19.11.2014 Views

БИОХИМИЯ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

БИОХИМИЯ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

БИОХИМИЯ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

------- Г'<br />

М. Алимарданова<br />

тЬтттттттттттттш»титмштттшт*п%%тмттттттт>шШш.<br />

БИОХИМИЯ МЯСА<br />

И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ


РОФЕССИОНАЛЬНОЕ___________ N<br />

ОБРАЗОВАНИЕ ( ЙШк )<br />

ш ш<br />

М. Алимарданова<br />

БИОХИМИЯ МЯСА<br />

И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ<br />

Учебное пособие<br />

Рекомендовано Министерством образования и науки<br />

Республики Казахстан для организаций технического<br />

и профессионального образования<br />

С. КЕЙС ЕМ КАЕВ АТЫМДАГЫ ГЫЛЫМИ КГТАЛХА<br />

ОКУ ЗАЛЫ<br />

ЧИТАЛЬНЫЙ ЗАЛ<br />

; НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА ИМ. С. ВЕЙССМВДЕВА<br />

Издательство «Фолиант*<br />

Астана-2009


УДК 637.5<br />

ББК 36.92я7<br />

А 50<br />

Рецензент:<br />

Рскелъдиев Б А. —доктор технических наук, профессор<br />

Алимарданова М.<br />

Биохимия мяса и мясных продуктов: Учебное пособие.<br />

— Астана: Фолиант, 2009. —184 с.<br />

ISBN 9965-35-684-Х<br />

В учебном пособии рассмотрены вопросы биохимии мышечной,<br />

соединительной, жировой, покровной, нервной тканей, биохимия<br />

крови, внутренних органов, эндокринных и пищеварительных<br />

желез. Особое внимание уделено вопросам состава, свойств<br />

и пищевой ценности мяса, биохимическим основам созревания<br />

мяса, биохимическим изменениям при холодильной обработке<br />

мяса, в том числе и автолитическим преобразованиям, как одной<br />

из основных биохимических процессов, протекающим в мышечной<br />

ткани. Показаны микробиологические изменения компонентов<br />

мяса, в том числе процессы гниения, а также целесообразность<br />

использования полезной микрофлоры, в частности, молочнокислой,<br />

для улучшения вкуса и аромата мясных изделий, подавления<br />

развития гнилостных микроорганизмов. Подробно рассмотрены<br />

вопросы изменения мяса при технологических режимах<br />

посола, при тепловом воздействии, при копчении, так как<br />

правильное проведение этих технологических процессов позволяет<br />

получить безопасные продукты высокого качества.<br />

В учебном пособии описаны также состав яйца, биохимические<br />

изменения яиц при хранении, продукты переработки яиц.<br />

Учебное пособие предназначено для учащихся колледжей, студентов<br />

и магистрантов технологических университетов, работников<br />

пищевой и мясной промышленности, для всех заинтересованных<br />

лиц, в частности, предпринимателей, занимающихся переработкой<br />

мяса и выпуском мясопродуктов.<br />

i G*Topa0fbipoH ,!<br />

атындагы ПМУ-Р>н \у . УДК 637.5<br />

академик С .Б ейсем й^ ББК 36.92я7<br />

атындаЯУ гылымй ;|<br />

,,? т М., 2009<br />

ISBN 9965-35-684-Х ’ -^©.^здагельство*Фолиант*, 2009


ВВЕДЕНИЕ<br />

Дисциплина «Биохимия мяса» является основополагающей<br />

в формировании специальности «Техник-технолог<br />

мясной промышленности*.<br />

Биохимия мяса изучает состав тканей и органов сельскохозяйственных<br />

животных и процессы, происходящие<br />

в этих тканях и органах после убоя и при технологической<br />

переработке. Для правильного понимания биохимических<br />

превращений в тканях и органах животного после<br />

прекращения жизни необходимо предварительно изучить<br />

химический состав организма и биохимические<br />

процессы, происходящие при жизни животного.<br />

Результаты научных исследований в биохимии проникают<br />

во все области пищевой промышленности, сельского<br />

хозяйства и медицины. В результате этого биохимия<br />

приобретает большое практическое значение.<br />

При переработке ж ивотного сырья на всех ее этапах<br />

в большинстве случаев происходят биохимические и связанные<br />

с ними физико-химические превращения различных<br />

компонентов исходного сырья. Разработка и совершенствование<br />

технологических процессов, обоснование<br />

правильности режимов должны производиться с учетом<br />

этих превращений. Мясо, взятое для приготовления пищи<br />

сразу после убоя, еще не имеет высоких вкусовых питательных<br />

свойств. Нежную консистенцию и сочность,<br />

приятный вкус и аромат оно приобретает в результате созревания.<br />

Биохимические исследования способствовали<br />

установлению оптимальных условий данного процесса.<br />

Изменение химического состава сырья в процессе технологической<br />

обработки решающим образом влияет на<br />

качество готовой продукции и ее пищевую ценность. Например,<br />

пищевая ценность того или иного продукта в значительной<br />

мере зависит от наличия в нем витаминов. С целью<br />

выпуска высококачественной продукции необхо-


димо иметь ясное представление о строении витаминов и<br />

их свойствах, о содержании витаминов в различных видах<br />

сырья, об их изменениях при различных воздействиях<br />

(температуры, света, кислоррда и т.д.), как перерабатывать<br />

мясное сырье таким образом, чтобы максимально<br />

сохранить в нем витамины.<br />

При создании нового оборудования следует учитывать<br />

биохимические и физико-химические превращения,<br />

происходящие при получении мясных продуктов. Оборудование<br />

должно быть не только производительным, но<br />

и обеспечивать продуктам высокое качество. Например,<br />

при производстве топленых жиров контакт с кислородом<br />

воздуха и увеличение продолжительности нагрева приводит<br />

к получению готового продукта, не стойкого при<br />

дальнейшем хранении.<br />

С целью максимального сохранения питательных<br />

и вкусовых свойств при разработке условий хранения<br />

мяса и мясопродуктов необходимо учитывать химический<br />

состав продуктов и факторы, влияющие на развитие<br />

биохимических превращений сырья в процессах замораживания,<br />

посола и др.<br />

В последние годы основными направлениями развития<br />

мясной отрасли и научных исследований в этой области<br />

являются: медико-биологическое обоснование разработки<br />

комбинированных продуктов питания; теоретические<br />

и практические аспекты получения сложных белковых<br />

систем; создание пищевых красителей и ароматизаторов<br />

для комбинированных пищевых продуктов; разработка<br />

комбинированных мясопродуктов нового поколения.<br />

Из вышеприведенных примеров видно, какое важное<br />

значение имеет изучение биохимии для подготовки техников-технологов,<br />

призванных вместе с другими работниками<br />

мясной промышленности решать большую задачу<br />

- обеспечивать в полной мере население страны высококачественными<br />

мясными продуктами.<br />

Техническая биохимия изучает состав тканей и органов<br />

сельскохозяйственных животных и процессы, протекающие<br />

в тканях и органах после убоя животных во<br />

время их хранения и переработки.<br />

4


РАЗДЕЛ 1.<br />

БИОХИМ И Я ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ<br />

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫ Х Ж И ВО ТН Ы Х<br />

Глава I. БИОХИМ ИЯ МЫШЕЧНДЙ ТКАН И<br />

Среди тканей (группы или слоя клеток, одинаковых<br />

по морфологическому строению, выполняющих ту или<br />

иную специальную функцию и объединенных межклеточным<br />

веществом) животного организма мышечная<br />

ткань занимает по своей массе первое место: свыше 40%<br />

массы тела крупного рогатого скота приходится на ее<br />

долю. Мышечная ткань участвует в выполнении важных<br />

физиологических функций: движения, кровообращения,<br />

дыхания и т.п.<br />

По морфологическому строению различают мышечную<br />

ткань двух типов: поперечнополосатую, гладкую. К поперечнополосатым<br />

мышцам относится скелетная мускулатура;<br />

гладкие мышцы находятся в стенках пищеварительного<br />

тракта, диафрагмы, кровеносных сосудов, матки<br />

и т.д. Смешанным типом мышечной ткани является<br />

сердечная мышца. По питательным и вкусовым достоинствам<br />

мышечная ткань - наиболее важный компонент<br />

мяса и мясопродуктов. Наибольший интерес в технологии<br />

представляет поперечнополосатая мускулатура.<br />

1.1. Строение поперечнополосатой мышечной<br />

ткани<br />

Мышечная ткань состоит из сложных, вытянутых,<br />

многоядерных клеток, называемых мышечными волок-


нами (рис. 1.1.). Между мышечными клетками (мышечными<br />

волокнами) находятся тонкие прослойки межклеточного<br />

вещества, которой состоит из соединительнотканных<br />

волоконец и бесструктурного (киселеобразного)<br />

вещества и представляет собой рыхлую соединительную<br />

ткань.<br />

Рис. 1.1. Строение мышечной ткани<br />

Мышечные волокна соединяются в пучки, образующие<br />

отдельные мускулы (рис.1.1.). Мускулы покрыты<br />

плотными соединительнотканными пленками (фасциями).<br />

Между пучками волокон проходят и разветвляются<br />

сосуды и нервы.<br />

Мышечное волокно - количественно преобладающая<br />

составная часть мышечной ткани. Длина этих вытянутых<br />

клеток может доходить до 15 см, а толщина —<br />

до 10-100 мкм. Поверхность мышечного волокна покрыта<br />

эластичной оболочкой, называемой сарколеммой, построенной<br />

из двух слоев с липидной прослойкой. Большая<br />

часть объема мышечных клеток (60-65%) занимают<br />

миофибриллы - длинные тонкие нити, собранные в пучки,<br />

которые расположены параллельно оси волокна.<br />

Миофибриллы поперечнополосатой мускулатуры состоят<br />

из правильно чередующихся темных и светлых<br />

участков (дисков). Темные участки миофибрилл обнаруживают<br />

двойное лучепреломление и называются А-дисками<br />

(анизотропные диски) длиной около 1,6 мкм, а свет-<br />

6


лые не обладают таким свойством, называются 1-дисками<br />

(изотропные диски), длина их около 1 мкм. Такая<br />

оптическая неоднородность этих участков обусловливается<br />

неодинаковым их строением и белковым составом.<br />

Темные и светлые диски разных миофибрилл расположены<br />

строго один против другого, т.е. темные - против<br />

темных, все светлые —против светлых, что в целом и придает<br />

волокну поперечную исчерченность. Светлые зоны<br />

пересекаются темной линией (Z-линией) шириной около<br />

80 нм, центральная часть A -дисков (Н-зона) разделена<br />

пополам М-линией.<br />

Функциональной единицей является саркомер, повторяющийся<br />

через каждые 2,3 мкм по длине миофибрилл<br />

и ограничивающийся двумя Z-линиями.<br />

Каждая миофибрилла состоит из нескольких параллельных<br />

филаментов (белковых нитей) двух типов - толстые<br />

и тонкие. Тонкие филаменты диаметром 60-70 А расположены<br />

в I-дисках, в более темной части А-дисков (в Н-зоне)<br />

- только толстые (диаметром 150-170 А). В других частях<br />

А-диска есть нити обоих типов, что и является причиной<br />

характерного двойного лучепреломления. Тонкие<br />

филаменты начинаются у Z-линий и заканчиваются у Н-<br />

дисков, толстые - проходят по всей длине A-диска. В электронном<br />

микроскопе видно, что каждый толстый филамент<br />

окружен шестью тонкими.<br />

Толстые нити состоят в основном из миозина, а тонкие<br />

- из актина, тропонина, тропомиозина.<br />

Миофибриллы окружены и тесно связаны с особой<br />

структурой, состоящей из трубочек и пузырьков, называемой<br />

саркоплазматическим ретикулумом - сложным<br />

трехмерным лабиринтом мембранных каналов, многочисленные<br />

складки и разветвления которого заполняют<br />

всю протоплазму.<br />

Пространства внутри эндоплазматического ретикулума<br />

называются «цистерны*, по которым осуществляется<br />

транспорт различных веществ из клетки во внешнюю<br />

среду.<br />

В отличие от большинства клеток, имеющих по одному<br />

ядру, каждое мышечное волокно содержит много ядер<br />

7


вытянутой формы. Эти ядра расположены на периферии<br />

клеток, сарколеммы. Кроме ядер, мышечная клетка содержит<br />

ряд органелл: митохондрии, рибосомы, лизосомы<br />

и другие. Пространство между миофибриллами и органеллами<br />

заполнено саркоплазмой - неоднородной массой,<br />

состоящей из полужидкого белкового золя низкой<br />

вязкости, в котором содержатся капельки жира и глыбки<br />

гликогена, и из эндоплазматической сети - сложной<br />

системы мельчайших трубочек, проходящих вдоль миофибрилл.<br />

Эти клубочки и особые пузырьки («цистерны»)<br />

контактируют между собой и соединяют отдельные<br />

участки миофибрилл между собой и сарколеммой.<br />

В саркоплазме растворены ферментные системы, белки,<br />

обеспечивающие связывание, хранение и транспорт<br />

питательных веществ, микроэлементов и кислорода; коферменты,<br />

нуклеотиды системы переноса энергии, неорганические<br />

соединения (К+, M g2+, Са2+, С1~, НС03<br />

НРО*~ и др.); здесь находится большое количество биомолекул<br />

разных типов - метаболитов и собственно строительных<br />

блоков биополимеров.<br />

1.2. Химический состав мышечной ткани<br />

В составе мышечной ткани содержатся (в%): вода —<br />

70-75, белки-18-22, ферменты липиды - 2-3, азотистые<br />

экстрактивные вещества - 1-1,7, безазотистые экстрактивные<br />

вещества - 0,7-1,35, неорганические соли -<br />

1-1,5, углеводы - 0,5-3, а также витамины.<br />

Белковые вещества мышечной ткани. Белковые вещества<br />

составляют 60-80% сухого остатка мышечной ткани,<br />

или 18-22% массы ткани. Белки мышечной ткани<br />

являются «строительным материалом». Из них построены<br />

различные структурные компоненты клеток (саркоплазма,<br />

сарколемма, миофибриллы, органеллы) и межклеточного<br />

вещества. Кроме этого, ряд белков мышечной<br />

ткани обладает ферментативными свойствами (рис .1.2.).<br />

Белки мышечной ткани можно подразделить на растворимые<br />

в воде (белки саркоплазмы), растворимые в со­


левых растворах (белки миофибрилл) и нерастворимые в<br />

водно-солевых растворах, условно называемые белками<br />

стромы. Фракция стромы включает белки, входящие в<br />

состав сарколеммы и внутримышечной соединительной<br />

ткани, а также белки ядер.<br />

Белки саркоплазмы составляют около 20-25% всех мышечных<br />

белков. К ним относятся миоген, миоальбумин,<br />

глобулин X и миоглобин. За исключением миоглобина,<br />

это сложные смеси белковых веществ, близких по физико-химическим<br />

и биологическим свойствам. Например,<br />

характеризуя белок саркоплазмы миоген, мы имеем в виду<br />

не отдельный белок, а миогеновую фракцию - ряд сходных<br />

белков - миогенов (миогены А, В, С).<br />

Клетка<br />

Миофиб: 5ридлы Саркоплазма<br />

Миозин Актин Миоге<br />

Ядра Сарколемма ^<br />

КисЗ слый<br />

белок<br />

Коллаген<br />

I ^.ктомиознн Глобули|| Остаточный белок Эластин<br />

Тр шЬмиозин МиоглобиЬ Еуклеопротеиды<br />

Муцины и<br />

муксЦды<br />

Тропонин Миоальбумй н Нейрокератины<br />

Актинин<br />

Нуклеопротеиды<br />

Липопротеиды<br />

Рис. Г.2. Схема распределения белков в структурных<br />

элементах мышцы<br />

По физико-химическим свойствам (растворимости<br />

и высаливаемости) миогены довольно близки к альбуминам;<br />

имеют глобулярную структуру. Молекулярная масса<br />

колеблется от 81000 до 150000, температура свертывания<br />

в растворе - 55-60 “С. В состав фракции входят многие<br />

ферменты мышечной ткани, функции которых связаны<br />

с окислением углеводов и других веществ, с реакциями<br />

изомеризации. Миогены животных близки по<br />

9


своим свойствам, относятся к полноценным белкам,<br />

т.е. содержат все незаменимые аминокислоты.<br />

Миоальбумин является типичным альбумином. Он составляет<br />

1-2% от общего количества водорастворимой<br />

фракции мышечной ткани. Не осаждается хлоридом натрия,<br />

но хорошо осаждается сульфатом аммония и ацетоном<br />

на холоде. Температура его коагуляции - 45-47 °С.<br />

Глобулин X является псевдоглобулином, так как для<br />

растворения его достаточно незначительной концентрации<br />

солей. Наличие небольшого количества неорганических<br />

солей (1 -1,5% ) в самой мышечной ткани оказывается<br />

достаточным, чтобы при извлечении водой глобулин<br />

X перешел в раствор. Его молекулярная масса -<br />

160000, коагулирует при 50 °С. Считают, что он также<br />

гетерогенен и может проявлять ферментативные свойства.<br />

Миоглобин также является водорастворимым белком.<br />

Таким образом, белки саркоплазмы являются в основном<br />

водорастворимыми.<br />

Миоген, миоальбумин и глобулин X относятся к простым.<br />

Это белки полноценные и хорошо усвояемые. Их<br />

изоэлектрические точки находятся в кислой среде. У миогеновой<br />

фракции pH —6,0-6,7, у миоальбумина pH - 3-3,5,<br />

у глобулина X —pH * 5,2.<br />

Ряд белков миогеновой фракции обладает ферментативной<br />

активностью; они катализируют процессы гликолиза.<br />

Важным белковым компонентом саркоплазмы является<br />

миоглобин - дыхательный пигмент мышечной ткани,<br />

окрашивающий ее в красный цвет. Миоглобин —это<br />

сложный белок из класса хромопротеидов. Несмотря на<br />

небольшое содержание —около 1% всех белков ткани,<br />

он является одним из важнейших белков саркоплазмы.<br />

Его молекула состоит из белка глобина и простетической<br />

группы - гема. Миоглобины различных животных<br />

различаются по белковой части —глобину. Строение<br />

гема у различных животных одинаково. Миоглобин —<br />

белок с небольшой молекулярной массой (16800). Молекула<br />

его состоит из одной полипептидной цепи, пол­<br />

10


ная аминокислотная последовательность которой в настоящее<br />

время расшифрована. Эта полипептидная цепь<br />

на 75% представлена а —спиральной формой и уложена<br />

в пространстве так, что образуется плоский диск размером<br />

43x25x23 нм, внутри которого зафиксирована<br />

молекула тема.<br />

Структуры миоглобина и гемоглобина сходны, они<br />

легко соединяются с различными газами ( 0 2, С 02, N 0 2<br />

и др.), однако миоглобин обладает большим сродством<br />

к кислороду, чем гемоглобин. Установлено, что насыщение<br />

миоглобина кислородом на 50% происходит при<br />

его парциальном давлении 13-26 Па, тогда как для гемоглобина<br />

такое насыщение наступает при парциальном<br />

давлении 338 Па. В покоящейся мышце парциальное<br />

давление - 520 Па и гемоглобин насыщен кислородом<br />

на 75% , а в работающей мышце при парциальном<br />

давлении кислорода 130 Па - только на 10%. Таким образом,<br />

гемоглобин эффективно отдает кислород в мышцах<br />

и других периферических тканях. Миоглобин при<br />

парциальном давлении 130 Па остается насыщенным<br />

кислородом на 90% и поэтому при таком низком парциальном<br />

давлении кислорода отдает только его малую<br />

часть, т.е. является резервом кислорода. В интенсивно<br />

работающих мышцах с активно протекающими аэробными<br />

окислительными процессами содержится больше<br />

миоглобина, что сказывается на цветности мышечной<br />

ткани. Так, мышцы конечностей и шеи у крупного рогатого<br />

скота, грудные мышцы летающих птиц имеют<br />

более темный цвет, чем неработающие или менее интенсивно<br />

работающие мышцы.<br />

Гем является производным класса порфинов - соединений,<br />

в структуре которых содержится четыре пиррольных<br />

кольца, связанных между собой метиновыми группами<br />

( - СН =) (рис. 1.3).<br />

Порфины различаются по природе групп, находящихся<br />

в боковых цепях. В геме порфин находится в форме<br />

протопорфирина, представляющего собой порфин, в молекуле<br />

которого введены боковые цепочки: четыре ме-<br />

11


тильные (СН3), две винильные (-СН=СН3) и два остатка<br />

пропионовой кислоты (СН2-СН2-СООН) (рис. 1.4).<br />

СН<br />

СН<br />

сн2сн2соон<br />

сн2сн2соон<br />

Рис. 1.4. Строение протопорфирина IX<br />

Порфирины могут присоединять ионы металлов. Биологически<br />

важны металлопорфирины, которые содержат<br />

железо или магний.<br />

Комплекс протопорфирина IX с атомом F (II) называется<br />

гемом (рис. 1.5).<br />

В этом соединении ион железа замещает диссоциирующие<br />

атомы водорода двух пиррольных колец (см. формулу<br />

порфина) и одновременно связывается координационными<br />

связями с атомами азота двух других колец.<br />

12


сн=онг<br />

сн3<br />

CHfiHjCOOH<br />

CHtCH,COOH<br />

Рис. 1.5. Строение гема<br />

Миоглобин легко соединяется с некоторыми газами<br />

(02, С02, N 02 и др.), не изменяя при этом валентности<br />

железа. Так образуются производные миоглобина: оксимиоглобин<br />

ало-красного цвета, карбоксимиоглобин вишнево-красного<br />

цвета, нитрозомиоглобин красного цвета.<br />

При действии сильных окислителей (длительное воздействие<br />

кислорода, перекиси водорода и др.) железо гема,<br />

теряя один электрон, переходит в трехвалентное состояние.<br />

Комплексное соединение протопорфирина IX с Fe<br />

(III) носит название гемина или гематина. Вследствие такого<br />

окисления миоглобин переходит в метмиоглобин -<br />

пигмент коричневого цвета. Метмиоглобин может быть<br />

восстановлен в миоглобин только под действием сильных<br />

восстановителей, например, аскорбиновой кислоты.<br />

При взаимодействии миоглобина с сероводородом в присутствии<br />

кислорода образуется сульфомиоглобин - пигмент<br />

зеленого цвета. Гем может окисляться не только<br />

вследствие окисления железа, но и порфиринового кольца<br />

с образованием зеленых пигментов —сульфомиоглобина<br />

и холеоглобина, а при дальнейшем окислении кольца<br />

образуются вещества с разной окраской - от желтой<br />

до светлой. Поваренная соль ускоряет эти процессы, поэтому<br />

при посоле мышечная ткань теряет свою естественную<br />

окраску и приобретает серо-коричневую с различными<br />

оттенками.<br />

13


Несмотря на небольшое содержание в мышечных клетках<br />

(около 1 % всех белков ткани), миоглобин играет важную<br />

роль в передаче кислорода, поставляемого кровью,<br />

клеткам мышечной ткани. Кроме того, миоглобин выполняет<br />

роль кислородного резерва. Это свойство белка<br />

имеет важное значение. Таким образом, запасается кислород<br />

в мышечных клетках на случай всякого рода перебоев<br />

в снабжении, например, на случай длительного погружения<br />

под воду.<br />

В связи с тем, что мышечная ткань снабжается кислородом<br />

посредством миоглобина, в усиленно работающих<br />

мышцах миоглобина содержится больше, так как в них<br />

окисление протекает интенсивнее. Известно, что мышцы<br />

ног сильнее окрашены, чем спинная мышца. Особенно<br />

это заметно у домашних птиц, грудные мышцы которых,<br />

являясь нерабочими, почти не окрашены.<br />

Миоглобин —полноценный белок. Изоэлектрическая<br />

точка его лежит при pH 7,0.<br />

Белки миофибрилл - миозин, актин, актомиозин, тропомиозин<br />

и некоторые другие —являются сократительными<br />

белками мышц. Они составляют около 80% общего<br />

белка мышц.<br />

Рис. 1.6. Строение белка миофибрилл —миозина:<br />

1 —глобулярная «головка»; 2 —фибриллярный «хвостик»<br />

14


Миозин, на долю которого приходится около 40% всех<br />

белков мышечной ткани, относится к фибриллярным белкам<br />

благодаря вытянутой форме своих молекул. Молекула<br />

его представляет собой длинную фибриллярную нить<br />

с глобулярной «головкой» и построена из четырех полипептидных<br />

цепей - двух больших и двух малых. Например,<br />

молекула миозина мышечной ткани кролика палочковидной<br />

формы - длиной 150 нм и толщиной около<br />

2,4 нм. Полипептидные цепи, каждая из которых свернута<br />

в спираль, закручены относительно друг друга, образуя<br />

двойную спираль. На одном конце молекулы миозина<br />

две более короткие полипептидные цепочки, присоединяясь,<br />

как бы продолжают эту нить, но не связываются<br />

в общую спираль, а находятся в свободном состоянии, образуя<br />

шарообразное утолщение, своего рода «головку*.<br />

В структуре молекулы миозина имеются, таким образом,<br />

четыре субъединицы, в результате объединения которых<br />

образуется четвертичная структура миозина.<br />

Миозин получен в кристаллическом виде. Его молекулярная<br />

масса - 470000. По растворимости и высаливаемости<br />

он ведет себя как типичный глобулин. Около 30%<br />

всех аминокислот миозина приходится на долю дикарбоновых<br />

кислот, что придает белку кислый характер.<br />

Изоэлектрическая точка его находится при pH 5,4.<br />

Большое количество полярных групп, а также фибриллярная<br />

форма молекул обусловливают значительную<br />

гидратацию миозина - способность удерживать большое<br />

количество воды. Молекулы миозина легко соединяются<br />

друг с другом, с другими белками, в частности, с актином<br />

с образованием актомиозина. Кроме того, миозин<br />

взаимодействует с другими компонентами клетки - гликогеном,<br />

АТФ, липидами.<br />

Миозин обладает тремя биологически важными функциями.<br />

Во-первых, при физиологических значениях ионной<br />

силы и pH молекулы миозина в растворе спонтанно образуют<br />

волокна. По существу, толстые нити миофибрилл<br />

состоят из молекул миозина.<br />

15


Во-вторых, он выполняет не только пластическую функцию,<br />

участвуя в построении миофибрилл мышечных<br />

клеток, но и обладает ферментативными свойствами.<br />

Установлено, что ферментативная активность миозина<br />

локализована в глобулярной части. В 1939 г. выдающиеся<br />

советские ученые В.А. Энгельгардт и М.Н. Любимова<br />

доказали наличие у миозина способности катализировать<br />

гидролитический распад АТФ по определенной реакции:<br />

АТФ + Н 20 -> ЛДФ + Р + Н+<br />

Следовательно, миозин является ферментом аденозинтрифосфатазы.<br />

Ферментативная активность чистого миозина<br />

проявляется в присутствии ионов Са. В расслабленных<br />

мышцах миозин находится в комплексе с Mg<br />

и АТФ. Мышца находится в эластическом состоянии.<br />

Удаление АТФ из комплекса, например, путем отмывания,<br />

вызывает потерю эластичности.<br />

В-третьих, миозин связывает полимеризованную форму<br />

актина (фибриллярный актин) - основной компонент<br />

тонких нитей.<br />

Миозин —белок полноценный и хорошо усвояемый.<br />

При ферментативном расщеплении миозина, например,<br />

с участием трипсина, образуются фрагменты, сохраняющие<br />

некоторые функции интактной молекулы. При этом<br />

образуются два филамента - легкий меромиозин (ЛММ)<br />

и тяжелый меромиозин (ТММ).<br />

ЛММ, так же как и миозин, образует нити, но не обладает<br />

ферментативной активностью и не связывает актин.<br />

Установлено, что 90% ЛММ имеют структуру а-спирали<br />

и образуют двухцепочечный а-спирализованный стержень<br />

длиной 850 А . Растворы его имеют высокую вязкость.<br />

ТММ катализирует гидролиз АТФ, связывает актин,<br />

но не образует волокна. ТММ состоит из вытянутой стержневидной<br />

части и глобулярной области, состоящей из<br />

двух головок. При дальнейшем ферментативном расщеплении<br />

с участием папаина ТММ распадается на два глобулярных<br />

субфрагмента (S,) и один фибриллярный суб­<br />

16


фрагмент. Каждый Sj-фрагмент имеет участок с АТФазной<br />

активностью и участок связывания актина. Кроме<br />

того, к Sj-фрагменту нековалентно присоединены легкие<br />

цепи миозина, способные модулировать АТФ-азную<br />

активность миозина. S -фрагменты содержат SH-группы,<br />

причем модификация части SH-групп увеличивает<br />

АТФ-азную активность, а исчерпывающие модификации<br />

уменьшают ее.<br />

Присоединение АТФ к миозину (М) и его диссоциацию<br />

можно представить четырьмя уравнениями:<br />

М + АТФ о М 'АТФ;<br />

М -АТФ + Н гО М *-А Д Ф -P i+ Н ';<br />

М* •АДФ •Pi о М -АД Ф ' Pi;<br />

М •АДФ •Pi -±50ф ООО. Акодн не<br />

обладает АТФ-азной активностью^ноду^^цч-иваеь,лцд-<br />

20213 ЛлГатын^былыми 17<br />

Л S i о Я Н и чТ Л П У Д Н А П .’


ролиз АТФ миозином; относится к полноценным и хорошо<br />

усвояемым белкам.<br />

Актомиозин - это комплекс, состоящий из двух белков<br />

актина и миозина. При образовании актомиозина<br />

молекулы миозина прикрепляются своими головками к<br />

бусинкам актина через группы миозина и OiZ-группы<br />

актина. Поскольку цепь Ф-актина содержит много молекул<br />

Г-актина, каждая нить Ф-актина может связывать<br />

большое число молекул миозина. Важным свойством актомиозинового<br />

комплекса является его способность диссоциировать<br />

в присутствии АТФ.<br />

Актомиозин, как подлинный глобулин, нерастворим<br />

в воде. Раствор актомиозина отличается высокой вязкостью.<br />

Степень вязкости растворов актомиозина зависит от<br />

соотношения в них актина и миозина: чем больше содержится<br />

актина, тем выше вязкость. Молекулярная масса<br />

актомиозина колеблется в широких пределах, так как<br />

соотношение актина и миозина в актомиозиновом комплексе<br />

может быть различным.<br />

Тропомиозин составляет 10-12% всех белков миофибрилл,<br />

или 2,5% белков мышц. Тропомиозин растворим<br />

в воде, но из мышечной ткани водой не извлекается, что<br />

свидетельствует о его связи с нерастворимыми в воде белками<br />

миофибрилл. Тропомиозин - это фибриллярный<br />

белок, имеет форму сильно вытянутых палочек. Он состоит<br />

из двух сходных полипептидных цепей, которые<br />

образуют двойную спираль. Тропомиозин образует комплекс<br />

с Ф-актином, участвует в мышечном сокращении.<br />

Тропомиозин - белок неполноценный, он не содержит<br />

триптофана. Изоэлектрическая точка его - 5,1, молекулярная<br />

масса - 130000.<br />

В миофибриллах обнаружено небольшое количество<br />

других белков (тропонин, актинин и др.), которые также<br />

участвуют в мышечном сокращении.<br />

Тропонин —сферическая молекула массой 76000, состоящая<br />

из трех различных субъединиц - полипептидных<br />

цепей: тропомиозин-связывающая субъединица<br />

(Т ■-Т), ингибирующая {Тн-/), кальций-связывающая (Т -С).<br />

18


Все компоненты связаны между собой и Ф-актином нековалентно.<br />

Тн-Т с молекулярной массой 37000 образован одиночной<br />

полипептидной цепью, состоящей из 259 аминокислотных<br />

остатков, последовательность которых уже установлена.<br />

Эта суъбединица имеет избыточный положительный<br />

заряд, поэтому изоэлектрическая точка находится<br />

при pH 8,8. Т -Т прочно связан с изолированным<br />

тропомиозином и тропомиозин-Ф-актиновым комплексом,<br />

благодаря чему происходит присоединение Т -I и Т -С<br />

к комплексу Ф-актин-тропомиозин.<br />

Цепь Т -I состоит из 179 остатков аминокислот, ее функция<br />

- предотвращение взаимодействия миозиновых<br />

головок с актином. В результате блокируется как связывание,<br />

так и АТФ-азная активность миозина.<br />

Тн-С с молекулярной массой 18000 образована полипептидной<br />

цепью, состоящей из 159 аминокислотных<br />

остатков. Эта субъединица несет центр связывания Са2+.<br />

Тропониновые комплексы (Тн-Т, Щ-1, Т -С) расположены<br />

на тонких нитях на расстоянии 385 А друг от друга,<br />

на интервале, заданном длиной тропомиозина. Связываясь<br />

с одной молекулой тропомиозина, тропониновый<br />

комплекс регулирует активность примерно семи мономеров<br />

актина.<br />

В отсутствие Са2+ тропонин и тропомиозин ингибируют<br />

взаимодействие актина и миозина. При этом тропомиозин<br />

стерически блокирует участки связывания S. на<br />

актине. Высвобождаемые из саркоплазматического ретикулума<br />

ионы Са2+ связываются с Ти-С-компонентом<br />

тропонина, что вызывает конформационные сдвиги, передающиеся<br />

на тропомиозин и затем на актин. При этом<br />

разрешается взаимодействие головок миозина с актиновыми<br />

тонкими нитями. Возникает сила сокращения<br />

и одновременно гидролизуется АТФ. Далее ионы Са2+<br />

удаляются, и тропомиозин вновь блокирует доступ актина<br />

к головкам миозина. Таким образом, ионы Саг+ регулируют<br />

мышечное сокращение по аллостерическому ме­<br />

19


ханизму по следующей последовательности передачи информации:<br />

Саг+ -> Тропонин -> Тропомиозин -> Актин -> Миозин.<br />

В миофибриллах мышечных клеток обнаружены другие<br />

белки в незначительных количествах. В частности,<br />

а- и /?-актинины, участвующие в регуляции процессов<br />

сокращения и образовании поперечных связей между<br />

тонкими нитями в I-диске саркомеров. Молекулярная<br />

масса а-актинина -180000.<br />

Белки стромы входят в состав сарколеммы и рыхлой<br />

соединительной ткани, объединяющей мышечные волокна<br />

в пучки и белки ядер. Эти белки не растворяются<br />

в водно-солевых растворах. К ним относятся соединительнотканные<br />

белки: коллаген, эластин, ретикулин и<br />

гликопротеиды - муцины и мукоиды. Последние представляют<br />

собой слизистые белки, выполняющие защитные<br />

функции и облегчающие скольжение мышечных<br />

пучков. Эти белки извлекаются щелочными растворами.<br />

В ядрах мышечных клеток содержатся, по крайней<br />

мере, три белковые фракции: нуклеопротеиды, кислый<br />

белок и остаточный белок. Ядро мышечных клеток построено<br />

главным образом из нуклеопротеидов. Простетической<br />

группой этих сложных белков является дезоксирибонуклеиновая<br />

кислота, белковыми компонентами<br />

нуклеопротеидов - гистоны. Это неполноценные белки -<br />

в них нет триптофана. Нуклеопротеиды растворяются<br />

в щелочах. «Кислый белок» также растворяется в щелочах.<br />

В отличие от гистонов, в молекуле «кислого белка»<br />

содержится триптофан. После удаления нуклеопротеидов<br />

и «кислого белка» в ядрах остается желеобразная масса<br />

—остаточный белок, по свойствам и аминокислотному<br />

составу похожий на коллаген.<br />

Все белки мышечной ткани относятся к полноценным.<br />

Аминокислотный состав представлен в табл. 1.<br />

20


А м инокилотны й состав<br />

Таблица 1<br />

Аминокислоты<br />

Содержание в основных белковых фракциях,%<br />

миозин актин миоген А тропомиозин миоглобин<br />

Аланин 6,5 6,3 8,56 8.8 7.95<br />

Глицин 1.9 5,0 5,61 0,4 5,85<br />

Валин 2,6 4.9 7,4 3,13 4,09<br />

Лейцин 15,в 8,25 11.5 15,6 16,8<br />

Иэолейцин 7,5 -<br />

1Пролин 1.9 5.1 5,71 1,3 3,34<br />

1Фенилаланин 4,3 4.8 3,06 4.6 5,09<br />

1 Тирозин 3,4 5.8 5,31 3,1 2.4<br />

, Триптофан 0,8 2,05 2,31 0,0 2,34<br />

г .....<br />

i Серии 4,33 | 5,9 7.3 4,38 j 3,46<br />

Треонин 5,1 7,0 7,47 2.9 | 4,56<br />

1Цистин 1,4 1,34 1.12 0,76 0,0<br />

■ _<br />

Метионин<br />

3,4 4,5 1,17 2,8 1,71<br />

IАргинин 7,36 6,6 6,33 7,8 2,2<br />

Гистидин 2,41 2,9 4.21 0,85 8,5<br />

Лизин 11,92 7,6 9,54 15,7 15,5<br />

I Аспарагиновая<br />

8,9 10,9 9.7 9,1 8,2<br />

кислота<br />

Глутаминовая<br />

|кислота<br />

22,1 14.8 11.4 32,9 16.48<br />

Ф ерм енты м ы ш ечной ткани. М ышечная ткань характеризуется<br />

больш им разнообразием содерж ащ ихся в ней<br />

ферментов, ибо мыш ечная ткань является одной из самых<br />

«работаю щ их» тканей. Это, прежде всего, ферментная<br />

си стем а , свя зан н ая с п р и ж и зн ен н ой ф ун кц и ей<br />

м ы ш ц - функцией движ ения. Эта ферментная система<br />

управляет актом сокращ ения и расслабления мыш ечны х<br />

волокон. Она включает в себя как ферменты, связанные<br />

с сокращ ением миофибрилл и распадом АТФ -вещ ества,<br />

непосредственно п оставляю щ его эн ерги ю сок р а щ а ю ­<br />

щ имся миофибриллам, так и совокупность ферментов,<br />

обеспечивающ их получение больш ого количества энергии<br />

в форме А ТФ , необходимой для мыш ечной деятельности.<br />

Это ферменты гликолиза, а такж е ферменты ц икла<br />

трикарбоновы х кислот и дыхательной цепи.<br />

После углеводов ж иры являются важнейш им источником<br />

энергии в мыш цах. При недостатке углеводов в процесс<br />

обмена вовлекается большое количество жира. В мыш-<br />

21


цах присутствуют ферменты, окисляющие жирные кислоты.<br />

Непосредственно с этими ферментными системами<br />

связаны и ферментные системы, обусловливающие<br />

распад и синтез главных структурных элементов мышечной<br />

ткани: ферменты, принимающие участие в синтезе<br />

белка на рибосомах, обмене аминокислот и др. Таким образом,<br />

в мышечной ткани содержатся сложные ферментные<br />

системы, составляющие единый комплекс.<br />

Особо следует остановиться на ферментах, которые содержатся<br />

в лизосомах. Это гидролазы, способные гидролизовать<br />

высокомолекулярные компоненты клеток -<br />

белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты.<br />

В неповрежденных клетках эти ферменты надежно удерживаются<br />

липопротеидной мембраной внутри лизосом.<br />

Если целостность лизосомы нарушена, то гидролазы высвобождаются<br />

и переваривают компоненты клетки, как<br />

это имеет место, например, после смерти животного на<br />

поздних стадиях автолиза.<br />

Липиды. Липиды мышечной ткани представлены жирами,<br />

фосфолипидами, а из стеридов - свободным и связанным<br />

холестерином. Липиды, входящие в состав мышечной<br />

ткани, выполняют функции двоякого рода.<br />

Часть их, главным образом фосфолипиды, является пластическим<br />

материалом. Фосфолипиды входят в состав<br />

митохондрий, миофибрилл, клеточных мембран. Другая<br />

часть липидов выполняет роль резервного энергетического<br />

материала. Такие липиды, главным образом жиры,<br />

содержатся в саркоплазме мышечного волокна в виде<br />

мельчайших капелек, придавая ей мутный вид. В большом<br />

количестве липиды содержатся в межклеточных<br />

пространствах, между пучками мышц в соединительнотканных<br />

прослойках. Общее содержание липидов в мышечной<br />

ткани, а также их компонентов колеблется в широких<br />

пределах и зависит от упитанности животного,<br />

вида, возраста, пола и т.д.<br />

Углеводы. Содержание углеводов в мышечной ткани<br />

сравнительно невелико. Они представлены главным образом<br />

гликогеном и глюкозой. Содержание гликогена<br />

22


в мышцах зависит от тренированности и упитанности животного:<br />

в мышцах плохо откормленных, истощенных,<br />

голодных и больных животных его в 2-3 раза меньше, чем<br />

в мышцах животных, находящихся в нормальном физиологическом<br />

состоянии. В разных мышцах содержание<br />

гликогена различно: в усиленно работающих мышцах его<br />

почти в 1,5 раза больше, чем в мышцах, мало работающих.<br />

В свеж их м ы ш цах убойны х ж ивотны х содерж ится<br />

0 ,3-0,9% , а иногда и 2% гликогена и 0,5,% глюкозы.<br />

Минеральные вещества. В мышечной ткани присутствует<br />

большое количество минеральных веществ. В табл. 2<br />

приведены обобщенные данные по содержанию элементов<br />

в мышечной ткани крупного рогатого скота.<br />

Таблица 2<br />

Состав мышечной ткани крупного рогатого скота<br />

Элемент Содержание, мг% Элемент<br />

Содержание,<br />

мг%<br />

Фосфор 200 Марганец 0,024<br />

Калий 340 Кобальт Молибден 0,004<br />

Натрий 65 Никель 0,0075<br />

Кальций 10 Свинец 0,008<br />

Магний 19 Хром 0,008<br />

Железо 2,7 Фтор 0,011<br />

Цинк 3,4 Йод 0,03<br />

Алюминий 0,5 0,014<br />

Медь 0,11<br />

Как видно, по сравнению с другими элементами особенно<br />

много в мышечной ткани содержится калия и фосфора.<br />

Значительная доля калия и кальция связана с белками.<br />

Взаимодействие калия, магния и кальция с актином,<br />

миозином и АТФ имеет важное значение в процессах<br />

сокращения и расслабления миофибрилл.<br />

Витамины. В составе мыЩечной ткани имеются почти<br />

все водорастворимые витамины, но практически отсутствует<br />

витамин С.<br />

В липидной части мышц содержится небольшое количество<br />

(0,02 м г% ) витаминов А и Д (0,0002 мг% ). Для<br />

различных животных и разного их состояния количество<br />

витаминов неодинаково.<br />

23


Экстрактивные вещества. При обработке мышечной<br />

ткани водой из нее экстрагируется ряд органических ве~<br />

ществ, кроме белков и липидов. Поэтому их называют<br />

экстрактивными. Различают азотистые и безазотистые<br />

экстрактивные вещества.<br />

К безазотистым экстрактивным веществам относятся<br />

углеводы и продукты их обмена, витамины, органические<br />

фосфаты. Продуктами обмена углеводов являются<br />

глюкоза, мальтоза, молочная, пировиноградная, янтарная<br />

и другие органические кислоты. Из них в количественном<br />

отношении молочная кислота наиболее значительна.<br />

Количество других относительно невелико.<br />

Азотсодержащие экстрактивные вещества - это вещества,<br />

содержащие азот, но не относящиеся к белкам. Среди<br />

них можно выделить конечные (мочевина, мочевая<br />

кислота, аммонийные соли) и промежуточные (пуриновые<br />

основания, аминокислоты и др.) продукты белкового<br />

обмена. Мышечная ткань содержит также ряд азотсодержащих<br />

веществ, которые при жизни животного выполняют<br />

специфические функции в процессе обмена веществ<br />

и энергии. К ним относятся карнозин, ансерин,<br />

креатин, креатинфосфат, аденозинтрифосфат и другие<br />

свободные нуклеотиды.<br />

Современные представления об экстрактивных веществах<br />

мышечной ткани основываются на работах известного<br />

русского биохимика B.C. Гулевича. Им был выделен<br />

ряд специфических экстрактивных веществ из мышц человека<br />

и животных.<br />

Карнозин представляет собой дипептид, состоящий из<br />

остатков /?-аланина и гистидина.<br />

Ансерин —гомолог карнозина, метилированный карнозин.<br />

Эти дипептиды участвуют в процессах окислительного<br />

фосфорилирования в мышцах при образовании макроэргических<br />

фосфатных соединений (АТФ, КрФ). Эти пептиды<br />

также стимулируют секреторную функцию пищеварительных<br />

желез. Содержание карнозина и ансерина в<br />

скелетных мышцах убойных животных составляет около<br />

0,014-1,0%.<br />

24


Глутатион - трипептид, состоящий из глутаминовой<br />

кислоты, цистеина и глицина. Он является сильным восстановителем<br />

и легко окисляется. В живых тканях он находится<br />

в восстановленной форме и при необходимости<br />

переходит в окисленную форму:<br />

- 2 Н<br />

2 SH = Глутатион S-S = Глутатион<br />

+ 2 Я<br />

Прижизненное содержание его в мышцах -25,841,5 м г% .<br />

Креатин - метилгуанидинуксусная кислота:<br />

NH, - C - N - C H СООН<br />

II I<br />

NH СН3<br />

При жизни животного 70-80% креатина находится в<br />

виде креатинфосфата, макроэргического соединения, образующегося<br />

при фосфорилировании креатина под действием<br />

фермента креатинфосфокиназы (КФК):<br />

КФК<br />

NH-C-N-CH- СООН + АТФ NH - С - N - СНг - СООН<br />

II I<br />

I II I<br />

NH СН3<br />

NH СН3<br />

НО - Р ОН<br />

II<br />

О<br />

Креатинфосфат - богатое энергией соединение, выполняющее<br />

роль легко мобилизуемого резерва энергии.<br />

Кроме того, он выполняет функцию внутриклеточного<br />

транспорта энергии от митохондрий (место ее получения)<br />

к сократительным элементам - миофибриллам (место ее<br />

потребления в мышечных клетках). Во фракции экстрактивных<br />

веществ содержится 10- 11% общего количества<br />

азота в свежей мышечной ткани.


