Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Биохимия мяса

Одним из важнейших продуктов животноводств является мясо: говядина, телятина, свинина, баранина, оленина, кролятина и др. Особой питательной ценностью обладает мясо птицы. Внутренние органы животных, голова, вымя, хвосты, мясные обрезки называют субпродуктами, составляющими около 20% получаемого мяса.

Собственно мясо представляет собой скелетную мускулатуру животных (мышечную ткань). Наряду с мышечной тканью выделяют жировую, костную и соединительную ткани. Мясо в тушах сельскохозяйственных животных в зависимости от степени их откормки составляет 50-60%.

Химический состав мяса зависит от вида животного, его возраста, физиологического состояния и др. параметров (таблица 11.1).

Таблица 11.1

Химический состав мяса различных животных

Вид мяса

Вода

Белки

Жиры

Зола

Калорийность кДж/100 г мяса

Говядина I категории

70,5

18

10,5

1,0

716

Свинина мясная

60,9

16,5

21,5

1,1

1123

Свинина жирная

47,5

14,5

37,3

0,7

1701

Телятина

72,8

19

37,3

0,7

616

Баранина

65,8

16,4

17

0,8

943

Мясо кролика

69,3

21,5

8,0

1,2

679

Основная масса воды в мясе находится в свободном состоянии и удерживается мицеллярной структурой белков. Связанная вода (около 4% от веса мяса) входит в состав цитоплазмы клеток (иммобилизованная вода) и в сольватационные оболочки неорганических ионов и органических биомолекул, прежде всего, белков. В последнем случае связь осуществляется за счет водородных связей и взаимодействия диполей молекул воды с полярными функциональными группами (СООН, CONH-, NH2 и др.).

Белки собственно тканей мяса состоят из белков миофибрилл (60% масс.), саркоплазмы (30%) и соединительнотканной стромы (сарколемм) (10%). В состав миофибрилл входят миоген, глобулин, а- миозин, миоглобин, тропомиозин, актин и актомиозин.

Саркоплазма включает в себя миоген, миоглобулин, глобулин «X», а соединительнотканная строма - коллаген, эластин, нейрокератин.

Белки мяса имеют все незаменимые аминокислоты. Отмечается, однако, что коллаген не имеет триптофана и цистина. Поэтому, чем больше в мясе соединительной ткани (коллагена), что характерно, в частности, для старых животных, тем меньше его питательная ценность.

Наиболее полноценное мясо в тушах крупного рогатого скота находится в спинной части (2% коллагена), наименее полноценное - в области голяшки (14% коллагена).

Мясо животных, птицы и рыбы - основной поставщик белка в пищу человека. Частично потребности в белке обеспечивают такие растения, как рис, рожь, кукуруза и др. Однако в белках такого происхождения отсутствует ряд аминокислот: лизин, метионин, триптофан и треонин. Пищевая ценность белка определяется содержанием в нем незаменимых аминокислот.

Одним из альтернативных источников пищи является микробиальный белок, получаемый из одноклеточных и многоклеточных микроорганизмов. В этом направлении ведуться исследовательские и опытные работы.

Перспективность такого производства обусловлена тем, что бактерии содержат 64% (масс.), дрожжи - 50%, микрогрибки Fusarium graminearum - 60% белка и удвоение массы этих организмов проходит всего за несколько часов, в то время, как традиционные поставщики белка (скот, поросята, цип- лята) требуют для этой цели 1-2 месяца.

В липидах мяса преобладают жиры, в том числе на основе олеиновой кислоты (33-47%). Содержание холестерина достигает 50-70 мг, а стеридов - 3-5 мг на 100 г продукта.

В ткани мяса включены углеводы: глюкоза, гликоген (животный крахмал), гиалуроновая кислота, хондроитинсульфагы. Кроме белков, липидов и углеводов в мясе содержится ряд других вещества.

Азотистые экстрактивные вещества: аминокислоты и пептиды (2%), карнитин, креатин, мочевина, карнозин, АТФ, АДФ, АМФ и др.

При гниении мяса из орнитина образуется путресцин, из лизина - кадаверин, трупные яды.

Безазотистые экстрактивные вещества: молочная, гликолевая, янтарная и другие органические кислоты.

Витамины: А, В|, В2, В3, В12, РР, С, фолиевая кислота.

Минеральные вещества (1-1,5%): катионы (К+, Na~, Са2+, Mg2+, Си2*, Mn2+, Zn2+), анионы (СГ, Н2Р04~, НР042 - S042 ').

