Химические изменения в поверхностном слое мяса при хранении

В процессе хранения замороженного мяса на поверхности образуется обезвоженный губчатый слой, сквозь который диффундируют пары воды в окружающее пространство. Одновременно осуществляется и обратный процесс — диффузия воздуха в поверхностный слой продукта, в результате чего количество кислорода в нем увеличивается. Наружный губчатый слой мяса образует активную поверхность, где протекают окислительные процессы, а также адсорбируются посторонние запахи. Окислительные процессы вызывают изменения в мышечной, и в большей степени — жировой ткани. Окислительные изменения белковых веществ в пористом внешнем слое приводят к резкому уменьшению его влагосвязывающей способности и увеличению жесткости.

Изменения липидов мяса при хранении

Основными процессами, которые определяют изменения липидов мяса при хранении в замороженном состоянии, являются гидролиз и окисление. Глубина и скорость изменения состава и свойств липидов в процессе хранения играют первостепенную родь в формировании таких важных показателей качества мясных и жировых продуктов, как цвет, запах и вкус. Процессы изменения липидов достаточно сложны, происходят они в результате химических, биологических и ферментативных превращений, часто протекающих одновременно, но приводящих, как правило, к образованию одних и тех же промежуточных и конечных продуктов. Таковыми являются: перекиси, свободные жирные кислоты, альдегиды, кетоны, продукты полимеризации и др. Способность жиров соединяться с кислородом зависит от степени ненасыщенности жирных кислот, наличия сопутствующих веществ, являющихся активаторами или ингибиторами окисления — следов тяжелых металлов, тепла и света. Активность липолитических ферментов тесно связана с фазовым переходом воды в лед.

В процессе холодильного хранения тканевые липиды подвергаются гидролитическому расщеплению и окислению.

Липиды являются одним из наиболее уязвимых компонентов тканей, они быстрее других поддаются изменениям под влиянием различных факторов внешней среды. Вследствие этого органолептически выявляемые вкусовые качества в большинстве случаев обусловлены изменениями липидов. Особенно существенно это для липидов рыб, отличающихся более высокой степенью ненасыщенное™.

Процесс гидролиза их, в отличие от выделенных из жировых тканей чистых жиров, протекает более интенсивно, что обусловлено сохранением в тканях высокой активности липолитических ферментов. Активность ферментов зависит от температуры: в общем случае при понижении температуры активность ферментов уменьшается, но они продолжают сохранять относительно высокую активность и при отрицательных температурах вплоть до -30 °С. При отрицательных температурах активность липолитических ферментов может даже повышаться. Для суждения о качественном состоянии жира обычно определяют содержание свободных (неэтерифицированных) жирных кислот (НЭЖК), карбонильных соединений (КС), а также величину перекисного числа (ПЧ).

Значение перекисного числа не отражает полностью качества жира. В ряде случаев жиры и с большими значениями перекисного числа можно употреблять в пищу, а жиры с небольшим значением перекисного числа — нельзя. Значения перекисных чисел в основном используются для оценки продолжительности хранения, при этом важны не столько абсолютные значения этих чисел, сколько динамика их изменений в процессе хранения. Действующая шкала оценки качества жиров по перекисному числу причисляет жир к свежему при значении ПЧ 0,03 % 12, при значениях ПЧ от 0,03 до 0,06 % 12 — также свежим, но не пригодным для хранения. При 0,06...0,1 % I, — жир сомнительной свежести и выше 0,1 % 12 — испорчен.

По содержанию карбонильных соединений в жире можно судить о степени окисления жира в целом. Карбонильные соединения входят в комплекс органолептически выявляемых признаков, свидетельствующих о недоброкачественности жира. Накопление карбонильных соединений, таким образом, является одним из основных признаков, определяющих порчу жира. Определение содержания карбонильных соединений — один из возможных способов объективной оценки признаков порчи жира. Однако нельзя ограничиваться общим определением их содержания: различные карбонильные соединения неоднозначны в формировании комплекса недоброкачественных признаков жира.

Содержание НЭЖК в свежем жире обычно невелико. В результате продолжающегося послеубойного ферментативного гидролиза жиров, количество НЭЖК в тканях быстро увеличивается. Скорость этого процесса зависит от продолжительности и условий хранения жиросодержащего материала.

В процессе холодильного хранения продолжается гидролиз липидов мяса, который приводит к увеличению содержания НЭЖК и, соответственно, к увеличению кислотного числа. Динамика изменения кислотного числа различных видов мяса представлена в табл. 8.3.

Скорость гидролиза, а следовательно, и образования НЭЖК, по мере понижения температуры, уменьшается. Степень изменения активности липолитических ферментов и связанную с ней скорость гидролиза липидов можно оценить по величине накопления НЭЖК. Например, при хранении мяса индейки при температурах-3, — 10, —20 и -60°С наблюдались следующие изменения в содержании НЭЖК. Если при температуре —60°С после 12 месяцев хранения изменения в содержании НЭЖК не обнаружены, то при температуре -20 °С и более высоких температурах содержание НЭЖК увеличивалось тем больше, чем выше была температура хранения.

