- •Передмова
- •1.1. Породи великої рогатої худоби
- •1.2. Породи свиней
- •1.3. Породи овець
- •1.4. Породи коней
- •1.5. Породи і кроси птиці
- •1.5.1. Породи курей
- •1.5.2. Породи качок
- •1.5.3. Породи гусей
- •1.5.4. Породи індиків
- •1.6. Породи кролів
- •1.7. Основні вимоги щодо сировини м’ясної промисловості
- •Контрольні запитання і завдання
- •2.1. Перевезення тварин автотранспортом
- •2.2. Транспортування тварин залізничним транспортом
- •2.3. Перевезення тварин водним шляхом
- •2.4. Транспортування гоном
- •2.5. Центровивіз
- •2.6. Приймання та утримання тварин і птиці на м’ясопереробних підприємствах
- •2.6.1. Приймання і ветеринарний огляд тварин
- •2.6.2. Приймання тварин за живою масою і вгодованістю
- •2.6.4. Надходження худоби на скотобазу
- •2.6.5. Передзабійне утримання худоби на скотобазах
- •Контрольні запитання і завдання
- •3.1. Оглушення тварин
- •3.1.1. Оглушення великої рогатої худоби електричним струмом
- •3.1.2. Механічне оглушення тварин
- •3.1.3. Оглушення свиней електричним струмом
- •3.1.4. Оглушення свиней газовою сумішшю
- •3.2. Забій і знекровлення тварин
- •3.3. Знімання шкури
- •3.3.1. Піддування стисненим повітрям
- •3.3.2. Механічне знімання шкури
- •3.4. Оброблення свинячих туш у шкурі
- •3.5. Оброблення свинячих туш методом крупонування
- •3.6. Видалення внутрішніх органів
- •3.7. Розпилювання, зачищення і оцінювання якості туш
- •3.8. Гнучка автоматизована система переробки худоби
- •3.9. Переробка птиці
- •3.9.1. Оглушення птиці
- •3.9.2. Забій птиці
- •3.9.3. Обшпарювання тушок і видалення оперення
- •3.9.4. Патрання і напівпатрання тушок птиці
- •3.10. Організація технологічного процесу переробки птиці
- •3.11. Оброблення перо-пухової сировини
- •3.12. Переробка кролів
- •Контрольні запитання і завдання
- •4.1. М’язова тканина
- •4.2. Сполучна тканина
- •4.3. Жирова тканина
- •4.4. Кісткова і хрящова тканини
- •4.5. Водозв’язувальна здатність м’яса
- •4.6. Фізичні властивості м’яса
- •4.7. Електрофізичні властивості м’яса
- •4.8. Зміни властивостей м’яса під час автолізу
- •4.9. Поживна цінність м’яса
- •4.10. Склад і поживна цінність субпродуктів
- •4.11. Характеристика, хімічний склад і біологічна цінність харчових субпродуктів
- •4.12. Кров
- •4.12.1. Хімічний склад, властивості і фізичні константи крові
- •4.12.2. Хімічний склад і властивості плазми крові
- •4.12.3. Хімічний склад і властивості формених елементів крові
- •Контрольні запитання і завдання
- •5.1. Оброблення м’ясо-кісткових субпродуктів
- •5.2. Оброблення свинячих голів
- •5.3. Оброблення м’якушевих субпродуктів
- •5.4. Оброблення слизових субпродуктів
- •5.5. Оброблення шерстних субпродуктів
- •Контрольні запитання і завдання
- •6.1. Технологія оброблення кишок
- •6.2. Оброблення кишок на потоково-механізованих лініях
- •6.3. Вади кишкової сировини і фабрикату
- •Контрольні запитання і завдання
- •7.1. Склад і властивості жирів
- •7.2. Характеристика жиросировини
- •7.3. Технологія харчових тваринних жирів
- •7.4. Витоплювання жиру
- •7.5. Витоплювання жиру із м’якої сировини в установках періодичної дії
- •7.6. Витоплювання жиру із м’якої сировини під надмірним тиском
- •7.7. Витоплювання жиру із м’якої сировини в установках безперервної дії
- •7.8. Витоплювання жиру із твердої сировини в установках періодичної дії
- •7.9. Виробництво жиробілкової емульсії
- •7.10. Витоплювання кісткового жиру в установках безперервної дії
- •Контрольні запитання і завдання
- •8.1. Основні види продукції з крові та вимоги до якості сировини
- •8.2. Консервування крові
- •8.3. Стабілізація крові
- •8.4. Дефібринування крові
- •8.5. Сепарування крові
- •8.6. Технологія отримання просвітленої крові
- •8.7. Сушіння крові і плазми (сироватки)