Ионы играют важную роль в поддержании pH среды и осмотического давления, влияют на активность ферментов, обеспечивают нормальную работу мышечной ткани, принимают участие в передаче нервных импульсов.

Концентрация катионов Na+ в межклеточной жидкости ткани животного составляет 0,15 моль/л, а в клетке - 0,01 моль/л. Катионы К*, наоборот, концентрируются, в основном, в клетке - 0,12-0,16 моль/л, в межклеточной жидкости их концентрация не превышает 0,004 моль/л. Соотношение концентраций ионов Na+ и К* в клетке и в межклеточном пространстве обеспечивается с помощью специальной белковой системы - «натрий-калиевого насоса», который локализован в клеточной мембране.

Ионы двухвалентных металлов (Са2", Mg2+) в мышце относительно прочно соединены с белками и находятся в осмотически недеятельном состоянии. В частности, около 60% ионов кальция связаны с актином, 35% - с миозином и 5% - со стромой.

Работающая мышца нуждается в энергии, источником которой является АТФ. В свою очередь, АТФ постоянно ресинтезируется на основе гликолиза гликогена, в процессе которого глюкоза превращается в молочную кислоту.

Однако гликолиз не является единственным источником энергообеспечения работающих мышц. Наряду с АТФ в них имеется и другое макроэргическое соединение - креагинфосфорная кислота, концентрация которой в 4-5 раз превышает концентрацию АТФ. Остаток фосфорной кислоты данного макроэрга под действием фермента креатинфосфо- кнназы легко переносится на АДФ с образованием АТФ. В период покоя в мышцах происходит накопление креатинфосфорной кислоты.

Биохимические процессы, происходящие в мясе после убоя животного условно разделяют на зри последовательные фазы: окоченение, созревание и глубокий автолиз.

Первая фаза - окоченения длится 1-2 суток. Мясо при этом затвердевает, pH уменьшает от 7,3-7,5 в живой мышце до 5,3-5,5. Причиной повышения кислотности является распад гликогена и глюкозы. Резко уменьшается содержание органического фосфора в результате распада АТФ и креатинфосфага.

Вторая фаза - созревание мяса - это самопроизвольный процесс изменения биохимического состава, протекающий после убоя животного. Процесс протекает под влиянием ферментов мяса и приводит к появлению специфического приятного вкуса, сочности и аромата. При температуре 2-3°С созревание мяса протекает 12-15 суток, при 18°С оно завершается на вторые сутки, а при 29°С - через несколько часов.

Созревание мяса связано с явлениями гликогенолиза и приводит к увеличению в мясе содержания молочной кислоты. Дсфосфорилиро- вание нуклеотидов, креатинфосфата и гексозофосфатов приводит к увеличению содержания неорганического фосфора и повышению кислотности среды (/;Н 5,6-6,4).

В результате гидролиза белков под влиянием катепсинов и других протеолитических ферментов в мясе постепенно возрастает содержание свободных аминокислот.

При уменьшении /;Н, то сеть при повышении кислотности среды, комплексы белков распадаются, белки теряют гидрофильные свойства, и образуется жидкая фракция - мясной сок. Это водный раствор, содержащий около 10% органических веществ. Наряду с аминокислотами, молочной кислоты и производными фосфорной кислоты он содержит 6,4% белков, 3% экстрактивных веществ и 1,2% минеральных веществ.

Мясной сок равномерно пропитывает мясную массу и в значительной степени определяет ее вкус и запах.

При долгом хранении мяса происходит его глубокий автолиз. При этом изменяется его запах, вкус, цвет и другие показатели. Различают два явления автолиза - загар и гниение мяса. Загар возникает при повышенной температуре хранения (15° и выше) в условиях прекращения доступа кислорода. При этом консистенция мяса становится рыхлой, цвет - серокрасный или серо-коричневым, запах - удушливо-кислым. Ускоренно расщепляется гликоген с образованием кислых продуктов гликолиза.

Белки разлагаются с образованием аминокислот и продуктов их более глубокого распада, в частности, сероводорода.

Гниение мяса обусловлено разложением органических веществ под влиянием ферментов бактерий. При разложении белков образуются индол, скатол, пугресцин, кадаверин, фенол, маркантаны, аммиак и другие продукты.

Для предотвращения гниения мяса необходимо для убоя брать клинически здоровых, отдохнувших животных, правильно обескровливать туши, применять быстрое охлаждение, соблюдать правила хранения и консервирования.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>