На графике (рис. 8.2) представлена зависимость образования НЭЖК в липидах мышечной ткани мороженой трески в зависимости от времени хранения при различных температурах. Из анализа графика видно, что чем выше температура хранения, тем выше доля НЭЖК по отношению к общему содержанию липидов, причем вид зависимости отличается.

Так при —14 °С в начале хранения содержание НЭЖК быстро возрастает и, достигнув определенного предела, сохраняется на постоянном уровне. Тогда как при более низких температурах (-22 и — 29 °С) количество НЭЖК, хоть и медленно, но неуклонно возрастает. Возможно, это зависит от уровня и длительности сохранения липолитическими ферментами их активности.

При более низком общем уровне активности ферментов время сохранения ферментом этого уровня активности оказывается продолжительнее. Общий уровень накопления НЭЖК зависит и от состава тканевых липидов.

Таблица 8.3

Динамика изменения кислотного числа различных видов мяса, хранившегося при -18 °С

Вид мяса

Кислотное число после хранения (месяцев)

Исходное

4

8

12

16

20

24

Говядина

0,76

1,09

1,14

1,46

1,62

1,63

1,79

Свинина

0,42

0,84

0,89

1,07

U1

1,18

1,60

Баранина

0,59

0,85

0,82

1,06

1,12

1,06

1,08

Образование НЭЖК. в липидах мышечной ткани мороженой трески при различных температурах ее хранения

Рис. 8.2. Образование НЭЖК. в липидах мышечной ткани мороженой трески при различных температурах ее хранения

Чем выше содержание НЭЖК, тем меньше сроки хранения жира, поскольку свободные жирные кислоты окисляются легче этерифиии- рованных, находящихся в составе триглицеридов и фосфатидов. Важен не только количественный, но и качественный состав образующихся НЭЖК.

Увеличение содержания длинноцепочечных высокомолекулярных жирных кислот вследствие быстрого их окисления ведет к сокращению сроков хранения такого жира, хотя сами по себе эти кислоты на качество жира не влияют, не изменяют его запаха и вкуса. Животные жиры, за исключением жиров рыб и морских млекопитающих, содержат мало ненасыщенных жирных кислот, однако, сроки их хранения ограничены из- за отсутствия антиоксидантов в этих продуктах.

При этом процесс протекает вначале под действием липаз, освобождающих жирные кислоты при гидролизе жиров в присутствии воды.

В жировой ткани развиваются процессы окислительной порчи и накапливаются продукты окисления жира. Согласно перекисной теории, первоначальными продуктами окисления жиров являются неустойчивые перекисные соединения различных типов, способные при распаде образовывать ряд более стабильных продуктов окисления, в том числе альдегиды и кетоны.

В очень влажном жире могут развиваться плесени и дрожжи, которые вырабатывают два фермента: липазу и липоксидазу. Липаза катализирует гидролиз жира, а липоксидаза — окисление жирных кислот. Возможен процесс р-окисления жирных кислот с образованием кетокислот и метилалкилкетонов.

Таким образом из кислот возникают кетоны, содержащие на один углерод меньше, чем исходная кислота: из капроновой — метилпропил- кетон, из каприновой — метилгептилкетон и т. д. Как альдегиды, так и кетоны образуются окислительным путем, например, в результате дегидратации:

Кетонное прогоркание иногда называют «душистым прогоркани- ем» в связи со своеобразным запахом продуктов окислительной порчи.

Предполагают, что реакции образования альдегидов достаточно сложны и имеют цепной характер.

Установлена прямая связь накопления кетонов и альдегидов с интенсивностью изменения органолептических свойств жира.

Появляется салистый, а затем — усиливающийся прогорклый вкус и запах. При длительном хранении замороженного мяса вследствие окисления жира могут накапливаться токсические продукты. Органолептические показатели жировой ткани у свинины начинают изменяться раньше, чем у говядины, наблюдается пожелтение жировой ткани. Изменение жировой ткани под действием кислорода воздуха в большинстве случаев (кроме нежирной говядины) играет решающую роль для определения сроков хранения мяса.

Образующиеся при окислении жирных кислот первичные и вторичные продукты вовлекают в этот процесс и другие компоненты мышечной ткани. Претерпевают изменения многие витамины, каротины, пигменты, ароматические вещества. Эти процессы приводят к изменению запаха, вкуса, цвета мяса и рыбы, понижению их биологической ценности.

Цвет мяса по мере увеличения сроков хранения становится более темным, в основном, вследствие окисления миоглобина в оксимиогло- бин с последующим переходом в метмиоглобин. Жирорастворимые витамины, в частности, витамин Е, разрушаются почти полностью, что уменьшает сопротивляемость жира к окислению. Витамин а сохраняется достаточно длительное время.

При хранении мяса в замороженном виде изменяется кислотность среды. Интервал между pH среды и изоэлектрической точкой белков уменьшается, гидрофильность белков понижается.

По мере хранения мяса количество фосфорилированных нуклеотидов убывает, а гипоксантина возрастает. Скорость распада нуклеотидов зависит от температуры и продолжительности хранения. Спонтанный распад АТФ протекает до образования АМФ — относительно устойчивого продукта, дальнейшие превращения которого вплоть до образования гипоксантина катализируются целой группой ферментов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >