,60 2 1,04 0,93 х 2,44 2,26 2,40 ы 1,18 0,828 1 0,38 0,18 0,04 5 0, 14 51,5 23,59 0 23,0 5 0,63 0,523 9 Cv 0,52 0 23,4 ơ 40 1,23 36,63 0 и 0, 6 48,8 х 0,27 1 8 Белк 0,13 1 1,11 Cv 0,81 0,69 Cv ơ Страница 60 из 137 0,46 7 0,62 0,19 0,35 9 0, 54 0,70 2 2,73 2,21 3,04 Таблица 7 Химический состав мускулатуры ножек бройлеров различных классов Изучаемые показатели Классы Выход экст 0,05 ра Вод х а 71,2 стандартн вне ый класса 71,04 4 ơ 1,15 1,069 5 Жир 0,71 2 1,50 1,59 х 8,11 8,05 7,28 ы 0,91 S: VK 0,20 0,18 0, 9 0,82 0 1,51 0,972 7 0,93 2 18,7 0 E:V 38 8 1,62 Cv E:S 1,13 Cv ơ 0,01 K 71,4 2 Разница 12,07 12,8 0 1,10 5 0,06 0,83 0, 77 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Белк х и 20,0 Редакция № 1 от «__»___2014г. 20,47 20,4 9 ơ 0,858 9 0,90 0,38 0,33 2 0, 05 1,06 5 Cv 0,66 2 0,51 Страница 61 из 137 1 2,56 4,19 5,19 Эти данные говорят о том, что между мясом бройлеров различной упитанности нет существенных различий, а между белым и красным мясом бройлеров существуют различия в содержании воды, жиров и белков. В таблицах 8, 9 показаны данные по содержанию оксипролина и соединительной ткани в белом и в красном мясе различной упитанности. Таблица 8. Количество соединительной ткани в мускулах груди бройлеров различных классов Предмет исследований Соединитель ной ткани Классы Различия экс стандартн вне 0,0 0,0 тра ый класса 5 1 х 0,2 0,29 8 ơ 0,0 Cv 0,052 1 0,0 7 0, 06 21, 1,22 1 1,5 2 0,2 0,181 36 0,2 20 0,2 97 0,0 1 0,3 1 0, 30 0,3 50 19, 50 69 0,0 S: VK 14 1,2 Cv 49 0,0 E: VK 0,0 17,93 92 ơ 0,0 E:S 74 18, х 0,3 5 53 Соединитель ной ткани в суммарных белкахы Выход 14,83 23, 02 Большинство упомянутых авторов установило, что между белым и красным мясом бройлеров существуют различия в содержании воды, жиров и белков. Наши результаты являются еще одним доказательством упомянутой констатации. Данные табл. 8 и 9 показывают, что между тушками различных классов и по белому и по красному мясу существуют различия в содержании гидроксипролина в соединительной ткани; наименьшее содержание УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 62 из 137 соединительной ткани было установлено в мясе класса «экстра» (в белом 0,28%, а в красном 0,56%), а наибольшее - в мясе вне категории (*стандарта) (в белом 0,35% и в красном 0,60%). Таблица 9. Количество соединительных тканей в мускулатуре ножек бройлеров различных классов Объект исследований Соединитель ной ткани Классы Различия экс стандартн вне 0,0 0,0 тра ый класса 5 1 х 0,5 0,58 6 ơ 0,0 Cv 0,101 2 0,0 4 0, 02 21, 2,86 1 2,9 5 0,4 0,555 97 0,4 57 0,6 16 0,0 5 0,1 4 0, 09 0,6 49 17, 68 12 0,0 S: VK 33 2,8 Cv 84 0,1 E: VK 0,1 17,41 42 ơ 0,0 E:S 28 16, х 0,6 0 92 Соединитель ной ткани в суммарных белкахы Выход 19,40 22, 00 Данные этих таблиц показывают, что между тушками различных категорий упитанности белого и красного мяса существуют различия в содержании оксипролина и соединительной ткани. Было установлено, что содержание соединительной ткани наименьшее количество в мясе высшей категории упитанности (в белом 0,28%, а в красном 0,56%), а наибольшее в мясе второй категории упитанности (в белом 0,35% и в красном 0,60%). Результаты этих таблиц также показывают, что белки белого мяса, по сравнению с белками красного обладают большей биологической ценностью, поскольку содержание оксипролина наименьшее, а следовательно соединительной ткани. Если принять во внимание, что белое мясо имеет большое процентное содержание суммарных белков (таблица 6), то это придает указанным данным еще большее значение. Данные об аминокислотном составе белого и красного мяса бройлеров различной упитанности приведены в таблице 10. Таблица 10. Аминокислотный состав грудной мышечной ткани и УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 63 из 137 окорочков бройлеров различных классов Аминокислоты Грудная ткань мышечная Мышечная окорочков Класс ткань Класс Эк Стандар Вн Эк Стандар Вн стра тный е стра тный е класс класс а а 1) Незаменимые Лизин 2,5 2,48 5 Триптофан 1 0,3 0,27 3 Треонин 7 0,73 5 Изолейцин 1,2 1,23 8 Лейцин 2,17 3 Фенилаланин 6 Всего: 10,40 79 0,88 2 5 1,7 5 0,9 9,9 0,9 1,80 7 2 10, 0,98 6 1,8 1,0 0,6 5 1,0 2,1 1,03 0,63 0 1 1,0 0,6 1,1 1,0 1 3 9 2,2 1,07 5 3 0,9 9 1,0 0,7 0,2 1,02 4 7 0,7 0,25 4 1,0 1,2 1,9 2 0,2 1,1 1,31 2,02 9 8 1,3 Метионин 0,2 1,18 2 2,1 1 4 1,2 Валин 2,2 0,8 6 8,9 8,65 1 8,2 8 2) Полузаменимые Гистидин 1,7 1,60 0 Аргинин 7 1,7 1,70 8 Тирозин 0,8 1,6 0,92 1,46 4 1,4 2 0,7 8 0,7 4 1,5 0,8 8 0,81 5 8 0,9 3 1,5 0,77 0,7 3 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Всего: Редакция № 1 от «__»___2014г. 4,4 4,22 1 4,1 3 3) 15, Незаменимые+полузамени 20 мые Страница 64 из 137 14,62 3,1 3,04 7 14, 08 2,8 9 12, 11,69 08 11, 17 4) Заменимые Аспарагиновая кислота 2,5 2,42 3 Серин 1 1,0 1,03 4 Глютаминовая кислота 5 1,10 8 Аланин 1,5 1,52 8 Цистеин 0,10 0 Всего: 50 60 1,34 0,15 4 0,1 1 10, 47 1,2 5 0,1 10, 1,1 1 1,3 0,1 11,01 1,09 6 2 11, 1,1 1,5 1,0 0 8 1 0,1 0,91 8 9 3,2 9 0,9 1,0 0,8 3,48 7 0 1,1 0,95 7 3,6 0,9 1,9 7 0,9 3,6 0,94 2,09 7 4 1,0 Глицин 1,0 3,90 2 2,1 7 3 4,0 Пролин 2,3 10,01 9,6 0 Как из нее следует, в этом отношении существует значительные различия между мясом бройлеров различных категорий упитанности. Содержание незаменимых и заменимых аминокислот оказывается наибольшим в мясе высшей категории упитанности (в белом 15,20%, а в красном 12,08%), а наименьшим в мясе бройлеров второй категории (в белом 14,08%, в красном 11,17%), также аминокислотный состав белого и красного мяса в пределах одной категории имеют различия. Что касается содержания заменимых аминокислот, то различие между белым и красным мясом небольшое. (проверить потом цифровые данные). Как известно, соотношение содержания триптофана и оксипролина может быть использовано для оценки биологической ценности мяса, на рис.1 показана диаграмма соотношения содержания триптофана и оксипролина в белом и красном мясе бройлеров различных категорий упитанности. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 65 из 137 Рис.1. (диаграмма перич) Эти данные говорят о том, что соотношение триптофан-оксипролин является наилучшим для мяса высшей категории упитанности (в белом 8,44; в красном 3,67), а наименьшим в мясе второй категории (в белом 5,20, красном 2,84). Содержание жирных кислот является также одним из основных показателей биологической ценности мяса. Данные о составе жирных кислот в белом и в красном мясе сведены в таблице 11. Таблица 11. Содержание жирных кислот внутримышечном жире бройлеров различных категорий упитанности Жирные кислоты, % Грудные мышечная ткань Мышцы окорочков Класс Класс Экс Стандартн Вн Экс Стандартн Вн тра ый е тра ый е класс класс а а 1) Насыщенные УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 27,0 С16-0 Редакция № 1 от «__»___2014г. 25,87 1 28, 45 8,68 С18-0 Страница 66 из 137 8,09 27,6 26,35 8 6,6 36 5,20 6,74 4 0,05 5 Всего насыщенных 35,6 33,96 9 6,1 0 0,3 С20-0 26, 0,0 4 35, 44 32,8 33,14 8 32, 50 2) Ненасыщенные: а - мононенасыщенные 4,51 С16-1 5,07 5,9 5,91 6,20 3 35,7 С18-1 36,57 0 8 39, 36 0,42 С20-1 0,48 41,0 39,07 2 0,4 42,12 39, 48 0,48 0,32 7 Всего 40,6 мононеннасыщенных 3 : 6,3 0,5 2 45, 76 47,4 45,59 1 46, 38 б - полинаненасыщенные 18,4 С18-2 20,28 6 31 0,46 С18-3 17, 0,40 16,6 19,26 7 0,3 07 0,69 0,84 5 0,25 С20-2 19, 0,8 3 0,17 0,07 0,05 0,0 3 0,72 С20-3 0,48 0,1 0,10 0,05 2 3,39 С20-4 2,58 3 0,8 1,01 0,88 9 Всего полиненасыщенных: 23,2 8 23,91 0,7 2 18, 67 0,0 18,5 4 21,08 20, 68 Эти данные свидетельствует о том, что в белом и в красном мясе в суммарных насыщенных кислотах процент пальмитиновой кислоты оказывается наибольшим (в белом мясе высшей категории 75,67%, первой категории 76,04, второй категории 80, 27; в красном мясе высшей категории УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 67 из 137 84,18%, первой категории 79,51%, второй категории 81,35%). В общем количестве мононенасыщенных жирных кислот, причем в белом и в красном мясе, содержание олеиновой, линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот во всех трех категориях оказался наибольшим. Например, содержание олеиновой кислоты в белом мясе высшей категории-88,30%, первой категории86,82%, второй категории-86,01%; в красном мясе высшей категории-47,41%, первой категории-45,59%, второй-46,38%. При сравнении по содержанию ненасыщенных жирных кислот белого и красного мяса можно сделать вывод, что в среднем в белом мясе содержатся ненасыщенные жирные кислоты больше на 8,43%, что дает основание подчеркнуть, что жиры белого мяса обладают большей биологической ценностью. Способность белков удовлетворять потребность организма зависит не только от аминокислотного состава и усвояемости белков, но также от состава и соразмерности диеты в целом, от физиологического пищевого состояния и здоровья человека. В исследовательских целях многие из этих факторов либо игнорируются, поскольку их считают неизменными, либо определяют как константа: таким образом «качество» белка включает в себя не только состав и пригодность аминокислот. Белки являются огромным источником пищевой энергии, и возможно, бедные аминокислотами белки имеют плохую биологическую ценность, но с энергетической точки зрения вполне подходящими. Белки, также как и нуклеиновые кислоты, линейные сополимеры, но их мономерные звенья не нуклеотиды четырех типов, а более чем 20 различных аминокислот. Поэтому в химическом отношении белки значительно сложнее нуклеиновых кислот. Например, молекулярный вес миоглобина 18000, и его молекулярная цепь содержит 153 аминокислотных остатка, располагающихся вдоль одной полипептидной цепи. По функциям миоглобин похож на гемоглобин и содержит ту же атомную группу гемма, в состав которой входит железо, и роль которой заключается в способности обратимо связываться с кислородом. Если гемоглобин обеспечивает перенос кислорода, то миоглобин, содержащийся внутри мышечных клеток, служит для образования временных запасов кислорода. Установлено, что белковая макромолекула имеет несколько типов организации. Во-первых,- это последовательность аминокислот, их закономерное и правильное чередование вдоль полипептидной цепи белка, которое составляет его первичную структуру. Часть аминокислотных остатков в полипептидной цепи располагается вполне упорядоченно друг относительно друга, образуя спиральную конформацию цепи, тогда как другая часть расположена без какой-либо системы, чисто статистически, образуя на своих участках конформацию статистического клубка. Сочетание упорядоченных спиральных участков полипептидной цепи с неупорядоченными клубковыми участками составляет вторичную структуру белковой молекулы. Здесь могут иметь место два крайних случая: либо вторичная структура белка полностью УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 68 из 137 или почти полностью спирально, как в мышечном белке- тропомиозине, либо полностью неупорядочена, как в белке молока. В большинстве случаев, так же как и в миоглобине, имеются упорядоченные и неупорядоченные участки, вполне закономерным образом уложенные в пространстве. Вот это укладка в пространстве, образование компактного жесткого тела – глобулы – и представляет собой третичную структуру белка. Существует подразделение всех белков на две большие группы: белки фибриллярные (волокнистые) и белки глобулярные. Белки обеих групп отличаются между собой своей молекулярной и надмолекулярной организацией. Многие не растворимые фибриллярные белки, выполняющие функции покровных веществ, действительно отличаются волокнистым строением, например: кератин перьев птиц. Фибриллярные белки выполняют в основном строительные и механические функции, отсюда и особенности их строения, и хорошо известная химическая стойкость. Макромолекула глобулярных белков всегда имеют третичную структуру, то есть, свернуты в компактное симметричное тело. Например, функциями гемоглобина являются – перенос кислорода. В соответствии с этим существуют окисленная и восстановленная формы гемоглобина, которые, имея разное макромолекулярное строение, кристаллизуются различно. Это указывает на перестройку структуры белка при его функционировании, т.е. при соединении кислорода с гемом. В миоглобине подобное явление отсутствует. Считали, что белковую макромолекулу в растворе можно до некоторой степени рассматривать как фигуру равновесия всех типов молекулярных сил, действующих внутри глобулы, и третичная структура, таким образом, несет лишь поддерживающие функции. И при ликвидации третичной структуры должно происходить ослабление, и даже разрушение вторичной спиральной структуры независимо от внешних условий. Так ли это на самом деле? Для ответа на этот вопрос было предпринята тщательное исследование денатурации отличающихся по своему химическому составу при меняющихся условиях внешней среды. Прежде всего, что такое денатурация белка? Под денатурацией следует понимать нарушение уникальной нативной структуры макромолекулы. То есть сюда будут относиться всякие изменения вторичной и третичной структуры по сравнению с исходной. Экспериментальное изучение денатурации показывает, что, несмотря на чрезвычайное разнообразие, процессы, к ней приводящие, имеют некоторые общие черты. Денатурация глобулярных белков, как правило, протекает скачкообразно, и может, связана с нарушением упорядоченного строения глобулы. Значение мяса, как высококачественной концентрированной пищи, выражается, прежде всего, в богатстве этого продукта в биологически высококачественных белках и в очень высокой степени перевариваемости. Особое значение придается мясу птицы. Это мясо по сравнению с другими видами, имеет несколько больше белков и гораздо меньше жира, что УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 69 из 137 обусловливает низкую энергетическую ценность и лучшую усвояемость. Несомненно, что химический состав и биологическая ценность мяса зависят от множества факторов и, прежде всего от соотношения отдельных видов тканей, из которых оно состоит. В связи с этим на колебания химического состава мяса птицы влияют, прежде всего, степень упитанности, порода, возраст, строение тушки птицы и т.д. Лекция №6-7. Функциональные свойства мяса птицы. План: 6.1. Взаимодействие белок-вода. 6.2. Влияние соли и рН на взаимодействие белок-вода. 6.3. Взаимодействие белок-жир 6.4. Взаимодействие белок-белок В продуктах из мяса птицы белки выполняют множество различных функций. Свойства, характерные для определенных изделий из птицы, в частности, выход, и органолептические показатели, зависят от успешного использования функциональных свойств белков в процессе переработки. Под функциональными свойствами понимают физические и химические свойства белков, которые определяют их поведение в пищевых продуктах в процессах переработки, хранения и потребления. Они зависят от молекулярного строения и биохимических особенностей белка. Любые изменения в рецептуре, в технологическом процессе или изменения условий переработки, особенно температуры продукта или степень измельчения требует оценки возможного влияния этих изменений на структуру мышечных белков. Так, изменения в рецептуре могут повлиять на рН, концентрацию соли и белка в продукте, что наряду с другими факторами вызывает изменение биохимических, а, следовательно, и функциональных свойств мышечных белков. Все изменения отражаются на структуре белков. Зачастую потребность в определенном функциональном свойстве изменяется в процессе переработки. Так, растворимость, способность к связыванию воды и жира являются наиболее важными функциональными свойствами сырых продуктов из мяса птицы. Способность к удержанию воды и жира и к гелеобразованию важна в продуктах в процессе термообработки. \ \. Чаще всего при выработке нового продукта необходимо многофункциональность белков, т.е. предполагается, что любой белок проявляет не одно, а несколько функциональных свойств либо одновременно, либо последовательно в процессе переработки. Функциональные свойства белков можно разделить на три группы: - белок – вода; - белок – жир; - белок – белок. Взаимодействие белок – вода влияет на экстрагируемость, растворимость, влагоудерживающую способность, вязкость; взаимодействие белок – жир влияет на эмульгирование, жироудерживающую способность; взаимодействие УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 70 из 137 белок – белок на гелеобразование. Мясо птицы содержит примерно 20-23% белков. Мышечные белки по их растворимости можно разделить на три группы: миофибриллярные, саркоплазматические и белки соединительной ткани. К миофибриллярным белкам относят (55% от общего количества белков): миозин, актин, тропомиозин, тропонин, тайтин, небулин. Саркоплазматические белки (35% от общего количества белков): гликолитические, митохондриальные и окислительные, лизосомальные ферменты, а также миоглобин и другие гемовые пигменты. Белки соединительной ткани (3-5% от общего количества белков): коллаген, эластин, ретикулин. Миофибриллярные белки нерастворимы в воде, но некоторые из них растворимы в растворах поваренной соли с концентрацией более 1%. Эта группа состоит примерно из 20 отдельных белков, входящих в состав миофибрилл сократительной мышцы. Миофибриллы вытянуты вдоль мышечного волокна или клетки и окружены саркоплазмой. Миофибриллы могут быть разделены на три группы в зависимости от выполняемой функции: - сократительные белки, ответственные за мышечные сокращения; - регуляторные белки, участвующие в управлении процессом сокращения; - цитоскелетные белки, скрепляющие миофибриллы и способствуют сохранению их структурной целостности. Миозин является основным белком толстых линий саркомера и составляет примерно 50-55% от общего количества миофибриллярных белков. Миозин представляет собой длинную тонкую молекулу длиной примерно 150 нм и содержит 43 сульфгидрильные группы, не содержит дисульфидных связей (у цыплят). Актин является вторым по количеству миофибриллярным белком, составляющим примерно 20-25%. Он образует вместе с регуляторными белками тропонином и тропомиозином образует тонкие нити саркомера. В процессе мышечного сокращения миозин обратимо связывается с тонкими нитями актина. При посмертном окоченении мышцы миозин необратимо связывает актин с образованием комплекса, известного как актомиозин. Это поперечное связывание актина и миозина в окоченевшей мышце влияет на нежность мяса. Миозин перед окоченением мышцы и актомиозин после окоченения определяют целый ряд функциональных свойств, поэтому их свойства интенсивно исследовались. Саркоплазматические белки находятся внутри оболочки мышечных клеток в саркоплазме и составляют примерно 30-35% от общего количества белков мышцы. Эти белки растворимы в воде. В данную группу белков входят окислительные ферменты, миоглобин, другие гемовые пигменты, гликолитические ферменты, ответственные за гликолиз, и лизосомальные ферменты. Миоглобин определяет цвет мяса, однако в целом белки этой группы вносят небольшой вклад в функциональные свойства белков мяса. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 71 из 137 Белки соединительной ткани (стромы), образуют сетку, обволакивающую мышечные волокна и пронизывающие всю мышцу. Благодаря этому они служат каркасом, поддерживающим структуру мышцы. Белки соединительной ткани составляют 3-6% от общего количества белков мышцы птицы, и основным является белок коллаген. Эластин и ретикулин составляют лишь небольшую часть белков соединительной ткани. Все эти белки нерастворимы в воде и в солевых растворах. Нежность мяса, как правило, зависит от содержания белков соединительной ткани, уменьшается с увеличением возраста птицы благодаря образованию поперечных связей и другим изменениям коллагена. Белками соединительной ткани богата кожа птицы и является основным источником коллагена в рецептурах продуктов из мяса птицы. При высоких концентрациях коллагена в продуктах из мяса птицы может оказывать влияние на функциональные свойства миофибриллярных белков. Коллаген может вызвать уменьшение размеров продуктов из измельченного мяса при высокотемпературной обработке, а также влияет на связывание кусков мяса в формованных продуктах. Химический состав мяса меняется в зависимости от различных факторов: порода, упитанность, условия содержания и т.