После убоя ж ивотного экстрактивные вещества и продукты<br />

их превращения участвуют в создании специфического<br />

вкуса и аромата мяса.<br />

1.3. Сокращение и релаксация мыш ц<br />

При жизни животного мышечная ткань совершает определенную<br />

работу, которая обусловлена мышечным сокращением<br />

и релаксацией. Для выполнения работы требуется<br />

энергия. Известно, что живые организмы не могут<br />

превращать тепло, выделяемое в клетках при химических<br />

реакциях, в другие виды энергии. Н епосредственным<br />

источником энергии для сокращ ения мыш ц<br />

является химическая энергия, выделяющаяся при расщеплении<br />

м акроэргических ф осф атны х связей А ТФ ,<br />

которая превращается в механическую энергию.<br />

Основными сократительными элементами мыш ечного<br />

волокна (мышечной клетки) являются миофибриллы.<br />

Каждая миофибрилла состоит из многочисленных параллельных<br />

нитей, которы е бывают двух типов —тол с­<br />

тые и тонкие. Толсты е нити состоя т из белка миозина,<br />

а тонкие - из актина. В миофибрилле нити расположены<br />

таким образом, что длинные актиновые нити входят<br />

своими концами в промежутки между толстыми и более<br />

короткими миозиновыми нитями.<br />

Как уже упоминалось выше, миофибриллы показывают<br />

поперечную исчерченность, что связано с наличием<br />

анизотропных А-дисков и изотропных /-дисков (рис. 1.7).<br />

В /-дисках присутствуют только тонкие актиновые нити,<br />

а А-диски содержат толстые миозиновые и тонкие актиновые<br />

нити, что и обусловливает двойное лучепреломление,<br />

/-диски делятся пополам плотной поперечной 2-пластинкой.<br />

Вся повторяющаяся единица от одной 2-пластинки<br />

до другой 2-пластинки называется саркомером.<br />

Тонкие нити гладкие, на толстых имеются выступы —<br />

это «головки» миозина. С помощью этих выступов толстые<br />

и тонкие нити могут соединяться поперечными мостика-<br />

26


ми через группы миозина и ОН-группы актина. Путем<br />

такого взаимодействия образуется актомиозин.<br />

В расслабленной мышце нити актина и миозина не<br />

взаимодействуют между собой. Головки миозина находятся<br />

в перпендикулярном положении к толстым нитям<br />

и не соединены стойками.<br />

а - миофибрилла; б - участок миофибриллы; 1 —толстые<br />

нити (миозин); 2 —тонкие нити (актин)<br />

Тропомиозин блокирует нити актина, а тропонин ингибирует<br />

ферментативную активность миозина, препятствуя<br />

расщеплению АТФ и освобождению энергии, необходимой<br />

для мышечного сокращения.<br />

Мышечное сокращение возбуждается нервным импульсом,<br />

передаваемым от нервных окончаний на мышечное<br />

волокно. Импульс повышает проницаемость<br />

клеточных мембран, в частности, мембран эндоплазматической<br />

сети, в которой концентрация ионов кальция<br />

в 10000 раз выше, чем в саркоплазме мышечного волокна.<br />

Увеличение проницаемости приводит к тому, что концентрация<br />

ионов кальция в цитоплазме возрастает.<br />

Ионы кальция связываются с комплексом тропонин -<br />

тропомиозин и инактивируют его. В результате освобождаются<br />

заблокированные реакционноспособные участки<br />

актина и головки миозина движутся к актиновым моле-<br />

27


Рис. 1.8. Сокращение мышечного волокна<br />

кулам, прикрепляются к ним. При этом образуются поперечные<br />

миозиновые мостики, которые, как резинки,<br />

тянут на себя молекулы актина. Актиновые нити скользят<br />

между нитями миозина. Мышечное волокно сокращается<br />

(рис. 1.8).<br />

На перемещение нитей используется энергия, выделяющаяся<br />

при гидролизе АТФ. Как указывалось выше,<br />

миозин обладает АТФ-азной активностью. Когда мышца<br />

расслаблена, тропонин ингибирует миозин-АТФ-азу<br />

и энергия не образуется. Инактивация тропонина ионами<br />

кальция пробуждает активность миозина, освободившаяся<br />

энергия натягивает резинку поперечных мостиков.<br />

По мере использования энергетических запасов каждой<br />

молекулой АТФ связь миозина с актином разрывается,<br />

а на головке образуется новая молекула АТФ, гидролиз<br />

которой вновь заряжает поперечный мостик энергией.<br />

Этот процесс повторяется многократно, приводя к более<br />

глубокому продвижению актиновых нитей между<br />

миозиновыми.<br />

При сокращениях и расслаблениях молекула миозина<br />

подвергается конформационным перестройкам: в фазе<br />

релаксации она представляет собой свернутую в спираль<br />

28


полипептидную цепь; в фазе сокращения (при образовании<br />

комплекса молекулы миозина с АТФ) она растягивается<br />

в цепочку и, используя образующуюся при гидролизе<br />

энергию АТФ, взаимодействует поперечными мостиками<br />

с актином, создавая тягу. По сути дела, химическая<br />

энергия здесь непосредственно превращается в механическую.<br />

Единичное сокращение мышечного волокна длится от<br />

0,01 до 0,1 с. За это время проницаемость клеточных мембран<br />

понижается. Ионы кальция возвращаются в эндоплазматическую<br />

сеть. Исчезновение кальция из саркоплазмы<br />

освобождает тропонин, который вновь ингибирует<br />

образование энергии. Актомиозиновый комплекс распадается.<br />

Мышца расслабляется.<br />

Так как в процессе мышечной деятельности постоянно<br />

расщепляется АТФ, то для того, чтобы мышца могла<br />

работать непрерывно, необходимо постоянное его пополнение.<br />

Только благодаря ресинтезу содержание АТФ<br />

в мышцах поддерживается на определенном уровне.<br />

Таким источником, обеспечивающим систему энергией,<br />

является перенос энергии с креатинфосфата на АДФ<br />

с образованием АТФ и креатина при участии фермента<br />

креатинфосфокиназы.<br />

Концентрация креатинфосфата в скелетных мышцах<br />

позвоночных животных в 4-5 раз превышает концентрацию<br />

АТФ.<br />

Источниками энергии, обеспечивающими образование<br />

АТФ и КРФ, являются гликолиз и гликогенолиз, а также<br />

клеточное дыхание. Хотя все мышцы позвоночных животных<br />

обладают как гликолитической, так и дыхательной<br />

активностью, относительный вклад гликолиза и дыхания<br />

в восстановление АТФ и КРФ может значительно<br />

варьировать. В высокоактивных, или красных, мышцах<br />

с высоким содержанием миоглобина и цитохромов (летательные<br />

мышцы птиц и мышцы конечностей млекопитающих)<br />

главным источником является аэробное окисление.<br />

В относительно малоактивных, или белых, скелетных<br />

мышцах, которые содержат мало миоглобина и цитохро-<br />

29


мов, главными источниками энергии для ресинтеза АТФ<br />

являются гликолиз и гликогенолиз, даже если такие<br />

мышцы хорошо снабжаются кислородом.<br />

«Топливо», используемое для ресинтеза АТФ, может<br />

быть различным в зависимости от активности мыш ц.<br />

В покоящ ихся мышцах у млекопитающих, например,<br />

во время сна, используются в основном жирные кислоты;<br />

при этом потребляется очень мало глюкозы из крови.<br />

Однако при максимальной активности главным «топливом»<br />

становится глюкоза.<br />

КПД тепловой машины составляет 10% тепловой энергии,<br />

получаемой при сжигании топлива. Мышцы используют<br />

20-40% химической энергии питательных веществ.<br />

Остальная энергия переходит в тепло, часть этого тепла<br />

используется для поддержания температуры тела. Если<br />

организм животного не производит мышечной работы,<br />

то образующегося в организме тепла недостаточно для<br />

того, чтобы согревать тело в условиях холода. Тогда мышцы<br />

начинают непроизвольно сокращаться, появляется<br />

дрожь, и образующееся при этом тепло восстанавливает<br />

и поддерживает температуру тела.<br />

1.4. Автолитические превращения мышечной<br />

ткани<br />

После прекращения жизни животного состав и свойства<br />

тканей, и в первую очередь мышечной, существенно<br />

меняются. Вследствие прекращения поступления кислорода<br />

и приостановки процессов синтеза дезорганизуется<br />

обмен веществ и энергии в тканях. Как результат этого -<br />

обратимые прижизненные процессы становятся необратимыми<br />

и протекают всегда в одном направлений - распада.<br />

Начинается самораспад тканей под действием ферментов<br />

самих тканей. Этот процесс называется автолизом.<br />

Процессы, начинающиеся после смерти животного<br />

в мышечной ткани, можно наблюдать по чисто внешним<br />

признакам. Сразу после прекращения жизни мышечная<br />

30


ткань расслаблена. Через несколько часов расслабленные<br />

мышцы теряют свою растяжимость и гибкость, становятся<br />

твердыми, плохо растяжимыми и непрозрачными.<br />

Мускулы несколько укорачиваются и постепенно коченееют.<br />

Это состояние называется посмертным окоченением.<br />

Оно сохраняется в течение 24-28 ч, а затем начинается<br />

расслабление мышц - разрешение посмертного окоченения.<br />

Полное развитие окоченения наступает в разные сроки,<br />

в зависимости от особенностей животного и птицы<br />

и от окружающих условий. При температуре, близкой<br />

кО°С, окоченение наступает примерно в следующие сроки:<br />

для крупного и мелкого рогатого скота через 18-24 ч,<br />

свиней -16-18 ч, кур - 2-4 ч. Окоченение развивается вдвое<br />

быстрее при 15-18 °С и в 4 раза быстрее при 37 °С. При<br />

быстром охлаждении окоченение несколько задерживается,<br />

и оно менее глубокое. В мышцах молодых животных<br />

окоченение развивается быстрее, чем в мышцах старых;<br />

в мышцах упитанных животных оно протекает медленнее;<br />

в мышцах больных - менее глубокое окоченение.<br />

Изменение структуры мышечной ткани в процессе автолиза.<br />

Процесс окоченения мускулатуры и его разрешение<br />

связаны с изменением состояния мышечных волокон<br />

—их сокращением и последующим расслаблением.<br />

Механизм сокращения мышечных волокон в период<br />

окоченения сходен с механизмом их сокращения при<br />

жизни, однако имеются и существенные различия.<br />

Вместо организованного и целенаправленного сокращения<br />

групп волокон под влиянием нервного импульса они<br />

беспорядочно сокращаются по всему объему мышцы.<br />

Процесс протекает несинхронно. Даже отдельные волокна<br />

в один и тот же момент времени находятся в разной<br />

стадии сокращения. Неравномерность перехода в сокращенное<br />

состояние обнаруживается даже по длине одного<br />

и того же волокна. Часть волокна может быть расслаблена,<br />

а другая - сокращена.<br />

Отсутствие синхронности в переходе волокон в сокращенное<br />

состояние и обратно приводит к сложной дефор-<br />

31


мации соседних, менее сокращенных волокон. В структуре<br />

волокна возникает напряженное состояние, появляются<br />

признаки нарушения его внутреннего строения.<br />

Число волокон, переходящих в сокращенное состояние,<br />

постепенно нарастает, но одновременно с этим ранее сократившиеся<br />

волокна расслабляются. К моменту максимального<br />

развития посмертного окоченения мускула<br />

число волокон в стадии сокращения наибольшее.<br />

К моменту разрешения окоченения все более заметными<br />

становятся признаки разрушения структуры ткани:<br />

клеточные ядра сморщиваются, появляются поперечные<br />

разрывы мышечных волокон и др.<br />

1.5. Механизм и химизм посмертных изменений<br />

Хотя до настоящего времени нет еще общепринятой<br />

всеобъемлющ ей теории автолитических изменений<br />

в мышечной ткани, данные современных научных исследований<br />

позволяют сформулировать более или менее<br />

отчетливые представления о механизме и химизме важнейших<br />

процессов автолиза.<br />

Посмертные изменения мышечной ткани связаны<br />

с деятельностью ферментов, поскольку с прекращением<br />

жизни животного ферменты не инактивируются. Ферментативная<br />

природа посмертных изменений мышечной<br />

ткани была впервые установлена И.А. Смородинцевым<br />

еще в начале 30-х годов.<br />

В автолитических изменениях мышечной ткани наиболее<br />

важное значение имеет деятельность двух основных<br />

ферментных систем. Одна из них связана с функцией<br />

движения. Эта ферментная система управляет сокращением<br />

и расслаблением мышц. Другая катализирует<br />

непрерывный распад главных структурных элементов<br />

мышечного волокна вследствие деятельности гидролитических<br />

ферментов.<br />

Деятельность обеих ферментных систем, так же как<br />

и других ферментных систем мышечной ткани, взаимо-<br />

32


связана. Но роль каждой из них на разных стадиях автолиза<br />

различна. В период развития и разрешения окоченения<br />

главную роль играет ферментная система, регулирующая<br />

процесс сокращения-расслабления мыш ечных<br />

волокон. В дальнейшем после разрешения окоченения<br />

все более заметными становятся изменения, связанные<br />

с гидролитическим распадом.<br />

Система сокращения-расслабления мышечных волокон<br />

включает изменение сократительного аппарата - миофибрилл,<br />

распад АТФ-вещества, непосредственно поставляющего<br />

энергию сокращающимся миофибриллам,<br />

и совокупность веществ, несущих в себе запас энергии,<br />

обеспечивающих синтез АТФ, - это углеводная система,<br />

и в первую очередь гликоген.<br />

1.6. Изменения углеводной системы<br />

Посмертные изменения мышечной ткани с самого начала<br />

связаны с изменениями углеводной системы. После<br />

прекращения жизни животного окисление гликогена<br />

аэробным путем затухает вследствие прекращения<br />

поступления кислорода в клетки. Окислительный распад<br />

гликогена происходит путем анаэробного гликогенолиза,<br />

который приводит к накоплению в мышцах большого<br />

количества молочной кислоты и заметного количества<br />

пировиноградной. Наряду с этим в мышечной ткани<br />

накапливаются промежуточные продукты гликолитического<br />

распада, в частности глюкозо-1-фосфат, глюкозо-6-фосфат<br />

и др.<br />

Наряду с окислением начинается и гидролитический<br />

распад гликогена (амилолиз) до глюкозы, но в первый<br />

период автолиза интенсивность его относительно невелика.<br />

В дальнейшем он резко повышается. Это объясняется<br />

тем, что в мышечных волокнах имеются два ферментативных<br />

механизма гидролитического расщепления гликогена:<br />

гликозидазы, содержащиеся в саркоплазме, и гликозидазы<br />

- в лизосомах. На более поздних стадиях автолиза<br />

3-0213 33


эти ферменты выходят из лизосом, что обусловливает повышение<br />

интенсивности амилолитического распада гликогена.<br />

В начальных стадиях автолиза в результате гликогена<br />

молочная кислота накапливается сравнительно медленно,<br />

так как в мышцах еще присутствует оксимиоглобин,<br />

кислород которого способен окислять пировиноградную<br />

кислоту до конечных продуктов - СОг и Н гО.<br />

Большое значение имеет количество гликогена в мышцах<br />

перед убоем животного (от 300 до 1000 мг% и более).<br />

Непосредственным результатом распада гликогена и<br />

накопления молочной и ортофосфорной кислот (в результате<br />

дефосфорилирования промежуточных продуктов<br />

гликогенолиза - гликозофосфорных эфиров, а в дальнейшем<br />

- креатинфосфата и мононуклеотидов) является<br />

сдвиг реакции среды в кислую сторону. В изменении<br />

реакции среды можно заметить периодичность: быстрое<br />

падение в период развития окоченения, некоторый рост<br />

в течение последующих двух-трех суток и относительная<br />

стабилизация (при некоторых колебаниях) в последующем.<br />

Очевидной причиной этого являются изменения<br />

в количественных соотношениях молочной и фосфорной<br />

кислот.<br />

Как видно, в первые 12-24 ч после убоя резко снижается<br />

количество гликогена и увеличивается количество<br />

молочной кислоты, pH среды падает с 6,2 до 5,56. В течение<br />

последующего времени распад гликогена и понижение<br />

pH среды уменьшаются.<br />

Изменение pH среды связано и с буферными системами<br />

мышц. В результате накопления кислых продуктов<br />

в начальных стадиях автолиза происходит насыщение<br />

буферных систем мышечной ткани. Значительное<br />

накопление молочной, пировиноградной и фосфорной<br />

кислот является причиной почти полного разрушения<br />

дикарбонатного буфера и выделения С02. Стабилизирующее<br />

влияние дикарбонатного буфера на кислотность среды<br />

устраняется, что способствует резкому сдвигу pH в кислую<br />

сторону.<br />

34


Большое значение имеет буферное действие белков.<br />

В период мышечного окоченения буферная способность<br />

белков уменьшается вследствие уплотнения их структур<br />

в интенсивных агрегационных взаимодействиях, значит,<br />

в этот период уменьшается противодействие и белкового<br />

буфера изменению рН-среды - кислотность возрастает.<br />

При разрешении окоченения свойства белков изменяются,<br />

и увеличивается их способность связывать ионы<br />

водорода, что способствует повышению pH среды. Увеличение<br />

кислотности среды влечет за собой перераспределение<br />

катионов и анионов электролитов в клетках<br />

и межклеточной жидкости, в результате чего изменяются<br />

физико-химические свойства белков. Это является одной<br />

из причин изменения их растворимости, гидратации,<br />

активности ферментов.<br />

1.7. Изменение состояния белков<br />

в процессе автолиза<br />

Решающее значение для свойств мышечной ткани<br />

в период развития и разрешения посмертного окоченения<br />

имеет изменение состояния белков миофибрилл<br />

в связи с актом сокращения. Как рассматривалось выше,<br />

в основе посмертного окоченения лежит тот же механизм<br />

мышечного сокращения, что и в живой мышце. Как известно,<br />

мышцы сокращаются за счет энергии распада<br />

АТФ. В процессе мышечной деятельности АТФ постоянно<br />

расходуется, но ее содержание в мышцах поддерживается<br />

на определенном уровне благодаря постоянному<br />

ресинтезу ее. Начальные стадии окоченения также резко<br />

зависят от уровня содержания АТФ. Непосредственно<br />

после прекращения жизни ж ивотного количество<br />

АТФ достаточно велико и мышцы расслаблены. Содержание<br />

АТФ в автолизирующих мышцах характеризуется<br />

суммарным результатом двух процессов - распада<br />

и синтеза. Однако процессы распада преобладают над<br />

процессами синтеза, и уже к 24 ч после убоя в мышцах,


хранившихся при 3-4 С, АТФ обнаруживается в очень<br />

небольших количествах. Причиной этого является ферментативный<br />

распад АТФ в мышечной ткани под действием<br />

аденозинтрифосфатазы, который начинается сразу<br />

после убоя животного, и расход АТФ в различных биохимических<br />

реакциях.<br />

Основным источником пополнения АТФ в автолизирующих<br />

мышцах является анаэробный распад гликогена,<br />

а также глюкозы, образующейся в процессе амилолиза<br />

гликогена. Особенно интенсивно образование АТФ<br />

протекает в начальных стадиях автолиза. Ее содержание<br />

в мышцах в этот период остается примерно на одном уровне.<br />

Это задерживает развитие сокращения. Таким образом,<br />

в течение первых 5-6 ч после убоя посмертное окоченение<br />

заметно не развивается.<br />

Наряду с гликолитическим распадом одной из реакций,<br />

пополняющих количество АТФ, является реакция<br />

между креатинфосфатом и АДФ. Однако креатин восстанавливается<br />

до креатинфосфата в аэробных условиях.<br />

Поэтому эта реакция возможна лишь до тех пор, пока не<br />

израсходованы запасы КРФ. Соответственно скорости<br />

уменьшения количества АТФ и развиваются признаки<br />

посмертного окоченения, максимум которого наступает<br />

к моменту ее почти полного исчезновения.<br />

В прижизненных условиях сигналом для сокращения<br />

мышц служит нервный импульс, под влиянием которого<br />

ионы кальция диффундируют внутрь волокна. Появление<br />

ничтожных количеств ионов кальция в присутствии<br />

ионов магния вызывает быстрый ферментативный<br />

распад АТФ и сокращение миофибрилл.<br />

При посмертном сокращении передача нервных импульсов,<br />

регулирующих сокращение-расслабление, исключается.<br />

Фактором, инициирующим посмертное сокращение,<br />

является переход значительной части Са++<br />

из связанного состояния в свободное в результате структурных<br />

изменений белков саркоплазмы.<br />

Посмертное сокращение отличается от прижизненного<br />

и в другом отношении. После одиночного сокращения,<br />

36


когда Са+2-ионы выделяются из сферы реакции, мышцы<br />

расслабляются. Это обусловлено пластифицирующим<br />

(размягчающим) действием Mg-АТФ, который препятствует<br />

образованию поперечных связей между нитями<br />

актина и миозина. При окоченении, когда АТФ практически<br />

отсутствует, 1%-АТФ нет. Поэтому образуются<br />

поперечные связи, мышца становится жесткой и нерастяжимой.<br />

В процессе развития окоченения происходят<br />

конформационные изменения сократительных белков,<br />

а также сильная их агрегация. Причиной этих процессов<br />

могут быть не только изменения, вызываемые воздействием<br />

АТФ, но также и сдвиги, возникающие вследствие<br />

подкисления, дегидратации и других факторов.<br />

Накопление кислых продуктов (молочной, фосфорной,<br />

пировиноградной и других кислот) обусловливает изменения,<br />

способствующие большому межмолекулярномГу<br />

взаимодействию белков, их агрегации.<br />

После разрешения посмертного окоченения большинство<br />

волокон расслаблено. Причина этого расслабления<br />

еще недостаточно ясна. Но во всяком случае расслаблению<br />

должно предшествовать ослабление поперечных<br />

связей между актином и миозином, возникающих при<br />

окоченении. Полной диссоциации актомиозина на актин<br />

и миозин ни после разрешения окоченения, ни в дальнейшем<br />

не происходит. Возникает лишь частичная диссоциация,<br />

но и такая степень нарушения связей оказывается<br />

достаточной для растяжения волокна. Разрешение<br />

окоченения в процессе автолиза мышц также сопровождается<br />

специфическими конформационными изменениями<br />

белков. Одновременно ослабляются агрегационные<br />

взаимодействия. В определенной мере играет роль<br />

и протеолитический распад миофибриллярных белков<br />

под действием гидролаз, освобождающихся из лизосом,<br />

и усилением их активности с подкислением среды, так<br />

как оптимум активности протеиназ мышечной ткани<br />

находится в кислой среде.<br />

37


Глава II. БИ ОХИ М И Я КРОВИ<br />

Кровь является жидкой тканью, которая циркулирует<br />

в артериях, венах и капиллярах организма. На долю<br />

крови приходится в среднем 7,5% живой массы у крупного<br />

рогатого скота, 4,5% - у свиней, 7% —у овец и 8% -<br />

у птицы. Кровь вместе с лимфой и тканевой жидкостью,<br />

окружающей клетки, является внутренней средой организма,<br />

которая объединяет органы с тканями и выполняет<br />

ряд весьма важных функций.<br />

Дыхательная функция крови состоит в переносе различных<br />

газов. Она доставляет к тканям кислород и удаляет<br />

из них углекислоту. Кровь транспортирует питательные<br />

вещества, поступающие из пищеварительного тракта<br />

к каждой клетке тела (питательная функция). Выделительная<br />

функция крови заключается в переносе ею<br />

конечных продуктов обмена к выделительным органам<br />

(легким, коже, почкам, кишечнику). Кровь выполняет<br />

и защитные функции, участвуя в борьбе организма со<br />

многими видами заболеваний: при попадании в организм<br />

чужеродных высокомолекулярных веществ (белков или<br />

полисахаридов) - антиген - в крови образуются антитела,<br />

которые связывают антигены. Лейкоциты крови, богатые<br />

протеолитическими и липолитическими ферментами,<br />

способствуют быстрому распаду и перевариванию<br />

микробов, попадающих в тело животных, и предохраняют<br />

организм от некоторых инфекций. Способность к свертыванию<br />

крови является одним из важнейших защитных<br />

механизмов организма от потери крови при повреждениях<br />

сосудов. Кровь участвует в регуляции обмена веществ,<br />

так как железы внутренней секреции выделяют<br />

свои гормоны непосредственно в кровь. Регуляторная<br />

функция крови заключается также в поддержании постоянства<br />

осмотического давления, pH среды, обмена воды,<br />

температуры тела.<br />

38


Кровь сельскохозяйственных животных- ценное сырье<br />

для производства лечебной, пищевой и технической<br />

продукции.<br />

2.1. Строение и физико-химические свойства крови<br />

Как и другие ткани, кровь состоит из клеток и жидкого<br />

межклеточного вещества - плазмы. Клетки крови называются<br />

форменными элементами. К ним относятся<br />

эритроциты (красные кровяные клетки), лейкоциты (белые<br />

кровяные клетки) и тромбоциты (кровяные пластинки).<br />

Соотношение составных частей крови у различных<br />

животных не одинаково. В крови крупного рогатого скота<br />

содержится 63% плазмы и 37% форменных элементов,<br />

у мелкого рогатого скота соответственно 72 и 28%,<br />

у свиней - 56,4 и 43,6%.<br />

Химический состав внутренней среды организма зависит<br />

от продуктов, получаемых в результате реакций<br />

обмена веществ, от питательных веществ, которые постоянно<br />

поступают и выводятся из крови, а также от кислорода.<br />

Несмотря на это, кровь большого круга кровообращения<br />

характеризуется довольно постоянным составом.<br />

Удивительное постоянство ее основных биохимических<br />

показателей является важнейшей особенностью крови -<br />

внутренней среды организма. Например, глюкоза постоянно<br />

расходуется тканями и органами и в то же время<br />

поступает из печени, поэтому количество ее у человека<br />

находится на одном уровне —около 0,1% . Для характеристики<br />

внутренней среды организма существует ряд показателей,<br />

в том числе осмотическое давление, реакция<br />

среды, вязкость.<br />

Кровь представляет собой водный раствор молекул<br />

и ионов многих веществ. Их суммарное осмотическое<br />

давление при температуре 37 °С постоянно и составляет<br />

0,77-0,81 МПа. Наиболее осмотически активными веществами<br />

являются соли. В создании осмотического<br />

давления крови важную роль играют хлористый натрий<br />

39


и дикарбонат натрия. Около 90% осмотического давления<br />

плазмы крови зависит от наличия в ней хлористого<br />

натрия: ион хлора легко проникает через клеточные мембраны<br />

и тем самым поддерживает постоянное осмотическое<br />

давление внутри клетки.<br />

Для крови животных характерно также постоянство<br />

концентрации ионов водорода. Реакция крови слабощелочная<br />

и колеблется обычно в небольших пределах.<br />

Различные регуляторные механизмы обеспечивают<br />

поддержание pH среды постоянным в допустимых пределах.<br />

Среди них важное значение имеют буферные системы<br />

крови. Главными из них являются' белковая, дикарбонатная<br />

и фосфатная системы. Наибольшей буферной<br />

емкостью обладают белки (85-90%). Важнейшей буферной<br />

системой крови является гемоглобин эритроцитов.<br />

Гемоглобин проявляет свойства слабой кислоты, благодаря<br />

чему может связывать основания и образовывать<br />

соли. Кислореагирующие соединения взаимодействуют<br />

с калиевой солью гемоглобина с образование эквивалентных<br />

количеств соответствующей кислоты и свободного<br />

гемоглобина.<br />

Плотность крови составляет 1,055 кг/м 3, плазмы —<br />

1,03 кг/м3, эритроцитов - 1,09 кг/м3. Эритроциты тяжелее<br />

плазмы, поэтому они могут оседать в ней. Этим свойством<br />

пользуются при отделении форменных элементов<br />

от плазмы методом отстаивания, центрифугирования или<br />

сепарирования крови.<br />

Вязкость крови зависит от наличия в ней эритроцитов.<br />

Вязкость крови при 38 °С в 5 раз выше вязкости воды.<br />

2.2. Химический состав крови<br />

Плазма крови. В плазме крови содержится 90-91%<br />

воды и 9-10% сухого остатка. Большую часть сухого остатка<br />

составляют белки, а остальную часть - азотистые и безазотистые<br />

вещества, липиды и минеральные вещества.<br />

40


В настоящее время в составе белков плазмы выделено<br />

примерно до 40 различных белков. Основную часть составляют<br />

сывороточные альбумины, сывороточные глобулины<br />

и фибриноген.<br />

Сывороточный альбумин является типичным альбумином.<br />

Изоэлектрическая точка этого белка лежит при<br />

pH 4,6. Сывороточный альбумин является полноценным<br />

белком и хорошо усвояемым.<br />

Глобулины плазмы крови представляют собой большую<br />

группу белков различной структуры. При электрофорезе<br />

глобулины крови разделяются на фракции а-, (3-<br />

и ^-глобулины. Многие из ^глобулинов являются антителами.<br />

Изоэлектрическая точка глобулинов лежит при<br />

pH 5,1 и 6,2. Глобулины - полноценные и хорошо усвояемые<br />

белки.<br />

Фибриноген по свойствам близок к глобулинам. Это<br />

растворимый, полноценный и хорошо усвояемый белок<br />

плазмы крови.<br />

Изоэлектрическая точка фибриногена находится при<br />

pH 5,5. Это важный компонент системы, обеспечивающей<br />

свертывание крови. Плазма без фибриногена называется<br />

сывороткой. К белкам плазмы относятся и ферменты,<br />

причем ферментный состав плазмы у здоровых<br />

животных относительно постоянен.<br />

В плазме обнаружены ферменты, относящиеся к классу<br />

гидролаз (амилаза, фосфатаза, липаза, протеазы), и ферменты,<br />

участвующие в свертывании крови и в окислении<br />

(ка’галазы, пероксидазы).<br />

В плазме крови всегда присутствует некоторое количество<br />

низкомолекулярных азотистых веществ - конечных<br />

продуктов белкового обмена: мочевина, мочевая<br />

кислота, аммонийные соли, креатинин и др. Эти вещества<br />

образуются в тканях и поступают в кровь. Током крови<br />

они доставляются к почкам, откуда попадают в мочу.<br />

Кроме конечных продуктов белкового обмена в крови содержатся<br />

также и промежуточные продукты распада белков<br />

и нуклеиновых кислот: аминокислоты, полипепти-<br />

41


ды, пуриновые основания. Наибольшее количество небелкового<br />

азота плазмы крови приходится на долю мочевины.<br />

На втором месте находится азот аминокислот. Содержание<br />

небелковых азотистых веществ может служить<br />

показателем свежести крови и продуктов крови при их<br />

хранении и переработке; увеличение количества небелкового<br />

азота свидетельствует о гнилостном распаде белка.<br />

К безазотистым веществам, содержащимся в плазме<br />

крови, относятся питательные вещества, или промежуточные<br />

продукты их обмена: глюкоза, молочная кислота,<br />

триглицериды, свободные жирные кислоты, минеральные<br />

и другие вещества. Моносахариды, в основном глюкоза,<br />

всегда содержатся в плазме крови животных. Содержание<br />

глюкозы в плазме крови у человека —80-120 мг % ,<br />

этот уровень отличается постоянством и поддерживается<br />

различными регуляторйыми механизмами.<br />

Количество молочной, пировиноградной, янтарной<br />

и других кислот —продуктов промежуточного обмена,<br />

особенно молочной кислоты, в плазме крови разных животных<br />

неодинаково. В результате напряженной мышечной<br />

работы повышается распад гликогена, что ведет к увеличению<br />

содержания молочной кислоты.<br />

Липиды представлены жирами и продуктами их распада<br />

(глицерин и жирные кислоты), фосфатидами, холестеридами<br />

и холестерином. Общее содержание липидов<br />

в плазме крови зависит от принимаемой пищи и в среднем<br />

составляет у крупного рогатого скота 0,09% , у мелкого<br />

рогатого скота - 0,13% , у свиней —0,39% .<br />

В плазме крови содержатся минеральные вещества.<br />

Они находятся либо в связанном состоянии с белками<br />

(в основном с альбуминами или глобулинами) —транспортная<br />

неактивная форма, либо в ионизированном состоянии<br />

—активная форма. У животных различных видов<br />

общее количество минеральных веществ в крови составляет<br />

примерно 0,9% , но содержание отдельных составных<br />

частей сильно колеблется. У одного и того же животного<br />

минеральный состав характеризуется известным<br />

постоянством, значительные отклонения от него наблю­<br />

42


даются только при заболеваниях. Важнейшей минеральной<br />

солью плазмы крови является хлористый натрий.<br />

Часть натрия находится в виде дикарбоната, фосфатов,<br />

сульфатов. Кроме солей натрия в плазме содержатся соли<br />

калия, причем плазма более богата солями натрия, а эритроциты<br />

- солями калия. В плазме находятся соединения<br />

кальция, которые играют большую роль в процессе свертывания<br />

крови, снижают возбудимость нервных клеток,<br />

проницаемость кровеносных сосудов и клеточных мембран.<br />

В плазме присутствует такж е большая группа<br />

микроэлементов железа, йода, меди, цинка, кобальта.<br />

Кровь транспортирует к тканям витамины, поступающие<br />

с пищей. В крови убойных животных в значительных<br />

количествах содержатся витамины группы В, а также<br />

витамины С, А .О .Е и К.<br />

У крупного рогатого скота плазма крови красно-желтая,<br />

а у свиней - желтая или бесцветная. Окраска плазмы<br />

крови зависит от наличия в пей пигментов —билирубина<br />

(золотисто-желтая) и биливердина (зеленая), которые<br />

являются продуктами распада гемоглобина. На окраску<br />

плазмы влияет и количество растительных пигментов<br />

—каротинов и ксантофиллов, придающих плазме<br />

красно-желтую окраску. Эти пигменты поступают в организм<br />

животных с пищей.<br />

Форменные элементы крови. Основную массу форменных<br />

элементов крови составляют эритроциты. Их количество<br />

в 1 мм3 крови колеблется от 6 до 11 млн., количество<br />

лейкоцитов в 1 мм3 - 5-10 тыс., тромбоцитов в 1 мм3<br />

- 200-600 тыс. Эритроциты - высокоспециализированные<br />

клетки, выполняющие функции дыхания. Они быстро<br />

изнашиваются. Ядер эти клетки не имеют - делиться<br />

не могут. Длительность жизни эритроцитов - 35-100<br />

дней. Они разрушаются и образуются в костном мозге.<br />

В состав эритроцитов входят вода (около 60% ), белки,<br />

ферменты, небелковые азотистые вещества, аналогичные<br />

плазмы, безазотистые вещества, в том числе липиды.<br />

Из веществ в эритроцитах преобладает калий, а из<br />

микроэлементов обнаружены медь и цинк.<br />

43


После удаления воды из эритроцитов остается сухой<br />

остаток, который на 90% состоит из белка гемоглобина.<br />

Гемоглобин - сложный белок из класса хромопротеидов.<br />

Красная окраска крови связана с наличием гемоглобина.<br />

Простетической его группой является гем - вещество,<br />

идентичное гему миоглобина.<br />

Белковая часть гемоглобина представлена белком глобин.<br />

Этот белок в составе гемоглобина имеет четвертичную<br />

структуру. Молекула его имеет четыре субъединицы,<br />

каждая из которых состоит из одной полипептид ной<br />

цепи, в третичной структуре соединенной с гемом. Таким<br />

образом, одна молекула гемоглобина состоит из четырех<br />

полипептидных цепей и четырех гемов. В отличие от миоглобина,<br />

где одна молекула белка (глобина) связана с одним<br />

гемом, у гемоглобина - с четырьмя темами. Изоэлектрическая<br />

точка гемоглобина лежит при pH 5,5. Гемоглобин<br />

разных животных различается по своей белковой части<br />

- глобину - сочетанием аминокислот. Гемоглобин способен<br />

легко соединяться с кислородом и другими газами,<br />

образуя производные гемоглобина, подобно производным<br />

миоглобина. Гемоглобин является переносчиком кислорода.<br />

В легких кислород соединяется с гемоглобином, образуя<br />

ярко-красный оксигемоглобин.<br />

Эта реакция обратима, и в капиллярах тканей в условиях<br />

низкого парциального давления кислорода комплекс<br />

распадается.<br />

Углекислота переносится кровью от тканей к легким<br />

главным образом в виде дикарбонат-иона, который образуется<br />

в эритроцитах, куда диффундирует углекислота,<br />

и взаимодействует с основаниями. Небольшая часть углекислоты,<br />

образовавшейся в тканях, растворяется в плазме,<br />

и некоторое количество ее переносится кровью в форме<br />

непрочного комплекса с гемоглобином —карбогемоглобина.<br />

Это соединение нестойкое и быстро диссоциирует<br />

в легочных капиллярах, выделяя СОг.<br />

44


2.3. Биохимические превращения крови<br />

Свертывание крови. Кровь после вытекания из кровеносных<br />

сосудов только короткое время сохраняет свойства<br />

жидкости; вскоре она свертывается, образуя сгусток.<br />

У различных животных самопроизвольно кровь свертывается<br />

с различной скоростью (в мин.):<br />

Крупный рогатый скот - 6,5-10;<br />

Овца -4-8;<br />

Свинья<br />

Лошадь<br />

- 3,5-5;<br />

- 11,5-15;<br />

Птица<br />

- менее 1.<br />

Свертывание крови связано с превращением растворимого<br />

белка плазмы фибриногена в нерастворимый белок<br />

фибрин. При этом превращении от молекулы фибриногена<br />

с помощью фермента отщепляются четыре пептида<br />

и получается фибрин, который полимеризуется в виде<br />

длинных тонких нитей. Нити фибрина образуют сеть,<br />

в которой застревают клетки крови.<br />

Механизм свертывания крови очень сложен. В нем<br />

участвуют различные вещества, содержащиеся в плазме и<br />

взаимодействующие в результате трех последовательных<br />

реакций. Каждая реакция катализируется ферментом, образующимся<br />

в результате предшествующей реакции.<br />

«Пусковым механизмом» при свертывании крови служит<br />

освобождение от поврежденной ткани липопротеида,<br />

называемого тромбоэластином. В результате реакций<br />

тромбоэластина с ионами Са и белковыми факторами, содержащимися<br />

в плазме (проакцелерином и проконвертином),<br />

образуется фермент протромбокиназа, которая также<br />

может синтезироваться в результате взаимодействия<br />

тромбопластина тромбоцитов, освобождающегося при распаде<br />

тромбоцитов с ионами Са и некоторыми глобулинами<br />

плазмы. Один из них, получивший название антигемофилинного<br />

глобулина, содержится в нормальной плазме,<br />

но отсутствует в плазме больных гемофилией.<br />

Протромбокиназа, образовавшаяся при участии тромбопластина<br />

из поврежденной ткани или из тромбоцитов,<br />

45


катализирует реакцию расщепления протромбина - глобулина<br />

плазмы, синтезируемого в печени при наличии<br />

достаточного количества витамина К. В результате образуется<br />

несколько фрагментов, один из которых представляет<br />

собой тромбин. Для этой реакции также необходимы<br />

ионы Са.<br />

Наконец, тромбин, действуя как протеолитический фермент,<br />

отщепляет от фибриногена четыре пептида и превращает<br />

его в активный фибрин - мономер, полимеризация<br />

которого приводит к образованию длинных волокон<br />

нерастворимого фибрина. Сеть из этих волокон и опутанные<br />

ею эритроциты, лейкоциты и тромбоциты образуют<br />

кровяной сгусток.<br />

Стабилизация крови. При жизни животного в большом<br />

круге кровообращения кровь не свертывается благодаря<br />

наличию в ней физиологических антикоагулянтов.<br />

К ним относятся гепарин, антитромбопластин, антитромбин<br />

и др.<br />

Гепарин резко снижает активность тромбина, образуя<br />

неактивный комплекс с самим тромбином и тромбопластином.<br />

По химической природе гепарин является мукопол<br />

исахаридом. Он содержится в наибольших количествах<br />

в печени, легких, мышцах. В живом организме гепарин<br />

задерживает свертывание крови, которое может произойти<br />

в результате разрушения тромбоцитов. Препараты гепарина<br />

широко используют при переливании крови. Антитромбин<br />

и антитромбопластин находятся в плазме, причем<br />

первый инактивирует тромбин, а второй - тромбопластин.<br />

Кроме того, в живом организме для предотвращения<br />

закупорки кровеносных сосудов тромбами имеется<br />

биохимический механизм их разрушения - разрушение<br />

фибрина при воздействии фермента плазмина, или фибринолизина.<br />

Этот фермент расщепляет гидролитическим<br />

путем фибриноген с образованием фибрин-мономеров.<br />

При убое животных вытекающая из кровеносных сосудов<br />

кровь свертывается и превращается в сгусток. Некоторые<br />

химические вещества - стабилизаторы, добавленные<br />

к свежесобранной крови, предотвращают ее свер-<br />

46


тывание. Кровь стабилизируют очень быстро, в момент<br />

взятия ее, пока она еще не успела свернуться. Стабилизация<br />

крови упрощает технологический процесс дальнейшей<br />

переработки. В составе жидкой крови остается<br />

полноценный белок фибриноген.<br />

Стабилизация может быть обусловлена исключением<br />

одного из компонентов, входящих в систему свертывания<br />

крови. Пищевую кровь, предназначенную для колбасно-кулинарных<br />

целей, стабилизируют хлористым<br />

натрием, который угнетает тромбин и тормозит превращение<br />

фибрин-мономера в фибрин-полимер. В результате<br />

такой обработки кровь не свертывается. При промышленной<br />

переработке крови широко применяют стабилизаторы,<br />

действие которых сводится к исключению<br />

ионов Са из системы свертывания. В качестве стабилизатора<br />

применяютоксалаты, цитраты, фосфаты, сульфаты<br />

и др. При этом образуются нерастворимые кальциевые<br />

соли этих кислот.<br />

Стабилизацию крови можно проводить с помощью<br />

ионообменной адсорбции. При пропускании крови через<br />

слой ионообменной смолы 50% кальция крови заменяется<br />

натрием ионообменной смолы, что вполне достаточно<br />

для стабилизации.<br />

Высокой стабилизирующей способностью, как указывалось<br />

выше, обладает гепарин: 1 г гепарина способен<br />

стабилизировать 20 л крови. Его получают из легких<br />

крупного рогатого скота. Однако из-за сложности получения<br />

гепарин пока применяют лишь в медицине.<br />

Дефибринирование крови. В ряде случаев кровь животных,<br />

используемую на пищевые цели, дефибринируют,<br />

т.е. от крови отделяют фибрин, причем пока она еще<br />

не образовала сгустков. Кровь взбивают мешалкой, и фибрин<br />

выделяется в виде нитей, которые удаляют.<br />

Гемолиз крови. Растворяясь в плазме, гемоглобин окрашивает<br />

ее в более или менее интенсивно красный цвет.<br />

Полученная кровь называется гемолизированной, при<br />

этом она становится прозрачной.<br />

47


Переход гемоглобина в плазму называется гемолизом.<br />

Гемолиз наступает при разрушении оболочек эритроцитов<br />

или вызывается увеличением проницаемости поверхностного<br />

слоя эритроцитов. Причиной этого могут быть<br />

различные факторы, в частности, воздействие органических<br />

растворителей (например, спирт) поверхностноактивных<br />

веществ (мыла, желчные кислоты), механическое<br />

воздействие, замораживание. Гемолиз происходит<br />

и в результате разбавления крови водой. Оболочка<br />

эритроцитов полупроницаема; она пропускает воду, но<br />

не пропускает катионы. При добавлении воды концентрация<br />

солей в плазме уменьшается. Вследствие большой<br />

разницы осмотического давления внутри и вне эритроцитов<br />

вода из плазмы быстро проникает внутрь эритроцита<br />

к растворУ с более высокой концентрацией соли.<br />

При этом эритроциты разбухают и лопаются, а гемоглобин<br />

переходит в плазму.<br />

В процессе хранения и переработки крови может происходить<br />

ее гемолиз. В одних случаях гемолиз надо предотвратить,<br />

в других, наоборот, вызвать. Для получения<br />

светлой, неокрашенной сыворотки и плазмы, например,<br />

при изготовлении светлого альбумина, применяемого<br />

в кондитерской промышленности вместо яиц, необходимо<br />

предотвратить гемолиз, в противном случае продукт<br />

будет окрашен. Для этого необходимо следить, чтобы не<br />

происходило разбавления крови водой.<br />

Кровь не следует консервировать с помощью химических<br />

веществ (спирта, глицерина), замораживанием. При<br />

замораживании эритроциты частично повреждаются<br />

кристаллами льда, а при размораживании происходит<br />

обводнение эритроцитов и дополнительное нарушение их<br />

целостности. Для предотвращения гемолиза вследствие<br />

механического разрушения эритроцитов кровь транспортируют<br />

по трубопроводам, перемешивают, дефибринируют,<br />

сепарируют по режимам, исключающим механическое<br />

разрушение эритроцитов.<br />

Для интенсивной и более стойкой окраски колбас добавляют<br />

препараты гемоглобина. Их готовят из формен-<br />

48


ных элементов, получаемых при сепарировании крови<br />

животных, а также из дефибринированной или стабилизированной<br />

крови. С целью получения равномерной окраски<br />

фарша эритроциты или кровь необходимо гемолизировать.<br />

Для этого перед употреблением их смешивают<br />

с водой.<br />

При производстве жидкого гематогена, чтобы получить<br />

однородный, прозрачный препарат, гемолиз крови<br />

вызывают, добавляя этиловый спирт.<br />

Автолитические превращения крови. При хранении<br />

крови происходят автолитические превращения, в результате<br />

которых свойства крови изменяются. В эритроцитах<br />

происходят гликолитические превращения, приводящие<br />

к накоплению молочной кислоты. Из-за распада<br />

органических фосфорных соединений в плазме увеличивается<br />

содержание неорганических фосфатов. Результатом<br />

этих превращений является понижение pH<br />

крови с 7,3-7,4 до 6,8-7,0. Повышение кислотности приводит<br />

к активации протеиназ эритроцитов, протеиназ<br />

лейкоцитов, к выходу этих ферментов из лизосом. Находящийся<br />

в плазме профермент плазминоген превращается<br />

в фермент плазмин (фибринолизин). Совместное<br />

воздействие всех протеинам вызывает специфический<br />

распад фибриногена и фибрина, а также других белков<br />

крови. Если кровь хранить при низкой температуре, то<br />

эти превращения можно свести до минимума.<br />

Биохимические превращения под воздействием микробов.<br />

Изъятая кровь является хорошей питательной средой<br />

для микроорганизмов, поэтому при хранении она<br />

портится. Превращения крови под воздействием ферментов,<br />

выделяемых микробами, опережают собственно автолитические<br />

процессы и сводятся большей частью к гнилостному<br />

разложению белков крови. При этом выделяются<br />

различные дурнопахнущие вещества: индол, скатол,<br />

фенол, меркаптаны и другие продукты распада. Цвет<br />

крови становится почти черным, так как в результате накопления<br />

продуктов распада происходит гемолиз, а освобождающийся<br />

гемоглобин окисляется в метгемоглобин<br />

4-0213 49


или в продукты его распада, обладающие коричневой,<br />

зеленой или иной окраской.<br />

Во избежание порчи кровь консервируют химическими<br />

веществами. В кровь, предназначенную для пищевых<br />

целей, добавляют поваренную соль, раствор аммиака,<br />

фибризол (смесь 30% ортофосфата, 30% профосфата<br />

и 40% хлорида натрия); в кровь, предназначенную для<br />

выработки технической продукции, добавляют крезол,<br />

фенол или другие сильные антисептики.<br />

2.4. Пищевая ценность крови<br />

Среди белковых продуктов питания одно из первых<br />

мест принадлежит крови. Это объясняется высоким содержанием<br />

в ней хорошо усвояемых и полноценных белков.<br />

Содержание белков в цельной крови крупного рогатого<br />

скота составляет 17,41%, баранов —16,59%, свиней<br />

- 22,25%. В белках крови содержатся все незаменимые<br />

аминокислоты, хотя по аминокислотному составу не все<br />

белки крови равноценны (табл. 3).<br />

Таблица 3<br />

Содержание незаменимых аминокислот в белках крови<br />

50<br />

Содержание незаменимых аминокислот<br />

к общему количеству их в белках крови<br />

Аминокислота<br />

альбумин глобулин фибриноген гемоглобин<br />

Валин 2,5 5,5 3,9 9,1<br />

Лейцин 13,7 18,7 14,3 16,6<br />

Изолейцин 2,9 1,0 5,0<br />

Метионин 1,3 1,0 2,6 1.6<br />

Триптофан 0,6 2,3 3,5 1,2<br />

Треонин 6,5 8,4 7,9 6,8<br />

Лизин 12,4 6,2 9,0 7,5<br />

Фенилаланин 6,2 1,8 7,0 5,3<br />

Аргинин 6,2 3,2 6,7 5,4<br />

Гистидин 3,8 4,5 2,3 2,9


Как видно из табл. 3, по аминокислотному составу наиболее<br />

ценным является фибриноген. В нем содержится<br />

3,5% триптофана, 7% фенилаланина, 2,6% метионина.<br />

Однако содержание фибриногена в крови невелико и<br />

составляет лишь около 0,5% . Сывороточные альбумины<br />

и глобулины также содержат все незаменимые аминокислоты,<br />

хотя и в меньшем количестве. Следует отметить,<br />

что ни в одном из белков крови не содержится в таком<br />

малом количестве триптофана, как в сывороточном<br />

альбумине.<br />

Сыворотку и плазму крови используют как полноценное<br />

белковое сырье. Сухие продукты плазмы или сыворотки<br />

крови носят название светлого альбумина.<br />

Гемоглобин нельзя отнести к полноценным белкам,<br />

так как в нем отсутствует незаменимая аминокислота<br />

изолейцин. Вместе с тем в нем содержится много других<br />

незаменимых аминокислот, и поэтому в сочетании с другими<br />

белками крови его можно рассматривать как важный<br />

источник незаменимых аминокислот. Цельная<br />

кровь убойных животных является сырьем для производства<br />

многих колбасных изделий, зельцев, консервов<br />

и других продуктов питания.<br />

Кровь убойных животных является источником многих<br />

витаминов. По содержанию витамина А она может<br />

быть использована и для лечебных целей. Содержание<br />

жира в крови невелико, но он тонко эмульгирован и хорошо<br />

усваивается, а фосфолипиды, сопутствующие жирам,<br />

способствуют лучшему усвоению пищи.<br />

51


Глава III. БИОХИМИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ<br />

ТКАНИ<br />

Группа соединительных тканей многочисленна и разнообразна.<br />

К ней относятся собственно соединительная<br />

ткань (рыхлая и плотная), хрящевая и костная. Жировая<br />

ткань является разновидностью рыхлой соединительной<br />

ткани.<br />

Соединительная ткань встречается во всех органах животного,<br />

выполняя роль опоры, связи, питания и защиты.<br />

Это один из главнейших элементов мяса и мясопродуктов.<br />

Как сырье, ее используют в колбасном, кулинарном,<br />

желатиновом, клееварочном и других производствах.<br />

Соединительная ткань составляет в среднем около<br />

16% мясной туши большинства домашних животных.<br />

3.1. Строение соединительной ткани<br />

Соединительная ткань включает в себя клетки и межклеточное<br />

вещество. Для соединительной ткани характерны<br />

сильное развитие межклеточного вещества и относительно<br />

небольшое число клеток. Межклеточное вещество<br />

соединительной ткани состоит из однородного<br />

аморфного основного вещества и тончайших волоконец.<br />

В зависимости от вида соединительной ткани основное<br />

вещество может находиться в различном состоянии. Так,<br />

у собственно соединительной ткани оно полужидкое,<br />

слизеподобное. В результате химических изменений основное<br />

вещество уплотняется с сохранением некоторой<br />

эластичности, превращаясь в хрящевую ткань. Дальнейшее<br />

уплотнение основного вещества в результате накопления<br />

минеральных солей приводит к образованию прочной<br />

костной ткани.<br />

52


Виды соединительной ткани различаются по соотношению<br />

основного и волокнистого веществ. В сухожилиях<br />

волоконца заполняют все межклеточное пространство.<br />

В межклеточном веществе рыхлой соединительной ткани<br />

преобладает основное вещество. Волоконца в межклеточном<br />

веществе соединительной ткани могут располагаться<br />

в виде хаотических переплетений, а иногда - упорядочение<br />

в виде пучков.<br />

Различают три вида волоконец: коллагеновые, эластиновые<br />

и ретикулиновые.<br />

3.2. Химический состав соединительной ткани<br />

Состав отдельных видов соединительной ткани примерно<br />

одинаков: вода, белки (коллаген, эластин, ретикулин,<br />

муцины и мукоиды, альбумины и глобулины), липиды,<br />

минеральные вещества, мукополисахариды, экстрактивные<br />

вещества, гликоген, витамины. Однако в количественном<br />

отношении содержание этих веществ в отдельных<br />

видах соединительной ткани различно. В костной ткани<br />

особенно много минеральных веществ, в Хрящевой - мукополисахаридов,<br />

в плотной соединительной ткани (например,<br />

сухожилиях) - коллагена и т.д.<br />

Белковые вещества. Наиболее характерными белками<br />

соединительной ткани любого вида являются структурные<br />

белки склеропротеины: коллаген, эластин, ретикулин.<br />

Они входят в состав волоконец.<br />

В состав основного вещества соединительной ткани<br />

входят белки мукопротеиды. В небольших количествах<br />

в составе основного вещества и клеток имеются белки<br />

типа альбуминов и глобулинов, нуклеопротеиды и некоторые<br />

другие белковые вещества.<br />

Коллаген - наиболее распространенный белок. По количеству<br />

в организме он составляет около 1/3 всех белков.<br />

Ниже дано содержание коллагена в различных тканях<br />

(в% к сырой ткани):<br />

53


Сухожилия<br />

Кости<br />

Хрящи<br />

Кожа<br />

Стенки сосудов<br />

Почки<br />

Печень<br />

Мозг<br />

- 25-35;<br />

- 10- 20;<br />

-1 0 -1 5<br />

-1 5 -2 5<br />

-5 -1 2 ;<br />

- 0,4-0,6;<br />

- 0,1-1;<br />

- 0,2-0,4.<br />

Коллаген характеризуется некоторыми особенностями<br />

аминокислотного состава. В нем очень мало тирозина,<br />

метионина и нет триптофана, цистина и цистеина,<br />

поэтому этот белок неполноценный. Наиболее отличительной<br />

особенностью аминокислотного состава коллагена<br />

является то, что почти все аминокислотные остатки<br />

составляет глицин и 1/4 - пролин и оксипролин.<br />

Выше указывалось, что в связи с исключительно высоким<br />

содержанием аминокислот коллаген не образует<br />

а-спирали, а принимает во вторичной структуре форму<br />

как бы ломаной спирали. Данные рентгеноструктурного<br />

анализа показывают, что в молекуле коллагена каждые<br />

три полипептидные цепи скручены вместе вокруг<br />

общей оси. Они образуют третичную структуру коллагена<br />

—тройную спираль с молекулярной массой 360000.<br />

Такую молекулу называют тропоколлагеном.<br />

В результате агрегации тропоколлагена в продольном<br />

(конец с концом) и поперечном направлениях образуется<br />

четвертичная структура коллагена-фибрилла (рис. *<br />

3.1). По длине фибрилл молекулы тропоколлагена расположены<br />

ступенчатым образом. Фибриллы объединяются<br />

в волокна, волокна - в пучки. В построении тропоколлагена<br />

и фибрилл участвуют глюкоза, различные<br />

мукополисахариды (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат),<br />