- •8.8. Способи розпилення крові
- •8.9. Вибір режиму сушіння
- •8.10. Сушарки для крові і плазми (сироватки)
- •8.11. Виробництво кров’яного борошна
- •Контрольні запитання і завдання
- •9.1. Загальна характеристика сировини для виробництва органопрепаратів
- •Контрольні запитання і завдання
- •10.1. Причини псування м’яса та м’ясних продуктів
- •10.2. Вплив температури на якість м’яса та м’ясних продуктів при зберіганні
- •10.3. Технологія консервування м’яса та м’ясних продуктів
- •10.4. Заморожування та зберігання замороженого м’яса та м’ясних продуктів
- •Контрольні запитання і завдання
- •11.1. Технологія підготовки шкур до консервування
- •11.2.1. Сухосольовий спосіб консервування
- •11.2.2. Консервування шкур тузлукуванням
- •11.3. Сортування, маркування і пакування шкур
- •11.4. Технологія оброблення щетини-шпарки
- •11.5. Технологія оброблення волосу худоби
- •Контрольні запитання і завдання
- •12.1. Асортимент ковбасних виробів
- •12.2. Вимоги до готової продукції
- •12.3. Вимоги до сировини і допоміжних матеріалів
- •12.3.1. Основна сировина
- •12.3.2. Допоміжна сировина і матеріали
- •12.4. Технологічний процес
- •12.4.1. Приймання сировини
- •12.4.3. Розбирання сировини
- •12.5. Виробництво варених ковбасних виробів
- •12.5.1. Вторинне подрібнення і приготування фаршу
- •12.5.2. Наповнення оболонок фаршем і формування ковбасних виробів
- •12.5.3. Термічне оброблення варених ковбасних виробів
- •12.6. Фаршировані ковбаси
- •12.7. Виробництво напівкопчених ковбас
- •12.7.1. Перший спосіб виробництва напівкопчених ковбас
- •12.7.2. Другий спосіб виробництва напівкопчених ковбас
- •12.8. Виробництво ковбасних виробів із м’яса птиці
- •12.9. Виробництво варено-копчених ковбас
- •12.9.1. Перший спосіб виробництва варено-копчених ковбас
- •12.9.2. Другий спосіб виробництва варено-копчених ковбас
- •12.10. Виробництво сирокопчених ковбас
- •12.10.1. Перший спосіб виробництва сирокопчених ковбас
- •12.10.2. Другий спосіб виробництва сирокопчених ковбас
- •12.10.3. Особливості виробництва напівсухих сирокопчених ковбас
- •12.11. Виробництво сиров’ялених ковбас
- •12.12. Особливості виробництва деяких видів ковбасних виробів
- •12.12.2. Виробництво ліверних ковбасних виробів
- •12.12.4. Виробництво холодців
- •12.12.5. Виробництво сальтисонів
- •12.13. Виробництво продуктів із свинини, яловичини і баранини
- •12.13.1. Асортимент виробів
- •12.13.2. Технологія виробів із свинини, яловичини і баранини
- •12.13.3. Продукти зі свинячого шпику
- •12.14. Контроль якості ковбасних виробів
- •Контрольні запитання і завдання
- •13.1. Асортимент м’ясних консервів
- •13.2. Вимоги до готової продукції
- •13.3. Характеристика сировини м’ясних консервів
- •13.3.1. Основна сировина
- •13.3.2. Харчові добавки і прянощі
- •13.4. Консервна тара і вимоги до неї
- •13.5. Виготовлення тари
- •13.6. Маркування консервів
- •13.7. Основні технологічні процеси виробництва м’ясних консервів
- •13.8. Підготовка сировини для виготовлення консервів
- •13.9. Подрібнення м’ясної сировини
- •13.10. Перемішування сировини
- •13.11. Підготовка допоміжних компонентів
- •13.12. Підготовка і санітарне оброблення консервної тари
- •13.13. Фасування сировини в банки
- •13.14. Герметизація банок
- •13.15. Перевірка герметичності закупорених банок
- •13.16. Стерилізація консервів
- •13.17. Теоретичні основи теплового оброблення консервів
- •13.18. Визначення формули стерилізації
- •13.19. Способи розрахунку змін поживної цінності продуктів при стерилізації
- •13.20. Техніка стерилізації консервів
- •13.21. Особливості виготовлення пастеризованих консервів
- •13.23. Сортування, пакування і зберігання консервів
- •13.23.1. Сортування консервів
- •13.23.2. Пакування консервів