д. Эти различия находят свое отражение в градации мяса птицы, 1, 2, тощей упитанности. Состав тощей упитанности мяса птицы почти всегда одинаков, т. е на одну часть белка приходится 3,6 – 4,0 части воды (20% белка и 75% воды). Эти зависимости известны как «число Федера» или «зависимость Федера», т. е соотношение белок:вода. Если рассматривать состав мяса с точки зрения технологических воздействий на него, то наибольший интерес вызывает белок. С точки зрения химии, содержащийся в мясе белок не является единственным веществом, а представляет собой разные виды белка с совершенно различным строением. Различают следующие биологические фракции: - нерастворимая фракция, это белки образующие структуру (миозин, актин, тропомиозин); - растворимая фракция, это растворимые в клеточных соках белки (миоген, глобулин и миоглобин). Растворимая фракция составляет 30% от общего количества белков мышцы и при переработке мяса эти белки не играют существенной роли, так как водосвязывающая способность мяса зависит от них только на 3%. Технологически интересна нерастворимая в воде фракция. В пересчете на общий белок она содержит 35-40% миозина, 10-12% актина и 13% тропомиозина. Наряду с этими формами белка в мясе имеются белки соединительной ткани. Они биологически неполноценны, но отличаются хорошей ВСС, благоприятно влияют на образование структуры изделий. Белки состоят из аминокислот. Это органические кислоты, которые наряду с кислыми карбоксильными группами (-СООН) содержат одну основную аминогруппу (NH2). Поэтому они могут иметь как кислый, так и щелочной характер. Кроме УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 72 из 137 них в молекуле многих аминокислот содержатся еще и другие функциональные группы, например гидроксильные (-ОН) и сульфгидрильные (-SH). Эти группы имеют полярный характер, вследствие чего они могут удерживать воду. Первичная структура белков образуется путем связывания (конденсирования) многих аминокислот. Так, например, инулин состоит из двух полипептидных цепей с 21 аминокислотой (цепь А) и 30 аминокислотами (цепь Б); миоглобин состоит из одной цепи, включающий 153 аминокислоты. Последовательность расположения аминокислот биологически важна и постоянна в определенных пределах. Эти пептидные цепи в большинстве своем скручены в виде спиральной линии (вторичная структура). Пептидные цепи образуют пучки определенной формы и расположены в определенном порядке. Это называется третичной структурой. Несколько таких пучков образуют четвертичную структуру. Самой значительной связью в белковой молекуле является пептидная. Все аминокислоты в первичной структуре соединены пептидной связью. По сравнению с другими связями они очень стабильны. При обычной технологической обработке эта связь остается не разрушенной или незначительно разрушенной. Дисульфидная связь находится между различными пептидными связями, а также и внутри цепи для фиксации пространственного положения. Так например, пептидные цепи инулина соединены между собой двумя дисульфидными связями, а третья дисульфидная связь стабилизирует петлю между 6 и 11 аминокислотами цепи А. Ионная связь особенна, важна для влагосвязывающей способности мяса птицы. Так как некоторые аминокислоты содержат две карбоксильные группы и две аминогруппы, то, помимо блокированных пептидной связью групп, имеется избыток групп с кислой и щелочной реакцией, которые образуют анионы и катионы, поэтому заряды соседних ионов могут быть одноименными или противоположными, то следствием этого является взаимное притяжение или отталкивание. Но независимо от характера заряда они в любом случае могут связывать другие ионы или образовывать полярные соединения, и зависят от рН. Это означает, что количество зарядов в изоэлектрической точке мяса (рН 5)является минимальным. Если же таких зарядов меньше, чем при других величинах рН, то объем связи или связывание других веществ, например воды, может быть тоже очень незначительным. В этом и заключается причины изменений влагосвязывающей способности мяса. Следующий вид связи – водородная. Она связывает различные пептидные цепи, образуя водородные мосты. Ее назначение – стабилизация положения частей молекул по отношению друг к другу. Избыток электронов у карбонильной группы и их недостаток у иминогруппы в пептидной связи образуют основу для конкуренции за водородный атом между обеими группами. Образующийся водородный мост обладает незначительной силой УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 73 из 137 сцепления и поэтому легко разрушается. Вытекающие из этого изменения проявляются в технологическом отношении при процессах денатурации. Кроме этих связей известны силы Ван-дер Ваальса, вызывающие слабую связь, когда соответствующие группы довольно близко подходят друг к другу. Не все белки, содержащие в мясе птицы, связывают воду. Водорастворимая фракция белков состоят из миогенов, принимает лишь незначительное участие в связывание воды. В противоположность этому нерастворимые белки, миозин, актин, тропомиозин, эластин и коллаген – вещества составляющие основу водосвязывающей способности.На этом основании нельзя делать вывод, о том, что мясо с высоким содержанием белка отличается и высокой водосвязывающей способностью и наоборот. Содержание воды в мясе также не является решающим фактором; не процентное содержание, а состояние белков и вид связи воды определяют его водосвязывающую способность. Известно, что мясо молодой птицы и животных обладают лучшей водосвязывающей способностью, чем старых. Мышечная ткань животных с хорошей мраморностью, а также с повышенным содержанием соединительной ткани проявляют лучшую водосвязывающую способность. В зависимости от состояния мышечных белков изменяется соотношение между связанной и свободной влагой, причем оба вида воды следует рассматривать как единое целое. Если количество связанной воды возрастает, то содержание свободной влаги сокращается – возрастает водосвязывающая способность. Если количество связанной воды сокращается, то возрастает содержание свободной воды, и влагопоглощаемость понижается. 6.1. Взаимодействие белок-вода. Все функциональные свойства белков зависят от взаимодействия с водой. От взаимодействия белок-вода зависят три свойства белков, очень важных для сырых продуктов из мяса птицы. Это такие свойства: извлечение (экстракция) и гидратация; влагосвязывающая способность; вязкость. Экстрагируемость белков - этот термин используется для описания того количества белка, которое освобождается или извлекается из миофибриллярной структуры в процессе обработки. При определенных условиях экстрагированный мышечный белок растворим в воде. Растворимость непосредственно зависит от распределения гидрофильных и гидрофобных аминокислот на поверхности молекул белка и термодинамики взаимодействий белок-вода. Экстрагируемость и растворимость мышечных белков зависят от рН, концентрации соли, вида солей и температуры. Влагоудерживающая способность характеризует способность белка связывать влагу или адсорбировать добавленную воду при внешних воздействиях, таких как термообработка, центрифугирование, прессование. Вода может быть химически связана с белком, удерживаться за счет УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 74 из 137 капиллярных сил или быть физически заключенной внутри белковой структуры. Кроме того, вода удерживается физически в пространстве между волокнами. Влагоудерживающая способность зависит от рН, концентрации, вида соли и температуры. При анализе влияния соли на ВСС белого и красного мяса различных видов птиц выявлены существенные зависимости ВСС от соли, вида птиц. Способность белого и красного мяса цыплят-бройлеров и курей связывать воду представлена на рис.1. Рисунок 1. Зависимость ВСС от добавления соли. +Наибольшее увеличение способности связывать воду при добавлении солей отмечено в красном мясе кур, причем такое значительное увеличение объясняется взаимодействием соли с определенным типом мяса (белое и красное) и категорией (куры, цыплята-бройлеры) птицы. В мясе ножек у обеих категорий птицы отмечается существенное увеличение способности связывать воду по сравнению с белым мясом. Добавление соли значительно повышало ВСС белого и красного мяса цыплят-бройлеров и мяса курей. Наибольшее увеличение способности связывать воду при добавлении солей отмечено в красном мясе, причем такое значительное увеличение объясняется взаимодействием соли с определенным типом мяса и видом птицы. В красном мясе у обоих видов птицы отмечается существенное увеличение способности связывать воду по сравнению с белым мясом. Не отмечено, статистически достоверное влияние длительности выдержки на способность связывать воду. Вязкость, которая определяется в реологии как сопротивление течению, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 75 из 137 оказывает сильное влияние на стабильность сырого продукта перед тепловой обработкой. Вязкость сырого мясного фарша увеличивается в процессе измельчения (куттерования), которое сопровождается набуханием мышечных волокон и адсорбцией ими воды. Экстрагированные белки, особенно крупные фибриллярные и хорошо растворимые, например, миозин, могут увеличить вязкость растворов даже при очень малой концентрации. 6.2. Влияние соли и рН на взаимодействие белок-вода. При крайних значениях рН (3> рН >11) и при повышении температуры до 100 С происходит резкое скачкообразное изменение всех свойств белков. Это явление носит название денатурации. При денатурации исчезает система комплементарных водородных связей, и структура разрушается. Сюда будут относиться всякие изменения вторичной и третичной структуры по сравнению с исходной. При повышении рН среды, т.е. при уменьшении концентрации ионов водорода в растворе, подвижный водород кислотных карбоксильных групп отрывается, переходит в раствор, а оставшиеся на полипептидной цепи группы атомов СОО- заряжаются отрицательно. Вдоль полипептидной цепи создается ряд одноименно заряженных радикалов, которые интенсивно отталкиваются друг от друга, если им не мешают посторонние ионы противоположенного знака, находящиеся в растворе, т.е. если ионная сила раствора невелика. При таких условиях электростатические силы отталкивания могут стать настолько большими, что произойдет разрушение спиральной конфигурации полипептидной цепи, и она превратится в обычный статистический клубок. Что представляет собой белковая глобула в водном растворе? На внешней поверхности располагаются гидрофильные, или легко ионизируемые, аминокислотные радикалы, такие, как остатки глутаминовой или аспарагиновой кислот или радикалы лизина и аргинина, содержащие NН2группы, которые в кислой среде присоединяют протон Нплюс и становятся положительно заряженными ионами NН3плюс. Внутри глобулы собираются неполярные углеводородные радикалы: аланина, валина, лейцина, ароматические остатки фенилаланина, триптофана, т.е. все те химические группы, которые «не любят» воды, не взаимодействуют с водой и значительно охотнее взаимодействуют друг с другом, чем с молекулами растворителя – воды. Эти неполярные радикалы, собираясь внутри глобулы, образуют там гидрофобную область. Значение рН в парных мышцах грудки цыплят выше, чем в парных мышцах грудки кур, а величина рН в мышцах грудки ниже независимо от добавления солей или длительности выдержки, чем в мышцах ножек у обоих видов птицы. Однако через 4 часа после убоя рН в красном мясе снижалась. Отмечались лишь небольшие различия рН в зависимости от длительности УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 76 из 137 хранения. При добавлении соли значительно возрастало рН в мясе грудки, но не в мясе ножек (таблица). Соль существенно увеличивала способность связывания воды в мясе обеих категорий, причем наиболее выраженный эффект отмечается в случае мяса с ножек кур. Длительная выдержка белого и красного мяса в присутствии соли не повышала ВСС. На эмульгирующую способность длительность хранения оказывала существенное влияние при пониженной эмульгирующей способности жира через 4ч после забоя. Эмульгирующая способность мяса цыплят-бройлеров выше, чем мясо кур. Таблица Катего Тип Велич Добавлен Длительность рия мяса ина рН в ие солей хранения, птицы мышцах время в часах Средн ее значение 1,5 4ч 24 ч Без добавления соли 5,8b 5,7b 5,7b 5,7b С добавлением соли 5,9a 5,8a 5,9a 5,9a Без добавления соли 6,4a 6,3a 6,3a 6,3a С добавлением соли 6,4a 6,3a 6,4a 6,4a Без добавления соли 5,6b 5,5b 5,6b 5,5b С добавлением соли 5,7a 5,7a 5,7a 5,7a Без добавления соли 6,2a 6,1a 6,2a 6,2a ч Гру дка 6,1 Бройле ры Нож 6,5 ка Гру дка 6,3 Куры Нож ка 6,4 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. С добавлением соли 6,3a Страница 77 из 137 6,3a 6,3a 6,3a Отмечались различия рН в мышцах до и после окоченения. Авторами было установлено, что эмульгирующая способность значительно возрастала при рН, равном 5,9 и более. В работе Хемма (1977 г.) отмечается, что добавление 2% соли в мясо до окоченения замедляет общее разложение гликогена, а окончательное значение рН оказывается выше, чем в мясе, которое достигает стадии окоченения без соли Проведенное исследование показывает, что длительность выдержки после забоя перед добавлением соли, должно быть ограничено периодом не более чем 1,5 часа, в особенности в отношении белого мяса, в котором устанавливается существенно пониженное значение рН по сравнению с красным мясом птицы. Анализ эмульгирующей способности показал, что белое и красное мясо бройлеров после выдержки в течение 4 ч после убоя была значительно ниже по сравнению с выдержкой мяса кур в течение 1,5 ч (см. табл. 2). Таблица 2. Категори Тип мяса я птицы Бройлер ы Куры Длительность выдержки Среднее значение 1,5 ч 4ч 24 ч Грудка 30,2a 27,4b 29,7ab 29,1a Ножки 29,6a 25,9b 29,7a 28,4a Грудка 20,8ab 18,4b 22,2a 20,5b Ножки 19,2a 18,4a 21,4a 19,6b Эта же способность у мяса ножек бройлера после выдержки в течение 24 часа не существенно отличалась от такой же способности мяса ножек с выдержкой в течение 1,5 часа. Эмульгирование жира в мясе грудки кур после выдержки в течение 24 часа была существенно выше, чем после выдержки в течение 4 часа, в то время как аналогичная способность в мясе грудки кур после выдержки в течение 1,5 часа незначительно отличалась от аналогичных свойств мяса грудки кур после выдержки в течение 4 часа или 24 часа. Время выдержки не оказывало существенного влияния на способность к эмульгированию мяса ножек кур. Мясо грудки и ножек бройлеров имеет значительно повышенную способность к эмульгированию по сравнению с мясом ножек и грудки кур (даты группируются в зависимости от длительности выдержки). Лион и др. (1983 г.) отметили небольшое, но существенное возрастание рН в мышцах ножек бройлеров в случае непотрошеной и неохлажденной птицы по сравнению с обычной обработкой или выдержкой птицы. Такое небольшое отличие рН (6,3 в неохлажденных мышцах через 20 минут после убоя и 6,1 в УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 78 из 137 мышцах через 24 часа после убоя) оказывает существенное влияние на эмульгирующую способность и освобождению влаги и жира. Увеличение эмульгирующей способности и соответствующее уменьшение высвобождаемого количества влаги и жира при нагреве указывает на явное преимущество, связанное с использованием мяса бройлеров без охлаждения до окоченения (парное). Начальное значение рН после убоя в белом мясе бройлера равнялось 6,4, и в той же мышце, но через 24 часа равнялось 5,5. Авторы исследований указывают, что напряжение до убоя может повлиять на начальное значение рН, что было связано с уменьшением способности удерживать воду. Быстрое уменьшение рН и возникновение окоченения, в особенности в белом мясе, уменьшали возможность смешивания мяса с солью до окоченения, так как этот период существенно сокращался за счет электрооглушения. Отмечено, что способность связывать воду в красном мясе независимо от добавления соли выше, чем в белом мясе. Одной из причин, возможно, является размер частиц после измельчения, так как белое мясо является более рыхлым, чем красное мясо. Белое мясо с добавлением соли становится клейким, чем красное мясо и имеет предрасположенность к комкованию, что уменьшает площадь поверхности контактирующей с водой. Механическое перемешивание облегчает дисперсию, однако белое мясо с солью не диспергирует столь эффективно как красное мясо с добавлением соли. Известно, что на ВСС влияет и содержание жира в мясе. При повышенном рН, обработке мяса до окоченения и при низком уровне жира увеличивается способность мяса связывать влагу. В красном мясе отмечается повышенное содержание рН, это значит, что больше связывает воду, однако содержание жира в этом мясе тоже больше, чем в белом, поэтому можно предположить, что ВСС белого мяса больше. Соотношение влага\белок в красном мясе больше, что объясняет пониженную способность связывать воду. Влияние соли на влагоудерживающую способность измельченного мяса показано на рисунке 2 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 79 из 137 Рис. 2.Влияние концентрации соли на влагоудерживающую способность сырого мясного фарша из индейки пр рН 6,0 Влагоудерживающая способность определялась как способность сырого мясного фарша удерживать воду при центрифугировании Наиболее быстрое увеличение ВУС наблюдается при увеличении концентрации соли примерно от 1,8 до 3,4% для мяса, как грудки, так и бедра. Добавление соли уменьшает электростатическое взаимодействие между молекулами белка, что способствует увеличению экстрагируемости, растворимости и ВСС. Механическое воздействие на мясо в присутствии соли приводит к разрушению мышечной ткани и способствует поглощению воды и набуханию мышечных волокон и в результате - к увеличению вязкости мясного фарша. Вследствие солюбилизации и экстракции миофибриллярных белков происходит также разрушение структуры. Отдельные миофибриллы высвобождаются из мышечных волокон и дробятся на более мелкие части. Экстрагированные белки, особенно, миозин, также связывают воду и увеличивают вязкость фарша из мяса птицы, что способствуют повышению устойчивости диспергированного жира. По этой причине в большинстве рецептур продуктов из мяса птицы дозировка соли составляет 1,5-2%. Более высокая концентрация соли может увеличить ВУС фарша, но это приводит к излишне соленому вкусу продукта. На экстрагируемость, растворимость и влагоудерживающую способность мышечных белков влияет рН фарша. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 80 из 137 Влияние рН на ВУС фарша из мяса индейки показано на рисунке 3. Рис. 3. Влияние рН на влагоудерживающую способность сырого фарша из мяса индейки, содержащего 0,5 моль/дм3 NaCl. Влагоудерживающая способность определялась как способность сырого мясного фарша удерживать воду при центрифугировании ВУС становится минимальной в изоэлектрической точке миозина и актина (примерно рН5,0). В изоэлектрической точке молекулы белка не имеют суммарного заряда, что способствует их объединению с образованием крупных частиц. ВУС тонко измельченной мышечной ткани увеличивается по мере отклонения рН от этой точки. При повышении рН увеличивается отрицательный заряд белков, что приводит к росту сил отталкивания между миозиновыми нитями. Это способствует набуханию миофибрилл и удерживанию им воды. Влияние рН на концентрацию экстрагируемого белка тонкоизмельченной мышцы индейки показано на рисунке 4. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 81 из 137 Рис. 4 Влияние рН на содержание экстрагируемого белка в фарше индейки, содержащем 0,5 моль/дм3 NaCl. Степень экстрагируемости и растворимость миофибриллярных белков вблизи изоэлектрической точки низки и увеличиваются по мере повышения рН, в связи с увеличением отрицательного заряда белков. В производстве продуктов из мяса птицы широко применяют фосфаты, позволяющие увеличить рН, что приводит к увеличению влагосвязывающей способности мышечных белков. В процессе переработки необходимо тщательно контролировать продолжительность и температуру измельчения, так как измельчение необходимое для разрушения миофибрилл и последующей гидратации могут привести к денатурации белка, обычно обусловленной повышением температуры или избыточным разрушением структуры. 6.3. Взаимодействие белок-жир В грубоизмельченных продуктах жир в основном сохраняется внутри не поврежденных жировых клеток, а в тонкоизмельченных жировые клетки разрушены. В них жир находится в виде жировой капли, образуя одну из фаз в эмульсиях. Эмульсия состоит их двух несмешивающихся фаз, одна из которых диспергирована в другой фазе в виде мелких капель - непрерывной. В эмульгированных продуктах капли жира образуют дисперсионную фазу, непрерывная фаза состоит из воды, белков и солей. Для образования эмульсии необходима энергия, которая передается фаршу в процессе измельчения. И чем больше подводится энергия, тем меньше по размеру и многочисленнее образующиеся капли жира. На разрушение жировых клеток влияет температура. При высоких температурах стенки жировых клеток разрушаются, жир плавится и эмульгируются. Основная часть жира птицы начинается плавится при температуре 13оС, однако вследствие сложного липидного состава он плавится полностью лишь около 33оС. Капли жидкого жира нестабильны и со временем легко коалесцируют. Коалесценция представляют собой процесс объединения маленьких жировых капель в крупные нестабильные жировые капли. И этот процесс – нежелательный, поскольку приводит к ряду дефектов качества эмульгированных продуктов. При низких температурах жировые частицы могут находиться в частично кристаллизованном состоянии, и вероятность коалесценции уменьшается, также ему препятствует высокая вязкость фарша, наличие у жировых капель белковой оболочки. Оболочка состоит из миофибриллярных белков. Наличие белковой оболочки уменьшает межфазовое поверхностное натяжение между жиром и водой и стабилизирует капли. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 82 из 137 6.4. Взаимодействие белок-белок Белки, также как и нуклеиновые кислоты, линейные сополимеры, но их мономерные звенья не нуклеотиды четырех типов, а более чем 20 различных аминокислот. Поэтому в химическом отношении белки значительно сложнее нуклеиновых кислот. Цепь главных валентностей в белке образуется путем поликонденсации аминокислот и возникновения пептидной связи характерной решительно для всех белков и полипептидов. В процессе тепловой обработки взаимодействие молекул белка друг с другом приводит к формированию матрикса из белкового геля. Белковый гель образуется при нагревании в результате разворачивания и агрегирования мышечных белков, образующих прочную непрерывную поперечно-связанную пространственную сеть или матрикс. Образование непрерывной структуры белкового геля существенно влияет на текстурные и органолептические свойства, а также на выход продуктов из мяса птицы при тепловой обработке. Миофибриллярные белки образуют гель при термообработке как эмульгированных, так и формованных продуктов. Однако на способность миофибриллярных белков образовывать прочный гель могут влиять саркоплазматические белки и соединительная ткань. Миофибриллярные белки образуют термически необратимые гели. Это означает, что поперечная сшивка за счет химических связей, образующихся между белками в процессе нагрева, практически не изменяется при охлаждении или повторном нагреве. При нагревании эти белки разворачиваются или денатурируют. На второй стадии развернутые молекулы объединяются в небольшие группы, что сопровождается повышением вязкости раствора. Гели мышечных белков образуются в результате комбинированного действия водородных связей, электростатических и гидрофобных взаимодействий и образования дисульфидных связей. При охлаждении происходят небольшие изменения относительной прочности химической связи. В зависимости от рН и концентрации соли могут образовываться гели со структурой разного типа, что обусловливает, в конечном счете, получение продуктов с различными консистенциями и влагоудерживающими способностями. Как правило, при рН от 6 до 6,5 получаются эмульгированные продукты с максимально прочной текстурой, а при более низких рН получаются продукты с мягкой консистенцией и слабой влагоудерживающей способностью, так как белки переходят в нерастворимое состояние и сильно агрегируются. В общем случае миофибриллярные белки птицы начинают денатурировать примерно при температуре 40о С. При температуре 65-70о С повышается прочность структуры и влагоудерживающая способность, тепловая обработка свыше 70оС плохо влияет на качество гомогенизированных продуктов вследствие избыточной агрегации белка внутри сетки геля, что УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 83 из 137 приводит к синерезису - отделению воды из продукта. Причиной синерезиса может быть, кроме температуры, переход коллагена в растворимую форму. На структуру продуктов из мяса птицы может влиять скорость нагрева. Считается, что при низкой скорости нагрева формируются гели с более упорядоченной структурой и, соответственно, с большей влагоудерживающей способностью. Например, для образования структуры белкового геля с высокой влагоудерживающей способностью сосиски с низким содержанием жира следует прогревать с меньшей скоростью, чем такой же продукт, содержащий больше жира. Знание функционально-технологических свойств компонентов мясопродуктов (особенно белковых веществ) позволяет получить белковые дисперсионные системы- эмульсии типа фарша с заданными структурномеханическими свойствами, стабильность которых обусловливает качественные показатели готового продукта (его свойства, выход, органолептические показатели и т. д.). Функционально- технологические свойства белков могут быть определены в совокупности с физико-химическими характеристиками, дающими общую информацию о том, как белок будет взаимодействовать с компонентами дисперсных систем пищевых продуктов. По мнению Кинселла, функциональные свойства белков характеризуют всестороннее участие их в формировании свойств продукта и отражают взаимодействие микро- и макросостава белков, межмолекулярных связей. Химические и физические свойства белка во многом определяются структурой белковых молекул, наличием в них небелковых частиц, а также прочностью связей между полипептидными цепями. Хотя свойства белка не является простыми функциями составляющих его аминокислотных остатков, ясно, что эти последствия должны решающим образом влиять на свойства белков. При этом необходимо знать, как влияют различные боковые цепи на свойства любой отдельно взятой боковой цепи. Изменение функции белка бывает вызвано смещением специфической группы вдоль пептидной цепи и свертыванием пептидных цепей в складки. Специфические группы играют основную роль в проявлениях данного свойства белка. При оценке возможностей использования белков и различных видов сырья при производстве продуктов из мяса птицы следует исследовать его функционально-технологические свойства, основными которого являются ВУС, ВСС, жиропоглощаемость, пластичность, стойкость эмульсии. Важным свойством белка является набухаемость- результат поглощение белком воды, первая ступень в процессе сольватации, если водопоглощаемость бесконечна, то белок будет сольватироваться; если нет, то водопоглощаемость будет иметь место до момента, ограниченного некоторыми межмолекулярными силами в набухшем образце. Водопоглощаемость белковых молекул не обязательно включает увеличение объема молекул. После денатурации происходит дезорганизация нативной структуры УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 84 из 137 белковой молекулы, которая приобретает все более рыхлую открытую конфигурацию. Степень денатурации зависит от того, какая затронута структура: вторичная, третичная, четвертичная. При денатурации глобулярных белков разрушаются & - спиральные участки макромолекулы, в результате чего молекула белка теряет &- спиральное, приобретает ß- складчатую структуру. При этом образуется рыхлый хаотический клубок, пропитанный водой. Таким образом, в основе денатурации лежат изменения белковой молекулы структурного характера, т.е., конформационные изменения, которые приводят к изменению молекулярной поверхности и окружающей среды. Следствием этого является изменение растворимости и гидратации белков. Качество вареных колбас из мяса птицы зависит от содержания фибриллярных белков, обладающих резко выраженной способностью к набуханию, благодаря внедрению молекул воды внутри пространственной сетки. Сравнение эмульгирующей способности различных фракций белков показала, что миозин обладает наибольшей эмульгирующей способностью и избирательно адсорбируется у поверхности раздела фракции жира и воды, за которыми следует растворимая часть актомиозина. В воде полипептидные цепи глобулярных белков свертываются таким образом, что гидрофильные участки цепей, взаимно притягиваются друг к другу межмолекулярными силами, образуя внутреннее ядро глобулы. Цепь главных валентностей спирально располагаются по поверхности и между отдельными ветками цепи действуют силы водородных связей. Таким образом, сетка пептидных связей и гидрофильные боковые цепи образуют гидрофильную поверхность глобулы, обращенную к воде. Взаимодействие глобулярных белков с водой определяется величиной заряда на поверхности глобулы и величиной удельной поверхности белковых частиц, то есть степенью дисперсности. Основным технологическим показателем качества мяса является ВСС. От нее зависит сочность, консистенция и выход изделий из мяса птицы. Необходимо учитывать способность мяса к удерживанию собственного сока и связыванию добавляемой воды. При измельчении мяса ВСС зависит от ряда факторов: возраста птицы, количественного соотношения влаги, белка и жира, глубины автолиза, условий замораживания и хранения мороженого мяса, от величины рН, содержания белков, степени растворимости миофибриллярных белков. Положительное влияние на ВСС оказывает добавление соли и повышение рН. Использование сырья с более высокой величиной рН и искусственный сдвиг величины рН сырья в щелочную сторону позволяет получить более высокое качество и выход готового продукта. Длительное время низкой величине рН отдавали предпочтение в отношении его влияния на окраску мяса. В противоположность этому представлению М.Бейли установил положительное влияние повышение рН на окраску мяса. Величина рН мяса находится в пределах 5-7 и оказывает влияние не только на окраску, но и на УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 85 из 137 структурно-механические свойства, вкусоароматические, продолжительность хранения, ВСС. Величина рН мышечной ткани в период убоя составляет 7, но при разрушении гликогена и образовании молочной кислоты снижается. Если температура мышечной ткани еще достаточно высокая величина рН снижается быстро, поэтому мышечная ткань становится бледнее цветом и мягким по структуре. С другой стороны, если она уменьшается медленно и неполно, то оно становится темным по цвету и приобретает свойства липкости. Повышение температуры сопровождается увеличением скорости молекул воды, что приводит к дегидратации полярных групп боковых цепей молекулы, вследствие чего становится возможным непосредственный контакт между ними. Способность мяса связывать и удерживать воду является одним из наиболее важных и интересных вопросов технологии. От способности мяса связывать и удерживать на различных этапах технологической обработки определенное количество воды зависит вкус, нежность, сочность, цвет и др. показатели мяса. Чем сильнее мясо удерживает воду во время технологического процесса, тем большим оказывается выход готового продукта и тем более является выпуск продукции. В технологии способность мяса связывать и удерживать воду принято характеризовать водосвязывающей, сокоудеживающей способностью и набуханием. Под водосвязывающей способностью (ВСС) понимают способность мяса воспринимать и удерживать определенное количество добавляемой воды. Сокоудерживающая способность – это способность мяса при всех влияниях окружающей среды: степень измельчения, температура, давление, прессование, центрифугирование и др. более или менее сильно удерживать мясной сок. Набухание – способность мяса поглощать воду в течении определенного времени при полном погружении в нее образца. В мясе птицы содержится от 60% до 80% воды. Связывание мышечной тканью такого значительного количества влаги возможно, главным образом, благодаря особой структуре воды. На рисунке изображена плоскостная и пространственные модели воды. Вода, содержащаяся в пищевом продукте, является неотъемлемой составной ее частью. Однако избыток воды негативно влияет на объект биологического происхождения, снижая его питательную ценность, и может вызвать порчу продуктов вследствие размножения микроорганизмов в водной среде. Именно с этой точки зрения представляет особый интерес изучение свойств воды. Важная роль в понимании строения и аномальных свойств воды, отводится изучению ее физико-химических свойств. Вода обязана своей структурой способности ее молекул образовывать водородные связи при взаимодействии друг с другом, вследствие чего между соседними молекулами возникает сильное электростатическое притяжение. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 86 из 137 Этим объясняется своеобразие некоторых свойств воды: высокая теплота фазового перехода, высокая диэлектрическая проницаемость, способность служить испарителем для многих веществ и т.д. Вода может принимать участие в кислотно-основных равновесных реакциях в пределах 16 единиц рН участвовать в равновесных окислительно-восстановительных реакциях, потенциал которых изменяется в интеграле более 2 В. С возникновением теории водородных связей между молекулами воды связана и их тенденция к образованию ассоциатов или квазикристаллов, в которых каждая молекула воды связывается с четырьмя другими. Количество таких ассоциатов в общей массе воды, а значит и среднее число водородных связей на одну ее молекулу, зависит от температуры, так при -1830С их четыре, а при 6000С их практически не существует. Таким образом, при любой температуре в границах от -1830С÷6000С в структуре воды, независимо от ее агрегатного состояния, существует динамическое равновесие между ассоциатами и простейшими мономерными молекулами воды. Большой интерес к изучению свойств воды, связан в большей степени с ее практическим значением. Это вызвано тем, что свойства воды при взаимодействии ее с твердым каркасом продукта меняются, изменяя при этом и свойства самого продукта. Современным представлениям о строении молекулы воды предшествовал длительный период, который был связан с разработкой множества ее моделей. Удачной моделью, которая принята во всем мире, считается симметричнотреугольная модель, предложенная П.Дебаем. Последующее совершенствование модели коснулись уточнения угла ковалентной связи Н-О-Н, длины связи О-Н и расстояния между протонами НН. Общепринятые параметры молекулы воды представлены в таблице 1. Таблица 1. Параметры молекулы воды при ее различных агрегатных состояниях. Агрегатное состояние воды Параметры Твердое (лед) Жидкая (вода) О-Н длина 0,099 нм Не определена 0,096нм Н-Н длина 0,162 нм Не определена 0,154нм НОН угол 109,50 Не определен 105,30 Газообразное (пар) Как видно из таблицы, в основе современных взглядов, касающихся строения молекулы воды, лежат главным образом исследования ее газообразного и твердого состояний. Что касается геометрия молекулы воды, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 87 из 137 находящейся в жидкой фазе, то она еще не изучена, но многие исследователи сходятся на мнении, что она напоминает структуру молекулы воды в твердой фазе или газообразном состоянии. Своеобразие поведения воды объясняется строением ее молекулы, где важная роль отводится водородным связям, которые ответственны за пространственное размещение молекул, благодаря чему вода является жидкостью. Рис. 5. Электронная модель молекулы воды 1,2 - неподеленные пары электронов Типичная электронная модель молекулы воды представлена на рис. 5, где восемь электронов попарно вращаются по четырем орбиталям, расположенным в трех плоскостях. Существование дипольного момента позволяет молекуле воды создавать направленную связь с другой молекулой воды, либо с другой молекулой, также содержащей заряженную группу. Такая связь получила название водородной связи. Некоторые химические группы обладают такой конфигурацией, при которой образуются особенно устойчивые водородные связи. Такая конфигурация осуществляется в карбоновых кислотах, амидах, гуанидине, и др. Значительные электростатические силы существуют между заряженными группами и молекулами. Это приводит к гидратации ионизированных групп. Количество связанной таким образом воды зависит от числа и рода ионных и не ионных групп белка, а также от ионной атмосферы вокруг белка. Воду, связанную с белками мяса силами электростатического притяжения, принято называть «истинно гидратационной водой». Гидратационная вода исключительно сильно связана с белком при помощи водородных связей, в результате чего физико-химические свойства изменяются, она замерзает при более низкой температуре, чем обычная вода, изменяется УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 88 из 137 плотность ее и др. В растворе глобулярные белки могут гиратационную воду приблизительно 0,3-0,4 г на 1 г сухого веса белка, а фибриллярные белки – 0,50,6 г на 1 г сухого веса белка. Наименьшая гидратация белков лежит в области изоэлектрической точки структурных белков мяса – рН 5,0-5,5. В изоэлектрической точке кислые и основные ионные группы белков мяса, таких как аргинин, гистидин, лизин, глютаминовая кислота взаимно нейтрализуются, так что заряд ионов почти равен 0. В свежем мясе в области изоэлектрической точки белков вода удерживается мясом неионизированными полярными группами, как, например, в цистине, цистеине, серине, метионине, тирозине, оксипролине и триптофане. Связыванию воды в мясе в области изоэлектрической точки способствует также различные органические растворенные вещества и ионы мяса. Количество гидратационной воды почти не изменяется при технологической обработке мяса, поэтому в технологии более важно знать об изменении «свободной» воды, которая удерживается неподвижной внутри белковой сетки мяса, т.е. «иммобилизована мясом», адсорбирована субстанциями мяса и удерживается внутри системы второстепенными силами, такими как капиллярные и силы поверхностного натяжения. Если способность мяса связывать гидратационную воду определяется, прежде всего, наличием в строении белка полярных, неполярных и заряженных групп, то содержание в мясе свободной или иммобилизованной воды в большей степени зависит от микроструктуры мышц. Считают, что фибриллы, в первую очередь влияют на способность связывания воды в мышцах. Фибриллы содержат 70 % воды, содержащейся в мясе, саркоплазма - 20% и внеклеточное пространство – 10%, т.е. водосвязывающая способность мяса, в первую очередь определяется белковой сеткой, образованной системой актомиозина, в которой масса воды более или менее иммобилизуется. При разрушении структуры воды под влиянием внешних условий происходит уплотнение белковой сетки и уменьшается ВСС и сокоудерживающая способность мяса и, наоборот, при усилении упорядоченности структуры воды (измельчение) происходит разрыхление структуры мяса и увеличивается его способность связывать воду. Измельчение мяса, широко применяемое в производстве продуктов, способствует значительному увеличению водосвязывающей и водоудерживающей способности мяса. Таблица способность мяса. № 1 2 .Влияние степени измельчения на водосвязывающую Степень измельчения Нарезанное Гомогенизированное 5 сек. Водосвязывающая способность 31,10 52,40 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 3 4 Гомогенизированное 15 сек. Гомогенизированное 30 сек. Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 89 из 137 63,20 74,40 Измельченные мышцы, содержащие большое количество целых кусочков волокон, связывает незначительное количество воды, так как набухание фибрилл ограничивается сарколеммой, которая окружает мышечное волокно. Гомогенизированная ткань, в которой сарколемма клеток распалась, и нити фибрилл стали свободными, обладает значительно большей ВСС. При сильной гомогенизации ткани, вследствие разрыва нативных связей, соединяющих нити фибрилл, может образовываться коллоидная система, способная к исключительно связыванию воды, которым никогда не обладает не измельченная или грубо измельченная мышца. Можно предположить, что набухание и увеличение способности связыванию воды происходит не в отдалении актина от миозина, а при расслаблении отдельных нитей, то есть внутрь актина и миозина внедряется вода. Свободная вода находится, очевидно, не только между нитями актина и миозина, но и внутри самих нитей. Поэтому при изучении ВСС следует обращать внимание на степень измельчения мышцы. При отклонении заряда мышечных белков, например, при добавлении кислоты или щелочи, от изоэлектрической точки ВСС мяса сильно повышается у гомогенизированной ткани и несколько меньше у не измельченной ткани. Увеличение ВСС при изменении рН обуславливается разрыхлением микроструктуры мяса, вследствие усиления отталкивания пептидных цепей белков. При этом солевые связи между положительно и отрицательно заряженными боковыми группами пептидных цепей распадаются, повышается отталкивание одноименно заряженных групп и увеличивается мицеллярное пространство тканей. Избыток кислоты рН 3 приводит к понижению ВСС, так как связь аниона кислоты становится более прочной и экранирует положительные заряды групп амина и имидазола; отталкивание заряженных групп ослабевает, пептидные цепи смыкаются плотнее и поэтому ВСС уменьшается. В щелочной области изоэлектрической точки происходит такой же процесс благодаря связи с пептидными цепями катионов основания, которая возрастает с увеличением показателя рН. Изменение ВСС не измельченного мяса в зависимости от заряда имеет тот же характер, что и для гомогенизированной ткани, но выражено значительно слабее. Нативные связи белковых молекул (часть которых разрушается при гомогенизации ткани) затрудняет доступ ионов кислоты или щелочи к пептидным цепям. Поэтому рН ткани возрастает за счет добавления кислоты или щелочи. При добавлении нейтральных солей к гомогенизированному мясу ВСС УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 90 из 137 его повышается, если рН ткани лежит в области выше изоэлектрической точки мышечных белков. Анионы соли экранируют положительные заряды белка, что приводит к расщеплению солевых связей между пептидными цепями и разрыхлению молекулярной структуры мяса. Чем сильнее связываются анионы соли, тем сильнее повышение ВСС мяса. В кислой области рН от изоэлектрической точки благодаря связи аниона электростатическое отталкивание между положительно заряженными группами белка снижается. В результате этой реакции ВСС снижается. Добавление солей двухвалентных металлов снижает ВСС мяса и увеличивает сокоудерживающую способность его при тепловой обработке, так как ионы кальция могут с кислыми группами белковых молекул образовывать группу, при этом между молекулами белка образуются сильные солевые мостики, и внедрение молекулы воды между пептидными цепями связанными этими мостиками будет невозможным. Возможно, ионы кальция связываются с недиссоциированными кислыми группами белков мяса, в то время как водородные ионы кислых групп освобождаются, образуя с ионами эквивалентное количество соляной кислоты. Во время тепловой обработки мяса полипептидные цепи стягиваются, в результате чего от мяса отделяется вода. Если перед нагреванием к мясу добавляется соли двухвалентных металлов, то ионы кальция блокируют выход воды между полипептидными цепями, и она остается связанной с белком в вареном мясе. Механизм изменения ВСС гомогенизированного и не гомогенизированного мяса при посоле приблизительно одинаков, но в гомогенизированном мясе влияние солей проявляется значительно сильнее. Минеральные и белковые вещества, растворенные в саркоплазме, оказывают, заметное влияние на ВСС. Благодаря влиянию солей, растворенных в саркоплазме, ВСС повышается почти вдвое. Потери сока, например, при оттаивании мороженого мяса или во время хранения, приводят не только к уменьшению питательных веществ, но также к снижению ВСС и ухудшению качества мяса. Указанный эффект саркоплазмы приписывают влиянию анионов, содержащихся в плазме. С увеличением количества добавляемой воды влияние солей на ВСС снижается, причем наблюдается смещение изоэлектрической точки ткани в сторону более высоких значений рН. То есть, влияние солей зависит от разбавления или от ионной силы, независимо от того, анионы или катионы оказывают влияние на ВСС или на набухание. В не гомогенизированном мясе, когда вся белковая система ткани продолжает сохранять нативные связи, присутствие растворимых белков, способных образовывать вокруг себя упорядочные структуры воды, приводит к разрыхлению структуры ткани и повышению ВСС мяса. Потеря растворимых белков (например, с вытекающим соком при хранении, конденсации с фибриллярными белками и т.