выполняющие роль цементирующего вещества.<br />

Нативный коллаген устойчив к воздействию различных<br />

веществ. Он нерастворим в воде, органических растворителях,<br />

и на него в очень слабой степени воздействуют<br />

кислоты, щелочи.<br />

54


Рис. 3.1. Четвертичная структура коллагена - фибрилла<br />

Выполняя в теле животного механические функции,<br />

коллаген является одним из наиболее устойчивых белков<br />

и в механическом отношении. Его волокна обладают значительной<br />

прочностью. Нерастворимость и устойчивость<br />

коллагена объясняются наличием поперечных связей в его<br />

молекуле, которые возникают как в трехспиральной молекуле<br />

тропоколлагена, между отдельными полипептидными<br />

цепями (внутримолекулярные связи), так и между<br />

отдельными тропоколлагеновыми единицами (межмолекулярные<br />

поперечные связи). Внутримолекулярные<br />

и межмолекулярные поперечные связи как бы «сшивают*<br />

отдельные участки и всю структуру в целом. Такие<br />

связи образованы прежде всего при участии оксипролина.<br />

Между СО-группами пептидных связей и ОН-группами<br />

оксипролина завязываются водородные связи.<br />

Кроме того, могут возникать сложноэфирные связи за<br />

счет ОН-групп моносахаридов и другие виды связи.<br />

Нерастворимость и устойчивость коллагена зависят от<br />

вида и возраста животного, а также от ткани, в которой<br />

он содержится. С увеличением возраста животного количество<br />

поперечных связей в структуре коллагена возрастает<br />

и его устойчивость повышается.<br />

Он может сильно набухать, причем масса его увеличивается<br />

в 1,5-2 раза. По этому свойству он уступает только<br />

миозину. Ниже приведены данные о набухании некото­


рых белков при pH 5,0-7,0 (масса набухшего белка взята<br />

в% к массе сухого):<br />

Коллаген —200 Эластин - 25<br />

Миозин - 300 Кератин конского волоса - 40<br />

Ретикулин —30 Фиброин шелка —32<br />

Высокая гидратация коллагена связана с содержанием<br />

в нем значительных количеств диамино- и амнидикарбоновых<br />

кислот и, следовательно, большого числа боковых<br />

полярных групп в его молекуле. При смещении<br />

pH в кислую или щелочную стороны от изоэлектрической<br />

точки набухаемость коллагена резко увеличивается,<br />

при этом масса набухает. Поперечные связи молекулярного<br />

белка в состоянии полного набухания могут достигать<br />

от 400 до 1000% к массе сухого белка. Способность<br />

коллагена к набуханию имеет большое значение для мясного,<br />

желатинового и кожевенного производства.<br />

Изоэлектрическая точка коллагена животных разного<br />

возраста неодинакова: для коллагена шкуры теленка<br />

она находится при pH 6,36, шкуры крупного рогатого<br />

скота - при pH 7,0.<br />

При длительном нагревании с водой коллаген расщепляется.<br />

Вследствие теплового воздействия происходят денатурация<br />

- нарушение связей, удерживающих коллаген<br />

в нативной конформации, а также частичный гидролитический<br />

распад по месту пептидных связей. При этом<br />

образуются как высокомолекулярные, так и низкомолекулярные<br />

продукты распада. В зависимости от преобладания<br />

в системе высоко- или низкомолекулярных продуктов<br />

распада получается либо желатин, либо клей.<br />

Эластин, как и коллаген, относится к склеропротеинам.<br />

Он значительно устойчивее коллагена; не растворяется<br />

в холодной и горячей воде, растворах солей, разведенных<br />

кислотах и щелочах, даже крепкая серная кислота<br />

оказывает на него слабое воздействие. В эластине,<br />

как и в коллагене, присутствуют оксипролин (хотя в количестве,<br />

10 раз меньшем), много глицина и пролина, но<br />

56


отсутствуют триптофан и метионин. Поэтому этот белок<br />

неполноценный. В состав его входят мукополисахариды.<br />

Эластин - плохо усвояемый белок. Он почти не переваривается<br />

трипсином, медленно —пепсином, но гидролизуется<br />

ферментом поджелудочной железы эластазой.<br />

В отличие от коллагена эластин слабо набухает, что, повидимому,<br />

связано с небольшим числом полярных боковых<br />

групп в молекуле эластина. При нагревании не образует<br />

желатина. Эластин входит в состав эластических<br />

волокон, легко растяжимых и эластичных.<br />

Ретикулин - склеропротеин, как коллаген и эластин,<br />

отличается высоким содержанием пролина и оксипролина.<br />

В ретикулине содержится до 4,5% углеводов. Это<br />

неполноценный белок, плохо усвояемый и очень устойчивый.<br />

Он почти не набухает в воде, не растворяется в течение<br />

многих часов даже в крепких кислотах и щелочах.<br />

Ретикулин входит в состав тонких ретикулиновых волокон.<br />

В присутствии сульфита натрия ретикулиновые волокна<br />

частично разрушаются.<br />

Мукопротеиды относятся к классу сложных белков -<br />

гликопротеидов. Они довольно широко представлены<br />

в организме; наличием их обусловлены особые свойства<br />

слизи. К мукопротеидам относятся муцины - обязательная<br />

составная часть многих секретов: слюны, желудочного<br />

сока и т.д., а также мукоиды.<br />

Мукоиды входят в состав различных соединительных<br />

тканей, в основном промежуточного вещества. Их названия<br />

зависят от ткани, из которой они получены: в хрящевой<br />

ткани содержится хондромукоид, в костной - оссеомукоид,<br />

в яйце - овомукоид.<br />

Простетической группой муцинов и мукоидов являются<br />

мукополисахариды, которые непрочно связаны<br />

с белком, легко от него отделяются и встречаются в тканях<br />

также и в свободном состоянии.<br />

Мукопротеиды не свертываются при нагревании. Это<br />

их свойство при неправильном ведении технологического<br />

процесса может привести к загрязнению топленого<br />

жира и желатина этими белками.<br />

57


Альбумины и глобулины извлекаются при обработке<br />

соединительной ткани водой: вначале в небольшом количестве<br />

альбумины, а при последующей обработке солевыми<br />

растворами - небольшое количество глобулина.<br />

В процессе предварительной подготовки сырья к выварке<br />

желатина большая часть альбуминов и глобулинов удаляется.<br />

При наличии этих белков желатин становится<br />

мутным.<br />

Высоким содержанием альбуминов и глобулинов<br />

(4,9-5,5% ) отличаются такие соединительнотканные образования,<br />

как уши и губы. Такое сырье целесообразно<br />

использовать для выработки зельцев и студней.<br />

Мукополисахариды. В соединительной ткани широко<br />

представлены различные гетерополисахариды. Они<br />

выполняют роль «цементирующего» компонента межклеточного<br />

вещества, входят в состав коллагена, эластина<br />

и ретикулина, муцинов и мукоидов, а также встречаются<br />

в свободном виде.<br />

В разных видах соединительной ткани содержатся<br />

различные мукополисахариды или их смеси. Наиболее<br />

распространены в тканях животных кислоты —гиалуроновая<br />

и хондроитин-серная.<br />

3.3. Собственно соединительная ткань<br />

В зависимости от соотношения основного вещества<br />

и разнообразных волокон, различают рыхлую и плотную<br />

собственно соединительную ткань.<br />

Рыхлая соединительная ткань широко распространена<br />

в организме и входит в состав всех органов. Она выстилает<br />

кровеносные сосуды, прослаивает все органы и ткани,<br />

заполняет промежутки между органами, мускулами,<br />

из нее состоит подкожная клетчатка. Рыхлой соединительной<br />

ткани присущи питательная (проходят кровеносные<br />

сосуды, по которым кровь доставляет питательные<br />

вещества клеткам) и защитная (защищает от проникновения<br />

во внутреннюю среду микроорганизмов)<br />

58


функции. В межклеточном веществе рыхлой соединительной<br />

ткани преобладает аморфное вещество, волоконец<br />

сравнительно мало, и они располагаются в различных<br />

направлениях. В состав рыхлой соединительной ткани<br />

входят коллагеновые, ретикулиновые и эластиновые<br />

волокна (рис. 3.1). В основном веществе присутствуют<br />

мукополисахариды, которые прочно связаны с белками.<br />

Рис. 3.2. Строение рыхлой соединительной ткани:<br />

1 —коллагеновые волокна; 2 - эластиновые волокна;<br />

3 —клетка; 4 —ядро<br />

Плотная соединительная ткань входит в состав сухожилий<br />

(неэластичные, негибкие ткани, прикрепляющие<br />

мышцы к костям), связок (соединяют между собой<br />

кости), фасций, кожи. Плотная ткань выполняет опорную<br />

и механическую функции. В межклеточном веществе<br />

плотной соединительной ткани мало основного вещества<br />

и много волокон (рис. 3.2).<br />

Волоконца могут быть расположены параллельно друг<br />

другу, как это имеет место, например, и в сухожилиях,<br />

или в виде толстых пучков, которые, переплетаясь, образуют<br />

сетку, например, в дерме кожи. В этих тканях так<br />

много волокнистого материала, что клетки оказываются<br />

сильно зажатыми между волокнами. В зависимости от<br />

строения и функциональных особенностей в различных


образованиях из плотной соединительной ткани количественное<br />

соотнош ение основны х хим ических веществ<br />

различно. Так, в сухож илиях, фасциях и дерме кож и<br />

вы сокое содержание коллагена (3 1 -3 3 % ), а в выйной<br />

(затылочной) связке быка коллагена всего 7 ,5 % , а содержание<br />

эластина составляет 31,7% .<br />

3.3. Хрящевая ткань<br />

Хрящевая ткань является одним из компонентов скелета.<br />

Она выполняет опорную и механические функции.<br />

Хрящ тверд, но обладает упругостью. Межклеточное вещество<br />

хрящевой ткани сильно развито и включает большое<br />

количество плотного основного вещества и волоконец.<br />

Хрящевые клетки располагаются поодиночке или<br />

группами. В зависимости от выполняемой функции,<br />

хрящ и имеют различное строение. Различают хрящ и<br />

гиалиновый, волокнистый и эластический.<br />

Гиалиновый, или стекловидный, хрящ полупрозрачен,<br />

имеет голубоватый оттенок. Встречается на суставных<br />

поверхностях костей, копчиках ребер, в носовой перегородке,<br />

трахее. В межклеточном веществе гиалинового<br />

хряща с возрастом откладываются соли кальция.<br />

Эластический хрящ кремоватого цвета, не такой прозрачный,<br />

как гиалиновый. Он входит в состав ушной раковины,<br />

гортани. В межклеточном веществе эластического<br />

хряща преобладают эластиновые волокна. Эластический<br />

хрящ никогда не пропитывается известью.<br />

Волокнистый хрящ встречается в месте перехода сухожилий<br />

в гиалиновый хрящ. В межклеточном веществе<br />

волокнистого хряща содержатся коллагеновые волоконца,<br />

объединенные в параллельные пучки. Для хрящевой<br />

ткани характерно высокое содержание мукопротеидахондромукоида<br />

и мукополисахарида - хондроитинсерной<br />

кислоты в основном межклеточном веществе. Содержание<br />

хондроитинсульфата в сухом остатке хрящевой<br />

ткани доходит до 40% . Важным свойством хондроитин-<br />

60


серной кислоты является ее способность образовывать солеобразные<br />

соединения с различными белками: коллагеном,<br />

альбумином и др. По-видимому, этим объясняется<br />

«цементирующая* роль мукополисахаридов в хрящевой<br />

ткани. Хондроитинсульфат преимущественно встречается<br />

в гиалиновом хряще.<br />

Значительное содержание мукополисахаридов и мукопротеидов<br />

в хряще затрудняет его переработку при<br />

получении желатина. Мукополисахариды и мукопротеиды<br />

не коагулируют при кипячении, поэтому в случае<br />

неполного удаления из ткани они могут перейти в раствор<br />

вместе с желатином. Наличие их в растворе уменьшает<br />

его вязкость и снижает прочность студня. Поэтому<br />

из хрящей трудно получить желатин и клей высокого<br />

качества.<br />

3.4. Костная ткань<br />

В состав костной ткани входят костные клетки - остеоциты<br />

- и сильно развитое межклеточное вещество, состоящее<br />

из основного (аморфного) вещества и большого<br />

количества коллагеновых волоконец (рис. 3.3). Коллагеновые<br />

волоконца представляют собой пучки фибрилл.<br />

Внутри фибрилл, в промежутках между молекулами коллагена<br />

и на поверхности фибрилл находятся кристаллы<br />

минеральных солей, которые водородными и ионными<br />

связями прочно соединены с фибриллами. Мукопротеид<br />

оссеомукоид и мукополисахариды основного вещества<br />

костной ткани склеивают фибриллы между собой и заполняют<br />

свободное пространство между ними. Такое сочетание<br />

органической основы с минеральной частью<br />

обусловливает исключительную твердость и упругость<br />

костной ткани.<br />

При обработке костной ткани кислотами (соляной,<br />

фосфорной и др.) минеральные вещества растворяются.<br />

Остаток, представляющий собой органическую часть<br />

костной ткани, становится гибким, мягким и называет-<br />

61


ся оссеином. Он построен в основном из белковых веществ.<br />

93% составляет коллаген, кроме коллагена в состав<br />

оссеина входят и другие белки:<br />

Рис. 3.3. Строение костной ткани:<br />

1 —кост ные клетки-остеоциты; 2 —ядро;<br />

3 —межклеточное вещ ест во<br />

оссеомукоид, альбумины, глобулины и др. Из органических<br />

соединений в составе костной ткани в небольшом количестве<br />

присутствуют липиды, в частности, лецитин,<br />

соли лимонной кислоты и пр.<br />

Если кость прокалить, то она лишается органической<br />

основы. Оставшаяся минеральная часть сохраняет форму<br />

кости, но делается хрупкой и при растирании легко превращается<br />

в порошок. Наличие большого количества минеральных<br />

веществ (около 1 /2 массы ткани) является характерной<br />

особенностью костной ткани. Минеральные<br />

вещества представлены главным образом фосфатами кальция,<br />

которые откладываются в виде кристаллов гидрооксиапатита.<br />

Кроме фосфатов кальция в кости содержится<br />

значительное количество карбоната кальция, небольшое<br />

количество фосфата магния, фторида и хлорида кальцияг<br />

железа, натрия, калия и многие микроэлементы.<br />

С возрастом, наряду с общим увеличением содержания<br />

минеральных веществ, в костной ткани возрастает<br />

содержание карбонатов и уменьшается количество фос-<br />

62


фатов. В результате такого изменения кости утрачивают<br />

упругость и становятся более хрупкими. Изменение<br />

свойств кости может быть связано и с недостатком определенных<br />

солей в питании. Например, скот жомового<br />

откорма страдает недостатком кальция. Электрооглушение<br />

такого скота приводит к раздроблению позвоночника<br />

и тазовых костей. Применение токов высокой частоты<br />

при оглушении сводит переломы до минимума.<br />

Кости убойных животных составляют до 20% массы<br />

крупного и мелкого рогатого скота. Их используют для<br />

пищевых целей, получения жира, содержащегося особенно<br />

в большом количестве в костном мозге, желатина,<br />

клея и костной муки.<br />

3.5. Изменение коллагена при технической<br />

обработке<br />

В зависимости от условий обработки, из коллагена<br />

можно получить желатин или клей. При нагревании<br />

с водой коллаген сначала сжимается, а затем растворяется.<br />

При нагревании до 58-64 °С длина его волокон уменьшается<br />

до 1/3 первоначальной, а толщина возрастает.<br />

Одновременно с этим он становится более эластичным<br />

(каучукоподобным) и прозрачным. Такое изменение<br />

свойств коллагена называется свариванием. При этом<br />

ослабевает и разрывается часть водородных связей, удерживающих<br />

коллаген в нативной конформации, т.е. коллаген<br />

частично денатурируется.<br />

Если нагрев продолжается в течение длительного времени<br />

при 65-90 °С, то разрывается большинство поперечных<br />

связей, удерживающих полипептидные цепи в структуре<br />

коллагена, и он переходит в водорастворимое вещество<br />

глютин. При осторожном нагреве более прочные ковалентные<br />

связи, например, пептидные, сохраняются.<br />

Процесс превращения коллагена в глютин называют пептизацией.<br />

Практически одновременно с пептизацией<br />

начинает развиваться гидролиз образующегося глюти-<br />

63


на. Полипептидные цепочки глютина разрываются по<br />

месту пептидных связей на более мелкие звенья различных<br />

размеров и строения. Такие продукты называются<br />

глюкозами. Выход глютина и глюкоз зависит от соотношения<br />

скоростей двух процессов - пептизации и гидролиза.<br />

При температурах, близких к свариванию коллагена,<br />

преобладает процесс пептизации и образуется преимущественно<br />

высокомолекулярный продукт (глютин),<br />

который и составляет желатин. Однако желатин - это не<br />

чистый глютин. В его составе всегда присутствует незначительное<br />

количество низкомолекулярной фракции.<br />

Желатин в растворенном состоянии представляет собой<br />

золь и застывшем - гель. При нагревании гель (студень)<br />

растворяется и вновь переходит в золь. Чем большую долю<br />

в желатине составляет глютин, тем быстрее идет студнеобразование<br />

и тем более прочными получаются студни.<br />

Присутствие некоторого количества глюкоз, которые<br />

играют роль стабилизирующего фактора в структуре<br />

студня, также необходимо.<br />

Клей —это продукт длительного гидротермического<br />

распада коллагена, в котором преобладают глюкозы.<br />

Решающее значение для выхода, свойств и качества<br />

желатина и клея имеет температура, при которой перерабатывают<br />

сырье. Чем выше температура, тем глубже<br />

гидролиз коллагена и тем хуже качество продукта. Для<br />

получения продукта высокого качества выварку производят<br />

фракционным методом, при котором температура<br />

повышается, а качество ухудшается с каждой последующей<br />

фракцией. Первое выплавление проводят при 55-60 °С;<br />

после каждого слива бульона температуру повышают<br />

на 5 °С. От первых четырех-пяти сливов получают желатин<br />

высокого качества —пищевой, фотографический, из<br />

остальных - технический.<br />

Сырьем для получения желатина и клея являются ткани<br />

животных, в которых содержится коллаген, - кость<br />

и мягкое сырье (сухожилия, обрезки шкур, мездра, жилки<br />

и т.д.). При получении желатина из костей, прежде<br />

всего, удаляют минеральную часть кости, что достигает­<br />

64


ся мацерацией (удалением минеральной части и размягчением<br />

кости обработкой ее кислотой). В производстве<br />

применяют растворы соляной кислоты, которая растворяет<br />

карбонаты, фосфаты кальция и магния, составляющие<br />

ее минеральную основу. Одновременно происходит<br />

кислотное набухание коллагена. Мацерированная кость<br />

называется оссеином.<br />

Образующиеся растворимые соли выводятся с мацерационными<br />

щелоками. Из них можно получить преципитат<br />

- кормовую и удобрительную муку.<br />

Для очистки коллагена от балластных и вредных веществ<br />

сырье обрабатывают щелочью. На производстве эта<br />

химическая обработка называется золением. К веществам,<br />

которые следует удалить, относятся белки, сопутствующие<br />

коллагену: эластин, альбумин, мукоиды, жиры,<br />

пигменты и др. Эти вещества не только затрудняют извлечение<br />

желатина и клея, но, попадая в бульон, снижают<br />

качество готовой продукции, придавая ей темный<br />

цвет, пенистость, неприятный запах и др.<br />

Наиболее пригодна для золения кальциевая щелочь -<br />

известковое молоко. При ее использовании снижаются<br />

возможность гидролиза коллагена и его потеря благодаря<br />

небольшой растворимости Са(ОН)г. Более активные<br />

щелочи, например, едкий натр, хотя и резко ускоряют<br />

процесс золения, но вызывают значительный распад<br />

коллагена. Величина pH зольной жидкости доходит до<br />

12,0-13,0. В этих условиях коллаген сильно набухает;<br />

сырье при этом поглощает значительное количество воды<br />

и разрыхляется. В результате набухания коллагена частично<br />

разрушаются поперечные связи в его структуре.<br />

Чем более разрыхлен коллаген, тем ниже его температура<br />

перехода в раствор. Набухший коллаген разваривается<br />

значительно быстрее, более полно и при менее высокой<br />

температуре, что позволяет получать желатин высокого<br />

качества. Особенно важна операция золения для удаления<br />

мукопротеидов и мукополисахаридов. Мукопротеиды<br />

растворимы только в щелочной среде, а мукополисахариды<br />

быстро разрушаются в присутствии щело­<br />

5-0213 65


чей. Мукопротеиды и мукополисахариды не коагулируют<br />

при кипячении, поэтому в случае неполного удаления<br />

из ткани могут при нагревании перейти в раствор<br />

вместе с желатином. Наличие в растворе желатина мукополисахаридов<br />

и мукопротеидов уменьшает его вязкость<br />

и снижает прочность студня.<br />

По окончании золения из сырья удаляют остатки извести<br />

и растворившиеся в ней вещества путем промывки<br />

и нейтрализации кислотой. После золения в сырье остается<br />

часть гидроксида кальция. При этом часть извести<br />

химически связана с коллагеном, а часть удерживается<br />

в порах и на поверхности сырья. Если все примеси, все<br />

загрязнения, а также механически связанная известь<br />

удаляются при промывке сырья водой, то химически связанную<br />

известь можно удалить только при обработке сырья<br />

кислотой. Обычно используют соляную кислоту, так<br />

как она образует с кальцием хорошо растворимую соль.<br />

Этот процесс называется нейтрализацией. После нейтрализации<br />

и промывки сырья приступают к выплавлению<br />

желатина.<br />

66


Глава IV. БИОХИМИЯ ЖИРОВОЙ ТКАНИ<br />

Жировая ткань является разновидностью рыхлой соединительной<br />

ткани, клетки которой содержат значительное<br />

количество жира, очень увеличены в размерах,<br />

обладают обычными для клеток структурными элементами,<br />

но центральная часть клетки заполнена жировой<br />

каплей, а протоплазма и ядра оттеснены к периферии.<br />

Волоконца межклеточного вещества не получают большого<br />

развития (рис. 4.1). Наибольшего развития жировая<br />

ткань достигает у животных под кожей (подкожная<br />

клетчатка особенно развита у свиней), в брюшной полости<br />

(сальник, брыжжейка, околопочечная область), между<br />

мышцами и в других местах.<br />

Рис. 4.1. Строение жировой, ткани<br />

Жировая ткань выполняет в основном роль «запасного<br />

депо» для накопления питательного материала. Кро­<br />

67


ме того, она выполняет и механические функции; защищает<br />

внутренние органы от воздействий (ударов, сотрясений),<br />

а также, будучи плохим проводником тепла, предохраняет<br />

организм от переохлаждения. Ж ировую ткань<br />

в качестве одного из компонентов мяса и мясопродуктов<br />

применяют как сырье для изготовления пищевых продуктов<br />

(шпик, колбасы) и для получения топленых пищевых<br />

и технических жиров.<br />

4.1. Химический состав жировой ткани<br />

Основной составной частью жировой ткани являются<br />

жиры, составляющие иногда до 98% массы ткани. В отличие<br />

от других тканей, в жировой ткани содержится<br />

мало воды и белков. В небольших количествах в ней присутствуют<br />

липоиды, витамины, пигменты и некоторые<br />

другие органические и минеральные вещества. Содержание<br />

химических соединений в жировой ткани значительно<br />

колеблется в зависимости от вида, породы, возраста,<br />

пола и упитанности животного, а также от анатомического<br />

расположения ткани.<br />

Резко выраженной температуры плавления у жиров<br />

нет, так как они представляют собой не химически чистые<br />

вещества, а сложную смесь. Однако по температуре<br />

плавления вес же можно различать животные жиры различного<br />

происхождения. Температура плавления некоторых<br />

жиров (в °С) приведена ниже.<br />

Таблица 4<br />

Температура плавления некоторых жиров<br />

Животные<br />

Содержание в ткани<br />

жира воды белков<br />

Крупный<br />

рогатый скот 87-94 1,0-1 5-11<br />

Овцы 87-95 1,0-1 4-11<br />

Свиньи 90-97 0,3-1 3-7<br />

68


Животные жиры представляют собой смесь однокислотных<br />

и разнокислотных триглицеридов в разных соотношениях.<br />

В небольших количествах в них присутствуют<br />

ди- и моноглицериды и свободные жирные кислоты.<br />

В зависимости от температуры плавления жиры бывают<br />

твердые (говяжий, бараний), мазеобразные (птичий,<br />

свиной) и жидкие (растительные масла).<br />

Температура плавления жиров, как и их консистенция,<br />

зависит от преобладания в жире тех или иных жирных<br />

кислот. Температура плавления жира тем выше, чем<br />

больше в нем насыщенных жирных кислот и выше молекулярная<br />

масса кислот. Непредельные жирные кислоты<br />

- жидкие вещества. Значит, чем больше непредельных<br />

кислот и степень непредельности (число двойных<br />

связей), тем ниже температура плавления жира.<br />

Температура застывания зависит от тех же факторов,<br />

что и температура плавления. В производственных условиях<br />

трудно определить температуру застывания жира.<br />

Поэтому определяют титр жира или температуру застывания<br />

выделенных из него кислот, так как их смесь состоит<br />

из меньшего числа компонентов, чем жир. Для говяжьего<br />

жира титр составляет 38-47 °С, для свиного - 32-42 °С.<br />

Липоиды также являются постоянной составной частью<br />

жировой ткани, хотя содержание их сравнительно<br />

невелико и составляет десятые и сотые доли процента.<br />

Среди них обнаружены фосфатиды, стерины и стероиды.<br />

Из белковых веществ состоят клеточные мембраны,<br />

протоплазма, ядра, межклеточное вещество жировой ткани.<br />

Поскольку жировая ткань является разновидностью<br />

соединительной, в ней присутствуют те же белки, что и<br />

в соединительной ткани: коллаген, эластин, муцины,<br />

в меньшем количестве —альбумины и глобулины.<br />

Из ферментов наиболее характерны для жировой ткани<br />

липазы. В жировой ткани присутствуют жирорастворимые<br />

витамины А .О .Е и К. Витамины О и К встречаются<br />

в незначительных количествах.<br />

Большинство животных жиров окрашено, кроме свиного<br />

и козьего. Окраска зависит от наличия каротинои-<br />

69


дов - пигментов, окрашивающих жиры в желтый цвет.<br />

Окраска изменяется в зависимости от содержания каротиноидов:<br />

в кремово-белом говяжьем жире содержится<br />

до 0,1% мг этих пигментов, в желтом - 0,2 -0 ,3 % , в интенсивно<br />

желтом - 0,5% мг. У старых животных, а также<br />

при голодании окраска жира более интенсивная, так<br />

как при этом запас жира уменьшается и концентрация<br />

пигмента увеличивается.<br />

Количество каротинов в жирах зависит от условий откорма<br />

животных, так как в организме они не образуются.<br />

При пастбищном откорме оно резко возрастает и достигает<br />

максимума к осени. Каротины, помимо крася-'<br />

щих, обладают и провитаминными свойствами, так как<br />

способны в живом организме превращаться в витамин А.<br />

4.2. Биохимические и физико-химические<br />

изменения жиров<br />

Во время переработки и хранения жировой ткани или<br />

выделенных из нее жиров происходят многообразные<br />

превращения их под влиянием биологических, физических<br />

и химических факторов, в результате чего изменяется<br />

химический состав, ухудшаются органолептические<br />

показатели и пищевая ценность жиров, что может<br />

привести к порче жиров. Различают гидролитическую<br />

и окислительную порчу. Нередко оба вида порчи протекают<br />

одновременно.<br />

Автолитические изменения тканевых жиров. С прекращением<br />

жизни животного начинаются автолитические<br />

превращения жировой ткани. Под влиянием тканевых<br />

липаз происходит гидролиз жира, вследствие чего<br />

увеличивается количество свободных жирных кислот.<br />

Кислотное число жира повышается. Скорость и глубина<br />

гидролиза жира зависят от температуры, особенно они<br />

велики при температуре, близкой к оптимуму действия<br />

липазы, —35-40 °С. Снижение температуры замедляет<br />

процесс гидролиза, по даже при - 40 С ферментативная<br />

активность проявляется, хотя и в очень слабой степени.<br />

70


В случае хранения жировой ткани в неблагоприятных<br />

условиях (влага, повышенная температура) автолиз может<br />

оказаться настолько глубоким, что произойдет гидролитическая<br />

порча жира. Появление в жире при гидролитическом<br />

распаде небольшого количества высокомолекулярных<br />

жирных кислот не вызывает изменения вкуса<br />

и запаха продукта. Но если в составе жира (молочный)<br />

имеются низкомолекулярные кислоты, то при гидролизе<br />

его могут появиться капроновая и масляная кислоты,<br />

обладающие неприятным запахом и специфическим вкусом<br />

и резко ухудшающие органолептические свойства<br />

продукта.<br />

Гидролиз нежелателен и потому, что с увеличением<br />

количества содержащихся в жире свободных жирных<br />

кислот понижается температура дымообразования. Значит,<br />

такой жир мало пригоден для кулинарных целей,<br />

так как уже при 160-180 °С он дымит. Свежий жир начинает<br />

дымить при 220 *С. И, наконец, гидролизованный<br />

жир легче подвергается окислительной порче.<br />

Автолиз происходит в тканевых жирах, жире-сырце<br />

(внутренний жир), жире мяса, соленом жире (шпик),<br />

жире сырокопченостей, тушек птиц. В жирах, прошедших<br />

термическую обработку, автолитическое расщепление<br />

жира не наблюдается, так как в процессе вытопки<br />

при 60 °С липаза, содержащаяся в жировой ткани, инактивируется.<br />

Быстрая переработка жиросырья в сочетании с применением<br />

в одних случаях промывки холодной водой,<br />

а в других - охлаждения жировой ткани способствует<br />

замедлению расщепления жира липазой.<br />

Гидролитическая порча жиров может быть не только<br />

следствием автолиза, но и результатом действия других<br />

факторов: кислот, щелочей, нагревания при температуре<br />

выше 100 'С, присутствия окислов металлов и других<br />

неорганических катализаторов, а также ферментов микроорганизмов.<br />

Окислительные изменения жиров. В процессе хранения<br />

и переработки жиров возможны их окислительные<br />

71


изменения. Эти превращения могут привести к окислительной<br />

порче жира —наиболее распространенному<br />

и опасному виду порчи.<br />

Окислительной порче подвержены все жиры. В результате<br />

этой порчи значительно ухудшаются пищевые<br />

достоинства и биологическая ценность жира, что связано<br />

с разрушением витаминов А и Е и с окислительным<br />

распадом полиненасыщенных жирных кислот (линолевой,<br />

линоленовой и арахидоновой). Некоторые продукты<br />

окислительной порчи токсичны, вследствие чего<br />

жиры становятся непригодными в пищу.<br />

В отличие от окисления, с помощью химических реактивов<br />

окисление жиров кислородом воздуха при низких<br />

температурах называется самоокислением. Оно относится<br />

к числу свободнорадикальных цепных реакций.<br />

Свободный радикал - это частица, один из атомов которой<br />

имеет свободную валентность, например, свободный<br />

радикал метил СНз - точка над углеродом указывает на<br />

наличие у него неспаренного валентного электрона. Свободные<br />

атомы также обладают свойствами свободных радикалов.<br />

Так, свободный атом кислорода О имеет два неспаренных<br />

электрона и представляет собой би-радикал.<br />

Чаще всего, хотя и не всегда, свободные радикалы и свободные<br />

атомы обладают большой реакционной способностью.<br />

Стремясь приобрести пару неспаренному электрону,<br />

они быстро вступают во взаимодействие с окружающими<br />

молекулами и отрывают от столкнувшихся с ними<br />

молекул какие-то атомы, присоединяют их к себе и превращаются<br />

в стабильные вещества - продукты реакции.<br />

Одновременно из-за отрыва атомов от других молекул<br />

образуются новые свободные радикалы, которые в дальнейшем<br />

претерпевают такие же превращения. Так создается<br />

прямая неразветвленная цепь реакций.<br />

Окисление жиров при низких температурах в присутствии<br />

кислорода развивается так, что молекулярный<br />

кислород присоединяется к свободным углеводородным<br />

радикалам, образующимся за счет отщепления водорода<br />

от жирной кислоты.<br />

72


Образование первого свободного радикала является<br />

наиболее трудной частью цепной реакции. В реакции самоокисления<br />

жиров при низких температурах и отсутствии<br />

ускоряющих веществ это первое звено осуществляется<br />

благодаря наличию «активных» молекул глицеридов<br />

и кислорода с повышенной кинетической энергией<br />

по сравнению со средней. В таких молекулах связь<br />

между атомами ослаблена.<br />

Облегчение образования свободных радикалов может<br />

вызвать и энергия света. Этим объясняется повышение<br />

скорости окисления жиров при освещении их солнечным<br />

светом. Таков же механизм ускоряющего действия нагревания.<br />

В процесс окисления легче всего вовлекаются ненасыщенные<br />

жирные кислоты. При этом отрывается атом<br />

водорода преимущественно у соседнего с двойной связью<br />

углеродного атома. Двойная связь значительно ослабляет<br />

энергию соседней с ней связи с метиленовыми группами<br />

(СН2). Поэтому водороды метиленовых групп становятся<br />

значительно реактивнее и вступают в реакцию<br />

легче, чем углероды с двойными связями.<br />

Образовавшийся свободный углеводородный радикал<br />

очень активен и может реагировать при столкновении<br />

даже с малоактивными молекулами кислорода. При этом<br />

образуются своеобразные вещества перекисного характера,<br />

в которых один из атомов кислорода перекисной<br />

группы имеет свободную валентность. Их называют свободными<br />

перекисными радикалами.<br />

4.3. Перекисный радикал<br />

Перекисные радикалы отличаются высокой активностью<br />

и при столкновении с новой молекулой ненасыщенной<br />

жирной кислоты отрывают от нее атом водорода.<br />

В результате образуются достаточно стабильные вещества<br />

- гидроперекиси, которые являются первичным продуктом<br />

окисления, обнаруживаемым аналитическим пу-<br />

73


тем. При этом одновременно возникает новый свободный<br />

углеводородный радикал.<br />

4.4. Углеводородный радикал жирной кислоты<br />

Свободный углеводородный радикал жирной кислоты<br />

далее реагирует по предыдущему (реакции 1, 2 и т.д.),<br />

т.е. продолжается цепь реакций. Цепь окислительных<br />

превращений развивается до тех пор, пока ведущие цепь<br />

свободные радикалы не исчезнут из системы, например,<br />

в результате рекомбинации двух радикалов. В этом случае<br />

из двух свободных радикалов образуется одна неактивная<br />

молекула, поэтому цепь обрывается.<br />

Скорость самоокисления жиров зависит от состава находящ<br />

ихся в них жирных кислот. Чем больше число ненасыщенных<br />

кислот и чем больше двойных связей в кислотах,<br />

тем быстрее происходит окисление. Так, линолевая<br />

кислота окисляется в 10-12 раз быстрее олеиновой.<br />

Насыщенные кислоты , хотя и очень медленно, такж е<br />

могут окисляться, переходя в гидроперекиси.<br />

Процесс самоокисления жиров значительно ускоряется<br />

в присутствии катализаторов. Ими могут быть легкоокисляющиеся<br />

металлы - железо, медь, олово, свинец,<br />

попадающие в жиры в процессе их технологической переработки,<br />

а также органические соединения, содержащие<br />

железо, - гемоглобин, миоглобин и др. Очень активными<br />

катализаторами являются ферменты микроорганизмов.<br />

Свободные жирные кислоты окисляются бы с­<br />

трее, чем жиры, из которых они выделены.<br />

О содержании перекисных соединений в жире обы ч­<br />

но судят по величине перекисного числа (п.ч.). Перекисным<br />

числом называют количество йода, выделяемое в кислой<br />

среде из йодистого калия перекисями, содержащимися<br />

в 100 г жира. В начальных стадиях окисления в жире<br />

происходят малозаметные изменения. Окисление жира<br />

в это время еще либо не протекает вовсе, либо же скорость<br />

этого процесса весьма незначительна. Этот период,<br />

74


имеющий различную продолжительность, называют<br />

индукционным. В этот период перекисное число практически<br />

не изменяется или изменяется очень мало. После<br />

окончания индукционного периода жир начинает<br />

быстро портиться, и кривая круто поднимается вверх.<br />

Наличие индукционного периода объясняется тем, что<br />

существование индукционного периода, и в особенности<br />

его длительность, обусловлено также наличием в составе<br />

природных жиров веществ, тормозящих процесс<br />

окисления в начальной стадии. Это естественные антиокислители:<br />

каротиноиды, токоферолы, лецитины. Они<br />

более активно взаимодействуют со свободными радикалами<br />

и кислородом воздуха и тем самым препятствуют<br />

окислению жиров. Так, в свином жире очень мало каротиноидов<br />

и токоферолов, поэтому индукционный период<br />

свиного жира значительно короче, чем говяжьего.<br />

В результате окисления каротиноидов жир обесцвечивается,<br />

иногда принимает зеленоватую (фисташковую)<br />

окраску. По этому признаку можно на очень ранней<br />

стадии окисления обнаружить начало окислительных<br />

изменений в окрашенных жирах. Хотя многие гидроперекиси<br />

и токсичны, но в индукционном периоде<br />

количество их крайне незначительно. Поэтому жир остается<br />

пригодным в пищу. Жир с перекисным числом<br />

до 0,03% йода считается свежим, от 0,03 до 0,06% - непригоден<br />

для хранения, но его можно употреблять в пищу.<br />

При перекисном числе от 0,06 до 0,1 % йода жир считается<br />

сомнительной свежести, а при более 0,1% - испорченным.<br />

Гидроперекиси являются первичным молекулярным<br />

продуктом самоокисления жиров. Однако они<br />

являются неустойчивыми соединениями, и вскоре после<br />

образования начинается постепенный распад их под<br />

влиянием различных факторов с появлением свободных<br />

радикалов.<br />

При этом протекают последующие разнообразные реакции,<br />

в результате которых накапливаются оксисоединения,<br />

альдегиды, кетоны, низкомолекулярные кислоты<br />

и др., т.е. возникают вторичные продукты. Многие


из этих соединений появляются в виде свободных радикалов,<br />

которые в свою очередь вызывают возникновение<br />

дополнительных реакций. Все это способствует ускорению<br />

самоокисления и появлению разветвленных цепных<br />

реакций. Механизм образования вторичных продуктов<br />

окисления жира еще мало изучен.<br />

Первичные продукты окисления жира —гидроперекиси<br />

- не обладают вкусом и запахом. Ухудшение органолептических<br />

показателей жира при окислительной<br />

порче его связано с образованием вторичных продуктов<br />

окисления, которые имеют неприятные вкус и запах.<br />

При этом различают два основных направления окислительной<br />

порчи жиров —прогоркание и осаливание, в зависимости<br />

от преобладающего направления химических<br />

изменений окисляю щ егося жира. Обычно окисление<br />

идет с заметной скоростью в обоих направлениях, но при<br />

минусовых температурах окисление протекает зачастую<br />

преимущественно в форме осаливания.<br />

При прогоркании накапливаются главным образом<br />

низкомолекулярные продукты: альдегиды, кетоны, низкомолекулярные<br />

кислоты и др. Прогоркание обнаруживают<br />

органолептически по появлению в жирах прогорклого<br />

вкуса и резкого, неприятного запаха.<br />

При осаливании преимущественно образуются оксикислоты,<br />

например, диоксистеариновая кислота.<br />

Образовавшиеся оксикислоты вовлекаются в процесс<br />

поликонденсации, в результате чего образуются высокомолекулярные<br />

соединения, и жир приобретает характерную<br />

салистую, мазеобразную консистенцию. Осалившийся<br />

жир характеризуется также неприятным запахом<br />

и сальным вкусом. Вследствие разрушения пигментов<br />

окрашенные жиры обесцвечиваются.<br />

Предохранение жиров от окислительной порчи. Чтобы<br />

предотвратить окислительные изменения жиров, необходимо<br />

уменьшить или исключить контакт жира с<br />

кислородом воздуха и с источниками энергии - светом и<br />

теплом. Это достигается соблюдением оптимальных условий<br />

при производстве и хранении жира. Там, где это<br />

76


возможно, следует проводить обработку при низкой температуре<br />

или при минимальном времени воздействия<br />

высокой температуры.<br />

Необходимо, чтобы жир был очищен от примесей, способствующих<br />

его окислению, за счет гемовых пигментов,<br />

содержащихся в крови и мышечной ткани. Следует<br />

учитывать, что всякое загрязнение жиров, особенно бактериальное<br />

обсеменение, ускоряет процесс окислительных<br />

изменений жиров.<br />

Хранить жир целесообразно при низкой температуре<br />

и в темноте, в герметичной таре. Продолжительность хранения<br />

можно увеличить, если жир хранить в вакууме или<br />

атмосфере инертного газа.<br />

В жиры не должны попадать легкоокисляющиеся металлы,<br />

катализирующие окисление. Хранить жиры лучше<br />

не в металлической таре.<br />

Для химической защиты жиров от порчи применяют<br />

естественные и искусственные антиокислители. Добавление<br />

этих веществ в минимальных количествах (сотые<br />

доли процента) в жиры удлиняет продолжительность их<br />

хранения даже в сравнительно неблагоприятных условиях.<br />

Действие антиокислителей (ингибиторов) заключается<br />

в том, что они вступают в реакцию со свободными<br />

радикалами, образовавшимися во время цепной реакции<br />

окисления жиров. Радикал выводится из цепи, и цепь<br />

окисления обрывается. Возникающий при этом радикал<br />

ингибитора обычно малоактивен, не способен участвовать<br />

в продолжение цепи и, рекомбинируясь, выходит из реакции,<br />

образуя при этом неактивный продукт.<br />

Существует и другая группа антиокислителей, которые<br />

обладают способностью превращать уже возникшие<br />

гидроперекиси в неактивные соединения. При наличии<br />

в смеси двух типов ингибиторов возникает синергизм,<br />

при котором один из антиокислителей ингибирует образование<br />

свободных радикалов, а другой способен разрушать<br />

уже возникшие перекиси. При этом каждая группа<br />

антиокислителей не только тормозит окисление основного<br />

вещества, но и вместе с тем оба ингибитора пре-


дох раня ют друг друга от быстрого расходования, т.е. усиливают<br />

антиокислительный эффект. Ингибитор, обрывающий<br />

цепь окисления, тормозит образование перекисей<br />

и этим предохраняет вторую группу от быстрого расходования.<br />

Вторая группа антиокислителей, разрушая<br />

перекиси, уменьшает возможность зарождения новых<br />

цепей и этим сохраняет первый ингибитор.<br />

Антиокислители для пищевых жиров не должны быть<br />

вредными для организма и не должны влиять на органолептические<br />

показатели жира.<br />

Из природных антиокислителей большое значение имеют<br />

токоферолы, лецитины, каротины, витамины А и К. Введение<br />

этих веществ весьма желательно, так как они не<br />

только увеличивают продолжительность хранения, но<br />

и повышают биологическую ценность жиров. Большое<br />

значение имеют антиокислители, попадающие в продукт<br />

при его технологической обработке, в частности, коптильные<br />

вещества с содержащимися в них антиокислителями<br />

—производными фенола. Сильным антиокислительным<br />

действием обладают некоторые природные специи<br />

или экстракты из них. В перце, например, содержится<br />

токоферол.<br />

В СНГ для торможения процессов окисления в животных<br />

топленых пищевых жирах разрешено применять<br />

ряд синтетических антиокислителей: бутилоксианизол,<br />

бутилокситолуол, нордигидрогваяретовая кислота и др.<br />

В концентрации 0,01-0,02% они хорошо предохраняют<br />

свиной жир от окисления. Бутилокситолуол тоже хорошо<br />

защищает свиной и говяжий жиры.<br />

78


Глава V. БИОХИМИЯ ПОКРОВНОЙ ТКАНИ<br />

Покровная ткань - кожа (шкура) - представляет собой<br />

внешнюю оболочку животного и выполняет разнообразные<br />

функции. Она защищает тело животного от химических<br />

и физических воздействий окружающей среды,<br />

от механических повреждений, проникновения во<br />

внутреннюю среду микробов. Кожа участвует в регуляции<br />

водного обмена (через кожу животного выделяется<br />

свыше 1% всего запаса воды в теле). Кожный покров регулирует<br />

теплоотдачу —около 82% всех тепловых потерь<br />

организма осуществляется через кожу, через нее в известной<br />

степени осуществляется и газообмен. Кожа выполняет<br />

функции органа выделения некоторых продуктов<br />

обмена - с потом удаляются различные соли, молочная<br />

кислота, продукты азотистого обмена. Кожный покров<br />

является органом осязания, это обусловлено обилием нервных<br />

окончаний в нем. Кожа пронизана густой сетью<br />

кровеносных сосудов, в которых задерживается свыше 1 л<br />

крови. Таким образом, кожа является своеобразным депо<br />

крови.<br />

В коже имеются потовые, сальные железы и волосяные<br />

луковицы. Различные роговидные образования (волосы,<br />

щетина, перья, пух, рога, когти, копыта) - это производные<br />

кожного покрова. Шкура крупного и мелкого<br />

рогатого скота, свиней, кроликов и других животных<br />

является сырьем для кожевенного и мехового производства.<br />

По происхождению, строению морфологических компонентов<br />

и по содержанию однотипных белковых веществ<br />

- склеропротеинов - покровная ткань близка к соединительной<br />

ткани.<br />

79


5.1. Строение шкуры<br />

Ш кура животного состоит из трех слоев; наружного —<br />

эпидермиса, среднего —дермы и нижнего - подкожной<br />

клетчатки (рис. 5.1). Эпидермис является самым поверхностным<br />

слоем кожного покрова. Он состоит из многих<br />

слоев клеток, из которых внутренние сохранили протоплазматическую<br />

природу. П остепенно сплющ иваясь<br />

и теряя ядро и протоплазму, клетки превращаются в наружном<br />

слое эпидермиса в омертвелые, ороговевшие чешуйки.<br />

Роговой слои эпидермиса слагается из многих<br />

рядов роговых чешуек, который слущивается вследствие<br />

их износа и заменяется новым роговым слоем, образующимся<br />

из клеток глубинных слоев, поднимающихся на<br />

поверхность. Толщина эпидермиса составляет 0,2-5%<br />

всей толщины шкуры. В местах, где кожа покрыта волосами,<br />

эпидермис имеет меньшую толщину, чем в местах<br />

со слабым волосяным покровом. У животных эпидермис<br />

большей частью пигментирован. Пигмент содержится<br />

в нижнем слое эпидермиса. Различная окраска кожи зависит<br />

от распределения в клетках пигмента меланина.<br />

При выработке кожи эпидермис удаляют, при выработке<br />

меха —сохраняют.<br />

Дерма - это собственно кожа.<br />

80


Она построена из плотной соединительной ткани, содержащей<br />

большое количество коллагеновых и эластиновых<br />

волоконец.<br />

Коллагеновые волоконца обусловливают прочность дермы,<br />

а эластиновые придают ей эластичность. Волоконца<br />

следуют в различных направлениях и, переплетаясь между<br />

собой, напоминают сеть. Промежутки между волоконцами<br />

заполнены основным (аморфным) веществом и значительным<br />

количеством клеток. У крупного рогатого скота<br />

дерма составляет около 84% толщины шкуры. В дерме<br />

расположены волосяные сумки с волосом, потовые и сальные<br />

железы, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные<br />

волокна. Шкуру используют для производства кожи.<br />

Подкожная клетчатка состоит из типичной рыхлой соединительной<br />

ткани, вследствие чего этот слой мягок,<br />

легкоподвижен и соединяет основу кожи с более глубоко<br />

лежащими мышцами. В нем залегают жировые клетки,<br />

которые при обильном питании сильно развиваются. Огромное<br />

скопление жировых клеток у упитанных животных<br />

придает их подкожному слою характер жировой ткани.<br />

Толщина подкожной клетчатки у крупного рогатого<br />

скота составляет примерно 15% общей толщины шкуры.<br />

5.2. Химический состав покровной ткани<br />

Основными веществами, входящими в состав шкуры,<br />

являются вода и белки. Кроме того, в шкуре содержатся<br />

липиды, а в небольших количествах - углеводы, минеральные<br />

соли и ферменты. Содержание воды в парной<br />

шкуре колеблется в широких пределах (55-75%) в зависимости<br />

от вида, возраста и т.д. Шкуры взрослых животных<br />

содержат меньше воды, чем шкуры молодняка;<br />

шкуры упитанных животных - больше жира и соответственно<br />

меньше воды. Белки составляют примерно 95%<br />

сухого остатка шкур. В состав шкуры входят склеропротеины<br />

(коллаген, кератин, эластин, ретикулин), мукои-<br />

6-0213 81


ды, альбумины и глобулины и некоторые другие белки.<br />

Более 90% приходится на долю коллагена.<br />

Специфическим белком шкуры и ее производных является<br />

кератин. Это наиболее прочный и устойчивый белок.<br />

Он не растворяется в холодной и горячей воде, растворах<br />

солей, спирте, эфире, разведенных кислотах.<br />

Кератин отличается высокой устойчивостью к воздействию<br />

света, нагреванию, не расщепляется ферментами<br />

желудочно-кишечного тракта человека и животных. Этот<br />

белок практически неусвояем. Кератины относятся к<br />

фибриллярным (волокнистым) белкам. Они состоят из<br />

очень длинных полипептидных цепей, расположенных<br />

вдоль оси. Полипептидные цепи кератина во вторичной<br />

структуре находятся в определенной конфигурации.<br />

Каждые три (или семь) спирали скручиваются вместе,<br />

образуя третичную структуру кератина, которая напоминает<br />

кабель. Такая спираль называется протофибриллой.<br />

Из протофибрилл построена микрофибрилла —четвертичная<br />

структура кератина. Микрофибрилла состоит<br />

из 11 протофибрилл: две - внутри и 9 —по окружности.<br />

В кератинах содержится большое количество серы<br />

(2-6%), что обусловлено высоким содержанием в них<br />

аминокислоты цистеина (4-14% ). Запах горелой шерсти,<br />

рога вызывается образованием при горении из цистеина<br />

летучих меркаптанов.<br />

Цистеин кератинов образует дисульфидные мостики<br />

(- S - S -) между соседними пептидными цепями белка по<br />

следующей схеме:<br />

Ц СО — NH — СН — СО — NH — СН —<br />

S — СН, 2<br />

— СН — СО — NH — СН — СО<br />

82


Наличие дисульфидных мостиков в молекуле кератина<br />

придает белку большую прочность и делает его нерастворимым.<br />

Разрыв поперечных дисульфидных мостиков<br />

кератина приводит к образованию растворимых продуктов<br />

- кератоз (а, /?, у), различающихся по аминокислотному<br />

составу и молекулярной массе. Действие щелочи<br />

и неорганических сульфидов и сульфитов издавна<br />

используют для образования из кератина растворимых<br />

продуктов при переработке кожного покрова, например,<br />

для удаления волос с шерстных субпродуктов (ноги,<br />

уши). Под действием щелочи происходит разрыв дисульфидного<br />

мостика гидролитическим путем:<br />

R — S — S — Я, + Н гО -> RS — ОН + HS — i?j<br />

Под действием сульфидов и других восстановителей<br />

дисульфидные связи восстанавливаются с образованием<br />

сульфгидрильных групп:<br />

Восстанавливающее вещество<br />

R - S - S - Д ,.........................-» R - S - H + H - S - R l<br />

Разрыву дисульфидных мостиков в кератине способствует<br />

и механическая обработка. Тонкое истирание<br />

шерсти, измельчение рогов и копыт также частично переводят<br />

кератин в растворимую форму. Способность личинки<br />

платяной моли использовать кератин для питания<br />

объясняется наличием в ее пищеварительном тракте<br />

особого фермента - кератиназы, расщепляющего дисульфидные<br />

связи кератина.<br />

Кератин эластичен, способен растягиваться во влажном<br />

состоянии при обработке горячим паром и сокращаться<br />

при высыхании. Растяжение кератина объясняется<br />

переходом а-кератина в /8-конфигурацию. Водородные<br />

связи чрезвычайно чувствительны к воде, а в присутствии<br />

воды - к температуре. Молекулы воды, сами по<br />

себе склонные к образованию водородных связей, легко<br />

83


проникают в волокно и стремятся на правах сильного<br />

конкурента образовать водородные связи с белком. Естественно,<br />

что собственные белковые водородные связи<br />

ослабляются, и тем сильнее, чем выше температура.<br />

Вследствие разрыва внутрицепочечных водородных связей<br />

и происходит растягивание относительно компактной<br />

а-спирали. Более вытянутая зигзагообразная<br />

форма, которую приобретает при этом полипептидная<br />

цепь, называется /?-формой.<br />

Параллельные цепи, находящиеся в /?-конформацине,<br />

связываются между собой поперечными межцепочечными<br />

водородными связями и образуют слоисто-складчатую<br />

структуру. При этом все Д-группы выступают с одной<br />

или другой стороны плоскости. Так как Д-группы<br />

кератинов достаточно велики по своим размерам и имеют<br />

одинаковые заряды, они взаимно отталкиваются,<br />

и существование структуры складчатого слоя становится<br />

невозможным. Поэтому растянутые формы волоса или<br />

шерсти неустойчивы и самопроизвольно переходят обратно<br />

в а-форму.<br />

При нагревании кератинов в горячей воде большее количество<br />

слабых связей разрывается (дисульфидные при<br />

этом сохраняются), что приводит к денатурации и необратимому<br />

сжатию волокон. Такое явление наблюдается<br />

при усадке шерсти и горячей обработке роговых изделий.<br />

В результате денатурации кератин становится более<br />

прочным.<br />

Хотя кератины являются устойчивыми белками и быстро<br />

не портятся, как белки мяса или крови, все же их<br />

устойчивость ограниченна. Вследствие наличия крови,<br />

эпидермиса, особенно его нижних слоев, которые сохранили<br />

протоплазматическую природу, а также повышенной<br />

влажности и температуры могут развиваться микробиологические<br />

процессы, в результате которых образуются<br />

гнилостные продукты распада. Сначала разрушаются<br />

S-S-связи между соседними цепями кератина, а затем<br />

происходит более глубокий распад белка. Разруше-<br />

84


ние дисульфидных мостиков приводит к потере первоначальных<br />

механических свойств щетины, поэтому даже<br />

такое устойчивое сырье животного происхождения, как<br />

щетина, необходимо сравнительно быстро перерабатывать,<br />

промывать и сушить.<br />

Кератины являются полноценными белками. Аминокислотный<br />

состав кератинов отличается не только полным<br />

набором незаменимых аминокислот, но и большим<br />

процентным содержанием их. Поэтому кератины используют<br />

для получения чистых аминокислот и их смесей,<br />

которые применяют в медицине, пищевой промышленности<br />

и других отраслях народного хозяйства. Их<br />

получают гидролизом кератиновых отходов. Пенообразователь<br />

применяют в противопожарных жидкостях.<br />

Подобным образом получают кератиновый клей и другие<br />

ценные продукты.<br />

5.2. Потовые и сальные железы<br />

Секрет потовых желез —пот. С ним удаляется значительное<br />

количество воды (иногда до 1 /3 воды, выделяемой<br />

из организма) и некоторые продукты обмена. Состав пота<br />

сходен с составом мочи. Сухой остаток пота составляет около<br />

1,2% , из которых 1/3-1/2 - минеральные вещества. Из<br />

органических соединений с потом выделяются мочевина,<br />

мочевая кислота, креатинин, креатин и др. Запах пота<br />

обусловлен наличием летучих жирных кислот, в том числе<br />

масляной, капроновой и др. Состав пота меняется в зависимости<br />

от питания, пола животного и т.д.<br />

Секрет сальных желез - кожное сало - смазывает стержни<br />

волос и поверхность эпидермиса, предохраняя их от<br />

высыхания и чрезмерного размягчения, от проникновения<br />

микробов. В состав секрета сальных желез входят<br />

жиры, свободные жирные кислоты, холестерин, стериды,<br />

альбумины, минеральные вещества.<br />

Секрет сальных и секрет потовых желез, соединяясь<br />

вместе, образуют жиропот. Практическое значение име­<br />

85


ет жиропот овец. Очищенный жиропот овец называется<br />

ланолином. Он состоит из смеси сложных эфиров высокомолекулярных<br />

жирных кислот и высокомолекулярных<br />

спиртов (воска), холестерина, а также белков и минеральных<br />

веществ. Ланолин растворяется в воде, но способен<br />

поглощать значительное количество воды и поэтому является<br />

очень ценной составной частью всевозможных мазей<br />

и кремов, применяемых в косметике и медицине.