- •13.23.3. Зберігання консервів
- •13.24. Реалізація консервів
- •Контрольні запитання і завдання
- •14.1. Виробництво напівфабрикатів
- •14.1.1. Натуральні напівфабрикати
- •14.1.2. Паніровані напівфабрикати
- •14.1.3. Мариновані напівфабрикати
- •14.1.4. Січені напівфабрикати
- •14.2. Продукти швидкого приготування
- •Контрольні запитання і завдання
- •15.1. Теоретичні основи створення комбінованих м’ясних продуктів
- •15.2. Фізіологічна роль білків
- •15.3. Фізіологічна роль жирів і вуглеводів
- •15.4. Фізіологічна роль харчових волокон
- •15.6. Сучасна система асиміляції їжі
- •15.7. Шляхи поліпшення використання вторинної сировини тваринного походження
- •15.8. Поживна цінність і технологічні властивості сировини рослинного походження
- •15.9. Класифікація сировини і харчових добавок для виробництва комбінованих м’ясних продуктів
- •15.10. Технологічні процеси виробництва комбінованих м’ясних продуктів
- •15.10.2. Виробництво комбінованих ковбасних виробів
- •15.11. Підходи до аналізу вхідних характеристик сировини і технологічних процесів виробництва комбінованих м’ясних продуктів
- •15.12. Рангове оцінювання якості комбінованих м’ясних продуктів
- •Контрольні запитання і завдання
- •16.1. Будова і фізичні властивості яєць
- •16.2. Фізико-хімічні властивості яєчного білка
- •16.3. Фізико-хімічні властивості яєчного жовтка
- •16.4. Хімічний склад шкаралупи яєць
- •16.5. Первинне оброблення і зберігання яєць
- •16.6. Дефекти і мікробне псування яєць
- •16.7. Виробництво яйцепродуктів
- •16.7.1. Виробництво яєчного меланжу
- •16.7.2. Виробництво сухих яєчних продуктів
- •16.8. ПАКУВАННЯ І ЗБЕРІГАННЯ СУХИХ ЯЄЧНИХ ПРОДУКТІВ
- •Контрольні запитання і завдання
- •17.1. Характеристика і призначення клею
- •17.2. Характеристика і призначення желатину
- •17.3. Сировина для виробництва клею і желатину
- •17.4. Технологічний процес виробництва клею і желатину
- •17.5. Технологічна підготовка м’якушевої сировини
- •17.6. Технологічна підготовка твердої сировини
- •17.7. Лужне та кислотне оброблення сировини
- •17.8. Видалення желеутворювальних речовин
- •17.9. Оброблення бульйону
- •Контрольні запитання і завдання
- •18.1. Асортимент тваринних кормів
- •18.2. Кормовий і технічний жири
- •18.3. Сировина для виробництва сухих тваринних кормів та жирів для кормових і технічних потреб
- •18.4. Технологічні схеми переробки нехарчової сировини
- •18.4.1. Приймання та підготовка нехарчової сировини до переробки
- •18.4.2. Сортування, промивання і подрібнення нехарчової сировини
- •18.4.3. Теплове оброблення нехарчової сировини
- •18.4.4. Оброблення шквари
- •18.4.5. Коагуляція крові, формених елементів і шляму
- •18.5.1. Переробка технічної сировини в горизонтальних вакуумних котлах з відбиранням жиру на пресах
- •18.5.2. Переробка технічної сировини у вакуумних котлах з проміжним відбиранням жиру на центрифузі
- •18.5.3. Виробництво сухих тваринних кормів на лінії К7-ФКЕ
- •18.5.6. Переробка технічної сировини у горизонтальних вакуумних котлах з проміжним відбиранням жиру, суміщеним із сушінням і тонким подрібненням
- •18.6. Вимоги до якості сухих тваринних кормів
- •18.7. Оброблення жирів для кормових і технічних потреб
- •18.8. Пакування, зберігання та транспортування технічного і кормового жирів
- •Контрольні запитання і завдання
- •Список рекомендованої літератури
Розділ 4. Морфолоãічний і хімічний сêлад … м’яса і м’ясних продóêтів
Розділ 4
МОРФОЛОГІЧНИЙ І ХІМІЧНИЙ СКЛАД, ФУНКЦІОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ПОЖИВНА ЦІННІСТЬ М’ЯСА І М’ЯСНИХ ПРОДУКТІВ
М’ясом у промисловому значенні називають скелетні м’язи ра- зом з кістками скелета, у тому числі атлант, два хвостові хребці, плечова і гомілкова кістки.
Крім м’язової тканини, що є необхідною складової м’яса, до його складу в різній кількості можуть входити сполучна тканина в усіх її різновидах (пухка, щільна, жирова, хрящова, кісткова), кров, нервова тканина, а також кровоносні та лімфатичні судини і лім- фатичні вузли. У технологічній практиці тканини, з яких склада- ється м’ясо, прийнято класифікувати не за функціональними ознаками, а за їх промисловим значенням. У цьому розумінні роз- різняють такі тканини: м’язову, жирову, сполучну, хрящову, кіст- кову і кров. Такий поділ має умовний характер і використовується відповідно до їх промислового значення, оскільки більша частина тканин не може бути повністю відокремлена одна від одної.
Кількісне співвідношення згаданих вище тканин у складі м’яса залежить від виду, породи, статі, віку, характеру відгодівлі і вгодо- ваності тварин, від анатомічного походження частини туші, а також від ступеня звільнення м’яса від тканин другорядного значення (кіс- ток, хрящів, сполучних тканин) у процесі промислової переробки і коливається в дуже широких межах. Кількісне співвідношення тка- нин визначає хімічний склад, поживну цінність і властивості м’яса.
Кількісне співвідношення тканин у м’ясі становить: м’язова тканина — 50 – 70 %, сполучна — 9 – 14, жирова — 3 – 20, кіст- кова і хрящова — 15 – 22 %.
4.1. М’ЯЗОВА ТКАНИНА
М’язова тканина — це частина м’яса, що має найбільшу пожи- вну цінність. Вона є сукупністю м’язових волокон і сполучнотка- нинних оболонок, що кількісно переважають.
За морфологічною будовою розрізняють посмуговану мускула- туру, до якої належать скелетні м’язи, і гладку, що входить до складу тканин травного каналу, діафрагми, кровоносних судин, матки та ін.
Мускулатурою змішаного типу є серцевий м’яз.
Найбільший інтерес у технології становить посмугована скелет- на мускулатура.
63
Частина ІІ. Забій і первинна переробêа хóдоби, птиці, êролів…
Основним морфологічним і функціональним тканинним елементом посмугованої муску- латури є м’язове волокно.
М’язові волокна — це своєрід- на гігантська багатоядерна клі- тина завтовшки від 10 до 100 мкм і завдовжки 12 см і більше. Структура м’язового волокна ду- же складна. Поверхня його вкри- та еластиновою оболонкою — сар- колемою (рис. 4.1).
Крім сарколеми, в структурі м’язового волокна можна розріз- нити тонкі поздовжні структу- ри — міофібрили, а також ядра і кілька органел: мітохондрії, ри- босоми, лізосоми та ін. Меншу частину клітин (35 – 40 %) ста- новить саркоплазма, що повніс- тю оточує всі інші утворення.
М’язові волокна складаються в первинні м’язові пучки. У пуч- ках волокна з’єднані найтонши- ми прошарками сполучної тка-
нини, зв’язаними з волокнами ендомізієм. Ендомізій утворюється тонкими і ніжними колагеновими й еластиновими волокнами, зі- браними в пучки, вільний простір між ними заповнений проміж- ною речовиною.
Первинні м’язові пучки об’єднуються в пучки вторинні і т.д. Пучки вищого порядку вкриті міцнішою сполучнотканинною обо- лонкою — перемізієм і в сукупності складають м’яз. Ендомізій і перемізій утворюють своєрідний каркас або строму м’язів. Їх міц- ність впливає на жорсткість м’язової тканини. Тому на практиці їх виділяють в окрему категорію внутрішньом’язової сполучної тка- нини.