д.) вызывает снижение ВСС. Увеличение ВСС и выхода можно достигнуть при глубоком гидролизе УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 91 из 137 коллагена, продукты распада которого (глютин, желатин) могут значительно повысить сочность изделий. В производстве продуктов из мяса птицы большое практическое значение имеет влажностное состояние фарша, то есть количество влаги, удерживаемой фаршем и формы ее связи с составными частями фарша. Влажностное состояние фарша можно представить следующей динамической схемой: В этой схеме влага прочносвязанная представляет собой адсорбционную влагу, гидратную, осмотическую. Слабосвязанная полезная влага (капиллярная, частично адсорбционная) обеспечивает оптимальную сочность и консистенцию продукта. Слабосвязанная избыточная влага (влага микрокапилляров) отделяется при тепловой обработке. От количественного содержания в продукте связанной воды зависят их вкусовые достоинства, сочность, плотность и консистенция. По данным ВНИИМПа наилучшую консистенцию имеют колбасные изделия из мяса птицы, в которых отношение доли химически связанной воды к свободной составляет от 1:1,8 до 1:1,9. Мясо птицы отличаются большей способностью гидратироваться по сравнению с мясом убойных животных. Если сравнивать между собой белое и красное мясо птицы, то красное мясо связывает воду больше, чем белое и лучше переносит термическую обработку. Влагоудерживающая способность (ВУС) обусловлена свойствами самого белка, так как только белок способен удерживать влагу адсорбционно или осмотически. При денатурации белка образуется рыхлый хаотичный клубок (пористость) пропитанный водой, при этом разрушаются в основном нековалентные связи (водородные) и дисульфидные мостики. При непродолжительном действии нагревании возможна денатурация (повторное свертывание) с полным восстановлением исходной структуры и нативных свойств. Денатурация растворимых белков и дезагрегация коллагена находят свое выражение в изменении прочностных характеристик продукта, то есть к снижению ВУС и к возрастанию прочностных характеристик готового продукта. Для практических целей используют процесс денатурации в мягких условиях в присутствии солей и соответствующем значении рН. Жиропоглощаемость - свойство, которое характеризует способность сорбировать определенное количество жира. Хорошая жиропоглощаемость обычно приводит к образованию стойких эмульсий, улучшает стабильность образующихся систем, что оказывает существенное влияние на качественные показатели готовой продукции в частности на консистенцию, на уровень водосвязывания. Суспензирование жировых клеток и эмульгирование жира, выделенного в результате разрушения жировых клеток, влияет на качество мясных фаршей. В частности, при значительном уменьшении содержания жира готовый продукт имеет сухую, крошливую консистенцию. Следует отметить, что тонко измельченный жир замедляет усушку продукта, что позволяет сохранить качество продукта при хранении. Уровень жиросодержания влияет на структурно-механические свойства: пластичность, липкость, вязкость и УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 92 из 137 другие. Решающую роль в эмульгировании жира и образовании вокруг жировых шариков белковых мембран принадлежит водо- и солерастворимых белков эмульгировать жир установлено, что водорастворимые белки эмульгируют 30 мл жира на 100 гр белка, а солерастворимые-400 мл жира. Способность эмульгировать жир объясняют изменениями формы белковой молекулы. Установлено, что в жировой эмульсии, значительная часть влаги прочно связана вокруг сольватных оболочек жировых шариков. Высокая жиропоглощаемость белков приводит к уменьшению потерь влаги при тепловой обработке, однако стойкость при хранении может снизиться из-за высокого содержания жира. Эмульгирующая способность характеризует способность белков образовывать эмульсии, которые представляют собой коллоидную систему, содержащую дисперсные частицы различных размеров и свойств. Белки при энергичном диспергировании могут образовывать устойчивою систему, в которой оседание частиц практически уравновешивается броуновским движением. Объясняется это тем, что в разбавленных эмульсиях с небольшим содержанием дисперсной фазы мало вероятны столкновения частиц. Представляет большой практический интерес применение концентрированных эмульсий, так как изучение эмульгирующей способности белков является необходимым условием для получения стойких систем, обеспечивающих получение высококачественного продукта с хорошим выходом. Пластичность фарша определяется размерами и особенностями строения дисперсных частиц, величиной сил межмолекулярного взаимодействия и с молекулами дисперсной среды, степенью развития и однородностью системы во всем объеме системы и особенностями теплового движения частиц. Морфологический состав компонентов, их соотношение оказывает влияние на пластические свойства фарша. Лекция №8. Влияние технологической переработки на качество мяса птицы. План: 1. Факторы влияюшие на изменение качество мяса птицы. 2. Причины изменение качество мяса. 1. Факторы влияюшие на изменение качество мяса птицы. Производство птицы и ее переработка включают ряд взаимосвязанных этапов, предназначенных для превращения сельскохозяйственной птицы в готовые для кулинарной обработки тушки, отделенные части тушек или различные виды бескостных мясных продуктов. Приемлемость мышечной ткани птиц в качестве УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 93 из 137 пищевого продукта в значительной степени зависит от химических, физических и структурных изменений, которые происходят в мышцах в процессе их превращения в мясо. При производстве птицы предубойные факторы оказывают влияние не только на рост мышечной массы, их состав и степень развития, но и определяют состояние птицы при забое. Таким образом, условия, которые имеют место непосредственно до и после убоя птицы, существенно влияют на качество мяса. Согласно классификации, предложенной Флетчером, предубойные факторы, оказывающие влияние на качество мяса, можно разделить на два вида: оказывающие продолжительное или кратковременное воздействие. Продолжительно воздействующие факторы воздействуют на птицу постоянно, в течение всей ее жизни – генетические и физиологические особенности, рационы и режим питания, условия содержания и перенесенные болезни. Кратковременные факторы, влияющие на качество мяса птицы, действуют в течение последних 24 ч жизни птицы. К ним относят: предубойная выдержка, транспортировка, содержание на предприятии, убой. Цель предубойной выдержки – максимальное опорожнение кишечника птицы, тем самым предотвращают загрязнения тушек во время переработки. Во время предубойной выдержки птицу не кормят и не дают воды (кормовое голодание). Продолжительность кормового голодания – важный параметр, поскольку он влияет на загрязнения тушек и выход продукции, на увеличении затрат, на эффективности работы перерабатывающих линий, а также на безопасность и качество продукции. В идеальном случае продолжительность кормового голодания перед переработкой равна минимальному времени, необходимому для полного опорожнения желудочно-кишечного тракта птицы. Но реально этот промежуток времени варьируется в зависимости от климатических условий в птичниках и условий содержания птицы. Рекомендуемая продолжительность кормового голодания для бройлеров составляет 8-12 ч, для индейки – 6-12 ч. На основании исследований такая длительность является наиболее оптимальной. И, кроме того, такая продолжительность кормового голодания недостаточна, велика, чтобы привести к уменьшению выхода тушек из-за потери живого веса птицы. На практике применяют различные схемы голодания, зачастую бройлеров направляют на переработку после выдержки в течение 7-8 ч. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 94 из 137 Рис.2.3. Влияние продолжительности кормового голодания на массу кишечника бройлеров При продолжительной предубойной выдержке (более 13-14 ч) может возникнуть ряд проблем, увеличивающих вероятность нарушения целостности кишечника. На рисунке показана зависимость прочности кишок бройлеров от различного времени кормового голодания. Рис. 2.6. Прочность кишок бройлеров после предубойной выдержки различной длительности Прочность кишок перед переработкой у бройлеров после 14 и более часов предубойной выдержки оказалось на 10% меньше. Кроме того, было показано, что у самцов более прочные кишки, чем у самок. Помимо снижения прочности кишок, более длительное кормовое голодание зачастую приводит к контаминации тушек желчью. Так как желчь вырабатывается постоянно, то желчный пузырь увеличивается в размерах, и при потрошении, возможно, повредить желчный пузырь. Когда желчный пузырь достигается максимального размера, то избыток желчи возвращается обратно в печень, а также входит внутрь кишок и в желудок. В результате изменяется внешний вид и запах печени, а при попадании в желудок его внутренняя стенка приобретает зеленую УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 95 из 137 окраску. Кроме того длительное кормовое голодание влияет на обсеменность тушек микроорганизмами, так как доказано, что при длительном кормовом голодании повышается рН зоба, что создает благоприятные условия для развития патогенных микроорганизмов. Уменьшение массы птиц в период от начала кормового голодания до забоя называют потерями живой массы. Этот показатель очень важен, так как он заметно влияет на выход тушек и, соответственно, на экономические показатели переработки птицы. По разным данным, скорость потери живой массы составляет от 0,18 до 0,42% от начальной массы тела за один час голодания. \ \. Это не означает, что птица без кормового голодания даст наибольший выход по тушкам, так как накормленная тушка, весящая столько же, сколько и птица, содержавшаяся без корма, даст меньший выход по тушкам, так как начальная масса включает содержимое желудочно-кишечного тракта. 2. Причины изменение качество мяса. Переработка птицы начинают с процесса убоя. Оглушение – забой птицы в бессознательном состоянии. Существует несколько методов оглушения: электрическим током, в атмосфере газа, вызывающего анестезию или кислородное голодание. Для этого может использоваться двуокись углерода, который быстро приводит к потере сознания, изменяя рН спинномозговой жидкости. В последнее время в связи с повышенным интересом к проблеме гуманного обращения с животными привлек внимание еще один метод оглушения – фиксированное оглушение. Этот метод предусматривает неподвижную фиксацию головы, и выстрел в мозг металлической иглой или зондом, вызывающий немедленное или необратимое бессознательное состояние. Но данный метод оглушения до конца не изучен и в настоящее время не применяют. После оглушения применяют различные способы убоя птицы и обескровливание. Обескровливают птицу над специальным лотком для сбора крови в течение 2-3 мин. За это время птица теряет примерно от 30-50% крови, что, в конечном счете, вызывает отключение мозга и смерть. В случае недостаточной для наступления смерти потери крови или неверно выполненном надрезе на шее птица может оставаться живой в конце обескровливания и при перемещении на другую операцию. В этом случае кровь резко приливает к поверхности кожи, окрашивая тушку в ярко-красный цвет. Удаление оперения затруднено тем, что в своем натуральном состоянии перо прочно прикреплена к фолликулам. Для ослабления пера тушки погружаются в ванну с горячей водой или обрабатываются паровоздушной смесью. В любом случае разрушаются белковые структуры, удерживающие перья. Режим обработки зависит от вида, возраста и состояния оперения птицы . 151. Режим тепловой обработки тушек птицы УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Мясо по виду птицы Обработка горячей водой Страница 96 из 137 Обработка паровоздушной смесью темпера продолж темпера продол 0 0 -тура, С и-тельность, -тура, С жимин тельность, мин Куры 52-55 2 - - Цыплята 51-54 2 - - Цесарки 52-55 2 - - Индейки 51-54 1,5 - - Индюшата 51-54 1,5 - - Утки 63-66 3 72-75 2,5-3 Утята 58-61 3 66-72 2,5-3 Гуси 70-72 2 76-83 2,5-3 Гусята 65-67 2 68-76 2,5-3 Промышленные нормы шпарки предусматривают два варианта режимов обработки, оказывающих разное воздействие на тушку. Шпарка при 53 О С в течение 120 сек, называется «мягкой», после нее крепление пера ослабевает без заметного повреждения верхних слоев кожи и рогового слоя. Рис. 3.3. Схема слоев кожи Поскольку это не нарушает воскообразный, желтоватый слой кожи, то мягкая шпарка более предпочтительна при производстве свежей птицы с кожей УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 97 из 137 желтого цвета. В некоторых странах потребителям нравится такой цвет кожи птицы. Если кожная кутикула не нарушена и не пигментирована каратиноидами, полученными с кормом, то тушки обычно шпарят при 62-64оС в течение 45 с. Такой процесс называется «интенсивной» шпаркой. Эта более грубая процедура, поскольку при этом нарушается кутикула. Однако она позволяет облегчить удаление пера еще в большей степени, чем мягкая шпарка. Оперение удаляют с помощью машин, основным рабочими органами которых являются вращающие диски с резиновыми «пальцами». Принцип работы этих машин и автоматов основан на силе трения рабочих органов по оперению. При быстром вращении дисков пальцы скребут тушку птицы в направлении, обратном вращению, и за счет трения извлекают ослабленное перо. В бильных автоматах сила давления возникает в результате удара бил о тушку, в центробежных автоматах – за счет центробежной силы. Имеются автоматы, где сила давления возникает за счет сил упругой деформации рабочих органов. Неправильная регулировка машин, особенно если остается слишком малый зазор между тушкой и рабочим органом, может привести к разрывам тканей в области бедра, грудки и переломам крыльев, ног и ребер, а при слишком широком зазоре машина не сможет полностью удалить перо. На качество снятия оперения может повлиять параметры выращивания птицы: чем быстрее происходило формирование оперения птицы, тем меньше остистого пера остается на тушке при переработке. Участки, где обрабатывалась живая птица, должна быть отделена от тех, где проводят последующие операции, в целях снижения обсеменения микроорганизмами. Потрошение – отделение пищевых и непищевых внутренних органов из тушки. Этот процесс осуществляется путем ряда последовательных автоматизированных операций, согласованных между собой. На разных заводах этот процесс может отличаться порядком проведения и конструкцией оборудования. Хотя в последнее время все шире применяются автоматическое потрошение, но некоторые операции потрошат вручную. Если потрошение полностью автоматизирована, то данный процесс полностью зависит от настройки оборудования. Плохо отрегулированные машины часто являются причиной разрывов кожи, раздробления костей и нарушения целостности кишечника. После окончания обработки тушки предусмотрена стадия мойки. Эта важная операция, так как вероятность обсеменения поверхности тушки микроорганизмами снижается. Основная цель охлаждения тушек – снижение температуры, для того чтобы уменьшить количество микроорганизмов до уровня, позволяющего максимально повысить безопасность продукта и увеличить время его хранения. Как правило, как можно быстрее после потрошения должна быть достигнута температура 1оС, в США охлаждение проводят до температуры 4оС или ниже. Охлаждение бывает водное и воздушное. В Казахстане, США УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 98 из 137 преимущественно применяют водное охлаждение, в Европе – воздушное. При водном охлаждении происходит дополнительная мойка и охлаждение тушек, абсорбция воды. На входе в емкость охлаждения температура тушки составляет примерно 38оС, и липиды кожи находятся в жидком состоянии, а также вода легко проникает через кожу. Процесс абсорбция воды зависит от времени и температуры и влияют на выход массы тушек. В США данный процесс регулируется нормами, установленными правительством, в зависимости от дальнейшего использования продукта. Воздушное охлаждение основано на прохождении в течение 1-3 часов конвейера с подвешенными тушками сквозь большие камеры с циркулирующим в них холодным воздухом (-7 до 2оС). После воздушного охлаждения тушки могут иметь сухой налет на коже, характерный для этого способа. При этом кожу повторно увлажняют. Во время охлаждения воздухом тушки обычно теряют в массе, что прямо противоположно повышению массы при охлаждении водой. Две технологии охлаждения по-разному влияют на степень микробиологической обсемененности тушек птицы. При водном охлаждении вода смывает бактерии с поверхности кожи, приводя к уменьшению их количества. Однако многократные контакты тушек друг с другом через воду увеличивают возможность распространения бактерий (включая патогенных) гораздо в большей степени, чем в воздушной камере. Другой микробиологический фактор – использование хлора. Такая обработка проводится в качестве противомикробной защиты, но в других странах Европы она запрещена из-за возможного канцерогенного эффекта. Этап первичной обработки важен, поскольку в ходе него живой организм превращается в продукт. Физиологические реакции птицы и его тканей важны для гарантии качества продукции. Помимо качества продукции также важен и объем ее производства, обычно увеличивающийся за счет потерь. Потери могут возникнуть из-за низкой производительности труда рабочих, применения чрезмерной и ненужной дополнительной зачистки, а также плохо отрегулированного оборудования. Поэтому нужно, чтобы весь цикл от убоя до охлаждения выполнялся грамотно и эффективно. Лекция №9. Автолитические изменения мяса птицы План: 9.1. Созревание мяса 9.2. Пути улущение мяса птицы Академиком Энгельгардтом В.А. была выявлена молекулярная природа мышечного сокращения. Им доказано, что основной сократительный белок мышцы, актомиозин, вне мышцы в форме геля способен изменять свою длину, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 99 из 137 производя механическую работу при добавлении аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), известной нам как универсальный переносчик химической энергии в биологических системах. Очищенный актомиозин обладал, кроме того, ферментативной активностью. Можно сделать вывод, что физиологическое явление сокращения связано с деятельностью определенного белка, т.е. проявляется на молекулярном уровне. Сократительный белок актомиозин считают сейчас сополимером двух белков миозина и актина. Механико-химический процесс в мышце объясняется как полиэлектролитное явление. Актомиозин заряжен в нейтральной среде как все белки. Точка равенства электрических зарядов для этого белка существенно зависит от присутствия ионов магния. В присутствии ионов магния изоэлектрическая точка актомиозина сдвигается к рН 9 и поэтому гель миозина оказывается в нейтральной среде сильно заряженным положительно. На положительно заряженном белке может сорбироваться АТФ и подавлять заряженность актомиозиновой нити, в результате чего происходит сокращение. 