Глава VI. Биохимия нервной ткани<br />

Нервная ткань управляет организмом. Она объединяет<br />

различные части тела животных, согласовывает их<br />

работу. Ей принадлежит ведущая роль во взаимосвязи<br />

организма с внешней средой. Нервная ткань состоит из<br />

нервных клеток - нейронов - и из мелких глиальных<br />

клеток, оплетающих и соединяющих нейроны. Нервная<br />

клетка состоит из тела, многочисленных ветвящихся отростков<br />

- дендритов и одного длинного отростка - аксона<br />

(рис. 6.1). Дендриты, аксоны и сами тела клеток очень<br />

разнообразны по величине и форме.<br />

Нервная система подразделяется на центральную,<br />

включающую головной мозг, расположенный в черепе,<br />

и спинной мозг, находящийся в позвоночном канале,<br />

и периферическую, состоящую из отростков нервных<br />

клеток, которые, разветвляясь, пронизывают все органы<br />

тела животных густой сетью.<br />

Рис. 6.1. Схема строения нервной ткани<br />

При переработке животного приходится иметь дело<br />

только с нервной тканью головного и спинного мозга, так<br />

как периферическая нервная система не может быть выделена<br />

в виде самостоятельной ткани. Головной и спин-<br />

87


ной мозг являются ценным пищевым продуктом и сырьем<br />

для получения биологических препаратов.<br />

Мозг состоит из двух слоев белого и серого вещества.<br />

Серое вещество мозга образовано нервными клетками<br />

вместе с отростками. Белое вещество, так же как и нервы<br />

тела животного, состоит только из нервных волокон.<br />

В головном мозге серое вещество образует наружный<br />

слой, называемый корой головного мозга. Белое вещество<br />

расположено под серым. В спинном мозге серое вещество<br />

занимает среднюю часть, белое окружает серое<br />

вещество.<br />

6.1. Химический состав нервной ткани<br />

Химический состав цельного мозга животных характеризуется<br />

следующ ими средними данными (в % ): вода<br />

- 78, белки - 8, липиды - 12-15, углеводы - 0,1, экстрактивные<br />

вещества - 1-2, минеральные вещества - 1.<br />

Белки. Белки мозга представлены альбуминами, глобулинами,<br />

небольшим количеством эластина и коллагена.<br />

Большинство белков мозга образует комплексы с липидами.<br />

Специфическим белком нервной ткани является<br />

нейрокаротин. Это белково-липидный комплекс.<br />

В состав мозга входят нуклеопротеиды с небольшим<br />

содержанием фосфора, среди них нейроглобулин —дезоксирибонуклеопротид<br />

и пепростромин - рибонуклеопротеид.<br />

Белковые вещества мозга в целом отличаются<br />

большим содержанием глутаминовой кислоты (до 26% ).<br />

В мозге присутствуют большое число ферментов из группы<br />

гидролаз, ферменты гликолиза, окислительно-восстановительные<br />

и др.<br />

Липиды. Нервная ткань отличается высоким содержанием<br />

липидов. Лишняя часть мозга весьма разнообразна.<br />

Около половины общего количества липидов мозга составляют<br />

фосфолипиды. Следующей по количественному содержанию<br />

группой являются стерины, представленные<br />

в основном холестерином. Характерной группой липидов<br />

мозга являются гликолипиды. Среди них в небольшом


количестве находятся цереброзиды (цереброн, первой<br />

и др.)- Жиры почти не встречаются в составе липидов нервной<br />

ткани. Жирные кислоты липидов нервной ткани<br />

в большей своей части представлены полиненасыгценными<br />

кислотами, например, арахидоновой и др.<br />

Углеводы и экстрактивные вещества. Содержание<br />

гликогена в мозговой ткани невелико - 70-150% мг, глюкозы<br />

- около 100% мг. Из азотистых экстрактивных веществ<br />

выделены аденозинтрифосфорная кислота, фосфокреатин,<br />

креатин, аммиак, а также глутаминовая кислота<br />

и ее амид - глутамин и др., из безазотистых - молочная<br />

кислота, инозит и др.<br />

Минеральные вещества. В головном мозге присутствуют<br />

в больших количествах фосфор, калий, натрий, хлор,<br />

кальций, а также микроэлементы: йод, медь, цинк, марганец,<br />

молибден.<br />

Серое и белое вещество мозга существенно различаются<br />

по химическому составу. В сером веществе содержится<br />

больше воды (84% ) и белого вещества больших<br />

полушарий головного мозга.<br />

В сером веществе больше воды и белков, в белом - липидов.<br />

6.2. Биохимические процессы,<br />

протекающие в нервной ткани<br />

Нервная ткань получает энергию за счет окисления<br />

глюкозы, причем главным образом за счет аэробного<br />

окисления, а не за счет гликолиза. Мозг и нервы потребляют<br />

20-25% всего кислорода, используемого организмом.<br />

Недостаточное снабжение центральной нервной<br />

системы кислородом приводит к общему угнетению жизнедеятельности<br />

нервной ткани. Торможение деятельности<br />

головного мозга животных имеет практическое значение.<br />

На мясокомбинатах применяют способ предубойного<br />

оглушения животных электрическим током.<br />

После убоя животного в мозговой ткани происходят<br />

автолитические процессы. Реакция среды сдвигается<br />

89


в щелочную сторону. Снижается способность мозговой<br />

ткани к набуханию в воде. При продолжительном храпении<br />

головного мозга в охлажденном состоянии его кулинарные<br />

достоинства частично снижаются. Поэтому срок<br />

хранения охлажденного мозга не должен превышать 3-5<br />

суток. Следует отметить, что сущность автолитических<br />

процессов в мозговой ткани изучена еще недостаточно.<br />

6.3. Пищевая ценность мозга<br />

Большинство белков мозга относится к полноценным<br />

белкам, хотя имеется небольшое количество неполноценных<br />

и плохо усвояемых белков (нейрокератин, коллаген).<br />

В целом в белках мозга содержатся все жизненно необходимые<br />

аминокислоты.<br />

Пищевая и промышленная ценность мозга определяется<br />

в значительной мере его липидным составом. Мозг содержит<br />

большое количество необходимых для организма<br />

липидов, главным образом фосфатидов, холина, инозитфосфатидов<br />

(холин и инозит являются витаминами), а также<br />

ненасыщенных жирных кислот и органических фосфорных<br />

соединений. Благодаря большому содержанию липидов<br />

калорийность мозга выше калорийности других органов.<br />

Однако мозг, употребляемый в пищу в большом количестве,<br />

плохо усваивается организмом. Ограничивает<br />

использование нервной ткани и высокое содержание в них<br />

холестерина, избыток которого нежелателен.<br />

Головной мозг используют в кулинарных целях. Спинной<br />

мозг применяют для производства диетических ливерных<br />

колбас и паштетов. Головной и спинной мозг домашних<br />

животных является ценным сырьем для производства<br />

лечебных препаратов и химических соединений, используемых<br />

для синтеза фармацевтических препаратов. Это,<br />

прежде всего, холестерин, из которого изготовляют половые<br />

гормоны и др. Лецитин и другие фосфатиды, получаемые<br />

из спинного мозга, применяют в качестве эмульгаторов,<br />

например, для маргарина, кремов, мазей, жировых<br />

эмульсий. Лецитин рекомендуется как антиокислитель.<br />

90


Глава VII. БИОХИМИЯ ВНУТРЕННИХ<br />

ОРГАНОВ<br />

Внутренние органы животного организма (печень,<br />

почки и легкие), получаемые при переработке крупного<br />

и мелкого рогатого скота и свиней, относятся к пищевым<br />

субпродуктам.<br />

7.1. Печень<br />

Печень - крупный орган (около 1,4-1,5% массы тела<br />

животного). В нее входит и разветвляется не только артерия,<br />

но и крупная воротная вена. В эту вену поступает<br />

кровь из желудка, кишечника и селезенки и, прежде чем<br />

попасть в большой круг кровообращения, проходит через<br />

печень, омывая ее клетки. В обмене веществ печень<br />

занимает центральное место; функции ее многообразны.<br />

Печень принимает участие во всех видах обмена веществ,<br />

так как первой получает из кишечника все поступившие<br />

в кровь вещества. Она регулирует обмен углеводов. В печени<br />

осуществляются гликогенная функция (распад и синтез<br />

гликогена), аэробное окисление молочной кислоты,<br />

доставляемой с током крови из мышечной ткани, и синтез<br />

гликогена из молочной кислоты, взаимопревращения<br />

различных моносахаридов, превращение аминокислот<br />

в глюкозу. Ведущее место занимает печень в обмене<br />

липидов. В ней откладываются жиры; содержание жира<br />

может доходить до 30% сухого остатка. В печени происходят<br />

интенсивный распад и синтез фосфолипидов, холестерина,<br />

жирных кислот, образование липидов из углеводов.<br />

При нормальных условиях жиры окисляются<br />

в печени.<br />

91


Участие печени в белковом обмене заключается в том,<br />

что она является депо белка —некоторые белки и аминокислоты<br />

накапливаются в ней, а затем по мере надобности<br />

переходят в кровь. В печени синтезируются не только<br />

белки собственной ткани, но и многие белки крови. В минеральном<br />

обмене печень играет роль депо железа. Печень<br />

является депо каротина, витаминов групп А, Е и К,<br />

а также витаминов РР, В12, В2. Она влияет на обмен воды<br />

в организме, способствуя удалению избытка ее из крови.<br />

Вторая функция печени - кроветворная. В печени<br />

синтезируются все альбумины сыворотки крови, большая<br />

часть глобулинов, фибриноген, протромбин, протромбокиназа.<br />

Распад гемоглобина с образованием желчных<br />

пигментов билирубина и биливердина также происходит<br />

в печени.<br />

Печень участвует в регуляции кровообращения, пропуская<br />

и задерживая кровь, а следовательно, регулируя<br />

объем крови, поступающей в кровяное русло. Одна из<br />

важнейших функций печени - секреция желчи.<br />

Защитная функция печени заключается в ее способности<br />

обезвреживать ядовитые и чужеродные организму<br />

вещества.<br />

Ядовитые вещества, попавшие в организм с пищей<br />

или образовавшиеся при усиленном гниении белков в кишечнике<br />

(индол, скатол, фенол и др.), взаимодействуя<br />

с глкжуроновой и серной кислотами, глицином, преобразуются<br />

в безвредные для клеток соединения. Так, индол<br />

может превратиться в индоксилсерную или индоксил<br />

г л юкуроновую кислоты.<br />

Эти безвредные для организма вещества с кровью поступают<br />

в почки и удаляются из организма с мочой. В печени<br />

обезвреживается аммиак путем связывания его в безвредную<br />

мочевину. Соли тяжелых металлов и ядовитые<br />

алкалоиды в значительной степени задерживаются в клетках<br />

печени, что предохраняет организм от их вредного<br />

действия.<br />

Химический состав печени (в%): вода - 70-75; белки -<br />

12-24; гликоген —2-8; липиды - 4,5-6,5 (в том числе жиры —<br />

2; фосфатиды - 2,5; холестерин - 0,3).<br />

92


Основную массу сухого остатка печени составляют белки,<br />

представленные главным образом глобулинами (общее<br />

количество белков печени 17% , а глобулинов —13%).<br />

Альбумины составляют около 1% . В меньшем количестве<br />

в печени находятся нуклеопротеиды, глюкопротеиды,<br />

липопротеиды, коллаген, эластин, муцины и др. Для<br />

печени характерно значительное количество железосодержащих<br />

белков. Они являются запасными источниками<br />

железа для синтеза гемоглобина (кроме печени, подобные<br />

белки содержатся в селезенке и костном мозге).<br />

Из железопротеидов печени наиболее исследован ферритин.<br />

Простетической группой ферритина является неорганическое<br />

соединение окисного железа. В ферритине<br />

содержится 17-23% железа и около 1-2% фосфора. Из<br />

печени выделен также медьсодержащий белок гематокупреин,<br />

в котором 0,34% меди.<br />

В печени содержатся многочисленные ферменты, что<br />

объясняется многообразием совершающихся в ней биохимических<br />

превращений. Липоиды печени представлены<br />

главным образом фосфатидами и холестерином.<br />

Например, в говяжьей печени из общего количества<br />

липидов примерно половину составляют фосфатиды,<br />

0,3% - холестерин.<br />

В печени имеется значительный запас гликогена<br />

(до 17% ее массы). Азотистых экстрактивных веществ<br />

(креатин, холин, пуриновые основания, аминокислоты,<br />

АТФ и др.) в печени сравнительно мало. Из безазотистых<br />

экстрактивных веществ в печени находятся молочная<br />

кислота, инозит, гепарин и др. Печень очень богата<br />

витаминами. В печени крупного рогатого скота, свиней,<br />

баранов содержание витамина А в 30 раз выше, чем в мышцах,<br />

в значительных количествах находятся витамины<br />

В2, РР, В6,К и др. Содержание витамина В также во много<br />

раз превышает его содержание в мышцах и других<br />

органах.<br />

Желчь. Желчь - это секрет печени. Она производится<br />

печеночными клетками и по желчным канальцам поступает<br />

в желчный пузырь, откуда в процессе пищеварения<br />

изливается в кишечник.<br />

93


По строению желчные кислоты относятся к стеринам<br />

и являются производными холановой кислоты.<br />

Обычно в желчи встречаются парные желчные кислоты:<br />

холевая и глицин, холевая и таурин (N H 2 — СН2 —<br />

СН2 — SOsH ), соединенные по пептидному'типу.<br />

Так как желчные кислоты имеют горький вкус, присутствие<br />

желчи в желчных ходах придает печени, особенно<br />

свиной, горький привкус. Для удаления желчи<br />

требуется тщательная промывка печени. П оэтому загрязнение<br />

продуктов желчью или недостаточная промывка<br />

печени снижают ее качество.<br />

Парные желчные кислоты находятся в желчи в виде<br />

натриевых солей, обладающ их сильным эм ульгирую ­<br />

щим действием по отношению к липидам. М уцины, находящ<br />

иеся в желчи, придают секрету некоторую вязкость<br />

и тягучесть. Окраска желчи зависит от желчных<br />

пигментов, которые образуются в печени из гемоглобина.<br />

Билирубин имеет золотисто-желтую окраску; свежая<br />

желчь - желтого цвета. При длительном хранении желчи<br />

билирубин окисляется под действием кислорода воздуха<br />

в биливердин (вещество зеленого цвета), поэтому<br />

цвет ее становится зеленовато-бурым. Реакция желчи<br />

щелочная - pH 7,5. Желчь используют для медицинских<br />

и технических целей.<br />

7.2. Почки<br />

Почки представляют собой парный орган плотной консистенции,<br />

в большинстве случаев бобовидной формы.<br />

Функции их многообразны, Важнейшими из них являются<br />

выделение конечных продуктов обмена веществ и<br />

поддержание постоянства состава крови. В почках содержится<br />

83% воды и 17% сухого вещества. Основную часть<br />

сухого остатка составляют белки (15-16% ), липиды (2-5% ),<br />

углеводы (1 ,1 -1 ,2 % ), минеральные вещества (1,1 -1 ,2 % ),<br />

экстрактивные вещества, витамины.<br />

Белки представлены главным образом глобулинами,<br />

альбуминами, нуклеопротеидами, муцинами и мукоида-<br />

94


ми. Почки богаты ферментами. Из липидов в почках<br />

содержатся жиры, лецитины, холестерин (в комплексе<br />

с белками), из углеводов —гликоген, глюкоза, из азотистых<br />

экстрактивных веществ - креатин, мочевина, пуриновые<br />

основания и др. Содержание железа достигает<br />

7% мг, общего фосфора - 220% мг. В почках содержится<br />

целый ряд витаминов - значительное количество витаминов<br />

группы В, особенно много рибофлавина, витаминов<br />

Вп , РР и др.<br />

7.3. Легкие<br />

Легкие - это парный орган, составляющий около 1%<br />

массы тела животного. Они осуществляют газообмен<br />

между внешней средой и кровью и участвуют в регуляции<br />

температуры тела. По химическому составу легкие<br />

отличаются от других органов высоким содержанием<br />

воды (80%) и меньшим содержанием белков (15%), из них<br />

коллагена около 5% , эластина около 1% . Кроме белков,<br />

в состав легких входят 2-5% липидов, около 1% минеральных<br />

веществ, витамины В6, В2, РР и др. В легких<br />

содержится гепарин.<br />

7.4. Автолитические изменения, происходящие<br />

в печени, почках и легких<br />

После убоя животного в печени, почках и легких происходят<br />

автолитические изменения. У каждого органа они<br />

имеют свои специфические особенности, по все они по<br />

сравнению с мясом менее стойки при хранении в охлажденном<br />

состоянии. Это связано с меньшей плотностью<br />

ткани, физико-химическими и биохимическими особенностями<br />

этих органов. Так, они характеризуются наличием<br />

более активных групп ферментов (например, катепсинов),<br />

более высоким значением pH и т.д.<br />

Однако общий ход автолитических процессов в этих<br />

органах такой же, как и в других тканях. Вследствие ав-<br />

95


толиза накапливаются кислоты и изменяются свойства<br />

белков. Резко снижается, например, способность белков<br />

набухать в воде. При продолжительном (в течение 4-6 мес.)<br />

хранении этих органов в замороженном состоянии автолитические<br />

процессы не прекращаются, но белки очень<br />

глубоким превращениям при таком хранении не подвергаются.<br />

Однако органолептические свойства этих органов<br />

ухудшаются, поэтому срок хранения печени и почек<br />

в холодильниках не должен превышать 7 мес.<br />

7.5. Пищевая ценность печени, почек и легких<br />

Печень и почки являются ценными продуктами питания.<br />

В них содержатся белки, в состав которых входят<br />

в значительном количестве все незаменимые аминокислоты,<br />

ценные в пищевом отношении липиды и минеральные<br />

вещества (железо, фосфор, микроэлементы). В печени<br />

присутствует весь комплекс витаминов группы В, особенно<br />

много витамина В12, а также А, О, К и Е. В почках<br />

также содержится значительное количество витаминов.<br />

Печень используют для кулинарных целей и производства<br />

колбасных изделий и консервов. После варки<br />

печень в значительной степени утрачивает гидрофильные<br />

свойства, но способна хорошо поглощать жир, поэтому<br />

ее обычно применяют для выработки изделий мазеобразной<br />

консистенции: ливерных колбас, паштетов.<br />

Из печени готовят также биологические препараты: антианемин,<br />

камполон для лечения злокачественного малокровия.<br />

Активным началом, входящим в состав этих<br />

препаратов, является, прежде всего, витамин В12.<br />

Препараты, полученные из желчи (аллохол, хологон<br />

и др.), употребляются при заболеваниях, связанных с нарушением<br />

деятельности желудочно-кишечного тракта<br />

и печени.<br />

Почки используют в кулинарных целях и для выработки<br />

деликатесных консервов.<br />

96


Легкие имеют низкую пищевую ценность. Общее содержание<br />

полноценных белков в них ниже, чем в печени<br />

и почках.<br />

Они содержат значительное количество кол лагена<br />

и эластина, неполноценных и плохо усвояемых белков.<br />

Кулинарная ценность легких по сравнению с печенью<br />

и почками невелика. Поэтому легкие используют в п ищ у<br />

главным образом в сочетании с другим сырьем. Из л егких<br />

убойных животных получают гепарин - препарат<br />

используемый в качестве стабилизатора крови.


Глава VIII. БИОХИМИЯ ЭНДОКРИННЫХ<br />

И ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗ<br />

Некоторые виды сырья, получаемого при убое сельскохозяйственных<br />

животных, используют для производства<br />

органотерапевтических препаратов. Их действующим<br />

началом, обусловливающим лечебный и физиологический<br />

эффект, могут быть гормоны (гормональные препараты),<br />

ферменты (ферментные препараты) и другие биологически<br />

активные вещества, содержащиеся в органах<br />

и тканях. Многие препараты предназначены для лечебных<br />

целей и повышения продуктивности животноводства.<br />

Так, введение некоторых гормонов повышает надой<br />

молока, настриг шерсти, усиливает рост молодняка и т.д.<br />

Ферментные препараты применяют для медицинских<br />

целей, а также в технологических процессах ряда производств.<br />

В настоящее время лишь немногие гормоны и ферменты<br />

можно получить синтетическим путем. Поэтому источником<br />

большинства гормонов и ферментов являются<br />

продукты убоя сельскохозяйственных животных.<br />

У большинства гормонов нет видовой специфичности.<br />

Как правило, действие одноименных гормонов разных<br />

животных одинаково, поэтому гормоны животных одного<br />

вида приемлемы для животных другого вида (исключение<br />

составляет соматотропный гормон, получаемый из<br />

передней доли гипофиза).<br />

На производство гормональных и ферментативных<br />

препаратов направляют следующее сырье: эндокринное<br />

(гипофиз, паращитовидные железы, щитовидная, поджелудочная,<br />

половые железы, надпочечники), ферментативное<br />

(слизистая оболочка свиных желудков и сычугов<br />

крупного рогатого скота, молочных ягнят и телят<br />

и слизистая оболочка тонких кишок).<br />

98


При сборе сырья и его обработке необходимо соблюдать<br />

все условия для того, чтобы максимально затормозить<br />

автолитические изменения и микробиальные процессы<br />

с целью сохранения всех активнодействующих<br />

веществ, находящихся в сырье при жизни животного.<br />

После убоя животного в железах и тканях протекают<br />

интенсивные процессы автолиза. Происходит распад белковых<br />

структур. При этом вещества белковой природы<br />

теряют биологическую активность. Так, в поджелудочной<br />

железе имеется комплекс активных протеолитических<br />

ферментов. При автолизе поджелудочной железы<br />

происходит протеолиз белкового гормона инсулина и он<br />

быстро инактивируется. Кроме того, в ряде случаев продукты<br />

автолиза могут оказать неблагоприятное воздействие<br />

на организм, например, в задней доле гипофиза<br />

вследствие автолиза накапливаются такие вещества, присутствие<br />

которых в препаратах из задней доли гипофиза<br />

может оказать угнетающее действие на кровообращение.<br />

Продукты автолиза могут уменьшать стойкость препарата<br />

при хранении и затруднять его очистку (например,<br />

инсулина).<br />

Важнейшим условием правильной организации сбора<br />

эндокринно-ферментативного сырья является быстрое<br />

извлечение его из туши животного, соблюдение условий,<br />

предотвращающих загрязнение и инфицирование.<br />

Общая продолжительность с момента извлечения до<br />

момента консервирования в среднем не должна превышать<br />

1 ч (для поджелудочной и щитовидной желез - не<br />

более 30 мин.; для слизистой оболочки желудков - не более<br />

2 ч). Если ферментативно-эндокринное сырье не используют<br />

для производства препаратов сразу же, то его<br />

необходимо быстро законсервировать холодом (замораживают<br />

при температуре не выше - 20 ‘С), сушкой, сублимацией,<br />

а для ряда эндокринных желез - химическими<br />

реагентами (спиртом, ацетоном, поваренной солью).<br />

Перерабатывать замороженное сырье также необходимо<br />

по возможности быстрее, так как при размораживании<br />

активность многих ферментных систем возрастает,<br />

99


что вызывает быструю инактивацию биологически активных<br />

веществ. При переработке эндокринно-ферментативного<br />

сырья важно не только сохранить активность<br />

гормонов и ферментов, но и тщательно очистить их от<br />

примесей. Последнее особенно важно при производстве<br />

препаратов, вводимых под кожу, в мышцу или вену. Для<br />

очистки препаратов от примесей используют различные<br />

способы: адсорбционные, изоэлектрическое осаждение<br />

(при достижении pH, соответствующего изоэлектрической<br />

точке данного гормона или фермента, он целиком<br />

или почти целиком выпадает в осадок, тогда как белки,<br />

изоэлектрическая точка которых лежит при более низких<br />

или более высоких значениях pH, остаются в растворе),<br />

высаливание (гормон или фермент переводят из раствора<br />

в осадок, добавляя нейтральные соли; количество<br />

соли, необходимое для осаждения данного белка, постоянно<br />

и зависит от специфической природы белка и осаждающей<br />

соли). Если выделяемое активное вещество термостабильно,<br />

как, например, гормоны задней доли гипофиза,<br />

то балластные белки можно удалить кипячением.<br />

Щитовидную железу используют для производства тиреоидина.<br />

Его получают из высушенных и обезжиренных<br />

желез убойных животных. Применяют при лечении<br />

заболеваний, связанных с гипофункцией щитовидной<br />

железы.<br />

8.1. Паращитовидные железы<br />

Они служат сырьем для производства гормонального<br />

препарата паратиреоидина (паратиреокрина). Это водный<br />

раствор гормональных веществ, полученных при<br />

гидролизе паращитовидных желез крупного рогатого<br />

скота, очищенный путем осаждения активной фракции<br />

в изоэлектрической точке. Препарат применяют при различных<br />

формах тетании (судорожные припадки), астме<br />

и других заболеваниях.<br />

Из поджелудочной железы получают гормональные<br />

и ферментативные препараты. Для этого используют раз-<br />

100


мельченную поджелудочную железу. Содержание инсулина<br />

и его выход при переработке зависят от вида и возраста<br />

животного, времени года. Наибольшее количество<br />

инсулина получают из поджелудочной железы свиней.<br />

Инсулин - гормон белковой природы. В поджелудочной<br />

железе имеется целый комплекс активных протеолитических<br />

ферментов, которые быстро разрушают гормон.<br />

Чтобы предотвратить автолитический распад инсулина,<br />

поджелудочную железу перерабатывают в свежепарном<br />

или замороженном при низких температурах состояниях.<br />

Инсулин экстрагируют подкисленным спиртом, что<br />

также тормозит действие протеолитических ферментов<br />

поджелудочной железы.<br />

Из поджелудочной железы получают и ферментные<br />

препараты: медицинский панкреатин, применяемый<br />

при нарушении секреторной деятельности желудочнокишечного<br />

тракта, и технический панкреатин, используемый<br />

в кожевенной промышленности в качестве размягчителя<br />

кож. Для промышленного изготовления ферментных<br />

препаратов можно использовать остаток ткани<br />

поджелудочной железы после извлечения из нее гормонов,<br />

а также поджелудочные железы, подвергшиеся автолизу<br />

и потому непригодные для производства инсулина.<br />

Из надпочечников получают препараты адреналина.<br />

Гормон экстрагируют подкисленным спиртом из измельченных<br />

тканей железы, и препарат очищают от примесей.<br />

Адреналин легко окисляется в водных растворах при<br />

pH выше 5,0. Раствор при этом приобретает красный<br />

цвет. Окисление усиливается под влиянием солнечных<br />

лучей, поэтому при изъятии, очистке и хранении надпочечников<br />

необходимо избегать действия солнечных лучей,<br />

порезов и других нарушений целостности органа,<br />

чтобы не произошло окисления адреналина кислородом<br />

воздуха. Его применяют при понижении кровяного давления,<br />

кровотечениях и других заболеваниях.<br />

Из коркового слоя надпочечников убойных животных<br />

экстракцией органическими растворителями получают<br />

препарат кортин - смесь гормонов. Препараты кортина<br />

101


применяют при бронзовой болезни, заболеваниях глаз,<br />

кожи и др.<br />

Половые железы служат сырьем для выработки препаратов,<br />

используемых в качестве лечебных средств при<br />

заболеваниях, связанных с недостаточной функцией<br />

яичников и семенников. Препараты мужских половых<br />

гормонов получают из семенников половозрелого крупного<br />

и мелкого рогатого скота. Выделение эстрогенов<br />

(женских половых гормонов) из тканей желез затруднено,<br />

но половые гормоны обнаруживаются не только в половых<br />

железах, но и в некоторых других тканях, и особенно<br />

в жидкостях организма (моче, крови, желчи). Поэтому<br />

их получают из мочи. Наибольшее содержание эстрогенов<br />

обнаруживают в моче к концу беременности, в<br />

связи с чем для промышленного получения препаратов<br />

эстрогена используют мочу беременных кобыл.<br />

Препараты прогестерона получают из желтого тела<br />

самок всех видов убойных животных. Применяют для<br />

поддержания беременности.<br />

Гипофиз используют для получения ряда препаратов.<br />

Наиболее важна передняя доля гипофиза для выработки<br />

адренокортикотропного гормона (АКТГ). Содержание<br />

АКТГ в гипофизах животных различных видов неодинаково.<br />

В большом количестве он содержится в гипофизе<br />

свиней, меньше - в гипофизах мелкого и крупного рогатого<br />

скота и лошадей. Препараты АКТГ применяют для<br />

лечения ревматоидных заболеваний, бронхиальной астмы,<br />

некоторых болезней крови и кожного покрова.<br />

Из передней доли гипофиза получают также лактогенный<br />

гормон пролактин, применяемый для стимуляции<br />

лактации при недостатке молока у кормящих матерей.<br />

Из средней доли гипофиза получают гормон интермедии,<br />

который используют для лечения глазных болезней.<br />

Часто сырьем для этого препарата служит остаток<br />

измельченных гипофизов после извлечения АКТГ и пролактина.<br />

Из задней доли гипофиза убойных животных получают<br />

препарат питуитрин - очищенный экстракт, актив-<br />

102


^началомкоторогеявля^ся^и^кJe « o ^ ^<br />

Слизистая оболочка свиных желуд<br />

дства<br />

Из слизи стой желудка (сычугов жвачных) молодых<br />

животны х вы дел я ю т сычужный фермент - реннин или<br />

химозин. П ри промышленном получении препарата пепсина<br />

измельченную ткань слизистой оболочки желудка<br />

автолизируют в присутствии соляной кислоты при 42 С .<br />

В процессе автолиза под действием пепсина ткань слизистой<br />

оболочки растворяется, и пепсин переходит в раствор.<br />

Перешедший в раствор пепсин выделяют методом<br />

высаливания, отделяют от продуктов распада белков<br />

и высушивают.<br />

Ш Ш Ё Ш Ш Щ ДЛЯ свеРтывания моломеняют<br />

как лечебн ы й п пепапя еДИЦИНСКИЙ пепсин при-<br />

ного выделения ж е л у д о ч н о г о<br />

* а р у ш е н и и нормаль-<br />

тализнрует свертывание молт, & Препарат реннин наделай.<br />

е молока ииспользуется в сыро-


РАЗДЕЛ 2.<br />

СОСТАВ МЯСА И ЯИЦ. БИОХИМИЧЕСКИЕ<br />

ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В НИХ ПРИ<br />

ХРАНЕНИИ И ПЕРЕРАБОТКЕ<br />

Глава IX. СОСТАВ, СВОЙСТВА И ПИЩЕВАЯ<br />

ЦЕННОСТЬ МЯСА<br />

Мясо является важнейшим продуктом питания человека.<br />

В собственном смысле слова мясом называют комплекс<br />

тканей животного, в состав которого входят мышечная,<br />

соединительная и жировая ткани. Кроме того, в мясе<br />

всегда присутствует небольшое количество нервной ткани<br />

(в виде периферийных нервов). При производстве<br />

мясных продуктов —консервов, колбас и т.д. —используют<br />

в основном скелетную мускулатуру животного. При<br />

направлении мяса в торговую сеть под термином «мясо»<br />

понимают комплекс, состоящий из мышечной, жировой,<br />

собственно соединительной, хрящевой и костной тканей.<br />

Соотношение перечисленных тканей колеблется и зависит<br />

от вида скота, породы, пола, возраста животного, его<br />

упитанности и также анатомического происхождения<br />

мяса.<br />

Преобладающей в мясной туше является мышечная<br />

ткань. С повышением упитанности увеличивается количество<br />

жировой ткани. Количество соединительной<br />

и костной тканей увеличивается с возрастом животного.<br />

У взрослого скота соединительная ткань более плотная,<br />

чем у молодых, так как с возрастом начинается интенсивный<br />

рост коллагеновых и эластиновых волокон. В свиных<br />

тушах соединительная ткань более мягкая, чем в говяжьих<br />

и бараньих.<br />

104


Пищевая ценность мяса зависит от соотношения тканей,<br />

входящих в его состав, которое при изготовлении<br />

мясопродуктов может быть искусственно изменено.<br />

Мышечная ткань обладает наибольшей питательной ценностью<br />

и высокими вкусовыми достоинствами. Жировая<br />

ткань делает мясо высококалорийным продуктом. Чем<br />

больше в мясе соединительной ткани, тем меньше его<br />

пищевая ценность и больше жесткость. Вместе с тем соединительная<br />

ткань улучшает пищеварение. Так, колбасные<br />

изделия, содержащие соединительную ткань,<br />

усваиваются лучше, чем изделия, состоящие только из<br />

мышечной ткани.<br />

9.1. Химический состав и пищевая ценность<br />

компонентов мяса<br />

Химический состав мяса зависит от вида, упитанности,<br />

возраста скота, анатомического расположения и многих<br />

других факторов. Так, в мясе молодых животных<br />

много воды и мало жира. С возрастом количество жира<br />

увеличивается, а влага уменьшается. Мясо гусей и уток<br />

содержит много жира, мясо кур и индеек - больше белковых<br />

веществ. Состав мяса различных животных представлен<br />

в табл 5.<br />

Состав мяса<br />

Таблица 5<br />

j Компонент Содержание (%) в<br />

говядине телятине свинине баранине ]<br />

|Белки 16,2*29,5 19,1-19,4 13.5-16,4 12,8-18,6<br />

.Вода 55-69 68-70 49-58 48-56<br />

Жир 11-28 5-12 25-37 16-37<br />

|Минеральные<br />

вещества 0,8-1,0 1,0-1,3 0,7-0,9 0,80,9<br />

Белки. Мясо и мясопродукты характеризуются высоким<br />

содержанием белка, но общее содержание белков<br />

мяса недостаточно характеризует его пищевую ценность,<br />

105


так как, наряду с полноценными белками (миозин, глобулин<br />

X и др.), в мясе присутствуют и неполноценные<br />

белки (коллаген, эластин). Чем больше в мясе полноценных<br />

белков, тем выше его пищевая ценность. Вместе с тем<br />

и белки невысокой пищевой ценности все же играют большую<br />

роль. Аминокислоты, освобождающиеся из неполноценных<br />

белков, в процессе пищеварения дополняют<br />

аминокислотные смеси, образующиеся из других белков.<br />

В целом белки мяса содержат все незаменимые аминокислоты<br />

в значительных количествах и почти не уступают<br />

белкам яйца и молока, характеризующимся высокой<br />

биологической ценностью. Содержание незаменимых<br />

и полунезаменимых аминокислот в мясе различных<br />

животных представлено в табл. 6 (для сравнения дан аминокислотный<br />

состав яйца и цельного молока).<br />

Животные белки усваиваются человеком полнее, чем<br />

растительные. Так, для покрытия минимальных потребностей<br />

в белках человеку требуется белков мяса вдвое<br />

меньше, чем растительных. Белки мяса усваиваются на<br />

96-98%.<br />

Липиды. С мясом в пищевой рацион вносится значительное<br />

количество жира. В мясе содержится 21-37%<br />

жира. Липиды входят в состав мяса в виде внутриклеточного<br />

жира - мельчайших капелек в клеточной плазме,<br />

межклеточного жира - скоплений между мышечными<br />

волокнами в соединительной ткани в виде прожилок,<br />

образуя «мраморность» мяса, и в межмускульной жировой<br />

ткани и подкожной клетчатке - мясного жира. Биологическая<br />

ценность жиров зависит от содержания в них<br />

незаменимых (полиненасыщенных) жирных кислот (линолевой,<br />

линоленовой, арахидоновой). Однако в животных<br />

жирах их содержится мало, больше их в растительных<br />

маслах. Среди животных жиров незаменимых жирных<br />

кислот больше в свином жире.<br />

Пищевые жиры мало отличаются по калорийности<br />

друг от друга. Однако не все жиры усваиваются одинаково<br />

ввиду их разных состава и свойств. Свиной жир лучше<br />

усваивается, чем говяжий и бараний; усвояемость сви-<br />

106


ного жира составляет 96- 98%, говяжьего - 76-94%, бараньего<br />

- 80-90%.<br />

Из липидов в мясе присутствуют фосфолипиды, холестерин<br />

и холестериды. Наиболее богата фосфолипидами<br />

баранина.<br />

Витамины. Мясо - один из основных источников витаминов<br />

группы В. Витамин С в мясе практически отсутствует.<br />

Жирорастворимые витамины А, О и частично<br />

Е содержатся в мясе в относительно небольших количествах<br />

по сравнению с потребностью человека в них. Чем<br />

больше в мясе жира, тем больше жирорастворимых витаминов<br />

и меньше водорастворимых.<br />

Минеральные вещества. В мясе содержится значительное<br />

количество минеральных веществ, особенно много<br />

фосфора и железа. Исходя из потребностей человека<br />

в минеральных элементах, мясо можно считать одним из<br />

основных источников фосфора. С мясом в организм человека<br />

попадают микроэлементы: медь, марганец, цинк,<br />

алюминий и др.<br />

Экстрактивные вещества. В мясе содержится около<br />

1% безазотистых экстрактивных веществ. Количество<br />

азотистых экстрактивных веществ составляет примерно<br />

11% всех азотсодержащих веществ мышечной ткани<br />

крупного рогатого скота. Экстрактивные вещества и продукты<br />

их превращений участвуют в создании специфического<br />

вкуса и аромата мяса.<br />

Углеводы. Содержание углеводов в мясе незначительно<br />

по сравнению с их нормой в рационе человека, поэтому<br />

мясо не может служить источником углеводов в питании.<br />

0.2. Водосвязывающая способность мяса<br />

Водосвязывающая способность определяет свойства<br />

мяса на различных стадиях его технологической обработки<br />

и влияет на водоудерживающую способность вырабатываемых<br />

из него различных готовых мясопродук-<br />

107


тов, на их качество и выход. Поскольку преобладающими<br />

компонентами мяса являются мышечная и соединительная<br />

ткани, их водосвязывающая способность имеет<br />

наибольшее практическое значение.<br />

Водосвязывающая способность мяса в первую очередь<br />

зависит от состояния белков, жиры лишь в незначительной<br />

степени способны удерживать влагу.<br />

Основная часть воды мышечной ткани (около 90% ) содержится<br />

в волокнах: больше ее находится в составе миофибрилл,<br />

меньше - в саркоплазме. Поэтому водосвязывающая<br />

способность мышечной ткани в первую очередь зависит<br />

от свойств и состояния белков миофибрилл (актина,<br />

миозина и актомиозина). В составе соединительной ткани<br />

воды меньше, в основном она связана с коллагеном.<br />

Формы и прочность связи воды с мясом различны. Существует<br />

адсорбционно-связанная, осмотически-связанная<br />

и капиллярно-связанная влага.<br />

Адсорбционная влага - это часть воды, которая удерживается<br />

в мясе за счет сил адсорбции, главным образом<br />

белками. Диполи воды фиксируются гидрофильными<br />

центрами белков.<br />

Число заряженных групп белка, в зависимости от условий,<br />

в которых он находится, может меняться вплоть<br />

до нуля (в изоэлектрической точке). Водосвязывающая<br />

способность белков тем выше, чем больше интервал между<br />

величиной pH среды и изоэлектрической точкой,<br />

т.е. чем больше групп СООН и N H 2будут ионизированы<br />

и окажутся заряженными. Так, если животное перед убоем<br />

было подвергнуто воздействию стресса, например, при<br />

перевозке, то автолитические, гликолитические процессы<br />

в мясе животных усиливаются, и pH резко сдвигается<br />

в кислую сторону, т.е. приближается к изоэлектрической<br />

точке. Такое мясо теряет много сока, а также обладает<br />

пониженной гидратацией. Туша становится особенно<br />

водянистой при pH 5,2-5,5. Число неионизированных полярных<br />

групп обычно остается неизменным, благодаря<br />

чему сохраняется способность белка связывать некоторое<br />

количество воды и в изоэлектрической точке.<br />

108


Число групп, фиксирующих влагу за счет адсорбции,<br />

зависит и от взаимодействия белков друг с другом, так<br />

как при этом происходят взаимная блокировка групп<br />

и уменьшение адсорбции. Такое взаимодействие происходит,<br />

например, при автолизе в процессе развития посмертного<br />

окоченения, что связано с образованием актомиозина<br />

из актина и миозина.<br />

Важное значение имеет концентрация электролитов,<br />

так как от нее зависит степень ионизации белков. Следовательно,<br />

помимо природных свойств белков, на количество<br />

удерживаемой ими адсорбционной влаги влияют те<br />

факторы, которые изменяют число гидрофильных групп<br />

белка: интервал среды и изо-электрическая точка, свойства<br />

и концентрация электролитов, взаимодействие белков<br />

друг с другом в силу особых условий. Известное значение<br />

имеет температура (ниже температуры денатурации),<br />

с повышением которой усиливается разбрасывающее<br />

тепловое движение диполей воды и уменьшается<br />

общая толщина адсорбционного слоя.<br />

Осмотическая влага удерживается в неразрушенных<br />

клетках за счет разности осмотического давления по обе<br />

стороны клеточных оболочек (полупроницаемых мембран)<br />

и внутриклеточных мембран. В межклеточных пространствах,<br />

так же как и в тканях с неклеточной структурой,<br />

роль полупроницаемой перегородки выполняет<br />

структура каркаса белковых гелей, в ячейках которого<br />

удерживается вода. Кроме того, более высокое осмотическое<br />

давление и увеличение количества осмотически<br />

связанной воды возникают в результате концентрирования<br />

ионов электролитов вблизи полярных групп белка.<br />

Осмотическая влага удерживается структурой мяса<br />

тем больше, чем больше остаются неразрушенными полупроницаемые<br />

мембраны или структурные образования,<br />

выполняющие их роль. Она частично выходит из<br />

мяса при погружении его в раствор с более высоким осмотическим<br />

давлением (посол), при тепловой денатурации<br />

белков. Количество осмотической влаги влияет<br />

на упругие свойства тканей.<br />

109


Капиллярная влага заполняет поры и капилляры мяса<br />

и фарша. Количество капиллярной влаги зависит от степени<br />

развития капиллярной сети в структуре материала.<br />

В мясе роль капилляров выполняют кровеносные<br />

и лимфатические сосуды. Капиллярная влага влияет на<br />

объем и сочность продукта. Чем больше величина капиллярного<br />

давления, тем прочнее капиллярная влага связана<br />

с материалом. Капиллярное давление, в свою очередь,<br />

определяется размером капилляров. Чем меньше<br />

диаметр капилляра (микрокапилляра), тем больше капиллярное<br />

давление и тем прочнее удерживается вода.<br />

Даже в границах одной формы связи ее прочность<br />

и влияние на свойства тканей неодинаковы.<br />

В технологической практике влагу по форме ее связи<br />

с мясом часто разделяют упрощенно на прочно связанную,<br />

слабосвязанную полезную и слабосвязанную избыточную.<br />

К влаге, прочно связанной с продуктом, относят<br />

в основном адсорбционную влагу, влагу микрокапилляров,<br />

а также часть осмотической влаги. Слабосвязанная<br />

полезная влага размягчает (пластифицирует) продукт,<br />

создавая благоприятную консистенцию, способствует<br />

усвоению пищи. Слабосвязанная избыточная влага - это<br />

та ее часть, которая может отделяться в процессе технологической<br />

обработки в виде бульона при варке колбас,<br />

при размораживании - в составе мясного сока. При изготовлении<br />

колбас прочно связанная влага должна составлять<br />

примерно 1/3 всей жидкости. В этом случае продукт<br />

имеет хорошую консистенцию и выход. В случае<br />

изготовления колбасы, например, из длительно хранившегося<br />

мороженого мяса, часть влаги оказывается в виде<br />

слабосвязанной избыточной. В этом случае консистенция<br />

продукта будет хуже, имеет место отделение бульона<br />

и выход продукта меньше. Если прочно связанная влага<br />

составляет более 1/3, то продукт получается чрезвычайно<br />

твердым.<br />

Чем больше прочно связанной влаги, тем меньше испарение.<br />

Так, при обжарке колбас потери за счет испарения<br />

могут составлять от 7 до 8 % . При сушке надо, чтобы<br />

110


прочно связанной влаги было меньше. Влиять на количество<br />

разных форм влаги можно, изменяя условия, в частности,<br />

pH и изоэлектрическую точку.<br />

9.3. Характеристика мяса по аромату и вкусу<br />

В образовании аромата и вкуса участвуют многие<br />

компоненты, которые содержатся в пищевых продуктах<br />

в крайне небольших количествах. Например, диацетилкетон,<br />

образующийся при ветчинном посоле, обнаруживается<br />

при разведении 1 части на 40 млн. частей<br />

воды. Ароматические вещества высокоспецифичны;<br />

даже самое малое изменение в их соотношении или строении<br />

приводит к значительным количественным и качественным<br />

изменениям аромата. Вещества, ответственные<br />

за вкус и аромат, имеют низкомолекулярную природу<br />

и являются экстрактивными веществами. Они легко подаются<br />

окислению, термически неустойчивы и резко<br />

меняют свои свойства при тепловой обработке.<br />

Основные категории вкуса - кислый, соленый, сладкий,<br />

горький - создаются в мясе определенными веществами;<br />

кислый - в основном молочной, фосфорной и пировиноградной<br />

кислотами; соленый - солями этих же кислот<br />

и хлоридами; горький - некоторыми свободными<br />

аминокислотами и азотистыми экстрактивными веществами;<br />

сладкий - глюкозой, рибозой и триозами.<br />

Важнейшими компонентами аромата мяса считаются<br />

серосодержащие и азотсодержащие летучие вещества, но<br />

особое место отводится карбонильным соединениям.<br />

В образовании аромата мясопродуктов и мясного бульона<br />

принимают участие монокарбоновые летучие кислоты,<br />

образующиеся из липидов.<br />

Свежее мясо имеет незначительный специфический<br />

запах и слегка сладковатый, слабосоленый вкус. Мясо<br />

разных видов животных и птиц, кроме вкуса, специфического<br />

для данного вида, обладает определенным привкусом,<br />

зависящим от корма. Запах мяса взрослых жи-<br />

111


вотных более сильный, чем мяса молодых той же породы.<br />

Несколько различен запах мяса зрелых животных<br />

разного пола.<br />

9.4. Окраска свежего мяса<br />

Окраска свежего мяса на 90% обусловлена миоглобином<br />

и оксимиоглобином и только 10% приходится на<br />

долю гемоглобина и оксигемоглобина. Красная окраска<br />

поверхности свежего мяса на глубину до 4 см зависит от<br />

наличия оксимиоглобина. В более глубоких слоях мясо<br />

темнее из-за наличия миоглобина. Окраска мяса при длительном<br />

хранении становится более темной на поверхности<br />

за счет образования метмиоглобина. На изменение<br />

цвета свежего мяса влияют многие факторы: парциальное<br />

давление кислорода, величина pH (чем ниже pH, тем<br />

больше образуется метмиоглобина), обсемененность бактериями<br />

(при сильной обсемененности происходит усиленное<br />

образование метмиоглобина из миоглобина и оксимиоглобина,<br />

а бактерии, выделяющие H2S, вызывают<br />

образование сульфомиоглобина зеленого цвета).<br />

9.5. Особенности мяса домашней птицы<br />

Мясо птиц является ценным пищевым продуктом.<br />

Общий химический состав съедобной части мяса птицы<br />

представлен в табл. 6.<br />

Мясо птицы обладает рядом особенностей, отличающих<br />

его от других видов мяса. По сравнению с мясом убойных<br />

животных в мясе птиц относительно слабо развита<br />

соединительная ткань. Внутримышечная соединительная<br />

ткань птиц представлена лишь тонкими пленками,<br />

окружающими пучки мышечных волокон. Небольшие<br />

соединительнотканные образования связывают мышечные<br />

волокна в пучки и мышцы. В связи с этим мясо птицы<br />

содержит больше полноценных и легкоусвояемых<br />

112


белков по сравнению с мясом убойных животных. Причем<br />

незаменимые аминокислоты входят в состав белков<br />

мяса птицы в оптимальных соотношениях. Неполноценных<br />

и плохо усвояемых белков в мясе птицы содержится<br />

относительно меньше, чем в говядине и свинине. Наряду<br />

с этим коллаген и эластин внутримышечной соединительной<br />

ткани мяса птиц быстрее образуют растворимые<br />

продукты распада при кулинарной обработке.<br />

Окраска различных мышц у птиц неодинакова; она<br />

изменяется от светло-розовой (белое мясо) до темно-красной<br />

(красное мясо) в зависимости от содержания в них<br />

гемопротеинов (миоглобина и гемоглобина).<br />

Таблица 6<br />

Химический состав мяса птицы (% )<br />

Мясо Содержание в тушке, %<br />

белков воды жиров золы I<br />

Гусиное 16,5 53,4 29,0 1,1<br />

Индейки 24,5 65,8 8,5 1,2<br />

Куриное 20,0 73,9 7,0 1,1<br />

Утиное 15,8 58,6 26,8 0,8<br />

Химический состав белого и красного мяса различен:<br />

в белом мясе больше полноценных белков, чем в красном.<br />

Белое мясо легче переваривается в желудочно-кишечном<br />

тракте, поскольку оно меньше содержит соединительной<br />

ткани.<br />

В мясе птицы отложение жира в мышечной ткани<br />

(внутримышечный жир) меньше, чем у говядины или<br />

баранины. Жир птиц характеризуется невысокой температурой<br />

плавления, что связано с высоким содержанием<br />

в нем триглицеридов с ненасыщенными жирными<br />

кислотами. Это обусловливает более легкое его усвоение.<br />

В мясе птиц содержится относительно большое количество<br />

азотистых экстрактивных веществ. Так, содержание<br />

креатина в белом мясе кур составляет 1100% мг,<br />

у говядины - 300% мг; карнозина - соответственно 430<br />

и 265% мг; ансерина - 770 и 200% мг.<br />

8-0213 113


Мясо птиц обладает приятным запахом и вкусом. Оно<br />

отличается наличием большого количества ароматообразующих<br />

компонентов в специфическом соотношении,<br />

многие из которых возникают при тепловой обработке.<br />

В создании аромата и вкуса, наряду с водорастворимыми<br />

компонентами, принимают участие и летучие жирорастворимые<br />

соединения, возникающие главным образом<br />

из продуктов.


Глава X. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ<br />

СОЗРЕВАНИЯ МЯСА<br />

В мясе происходят ферментативные изменения всегда<br />

в одном направлении - в направлении распада. В первую<br />

очередь, речь идет о процессах автолиза, начинающихся<br />

после убоя животного. Изменения мяса, обусловленные<br />

автолитическими процессами, встречаются в технологии<br />

мяса при самых разнообразных способах его обработки,<br />

например, при охлаждении и хранении охлажденного<br />

мяса, замораживании, холодильном хранении,<br />

размораживании, посоле, измельчении и т.д. Характер<br />

и глубина автолитических изменений мяса влияют на его<br />

качество и пищевую ценность.<br />

10.1 Общая характеристика процесса созревания<br />

Созревание мяса —это совокупность изменений важнейших<br />

свойств мяса, обусловленных развитием автолиза,<br />

в результате которых мясо приобретает нежную консистенцию<br />

и сочность, хорошо выраженный специфический<br />

аромат и вкус. Такое мясо лучше переваривается и<br />

усваивается. Мясо приходит в состояние зрелости в результате<br />

выдерживания его в течение определенного времени<br />

при низких положительных температурах. Первые обширные<br />

исследования в области созревания мяса, создание<br />

теории созревания, обоснование практического значения<br />

этого вопроса принадлежит И.А. Смородинцеву.<br />

В посмертных автолитических изменениях мяса можно<br />

выделить три периода и соответственно три состояния<br />

мяса: парное, мясо в состоянии максимального развития<br />

посмертного окоченения и мясо созревшее.<br />

115


Мясо в парном состоянии —это мясо непосредственно<br />

после убоя и разделки (до 0,5 ч - для мяса птицы и 2-4 ч -<br />

для говядины). В таком мясе мышечная ткань расслаблена.<br />

Мясо характеризуется мягкой консистенцией, сравнительно<br />

небольшой механической прочностью, высокой<br />

влагосвязывающей и влагоудерживающей способностью.<br />

Однако вкус и аромат такого мяса выражены недостаточно.<br />

Примерно через 3 ч после убоя начинается развитие<br />

посмертного окоченения. По мере развития этого процесса<br />

мясо теряет свою эластичность и становится жестким,<br />

трудно поддается механической обработке (обвалке, резанию,<br />

жиловке). Такое мясо сохраняет повышенную жесткость<br />

и после варки. Максимум изменения прочностных<br />

свойств мяса совпадает с максимальным окоченением.<br />

В процессе окоченения уменьшается его влагосвязывающая<br />

способность, достигая минимума к моменту наиболее<br />

полного развития окоченения. Аромат и вкус мяса<br />

в состоянии окоченения плохо выражены. Полное окоченение<br />

наступает в разные сроки в зависимости от особенностей<br />

животного и окружающей среды.<br />

Практически для говядины при 0 С максимум окоченения<br />

достигается к 24-28 ч.<br />

По истечении этого времени начинается разрешение<br />

окоченения: мускулатура расслабляется, уменьшаются<br />

прочностные свойства мяса, увеличивается его влагосвязывающая<br />

способность. Однако такие его кулинарные<br />

показатели, как нежность, сочность, вкус, аромат и усвояемость,<br />

еще не достигают своей оптимальной величины<br />

и выявляются при дальнейшем развитии автолитических<br />

процессов в следующие сроки: для говядины при<br />

0-10 °С - 12 сут., 8-10 °С - 5-6 сут., 16-18 °С - 3 сут.<br />

В технологической практике нет установленных показателей<br />

полной зрелости мяса, а следовательно, и точных<br />

сроков созревания. Это объясняется прежде всего<br />

тем, что важнейшие свойства мяса при созревании изменяются<br />

неодновременно. Так, жесткость наиболее заметно<br />

уменьшается за 5-7 сут. после убоя (при 0-4 °С) и в последующем,<br />

хотя и медленно, но продолжает уменыпать-<br />

116


ся. Органолептические показатели достигают оптимума<br />

на 10-14-е сутки. В дальнейшем улучшение аромата<br />

и вкуса не наблюдается. Тому или иному способу использования<br />

мяса должен соответствовать определенный<br />

и наиболее благоприятный уровень развития автолитических<br />

изменений тканей. О пригодности мяса для<br />

определенных целей судят по свойствам и показателям,<br />

имеющим для данной конкретной цели решающее значение.<br />

Если характер переработки не исключает развития автолитических<br />

процессов на ее первых этапах (посол, производство<br />

колбасных изделий), то можно использовать<br />

не вполне зрелое мясо. Хотя вкус и аромат парного мяса<br />

далеки от оптимальных, оно наиболее пригодно для выработки<br />

вареных колбас, так как обладает высокой влагосвязывающей<br />

способностью и относительно небольшой<br />

механической прочностью •. В процессе производства колбас<br />

продолжают развиваться процессы созревания и проявляются<br />

вкус и аромат.<br />

Если характер переработки исключает развитие автолитических<br />

процессов уже на первых ее стадиях, например,<br />

нагревание, то нельзя использовать незрелое мясо.<br />

Так, не допускается использование парного мяса для<br />

выработки консервов, полуфабрикатов, фасованного<br />

мяса. Мясо в стадии посмертного окоченения для технологических<br />

и кулинарных целей непригодно.<br />

Выше описаны изменения свойств мяса (консистенция,<br />

водосвязывающая способность, вкус и аромат) при созревании.<br />

Далее рассмотрим причины этих изменений.<br />

10.2. Изменение консистенции мяса<br />

При созревании увеличивается нежность мяса. Нежность<br />

- это органолептический показатель тех усилий,<br />

которые затрачиваются на разрушение продукта при разжевывании.<br />

Кроме прочностных свойств продукта, на<br />

нежность оказывают влияние его сочность, величина<br />

117


неразжеванного остатка. Количество последнего зависит<br />

от содержания и прочности соединительной ткани в продукте.<br />

Важным является и способность продукта вызывать<br />

отделение слюны, что зависит от вкуса и аромата.<br />

Мягкость парного мяса объясняется следующим. В начальный<br />

период автолиза еще проявляется размягчающее<br />

(пластифицирующее) действие АТФ, количество<br />

которой в первые часы после убоя остается на постоянном<br />

уровне. Значительного подкисления среды еще не<br />

происходит. Кальций находится в связанном состоянии<br />

в саркоплазме; актин не связан с миозином. Волокна находятся<br />

в расслабленном эластическом состоянии.<br />

На стадии парного мяса еще нет интенсивного накопления<br />

продуктов распада веществ небелковой природы и<br />

их взаимодействия с белками, вызывающих конформационные<br />

изменения и агрегаточные взаимодействия последних,<br />

способствую щ их увеличению прочностных<br />

свойств мяса.<br />

Развитие посмертного окоченения приводит к уплотнению<br />

мяса и увеличению его жесткости. Это связано<br />

с распадом АТФ, подкислением среды, переходом<br />

ионов кальция из связанного состояния в свободное, взаимодействием<br />

актина с миозином и сокращением волокон.<br />

Сокращенное состояние волокон, удерживаемых образующимися<br />

поперечными связями актина и миозина,<br />

является одной из причин механической прочности мяса<br />

в стадии посмертного окоченения.<br />

Вследствие накопления продуктов небелковой природы<br />

и других факторов происходят конформационные изменения<br />

белков и их агрегационные взаимодействия, также<br />

способствующие увеличению прочностных свойств.<br />

По мере разрешения посмертного окоченения снижаются<br />

прочностные свойства мяса. В незначительной мере<br />

оно связано с расслаблением небольшой части мышечных<br />

волокон. Однако признаки их сокращенного состояния обнаруживаются<br />

даже на 10-е сутки выдержки мяса и 4 °С.<br />

Размягчение тканей и увеличение нежности мяса<br />

в период созревания в значительной мере связаны с ос-<br />

118


лаблением агрегационных взаимодействий белков и протеолитическим<br />

их распадом под действием тканевых<br />

протеолитических ферментов - катепсинов. Катепсинат -<br />

это смесь гидролаз, близких к пепсину, трипсину, амино-<br />

и карбоксипептидазам. Оптимум их действия лежит<br />

при pH 4,0-5,0. Катепсинаты заключены в лизосомах,<br />

поэтому в начальный период посмертных изменений они<br />

проявляют слабую активность. По мере распада оболочек<br />

лизосом катепсины выходят из ограничивающих их<br />

структур в цитоплазмы, в результате чего и нарастает свободная<br />

протеолитическая активность.<br />

Усиление протеолитической активности в процессе<br />

гидролиза связано и с изменением кислотности среды.<br />

Оптимум активности протеиназ мышечной ткани, как<br />

отмечалось выше, находится в кислой среде. Замедленный<br />

темп протеолитических процессов на начальных<br />

стадиях автолиза частично объясняется высоким pH.<br />

В процессе созревания подкисляется среда и увеличивается<br />

протеолитическая активность. Под воздействием катепсинов<br />

наиболее заметно изменяются белки саркоплазмы.<br />

Наряду с этим ограниченному протеолизу подвергаются<br />

и миофибриллярные белки. Расщепление хотя бы<br />

небольшого количества пептидных связей в этих белках<br />

уже достаточно для разрыхления их структур и увеличения<br />

нежности мышечной ткани.<br />

Изменения жесткости мяса в ходе автолиза связаны<br />

также с изменением белков соединительной ткани. Под<br />

воздействием гидролитических ферментов, высвобождающихся-<br />

из лизосом, образуются растворимые продукты<br />

распада коллагена, повышается растворимость основного<br />

вещества соединительной ткани, и коллаген легче разваривается.<br />

Воздействие кислот, образующихся в процессе<br />

созревания мяса, очевидно, приводит к некоторому разрыхлению<br />

коллагеновых пучков, ослаблению межмолекулярных<br />

поперечных связей и набуханию коллагена, что<br />

также способствует получению более нежного мяса.<br />

При равных условиях созревания нежность различных<br />

отрубов мяса одной и той же туши животного оказывается<br />

119


различной. Нежность мяса, содержащего много соединительной<br />

ткани, относительно невелика. Такое мясо требует<br />

более длительного созревания. Например, белые мышцы<br />

кур созревают быстрее красны х, так как содержат<br />

в 2 раза меньше соединительнотканных белков, чем красные.<br />

При созревании мясо молодых животных и птиц становится<br />

нежным быстрее, чем старых. Это вызвано тем,<br />

что у первых процессы прижизненного обмена весьма интенсивны,<br />

концентрация гидролитических ферментов<br />

более высока, чем у старых. Поэтому в мясе молодых ж и­<br />

вотных и птиц интенсивны протеолитические превращения<br />

миофибриллярных и соединительнотканных белков,<br />

что обусловливает повышение нежности мяса в более ранние<br />

сроки. Например, необходимая нежная консистенция<br />

при 0-2 °С достигается у мяса взрослых животных<br />

крупного рогатого скота к исходу 10-12 суток созревания,<br />

а у мяса молодняка - через 3-4 суток. При этих же<br />

условиях для получения нежной консистенции мяса<br />

взрослых гусей необходимо 6 суток созревания, а для<br />

мяса гусят - 2 суток.<br />

10.3. Изменение влагосвязывающей способности<br />

мяса в процессе созревания<br />

Наибольшей влагоемкостью и способностью удерживать<br />

воду обладает мясо в парном состоянии pH нативного мяса<br />

7,2. В начале автолиза pH парного мяса относительно высок<br />

и близок к нативному (6,6-7,0). Такое незначительное<br />

снижение pH в первые часы после убоя обусловлено медленным<br />

накоплением молочной кислоты и противодействием<br />

буферных систем тканей изменению pH.<br />

Интервал между pH среды и изоэлектрической точкой<br />

белков мяса достаточно велик. Белки мяса находятся<br />

в ионизированном состоянии и обладают высокой водосвязывающей<br />

способностью.<br />

В начальной стадии автолиза, когда количество АТФ<br />

еще остается на постоянном уровне, актин не связан с мио­<br />

120


зином. Число свободных гидрофильных групп в белках<br />

достаточно велико и гидратация белков высокая. Напомним,<br />

что взаимодействие белков друг с другом ведет к взаимным<br />

блокировкам функциональных групп и уменьшению<br />

влагосвязывающей способности. Высокая влагосвязывающая<br />

способность парного мяса имеет большое<br />

значение в производстве вареных колбасных изделий,<br />

так как от нее зависят сочность, консистенция и выход<br />

готовых изделий.<br />

По мере развития окоченения влагосвязываюшая способность<br />

мяса уменьшается, достигая своего минимума<br />

к моменту наиболее полного развития окоченения. В результате<br />

накопления кислых продуктов (молочной, пировиноград<br />

ной, ортофосфорной кислот), разрушения<br />

дикарбонатного буфера и уменьшения буферной способности<br />

белков pH мяса резко сдвигается в КИСЛУЮ зону<br />

до 5,6-5,2. Интервал между pH среды и изоэлектрической<br />

точкой белков мяса уменьшается, вследствие чего<br />

уменьшаются число ионизированных групп и водосвязывающая<br />

способность белков. Большая часть белков вообще<br />

переходит в изоэлектрическое состояние, что способствует<br />

агрегации белков и уменьшению влагосвязывающей<br />

способности мяса.<br />

Образование актомиозина из актина и миозина в процессе<br />

развития посмертного окоченения сопровождается<br />

резким уменьшением гидратации белков миофибрилл.<br />

Вследствие сжатия актомиозина выжимается часть<br />

воды из мышц. Вначале сухая и упругая, находящаяся<br />

в состоянии сильного набухания, мышца становится<br />

влажной, а в высшей точке посмертного окоченения начинает<br />

выделять максимальное количество воды.<br />

С началом разрешения окоченения постепенно повышается<br />

водосвязывающая способность мяса. Как следствие<br />

ферментативных гидролитических превращений<br />

и как результат физико-химических и коллоидно-химических<br />

изменений белков, разрушаются структурные<br />

элементы мышечного волокна. «Разрыхление* белковых<br />

121


структур и увеличение числа свободных гидрофильных<br />

групп вызывают повышение водосвязывающей способности<br />

мяса. Интенсивность нарастания ос наибольшая<br />

в первые сутки после максимума окоченения. В дальнейшем<br />

она возрастает медленнее, но и при длительном созревании<br />

не достигает уровня, характерного для парного<br />

мяса, вследствие того, что pH среды остается на сравнительно<br />

низком уровне.<br />

10.4. Накопление веществ, обусловливающих<br />

аромат и вкус<br />

Свежее мясо имеет незначительные специфические<br />

вкус и аромат. В процессе созревания в результате автолитических<br />

превращений белков, липидов, углеводов<br />

и других составных частей мяса образуются низкомолекулярные<br />

вещества, участвующие в образовании аромата<br />

и вкуса мяса. Однако отчетливо выраженные вкус и<br />

аромат мяса появляются лишь после его тепловой обработки.<br />

Отсюда следует, что в процессе автолиза в мясе<br />

образуются и накапливаются не носители, а потенциальные<br />

«предшественники» аромата и вкуса, формирующиеся<br />

при кулинарной обработке.<br />

Слабовыраженные вкус и аромат парного мяса и мяса<br />

в стадии посмертного окоченения объясняются тем, что<br />

на этих этапах автолиза еще не накопилось достаточного<br />

количества веществ, участвующих в образовании вкуса<br />

и аромата мяса при его кулинарной обработке.<br />

Аромат и вкус становятся ясно ощутимыми через 2-4 сут.<br />

после убоя при низких положительных температурах.<br />

Спустя 5 сут. они выражены хорошо. Наибольшей интенсивности<br />

аромат и вкус достигают на 10-14-е сутки. При<br />

температурах выше 20 °С оптимальные органолептические<br />

характеристики наблюдаются уже через 2-3 сут.<br />

Предшественниками аромата и вкуса являются аминокислоты<br />

и их амиды: гистидин, глутаминовая и аспарагиновая<br />

кислоты, глутамин, глицин, треонин, фени-<br />

122


лаланин, леицин, а такж е другие аминокислоты, хотя<br />

и в меньшей степени. Эти вещества образуются и накапливаются<br />

в процессе автолиза при распаде белков и пептидов,<br />

в частности, таких природных пептидов, как глюкотатион,<br />

карнозип, ансерин и др.<br />

В процессе автолиза в мясе увеличивается содержание<br />

моносахаридов. Накопление глюкозы связано с изменениями<br />

в углеводной системе. Галактоза появляется в результате<br />

распада цереброзидов. Пентозы являю тся одним<br />

из конечны х продуктов распада нуклеиновы х кислот<br />

и нуклеотидов, содержащ ихся в мясе. Примером может<br />

служить цепь реакций распада АТФ (рис. 10.1):<br />

ОН ОН<br />

Аденозинмонафосфащ (АМФ)<br />

он<br />

ОН<br />

Н'^^Н<br />

ОН ОН<br />

СН, - О - Р - о<br />

он<br />

он он<br />

он<br />

СН, -О -Р -о<br />

он<br />

И нозинмонофосфат (ИМФ)<br />

L ш PsCHjOH<br />

он он<br />

ИМФ<br />

Циножш<br />

он<br />

1 ОН<br />


Накопление аммиачного азота в процессе автолиза<br />

обусловлено в основном процессами дезаминирования<br />

адениловой кислоты и глутамина.<br />

10.5. Интенсификация созревания<br />

Мясо разных животных и различные участки туши<br />

имеют различные прочностные свойства. Многие отрубы<br />

говядины отличаются повышенным содержанием соединительной<br />

ткани, что обусловливает жесткость мяса<br />

и его медленное созревание.<br />

Для того чтобы ускорить получение нежной консистенции<br />

говядины, применяют протеолитические ферментные<br />

препараты животного, растительного и микробиального<br />

происхождения, подобранные таким образом,<br />

чтобы в основном изменять соединительную ткань. Это<br />

дает возможность использовать более низкие сорта мяса<br />

для изготовления кулинарных полуфабрикатов.<br />

Из ферментов животного происхождения можно использовать<br />

трипсин. Однако он не нашел практического<br />

применения вследствие его преимущественного воздействия<br />

на мышечные белки.<br />

Практическое использование получили ферменты растительного<br />

происхождения, в частности, папаин (экстракт<br />

из листьев дынного дерева) и фицин (из фигового<br />

дерева). Они обладают коллагеназной и эластазной активностью<br />

и, следовательно, способны влиять на структуру<br />

соединительной ткани, действуют также и на белки<br />

мышечных волокон, в частности, на актом иозин.<br />

Микробиальные ферментные препараты получают из<br />

непатогенных микробов или плесневых грибков. Большинство<br />

ферментных препаратов микробиального происхождения<br />

воздействует в большей степени на мышечное<br />

волокно. Воздействие таких препаратов на компоненты<br />

соединительной ткани меньше, однако все же достаточно<br />

для получения необходимой нежности. Российской<br />

ферментной промышленностью освоен выпуск ряда<br />

ферментных препаратов протеолитического действия.<br />

124


Ферментные препараты изготовляют в порошках или<br />

растворах. Жидкие препараты можно вводить в кровеносную<br />

систему животного за 8-10 мин. перед убоем или<br />

после убоя. Обрабатывать мелкие куски мяса можно, погружая<br />

в раствор препарата или нанося на поверхность<br />

раствор либо сухой препарат.<br />

10.6. Загар мяса<br />

Загар - это своеобразная порча мяса, возникающая при<br />

неправильном хранении полутуш в течение первых суток<br />

с момента убоя. Он выражается в том, что в глубине<br />

толстых частей жирных полутуш мясо приобретает неприятный<br />

кисловатый запах, серовато-красный или коричнево-красный<br />

цвет.<br />

Причиной загара является нарушение нормального течения<br />

автолитических процессов вследствие замедленного<br />

тепло- и газообмена с внешней средой. После убоя<br />

в течение первых 20-30 мин наблюдается повышение<br />

температуры тела животного в пределах 0,9-2 С за счет<br />

распада богатых энергией связей АТФ, КРФ и других<br />

фосфорных соединений. Освобождающаяся энергия выделяется<br />

в виде тепла.<br />

В этих условиях автолиз протекает с относительно<br />

большой скоростью. Реакции гликолитического распада<br />

идут.иным путем с образованием таких продуктов реакции,<br />

как сероводород, масляная кислота и другие дурнопахнущие<br />

вещества. Миоглобин претерпевает значительные<br />

превращения с образованием пигментов, изменяющих<br />

нормальную окраску мяса.<br />

Загар наблюдается при медленном охлаждении жирных<br />

туш в условиях плохой циркуляции воздуха, когда<br />

туши или части их, сохранившие тепло, укладывают<br />

плотно, а также, если с животных шкура была снята не<br />

сразу; при медленном замораживании парного мяса.<br />

Очень подвержено загару мясо птицы. Особенно легко<br />

возникает загар в тушках уток и гусей вследствие боль­<br />

125


шого содержания жира. При этом внутренний жир часто<br />

приобретает зеленую окраску, а туш ка (влажная) имеет<br />

большей частью зеленовато-серую мягкую кожу.<br />

Изделия из мяса, подвергшегося загару, низкокачественны<br />

или даже могут быть несъедобны. Процесс загара<br />

необратим, но если при неглубоком загаре мясо разрезать<br />

на куски и проветрить, признаки загара могут<br />

исчезнуть.