М’яз також вкритий оболонкою — епімізієм. Перемізій і епімі- зій побудовані з колагенових волокон різної структури і міцності, що утворюють більш-менш складні сплетіння і вміщують різну кількість еластинових волокон. У перемізії й епімізії м’язів деяких видів відгодованих тварин є жирові клітини, що утворюють так звану «мармуровість м’яса» на його поперечному розрізі.
Сарколема побудована з двох шарів з ліпідним прошарком. Внутрішній (плазматичний) шар має вигляд мембрани завтовшки 0,1 мкм; зовнішній — базальний шар, складається з густої сітки волокон двох видів: переважно колагенових (діаметром близько 0,2 нм) і безструктурних еластинових.
64
Розділ 4. Морфолоãічний і хімічний сêлад … м’яса і м’ясних продóêтів
Сарколема має вибіркову проникність. За життя тварин через неї проходять складові молекул вуглеводів, жирних кислот, амі- нокислот, білків. Їх переміщення залежить від осмотичного тиску і активної регуляції сарколеми. Її проникність регулюється нерво- вою системою і змінюється під час роботи м’язів, пов’язаної з під- кисненням вмісту волокна.
Міофібрили є активними скорочувальними елементами м’язо- вого волокна, що займають більшу частину клітини (близько 60 – 65 %). Це волокнисті посмуговані структури (завтовшки 1 – 2 нм), які розміщені в протоплазмі м’язового волокна поздовжньо напра- вленими паралельними пучками.
Під мікроскопом за великого збільшення можна побачити ді- лянки, що рівномірно чергуються, одні з яких у прохідному світлі здаються темними, інші — світлішими.
При дослідженні в поляризаційному мікроскопі темні ділянки міофібрил виявляють подвійне променезаломлення (анізотропні диски, або диски А), а світлі не мають таких властивостей (ізотроп- ні диски, або диски J). Така оптична неоднорідність цих ділянок зумовлена неоднаковою їх будовою та білковим складом (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Схема будови саркомера у розслабленому стані:
БМС — базальна мембрана сарколеми; ПМС — плазматична мембрана сарколе- ми; А — анізотропний диск; J — ізотропний диск; Н — світлий диск; М — смужка; Z — пластина; а — активні протофібрили; м — міозинові протофібрили; ТС — канали Т-системи; БТ — бокові тяжі; Тр — тріади саркоплазматичного ретикулу- ма; Пср — поздовжні канали саркоплазматичного ретикулума
Основні ділянки міофібрил, обмежені мембранами Z, назива- ють саркомером. Довжина саркомера 2 – 3 нм. Кожна міофібрила складається з кількох саркомерів.
Кожну міофібрилу можна розщепити (наприклад, за допомогою ультразвуку) на численні найтонші нитки, які видно тільки під
65
Частина ІІ. Забій і первинна переробêа хóдоби, птиці, êролів…
електронним мікроскопом. Ці елементарні волоконця, що склада- ють міофібрили, називають протофібрилами. Розрізняють товсті й тонкі протофібрили (нитки). Товсті нитки (діаметром близько 100 нм і завдовжки 450 нм) побудовані з білка міозину, розташо- вані паралельними рядами в диску А. Посередині диска А в зоні Н товсті нитки збільшуються в діаметрі, утворюючи зону м (див.
рис. 4.2).
Тонкі нитки (діаметром близько 58 нм), що складаються з білка актину, ідуть від лінії Z через диск J. Їхні кінці знаходяться між товстими нитками в зоні А. У зоні Н тонких ниток немає. Товсті й тонкі нитки з’єднані перемичками (містками) завтовшки при- близно 30 нм.
Будова тонких і товстих ниток доволі складна. Товсті склада- ються з паралельно розташованих, стиснених молекул міозину (кожна нитка, що входить у диск А, вміщує від 200 до 400 молекул білка). Через певні проміжки (429 і 143 нм) уздовж нитки розмі- щені містки, що стикаються з містками на тонких нитках. Вони ніби закручені навколо спіралі і утворюють піки, подібні до зубців (ніжок). Тонкі нитки складаються з двох спірально переплетених ланцюгів молекулярного актину (побудованих з мономерного ак- тину). Один ланцюг закручений навколо іншого, осьового.
На поперечному розрізі міофібрил товсті й тонкі нитки орієнто- вані так, що утворюють гексагональну структуру. Фібрили оточені й тісно пов’язані з особливою структурою, що складається з трубочок та бульбашок і називається саркоплазматичним ретикулумом.
Саркоплазма. У саркоплазмі потрібно розрізняти шар зернис- тої цитоплазми, що прилягає до ядер, і міжфібрилярну плазму, що заповнює проміжки між фібрилами.
Зерниста цитоплазма вміщує різні органоїди (організовані внутрішньоклітинні утворення, які беруть участь в основних жит- тєвих функціях).
Ядра розташовані по периферії клітини під оболонкою. Вони мають овальну, плоску форму. Структура ядер неоднорідна. В них вміщуються переважно дезоксирибонуклеопротеїни. Ядра вкриті надтонкою оболонкою, що складається з двох шарів білкових мо- лекул, між якими лежить ліпідний прошарок.
Мітохондрії — це утворення кулястої або видовженої форми діаметром 0,7 – 1,0 мкм (2 – 7 мкм). Вони обмежені двошаровою мембраною завтовшки до 180 нм, що складається з глобулярних білкових молекул та шару молекул ліпідів. У середині мітохондрії розташовані також двошарові мембрани, що складаються з білко- во-фосфоліпідних комплексів у вигляді перегородок, гребенів.
Рибосоми (саркосоми) — це утворення круглої або овальної форми діаметром від 200 до 300 нм. Вони складаються переважно з білкової оболонки і рибонуклеїнових кислот (РНК).
Лізосоми — нестійкі утворення сферичної форми (середній ді- аметр близько 0,4 мкм), оточені ліпопротеїдною мембраною. У
66
Розділ 4. Морфолоãічний і хімічний сêлад … м’яса і м’ясних продóêтів
структурі локалізовані різні гідролітичні ферменти. Фізіологічною функцією лізосомів є внутрішньоклітинне перетравлення.
М’язова тканина характеризується складним хімічним скла- дом. До неї входить значна кількість побічних речовин, вміст і властивості яких можуть змінюватися залежно від багатьох фак- торів як за життя тварин (передзабійне утримання), так і відразу після забою.
Масова частка основних хімічних речовин у м’язовій тканині (препарованій) ссавців становить, %:
Вода |
72 |
– 80 |
Органічні речовини |
20 |
– 28 |
у тому числі: |
16,5 |
– 20,9 |
білки |
||
азотисті екстрактивні речовини |
1,0 |
– 1,7 |
безазотисті екстрактивні речовини |
0,7 |
– 1,4 |
ліпіди |
2 |
– 3 |
Неорганічні солі |
1,0 |
– 1,5 |
Вміст води у м’язах коливається залежно від віку тварин: чим вони молодші, тим більше вологи в м’ясі. Вміст води в різних гру- пах м’язів неоднаковий і зменшується у міру збільшення вмісту жиру.
Після висушування м’язової тканини сухий залишок становить близько 30 %, у тому числі органічних речовин 20 – 28 %; неорга- нічних солей — 1,0 – 1,5 %.
Основним компонентом органічних речовин тканини є білки. На їхню частку припадає близько 80 % сухого залишку або 16,5 – 20,9 % маси тканини. Чільне місце належить численним екстрак- тивним речовинам (азотистим і безазотистим), що виконують важ- ливу роль у біохімічних перетвореннях м’язів. Деякі з них є про- міжними або кінцевими продуктами обміну. До складу сухого за- лишку входять також жири й інші ліпіди. У м’язовій тканині міс- тяться різні вітаміни.
4.1.1. Основні білки м’язової тканини
Міоген складається із комплексу міогенів А, В і С. Міоген ста- новить близько 20 % від усіх білкових волокон і є повноцінним бі- лком. Він розчиняється у воді, утворюючи 20 – 30%-ві гомогенні розчини з невеликою в’язкістю. Температура денатурації вільного від солей міогену 55 – 60 ºС, ізоелектрична точка в інтервалі рН 6,0 – 6,5. З часом частина міогену переходить у нерозчинний стан.
