Состав, свойства и структура мяса 

Ненаправленную переэтерификацию проводят в жидкой среде. При этом происходит равномерное перераспределение кислотных радикалов между молекулами глицеридов и внутри них. При такой переэтерификации образование молекул полностью насыщенных глицеридов возможно лишь в том случае, когда доля насыщенных кислот превышает 2/3. При ненаправленной переэтерификации при достижении равновесного состояния всегда будет одно и то же среднестатистическое распределение кислотных радикалов. Ненаправленную переэтерификацию применяют для улучшения структуры свиного жира и для получения новых жировых продуктов из различных комбинаций животных и растительных жиров.

Переэтерифицированный жир используют в кондитерском и пекарном производстве.

Окисление жиров происходит за счет реакции присоединения кислорода воздуха к свободным активным радикалам R, появляющимся в жире в результате воздействия энергии.

Реакция носит цепной характер. Механизм процесса окисления происходит на углеводородной цепочке, т. е. радикале жирной кислоты:

RH + 02 -gt;r+ho2,

RH - радикал жирной кислоты; R— активный радикал.

R+ О2 —^ R О2)

R02 -свободныйрадикал.

ro2+rh-gt;.ro2h+r,

R02H - гидроперекись.

R02H —»RO + OHht. д.

• •

RO и ОН-свободныерадикалы.

Как правило, начальный период окисления характеризуется образованием ROOH - гидроперекисей.

му атому пососедству с двойной связью, а не по месту двойной связи.

При температурах выше 50 °С происходит присоединение 02 по месту двойных связей и образуются— циклические перекиси, а при температурах выше- эпоксидные соединения.

Ускорение окисления происходит в присутствии: кванта света, ионизирующего излучения, электрического разряда, повышенных температур, наличия свободных жирных кислот и перекисей, катализирующих процесс солей металла. О ходе окисления судят по пе- рекисному числу, которое выражают количеством граммов йода, вытесняемого из йодида калия (KI) перекисями, содержащимися в 100 граммах жира.

При значениях перекисных чисел (п. ч., % I) больше 0,1 жир непригоден в пищу. В реальных технологических условиях в течение первых 3-9 ч после убоя животных в жире происходят малые изменения, и перекисное число практически не меняется. Этот период называют индукционным (Тинд. - продолжительность хранения), ч (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Изменение перекисного числа в зависимости от времени хранения

Индукционный период связан с наличием в жире естественных антиокислителей, которые какое-то время связывают кислород воздуха. После окончания индукционного периода происходит резкое увеличение значений перекисного числа, накопление карбонильных и эпоксидных соединений.

На более поздних стадиях из альдегидов образуются низкомолекулярные кислоты, и поэтому при увеличении кислотного числа значения перекисного числа снижаются.

В зависимости от температуры хранения жира окисление может проходить двух направлениях: прогоркание - при положительной температуре в жирах накапливаются низкомолекулярные продукты (альдегиды, кетоны), появляется прогорклый вкус и резкий неприятный запах; осаливание - при отрицательнойтемпературе в жирах накапливаются оксикислоты типапоявляется специфиче

ский запах, исчезает окраска.

Защита от окисления: соблюдение оптимальных условий производства (низкие температуры хранения сырья и готового жира; использование вакуума, инертных газов); добавление антиокислителей, удлиняющих индукционный период.

Антиокислители подразделяются на: естественные (каротин, токоферол, лецитин); синтетические (бутилокситолуол, бутилоксианизол, гваяко- ловая смола, пропилгаллат).

Эфирные масла, содержащиеся во многих специях и пряностях, также обладают антиокислительным действием.

Некоторые антиокислители реагируют с активным радикалом RO2, связывают его и прерывают цепную реакцию. Вводят антиокислители в количестве ~ 0,02-0,1% .

Для оценки эффективности антиокислителей применяют коэффициент стабильности

где— продолжительность индукционного периода.

Требования к антиокислителям: высокий коэффициент стабильности, отсутствие влияния на цвет, вкус и запах жира, отсутствие вредного физиологического действия (для пищевых жиров), устойчивость к нагреванию, экономичность и т. д.

Синергисты - органические вещества, усиливающие действие антиокислителей. Механизм их действия не совсем ясен. К синерги- стам относятся: фосфатиды (лецитин и кефалин - 0,075-0,01%), полифосфаты, аскорбиновая, лимонная, щавелевая, молочная, фосфорная кислоты (0,01%). Антиокислители и синергисты не только вводят в пищевые жиры, но и применяют при производстве сырокопченых и сыровяленых колбас.