9.1. Созревание мяса Изменение органолептических и физико-химических свойств мяса объясняется распадом биологических систем, образующих ткани. При жизни животного происходит нормальный обмен веществ, т. е. в живом организме деятельность окислительных, восстановительных, ферментативных, химических процессов как бы балансируется. После прекращения жизни животного обмен веществ в тканях нарушается, обратимые ферментативные, химические процессы переходят в необратимые процессы. После прекращения жизни животного, в связи с прекращением поступления кислорода, отсутствием окислительных превращений и кровообращения, торможением синтеза и выработки энергии, накопления в тканях конечных продуктов обмена и нарушения осмотического давления клеток, в мясе происходит самораспад прижизненных систем и самопроизвольное развитие ферментативных процессов, которые сохраняют свою каталитическую активность долгое время. В результате их развития происходит распад тканевых компонентов, изменяются качественные характеристики мяса (механическая прочность, уровень водосвязывающей способности, вкус, цвет, аромат) и его устойчивость к микробиологическим процессам. Этот процесс называют автолизом. Он начинается в тканях животного сразу же после убоя. Посмертные изменения мышечной ткани одинаковые для всех теплокровных животных и птицы с некоторыми отличиями в деталях и скорости течения. Однако технологическое значение автолитических изменений имеет большее значение для мяса сельскохозяйственных животных, чем для мяса птицы. В мышечной ткани содержится большое количество ферментов, в том УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 100 из 137 числе и таких, которые одновременно являются и пластическим материалом мышечной ткани (например: миозин, миоген). Вследствие ферментативной природы автолитических изменений мяса скорость их зависит в основном от температуры. В соответствии с особенностями метаболизма, концентрацией и локализацией ферментов в мышечной ткани протекают специфические автолитические превращения. В начальный период происходят в основном изменения, связанные с теми системами, которые относятся к функциям движения: интенсивный распад углеводов и аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), резкие изменения сократительного аппарата. Изменения в мясе, вызванные автолитическими процессами, происходят при самых разнообразных способах его обработки, например, при выдерживании мяса после убоя птицы, при холодильной обработке и хранении, при посоле, измельчении и во многих других случаях. Поэтому изучение автолитических процессов, протекающих в мясе после убоя животного, представляет не только научный, но и практический интерес, так как характер и глубина их влияют на качество мяса и во многих случаях предопределяют его пищевую ценность. Например: кормовое голодание приводит к снижению содержания гликогена в мышцах. Для птицы содержание гликогена в грудных и бедренных мышцах после 16 часового голодания уменьшается соответственно на 0,27 и 0,22%. Содержание гликогена в печени также становится маленьким, что приводит к снижению рН. Нужно отметить, что содержание гликогена в грудных меньше, чем в бедренных мышцах. Исследователями доказано, что исходный рН для грудных мышц меняется с 6,97 для накормленных бройлеров до 6,36 для бройлеров после кормового голодания 36 часов. Содержание гликогена в грудных мышцах снижается с 7,0 до 3,5 мг\г. Автолитические изменения любого мяса условно разделяют на три этапа: посмертное окоченение, созревание, глубокий автолиз. Посмертное окоченение выражается в отвердении и небольшом укорочении мышц. Эти изменения в основном сводятся к увеличению жесткости мяса. Начало окоченения, скорость его развития и глубина зависят от вида птицы, ее состояния перед убоем, техники убоя и условий, в которых происходит послеубойная обработка мяса. Полное окоченение развивается в разные сроки, что зависит от особенностей животного и от окружающих условий. Окоченение мускулатуры четырехмесячных кур наступает примерно через 5 ч, индеек — через 8 ч, гусей — через 12 ч. Окоченение развивается быстрее в мышцах молодых животных, чем в мышцах старых, медленнее в мышцах упитанных животных. Окоченение наиболее выражено в богатых плазмой скелетных мышцах, менее — в сердечных и почти незаметно — в гладких. Изменение состояния мышечного волокна и утрата им эластичности УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 101 из 137 сопровождаются изменением состояния контрактальных (сократительных) белков волокна актина и миозина и их комплекса — актомиозина. Степень соединения актина и миозина в актомиозин и физическое состояние актомиозина находятся в обратной зависимости от концентрации аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Рис. 4.2. Снижение уровня аденозинтрифосфата (АТФ) и рН по мере наступления посмертного окоченения УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 102 из 137 Рис. 4.3. Схема строения и процесса сокращения мышечных волокон. В момент прекращения жизни животного концентрация АТФ в волокне достаточно высока. Соответственно этому актомиозин диссоциирован (разделен) на актин и миозин, и мышечное волокно расслаблено. После убоя ресинтез (восстановление) АТФ за счет энергии окислительных процессов, вызываемых поступлением кислорода в клетки, прекращается и начинается распад АТФ. От нее отщепляется фосфорная группировка и образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ), которая в последующем также распадается. При этом отделяется вторая группировка и образуется адениловая - аденозинмонофосфорная кислота (АМФ). В связи с тем, что распад АТФ в этот период не компенсируется полностью ее синтезом, концентрация АТФ в волокне быстро уменьшается. Вследствие механической обработки мяса (измельчение, удары, замораживание с последующим оттаиванием) ускоряются гликолиз и распад АТФ, что сопровождается более быстрым снижением рН. Максимальные изменения прочностных характеристик совпадает с максимальным окоченением мышечной ткани птиц. Изменения фосфорных соединений и состояния сократительных белков период посмертного окоченения - это часть сложного комплекса процессов при автолизе. Вторая, не менее важная часть автолиза — это процесс распада мышечного гликогена и образование молочной кислоты. Гликоген представляет собой сильно разветвленный полисахарид, построенный из сотен молекул глюкозы. Он расходуется при мышечной работе и накапливается при УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 103 из 137 отдыхе. Автолитические превращения гликогена связаны с его фосфорилитическим распадом и дальнейшим процессом анаэробного гликолиза, который приводит к накоплению в мышцах большого количества молочной кислоты. Наряду с этим в мышечной ткани накапливаются и другие продукты гликолитических превращений, в частности, пировиноградная кислота, глюкозо-1-фосфат и глюкозо-6-фосфат. Таким образом, посмертный гликогенолиз в отличие от прижизненного характеризуется повышенным содержанием различных промежуточных продуктов гликолитического распада. Интенсивность распада гликогена и накопления молочной кислоты возрастает с повышением температуры окружающей среды. В результате этого происходит сдвиг реакции среды в мышечной ткани в кислую сторону (рН с 6,8—7 уменьшается до 5,2—5,6). Падение рН можно считать достаточно надежным показателем течения процесса гликолиза, так как оно более легко и точно измеряется (ошибка ±0,03 единицы), чем содержание гликогена или молочной кислоты. Сдвиг реакции среды в кислую сторону, помимо его влияния на дальнейший ход автолиза имеет и чисто практическое значение: кислая среда тормозит развитие гнилостных и прекращает жизнедеятельность некоторых патогенных микроорганизмов. Практически первая фаза автолитических изменений мяса выражается, прежде всего, в резком увеличении его жесткости и уменьшении влагоемкости. К моменту наибольшего развития посмертного окоченения жесткость возрастает более чем на 20%. Такое мясо сохраняет повышенную жесткость и после варки. Наибольшей влагоемкостью и способностью удерживать влагу обладает мясо в парном состоянии. Влагоемкость мяса уменьшается и достигает минимального значения в момент максимального посмертного окоченения мышц. Созревание мяса — это совокупность изменений важнейших его свойств, обусловленных углублением автолиза, в результате чего мясо приобретает хорошо выраженные аромат и вкус, становится мягким и сочным, более влагоемким и более доступным действию пищеварительных ферментов. Одним из следствий углубления автолиза в период созревания является размягчение тканей. После 5—16 ч выдержки, в зависимости от вида и возраста животного и птицы, при температуре, близкой к 00С, отвердевшие мышцы начинают расслабляться. По мере увеличения сроков созревания размягчение мышечной ткани возрастает до определенного предела, после чего начинается ее разложение. Так, напряжение икроножной мышцы гусей на срез на шестые сутки уменьшается примерно вдвое по сравнению с состоянием при посмертном окоченении. От степени созревания мяса во многом зависит его усвояемость, так как созревшее мясо сильнее стимулирует выделение желудочного сока. В процессе УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 104 из 137 созревания мяса, в мышечной ткани непрерывно возрастает содержание свободных пуринов, преимущественно за счет гипоксантина, который образуется из адениловой кислоты (АМФ), получающейся за счет распада АТФ в начале автолиза мяса. Соответственно увеличению содержания летучих редуцирующих веществ и гипоксантина усиливается аромат и улучшается вкус мяса и бульона. Для образования и усиления характерного вкуса мяса большое значение имеет накопление в составе мышечной ткани глютаминовой кислоты, обладающей, как и ее соли — глютаминаты, специфическим вкусом мясного бульона. Период созревания мяса птицы разных видов и упитанности различен. Так, созревание тушек молодых цыплят, при котором происходят основные процессы повышения его пищевой ценности и вкусовых качеств, продолжается до 18—24 ч после убоя. Тушки индеек и кур созревают через 36-48 ч, гусят — через 2 суток, а гусей — через 6 суток. Установлены различия в скорости созревания отдельных мышц после убоя, например, красное мясо созревает быстрее, чем белое. Изучение созревания мяса имеет большое практическое значение, так как, зная причины, влияющие на улучшение или ухудшение качества мяса, легче управлять технологическим процессом. Это означает, что в зависимости от того или иного способа использования мяса необходимо выдерживать его до определенного уровня развития автолитических изменений. В одних случаях, например при направлении мяса в торговую сеть или на кулинарные цели, требуется его предварительное созревание, а при направлении мяса на длительное холодильное хранение это считается не обязательным. Если же ферментативные процессы в мясе приостанавливаются в самом начале переработки, то направлять такое мясо, например в консервное производство, в парном виде нельзя, так как продукция будет обладать низкими вкусовыми качествами и другими отрицательными органолептическими свойствами. Глубокий автолиз — это ферментативный распад основных частей животных тканей, белковых веществ и жиров. Изменение белковых веществ начинается еще в период созревания. Тогда они невелики, а практическая значимость их в основном исчерпывается большей или меньшей степенью разрушения морфологических элементов тканей; существенного уменьшения количества белковых веществ при созревании не происходит. При глубоком автолизе начинается уже заметный распад белков, ускоряемый деятельностью тканевых ферментов. Гидролиз жиров становится заметным по изменению кислотного числа жира уже через несколько часов после убоя. При длительном хранении мышечной ткани в ней накапливаются перекиси (первичные продукты окислительных превращений липидов), из которых образуются альдегиды, кетоны, низкомолекулярные жирные кислоты и другие продукты. При этом в первую УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 105 из 137 очередь окисляются высоконенасыщенные жирные кислоты глицерофосфатидов. Первичными катализаторами окислительных превращений лкпндоз являются гемопротеиды, к числу которых относятся миоглобин и геминовые ферменты (каталаза, пероксидаза и др.). Липиды в мясе птицы подвергаются большим окислительным изменениям, чем в мясе других убойных животных. Это объясняется составом их жирных кислот и относительно низким содержанием природных антиокислителей. Все свойства мяса могут коренным образом изменяться в результате жизнедеятельности микроорганизма. Развиваясь на мясе, микроорганизмы могут разрушать питательные вещества и резко ухудшать его качество. Некоторые микроорганизмы, вызывающие гнилостную порчу мяса, могут быть причиной пищевых отравлений. Первичными продуктами гнилостного разложения белков являются альбумозы и полипептиды, которые с водой образуют слизь. В обычных условиях хранения мяса наиболее ранним признаком порчи служит появление слизи на его поверхности: она становится липкой, ухудшается товарный вид мяса, меняются его вкус и запах. Если спустя 24 ч после убоя животного на 1 см2 поверхности мяса обнаруживаются лишь сотни и тысячи микробов, то при ослизнении их число достигает десятков и сотен миллионов, а иногда миллиардов. Гнилостное разложение мяса начинается, как правило, с поверхности мяса под действием аэробных микроорганизмов, попадающих из внешней среды. По мере углубления микробиологической порчи мяса микроорганизмы проникают вглубь по прослойкам соединительной ткани, особенно вблизи суставов, костей и кровеносных сосудов. Скорость продвижения микроорганизмов зависит от их свойств и внешних условий, в первую очередь от температуры. Анаэробные микроорганизмы начинают развиваться несколько позже вблизи суставов, костей и в кровеносных сосудах, образуя продукты распада с весьма неприятным запахом. Гнилостные бактерии выделяют ферменты, действующие в щелочной среде. Так как свежее мясо имеет, кислую реакцию (рН 5,2-5,6), гнилостные бактерии развиваться в нем не могут. Однако плесени синтезируют ферменты, действующие в кислой среде. В результате их деятельности накапливаются органические основания, вследствие чего реакция среды мяса сдвигается в щелочную сторону, и создаются условия, благоприятные для развития гнилостных бактерий. Плесени начинают интенсивно размножаться во время хранения мяса при плохой циркуляции воздуха. Как правило, они не проникают вглубь тканей более чем на 2 мм. Мясо, пораженное плесенями, приобретает тяжелый затхлый запах и становится не пригодным в пищу. С развитием гнилостной порчи меняется запах мяса. Вначале он слабый, неприятный, с кисловатым оттенком, а затем отвратительный, гнилостный. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 106 из 137 Меняется также и цвет мяса: вследствие глубоких изменений гемоглобина и миоглобина оно обесцвечивается (сереет). Белки под действием микробов расщепляются вначале до альбумоз и полипептидов, а затем до аминокислот. В отличие от белковых веществ альбумозы и полипептиды растворимы в горячей воды и при варке испорченного мяса переходят в бульон. В числе первичных продуктов гнилостного разложения белков при некоторых условиях могут образовываться и вещества с ядовитыми свойствами. Конечные продукты гнилостного разложения мяса — неорганические вещества: углекислый газ, вода, аммиак, азот, водород, сероводород, фосфористый водород и др. На самых ранних стадиях гнилостного разложения образуется небольшое количество уксусной кислоты, потом масляной. Муравьиная и пропионовая кислоты появляются при более глубокой порче мяса. Органические кислоты уменьшают величину сдвига рН мяса в щелочную сторону, вследствие чего реакция среды испорченного мяса может быть не щелочной, потому что иногда образуется значительное количество органических кислот, причем это происходит с большой скоростью. При порче мяса выделяется много аммиака. Вследствие гнилостного разложения белков получаются некоторые продукты распада более сложных (циклических) аминокислот. К их числу относятся крезол, фенол, индол, скатол и др. Эти вещества появляются на глубоких стадиях гнилостного разложения аминокислот. Некоторые из них токсичны. Индол и скатол обладают отвратительным запахом и обусловливают наряду с другими веществами гнилостный запах испорченного мяса. Аминокислоты, в составе которых содержится сера, разлагаются с образованием сероводорода и других веществ (меркаптанов), обладающих неприятным запахом. В условиях, когда деятельность микробов исключена или резко подавлена, порча мяса может быть вызвана окислением жира кислородом воздуха. В результате такого окисления образуются разнообразные продукты превращений жиров: перекиси, низкомолекулярные жирные кислоты, альдегиды, кетоны, спирты и т. д., а также продукты глубокого распада — окись и двуокись углерода и вода. При этом в мясе накапливаются вещества с неприятным запахом и вкусом, характерным для испорченного жира. При окислительной порче жиров увеличиваются кислотное число и число омыления, уменьшается йодное число, меняется температура плавления и дымообразования и происходят другие изменения. Многие из продуктов окислительной порчи жиров вредны для здоровья человека. В парном состоянии мясо сельскохозяйственных животных или птицы мягкое, упругое, характеризуется хорошим влагосодержанием и УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 107 из 137 влагоудержанием. Правда, как отмечают эксперты, оно обладает менее выраженным ароматом и вкусом. В зависимости от типа животного, температуры окружающего воздуха и прочих факторов, через некоторое время мясо вступает в фазу посмертного окоченения. Усреднено считается, что для кроликов и птиц посмертное окоченение при обычной температуре наступает через 30 минут, а при 0 0С уже требуется времени немного больше, около 4-6 часов. Крупный рогатый скот входит в стадию посмертного окоченения несколько позже, ему требуется на это от 10 до 24 часов, в зависимости от температуры, размера животных, от характера пищи и условий содержания, и даже от их психического состояния и прочих факторов. Нужно заметить, что окоченение мяса наступает не совсем равномерно по частям туши. В мясе в состоянии окоченения резко повышается жесткость и упругость. Научные данные свидетельствуют, что напряжение среза и модуль упругости увеличиваются в два раза. Кислотность, так называемый рН, уходит в кислую сторону, с 7 единиц до 5,5. Наблюдаются и прочие изменения. После наступления посмертного окоченения мясо вступает в следующую фазу, так называемого разрешения посмертного окоченения или стадию созревания. Вот здесь как раз все самое интересное и начинается. За счет автолитических процессов, с мясом происходят метаморфозы, оно становится мягче даже парного, напряжение среза и модуль упругости со 100 единиц (парное мясо) уменьшаются почти до 60, кроме этого эксперты свидетельствуют о положительных изменениях и других органолептических характеристик. А с созреванием мяса все далеко не просто. До сих пор нет единых критериев оценки степени созревания. Также нет единой рекомендованной технологии. Между тем температура выдержки и время являются очень важными условиями. А также возникают сопутствующие проблемы, это развитие микроорганизмов и последующая склонность мяса к порче, а также потеря мясом влаги, так называемая усушка. Чем выше температура выдержки, тем быстрее происходит созревание, но тем выше вероятность порчи мяса, и соответственно возрастают требования к соблюдению стерильности. Чем ниже температура выдержки, тем больше времени требуется для созревания, но и склонность мяса к порче ниже. Стоит заметить, что после определенного этапа созревания, характеристики мяса перестают меняться и дальнейшая выдержка становиться бессмысленной, мало того мясо вступает в стадию глубокого автолиза, говоря простым языком, начинает активно разлагаться с выделением определенных запахов, слизи и так далее. Различают несколько подходов к созреванию мяса. Старые методики предписывали выдерживать мясо при температурах близких к 0 оС, при влажности около 85 % для уменьшения усушки, а также при высоком проветривании помещений для предотвращения активного развития УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 108 из 137 микроорганизмов. Рекомендовалось постоянно обтирать мясо или заворачивать в постоянно меняемые саваны из простой ткани. Это так называемый «сухой» метод, «dry aging».Считалась нормой усушка до 25% от первоначального веса. Такому созреванию подвергались целые туши или достаточно большие части туши. В ходе созревания они обычно обсыхали снаружи, покрывались пленкой, которую нужно было обязательно удалять при подготовке мяса к приготовлению. При этом на некоторых тушах могли делаться специальные надрезы, улучшающие вентиляцию для предотвращения преждевременной порчи. Так как процесс созревания требовал дополнительных затрат и грозил потерей веса туши почти на четверть, то такой процедуре подвергали только самые элитные сорта мяса - упитанные туши определенных пород, преимущественно, специально откормленные, с большим количеством жира и мраморными прожилками. Таким способом мясо могло выдерживаться более 25 дней, вплоть до месяца. Современные подходы менее консервативны. Так, было выяснено, что при температуре 370С созревание мяса происходит всего за 4-5 часов. Поэтому, сейчас на промышленных комбинатах, мясо может подвергаться электростимуляции, а также воздействию токами высокой частоты с нагревом до 39-400 С. Кроме этого возможно его насыщение специальными растворами, ускоряющими вызревание. А для предотвращения развития микроорганизмов могут применять облучение ультрафиолетом. Так же существуют и другие промышленные подходы, самый распространенный называется «мокрым» созреванием, «wet aging». Смысл метода в том, что мясо вызревает уже разделанное на порции и заключенное в вакуумные упаковки. В таком виде оно мало подвержено порче, что позволяет его выдержать необходимое для созревания время. Хотя бытует мнение, что технологии минимизирующие усушку мяса в процессе его созревания, не позволяют добиться по-настоящему насыщенного вкуса. Тем не менее, даже консервативные методики подвергаются правке, к примеру, в одном из исследований показано, что увеличение температуры созревания мяса до + 4о С позволяет сократить максимальный срок выдержки до 16 дней. Что позволяет уменьшить уровень затрат. В качестве ориентировочных справочных значений можно считать, что полное созревание говядины составляет: — при температуре 1-2 0С 10-14 дней — при температуре 10-15 0С 4-5 дней — При температуре 18 0С 3 дня Что касается свинины, то единых данных о времени необходимом для созревания нет, некоторые источники считают что это время сопоставимо с временем указанным для говядины, другие наоборот заявляют что свинина не нуждается в длительной выдержке и ей необходимо не более суток. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 109 из 137 Для баранины некоторая выдержка улучшает ее качество. Изменение свойств мяса происходит в определенной последовательности в соответствии с основными этапами автолиза (парное мясо > посмертное окоченение > разрешение посмертного окоченения и созревание > глубокий автолиз), и его качественные показатели при этом существенно отличаются. К парному относят мясо непосредственно после убоя животного и разделки туши (для мяса птицы до 30 мин, для говядины — 2-4 ч). В нём мышечная ткань расслаблена, мясо характеризуется мягкой консистенцией, сравнительно небольшой механической прочностью, высокой водосвязывающей способностью. Вкус и запах такого мяса выражены недостаточно. Качественное парное мясо имеет pH 7,2. Примерно через 3 ч после убоя начинается развитие посмертного окоченения (rigor mortis), приводящее к резкому снижению водосвязывающей способности, росту механической прочности, снижению pH до 5,5-5,6, ухудшению цвета и запаха. Мясо постепенно теряет эластичность, становится жёстким и трудно поддаётся механической обработке. Такое мясо сохраняет повышенную жесткость, и после варки. Полное окоченение наступает в разные сроки в зависимости от особенностей животного и параметров окружающей среды. Для говядины при 0о C окоченение достигает максимума через 24-48 ч. После полного окоченения начинается разрешение окоченения: мускулатура расслабляется, уменьшаются прочностные свойства мяса, увеличивается водосвязывающая способность. Однако кулинарные показатели мяса (нежность, сочность, вкус, запах и усвояемость) ещё не достиг оптимального уровня и выявляются при дальнейшем развитии автолитических процессов: для говядины при 0-10°C — через 12 суток, при 8-10°C — 5-6 суток, при 16-18°C — через 3 суток. 9.2. Пути улущение мяса птицы. В технологической практике нет установленных показателей полной зрелости мяса и, следовательно, точных сроков созревания. Это объясняется, прежде всего, тем, что важнейшие свойства мяса при созревании изменяются неодновременно. Так жёсткость наиболее заметно уменьшается через 5-7 суток после убоя (при 0-4°C) и в последующем, хотя и медленно, продолжает уменьшаться. Органолептические показатели достигают оптимума через 10-14 суток. В дальнейшем улучшение запаха и вкуса не наблюдается. Тому или иному способу использования мяса должен соответствовать определённый и наиболее благоприятный уровень развития автолитических изменений тканей. О пригодности мяса для определённых целей судят по свойствам и показателям, имеющим для данной конкретной цели решающее значение. Решающее влияние на технологические свойства оказывают различные биохимические процессы, происходящие после убоя животного и во время созревания мяса. Протекающие после убоя животного и птиц биохимические процессы по своему характеру довольно близки. Основное различие от УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 110 из 137 говядины или свинины состоит в том, что стадия окоченения в тушках птицы наступает намного быстрее и даже процесс «созревания» мяса, приводящий к его размягчению, протекает за более короткий период. Если в мышечной ткани КРС и свиней стадия окоченения начинает проявляться лишь через некоторое количество часов после убоя животного, то в мышечной ткани птицы стадия окоченения может наступить в белом через 30-60 мин., а в красных мышцах через 15-30 мин., хотя Хлебников В.И утверждает, что стадия окоченения наступает в белом мясе раньше, чем в красном. Стадия окоченения в мышечной ткани птицы длится примерно 1-4 часа после убоя, затем оно постепенно проходит, причем в мышечной ткани красного мяса быстрее, чем в грудных мышцах. Для достижения мясом птицы соответствующую степень созревания требуется 12-14 часов по сравнению с мясом КРС. Быстрота протекания различных процессов, наблюдаемых после убоя животного, может находиться в определенной связи с тем, что у птицы вследствие самого образа жизни также и процесс обмена протекает гораздо быстрее, чем у сельскохозяйственных животных. В таблице 12 для различных животных дается довольно интересное сопоставление: - первоначального уровня содержания АТФ; - продолжительности периода, предшествующего моменту начала стадии окоченения; - конечной величины рН в созревшем мясе. Из таблицы видно, что высокое исходное содержание АТФ у мяса птицы, которое, после убоя претерпевает более быстрое снижение, чем в случае мяса КРС и свиней. Стадия окоченения начинает формироваться в тот момент, когда содержание АТФ в мясе уменьшится до половины своей первоначальной величины, по мере дальнейшего понижения содержания АТФ степень окоченения усиливается (рис. 5 и рис. 6). Стадия окоченения характеризуется возрастанием модуля упругости, то есть уменьшение растяжимости мяса (модуль упругости представляет собой обратную величину от изменения длины, возникающего под действием единичной силы в образце материала с единичной длиной и единичным поперечным сечением). На рис. 5 для двух различных представлена корреляция между содержанием АТФ и модулем упругости. После того как содержание АТФ уменьшится наполовину, происходит стремительное возрастание величины модуля упругости. Эта величина возрастает по мере формирования окоченения в 5-10 раз. Некоторые возникающие при этом уменьшение растяжимости мышечной ткани птицы может сохраняться даже в течение 30 часов с момента убоя, хотя к этому времени стадия окоченения закончится. Такое явление наблюдали некоторые исследователи в случае с говядиной, когда прекращение состояние окоченения у мяса не происходила одновременно с возрастанием его растяжимости. Подобное сокращение мышечной ткани грудной части характеризовалась УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 111 из 137 небольшой степенью, однако на протяжении 24 часов после убоя изменения в ее размерах не происходила, в тоже время мышечная ткань окорочков укорачивалась в большей степени, но через 24 часа с момента убоя она принимала первоначальную длину. Таким образом, по мере созревания изменение упругих свойств мышечной ткани оказывается далеко не однозначным и варьирует в различных частях тушки. На жесткость мяса влияет много факторов, например: любое усилие, ускоряющее стадию окоченение, увеличивает жесткость. Изменение величины рН и содержание АТФ в мышечной ткани, подвергнутой механическим воздействиям, и в мышечной ткани, не подвергавшейся подобным действиям и выступавшей в качестве контрольной, представлено на рисунке 7, где для лучшей ориентировки приведено также изменение величины рН в мышечной ткани КРС. Можно заметить, что как показатель рН, так и содержание АТФ в результате механических воздействий быстро снижаются. Механизированное снятие оперения тоже оказывает воздействие на мышечную ткань. Как видно, из таблицы 13, при механизированном снятии оперения с тушек птицы, уровень содержания АТФ оказывается намного низким, чем при ручном. Влияние температуры выдерживания мяса после убоя исследовалась при диапазоне от 00С до 400С с интервалом 100С. Мышечную ткань, собиравшуюся с одной стороны грудной части тушки птицы в течении 4 часов выдерживали при более низкой температуре, а мышечную ткань, с другой стороны той же самой тушки, - при температуре на 10 С высокой; затем в течении 24 часов выдерживали при 2 С. После этого замеряли уровень содержания АТФ и величину срезающего усилия после варки. На рисунке 8 можно отметить наличие некоторой зависимости между относительным понижением уровня содержания АТФ в мышечной ткани и относительной ее жесткостью. Степень уменьшения содержания АТФ формулировалась авторами как обратная величина от продолжительности времени за который происходит снижение на 50% АТФ. Обе приводимые на рис. 8 кривые характеризуются наличием своего рода минимума на участке между 10 С и 20 С, затем круто берут вверх. Это означает, что при температурах, располагающихся между 10 С и 20 С, происходит наиболее медленное расходование АТФ, и мясо птицы наиболее отмякшей. Если наступление стадии окоченения у мяса происходит при температурах ниже 10 С или выше 20 С, то АТФ будет расходоваться быстрее, а мясо птицы будет более жесткой. Благотворное влияние температур, располагающихся внутри диапазона 10-20 С, было показано также и для мяса КРС \ \. В случае говядины при применении температуры порядка 0-5 С снижение величины рН, так и уровня содержания АТФ в первые 4 часа после убоя происходит гораздо быстрее, чем при применении температур 7 С или 14 С Вследствие этого при температурах ниже 6 С еще до наступления стадии окоченения возникает так называемое « холодное сокращение», как это видно из рисунка 9. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 112 из 137 При более высоких температурах вследствие ускорения различных биохимических реакций разрушение АТФ происходит быстрее. Мышечные ткани КРС, претерпевшие «холодное сокращение» и выдерживавшихся при температурах выше 16 С, по истечении 24 часов не обретали своей первоначальной длины. В случае мышечной ткани свиней подобное сокращение в размерах наблюдается довольно редко. В случае экспериментов проводившихся над целыми тушками цыплят – в отличие от случая препарированных мышц – какой-либо зависимости между величиной температуры и степенью жесткости не наблюдалось. Причина этого может заключаться в том, что мышцы, находясь в естественном напряженном состоянии, оказываются мало способными укорачиваться. Известно, что даже говядина и свинина, получаемые при разделке (обвалке) туш в тепле оказываются более жесткими, чем в случае разделки туш на холоде. В мышечной ткани тушек цыплят, подвергнутых быстрому замораживанию после убоя, а затем оттаиванию, совершенно аналогично случаю мышечной ткани КРС возникает так называемая «твердость» оттаивания (ригор), которая приводит к весьма быстрому снижению уровня АТФ и к получению жесткого мяса В случае цыплят прочность на срез у мышечной ткани после варки примерно вдвое превышала аналогичный показатель у контрольной мышечной ткани, однако эту жесткость удавалась устранить путем подвергания мяса созреванию вылеживанием при температуре 2 С в течении 24 часов. У мяса КРС холодное сокращение мышечной ткани не удается устранить посредством длительного вылеживания. Таким образом, вполне вероятно, что мускулатура птицы характеризуется наличием повышенной протеолитической активности. В ходе подвергания исследовавшихся образцов мышечной ткани варке обнаружили, что наиболее созревшим оказывается полностью вылежавшееся мясо птицы, затем следует мясо, подвергнутое варке сразу же после убоя животного, и, наконец, наиболее жестким оказывается мясо, подвергнутое варке спустя 1 час после убоя. В случае говядины и свинины удается констатировать ту же самую последовательность. Под действием электрического стимулирования и электронного излучения уменьшение содержания АТФ в мясе цыплят происходит быстрее. В свою очередь, в случае говядины электрическое стимулирование – из-за отсутствия явления холодного сокращения и в силу возникновения разрывов мышечных волокон – приводит к повышению степени размягчения. Изменение органолептических и физико-химических свойств мяса объясняется распадом биологических систем, образующих ткани. При жизни животного происходит нормальный обмен веществ в тканях, т. е. в живом организме деятельность окислительных и восстановительных ферментативных химические процессов как бы балансируется. После прекращения жизни животного обмен веществ в тканях нарушается, обратимые ферментативные УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 113 из 137 химические процессы переходят в необратимые. При послеубойном хранении мяса посмертные изменения тканей можно характеризовать как самораспад, или самопереваривание под действием собственных ферментов. Этот процесс называют автолизом. Он начинается в тканях животного сразу же после убоя. Посмертные изменения мышечной ткани автолитического происхождения однотипны для всех теплокровных животных и птицы с некоторыми отличиями в деталях и скорости течения. Однако технологическое значение автолитических изменений имеет большее значение для мяса животных и меньшее для мяса птиц. В мышечной ткани содержится большое количество ферментов, в том числе и таких, которые одновременно являются и пластическим материалом мышечной ткани (например, миозин, миоген). Вследствие ферментативной природы автолитических изменений мяса скорость их зависит в основном от температуры. В соответствии с особенностями метаболизма, концентрацией и локализацией ферментов в мышечной ткани протекают специфические автолитические превращения. В начальный период происходят в основном автолитические изменения, связанные с теми системами, которые относятся к функциям движения: интенсивный распад углеводов и аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), резкие изменения сократительного аппарата. Изменения в мясе, вызванные автолитическими процессами, происходят при самых разнообразных способах его обработки, например, при выдерживании мяса после убоя птицы, при холодильной обработке и хранении, при посоле, измельчении и во многих других случаях. Поэтому изучение автолитических процессов, протекающих в мясе после убоя животного, представляет не только научный, но и практический интерес, так как характер и глубина их влияют на качество мяса и во многих случаях предопределяют его пищевую ценность. Автолитические изменения мяса условно разделяют на три этапа: посмертное окоченение, созревание, глубокий автолиз. Посмертное окоченение выражается в отвердении и небольшом укорочении мышц. Эти изменения в основном сводятся к увеличению жесткости мяса. Начало окоченения, скорость его развития и глубина зависят от вида птицы, ее состояния перед убоем, техники убоя и условий, в которых происходит послеубойная обработка мяса. Полное окоченение развивается в разные сроки, что зависит от особенностей животного и от окружающих условий. Окоченение мускулатуры четырехмесячных кур наступает примерно через 5 ч, индеек — через 8 ч, гусей — через 12 ч. Окоченение развивается быстрее в мышцах молодых животных, чем в мышцах старых, медленнее в мышцах упитанных животных. Окоченение наиболее выражено в богатых плазмой скелетных мышцах, менее — в УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 114 из 137 сердечных и почти незаметно — в гладких. Интенсивность распада гликогена и накопления молочной кислоты возрастает с повышением температуры окружающей среды. В результате этого происходит сдвиг реакции среды в мышечной ткани в кислую сторону (рН с 6,8—7 уменьшается до 5,2—5,6). Падение рН можно считать достаточно надежным показателем течения процесса гликолиза, так как оно более легко и точно измеряется (ошибка ±0,03 единицы), чем содержание гликогена или молочной кислоты. Сдвиг реакции среды в кислую сторону помимо его влияния на дальнейший ход автолиза имеет и чисто практическое значение: кислая среда тормозит развитие гнилостных и прекращает жизнедеятельность некоторых патогенных микроорганизмов. Практически первая фаза автолитических изменений мяса выражается прежде всего в резком увеличении его жесткости и уменьшении влагоемкости. К моменту наибольшего развития посмертного окоченения жесткость возрастает более чем на 20%. Такое мясо сохраняет повышенную жесткость и после варки. Наибольшей влагоемкостью и способностью удерживать влагу обладает мясо в парном состоянии. Влагоемкость мяса уменьшается и достигает минимума в момент максимального посмертного окоченения мускулатуры. Лекция №10. Биохимия автолиза 10.1. Биохимические качество мяса птицы. В основе автолитических превращений мяса лежат изменения углеводной системы, системы ресинтеза АТФ и состояния миофибриллярных белков, входящих в систему сокращения. В связи с отсутствием поступления кислорода в организм ресинтез гликогена в мясе после убоя идти не может, и начинается его анаэробный распад, который протекает по пути фосфоролиза и амилолиза с образованием молочной кислоты и глюкозы. Скорость гликолиза можно регулировать: введение хлорида натрия в парное мясо подавляет процесс; применение электростимуляции — ускоряет. Интенсивный прижизненный распад гликогена может вызываться стрессовыми ситуациями у животных. Через 24 часа гликолиз приостанавливается вследствие исчерпания запасов АТФ и накопления молочной кислоты, подавляющей фосфоролиз. 10.1. Биохимические качество мяса птицы. Ферментативный распад гликогена является пусковым механизмом для развития последующих физикохимических и биохимических процессов. Накопление молочной кислоты приводит к смещению pH мяса в кислую сторону от 7,2-7,4 до 5,4-5,8 в УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 115 из 137 результате чего: - увеличивается устойчивость мяса к действию гнилостных микроорганизмов; - снижается растворимость мышечных белков (изоточка 4,7-5,4), уровень их гидратации, величина водосвязывающей способности; происходит набухание коллагена соединительной ткани; - повышается активность катепсинов (оптимум деятельности — 5,3), вызывающих гидролиз белков на более поздних стадиях автолиза; - разрушается бикарбонатная система мышечной ткани с выделением углекислого газа; - создаются условия для интенсификации реакций цветообразования вследствие перехода в миоглобине двухвалентного железа в трёхвалентное; - изменяется вкус мяса; - активизируется процесс окисления липидов. На первой стадии автолиза важное значение имеет уровень содержания в мясе энергоёмкой АТФ, вследствие дефосфорилирования (распада) которой осуществляется процесс фосфоролиза гликогена. Одновременно энергия дефосфорилирования обеспечивает сокращение миофибриллярных белков. Для мяса в послеубойный период характерно непрерывное снижение концентрации АТФ. Вследствие уменьшения запасов АТФ, в мясе не хватает энергии для восстановления состояния релаксации сократившихся волокон. Накопление молочной (и фосфорной) кислоты, как уже отмечалось, оказывает существенное влияние на состояние мышечных белков, что в свою очередь предопределяет технологические свойства мяса: консистенцию, водосвязывающую способность, эмульгирующие и адгезионные показатели. Сущность этих изменений в основном связана с процессом образования актомиозинового комплекса и зависит от наличия в системе энергии и ионов кальция (Ca4+). Непосредственно после убоя количество АТФ в мясе велико, Ca4+ связан с саркоплазматической сетью мышечного волокна, актин находится в глобулярной форме и не связан с миозином, что обуславливает расслабленность волокон, большое количество гидрофильных центров и высокую водосвязывающую способность. Сдвиг pH мяса в кислую сторону, запускает механизм превращений миофибриллярных белков: - изменяется проницаемость мембран миофибрилл; - ионы кальция выделяются из каналов саркоплазматического ретикулума, концентрация их возрастает; - ионы кальция повышают АТФ-азную активность миозина; - глобулярный Г-актин переходит в фибриллярный (Ф-актин), способный вступать во взаимодействие с миозином в присутствии энергии распада АТФ; - энергия распада АТФ инициирует взаимодействие миозина с фибриллярным актином с образованием актомиозинового комплекса. Результатом сокращения является нарастание жёсткости мяса, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 116 из 137 уменьшение эластичности и уровня водосвязывающей способности. Механизм дальнейших изменений миофибриллярных белков, приводящий к разрешению посмертного окоченения, изучается. Однако, ясно, что на первых стадиях созревания происходит частичная диссоциация актомиозина, одной из причин которой является увеличение в этот период количества легкогидролизуемых фосфатов и, очевидно, воздействие тканевых протеаз. Следует отметить, что характер развития автолиза в белых и красных мышечных волокнах мяса птицы несколько отличается. Красные волокна, в отличие от белых, характеризуются медленным сокращением и высокой длительностью процесса. В процессе длительного созревания мяса происходит существенное улучшение органолептических и технологических характеристик. На ранних стадиях автолиза мясо не имеет выраженного вкуса и запаха, которые в зависимости от температуры хранения появляются лишь на 3-4 сутки в связи с образованием продуктов ферментативного распада белков и пептидов (глютаминовая кислота, треонин, серосодержащие аминокислоты), нуклеотидов (инозин, гипоксантин и др.), углеводов (глюкоза, фруктоза, пировиноградная и молочная кислота), липидов (низкомолекулярные жирные кислоты), а также креатин, креатинин и другие азотистые экстрактивные вещества. Лекция №11. Мясо с аномальным характером автолиза План: 11.1 . Мясо PSE 11.2. Мясо DFD 11.3. Причины нарушения хода автолиза В настоящее время вопрос направленного использования сырья с учетом хода автолиза приобретает особое значение, так как существенно возросла доля животных, поступающих на переработку с промышленных комплексов, у которых после убоя в мышечной ткани обнаруживаются значительные отклонения от обычного в развитии автолитических процессов. В соответствии с этим различают мясо с высоким конечным pH (DFD) и экссудативное мясо (PSE) с низкими значениями pH. Помимо PSE- и DFD-мяса также можно выделить свинину «гемпширского» типа, которое достигает минимальных значений pH через сутки после убоя и характерно для свиней гемпширской породы.[1] Основные характеристики мясного сырья с признаками PSE и DFDPSE (бледное, мягкое, водянистое)NOR (нормальное)DFD (тёмное, жёсткое, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 117 из 137 сухое)ИзображениеОрганолептические характеристикиСветлая окраска, рыхлая консистенция, кислый привкус, выделение мясного сока, низкая ВССЯркий красно-розовый цвет, упругая консистенция, характерный запах, высокая ВССТёмно-красный цвет, грубая волокнистость, жёсткая консистенция, повышенная липкость, низкая стабильность при хранении, высокая ВССПричины образованияВстречается у свиней с малой подвижностью, отклонениями в генотипе, под воздействием кратковременных стрессовНормальное развитие автолизаЧаще всего у молодняка КРС после длительного стрессаЗначение pH5,2 — 5,5 через 60 мин. после убоя5,6 — 6,2выше 6,2 через 24 ч после убояРекомендации по использованиюИспользование: в парном состоянии после введения NaCl; в сочетании с мясом DFD; в комплексе с соевыми изолятами; с введением фосфатов; в комбинации с мясом с нормальным ходом автолиза повышенной сортностиПроизводство всех видов мясопродуктов (без ограничений)Использование: при изготовлении эмульгированных колбас, солёных изделий с коротким периодом хранения; в сочетании с мясом PSE; при изготовлении замороженных мясопродуктов.Как известно, по отдельным регионам России количество говядины с признаками DFD и свинины с PSE составляет до 50 % от поступающего на переработку сырья. Классификация свинины и говядины и соотношение качественных групп сырья, получаемого при переработке животных на Кемеровском мясокомбинатеI группа (PSE)II группа (NOR)III группа (DFD)свининаговядинасвининаговядинасвининаговядинаpH через 1 ч5,2 — 5,55,2 — 5,56,2 — 6,86,5 — 7,06,2 — 6,86,6 — 7,0pH через 24 ч5,2 — 5,55,2 — 5,55,5 — 6,25,6 — 5,86,26,6Животные из промышленных комплексов, %35 — 4012 — 15--20 — 3045 — 50Животные из хозяйств, %25 — 307 — 10--20 — 2530 — 35Комплексные исследования физико-химических свойств мяса отечественных пород проводил A. M. Поливода[2][3]. Мясо свиней нормального качества должно иметь влагоудерживающую способность в пределах 53 — 66%. В этом смысле лучшие показатели были у свиней крупной белой, северокавказской, латвийской белой и миргородской пород. Пониженную величину влагоудерживающей способности имели мясные свиньи ПМ-1, КМ-1, ЭКБ-1. По величине pH более низкие величины также имели свиньи мясных типов — полтавского, ростовского, кемеровского, молдавского, московского. По интенсивности окраски мяса лидировали ливенская и кемеровская породы, а самая бледная свинина была у животных ЭКБ-1, РМ, ландрас. В среднем PSE-свинина встречалась в 7,8% случаев. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 118 из 137 11.1. Мясо PSE Экссудативное мясо PSE (pale, soft, exudative — бледное, мягкое, водянистое) характеризуется светлой окраской, мягкой рыхлой консистенцией, выделением мясного сока вследствие пониженной водосвязывающей способности, кислым привкусом. Признаки PSE чаще всего имеет свинина, полученная от убоя животных с интенсивным откормом и ограниченной подвижностью при содержании. Появление признаков PSE может быть обусловлено также генетическими последствиями, воздействием кратковременных стрессов, чрезмерной возбудимостью животных. Первые случаи появления некачественной свинины зафиксированы ещё в 1883 году. Массовое появление такой свинины отмечено в Дании в 1953 году[4], в СССР — в 1970 году[5]. Наиболее часто мясо с признаками PSE получают в летний период времени. В первую очередь экссудативности подвержены наиболее ценные части туши: длиннейшая мышца и окорока. После убоя таких животных в мышечной ткани происходит интенсивный распад гликогена, посмертное окоченение наступает быстрее. В течение 60 минут величина рН мяса понижается до 5,2-5,5, однако так как температура сырья в этот период сохраняется на высоком уровне, происходит конформация саркоплазматических белков и их взаимодействие с белками миофибрилл. В результате происходящих изменений состояния и свойств мышечных белков резко снижается величина водосвязывающей способности сырья. Данный порок наиболее распространен в мышцах «longissimus dorsi» — 86,6%, в «semumem branous» он составил 73,7%, «gluteus medius» — 70%, в остальных — 40%.[6] Мясо с признаками PSE из-за низких рН (5,0-5,5) и водосвязывающей способности является непригодным для производства эмульгированных (вареных) колбас, вареных и сырокопченых окороков, так как при этом ухудшаются органолептические характеристики готовых изделий (светлая окраска, кисловатый привкус, жёсткая консистенция, пониженная сочность), снижается выход. 11.2. Мясо DFD Мясо с признаками DFD (dark, firm, dry — тёмное, жёсткое, сухое)[7][8] имеет через 24 часа после убоя уровень pH выше 6,2, тёмную окраску, грубую структуру волокон, обладает высокой водосвязывающей способностью, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 119 из 137 повышенной липкостью, и обычно характерно для молодых животных крупного рогатого скота, подвергавшихся различным видам длительного стресса до убоя. Вследствие прижизненного распада гликогена, количество образовавшейся после убоя молочной кислоты в мясе таких животных невелико и миофибриллярные белки в мясе DFD имеют хорошую растворимость. Высокие значения рН ограничивают продолжительность его хранения, в связи с чем мясо DFD является непригодным для выработки сырокопченых изделий. Однако, благодаря высокой водосвязывающей способности, его целесообразно использовать при производстве эмульгированных (вареных) колбас, солёных изделий, быстрозамороженных полуфабрикатов. Тем не менее, в сочетании с мясом хорошего качества либо с соевым изолятом оно пригодно для переработки в эмульгированные и сырокопченые колбасы, рубленые и панированные полуфабрикаты и другие виды мясных изделий. 11.3. Причины нарушения хода автолиза Основной причиной появления экссудативности и тёмного клейкого мяса считают применение метода выращивания животных в специфических условиях гиподинамии, промышленного интенсивного откорма и в связи с селекцией на мясность[9][10]. Это приводит к психической неустойчивости животных и повышенной подверженности стрессу. Стрессовое состояние вызывает значительные потери адреналина, а это, в свою очередь, является причиной ускоренного гликолиза. Учитывая легко возбудимую нервную систему свиней, напуганные и утомлённые перед убоем, они расходуют большую часть резерва гликогена на компенсацию нервных и физических затрат.[11] Все это часто приводит к получению свинины, а также и говядины с высоким конечным рН. В случае «беломышечной болезни» процесс гликолиза большей частью протекает в анаэробных условиях, поэтому ещё при жизни животного начинает образовываться молочная кислота в повышенном количестве. Величина рН у мяса забитых в этом состоянии животных сразу после убоя всегда ниже. Критическое сочетание низкой величины рН (ниже 6,0) и высокой температуры (выше 35 °C) вызывает сильную конформацию и денатурацию саркоплазматических и миофибриллярных белков, что обуславливает понижение водосвязывающей способности мяса. Установлено, что различия в климатических условиях содержания животных до убоя могут вызвать различия в качестве мяса, причём повышенная температура оказывает неблагоприятное влияние на качество мяса свиней. Наблюдаемое увеличение числа туш PSE в теплое время года[12] объясняется, видимо, подавлением деятельности щитовидной железы, когда нарушается регуляция поглощения кислорода. У таких животных сердечно-сосудистая УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 120 из 137 система способна обеспечивать снабжение тканей кислородом только в состоянии покоя.[13] В настоящее время имеется ряд работ, в которых одной из причин экссудативности считают нарушение гормонального равновесия[14] — недостаточность тироксина, адренокортиксотропного гормона и деоксикортикостерона, который поддерживает равновесие K/Na в крови и клетках. Прижизненный синдром стресса вызывает увеличение концентрации K+ и Na+ в плазме; в результате повышается активность некоторых клеточных ферментов, провоцирующих нарушение нормального хода процесса гликолиза. Существуют предположения, что значительную роль в этом играет неправильное регулирование, осуществляемое передней долей гипофиза. Происходит нарушение действия гормонов мозгового слоя надпочечников, которые, влияя на гликолиз, способствуют образованию бледного водянистого и тёмного сухого мяса. Наряду с вышерассмотренными факторами к причинам, вызывающим появление мяса с признаками PSE и DFD. относят также: низкое содержание жиров и белков в кормовом рационе животных; наличие у животных злокачественной гиперпирексии (вирулентная лихорадка), которая характеризуется бесконтрольным повышением температуры и исключительной жёсткостью скелетной мускулатуры. Консистенция мяса является важным качественным фактором. В настоящее время наиболее широко принимаемая теория консистенции мяса гласит, что миофибриллярное сжатие и внутри мышечная соединительная ткань являются основными факторами, определяющими физические свойства мышечной ткани Позднее Карри и Вульф (1991 г.) ввели концепцию внутри волоконной воды как третьего фактора, который следует учитывать при рассмотрении консистенции мяса. Три автора нашли высокую степень корреляции между растягивающими и адгезионными свойствами мышечных волокон, претерпевающих охлаждение. И изменениями в внеклеточном пространстве, которое, в свою очередь, обратно пропорционально содержанию внутриволоконной воды. Считается, что высокие уровни внутриволоконной воды способствуют проскальзыванию миофибрилл под действием растягивающих и адгезионных сил. Не удивительно, что первоначальное изучение клеток с использованием световых микроскопов, дало вид мембраны, окружающей бесструктурную цитоплазму, содержащую различные включения. Однако стало очевидным, что многие ферментативные процессы, происходящие внутри клетки, не могли возникать, ели бы субстрат и фермент не были каким-то образом упорядочены. Этот фактор, а также появление более совершенных форм изучения клетки, не привели к возникновению динамической концепции, в которой организованные пучки волокон взаимодействует для образования высоко интегрированной структурной сети. Эти взаимосвязанные структурные элементы называют цитоскелетом. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 121 из 137 Оказывается, этот термин был введен в литературу Петерсом в 1956 году, хотя о волоконных сетях сообщалась и ранее. Интересно, что Петерс гипотезировал присутствие цитоскелета, не имея микроскопов. Относительно роли цитоскелета он писал: « Я чувствовал потребность постулировать присутствие жидкой анатомии в географии клетки, которая должна быть очень тонкой сетью, посредством, которого координируется ферментная деятельность клетки». Теперь известно, что эта живая система, названная цитоскелетом, существует во всех клетках. Он состоит из различных волоконных элементов, которые объединены в три основные структурные категории, включая микроволокон и промежуточные волокна. Цитоскелету приписывают различные функции, относящиеся к подвижности клетки, например, течение цитоплазмы, движение частиц, цитокинез и т.д. Важно уяснить, что цитоскелет является активной динамической системой, связанной с клеточным движением и изменениями формы, а не просто пассивной сетью. Ввиду уникального структуры строения мышечной клетки функция цитоскелета отличается от функции неподвижных клеток. Так как соединительная ткань служит в качестве внеклеточного источника поддержания волокна, предполагается, что цитоскелет удерживает миофибриллы на месте и обеспечивает упорядочение механизма сжатия. Похоже, что структурное свидетельство цитоскелета берет свое начало в ранних теориях, пытавшихся объяснить мышечную эластичность. Хансон и Хаксли в 1955году предположили присутствие очень тонких, но эластичных «S-волокон», связывающих актин волокна. Позднее другие исследователи наблюдали волокна, присутствующие в зазоре А-1 в сильно растянутых волокнах и использовали название «щелевые волокна». Химическая характеристика предполагаемого эластичного компонента мышцы была дана Маруямой и др. (1977 г.), которые получили эластичный, нерастворимый белок из экстрагированных миофибрилл, назвали его «коннектин» (миозин) и заключили, что он функционирует как эластичный компонент мышцы. Электронный микроскоп показал, что изолированный белок состоит из тонких волокон, и установили расположение этого белка вдоль сарколеммы. Другое свидетельство присутствия тонких волокон, расположенных параллельно волоконной оси, основана на исследованиях растягивающих свойств мышцы. При приложении растягивающего усилия волокна демонстрируют начальное удлинение. Это удлинение возникает при низком растяжении, когда соединительная тканевая сеть еще ослаблена. Это дает повод предполагать, что разрыв происходит в микроволокнах. Таким образом, тонкие волокна, состоящие из миозина, функционируют как осевой элемент мышечного цитоскелета и влияют на эластичность и прочность. Другой элемент, составляющий цитоскелет был предложен в результате наблюдения, которое показало, что саркомеры существуют в осевом фиксаторе и демонстрируют латеральную организацию, ведущую к характерному бороздчатому виду мышечной ткани. Лазаридес (1980 г.) рассмотрел этот вопрос и УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 122 из 137 продемонстрировал, что волоконные элементы по наблюдениям латерально соединяют миофибриллы и связывают их с сарколеммой, и являются так называемыми «промежуточными волокнами». Этот термин относится ко всем волокнам имеющие средний диаметр 10 нм. Промежуточные волокна наиболее многочисленны в гладкой мышце. Лекция №12. Глубокая переработка птицы План: 12.1. Изменение свойство мяса при варке 12.2. Механическая обвалка 12.1. Изменение свойство мяса при варке. В условиях мирового дефицита белка в питании человека максимальное использование традиционных источников белка является актуальной задачей. Рациональное и максимальное использование всех возможных ресурсов мясного белка предоставляет собой важное направление, как научных поисков исследователей, так и практической деятельности агропромышленного комплекса республики Казахстан. Увеличение выпуска и улучшения качества продуктов из мяса птицы можно достичь в результате применения принципиально новой технологии и новых видов оборудования, обеспечивающих значительное повышение эффективности производства и максимально сократить издержки производства при разделке тушки. Важное направление научных поисков исследователей, так и практической деятельности птицеперерабатывающей промышленности – расширение применения на пищевые цели мяса, оставшегося в виде прирезей на костях после обвалки, и рациональной разделки тушек птицы. В процессе поиска наиболее эффективных способов отделения мяса от костей было предложено ряд технологических приемов, основанных на использовании физических, химических, биохимических и механических способов обработки мясокостной системы. Еще в 1963 г Haber запатентовал в США способ снятия мяса с костей с помощью нагретого пара при высоком давлении. А 1975 г Pteifer и другие описали разделительную систему с помощью ультразвуковой вибрации мясокостного гомогената в присутствии раствора цитрата или фосфата. Продукт имел жидкую консистенцию, и его можно было легко вводить в эмульсию. Эти же авторы описали центрифужнофлотационную технику разделения смеси измельченных костей и мяса. Некоторые авторы СНГ предлагали использовать для дообвалки криогенную технику. Совместное воздействие динамического удара и отсеивания описано Ю.П. Ермаковым и другими в 1974 г, Э. И. Каухчишвили в 1975 г. В этих случаях сырье замораживают до температуры -70 до -1100С и измельчают в порошок при ударных нагрузках. Различие в структурных и механических УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 123 из 137 свойствах мяса и костей приводит к различию во фрагментации и степени разрушения компонентов смеси. Также ими было предложено использовать электростатические силы как метод разделения. Другими авторами показана эффективность использования химических методов отделения мяса от костей. Однако, по мнению других исследователей (Joung) применение кислот и щелочей приводит к значительному разрушению белков и частичному растворению костей. Такая масса оказалось пригодна только для колбасного и кулинарно-консервного производства. Кроме описанных методов отделения мяса от костей в разное время было предложена использовать ферменты, но в этом случае затруднено регулирование технологического процесса и необходимо инактивация ферментов в готовом продукте. И поэтому посчитали использование ферментов непригодны для отделения мяса от костей. Но в настоящее время исследователи России вернулись к этому вопросу. Описанные выше способы в силу их нетехнологичности, дороговизны оборудования или ограниченного использования мясной массы не нашли широкого применения. В настоящее время все большее значение приобрели механические способы отделения мяса от костей. Решение этой проблемы берет свое начало с конца 40-х – начало 50-х годов, когда стали применять механические ножи. Процесс механического отделения остатков мяса от костей впервые начали использовать в рыбной промышленности Японии. В настоящее время создано много конструкций машин для обвалки мяса не только говядины, баранины, свинины, но и птицы. Современная технология предусматривает в основном глубокую переработку мяса птицы. Глубокая переработка птицы позволяет рационально использовать тушку, выделяя наиболее ценные ее части (грудную и бедренную), на изготовление полуфабрикатов, а менее ценные (спиннолопаточную, крылья и шеи) направлять на механическую обвалку с тем, чтобы полученное сырье использовать в производстве колбас и консервов, то есть более эффективно использовать тушку птицы. Специфика получения мясной массы состоит в том, что она содержит остатки костной ткани, а, следовательно, и кальция несколько больше, чем обычное мясо; в нее также переходит костный мозг. Особенности такого вида сырья требует глубокого изучения технологии его получения, процессов, происходящих в нем при хранении, и т.д. На птицефабриках СНГ до середины 80-х годов птицу только потрошили. Прессы механической обвалки зарубежного производства использовали ограниченное количество птицефабрик. И до сих пор глубокая переработка птицы в России встречается редко, а в Казахстане его и вовсе не применяют. Для механической обвалки используют кости с прирезями мяса после ручной обвалки, полученные с соблюдением санитарно-гигиенических требований при обработке, хранении и транспортировке. За рубежом принято использовать для механической обвалки свежеохлажденное сырье. На механическую обвалку могут быть направлены потрошеные тушки тушек УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 124 из 137 птицы в охлажденном или замороженном состоянии. Кроме того, могут быть использованы каркасы тушек после ручной обвалки и шеи. Перед обработкой сырье охлаждают до температуры 00С, +40С или подмораживают до температуры -20С, -30С. 12.2. Механическая обвалка – основной процесс, подготавливающий мясо птицы к дальнейшей переработке в полуфабрикат. После нее мясо птицы способно удерживать влагу. Если в камере сепаратора сохраняется невысокое давление и температура не превышает 40С, белковая цепочка в клетках мяса сохраняется и молекула белка, обладающая положительным зарядом, притягивает отрицательно заряженные молекулы воды. В результате увеличивается выход готовой продукции. Мясо механической обвалки в силу ряда специфических свойств не обладает достаточной стойкостью при хранении. Тем более важно максимально предохранить от увеличения бактериальной обсемененности. При соблюдении гигиенических и технологических норм, в первую очередь температурного режима получают мясо механической обвалки с хорошими гигиеническими показателями. \ \. Химический состав такого мяса отличается от первоначального химического состава соответствующим анатомическим мышцам. Эти отличия обусловлены тем, что в мясо механической обвалки помимо мякотных тканей, попадают костные включения и костный мозг. Среднее содержание липидов в костном мозге составляет около 46,5%, чем объясняется увеличение содержания жира в мясе механической обвалки по сравнению с мясом ручной обвалки и соответствующее снижение содержания белка. В таблице № представлены результаты исследования химического состава мяса механической обвалки различного сырья. Аналогические данные получены зарубежными исследователями и пришли к выводу, что в связи с тенденцией увеличения содержания жира в мясе механической обвалки следует регламентировать количество жира и белка соответственно не более 30% и не менее 12%. Вместе с тем при механической обвалке происходит интенсивная деструкция миофибрилл. Schnell и другие (1987 г.) наблюдали, что малые размеры ячеек в ситах, которые используются при механической обвалке, вызывают разрушение Z и М полос в миофибриллах, а это приводит к дальнейшей дезинтеграции. В результате изменяются функциональные свойства мяса. При обработке костей с прирезями в сепараторах типа «Protecon» мышцы полностью теряют микроструктуру. Процесс механической обвалки обычно снижает содержание в мясной массе соединительной ткани, которая частично отделяется с костью. Даже механическая обвалка тушек птицы не сказывается на конечной концентрации коллагена в полученной мясной массе. Как правило, перед механической обвалкой сырье подвергают УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 125 из 137 предварительному измельчению, поэтому в получаемой мясной массе всегда обнаруживают костные частицы. Это может быть опасно для здоровья человека, если они неправильной формы и их размер существенно превышает допустимые нормативы (0,85-1,3 мм). Большинство авторов считают, что частицы кости размером 0,5 мм или менее органолептически не ощущается, кроме того, желудочный сок способен переварить эти костные частицы. От мяса ручной обвалки ММО отличается также более интенсивной яркой окраской. Это объясняется удалением соединительной ткани и большим содержанием в нем гемовых пигментов. Таблица 4. Содержание в ММО Расчет вла зо каль же гемов гемогл ное Сырье Вы ги,% лы,% ция,% леза, ых содержа обина, ход, ние мг/кг пигмент мг/г ММО, мышечн ов, % ой ткани, (всего), % мг/г Кости: позвоно чника и ребра волов 40 позвоно чника и ребра бычков 40 шеи бычков 48 шеи бычков 45 позвоно чника и ребра волов 33 позвоно чника и ребра бычков 33 46, 1 2,5 0 38, 9 1,33 1 9 0,76 6 9 0,74 3 4 1,01 3 42, 7,90 5,96 76,9 54, 10,23 6,01 65,0 41, 8,68 4,73 72,9 62, 10,37 9,16 64,3 44, 9,61 7,36 68,2 2 2,8 4 80,7 2 3,0 35, 4,77 4 2,2 44, 7,16 7 2,3 33, 33, 0 3,6 36, 8 0,82 1,10 4 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 волов жирные 30 46, 8 Постны е мышцы Костны й мозг Редакция № 1 от «__»___2014г. 2,4 0,88 3 72, 0 0,01 5 6 48, 8,86 6,99 18, 3,61 0,69 18,88 18,69 72,0 1 0,8 55, Страница 126 из 137 1 1,5 0,23 6 12 4,8 Гемосодержащие белки представлены в основном гемоглобином, в то время как цвет мышц обусловлен наличием миоглобина. Имеются различия в минеральном составе мяса ручной и механической обвалки. В мясе механической обвалки на 30-60% увеличивается содержание золы, значительно возрастает концентрация кальция, так как кальций тесно связан с фторидами, то увеличивается содержание в ММО фтора. Таблица 5. Минеральный состав С ырье МРО ММО З Ка Ж К Нат Св З Ка Ж ола льций елезо али рий,мг инец, ола льций елезо ,% ,% ,% й, ,% мг ,% ,% ,% мг, % К Нат С али рий,мг вин й, ,% ец, мг, м % г П лече вые кост и: го 1 0,0 2, 4 вяжь ,04 3 2 82, и 2 45,1 св 0 0,0 1, 4 иные ,98 3 6 75, 8 46,2 0,2 1 0,3 8, 3 143, 0, ,48 7 1 86, 2 69 2 0,1 1 0,1 7, 3 158, 0, ,15 5 4 36, 7 71 7 0,0 0 0,0 2, ,89 7 98 2 6 Ц ыпля та: ту 0 0,0 1, шки ,68 4 2 - 7 - - 0, 10 УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 ш Редакция № 1 от «__»___2014г. 0 0,0 1, 4 ,82 3 8 31, 8 77,4 гр 1 0,0 1, 4 удна ,03 2 3 61, я 2 часть 77,8 еи Ут ки (туш ка) 0 0,0 1, ,57 3 8 - 0,3 1 0,1 21 4 110, 0, ,18 4 ,8 26, 8 29 4 0,2 1 0,1 37 4 ,26 1 ,8 18, 8 96,8 0 0,0 2, ,73 8 6 - 0 0 - 0,0 6 Страница 127 из 137 - 1, 00 0, 09 Особый интерес представляют различия таких элементов, как калий и натрий. В ММО калия меньше, а натрия больше. В результате этого меняется соотношение калий:натрий. Например: в мясе ручной обвалки говядины это соотношение составляет примерно 10:1, в мясе механической обвалке 3:1. Между тем известно, что калий и натрий тесно связаны в клетке с водным обменом, то есть в технологическом плане от этого соотношения зависит влагосвязывающая способность мяса. Вероятно, изменение этого соотношения может повлиять на ВСС мяса механической обвалки. На качество мяса механической обвалки влияют следующие факторы: обсемененность микроорганизмами, окисление жиров, освобождение гемовых пигментов и содержание костных частиц. Обсемененность ММО микроорганизмами зависит от соблюдения санитарно-гигиенических правил производства, хранения, транспортировки. Относительно высокая температура и разрушенная структура тканей создают благоприятные условия для развития микроорганизмов. Поэтому в первую очередь необходимо быстро охладить или заморозить ММО после обвалки. В мясе механической обвалки содержится значительное количество жиров до 40-50%. Скорость развития окислительных процессов зависит от содержания в жирах ненасыщенных жирных кислот и прямо пропорциональна числу имеющихся в них двойных связей. В составе жиров мяса основная часть представлена триглициридами, образованными насыщенными жирными кислотами. Это является причиной относительно медленного окисления триглицеридов мяса. Значительно легче вовлекаются в окислительные процессы фосфатиды, содержащие на каждую молекулу в среднем по одной молекуле насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Содержание фосфатидов в мышечной ткани невелико, но при механической обвалке липидная фракция значительно обогащается фосфолипидами, кроме того, разрушение структуры тканей мяса приводит к освобождению фосфатидов из клеток. В результате в ММО можно обнаружить до 2-5% фосфатидов. Поэтому это является также одной из причин быстрого охлаждении или замораживания УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 128 из 137 такого мяса для сохранения качества. 3 ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ Лабораторная работа №1,2 Тема: Определение химического состава Определение химического состава проводиться путем определение массы примера.Определениек влажности,жиров,зола и белки. 1 Влажность. Сушилный шкаф при температуре 100÷105 ºС сушить до нормального состояние. Несколько методов.В том числе сушка (МЕСТ Р 51479-99) применяется. Оборудование и реактивы: бюкс; диаметр сито 1-3 мм , песок прогретый до 150-160 ºС ; стеклянная палка; сушильный шкаф, эксикатор, аналитикие весы. По следующей формуле определяем влажность: x1 m1 m2 100 / m1 m, (1) x1 – влажность, %; m1 – с бюксом, г; m2 – без бюкса , г; m – масса бюкса , г. 2 Определение жира . После определения количества влаги высушенной в бюкса количество, размер, 10-15 мл растворителя (этиловый эфир). Экстрегация жира проводится в течение 3-4 минут 4-5 раза. В процессе, в том числе от размера смешанного растворителя и избыточного разлива жира. После излияния последнее испарения растворителя остатков в воздухе. Существует обезжиренное размер бюкса сушат в течение 10 минут при 105 С в шкафу. Жир композиция определяется по формуле [125]: x2 m1 m2 100 / m0 , x2 –жир, %; m1 – с бюксом до обезжирование масса, г; m2 – с бюксом после обезжирование масса, г; m0 – масса, г. (2) УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 129 из 137 3 Определение золы. После обезжирование бюкса предварительно нагревают и измерили содержание тигля. Бюкс измерений раствор в небольшом количестве остатка, остающегося на стороне прочистили, а затем нагревают на водяной бане, чтобы очистить. Тигель есть сухой порошок, ацетат магния, 1 мл размера и с электрическим горячей плиты. Тогда у нас есть 30 минут муфельной печи (температура 500-600 С). Таким образом, 1 мл ацетата магния менерализировали. Размер золы, вычисленное по следующей формуле: x3 m1 m2 100 / m0 , х3 – зола, %; m1 – масса золы, г; m2 – масса окисда магний, г; m0 – масса, г. 4 Определение количество формулой: белка. x 100 x1 x2 x3 (3) Определяем , по следующей (4) х – белок, %; х1 – влажность, %; х2 – жир, %; х3 – зола, %. Лабораторная работа №3,4 Тема: Определение органолептические показателей Современное птицеводство является высокодоходной отраслью, оно дает населению страны ценное сырье и продукты питания. Большое содержание полноценных белков и полиненасыщснных жирных кислот обусловливает высокую пищевую и биологическую ценность мяса птицы. В балансе мясного резерва доля птичьего мяса постоянно возрастает. Не останавливается работа по повышению продуктивных качеств птицы, в том числе и цыплят-бройлеров . Вместе с тем масса потрошеных тушек цыплят-бройлеров одного возраста и при одинаковом типе кормления может варьировать в больших пределах. Мы поставили перед собой задачу установить, как изменяется химический состав мяса цыплят-бройлеров в зависимости от массы тушек. Нами исследовано 10 потрошеных тушек цыплят-бройлеров 42-суточного возраста. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 130 из 137 Пять тушек цыплят с массой менее 1000 грамм (их условно обозначили цыплятами-гипотрофиками) и пять тушек цыплят с массой более 1000 грамм (их условно обозначили цыплятами-нормотрофиками). Материал для исследования доставлялся с птицефабрики «Оренбургская». После органолептической оценки товарного вида и полной анатомической разделки тушек определяли химический состав (процентное содержание влаги, жира, протеина, золы и сухого вещества) грудных, ножных мышц и средней пробы мяса. Органолептические показатели исследуемых тушек отвечали требованиям, предъявляемым к мясу свежему, а именно: поверхность тушки сухая, желтоватого цвета; жир бледно-жёлтого цвета; серозная оболочка грудобрюшной полости блестящая, без слизи и плесени; запах специфический, свойственный свежему мясу; мышцы упругие, на разрезе слегка влажные; при пробе варкой бульон прозрачный, ароматный. Масса тушек цыплят-гипотрофиков составляла в среднем 856,00±38,75 г, а цыплят-нормотрофиков – 1346±34,29 г. В грудных мышцах цыплят-гипотрофиков содержание влаги составляло в среднем 76,20 %, жира – 1,82, протеина – 19,98, золы – 0,99, сухого вещества – 22,80 %, соответственно. Аналогичные пробы цыплят-нормотрофиков содержали влаги 76,00 %, жира 2,24%, протеина 21,16 %, золы 0,97 %, сухого вещества 24,00 %. В пробах ножных мышц цыплят-гипотрофиков влаги содержалось в среднем 76,84 %, жира – 6,30, протеина – 15,93, золы – 0,94, сухого вещества – 23,16%, соответственно. Химический состав этих же мышц цыплят-нормотрофиков отличался меньшим содержанием влаги – 73,95 % и золы – 0,92 %, и большим содержанием жира – 7,94 %, протеина – 17,18 % и сухого вещества – 26,90 %. В средней пробе мяса цыплят-гипотрофиков содержание влаги в среднем составляло 74,52 %, жира – 4,50 %, протеина – 18,10 %, золы – 0,96 %, сухого вещества – 23,48 %. Содержание влаги в средней пробе мяса цыплятнормотрофиков составляло 75,13 %, жира – 4,73 %, протеина – 19,18 %, золы – 0,95 %, сухого вещества – 24,87 %, соответственно. Таким образом, мясо цыплят-нормотрофиков по химическому составу отличается от мяса цыплят-гипотрофиков большим содержанием жира, в среднемна 0,42-1,64 %, протеина – на 1,08-1,25 % и сухого вещества – на 1,193,74 %, и меньшим содержанием влаги на 1,20-2,89 % и золы на 0,01-0,02 %. Органолептические методы предусматривают определение внешнего вида и цвета, состояния мышц на разрезе; консистенции; запаха; прозрачности и аромата бульона. Внешний вид и цвет. При осмотре тушек птицы обращают внимание на клюв, слизистую оболочку ротовой полости, глазное яблоко, поверхность тушки, подкожную внутреннюю и жировую ткань и грудобрюшную серозную оболочку. Рассматривая клюв, отмечают степень его глянца, увлажненность и УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 131 из 137 упругость. При осмотре слизистой оболочки ротовой полости отмечают степень блеска, цвет, увлажненность, наличие слизи и плесени. Определяя состояние глаза и форму глазного яблока – его выпуклость. Осматривая поверхность тушки, отмечают кожи, ее сухость. При осмотре серозной оболочки грудобрюшной полости отмечают ее увлажненность, блеск и возможное ослизнение. Консистенцию мяса птицы определяют надавливанием пальцем на поверхность мышечной ткани, наблюдая за скоростью выравнивания ямки. Запах определяют в поверхностном слое тушки, грудобрюшной части и на разрезе в глубинных слоях. Отдельно определяют запах растопленного внутреннего жира. Чтобы определить запах глубинных слоев, ножом разрезают мышцы, и особое внимание обращают на части мышечной ткани, прилегающей к костям. Для определения запаха жира берут не менее 20г. Внутренней жировой ткани, измельчают ножницами, вытапливают в химических стаканах на водяной бане. Помешивая охлажденный жир стеклянной палочкой, определяют его запах. Если определить запах трудно, то несколько капель жира растирают на предметном стекле или на ладони. Состояние мышц на разрезе. Грудные и тазобедренные мышцы разрезают поперек мышечных волокон. Затем определяют цвет мышечной ткани при дневном рассеянном свете. К поверхности среза прикладывают фильтровальную бумагу и отмечают увлажненность мышечной ткани. Для определения липкости прикасаются пальцем к поверхности мышечной ткани. Прозрачность и аромат. Предварительно готовят бульон следующим образом. Отдельно от каждой тушки вырезают скальпелем на всю глубину 20г мышечной ткани голени и бедра, дважды измельчают в мясорубке и тщательно перемешивают. Для приготовления бульона берут 20г фарша, помещают в коническую колбу на 100мл дистиллированной воды, фарш с водой нагревают и перемешивают в кипящей водяной бане в течение 10мин. Аромат мясного бульона определяют нагреванием содержимого колбы до 80-85°С. Прозрачность бульона, устанавливают визуально. Лабораторная работа №5,6 Тема: Определение аминокислоть В настоящее время чаще возникает необходимость высокоселектпвного и высокочувствительного определения состава таких биологически важных соединении, как ампиокислоты, органические кислоты и сахара, в различных объектах. Подобные исследования проводятся при диагностике различных заболеваний, в том числе врожденных. Состав органических кислот и Сахаров один из показателен качества пищевой продукции и различных напитков. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 132 из 137 Микробиологические исследования также требуют определения состава этих классов соединении па ультрапизком уровне. При определении таких соединении в ряде случаев используется жидкостная хроматография и капиллярный электрофорез, поскольку эти методы позволяют проводить определение указанных соединений напрямую (после предварительной очистки пробы). Однако пределы обнаружения (за исключением ВЭЖХ с амперометричеекпм детектированием), достигаемые в этом случае, сравнительно высоки, а в качествеэлюепта необходимо использование органических растворителей высокой степени чистоты. Следует отметить также, что сочетание этих методов с масс-спектрометрией до сих пор находит лишь ограниченное применение, при этом пределы обнаружения существенно выше, чем в случае использования реакционной хромато-массспсктрометрнн. Кроме этого, жидкостная хроматография и капиллярный электрофорез не позволяют проводить определение соединений различных классов при их совместном присутствии в смеси. Аминокислоты определеються при помощи анализатора «Hitachi-KLA 38» . 20-50г пробу ложим в стеклянную ампулу 25 г 6М сольянную кислоту добавили. При температуре 114-115 ºС 24-28 сағат держали.После гидролиза через стеклянную ситу чистим. После расчитаваем для 100 г аминокислоть. Определить количество триптофана. Этот метод является наличие натрия нитрита п-диметиламинобензальдегид и между коллапсом, которая произошла во время обработки концентрированных соляных триптофана на основе развития цветной реакции. Триптофан определяется размером образца, по следующей формуле: х = С·50·100/(m0V) (5) здесь х – 100 г масса триптофаны , мг; С – концентрация триптофаны, мг; 50 – жидкость, мл; m0 – пример массы, г; V – разно цветные реакций жидкости, мл; Оксипролин определеяем, по следующей формуле : х = С·250·100·100/(m0V·10), С –оксипролин концентрация, мг/мл; 250 – гидролизат, см³; 100 – после довабления гидролизата в жидкость см³; (6) УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 133 из 137 100 – процентный коэффициен; m0 – масса примера, г; V – масса гидролизата , см³; 10 –коэффициент. Состав жирных кислот определяли методом газожидкостной хроматографии. Исследование "Perkin-Elwer" (США). Распределение исследуемых соединений, смесь твердых средах, чтобы заполнить газовый компонент столбцов на основе реального растворимости в жидкой фазе. Лабораторная работа №7,8,9 Тема: Определение размера макро и микроэлементов Элементы определеям при помощи Японского JEOL Technics Ltd фирмы JSM-6390 электронный сканирующий микроскоп Промышленный вакуум исследуемый образец энергия потока электронов сканируется в точке соглашения. Механизм сигнализации режима связи, связанный с помощью сканирующего электронного микроскопа работает классифицируют следующим образом: электроны режим, режим вторичных электронах, вызванного режиме отраженных. Передовые методы для изучения свойств поверхности модели, но также предоставляет информацию о структуре свойств на первом этаже. Решение сигналы изображения на вторичный, отражается и поглощается электронами. Первичные электроны в атомах объекта включены в модель, отношения с внешней энергией . Пример ионизация атомов также доступна в электронном формате и могут быть в виде вторичных электронов. Очень мало их энергией 50 эВ, находится так близко к поверхности и в рамках модели. При помощи электронного микроскопа можно взять чертеж.Можно найти физику, рельеф. УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 134 из 137 Сурет 1 – JSM-6390 сканирующий электронный микроскоп Для охлождения исползует азот.Нажимаем ON потом START. После 10 с на компьютере Windows Start Program JEOL SEM SEM Main Menu команду нажимаем.Графический интерфейс. Определение влажности. Влажность мясо, % Ы Ы ЫБ , (10) ЫБ апт 1 х 100 , (11) Выделение влажности мяса, % В – общая масса влажности, %; а – цена кусковжира; а = 0,01 см3; n – куски шкалы ; m – масса, г; ЫБҚ – свойство влажности. Лабораторная работа №10,11 Тема: Механические свойство-строение Механические свойство-строение опредилили при помощий пенетраций. Пенетрация вязкопластичных (колбасные фарши, паштеты, ливерные колбасы и т.д.) и упруго-эластичных (готовые колбасные изделия, копчености, УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 135 из 137 карбонат, шейка, балык и др. цельно-кусковые изделия) мясных продуктов глубина погружения индентора в испытуемый образец в указанных условиях (вид индентора, нагрузка, время, температура). Для вязкопластичных мясопродуктов используют индентор в виде конуса с углом при вершине 2 =60°, для упруго-эластичных - с углом 2 =10° или четырехигольчатый индентор, время погружения 5 и 180 с при температуре 20 °С. За единицу пенетрации принято погружение на 0,1 мм. По величине пенетрации рассчитывают значение предельного напряжения сдвига, характеризующее консистенцию вязкопластичных мясопродуктов и пенетрационное напряжение для упруго-эластичных мясопродуктов с указанием использованного индентора. По следующей формуле : о К F h2 , (12) тут, F – сила, Н; h – глубина, м; К – α конус константы. К cos 2 2 tg 2 , (13) Вязкость : эф / (14) , эф km / N , k – константа; m – масса, кг; N – чистота вискозиметра ротара. Лабораторная работа №12,13 Тема: Математический метод переработки (15) УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 136 из 137 Моделирование таких биотехнологических объектов, как пищевые продукты, целесообразно осуществлять на стадии составления рецептурных смесей, т.к. именно на этой стадии происходит «закладка» качества готовой продукции. Параметрами рецептурных смесей можно управлять в процессе их составления для получения (с большей долей вероятности) продуктов заданного качества. [135]. Разработана математическая модель описания структурной неоднородности гетерогенных рецептурных смесей с помощью структурного фактора, позволяющая управлять технологическими процессами составления смесей, а также - контролировать их функционально-технологические свойства; Построены нечеткие композиционные функции принадлежности, описывающие рецептурные композиции, состоящие из нескольких рецептурных смесей, на основе которых создана теория нечеткого регрессионно-факторного анализа, эффективная для приближения эмпирических данных, описывающих зависимости функциональнотехнологических свойств рецептурных смесей от их массовых долей и свойств ингредиентов, а также -решения задачи составления смесей с заданными свойствами. На основе исследования свойств наногетерогенных водно-спиртовых смесей построена структурно-термодинамическая модель зависимости активной кислотности рецептурной смеси от массовых долей, структурных факторов, свойств ингредиентов и их взаимодействия; На основе нечетких композиционных функций принадлежности построены регрессионно-факторные зависимости, эффективно оценивающие влияние объемных долей спирта на показатели: активная кислотность и щелочность водно-спиртовой смеси; ферментного препарата глюкозоокси-дазы в сочетании с аскорбиновой кислотой на качество хлеба; На основе нечеткого регрессионно-факторного анализа решена задача составления рецептурных смесей мясного фарша с различными видами пищевых добавок. Определение компонентов: 3 F1( x) C j X j j 1 (16) , По аминокислотам: 3 a j 1 i, j (17) X j bi , УМКД 042-18.7.1.10/03-2014 Редакция № 1 от «__»___2014г. Страница 137 из 137 Тут: аi,j – j-компонент, г/100 г; bi - i-аминокислоты ФАО/ВОЗ , г/100 г. Лабораторная работа №14,15 Тема: Определение фермента «In vitro». Этот метод основан на диализа непрерывного реакции гидролиза продукта пепсина и трипсина протеиназы системы представлены под влиянием белковых продуктов изучаемого объекта постепенно.Скорость переваривания белков 1,08-10 Время интервала между диалезом определенных накопления продуктов гидролиза белка. Кроме того, количество белка продуктов гидролиза знак определяется по методу Лоури и экспрессии. О степени белковых продуктов пищеварения продукты пепсина и репсин рассказал о различиях в размере модели пост-обработки белка. Обратитесь к консолидации цветной реакции продукты гидролиза Лоури и записывать произвольные единицы измерения (1 г сухого вещества мг тирозина). 4 СОДЕРЖАНИЕ СРО 4.1.1Опишите современное состояние птицеперерабатывающей промышленности в Казахстане. 4.1.2 Технология промышленного производства мяса птицы. 4.1.3 Биологические особенности сельскохозяйственной птицы. 4.2.1 Морфологический состав мяса птицы. 4.2.2Химические, биохимические и функционально-технологические характеристики мяса птицы. 4.2.3 Функциональные свойства мяса птицы. 4.3.1 Факторы влияюшие на изменение качество мяса птицы 4.3.2 Причины изменение качество мяса 4.3.3 Пути улущение мяса птицы 4.4.1 Биохимические качество мяса птицы. 4.4.2 Изменение свойство мяса при варке 4.4.3 Механическая обвалка 4.5.1 Фермент «In vitro» 4.5.2 Взаимодействие белок-жир 4.5.3 Пищевая ценность мяса птицы