Глава XI. ИЗМЕНЕНИЕ МЯСА ПРИ<br />

ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ<br />

Для предохранения мяса и мясопродуктов от порчи<br />

и увеличения сроков их хранения применяют низкие<br />

температуры. При этом задерживается или предотвращается<br />

микробиальная порча и тормозятся автолитические<br />

процессы, ведущие к глубокому распаду компонентов<br />

сырья животного происхождения. Замораживание,<br />

хранение в замороженном виде и последующее размораживание<br />

вызывают в тканях изменения, которые отражаются<br />

на качестве мяса и мясопродуктов.<br />

11.1. Физические изменения при<br />

замораживании и хранении мяса<br />

В мясе содержится около 72% воды и 1% минеральных<br />

веществ. Следовательно, жидкая часть мяса (мясной сок)<br />

представляет собой солевой раствор белка, содержащий растворенные<br />

органические и неорганические вещества. В<br />

отличие, от чистой воды, такой раствор имеет температуру<br />

начала замерзания, или криоскопическую точку, ниже 0°.<br />

Для мясного сока это температура от - 0,6 до - 1,2 С. При<br />

замораживании мяса после достижения криоскопической<br />

точки начинается вымораживание воды из мяса. Количество<br />

и величина кристаллов льда, образующихся при замерзании<br />

жидкости, а также равномерность распределения<br />

льда между клетками и межклеточным веществом и<br />

по толщине замораживаемого продукта зависят от скорости<br />

замораживания.<br />

Процесс кристаллообразования происходит следующим<br />

образом. При снижении температуры увеличива-<br />

127


ется вязкость жидкости и уменьшается скорость движения<br />

частиц. В тех частях жидкости, где достигается переохлаждение<br />

ниже криоскопической точки, образуются<br />

зародыши кристаллов. Это первая фаза кристаллообразования.<br />

В этот момент выделяется скрытая теплота<br />

кристаллизации, поэтому температура переохлажденной<br />

жидкости повышается и образование новых зародышей<br />

становится невозможным. Начинается вторая фаза<br />

кристаллообразования —рост образовавшихся кристаллов.<br />

Чем выше скорость теплоотвода во внешнюю среду,<br />

тем большее число образующихся кристаллов и меньше<br />

размеры каждого из них.<br />

При замораживании тканей центры кристаллизации<br />

образуются раньше в межклеточном пространстве, так<br />

как межклеточная жидкость имеет несколько меньшую<br />

концентрацию, а значит, более высокое значение криоскопической<br />

точки, чем внутриклеточная. Но как только<br />

они образуются, концентрация межклеточной жидкости<br />

и ее осмотическое давление возрастают. Вода диффундирует<br />

из клетки в межклеточное пространство.<br />

При медленном замораживании скорость теплоотвода<br />

относительно небольшая, и в межклеточном веществе<br />

образуются крупные кристаллы. В клетках кристаллы<br />

не образуются, но клетки обезвоживаются. Образование<br />

крупных кристаллов в практике замораживания мяса -<br />

явление нежелательное: своими острыми гранями они<br />

разрушают соединительнотканные прослойки, давят на<br />

клетки, вызывая их растяжение. При этом мышечные<br />

волокна не только деформируются, но иногда и разрушаются.<br />

Ткань разрыхляется. От размеров образующихся<br />

кристаллов льда зависит степень сохранения целостности<br />

естественной структуры тканей. Чем больше нарушена<br />

структура тканей при замораживании, тем больше<br />

потери мясного сока при размораживании мяса и его последующей<br />

механической обработке (обвалке, жиловке).<br />

Сравнительно быстрое заморажйвание мяса при температуре<br />

-35 -40 С приводит к образованию кристаллов<br />

льда не только в межклеточных пространствах, но и в<br />

128


клетках. Скорость образования их выше скорости перемещения<br />

влаги, поэтому большая часть жидкости оказывается<br />

замороженной там, где она находилась до замораживания.<br />

При таком способе замораживания образуются<br />

мелкие кристаллы льда. В этом случае характер<br />

распределения вымороженной воды мало отличается от<br />

характера распределения ее в свежем мясе и почти не<br />

наблюдается гистологических изменений в мышечной<br />

ткани.<br />

При длительном хранении тканей в замороженном<br />

виде на их состояние влияют различные изменения, сопутствующие<br />

кристаллизации льда. Одним из них является<br />

агрегационное взаимодействие сократительных белков,<br />

обусловленных вымерзанием воды. Вымораживание<br />

воды способствует лучшему контакту белковых частиц,<br />

создает благоприятные условия для взаимодействия активных<br />

групп белковых макромолекул с образованием<br />

прочных связей между ними. Это сказывается на свойствах<br />

мяса; оно хуже переваривается, понижается растворимость<br />

белков и их гидрофильность, уменьшается количество<br />

абсорбционно-связанной воды.<br />

Вследствие вымораживания воды из тканевых жидкостей<br />

образуются гипертонические растворы. Воздействие<br />

гипертонических растворов обусловливает денатурацию<br />

белков и распад белковых структур, прежде всего<br />

липопротеидов, а затем и других белковых комплексов.<br />

Степень указанных изменений зависит от продолжительности<br />

воздействия гипертонической среды в процессе<br />

замораживания и длительного хранения в замороженном<br />

виде. Даже небольшие денатурационные изменения<br />

в миофибриллах вызывают значительное уменьшение<br />

влагосвязывающей способности мышечных волокон.<br />

Вредного влияния гипертонических растворов можно избежать,<br />

если ткани замораживать быстро и хранить<br />

при -35-40 °С, когда соли уже не находятся в растворенном<br />

состоянии.<br />

9-0213 129


11.2. Автолитические изменения<br />

В период замораживания и при последующем хранении<br />

мяса в замороженном виде деятельность тканевых<br />

ферментов резко замедляется, но не приостанавливается<br />

даже при очень низких температурах; происходят автолитические<br />

изменения компонентов мяса.<br />

В период замораживания первостепенное значение<br />

имеет скорость снижения температуры, а при хранении<br />

- температура, от которой зависит скорость ферментативных<br />

процессов. Чем быстрее замораживание, тем<br />

на более ранних стадиях затормаживаются автолитические<br />

процессы: задерживается распад гликогена, pH не<br />

успевает резко снизиться, и меньше изменяются свойства<br />

мяса.<br />

Резкое торможение автолитических процессов при быстром<br />

замораживании имеет первостепенное значение<br />

при консервировании эндокринно-ферментативного сырья.<br />

Так, при медленном замораживании поджелудочной<br />

железы активность вырабатываемого из нее инсулина<br />

в несколько раз меньше, чем при быстром.<br />

Помимо снижения температуры на скорость автолитических<br />

изменений мяса оказывает влияние и повышение<br />

концентрации солей в процессе замораживания, что<br />

приводит к ингибированию большинства химических<br />

реакций. Наряду с этим в результате выхода ферментов<br />

из лизосом и относительного увеличения концентрации<br />

активаторов наблюдается повышение некоторых биохимических<br />

превращений.<br />

Свойства мяса после его хранения в замороженном состоянии<br />

существенным образом зависят от глубины автолитическнх<br />

изменений тканей к моменту полного замораживания<br />

.<br />

В мясе, замороженном в парном состоянии, активность<br />

ферментов сохраняется достаточно хорошо. Процесс<br />

созревания размороженного мяса во многом аналогичен<br />

созреванию немороженого мяса и приводит к повышению<br />

его нежности и накоплению продуктов, при­<br />

130


дающих ВКУС и аромат. Потери мясного сока и содержание<br />

в нем белков при размораживании и последующей<br />

обработке такого мяса относительно невелики, так<br />

как разрушение клеточных структур в нем менее интенсивно,<br />

чем в автолизированных мышцах.<br />

Мясо, замороженное к моменту разрешения посмертного<br />

окоченения (охлажденное мясо), не отличается по<br />

вкусовым свойствам от мяса, замороженного в парном состоянии.<br />

Однако во время размораживания, и особенно при<br />

последующей обработке, такое мясо теряет много мясного<br />

сока вследствие нарушения в процессе предварительного<br />

автолиза многих микроструктур и целостности мембран.<br />

Созревание такого мяса после размораживания не<br />

всегда приводит к достаточному улучшению нежности,<br />

что объясняется потерей активности ферментов в мороженом<br />

виде, поскольку они до замораживания были высвобождены<br />

из «защитных» структур (лизосом). Чем больше<br />

длительность хранения мяса в мороженом виде, тем<br />

больше инактивируются ферменты. При созревании размороженного<br />

мяса, замороженного в состоянии посмертного<br />

окоченения, происходят большие потери мясного<br />

сока и мясо остается дряблым и вместе с тем жестким, вкус<br />

и аромат такого мяса выражены плохо.<br />

Таким образом, замораживание в парном состоянии<br />

имеет преимущества перед холодильной обработкой, предусматривающей<br />

охлаждение мяса и последующее его<br />

замораживание в охлажденном состоянии (двухфазное<br />

замораживание). Следует отметить, что мясо, замороженное<br />

в парном состоянии, не только имеет лучшие качественные<br />

показатели, но и дольше хранится, размеры<br />

усушки мяса в процессе холодильной обработки сокращаются<br />

примерно в 2 раза, уменьшается продолжительность<br />

замораживания, повышается производительность<br />

труда рабочих по сравнению с мясом, замороженным после<br />

охлаждения.<br />

Мясо в состоянии посмертного окоченения для замораживания<br />

непригодно.<br />

131


11.3. Химические изменения<br />

В процессе хранения через некоторое время на поверхности<br />

замороженного мяса образуется обезвоженный<br />

губчатый слой, сквозь который диффундируют пары воды<br />

в окружающий воздух. Одновременно воздух диффундирует<br />

в поверхностный слой, в результате чего количество<br />

кислорода в нем увеличивается и непрерывно возобновляется.<br />

Наружный губчатый слой мяса образует огромную<br />

активную поверхность, на которой протекают<br />

окислительные процессы, а также адсорбируются посторонние<br />

запахи.<br />

Окислительные процессы вызывают глубокие изменения<br />

в мышечной и в большей степени - в жировой тканях.<br />

Окислительные изменения белковых веществ в пористом<br />

внешнем слое приводят к резкому уменьшению<br />

его влагосвязывающей способности и увеличению жесткости.<br />

В жировой ткани развиваются процессы окислительной<br />

порчи и накапливаются продукты окисления жира.<br />

Появляются салистый, затем постепенно усиливающийся<br />

прогорклый вкус и запах. При длительном хранении<br />

замороженного мяса вследствие окисления жира могут<br />

накапливаться токсические продукты. Органолептические<br />

показатели жировой ткани свинины начинают изменяться<br />

раньше, чем у говядины. При хранении замороженных<br />

свиных туш наблюдается пожелтение жировой<br />

ткани. Изменение жировой ткани под действием<br />

кислорода воздуха в большинстве случаев (кроме нежирной<br />

говядины) играет решающую роль для сроков хранения<br />

мяса.<br />

Цвет мяса по мере увеличения сроков хранения становится<br />

более темным в результате концентрации пигментов<br />

в высушенном слое мяса, а также вследствие окисления<br />

миоглобина и оксимиоглобина в метмиоглобин. Количество<br />

водорастворимых витаминов при хранении мороженого<br />

мяса зависит от температуры хранения. Ж и­<br />

рорастворимые витамины менее устойчивы. Витамин Е,<br />

132


в частности, разрушается почти полностью, что уменьшает<br />

сопротивляемость жира при окислении; витамин<br />

Л сохраняется длительное время.<br />

11.4. Изменения свойств мяса при размораживании<br />

Размораживание - это завершающий процесс холодильной<br />

обработки мяса. Цель размораживания - получить<br />

мясо со свойствами, близкими к тем, которые оно<br />

имело до замораживания. Полного восстановления первоначальных<br />

свойств мяса не происходит, так как в период<br />

замораживания и последующего хранения в нем<br />

происходят некоторые необратимые изменения в связи<br />

с развитием автолитических, окислительных и других<br />

процессов. Во время размораживания продолжается автолиз<br />

тканей. Скорость автолитических изменений в тканях<br />

размороженного мяса несколько выше, чем в тканях<br />

охлажденного.<br />

Важным показателем качества размораживания служит<br />

потеря мясного сока. Часть мясного сока вытекает<br />

из мяса во время размораживания, часть теряется в процессе<br />

обработки мяса (обвалка, жиловка) под давлением<br />

ножа. Таким образом, мясо обедняется не только водой,<br />

но и всеми водорастворимыми веществами: водорастворимыми<br />

белками, пептидами, аминокислотами, экстрактивными<br />

веществами, витаминами и минеральными<br />

веществами. Поэтому чем больше потери мясного сока<br />

при размораживании, тем ниже питательные и вкусовые<br />

качества мяса.<br />

Величина потерь мясного сока при размораживании<br />

и дальнейшей обработке зависит от гидрофильных<br />

свойств тканей и от степени разрушения структуры ткани.<br />

Изменения гидрофильных свойств связаны с интенсивными<br />

агрегационными и денатурационными изменениями<br />

при замораживании, хранении мяса в замороженном<br />

виде и размораживании, а также с изменениями<br />

в процессе автолиза. Так, при хранении мяса в моро­<br />

133


женом виде изменяется кислотность среды в мясе. Интервал<br />

между pH среды и изоэлектрической точкой белков<br />

уменьшается, гидрофильность белков понижается.<br />

Разрушение структурных элементов тканей при замораживании<br />

и размораживании вызывается кристаллами<br />

льда, как об этом говорилось выше. Нарушение<br />

клеточных структур и целостности мембран имеет место<br />

и в процессе предварительного автолиза.<br />

В мышцах, не подвергавшихся автолизу перед замораживанием,<br />

разрушение клеточных структур менее<br />

интенсивно и потери мясного сока при размораживании<br />

ниже.<br />

Вредно влияет на качество мяса вторичное замораживание<br />

размороженного мяса, приводящее к увеличению<br />

повреждения тканей и, следовательно, увеличению потерь<br />

мясного сока. Поэтому дважды замороженное мясо<br />

после повторного размораживания лишено большого количества<br />

питательных веществ и характеризуется пониженными<br />

вкусовыми качествами. Такое мясо не допускается<br />

па выработку консервов.<br />

134


Глава XII. БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ<br />

МЯСА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МИКРОБОВ<br />

Мясо и мясопродукты являются прекрасной питательной<br />

средой для микроорганизмов. Развиваясь при подходящих<br />

условиях на мясе, микроорганизмы вызывают<br />

его порчу, так как для своего обмена они используют составные<br />

части мяса и выделяют такие продукты жизнедеятельности,<br />

которые резко ухудшают его качество:<br />

вкус, запах, цвет, консистенцию. Многие из этих продуктов<br />

токсичны.<br />

12.1. Гниение мяса<br />

Гниением называется разложение белков и их производных,<br />

вызываемое микроорганизмами. Наиболее ранним<br />

признаком бактериальной порчи является появление<br />

слизи на поверхности мяса. Гнилостная порча вызывает<br />

изменение запаха. Вначале он слабый, неприятный,<br />

с кисловатым оттенком, а затем отвратительно гнилостный.<br />

Меняется и цвет мяса: в начальной стадии гниения<br />

он становится коричневым, затем приобретает свинцово-серый<br />

оттенок, а на глубоких стадиях - зеленоватый.<br />

На определенной стадии гнилостного разложения мясо<br />

становится непригодным в пищу и может вызвать пищевые<br />

отравления.<br />

Клетки микроорганизмов непроницаемы для белков.<br />

Микроорганизмы выделяют во внешнюю среду протеолитические<br />

ферменты, которые вызывают гидролитический<br />

распад белков мяса. Гнилостный распад белковых<br />

веществ, вызываемый ферментными системами микроорганизмов,<br />

может протекать различно в зависимости от<br />

135


свойств разлагающихся белков, внешних условий и вида<br />

микроорганизмов. При гниении белков вначале образуются<br />

белковые фрагменты, более мелкие полипептиды<br />

и свободные аминокислоты. Микроорганизмы усваивают<br />

продукты распада белков и быстро подвергают их дальнейшим<br />

превращениям. Превращение продуктов распада<br />

белков происходит через промежуточные вещества<br />

с образованием конечных дурнопахнущих и ядовитых<br />

продуктов гниения: аммиака, сероводорода, скатола,<br />

индола, крезола, фенола, меркаптанов и т.п. Постепенно<br />

и непрерывно накапливаются летучие жирные кислоты,<br />

выделяется и накапливается ось.<br />

В процессе гниения участвует большое число микроорганизмов.<br />

Гниение может происходить при доступе кислорода<br />

(аэробно) и в отсутствие кислорода (анаэробно).<br />

Гнилостные бактерии, выделяющие протеолитические<br />

ферменты, действуют в щелочной среде, а так как<br />

мясо имеет кислую реакцию, они развиваются в нем медленно.<br />

При созревании мяса среда подкисляется вследствие<br />

микроорганизмов. Поэтому от утомленных, больных<br />

или возбужденных перед убоем животных, содержащих<br />

в мышечной ткани мало гликогена, получается<br />

мясо, не стойкое при хранении, так как pH его через сутки<br />

после убоя больше 6,0.<br />

Разложение мяса, как правило, начинается с поверхности.<br />

Плесень выделяет ферменты, действующие в кислой<br />

среде. В результате их деятельности накапливаются<br />

аммиак и органические основания, которые сдвигают pH<br />

мяса в щелочную сторону, создаются условия, благоприятные<br />

для развития гнилостных бактерий, действующих<br />

в щелочной среде.<br />

Химические процессы, происходящие при гниении,<br />

многообразны. Ниже приводятся пути образования некоторых<br />

главных продуктов гниения. Аммиак и оксикислоты<br />

образуются при гидролитическом дезаминировании.<br />

Многие амины даже в очень малых количествах обладают<br />

сильным фармакологическим действием, напри-<br />

136


мер, кадаверин, образующийся при декарбоксилировании<br />

лизина.<br />

Из аминокислот тирозина и триптофана в результате<br />

дезаминирования и декарбоксилирования образуются<br />

крезол, фенол, скатол, индол - дурно пахнущие и ядовитые<br />

вещества.<br />

о н сн .<br />

Тирозин Крезол Фенол<br />

H Jf - СИ - со о н<br />

триптофан скатол индол<br />

Рис. 12. Распад аминокислот.<br />

Таким образом, дезаминирование аминокислот под<br />

воздействием ферментов микроорганизмов приводит<br />

к образованию аммиака, жирных кислот, кетокислот<br />

и оксикислот, причем некоторые кетокислоты и оксикислоты<br />

могут претерпевать дальнейшие превращения.<br />

Так, кетокислоты при каталитическом действии декарбоксилаз<br />

превращаются в альдегиды и углекислый газ.<br />

Из липидной части липопротеидов в результате ряда<br />

превращений лецитина образуется холин, в процессе<br />

гниения которого может образоваться окись триметиламина,<br />

обладающая рыбным запахом.<br />

Изменения окраски мяса при гниении вызываются<br />

окислительными превращениями пигментов мяса - миоглобина<br />

и гемоглобина - с образованием коричневого<br />

метмиоглобина, зеленого сульфомиоглобина и др.<br />

Для подавления жизнедеятельности микрофлоры, вызывающей<br />

порчу мяса и мясопродуктов, в мясной про-<br />

187


мышленности используют различные факторы; замораживание,<br />

обезвоживание (сушка), нагрев, посол и другие<br />

консервирующие средства.<br />

12.2. Биохимические основы использования<br />

микрофлоры в производстве мясопродуктов<br />

При производстве мясопродуктов микрофлора играет<br />

не только отрицательную роль, вызывая порчу. Наряду<br />

с гнилостными в мясопродуктах присутствуют и полезные<br />

микроорганизмы. Это главным образом различные<br />

виды молочнокислых бактерий, микрококки и дрожжи.<br />

Во многих технологических процессах развитие определенной<br />

микрофлоры способствует торможению гнилостной<br />

порчи, улучшению органолептических характеристик,<br />

ускорению сроков созревания, цветообразованию.<br />

Многие бактерии способны подавлять деятельность нежелательной<br />

микрофлоры. Они являются антагонистами<br />

бактерий, вызывающих порчу мясопродуктов. Развиваясь,<br />

они постепенно вытесняют последние и играют,<br />

таким образом, роль санитарного фактора. Известно,<br />

например, что добавление сахара в рассол при длительном<br />

мокром посоле способствует размножению микроорганизмов,<br />

использующих углеводы; при этом затормаживается<br />

развитие некоторых гнилостных бактерий.<br />

Молочнокислые бактерии при этом еще и сдвигают pH<br />

в кислую сторону за счет накопления молочной кислоты,<br />

что также неблагоприятно для развития гнилостной<br />

микрофлоры.<br />

Участие микроорганизмов в развитии специфического<br />

аромата и вкуса имеет особенно большое значение при<br />

производстве свинокопченостей, сырокопченых и сыровяленых<br />

колбас. Особая роль принадлежит молочнокислым<br />

бактериям. Они выделяют ферменты, катализирующие<br />

распад углеводов. При этом образуются и накапливаются<br />

продукты, обладающие ароматом и вкусом, такие<br />

как летучие кислоты, ацетоин, диацетил и др.<br />

138


Молочнокислые и некоторые яругие п о л е^ы е^актепии<br />

пазвиваясь на мясопродуктах, выд<br />

литнческие ферменты, которые играют ^ ж н у ю рол<br />

, протёолйзе белков тканей и, таким образом, участвуют<br />

в повышении нежности мяса. Выше указывалось на использование<br />

микробных препаратов для ускорения сро<br />

ков созревания мяса.<br />

С развитием жизнедеятельности микрофлоры тесно<br />

связано и изменение нитритов, имеющее значение для<br />

сохранения окраски мяса. Под действием ферментов денитрифицирующих<br />

бактерий нитриты восстанавливаются<br />

с образованием окиси азота. Последняя связы вается<br />

с железом в молекуле миоглобина или гемоглобина об-<br />

’ Г Л ° " ИН (нитрозоми°глобин) или NO-гемог-<br />

О " трозомио-обин придает мясу розово-красную<br />

ные и сыровялены7^лбасыТкоПР°АУКТОВ (сы рокопчеискусственно<br />

подобранные б Р° КИ И др*> используют<br />

продуктов. а‘а И ,куса и Ускорении с о з р е в е д я Т я -


ГЛАВА XIII. ИЗМЕНЕНИЕ МЯСА<br />

В ПРОЦЕССЕ ПОСОЛА<br />

Посол - это обработка сырья солью (часто в сочетании<br />

с нитритами, специями, сахаром, фосфатами, аскорбинатами<br />

и др.) и выдержка его в течение определенного<br />

времени, достаточного для завершения процессов, в результате<br />

которых продукт приобретает необходимые<br />

свойства.<br />

Посол в мясной промышленности используют как способ<br />

консервирования сырья (кишок, шкур, реже мяса)<br />

и как дополнительный прием в сочетании с другими —<br />

варкой, копчением, сушкой и т.д. При посоле мясо приобретает<br />

ряд новых свойств, в том числе и своеобразные<br />

органолептические. Посол бывает кратковременным —<br />

от 6 ч (измельченное мясо при производстве вареных колбас)<br />

до 7 сут. и длительным - до 60 сут. (при производстве<br />

ветчины).<br />

Различают посол сухой (обработка сухой посолочной<br />

смесью), мокрый (в рассоле) и смешанный (сочетание<br />

сухого и мокрого способов).<br />

13.1. Посол как диффузионно-осмотический<br />

процесс<br />

При посоле ионы поваренной соли и другие компоненты,<br />

находящиеся в рассоле, начинают перемещаться<br />

в глубь мяса, а растворимые в солевых растворах химические<br />

соединения тканей (белки, экстрактивные, минеральные<br />

вещества, водорастворимые витамины) выводятся<br />

в рассол. Вода, в зависимости от концентрации рассола,<br />

либо выводится из продукта в рассол, либо поглощается<br />

из рассола продуктом.<br />

140


Посол 1 это диффузионно-осмотический процесс. Соль<br />

проникает в мясо диффузионным путем через систему<br />

пор и капилляров, пронизывающих ткани, и осмотическим<br />

путем через многочисленные внешние и внутренние<br />

мембраны; причем вдоль волокон по системе капилляров<br />

соль продвигается быстрее, чем осмотическим путем:<br />

через мембраны и оболочки, покрывающие волокна<br />

и их пучки концентрации соли и температурных условий,<br />

а также от свойств мяса. Чем больше разность концентраций<br />

соли в рассоле и в тканях, тем больше скорость<br />

диффузионно-осмотического процесса и тем быстрее<br />

соль проникает в ткани. Скорость этого процесса возрастает<br />

с повышением температуры. На проницаемость<br />

мяса влияют его состав и строение, например в мышечную<br />

ткань соль проникает быстрее, чем в соединительную.<br />

Уплотнение мышечной ткани в процессе окоченения<br />

уменьшает проницаемость, и, наоборот, созревание<br />

мяса увеличивает ее. Замораживание и последующее размораживание<br />

мяса вызывает разрыхление тканей и увеличение<br />

проницаемости.<br />

13.2. Изменение составных частей мяса при посоле<br />

Изменение белков. При посоле из мяса в рассол переходят<br />

растворимые белковые вещества. Потери растворимых<br />

белков, частицы которых имеют относительно большие<br />

размеры, происходят через открытые поры и капилляры<br />

и из клеток с поврежденными оболочками. В рассол<br />

переходит часть белков саркоплазмы мышечного волокна,<br />

главным образом миоген, миоальбумин, а при<br />

посоле парного мяса, кроме того, и миозин. У охлажденного<br />

и размороженного мяса растворимость миозина понижена,<br />

так как он удерживается в структуре ткани в комплексе<br />

с актином. Удержание актомиозина в структуре<br />

миофибрилл ослабляется вследствие внедрения ионов<br />

соли и молекул воды. Поэтому, когда мясо, выдержанное<br />

в посоле, измельчают в присутствии воды, актомиозин<br />

частично переходит в растворимое состояние.<br />

141


Количество растворимых белковых веществ, которые<br />

в процессе посола переходят в рассол, зависит от продолжительности<br />

посола, температуры, крепости и количества<br />

рассола.<br />

Под действием хлористого натрия изменяется состояние<br />

белковых веществ. При невысокой концентрации<br />

соли (до 10-12%) в рассоле ионы соли окружают функциональные<br />

группы белков и, притягивая диполи воды, несколько<br />

увеличивают растворимость белков. С повышением<br />

концентрации соли и продолжительности ее воздействия<br />

происходят глубокая денатурация и коагуляция<br />

некоторых белков, главным образом глобулинов. Этот процесс<br />

сопровождается укрупнением белковых частиц, снижением<br />

их подвижности и растворимости. Поэтому с повышением<br />

концентрации рассола растворимые в солевых<br />

растворах белки переходят в нерастворимое состояние и<br />

потери белков в рассол уменьшаются. Так, при мокром<br />

посоле говядины (при крепости рассола 20%) в течение<br />

10 сут. потеря белковых веществ (в % к первоначальному<br />

содержанию их в мясе) равна 2,2% , а при концентрации<br />

рассола 24% за это же время она составляет 1,8%.<br />

Чем больше продолжительность посола, тем выше переход<br />

белков в рассол. Для говядины при мокром посоле<br />

рассол 20"'. - ной концентрации потери за 10 сут. составляет<br />

50 сут. - 4,9% . При сухом посоле потери белков минимальные.<br />

Соединительнотканные белки коллаген и эластин в рассол<br />

не переходят.<br />

Количество белков в растворенном состоянии в водной<br />

части сырого колбасного фарша влияет на свойства сыро<br />

го фарша и на свойства готового продукта. Показателем<br />

количества растворенного белка в водной фазе сырого<br />

колбасного фарша является его липкость. Значение липкости<br />

заключается в определении связности структуры<br />

готового продукта, при нагреве денатурируют растворен<br />

ные белки. Образуется пространственный каркас, внутри<br />

которого фиксируются крупные частицы нерастворенного<br />

белка.<br />

142


Если доля растворенных белков мала, то структура готового<br />

продукта будет рыхлая. Следовательно, при производстве<br />

вареных колбас стоит увеличить долю растворимого<br />

белка. При 0,6% -ном растворе электролита актомиозин<br />

переходит в раствор. Количество поваренной соли,<br />

в котором ее добавляют при посоле, создает концентрацию,<br />

близкую к растворяющей белков актомиозиновой<br />

фракции, и они частично переходят в раствор, но для этого<br />

необходим промежуток времени с 10 ч при 0 °С. Поэтому<br />

необходимо выдерживать колбасный фарш в посоле.<br />

Добавление в фарш сыворотки крови плазмы увеличивает<br />

липкость, а значит, и прочность готового продукта.<br />

В результате непрекращающейся деятельности ткани<br />

ферментов, выделяемых микроорганизмам, некоторое<br />

количество белковых веществ мяса подвергается гидролитическому<br />

распаду. Возрастает количество низкомолекулярных<br />

азотистых соединений, из которых большая<br />

часть приходится на долю аминокислот. При посоле,<br />

таким образом, белковые вещества теряются не только<br />

в результате перевода в рассол, но и вследствие их распада.<br />

Направление обмена воды при посоле зависит от вида<br />

посола и концентрации рассола. При сухом посоле на поверхности<br />

продукта за счет влаги образуется насыщенный<br />

раствор соли. Продукт обезвоживается. При мокром<br />

посоле рассолом невысокой концентрации увеличивается<br />

влагосвязывающая способность мяса, с которой, в первую<br />

очередь, связаны консистенция, сочность и выход<br />

колбасных изделий. Мясо, предназначенное для изготовления<br />

колбас, после посола в течение часа поглощает<br />

и удерживает воды больше, чем мясо несоленое.<br />

Как известно, влагосвязывающая способность мяса,<br />

в первую очередь, зависит от числа гидрофильных групп<br />

в белках, которые фиксируют диполи воды. Она тем выше,<br />

чем больше интервал между pH среды и изоэлектрической<br />

точкой белков мяса, которая лежит при pH 5,2-5,4.<br />

В табл. 7 представлены данные, характеризующие поглощение<br />

воды свиным фаршем в зависимости от pH.<br />

143


Таблица 7<br />

Показатели, характеризующие поглощение воды<br />

свиным фаршем<br />

pH<br />

Количество адсорбированной<br />

воды, %<br />

к мясу<br />

pH<br />

Количество ад сор- 1<br />

бированной воды,<br />

% к мясу<br />

5,4 26 6,2 80<br />

5,6 32 6.4 82<br />

5,8 43 6,6 92<br />

6,0 56 6,8 94<br />

Увеличить интервал pH среды и изоэлектрической точки<br />

белков мяса можно, смещая pH . На практике хорошие<br />

результаты получают при добавлении к мясу фосфатов.<br />

Их добавляют в фарш в виде смесей в количестве 0,3-0,4%<br />

массы сырья. Действие фосфатов связано с их способностью<br />

смещать pH среды на 0,2-0,3 в сторону нейтральной<br />

реакции.<br />

И нтервал pH среды и изоэлектрической точки можно<br />

увеличить, смещ ая последнюю. Это достигается выдерж<br />

кой м яса в посоле. Ж ивотны е белки при взаим одействии<br />

с хлористым натрием способны к преимущ ественной<br />

ф иксации отрицательно заряж енны х ионов хлора.<br />

Они б л окирую т п олож и тельн о за р я ж е н н ы е группы ,<br />

вследствие чего число свободных отрицательны х групп<br />

(С00-) в белке будет возрастать и изоэлектрическая точк<br />

а белка сдвинется в более кислую сторону. Следовательно,<br />

вы держ ка м яса в посоле необходима, а продолжительность<br />

определяется достаточно полной ф иксацией СК.<br />

П ри 4 °С для хорош о измельченного м яса эта продолж и­<br />

тельность вы держ ки составляет 10-12 ч.<br />

Ч исло групп, ф иксирую щ их влагу за счет адсорбции,<br />

зависит и от взаимодействия белков друг с другом, так<br />

как при этом взаимно блокирую тся группы и ум еньш а­<br />

ется адсорбция. Следовательно, для увеличения влагосвязы<br />

ваю щ ей способности м яса необходимо ум еньш ить<br />

144


ассоциацию актина и миозина, что достигают посолом<br />

и добавлением фосфатов. При посоле ионы натрия и хлора<br />

взаимодействуют с актином и миозином. Эти ионы блокируют<br />

полярные группы актина и миозина, и взаимодействие<br />

актина и миозина затормаживается. Для лучшего<br />

взаимодействия белков с ионами соли очень важно<br />

произвести посол не позднее 4-5 ч после убоя при интенсивном<br />

измельчении.<br />

Широкое применение фосфатов для повышения влагосвязывающей<br />

способности мяса основано не только на<br />

их способности смещать pH в нейтральную сторону, как<br />

указывалось выше, но и на том, что фосфаты способствуют<br />

диссоциации актомиозина на актин и миозин.<br />

В парном мясе из-за высокого значения pH белки находятся<br />

в ионизированном состоянии, близком к состоянию<br />

нативного белка. Благодаря наличию АТФ актин и<br />

миозин не связаны между собой. Все это способствует<br />

тому, что белки мяса легко гидратируются, набухают,<br />

хорошо удерживают влагу и легко переходят в раствор.<br />

Поэтому в колбасном производстве нет необходимости<br />

выдерживать парное мясо в посоле. Для увеличения влагосвязывающей<br />

способности всех других видов мяса (охлажденное,<br />

размороженное) его выдерживают в посоле.<br />

Соль проникает в мясо не только через систему пор<br />

и капилляров, пронизывающих ткани, но и осмотическим<br />

путем через мембраны и оболочки, покрывающие<br />

волокна и их пучки. Это приводит к повышению осмотического<br />

давления внутри мышечного волокна, что увеличивает<br />

приток воды в него, количество осмотически<br />

связанной влаги и способствует набуханию мяса. При<br />

длительном посоле хорошо набухают и волокна коллагена<br />

в результате внедрения вслед за ионами соли молекул<br />

воды между пептидными цепочками белковых молекул,<br />

и структура их в значительной степени изменяется; набухание<br />

достигает максимума примерно на 20-е сутки<br />

посола. Содержание воды и влагосвязывающая способность<br />

соединительной ткани меньше, чем мышечной.<br />

Поэтому в колбасы II сорта добавляют больше воды, а чтобы<br />

ее удержать в составе фарша, вводят крахмал.<br />

10-0213 145


Изменение экстрактивных, минеральных веществ<br />

и витаминов. Во время посола мяса в рассол диффундируют<br />

азотистые и безазотистые экстрактивные вещества,<br />

а также минеральные вещества и витамины. Потери этих<br />

веществ подчинены диффузионным закономерностям.<br />

По мере накопления их в рассоле скорость перехода этих<br />

веществ из мяса в рассол снижается. В рассол может перейти<br />

до половины азотистых и безазотистых экстрактивных<br />

веществ, содержащихся в мясе. При мокром посоле<br />

из минеральных веществ диффундируют главным<br />

образом фосфаты и калий. Кроме того, при посоле теряются<br />

некоторые водорастворимые витамины. Так, содержание<br />

витамина В снижается на 15-20% .<br />

Изменение жира. При сухом и отчасти мокром посоле<br />

мяса, особенно свинины, в присутствии кислорода воздуха<br />

жир частично окисляется в основном в поверхностных<br />

слоях. В результате образуются перекиси и карбонильные<br />

соединения. Ускоряют этот процесс катализаторы<br />

биохимического происхождения (цитохромы, гемоглобин,<br />

нитрозомиоглобин), нитриты и микрофлора.<br />

Имеющаяся в тканях липаза активируется ионами соли,<br />

и в зависимости от температурных условий может заметно<br />

катализировать гидролиз жиров и выделение свободных<br />

жирных кислот.<br />

13.3. Образование специфической окраски<br />

Окраска свежего несоленого мяса на 90% обусловлена<br />

миоглобином и оксимиоглобином. При посоле мяса в присутствии<br />

поваренной соли миоглобин или оксимиоглобин<br />

окисляются и переходят в метмиоглобин. В связи<br />

с этим при посоле мясо теряет свою естественную окраску<br />

и приобретает коричнево-бурую с различными оттенками.<br />

В практике посола мясо и мясопродукты предохраняют<br />

от нежелательных изменений окраски, добавляя<br />

в рассол или посолочную смесь нитриты. При этом обра­<br />

146


зуется нитрозомиоглобин, который и является красящим<br />

веществом соленого мяса и придает мясным продуктам<br />

розово-красную окраску.<br />

Двуокись азота, как сильный окислитель, вызывает<br />

превращение. Окислению способствует и поваренная<br />

соль. Таким образом, под действием посолочных ингредиентов<br />

образуется значительное количество метмиоглобина,<br />

что мешает образованию миоглобина и далее нитрозомиоглобина.<br />

Поэтому процесс восстановления метмиоглобина<br />

в миоглобин при посоле имеет существенное<br />

значение. Восстановление происходит под действием<br />

ферментов самого мяса и восстанавливающих веществ<br />

при участии кофермента НАД. Донаторами электронов<br />

могут служить фосфоглицериновый альдегид, фруктозо-6-фосфат<br />

и ряд других веществ, присутствующих в<br />

тканях.<br />

Для создания восстановительных условий применяют<br />

сахар. Сам сахар не создает восстановительных условий,<br />

однако промежуточные продукты анаэробного распада<br />

сахара (фосфоглицериновый альдегид, фруктозо-6-<br />

фосфат и др.), которые образуются под действием ферментов<br />

бактерий, обладают значительным редуцирующим<br />

(восстанавливающим) действием.<br />

Сильным восстановителем является и аскорбиновая<br />

кислота. Обычно используют ее натриевую соль - аскорбинат<br />

натрия. Взаимодействуя с метмиоглобином, аскорбиновая<br />

кислота восстанавливает его до миоглобина. Кроме<br />

того, аскорбиновая кислота вступает в реакцию с азотистой<br />

кислотой, в результате чего последняя восстанавливается<br />

и образуется окись азота.<br />

Таким образом, в присутствии аскорбиновой кислоты<br />

не образуется двуоксид азота, который как сильный окислитель<br />

вызывает превращение миоглобина и оксимиоглобина<br />

в метмиоглобин. Реакция взаимодействия аскорбиновой<br />

кислоты с азотистой кислотой при низких температурах<br />

протекает сравнительно медленно, но резко<br />

ускоряется при температурах обжарки и копчения.<br />

147


При использовании нитритов должный эффект окраски<br />

достигается довольно быстро, но окраска не всегда устойчива.<br />

Неустойчивость окраски при использовании<br />

нитритов связана с окислительным воздействием кислорода<br />

воздуха на пигменты мяса. Под действием кислорода<br />

нитрозомиоглобин может окисляться в метмиоглобин.<br />

Добавление аскорбината при посоле в значительной мере<br />

защищает пигменты мяса от окисления, так как аскорбинат<br />

легко взаимодействует с кислородом воздуха.<br />

Неустойчивость окраски при использовании нитритов<br />

связана и с деятельностью микробов. Некоторые из<br />

них продуцируют перекись водорода, способную окислять<br />

окись азота, другие образуют сероводород, который<br />

в присутствии кислорода дает с миоглобином сульфомиоглобин<br />

зеленого цвета, третьи вызывают восстановление<br />

нитрита до молекулярного азота, в результате чего<br />

частично или полностью обесцвечивается продукт. Так,<br />

задержка сроков осадки против рекомендуемых может<br />

привести к обесцвечиванию фарша (серые пятна на разрезе)<br />

и возникновению ноздреватости структуры, вызываемой<br />

выделением газообразного азота.<br />

В образовании цвета соленого мяса важную роль играет<br />

pH среды. При pH ниже 5,0 азотистая кислота быстро<br />

разлагается, оксид азота улетучивается, и получить хорошую<br />

окраску мясных продуктов не удается. Лучше<br />

всего окраска развивается при pH от 5,4 до 6,0.<br />

Большое влияние на развитие окраски оказывает температура.<br />

С повышением температуры количество нитрозопигментов<br />

увеличивается. Если, например, температура<br />

во время обжарки понижена, а продолжительность<br />

соответственно увеличена, то окраска фарша оказывается<br />

недостаточно яркой. Для образования из нитрита достаточного<br />

количества оксида азота, вступающего во взаимодействие<br />

с миоглобином, необходим некоторый промежуток<br />

времени. При изготовлении колбас этот промежуток<br />

складывается из продолжительности осадки и обжарки.<br />

Нитрит физиологически вреден и ядовит для человека.<br />

Применяя нитрит для посола, исходят из его мини­<br />

148


мального количества, которое необходимо для создания<br />

нормальной окраски продукта (5-6% мг массы мяса).<br />

В данное время изучается вопрос о полной замене нитритов<br />

безвредными для человека, веществами.<br />

13.4. Изменение вкуса и аромата<br />

В результате воздействия компонентов посолочной смеси<br />

и изменения физико-химических условий среды ферментативные<br />

автолитические процессы при посоле существенно<br />

нарушаются, но не прекращаются. В результате<br />

разнообразных биохимических превращений, протекающих<br />

при автолизе соленого мяса, а также вследствие<br />

бактериальной деятельности органолептические свойства<br />

мяса изменяются, что сопровождается появлением вкуса<br />

и аромата соленого мяса. Аромат и вкус, характерные для<br />

соленостей, в полной мере проявляются лишь после тепловой<br />

обработки продукта. В период посола, видимо, накапливаются<br />

потенциальные носители, изменения которых<br />

при нагреве сопровождаются образованием ароматических<br />

и вкусовых веществ. Специфические вкус и аромат<br />

соленых изделий усиливаются с увеличением длительности<br />

посола. Особенно заметны специфические вкус<br />

и аромат при длительном посоле свинины.<br />

В созревании ветчины важную роль играют протеолитические<br />

ферменты - катепсины. В результате протеолиза<br />

увеличивается содержание свободных аминокислот.<br />

Так, при продолжительном сухом посоле окороков содержание<br />

серина, глутаминовой кислоты, треонина, лейцина,<br />

изолейцина, фенилаланина и пролина возрастает<br />

примерно в 3 раза.<br />

Наряду со свободными аминокислотами в образовании<br />

вкуса соленого мяса принимают участие и такие азотсодержащие<br />

экстрактивные вещества, как пурины, креатин<br />

и др., освобождающиеся в процессе автолиза.<br />

К числу веществ, участвующих в создании аромата<br />

и вкуса ветчинности, относятся многочисленные лету-<br />

149


чие соединения, среди которых основная роль принадлеж<br />

ит карбонильным соединениям, а такж е летучие<br />

жирные кислоты, серосодержащие соединения, амины<br />

и др. Они образуются в результате окислительного распада<br />

жиров, углеводов, аминокислот, азотистых экстрактивных<br />

веществ. Так, при ветчинном посоле в рассоле и<br />

мясе обнаруживаются ацетоин и диацетил - ароматические<br />

вещества, придающие специфический приятны й<br />

запах.<br />

В создании аромата и вкуса соленого мяса принимают<br />

участие не только ферменты самого мяса, но и ферменты<br />

микроорганизмов. В рассолах, где концентрация соли<br />

достаточно высокая, хорошо развиваются солелюбивые<br />

(галофильные) и солеустойчивые (толерантные) бактерии.<br />

Последние играют наибольшую роль в создании букета<br />

ветчинности. В последнее время выделены чистые<br />

бактериальные культуры, которые при посоле вводят<br />

в мясо для улучшения вкуса и аромата готового посоленного<br />

продукта.<br />

Важное значение имеют посолочные ингредиенты —<br />

хлористый натрий, нитриты, сахар. Вкус мяса при посоле<br />

только поваренной солью хуже вкуса продуктов, посоленных<br />

поваренной солью с добавлением нитрита. Применение<br />

сахара при посоле способствует получению более<br />

вкусного и нежного продукта. Сахар, будучи вкусовым<br />

антагонистом соли, смягчает вкус соленых продуктов.<br />

Кроме того, в процессе длительного посола он является<br />

питательной средой для специфической микрофлоры,<br />

в результате чего образуется ряд продуктов промежуточного<br />

и конечного окислительного распада гексоз,<br />

которые, возможно, участвуют в создании особого аромата<br />

и вкуса соленого мяса. Образующиеся при этом кислоты<br />

смещают pH рассола и способствуют набуханию коллагена<br />

мяса, его разрыхлению, в результате чего продукт<br />

приобретает более нежную консистенцию.<br />

При большом содержании сахара (свыше 2% ), особенно<br />

в условиях повышенной температуры, могут произойти<br />

накопление избыточного количества кислот и порча<br />

150


продукта (закисание). Добавлять сахар целесообразно<br />

только при длительном посоле. При изготовлении колбас<br />

со специями его вводят небольшим количеством (0,1%).<br />

В этом случае роль сахара сводится к удержанию ароматических<br />

веществ специй.<br />

13.5. Консервирующее действие поваренной соли<br />

Консервирующее действие поваренной соли объясняется<br />

следующим. Если применяют высокие концентрации<br />

соли (при посоле сухой солью или насыщенным раствором),<br />

то вследствие осмоса происходит переход воды<br />

из бактериальной клетки в окружающую среду. Протоплазма<br />

бактерии, теряя воду, сжимается и отстает от стенок<br />

клетки бактерии - происходит плазмолиз. В плазмолизированную<br />

клетку пища не поступает. Клетка теряет<br />

способность к размножению и становится нежизнедеятельной.<br />

Если консервирующее действие соли было бы обусловлено<br />

только повышением осмотического давления, то<br />

сульфаты, например, хлористому натрию. Специфическое<br />

действие ионов натрия и хлора на микроорганизмы<br />

пока еще неясно.<br />

При посоле мясопродуктов применяют ненасыщенные<br />

растворы поваренной соли (содержание 2,5-6%),<br />

консервирующее действие которых велико. Консервирующий<br />

эффект усиливается сочетанием посола со способами<br />

консервирования - охлаждением, копчением,<br />

сушкой,<br />

151


Глава XIV. ИЗМЕНЕНИЕ МЯСА<br />

ПРИ КОПЧЕНИИ<br />

Копчение - это обработка пищевых продуктов дымом,<br />

образующимся при неполном сгорании древесины. Это<br />

один из способов консервирования продуктов, а также<br />

технологический прием, применяемый для придания<br />

продукту своеобразного вкуса и аромата.<br />

Обработку горячим дымом (обжарка, горячее копчение)<br />

применяют при изготовлении вареных колбасных<br />

изделий. При кратковременной обжарке (от 40 мин до 2 ч)<br />

продукт обрабатывается дымом при высоких температурах<br />

(60-110 °С). При изготовлении варено-копченых изделий<br />

их повторно обрабатывают горячим дымом при<br />

35-45 °С в течение 12-48 ч.<br />

Копчение холодным дымом используют для изготовления<br />

сырокопченых изделий. В этом случае обработку<br />

дымом производят при 18-22 С в течение 3-7 сут. Применяют<br />

ряд других способов копчения: электрокопчение<br />

(копчение в электрическом поле), бездымное (посредством<br />

коптильных препаратов) и др.<br />

14.1. Состав коптильного дыма<br />

Дым - это смесь мельчайших твердых и жидких частиц<br />

в газовой среде. Он состоит из продуктов термического<br />

распада и окисленной древесины.<br />

В состав коптильного дыма входят разнообразные химические<br />

соединения, число которых насчитывает около<br />

200. Среди них можно выделить следующие основные<br />

группы веществ:<br />

1. Низкомолекулярные жирные кислоты (уксусная,<br />

муравьиная, капроновая и др.).<br />

152


2. Кетокарбоновые кислоты (кетоглутаровая), двухосновные<br />

кислоты (малоновая, янтарная, фумаровая), ароматические<br />

оксикислоты (ванилиновая, сиреневая).<br />

3. Алифатические (муравьиный формальдегид, ук<br />

сусный, пропионовый и т.д.), ароматические (бензальдегид,<br />

сиреневый альдегид и др.), гетероциклические<br />

(фурфурол, метилфурфурол и др.) альдегиды, кетоны -<br />

диметилкетон (ацетон), метилпропилкетон, дикетондиацетил<br />

и др.<br />

4. Спирты - метиловый, этиловый, бутиловый, изоамиловый<br />

и др.<br />

5. Фенолы одноатомные - фенол (карболовая кислота),<br />

крезол и двухатомные - пирокатехин, гидрохинон,<br />

гваякол, трехатомные - пирогаллол.<br />

6. Амины - метиламин, этиламин, бутиламин и др.<br />

7. Различные простые и сложные эфиры (например,<br />

монометиловый эфир пирогаллола).<br />

8. Смолистые вещества (например, фенолформальдегидные<br />

смолы).<br />

9. Углеводороды.<br />

Последние могут служить источником образования<br />

веществ, оказывающих канцерогенное действие, например,<br />

3,4-бензопирена и др.<br />

14.2. Изменение свойств мяса при копчении<br />

В процессе копчения некоторые летучие вещества коптильных<br />

газов осаждаются на поверхности, а другие проникают<br />

.внутрь продукта, постепенно диффундируя во<br />

время копчения и последующей сушки.<br />

В результате сложных взаимосвязанных химических,<br />

физико-химических и биохимических процессов изменяются<br />

составные части продукта, в результате чего готовые<br />

изделия приобретают характерные для них консистенцию,<br />

своеобразные органолептические свойства<br />

и устойчивость при хранении.<br />

И зм енение консистенции продукта при копчении.<br />

При копчении продукт значительно обезвоживается<br />

153


за счет испарения воды. При холодном копчении потери<br />

влаги составляют 15-20% , при обжарке потери массы за<br />

счет испарения воды меньше и составляют для сосисок<br />

10-12% , вареных колбас - 4-7% , полукопченых - до 7% .<br />

При горячем копчении колбасы теряют до 10% влаги.<br />

Характерным изменением белков мяса при копчении<br />

является их денат урация. Она происходит под влиянием<br />

повышенной температуры (при горячем копчении);<br />

ей такж е способствуют вещества, содержащиеся в дыме.<br />

Вследствие денатурации и последующей коагуляции,<br />

а такж е обезвоживания за счет испарения воды пониж а­<br />

ется растворимость белков, продукт уплотняется.<br />

Компоненты дыма, поступающие в продукт при копчении,<br />

взаимодействуют с функциональными группами<br />

белков и другими составными частями мясопродуктов.<br />

По своему характеру реакции между коптильными веществами<br />

и составными частями мяса похожи на процесс<br />

дубления. При дублении белковые молекулы «сшиваются»<br />

в более крупные частицы через различные химические<br />

«м остики». Н априм ер, ф орм альдегид, реагируя<br />

с аминогруппами двух пептидных цепей, образует м еж ­<br />

ду ними метиленовые «мостики».<br />

Вследствие этого возрастают прочностные свойства<br />

и уменьшается гидрофильность белков. Испарение воды,<br />

денатурационные изменения и взаимодействия с составными<br />

частями дыма более заметны во внешних слоях м я­<br />

сопродукта, где концентрация последних больше.<br />

При горячем копчении образуется корочка денатурированных<br />

белков - периферийная защ итная зона, которая<br />

затрудняет проникновение составных частей дыма<br />

в глубь изделия и препятствует удалению влаги из продукта.<br />

Таким образом, продукт горячего копчения оказывается<br />

внутри менее плотным, чем продукт холодного<br />

копчения.<br />

Наиболее существенно этим изменениям (денатурации,<br />

коагуляции и дублению) подвергается коллаген,<br />

входящий в структуру мяса, оболочек колбасных изделий<br />

и кожи, покрывающей свинокопчености. Так, в про-<br />

154


цессе обжарки естественная оболочка колбас и поверхностный<br />

слой продукта под оболочкой дубятся, высокая<br />

температура обжарки (выше 60 С) вызывает их уплотнение<br />

в результате денатурации и усиленной коагуляции<br />

белков; защитные свойства оболочки и поверхностного<br />

слоя продукта повышаются.<br />

При холодном копчении сырых изделий продолжают<br />

развиваться автолитические и микробиальные процессы,<br />

которые начались в период посола и осадки, но с большей<br />

интенсивностью вследствие повышения температуры.<br />

При обжарке и горячем копчении, пока температура<br />

приближается к оптимуму действия ферментов (до 40-50 °С),<br />

автолитические процессы и реакции, катализируемые<br />

ферментами микроорганизмов, становятся более активными.<br />

По мере повышения температуры внутри продукта<br />

постепенно развивается денатурация белков и ферменты<br />

инактивируются.<br />

В результате автолитических и микробиальных процессов<br />

происходит частичный гидролитический распад<br />

основных веществ мяса: белков (протеолиз), липидов (липолиз),<br />

а также ряд других ферментативных процессов.<br />

Хотя гидролизуется сравнительно небольшая часть белковых<br />

веществ, этого все же достаточно для улучшения<br />

консистенции мяса: структура ткани разрушается, мясо<br />

становится мягким, нежным и готовым к употреблению.<br />

При изготовлении продуктов, которые коптят после<br />

варки (например, полукопченые колбасы), ферментативные<br />

процессы при копчении не происходят, так как<br />

вследствие тепловой денатурации белков в процессе варки<br />

ферменты оказываются уже инактивированными.<br />

Изменение вкуса и аромата. Специфические аромат<br />

и вкус, возникающие при обработке дымом изделий из<br />

мяса, являются результатом воздействия многих факторов.<br />

Прежде всего, они связаны с накоплением различных<br />

веществ, проникающих в продукт из дыма, таких<br />

как фенолы, карбонильные соединения и др. Эти вещества<br />

обладают различными оттенками запаха (например,<br />

пряными), кислым, горьким, острым, сладковатым при-<br />

155


вкусами и создают определенный букет вкуса и запаха<br />

копченого продукта. Д аж е при столь кратковрем енной<br />

обработке дымом, к ак обж арка, когда в продукт из дыма<br />

попадает сравнительно мало коптильны х вещ еств и они<br />

проникаю т на небольшую глубину, их количества достаточно<br />

для придания изделиям особого оттенков вкуса<br />

и аромата.<br />

Вещества дыма не только адсорбирую тся продуктом,<br />

но и вступаю т в химическое взаимодействие с его составными<br />

частям и с образованием новых вещ еств. П ри копчении<br />

одним и тем ж е дымом различны х продуктов (говядины<br />

, свинины , рыбы, сыра или слив) получаю тся и з­<br />

делия со вкусом и ароматом копчения, присущ им и к а ж ­<br />

дому из них. Следовательно, вкус и аромат образую тся<br />

не только за счет проникновения в продукт и накоплен<br />

и я в нем ком понентов ды м а, но и за счет образования<br />

в процессе копчения новых соединений. Т ак, кислоты<br />

и карбонильные соединения ды м а реагирую т с аминны -<br />

ми группами белков, фенолы вступаю т в реакции с ам и­<br />

нокислотами и т.д.<br />

Вкус и аромат копченого продукта в целом определяю<br />

тся, кроме того, м ногочисленны ми хим ическим и и з­<br />

менениям и составных частей самого продукта вследствие<br />

автолитических процессов в сы рокопчены х изделиях,<br />

изм енения под действием тепловой обработки, слабого<br />

окисления липидов. В создании букета аромата и вкуса<br />

сырокопченых изделий важ ную роль играю т м икробиологические<br />

процессы, которые происходят в период<br />

копчения и суш ки.<br />

И зм енение окраски м ясопродуктов при копчении.<br />

Следствием копчения является окраш ивание поверхности<br />

обрабатываемых изделий в коричневы е тона, в результате<br />

которого готовые продукты приобретают приятны<br />

й и привы чны й для потребителя внеш ний вид.<br />

Х имизм окраш ивания копченостей связан с осаж дением<br />

окраш енны х компонентов ды м а на поверхности<br />

продукта. К числу окраш енны х ф ракций ды м а относятся<br />

некоторые смолы , углеводная ф р ак ц и я, ф енольная<br />

156


фракция. Окрашивание поверхности копченых изделий<br />

является также следствием химического взаимодействия<br />

некоторых коптильных веществ друг с другом или с кислородом<br />

воздуха после их осаждения на поверхности, а также<br />

с составными частями продукта, например, по типу<br />

реакции меланоидинообразования.<br />

Приобретение окраски поверхностью изделий зависит<br />

не только от воздействия на нее составных частей дыма,<br />

но и от температуры. При достаточно высоких температурах<br />

даже в том случае, когда изделия подвергаются<br />

сухому нагреву в отсутствие дымовых газов, наблюдается<br />

окрашивание поверхности.<br />

Вследствие горячего копчения увеличивается интенсивность<br />

окраски мяса. При обжарке, например, фарш<br />

приобретает розово-красный цвет. Это связано с изменением<br />

пигментов мяса. Обычно копчению предшествует<br />

посол с применением нитритов. По мере повышения температуры<br />

при копчении внутри продукта постепенно<br />

развивается денатурация белков, в результате чего освобождаются<br />

скрытые функциональные группы белков,<br />

в частности, «S/f-группы, обладающие восстанавливающими<br />

(редуцирующими) свойствами. Вследствие накопления<br />

восстанавливающих веществ (S/f-rpynn, освобождающихся<br />

при денатурации белков, диффузии, редуцирующих<br />

веществ, являющихся продуктами копчения)<br />

и воздействия бактериального фермента нитритредуктазы<br />

из нитритов освобождаются оксиды азота. Миоглобин<br />

в результате взаимодействия с N0 превращается<br />

в нитрозомиоглобин. Под действием высокой температуры<br />

белковая часть нитрозомиоглобина - глобин - денатурирует,<br />

а простатическая группа превращается<br />

в пигмент нитрозомиохромоген, сообщающий розовокрасную<br />

окраску солено-копченому мясу. Оксимиоглобин<br />

при нагревании мяса теряет кислород и переходит<br />

в миоглобин, нитрозомиоглобин и далее - в нитрозомиохромоген.<br />

Если температура обжарки поддерживается на недостаточно<br />

высоком уровне, а продолжительность процес-<br />

157


са соответственно возрастает, ускоряется распад нитрита<br />

до молекулярного азота. В фарше могут появиться серые<br />

неокрашенные участки.<br />

При холодном копчении (18-23 С) продукт приобретает<br />

вишнево-красную окраску, так как в результате<br />

неполного сгорания углерода появляется СО, который<br />

с миоглобином образует вишневый пигмент - карбоксимиоглобин.<br />

14.3. Консервирующий эффект копчения<br />

Копченые мясопродукты более устойчивы к воздействию<br />

на них гнилостной микрофлоры и к окисляющему<br />

действию кислорода воздуха на жиры, чем некопченые.<br />

Причиной этого являю тся следующие факторы.<br />

Количество микроорганизмов при горячем копчении под<br />

воздействием высокой температуры уменьшается, особенно<br />

на поверхности. Образование периферийной защитной<br />

зоны —корочки копчения предохраняет продукт<br />

от проникновения внешней микрофлоры.<br />

В результате копчения в мясных продуктах заметно<br />

снижается pH ; при копчении в продукт проникает большое<br />

число самых различных органических кислот. Например,<br />

после длительной обработки холодным дымом<br />

pH сырокопченых колбас смещается в кислую сторону<br />

на 0,4-0,5 единицы (оптимум для большинства гнилостных<br />

бактерий находится при pH 7,0-7,4, снижение pH<br />

относительно этого уровня неблагоприятно для их ж изнедеятельности)<br />

.<br />

Основную роль в подавлении ж изнедеятельности<br />

микробов играют удаление влаги из копченого продукта<br />

и увеличение концентрации соли в результате обезвоживания,<br />

что вызывает плазмолиз бактерий.<br />

Устойчивость продуктов, подвергшихся копчению,<br />

к воздействию микроорганизмов связана и с бактерицидным<br />

(вызывающим гибель микробов) действием коптильных<br />

веществ. Активными бактерицидами дыма яв-<br />

158


ляются формальдегид (муравьиный альдегид), фенол<br />

(карболовая кислота) и некоторые другие вещества.<br />

При горячем копчении коптильные компоненты дыма<br />

проникают в продукт в незначительных количествах<br />

вследствие образования корочки денатурированных белков,<br />

которая затрудняет проникновение составных частей<br />

дыма в глубь изделия и препятствует удалению влаги<br />

из продукта. Поэтому изделия горячего копчения м е­<br />

нее стойки, чем холодного.<br />

Порча соленых продуктов, вырабатываемых из свинины,<br />

в большинстве случаев вызывается прогорканием<br />

жира. Соль катализирует его окисление кислородом воздуха,<br />

поэтому поверхностный слой жира быстро окисляется<br />

до стадии, делающей его непригодным в пищ у. В ы ­<br />

сокая устойчивость копченого шпика к окислительной<br />

порче зависит от наличия в коптильном дыме вещ еств,<br />

обладающих антиокислительными свойствами. Антиокислительное<br />

действие коптильных веществ обусловлено,<br />

прежде всего, фенольными компонентами дыма. В результате<br />

антиокислительного действия фенолов в ж ирах<br />

тормозятся окислительные процессы.