Костная ткань. Костная ткань наряду с костным мозгом и надкостницей входит в состав костей, являясь разновидностью соединительной ткани. Состоит из органической основы и минеральной части. В состав костной ткани входят костные клетки - остеоциты - и межклеточное вещество, содержащее большое количество минеральных веществ.

В зависимости от соотношения плоских и губчатых слоев в составе костей, их подразделяют на несколько групп: трубчатые (кости конечностей); плоские (кости черепа, лопаток, ребра); сложного профиля (рядовая кость, позвонки).

Химический состав костной ткани (в %): вода - 13,8-44,4, коллаген - 32-32,8, минеральные вещества - 28-53, липиды - 1,3-26,9. Органическая основа кости образована в основном коллагеном (93%). При обработке слабыми кислотами можно удалить минеральные вещества и получить эластическую органическую основу кости - оссеин.

Минеральные вещества костной ткани представлены главным образом солями кальция: Саз(Р04)2 - 70-85%, СаС03 - 10%, а также некоторым количеством солей магния, фосфора, натрия, калия, железа (1,5-2%). Жир входит в состав самой кости, но большая часть его находится в костном мозге. Химический состав костного мозга (в %): вода - 4-13, жир - 84—95, белок - 1,0-2,5. Жирные кислоты костного мозга имеют низкую температуру плавления.

В желтом костном мозге содержатся: пальмитиновая (7-5%), стеариновая (14%), олеиновая (78%) кислоты.

В костный мозг входят: триглицериды (99,1%), фосфатиды (0,2%), холестерин (0,3%), лецитин - (0,18%), витамины Bi2, В6, фолиевая кислота. В губчатом веществе также имеется красный мозг, содержащий 99,5% триглицеридов.

В состав мясной туши входит следующее количество кости (в %): КРС - 16-24, свиньи - 12, куры - 10-14, гуси - 14.

После обезжиривания кость направляют на производство желатина или кормовой муки; полученный жир используют на пищевые или технологические цели (глицерин, смазочные масла).

Хрящевая ткань. Хрящи состоят из сильно развитого аморфного межклеточного (основного) вещества, в котором встречаются клетки, тонкие волокна, жир, гликоген.

Химический состав хрящевой ткани (в %): вода - 40-70, органические вещества - 28, в том числе белки - 17-20, липиды - 3-5, гликоген - 1,0, минеральные вещества — 2-10.

Наиболее важными компонентами основного вещества хрящей являются хондромукоид, мукополисахариды (хондроитинсерная кислота), коллаген.

Хрящи используют в производстве желатина и клея, кормовой муки, при изготовлении медицинского препарата «Хонсурид» и белково-коллагеновых эмульсий в технологии колбасных изделий.

Кровь - жидкая ткань животного организма. Содержание крови у животных к массе (в %): КРС и МРС - 7,6-8,3, свиньи - 4,5-6,0, птица - 8,1, лошади - 9,8.

В процессе обескровливания туш КРС собирают 4,5%, МРС - 4,2%, свиней - 3,5% крови. Остальная кровь остается в мясной туше и органах, свертываясь в развитой капиллярной кровеносной системе. На мясокомбинатах 70-75% крови собирается полыми ножами.

Химический состав крови, полученной от различных животных, представлен в табл. 1.4, химико-морфологический состав - на рис. 1.9.

1.4. Химический состав крови, %

Так как на долю белковых веществ приходится 90% сухого остатка (в том числе 60% - на долю гемоглобина), кровь является ценным животным сырьем.

Рис. 1.9. Химико-морфологический состав крови

Осмотическое давление крови поддерживается растворимыми в ней солями NaCl, NaHC03, Na2HP04, CaCL2, KCL и белками плазмы.

Величина pH: КРС - 7,3-7,5, МРС - 7,4-7,82, свиньи - 7,85-7,95.

Величина pH также поддерживается мощными буферными системами: карбонатной H2C03/NaHC03; фосфатной NaH2P04/Na2HP04; белковой (плазмы) Н-белок/Ыа-белок; гемоглобиновой Н-НЬ/К-НЬ.

После извлечения крови возможно смещение величины pH в кислую сторону за счет развивающихся гликолитических процессов.

Криоскопическая точка крови -0,6-М),8 °С.

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов (табл. 1.5).

1.5. Морфологический состав крови, %

Разделение крови на плазму и форменные элементы производится центрифугированием (сепарированием).

Химический состав плазмы (в %): вода - 90-91, сухой остаток - 9-10, в том числе: белок - 7,5, липиды - 0,32, минеральные вещества - 0,85-0,87. Белки плазмы подразделяют на три фракции: фибриноген, альбумины, глобулины (табл. 1.6).

1.6. Содержание белков в плазме, полученной от различных видов животных, %

Фибриноген - полноценный водорастворимый белок с молекулярной массой 330 000; легко переваривается протеазами. При свертывании крови фибриноген переходит в нерастворимую форму фибрин, который имеет вид длинных фибрилл, т. е. происходит процесс полимеризации.

Температура денатурации фибриногена 50 °С. Фибриноген хорошо растворяется в растворах нейтральных солей и в щелочах, осаждается сернокислым аммонием и поваренной солью.

Сывороточные альбумины - полноценные белки, растворяются в воде и солевых растворах средней концентрации, легко взаимодействуют с другими белками, липидами, углеводами, что связано с наличием в молекуле альбумина 55 е-аминогрупп лизина, тиоло- вых и карбоксильных групп.

Сывороточные глобулины - смесь а-, р- и у-фракций глобулинов, которые, в свою очередь, подразделяются на подфракции. Глобулины - полноценные водорастворимые белки.

В крови (в плазме) из всех фракций преобладает у-глобулин (21,6-32,4% к общему количеству белков), который содержит антитела, обладающие защитными иммунологическими свойствами.

Кроме этих белков, в плазме присутствуют липопротеиды, гликопротеиды, металлсодержащие белки - трансферрин, церулоплазмин.

В плазме также содержатся: ферменты - протромбин, участвующий в свертывании крови; протеиназы, гидролизующие пептидные связи аминокислот; протеолитические ферменты; липаза; фосфатаза. Липиды плазмы содержат: нейтральные жиры и продукты их распада (глицерин и жирные кислоты) 0,09-0,19%; лецитин; кефа- лин; липопротеиды (комплексы белков и липидов); холестерин.

Небелковые азотистые вещества плазмы: промежуточные - пуриновые основания, аминокислоты, полипептиды и конечные продукты азотистого обмена - мочевина, креатинин, билирубин, аммонийные соли и другие соединения.

Азот этих соединений (остаточный азот) в плазме составляет 0,02-0,03%. Чем больше остаточного азота, тем больше степень гнилостного распада белка.

В плазме находятся все витамины группы В, витамины А, С, D, Е, К, пантотеновая кислота, рибофлавин, а также гормоны - инсулин, адреналин, гормоны гипофиза и половых желез. Минеральные вещества плазмы представлены хлоридами: натрия, калия, кальция, магния, карбонатом натрия, фосфатом натрия и др. Содержатся в плазме также микроэлементы: железо, йод, медь, цинк, кобальт и другие.

Красная окраска крови обусловлена наличием гемоглобина в эритроцитах крови. Окраска плазмы зависит от содержания пигментов: билирубина, биливердина, уробилина, липохромов и лютеинов. Били- вердин (зеленый цвет) и билирубин (золотисто-желтый цвет) содержатся в крови в количестве 0,2-0,5 мг% и являются продуктами распада гема. Уробилин - продукт окисления билирубина. Липохромы - пигменты группы каратиноидов. Лютеины — растительные пигменты — поступают в организм с пищей в виде каротина и ксантофилла.

У КРС сыворотка крови - красно-желтого цвета за счет большого количества каротинов и ксантофиллов; а у свиней - желтая, почти бесцветная, так как в ней этих пигментов мало.

Форменные элементы крови: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. При выдерживании крови в спокойном состоянии и в присутствии антикоагулянтов форменные элементы осаждаются. В производственных условиях форменные элементы отделяют от плазмы сепарированием.

Эритроциты. Наиболее важная их функция в организме - транспортировка кислорода и питательных веществ. Выделяют их путем гемолиза. В эритроцитах содержится (в %): воды - 62,6-59,2, гемоглобина — 30,3—32,7, прочих белков — 6,4—'7,8, органических веществ - 0,8-1,8, минеральных веществ - 0,7-1,0. Свыше 80% белков эритроцитов приходится на долю гемоглобина. Гемоглобин - сложный белок, состоящий из белковой части глобина и простетической группы - гема. Молекулярная масса 68 000.

Гем является комплексным соединением протопорфирина и железа. Железо в геме находится в центральном ядре. Каждый из четырех атомов железа в молекуле гемоглобина способен соединяться с двумя атомами кислорода, и образуется оксигемоглобин (МЬ-02). При взаимодействии с СОг образуется карбоксигемоглобин (МЬ-СО); при дальнейшем взаимодействии с 02 оксигемоглобин МЬ-02 переходит в мет-форму ОН-Mb, метгемоглобин, у которого трехвалентное железо связано с кислородом главной валентностью. В крови имеется свыше 30 различных форм гемоглобина - A, F, S, Н, С, D, Е и т. д. Глобин - белковый компонент гемоглобина - не содержит изолейцина, и поэтому его относят к неполноценным белкам. При нагревании глобин легко денатурирует и отделяется от гема, в результате чего увеличивается чувствительность гема к окислению. В эритроцитах имеются также гормоны, витамины, минеральные вещества (хлористый калий), липиды.

Лейкоциты и тромбоциты. Эти фракции изучены недостаточно хорошо. Лейкоциты - глобулы, содержащие белки, ферменты, углеводы. Лейкоциты обладают фагоцитарной активностью. Тромбоциты - образования, которые при изъятии крови быстро разрушаются, они участвуют в механизме свертывания крови.

Свертывание крови. После убоя животного и изъятии крови из кровеносных сосудов она свертывается через несколько минут: КРС - в течение 6,5-10, свиней - 3,5-5, овец - 4-8, лошадей - 11,5-15, птицы - 1.

В процессе свертывания крови и образования фибринового сгустка участвуют белки и ионы кальция (Са++). Весь процесс протекает в несколько этапов: Образование тромбопластина (тромбокиназы).

Тромбопластин тромбоцитов (неактивный) + Са+2 —» активная

тромбокиназа (полный тромбопластин). Образование тромбина.

Протромбин активная тромбокиназа тромбин.

+9

Са , тромбопластин тканей Превращение фибриногена в фибрин.

Са+2

Фибриноген _ активный тромбин gt; фибрин

-мономер —gt; фибрин-полимер (сгусток).

В присутствии ионов кальция Са++ молекулы фибрина — мономера начинают соединяться друг с другом с образованием трехмерной белковой сети, а затем и сгустка. Агрегация идет за счет неполярных, водородных связей и ионных групп.

Стабилизация крови. Для предотвращения или замедления свертывания кровь стабилизируют путем исключения из реакции или нарушения активности одного из компонентов системы свертывания крови.

К стабилизаторам (антикоагулянтам) крови относят:

• физиологические антикоагулянты, которые снижают активность тромбина, тромбопластина, образуя с ними неактивный

обратимый комплекс. К ним относят гепарин (5 мг/%), антитромбин, антитромбопластин. Срок стабилизации при температуре 4 °С составляет две недели; нефизиологические стабилизаторы, которые связывают ион кальция Са+2 и прерывают реакцию свертывания. К ним относятся: щавелевокислый калий, лимоннокислый натрий, пирофосфаты, сульфаты, лимонная кислота 0,2% концентрации. Кроме того, катионы магния и берилия угнетают активность тромбопластина. Хлористый натрий угнетает тромбин и тормозит превращение фибрин-мономеров в фибрин-полимер, его применяют при использовании крови на пищевые цели. Кровь КРС при добавлении хлористого натрия не свертывается в течение 24 ч, свиней -10 ч; синтетические стабилизаторы - синантрин-130. Его действие похоже на действие гепарина.

Консервирование крови. Кровь - хорошая среда для развития микроорганизмов. Под действием микроорганизмов происходит гнилостный распад белков, гемолиз, изменение окраски. Для предотвращения развития микроорганизмов применяют хлористый натрий или фибризол (смесь 30% ортофосфата, 30% пирофосфата натрия и 40% хлористого натрия). Для пищевой крови эти консерванты являются одновременно и стабилизаторами крови; для технических целей кровь консервируют крезолом, фенолом, аммиаком. Кровь также консервируют замораживанием, введением бензоата натрия (1 г/л); нитрата натрия (0,02%), пирофосфата натрия (5 г/л); ультрафиолетовыми лучами.

Дефибринирование крови. Как правило, дефибринирование производят с целью получения белков сыворотки крови. В этом случае кровь не стабилизируют и после свертывания удаляют из нее сгустки фибриногена. Возможные остатки фибриногена отделяют отстаиванием или сепарированием. При сепарировании стабилизированной цельной крови получают плазму и форменные элементы, а при сепарировании дефибринированной крови - сыворотку и форменные элементы.

Гемолиз - процесс разрушения эритроцитов и переход гемоглобина в плазму. При этом плазма приобретает ярко-красный цвет.

Различают гемоглобинолиз - переход в плазму лабильно связанного гемоглобина, и строматолиз - переход в плазму значительной части прочно связанного гемоглобина. Причина гемоглобиноли- за - пониженное осмотическое давление плазмы и частичный разрыв оболочки эритроцитов.

Строматолиз наступает при полном разрушении поверхностного слоя эритроцитов за счет воздействия органических растворителей, поверхностно-активных веществ, механических воздействий и т. д.

Использование крови. По биологической ценности кровь занимает одно из первых мест среди белковых продуктов. Кровь и ее фракции содержат полноценные белки.

Но не все белки крови равноценны. В плазме по сравнению с гемоглобином больше таких незаменимых аминокислот, как триптофан, метионин и изолейцин. В составе гемоглобина нет изолейцина, но много других незаменимых кислот. Наиболее ценным белком по аминокислотному составу является фибриноген, в нем много триптофана, фенилаланина, метионина и лейцина. Таким образом, использование стабилизированной крови и плазмы позволяет получить белковые продукты высокой пищевой ценности. Кроме того, в крови животных содержатся фосфолипиды и витамины, особенно витамин А.

При нагреве фракции крови денатурируют неодинаково (температура денатурации от 50 °С до 75 °С). Скорость денатурации белков резко возрастает при сдвиге величины pH в кислую сторону.

Использование крови и ее фракций на пищевые, медицинские, кормовые цели зависит, от какого вида животных и птицы она получена, от состояния их здоровья на момент убоя, а также от санитарно-гигиенических условий сбора крови. Использование крови на пищевые цели: стабилизированную жидкую либо сухую кровь, или форменные элементы применяют в качестве пищевого красителя при производстве колбасных изделий и мясопродуктов (дозировка от 0,3 до 1,2%); цельную кровь используют при производстве кровяных колбас и зельцев. К массе крови добавляют 2,5% поваренной соли и 0,01% нитрита натрия, кипятят в течение 40-60 мин. Выход вареной крови 98%. В куттер к массе сырья добавляют 30-50% вареной крови; при производстве вареных колбас применяют жидкую и высушенную плазму, а также светлую пищевую сыворотку в качестве заменителя части мясного сырья (от 3 до 16%); высушенную плазму крови используют как ингредиент (в совокупности с коллагенсодержащими и молочно-белковыми препаратами, каррагинанами и др.) в составе многокомпонентных функциональных добавок; производят белковый обогатитель. К обезжиренному молоку (85%) прибавляют стабилизированную кровь (15%), нагревают, перемешивают, охлаждают, отделяют жидкую часть. Иногда добавляют 3-6% поваренной соли и 45-60% сахара. Получают белковый обогатитель в сухом, свежем или замороженном виде. Вводят в рецептуры вареных колбас в количестве 8%, в паштеты и пасту - до 25%. светлый альбумин, белки сыворотки, высушенные в распылительных сушилках, применяют вместо яичного белка в кондитерской и хлебобулочной промышленности. Использование крови на медицинские цели

Из цельной крови получают препараты - гем, сыворотки для переливания крови, кровезаменители; гидролизаты для парентерального питания (гидролизин); фибринные пленки (пластический материал при ожогах и язвах); гематоген для лечебно-профилактического питания; используют кровь при приготовлении питательных сред для микроорганизмов. Использование крови на кормовые цели

Из непищевой крови, непригодной для пищевых и медицинских целей, производят кровяную кормовую муку для сельскохозяйственных животных и птиц. Использование крови на технические нужды

Из непищевой крови получают черный технический альбумин (клей); стабилизаторы красок в текстильной и кожевенной промышленности; пенообразователи (в огнетушителях).