Глава XV. ИЗМЕНЕНИЕ МЯСА<br />

ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ<br />

Цель тепловой обработки мясопродуктов - доведение<br />

продукта до состояния кулинарной готовности. При этом<br />

процессе повышается стойкость продукта к микробиальной<br />

порче, и часто тепловую обработку применяют как<br />

один из методов консервирования. В этом случае прибегают<br />

к пастеризации и стерилизации. В результате тепловой<br />

обработки мясо приобретает новые характерные<br />

вкусовые и ароматические свойства, плотную консистенцию<br />

и обычно лучше усваивается организмом.<br />

Изменения свойств продукта, вызываемые нагревом,<br />

обусловлены изменением свойств их составных частей<br />

и потерями частей продукта в окружающую среду. Мясо<br />

и мясопродукты обычно нагревают от 60 до 180 С. Поэтому<br />

в зависимости от условий процесса и конечной температуры<br />

нагрева изменения составных частей и свойств<br />

готовых продуктов существенно различаются.<br />

15.1. И зменение белков<br />

Наиболее характерным изменением белков всех тканей<br />

при тепловой обработке является тепловая денатурация.<br />

При этом изменяются характерные свойства белков -<br />

уменьшаются их растворимость, гидратация. Белки, денатурированные<br />

нагреванием, легко агрегируют и коагулируют.<br />

Скоагулированные белки уплотняются с выделением<br />

воды.<br />

Денатурирующее действие тепла на белки мяса существенным<br />

образом зависит от условий, в которых происходит<br />

нагрев: от температуры нагрева, продолжительн<br />

о


ности теплового воздействия, присутствия или отсутствия<br />

достаточного количества влаги, отдаваемой при тепловой<br />

обработке, зависит от ряда факторов. К числу наиболее<br />

важных из них относятся степень развития коагуляционных<br />

явлений, возникающих после денатурации.<br />

Развитие коагуляционных явлений сопровождается<br />

уменьшением водосвязывающей способности белковых<br />

веществ и потерей воды. Отсюда следует, что и температура,<br />

и продолжительность тепловой обработки мясопродуктов<br />

должны быть лишь минимально необходимыми<br />

соответственно особенностям состава и свойств нагреваемого<br />

продукта. Например, при изготовлении карбонада<br />

используют мясо с небольшим содержанием соединительной<br />

ткани. Жесткость и обезвоживание такого мяса с увеличением<br />

нагрева возрастают. В этом случае длительность<br />

нагрева продукта не должна быть больше той, которая<br />

необходима для денатурации растворимых белков.<br />

Практически для этого достаточно прогреть продукт на<br />

всю глубину примерно до 70 °С.<br />

Для образцов мяса, содержащих в составе относительно<br />

большее количество соединительной ткани, состояние<br />

кулинарной готовности определяется степенью распада<br />

коллагена.<br />

На потерю воды продуктом существенно влияет и степень<br />

развития автолитических процессов к моменту нагрева.<br />

Количество влаги, отдаваемой при тепловой обработке,<br />

минимально при нагреве парного мяса. Оно резко<br />

увеличивается к моменту полного развития посмертного<br />

окоченения, после чего постепенно уменьшается по мере<br />

созревания мяса. Но даже спустя 10 сут. и более оно выше,<br />

чем при тепловой обработке парного мяса. Соответственно<br />

этому, мясо, сваренное в состоянии посмертного окоченения,<br />

очень жесткое, но тем нежнее и сочнее, чем больше<br />

степень созревания. При производстве мяса и мясопродуктов<br />

это обстоятельство необходимо учитывать.<br />

Так, для выработки вареных колбасных изделий, когда<br />

решающее значение имеет водосвязывающая способность<br />

мяса, предпочтительнее использовать парное мясо.<br />

11-0213 161


Водосвязывающую способность мясопродуктов, подвергаемых<br />

тепловой обработке, можно увеличить, сдвигая<br />

pH в ту или иную сторону от изоэлектрической точки<br />

белков животных тканей. Этого можно достигнуть, добавляя<br />

к измельченному мясу некоторые соли, например,<br />

фосфаты, или обрабатывая мясо органическими кислотами,<br />

например, уксусной.<br />

При варке мяса в воде теряются не только вода, но и водорастворимые<br />

вещества мяса. Если мясо, предназначенное<br />

для варки, погрузить в холодную воду и нагревать, то<br />

водорастворимые вещества мяса переходят в окружающую<br />

среду. Водорастворимые белки из наружных слоев<br />

мяса переходят в воду в количестве до 0,2% массы мяса,<br />

коагулируют, образуя пену, всплывающую на поверхность.<br />

В процессе варки из мяса в бульон переходит значительная<br />

часть водорастворимых витаминов, экстрактивных<br />

и минеральных веществ. При таком способе варки<br />

получают крепкий мясной бульон и довольно малоценное<br />

по вкусовым качествам вареное мясо. При погружении<br />

мяса в кипящую воду на него сразу же воздействует<br />

высокая температура. Происходит быстрая коагуляция<br />

белков поверхностного слоя - уплотнение поверхности<br />

мяса. Выделение воды, так же как и вкусовых веществ,<br />

затрудняется. Этот способ дает более сочное и более<br />

вкусное мяса и слабый бульон.<br />

Поваренная соль, добавляемая при варке мяса, вызывает<br />

набухание его волокон; волокна мяса как бы раздвигаются,<br />

что способствует большему проникновению воды<br />

в глубь мяса и, следовательно, лучшему экстрагированию<br />

водорастворимых веществ.<br />

15.2. Изменение липидов<br />

При варке мяса жир плавится и значительная часть<br />

его переходит в воду. Выплавленный жир всплывает в основном<br />

на поверхность бульона; небольшая часть его<br />

эмульгируется, что придает мутноватость бульону.<br />

162


При достаточно длительном нагреве в условиях контакта<br />

с водой и температуре выше 100 °С жир претерпевает<br />

химические изменения. При умеренном нагреве они<br />

невелики, по все же легко могут быть обнаружены. Так,<br />

отмечается увеличение кислотного числа, что свидетельствует<br />

о гидролитическом распаде жира. За счет присоединения<br />

гидроксильных групп по месту двойных связей<br />

вследствие взаимодействия триглицеридов с водой<br />

частично образуются оксикислоты. Последние сообщают<br />

бульону вкус и запах осаливания при длительной и энергичной<br />

варке жирного мяса и костей. Нагревание способствует<br />

и более быстрой окислительной порче жиров<br />

при хранении, особенно свинины. Если гидролиз жира<br />

не ведет к снижению пищевой ценности, то образование<br />

оксикислот снижает пищевую ценность какой-то части<br />

жира. Уменьшение пищевой ценности жира зависит от<br />

жесткости нагрева. Так, при жарении температура поверхностного<br />

слоя мяса или мясопродукта достигает 135 С<br />

и выше; при этом жир вытапливается и изменяется.<br />

Окислительные изменения жиров и процессы полимеризации<br />

приводят не только к изменению цвета (жир<br />

темнеет) и ухудшению запаха, но при этом могут образовываться<br />

вредные для организма вещества. Таким образом,<br />

при жарении происходят процессы, приводящие к<br />

порче жира.<br />

15.3. Изменение витаминов<br />

Теплрвая обработка мяса и мясопродуктов приводит к<br />

уменьшению содержания некоторых витаминов в результате<br />

их химических изменений, а также потерь в окружающую<br />

среду. Изменение содержания витаминов в мясе<br />

при нагревании зависит от их устойчивости к тепловому<br />

воздействию, а также от условий обработки мяса, главным<br />

образом от pH и присутствия кислорода. Тепловая<br />

обработка мяса и мясопродуктов даже при умеренных<br />

температурах приводит к некоторому снижению их ви-<br />

163


таминной ценности, а при нагреве выше 100 °С витамины<br />

значительно разрушаются (от 40 до 70%). Из водорастворимых<br />

витаминов наименее устойчивы витамины В,<br />

и аскорбиновая кислота (витамин С), из жирорастворимых<br />

витаминов - витамин D. Витамин А практически<br />

выдерживает температуру до 130 С. Однако сухой нагрев<br />

в контакте с воздухом, например, жарение мясопродуктов,<br />

сопровождается интенсивным разрушением витамина<br />

А и других витаминов, особенно тех, которые легко<br />

окисляются (Е, С).<br />

15.4. Образование компонентов вкуса и аромата<br />

В создании специфического букета вкуса и аромата<br />

мяса и различных мясопродуктов участвуют многочисленные<br />

вещества. Они появляются в процессе автолиза<br />

из белков, липидов, углеводов и других составных частей<br />

мяса и в процессе тепловой обработки. В результате<br />

нагревания мяса происходят сложные реакции, приводящие<br />

к образованию новых продуктов, обладающих вкусовыми<br />

и ароматическими свойствами. Эти вещества<br />

либо освобождаются из связанного состояния, в котором<br />

они находились в мясе, либо появляются в результате<br />

преобразования предшественников, либо образуются в результате<br />

взаимодействия веществ одного с другим.<br />

Решающую роль в образовании вкуса и запаха вареного<br />

мяса играют экстрактивные вещества. Тщательно отмытое<br />

от растворимых в воде веществ мясо после варки<br />

безвкусно и обладает очень слабым запахом. Экстрактивные<br />

вещества мяса накапливаются в результате распада<br />

высокомолекулярных соединений, и в то же время количество<br />

их уменьшается в результате собственного распада<br />

под влиянием нагрева.<br />

Важную роль в образовании вкуса вареного мяса играют<br />

глутаминовая кислота и натриевая соль. Даже в незначительном<br />

количестве (порядка 0,03%) они придают<br />

продукту вкус, близкий к вкусу мяса. Глутаминовая кис-<br />

164


лота может появиться при тепловом воздействии на мясо<br />

в результате освобождения из белков, при дезаминировании<br />

глутамина (амида глутаминовой кислоты), содержащегося<br />

в мышечной ткани в связи с какими-то соединениями.<br />

Возможным источником образования глутаминовой<br />

кислоты является и глютатион. При изготовлении<br />

бульонных кубиков для придания насыщенного вкуса<br />

бульону добавляют глутаминовую кислоту или ее соль -<br />

глутамат натрия. Их получают из белка крови - фибрина,<br />

содержащего 14% глутаминовой кислоты, белка молока<br />

- казеинат. Изменение вкуса мяса при нагревании<br />

также связано с образованием гипоксантина вследствие<br />

распада инозиновой кислоты. При 95 С через 1 ч распадается<br />

около 80% инозиновой кислоты.<br />

Важное значение в образовании аромата и отчасти вкуса<br />

мяса при нагревании играет реакция Майара (сахароаминная<br />

реакция, меланоидинообразования, неферментативное<br />

покоричневение). Это реакция взаимодействия<br />

между аминогруппами аминокислот, полипептидов или<br />

белков с углеводами.<br />

Реакция Майара - это целая серия реакций, часть из<br />

которых протекает последовательно, а часть —параллельно.<br />

Механизм всего процесса пока еще полностью не раскрыт.<br />

Однако установлено, что на каждой стадии этого<br />

многостадийного процесса могут образовываться побочные<br />

продукты сахароамидной реакции. При этом в основном<br />

образуются карбонильные соединения (альдегиды,<br />

кетоны, летучие кислоты), серосодержащие соединения<br />

и др., которые обусловливают появление характерного<br />

запаха. При сахароаминной реакции образуются<br />

темно-коричневые меланоидины —полимеры. Продукт<br />

приобретает коричневатую окраску. Однако до сих<br />

пор не удалось полностью выяснить структуру этих веществ.<br />

Более активно в реакции Майара участвуют низкомолекулярные<br />

вещества, в частности аминокислоты и моносахариды,<br />

предпочтительнее - пентозы. Поэтому одну<br />

из причин улучшения аромата вареного мяса с развити-<br />

165


ем автолиза связывают с накоплением в нем свободных<br />

аминокислот и моносахаридов.<br />

Р еакц и я м еланоидинообразования очень медленно<br />

протекает в сыром мясе, но резко ускоряется при нагревании.<br />

Так, при 60 С она идет в 20 раз быстрее, чем при<br />

37 °С, но и при этой температуре скорость ее достаточна.<br />

В наиболее наглядной форме ее последствия проявляю т­<br />

ся при жарении. Вследствие высокой температуры, используемой<br />

при жарении мяса (130-180 С), во внешнем<br />

слое его возникаю т процессы, в результате которых и<br />

появляется характерная коричневая окраска, и формируются<br />

аромат и вкус жареных продуктов. Образование<br />

коричневой окраски - необходимое условие ж арения.<br />

Однако пищевые меланоидины, образующиеся при кулинарной<br />

обработке продуктов, снижают их пищевую<br />

ценность. Дело в том, что меланоидины не расщ епляю т­<br />

ся пищеварительными ферментами человека и, следовательно,<br />

не усваиваю тся. Они теряю т свои полезны е<br />

свойства, а вместе с ними теряется и значительная часть<br />

белков, незаменимых аминокислот (до 30% ), витаминов.<br />

Карбонильные соединения образуются не только в реакции<br />

Майара, но и в какой-то степени накапливаются при<br />

автолизе. Альдегиды образуются такж е из аминокислот<br />

при их окислительном декарбоксилировании и дезаминировании<br />

при нагревании. Например, из аминокислоты<br />

метионина образуется альдегид метиональ, обладающий<br />

мясным запахом, из треонина - аг-кетомасляная<br />

кислота, обладающая сильным запахом бульона.<br />

На оттенок аромата вареного мяса влияют сероводород<br />

(особенно в образовании аромата куриного мяса), меркаптаны.<br />

Возможным источником образования сульфидов<br />

являю тся серосодержащие аминокислоты, в частности<br />

цистин и цистеин, а такж е пептид глютатион.<br />

Дополнительный аромат бульону придают и некоторые<br />

летучие соединения, связанные с жирами и освобождающиеся<br />

одновременно с выплавлением жира.<br />

166


Глава XVI. БИОХИМИЯ ЯЙЦА<br />

У птиц, в отличие от млекопитающих, зародыш развивается<br />

вне тела матери и для своего развития он использует<br />

питательные вещества, заключенные в яйце.<br />

Яйцо - это половая клетка. Собственно яйцевой клетке<br />

в неоплодотворенном яйце птиц соответствует небольшое<br />

светлое пятнышко. Здесь помещаются протоплазма и<br />

ядро. К моменту кладки яйца зародыш уже имеет форму<br />

многоклеточной пластинки (зародышевый диск). Биологические<br />

функции яйца - защита и питание развивающегося<br />

организма.<br />

16.1. Строение яйца<br />

Яйцо состоит из трех главных частей: скорлупы, белка<br />

и желтка (рис. 16.1).<br />

Скорлупа яйца - это наружная плотная оболочка, необходимая<br />

для защиты его содержимого от внешних влияний.<br />

В скорлупе различают наружную пористую оболочку,<br />

содержащую большое количество тонких канальцев<br />

(пор), через которые поступает воздух. Под ней помещается<br />

внутренняя двойная подскорлупная оболочка.<br />

Непосредственно после снесения на тупом конце яйца<br />

двойная подскорлупная оболочка раздваивается и заполняется<br />

воздухом, образуется воздушная камера - пуга -<br />

вследствие изменения объема содержимого яйца, частично<br />

из-за снижения температуры, частично из-за обезвоживания<br />

яйца в результате испарения влаги. Скорлупа<br />

составляет 12% общей массы яйца.<br />

Белок птичьего яйца - это запас питательных веществ<br />

для развивающегося организма. Он снабжает его водой,<br />

предохраняет зародыш от высыхания, а также растворяет<br />

167


Рис. 16.1. Строение яйца<br />

некоторые минеральные вещества, участвующие в построении<br />

зародыша. Яичный белок составляет 58% общей<br />

массы яйца. Белок состоит из трех слоев: наружного жидкого,<br />

среднего плотного и внутреннего жидкого.<br />

Желток содержит питательные вещества, необходимые<br />

для развития зародыша. Он образован несколькими концентрически<br />

расположенными чередующимися светлыми<br />

(более тонкими) и желтыми (более толстыми) слоями.<br />

В центре находится светло-желтый желток кувшинообразной<br />

формы, с узким горлышком, выходящим к поверхности<br />

желтка. В воронке этого горлышка и помещается<br />

зародышевый диск. Желток заключен в тонкую оболочку.<br />

При выливании яйца из скорлупы желточная оболочка<br />

способствует сохранению формы желтка. В центре<br />

яйца желток удерживается благодаря двумя плотно скрученным<br />

белковым тяжам, отходящим к острому и тупому<br />

концам яйца, называемым градинками. Градинки закручены<br />

в противоположные стороны, благодаря чему при<br />

поворачивании яйца вокруг его длинной оси желток сохраняет<br />

центральное положение, так что зародышевый<br />

диск оказывается вверху. Желток составляет 30% общей<br />

массы яйца.<br />

16.2. Химический состав яйца<br />

В состав птичьего яйца входят все вещества, обеспечивающие<br />

рост и развитие зародыша. Химический состав<br />

168


яиц колеблется в зависимости от вида, породы, возраста<br />

птицы, корма.<br />

Таблица 8<br />

Химический состав (в% ) яиц<br />

--------------------------- --<br />

компонент кур индеек уток гусей<br />

1<br />

................-<br />

- - .......<br />

Вода 73,6 73,7 69,7 70,6<br />

Сухие вещества 26,4 26,3 30,3 29,4<br />

Органические<br />

вещества<br />

25,6 25,5 29,3 28,4<br />

Белки 12,8 13,1 13,7 14,0<br />

Липиды 11,8 11,7 117 14,4 13,0<br />

Углеводы 1,0 0,7 1,2 1,2<br />

Минеральные<br />

вещества<br />

0,8 0,8 1.3 1,0<br />

В табл. 8 приведен химический состав содержимого<br />

яиц различных видов сельскохозяйственных птиц. Как<br />

видно из табл. 8, основной составной частью содержимого<br />

яйца является вода. На втором месте по количественному<br />

содержанию стоят органические соединения, главным<br />

образом белки и жиры. В яйце содержатся витамины<br />

В12, Ва, В6, РР,А, D .E, К и др.<br />

Состав яичного белка. Яичный белок хорошо растворим<br />

в воде, с которой образует вязкие коллоидные растворы,<br />

Как сам белок, так и его водные растворы при сбивании<br />

с воздухом образуют устойчивую и прочную пену.<br />

Это имеет большое практическое значение в кондитерском<br />

и других производствах.<br />

Ряд белков может быть разделен электрофоретически<br />

на несколько фракций. Так, овальбумин можно разделить<br />

на три фракции, на три компонента разделяется<br />

и овоглобулин, а всего в курином белке их установлено<br />

более 10. Овальбумин и овоглобулин - простые белки: кональбумин,<br />

овомуцин и овомукоид - гликопротеиды; лизоцим<br />

(муромидаза) - обладает антибактериальными<br />

12-0213 169


свойствами. Яичный белок отличается низким содержанием<br />

ферментов. В небольшом количестве белок яйца<br />

содержит пигмент овофлавин оранжево-желтого цвета,<br />

дающий желто-зеленую флуоресценцию. Из минеральных<br />

веществ в наибольших количествах в белке яйца обнаружены<br />

калий, натрий, фосфор, сера, хлор, кальций,<br />

магний; очень мало железа. Присутствует и большое количество<br />

микроэлементов (молибден, никель, кобальт,<br />

хром, медь, марганец и др.)<br />

Состав яичного желтка. Ж елток представляет собой<br />

нерастворимую в воде массу желтого цвета. Это эмульсия<br />

липидов и липопротеидов в воде.<br />

Большую часть сухого вещества желтка составляют<br />

липиды: в желтке их вдвое больше, чем белков. Из общего<br />

количества липидов 2/3 —жиры; около 34% всех ж ирных<br />

кислот яйца насыщенные и 66% —ненасыщенные.<br />

Они входят в состав триглицеридов, а также встречаются<br />

в яйце в свободном состоянии. Липоиды, входящие в состав<br />

ж елтка, представлены фосфатидами, стеринами, цереброзидами,<br />

сфингомиелинами. Особенно много в желтке<br />

лецитина, кефалина и холестерина.<br />

В желтке присутствуют следующие белки: липовителлин<br />

(около 67% количества белков), ливетин (около 24%)<br />

и фосфовитин (около 90%). Эти белки не являются однородными<br />

и могут быть разделены на фракции.<br />

Липовителлин - это комплекс белка с липидами. Молекула<br />

этого белка содержит около 17% липидов, в основном<br />

фосфолипидов. Белковая часть липовителлина -<br />

сложный белок фосфопротеид. Около 1/3 фосфора, содержащегося<br />

в желтке, входит в состав липовителлина. Ливетин<br />

в противоположность липовителлину содержит<br />

мало фосфора, но много серы (примерно 1/3 всей серы<br />

желтка).<br />

Фосфовитин - весьма необычный белок: около половины<br />

его аминокислотных остатков представляют собой<br />

фосфорилированный серий. В нем содержится 10% фосфора<br />

и почти нет серы.<br />

Ж елток яйца богат витаминами. В нем содержатся<br />

витамины A, D, Е, К , группы В. Ферменты в желтке при-<br />

170


сутствуют в больших количествах, чем в белке. Минеральный<br />

состав желтка значительно отличается от минерального<br />

состава белка яйца. Белок богат хлоридами калия<br />

и натрия. Желток отличается значительно большим<br />

содержанием фосфора, которого в нем в 30 раз больше,<br />

чем в белке, - 0,6% общей массы желтка.<br />

Окраска желтка зависит от присутствия двух пигментов<br />

—ксантофилла и каротина. Интенсивность окраски<br />

желтка зависит от содержания этих пигментов в корме.<br />

Состав скорлупы. Скорлупа яиц состоит в основном из<br />

минеральных веществ, на долю которых приходится<br />

94-97% . Органических веществ в скорлупе 3-6%.<br />

Главные минеральные вещества скорлупы —карбонат<br />

кальция (около 93% массы скорлупы), карбонат магния,<br />

а также фосфаты этих катионов - содержатся в относительно<br />

небольшом количестве. Органическая часть скорлупы<br />

почти полностью состоит из белков, близких к кератину<br />

и коллагену. Цвет скорлупы зависит от присутствия<br />

в ее составе пигмента овопорфирина.<br />

16.3. Пищевая ценность яиц<br />

Яйца являются превосходным пищевым продуктом.<br />

В них в идеальном соотношении содержатся белки, липиды,<br />

витамины, минеральные вещества и углеводы.<br />

Пищевая ценность яиц определяется высоким содержанием<br />

в них полноценных и легкоусвояемых белков. Яйца<br />

содержат все незаменимые аминокислоты, причем соотношение<br />

последних в яйце примерно такое же, как<br />

и в самом организме. Таким образом, белки яиц, как и<br />

белки молока, полностью отвечают требованиям, предъявляемым<br />

к полноценным белкам.<br />

Однако для покрытия потребностей организма в белках<br />

только за счет яиц необходимо потребление последних<br />

в таких количествах, при которых может нарушиться<br />

нормальный обмен веществ в организме. Так, при<br />

употреблении большого количества белка сырых яиц со-<br />

171


держащийся в нем белок авидин связывается с биотипом<br />

(витамином Н), образуя биологически неактивный комплекс<br />

биотип —авидин. Образование такого комплекса<br />

у человека и животных приводит к авитаминозу. Вместе<br />

с этим при избыточном количестве ценные составные<br />

части яйца не будут усваиваться организмом. При условии,<br />

если в диете количество белка цельного яйца не превышает<br />

0,65 г на 1 кг массы тела, их усвояемость приближается<br />

к усвояемости белков молока.<br />

Пищевая ценность яйца обусловлена также высоким<br />

содержанием в его составе биологически полноценных<br />

и хорошо усвояемых жиров и липоидов.<br />

В составе яйца содержатся почти все известные витамины.<br />

16.4. Изменения яиц при хранении<br />

В процессе хранения яиц происходят различные изменения.<br />

Это автолитические изменения, микробиальная,<br />

окислительная порча яиц, усушка. Автолитическим<br />

изменениям подвергаются все основные фракции яйца:<br />

углеводная, белковая и липидная. Цельное яйцо сравнительно<br />

устойчиво к воздействию на него микробов, поэтому<br />

его можно длительно хранить при небольших положительных<br />

температурах. В этих условиях автолитические<br />

изменения в яйце могут быть довольно значительными.<br />

Общее направление автолитических изменений<br />

в яйце в своей основе сходно с автолизом животных тканей:<br />

это ферментативный распад сложных систем на более<br />

простые и распад высокомолекулярных соединений<br />

на низкомолекулярные. Вследствие гидролитического<br />

распада белков в яйце увеличивается содержание свободных<br />

аминокислот и других низкомолекулярных азотсодержащих<br />

соединений. Наблюдается медленное постепенное<br />

разжижение белка. Очень быстро распадаются<br />

фосфопротеиды и образующие из них фосфатиды до более<br />

простых соединений фосфора. Уже через 8 мес. при<br />

172


температуре около 10 С их содержание в белке в десятки<br />

раз больше начального.<br />

Жир, содержащийся в яйце, хотя и медленно, гидролизуется<br />

в течение всего времени хранения яйца. Небольшое<br />

увеличение кислотного числа жира отмечается уже<br />

к концу третьего месяца хранения. Через 12 мес. оно увеличивается<br />

более чем на 70% в сравнении с начальным.<br />

С течением времени в яйце уменьшается содержание<br />

некоторых витаминов. Особенно нестоек витамин А, значительно<br />

уменьшается содержание витамина В6. Автолитические<br />

процессы усиливаются с повышением температуры.<br />

При длительном хранении яиц или при хранении их<br />

в неблагоприятных условиях развиваются гнилостные<br />

процессы под действием проникших через поры яйца<br />

микроорганизмов. При развитии гнилостных продуктов<br />

в яйце, как и при гнилостной порче мясопродуктов, под<br />

действием ферментов гнилостных микроорганизмов образуются<br />

сероводород, аммиак, низкомолекулярные<br />

кислоты, метан, скатол, индол и др.<br />

На свойства яиц при хранении существенно влияет<br />

влаго- и газообмен с внешней средой. Наблюдается усушка,<br />

которая зависит от длительности хранения яиц, температуры<br />

и влажности окружающей среды, количества<br />

пор на скорлупе. При усушке увеличивается воздушная<br />

камера - пуга.<br />

Взаимодействие содержимого яйца с кислородом воздуха<br />

сопровождается ухудшением его органолептических<br />

характеристик. Вкус и аромат яйца по мере развития<br />

этих процессов приобретают характерный «лежалый»<br />

оттенок, вначале в желтке, а потом и в белке.<br />

Для длительного хранения яиц необходимо замедлить<br />

(приостановить) деятельность микробов и развитие автолитических<br />

процессов при помощи низких температур.<br />

Кроме того, необходимо предотвратить проникновение<br />

микробов в яйцо через поры скорлупы, защитить от влаго-<br />

и газообмена. Для этого при хранении яиц применяют<br />

покрытие их искусственными оболочками (жидкое<br />

173


стекло, минеральные и пищевые масла), а также кратковременную<br />

тепловую обработку. В последнем случае<br />

яйца на короткое время погружают в кипяток. При этом<br />

свойства яиц не изменяются, но тонкая пленка белка под<br />

скорлупой коагулирует и закупоривает скорлупу изнутри.<br />

Обогащение атмосферы углекислым газом улучшает<br />

холодильное хранение яиц.<br />

16.5. Продукты переработки яиц<br />

Продуктами переработки яиц являются сухой яичный<br />

порошок и мороженые яичные продукты. Они отличаются<br />

высокой пищевой ценностью. Эти продукты используют<br />

в мясной и пищевой промышленности, общественном<br />

питании и являются очень удобными для длительного<br />

хранения и транспортировки.<br />

Яичный меланж - это замороженная смесь белка и желтка.<br />

Меланж должен содержать не более 75% воды, не менее<br />

10% жира и 10% белков. Величина pH среды не должна<br />

превышать 7,0. В процессе замораживания и храпения<br />

меланжа теряется растворимость липовителлина.<br />

Яичный порошок получают высушиванием яичной<br />

массы. При высушивании необходимо сохранить физико-химические<br />

свойства продукта, особенно его растворимость.<br />

Поэтому процесс сушки ведут при температурах<br />

(52-60 °С), не вызывающих заметной денатурации<br />

белка и, следовательно, снижения его растворимости.<br />

Денатурация белков в процессе сушки зависит и от реакции<br />

среды (наименьшая при pH 7,0). Растворимость сухого<br />

белка после сушки снижается лишь на 2-2,5%. Составные<br />

части яйца частично окисляются, а некоторые<br />

легко летучие соединения удаляются с водяным паром.<br />

Большинство витаминов яйца в процессе сушки почти<br />

не разрушается, но некоторые из них, особенно легкоокисляющиеся<br />

(A, D и В12), частично теряются. Средний<br />

химический состав сухого яичного порошка должен быть<br />

следующим: вода - 7%, белок - 43,2, липиды - 40,9%.<br />

174


Изменения при сушке яиц менее значительны, чем<br />

при последующем хранении яичного порошка. Это объясняется<br />

главным образом тем, что составные части яйцепродуктов<br />

окисляются кислородом воздуха; 40-60% объема<br />

порошка занимает воздух. При длительном хранении<br />

яичного порошка появляются признаки окислительной<br />

порчи липидов. Окислительные процессы резко ускоряются<br />

с повышением температуры и на свету. Происходит<br />

прогоркание липидов, а иногда появляется и рыбный<br />

привкус. Этот вызвано расщеплением лецитина.<br />

Выделяющийся при этом расщеплении холин превращ а­<br />

ется в окись триметиламина, которая и обладает рыбным<br />

вкусом и запахом. Усиление окислительных процессов<br />

при хранении сухих яйцепродуктов приводит к потерям<br />

некоторых витаминов (A, D, В,).


Список литературы<br />

1. Анисимов В.JI. Основы биохимии. —М.: Изд. «Пищепром»,<br />

1984.<br />

2. Алехина JI. Т., Большаков А.С., Вересков В.Г.//Технология<br />

мяса и мясных продуктов /Под ред. Рогова И.А.<br />

-М ., 1988.<br />

3. Антипова JI.В., Жеребцов Н.А. Биохимия мяса и мясопродуктов.<br />

//Изд. Воронежского универс., 1991.<br />

4. Березов Т.Г., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.<br />

- М.: Изд. «Медицина», 1983.<br />

5. Богатырев А.Н., Рогов И.А. О перспективах развития<br />

работ в области создания комбинированных продуктов<br />

питания //Мат-лы II Всесоюзн. научно-техн.конф.<br />

«Разработка процессов получения комбинированных<br />

продуктов питания (технология, аппаратурное оформление,<br />

оптимизация)». - М., 1984.<br />

6. Грачева И.М. Технология ферментативных препаратов.<br />

—М.: Изд. «Пищепром», 1975.<br />

7. Головня Р.В. Теоретические и практические аспекты<br />

создания пищевых красителей и ароматизаторов для<br />

комбинированных пищевых продуктов //Мат-лы II Всесоюзн.<br />

научно-техн.конф. «Разработка процессов получения<br />

комбинированных продуктов питания (технология,<br />

аппаратурное оформление, оптимизация)». —М.,<br />

1984.<br />

8. Зайченко А.И., Волгарев М.Н., Высоцкий В.Г. Медико-биологические<br />

аспекты разработки комбинированных<br />

белковых продуктов //Мат-лы II Всесоюзн. научнотехн.<br />

конф. «Разработка процессов получения комбинированных<br />

продуктов питания (технология, аппаратурное<br />

оформление, оптимизация)». - М.,1984.<br />

9. Кретович В.Л. Биохимия растений. - М.: Изд. «Высшая<br />

школа», 1980.<br />

10. Ленинджер А. Основы биохимии/Пер.с англ.<br />

Гобулева В.Г., Гроздовой М.Д., Преображенского С.Н.;<br />

под ред. Энгельгарда В.А., Варшавского Я.Н. 1,2,3 тт.<br />

-М ., 1985.<br />

176


Н.МесхиА.И. Биохимия мяса, мясопродуктов и птицепродуктов.<br />

- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.<br />

12. Рогов И.А. Биохимия мяса и мясопродуктов. - М.:<br />

Экономика, 1988.<br />

13. Розанцев Э.Г. Нитриты или колоранты/Мат-лы II<br />

Всесоюзн. научно-техн.конф. «Разработка процессов получения<br />

комбинированных продуктов питания (технология,<br />

аппаратурное оформление, оптимизация)*. -<br />

М., 1984.<br />

14. Толстогузов В.Б. Искусственные продукты питания.-М.,<br />

1978.<br />

. 15. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И.<br />

Основы биохимии. 1, 2, Зтт. - М.: Изд. «Мир», 1981.


Содержание<br />

Введение......................................................................................... 3<br />

Раздел 1. БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ<br />

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ<br />

Глава I. Биохимия мышечной ткани........................................5<br />

1.1. Строение поперечнополосатой мышечной т к а н и ........ 5<br />

1.2. Химический состав мышечной тк ан и .............................8<br />

1.3. Сокращение и релаксация мышц ................................. 26<br />

1.4. Автолитические превращения мышечной т к а н и ...... 30<br />

1.5. Механизм и химизм посмертных изменений.............. 32<br />

1.6. Изменения углеводной системы.................................... 33<br />

1.7. Изменение состояния белков<br />

в процессе автолиза .................................................................. 35<br />

Глава II. Биохимия крови....................................................... 38<br />

2.1. Строение и физико-химические свойства крови ....... 39<br />

2.2. Химический состав крови.............................................. 40<br />

2.3. Биохимические превращения крови ........................... 45<br />

2.4. Пищевая ценность крови................................................ 50<br />

Глава III. Биохимия соединительной ткани....................... 52<br />

3.1. Строение соединительной ткани .................................. 52<br />

3.2. Химический состав соединительной ткани ............... 53<br />

3.3. Собственно соединительная ткань .............................. 58<br />

3.3. Хрящевая т к а н ь .............................................................. 60<br />

3.4. Костная тк ан ь .................................................................. 61<br />

3.5. Изменение коллагена при технической<br />

обработке.................................................................................... 63<br />

Глава IV. Биохимия жировой ткани..................................... 67<br />

4.1. Химический состав жировой ткани ............................ 68<br />

4.2. Биохимические и физико-химические<br />

изменения жиров...................................................................... 70<br />

4.3. Перекисный радикал ...................................................... 73<br />

4.4. Углеводородный радикал жирной кислоты............... 74<br />

Глава V. Биохимия покровной ткани.................................. 79<br />

5.1. Строение шкуры .............................................................. 80<br />

5.2. Химический состав покровной ткани.......................... 81<br />

5.2. Потовые и сальные железы ........................................... 85<br />

Глава VI. Биохимия нервной ткани..................................... 87<br />

6.1. Химический состав нервной ткани .............................. 88


6.2. Биохимические процессы,<br />

протекающие в нервной ткани............................................ 89<br />

6.3. Пищевая ценность мозга............................................. 90<br />

Глава УП. Биохимия внутренних органов........................91<br />

7.1. Печень ............................................................................ 91<br />

7.2. Почки ............................................................................. 94<br />

7.3. Легкие ............................................................................ 95<br />

7.4. Автолитические изменения, происходящие<br />

в печени, почках и легких................................................... 95<br />

7.5. Пищевая ценность печени, почек и легких .............. 96<br />

Глава УШ. Биохимия эндокринных<br />

и пищеварительных ж елез................................................. 98<br />

8.1. Паращитовидные ж елезы.......................................... 100<br />

Раздел 2. СОСТАВ МЯСА И ЯИЦ. БИОХИМИЧЕСКИЕ<br />

ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В НИХ ПРИ ХРАНЕНИИ<br />

И ПЕРЕРАБОТКЕ<br />

Глава IX. Состав, свойства и пищевая ценность мяса.... 104<br />

9.1. Химический состав и пищевая ценность<br />

компонентов мяса ............................................................... 105<br />

9.2. Водосвязывающая способность мяса ....................... 107<br />

9.3. Характеристика мяса по аромату и вкусу ............... 111<br />

9.4. Окраска свежего мяса .................................................112<br />

9.5. Особенности мяса домашней птицы..........................112<br />

Глава X. Биохимические основы<br />

созревания м яса.................................................................. 115<br />

10.1 Общая характеристика процесса созревания .........115<br />

10.2. Изменение консистенции мяса................................ 117<br />

10.3. Изменение влагосвязывающей способности<br />

мяса в процессе созревания.................................................120<br />

10.4. Накопление веществ, обусловливающих<br />

аромат и вкус........................................................................ 122<br />

10.5. Интенсификация созревания.......... ....................... 124<br />

10.6. Загар мяса...................................................................125<br />

Глава XI. Изменение мяса при<br />

холодильной обработке..................................................... 127<br />

11.1. Физические изменения при<br />

замораживании и хранении мяса...................................... 127<br />

11.2. Автолитические изменения..................................... 130<br />

11.3. Химические изменения.............................................132


11.4. Изменения свойств мяса при размораживании — 133<br />

Глава XII. Биохимические изменения мяса<br />

под воздействием микробов..................................................135<br />

12.1. Гниение м яса................................................................. 135<br />

12.2. Биохимические основы использования.................. 138<br />

микрофлоры в производстве мясопродуктов..................... 138<br />

Глава XIII. Изменение мяса в процессе посола............... 140<br />

13.1. Посол как диффузионно-осмотический<br />

процесс....................................................................................... 140<br />

13.2. Изменение составных частей мяса при посоле...... 141<br />

13.3. Образование специфической окраски...................... 146<br />

13.4. Изменение вкуса и аромата....................................... 149<br />

13.5. Консервирующее действие поваренной соли.......... 151<br />

Глава XIV. Изменение мяса при копчении..................... 152<br />

14.1. Состав коптильного ды м а.......................................... 152<br />

14.2. Изменение свойств мяса при копчении................... 153<br />

14.3. Консервирующий эффект копчения......................... 158<br />

Глава XV. Изменение мяса при тепловом<br />

воздействии.............................................................................. 160<br />

15.1. Изменение белков........................................................ 160<br />

15.2. Изменение липидов..................................................... 162<br />

15.3. Изменение витаминов................................................. 163<br />

15.4. Образование компонентов вкуса и аром ата........... 164<br />

Глава XVI. Биохимия я й ц а.................................................. 167<br />

16.1. Строение я й ц а .............................................................. 167<br />

16.2. Химический состав я й ц а ........................................... 168<br />

16.3. Пищевая ценность яиц .............................................. 171<br />

16.4. Изменения яиц при хранении................................... 172<br />

16.5. Продукты переработки я и ц ....................................... 174<br />

Список литературы ............................................................... 176


Серия «Профессиональное образование»<br />

Алимарданова Мариям Калабаевна<br />

БИОХИМИЯ МЯСА И МЯСНЫХ<br />

ПРОДУКТОВ<br />

Учебное пособие

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!