Міоглобін. Вміст міоглобіну в м’язовій тканині становить бли- зько 1 % і залежить від віку тварин і виду м’язів. Це розчинний у воді білок. Міоглобін — пігмент хромопротеїд, який складається із
67
Частина ІІ. Забій і первинна переробêа хóдоби, птиці, êролів…
глобіну і гему (феропротопорфірин), що координаційно пов’язані між собою. Глобін, що входить до складу протеїду, за амінокислот- ним складом є повноцінним білком. На одну молекулу міоглобіну припадає один гем. Температура денатурації міоглобіну близько 60 ºС. Денатурація міоглобіну супроводжується відщепленням простетичної групи. Міоглобін здатен приєднувати оксид азоту, сірководень та кисень за рахунок додаткових зв’язків. У разі при- єднання кисню утворюється оксиміоглобін, який з часом перехо- дить у метміоглобін буро-коричневого кольору. При цьому залізо віддає один електрон. Під дією відновників метміоглобін знову відновлюється до міоглобіну.
Міоглобін забарвлений у темно-червоний колір і зумовлює при- родне забарвлення м’язової тканини. Інтенсивність забарвлення м’яса залежить від вмісту міоглобіну. При переході міоглобіну в метміоглобін забарвлення м’яса стає коричневим, воно помітне, коли змінюється близько 50 % міоглобіну за схемою:
Міоглобін |
+О2 |
Оксиміоглобін |
|
(пурпурне |
|
(червоне |
|
забарвлення) |
–О2 |
забарвлення) |
|
Fe2+ |
Fe2+ |
||
|
|||
Відновлення |
|
Окиснення |
Fe3+
Метміоглобін (коричневе забарвлення)
Міоглобін крім передавача кисню виконує також роль міцного фактора, що полегшує проникнення кисню в середину клітин. Унаслідок цього у м’язах, що працюють інтенсивно, вміщується відносно більше міоглобіну, тому вони мають темніше забарвлен- ня (наприклад, м’язи ніг і шиї великої рогатої худоби, м’язи ко- ней), ніж м’язи, що не працюють або працюють менш інтенсивно.
Глобулін Х — білок, що становить близько 20 % від усієї кіль- кості білкових речовин м’язової клітини. Він є повноцінним, не розчиняється у воді, але розчиняється в сольових розчинах навіть низької концентрації. Температура денатурації при рН 6,5 близь- ко 50 °С, при рН 7,0 — 80 °С, ізоелектрична точка лежить близько рН 5,2. Глобуліну Х притаманні ферментативні властивості.
Міоальбуміни складають близько 1 – 2 % білкових речовин м’язового волокна. Вони розчиняються у воді і не розчиняються в кислому середовищі, оскільки мають ізоелектричну точку близько рН 3 – 3,5, температура їх денатурації 45 – 47 °С.
Нуклеопротеїди. До складу білків саркоплазми нуклеопро- теїди входять у невеликій кількості. Вони зосереджені переважно
68
Розділ 4. Морфолоãічний і хімічний сêлад … м’яса і м’ясних продóêтів
в рибосомах, саркоплазматичному ретикулі. Особливістю їх є на- явність у структурі молекули рибози, тобто нуклеїнові кислоти нуклеопротеїдів саркоплазми є рибонуклеїновими кислотами
(РНК).
Установлено, що білки саркоплазми мають желеутворювальну здатність, особливо за наявності аденозинтрифосфорної кислоти
(АТФ). За високих концентрацій Са++ гель розріджується. Желе- утворення білків саркоплазми залежить від наявності в середо- вищі фрагментів саркоплазматичного ретикулума. Видалення цих фрагментів не дає білкам можливості утворювати гель, що пов’язано з властивостями ретикулума, з його роллю в перемі- щенні Са.
Білки міофібрил. Міозин — повноцінний фібрилярний білок, що становить близько 40 % білкових волокон, добре перетравлю- ється. Його молекули мають виражену ферментативну активність, легко взаємодіють між собою і актином, мають високу водо- зв’язувальну, гелеутворювальну і емульгуючу здатності.
Здатність зв’язувати катіони металів та деякі інші фізико- хімічні властивості міозину пояснюються особливостями складу його первинної структури і будовою молекул. Близько 30 % усього амінокислотного складу міозину припадає на частку дикарбоно- вих кислот (глютамінової і аспарагінової), що надає білку кислот- ного характеру і зумовлює специфічну здатність зв’язувати йони калію, кальцію і магнію за рахунок великої кількості вільних кар- боксильних груп. Тому ізоелектрична точка міозину лежить у кис- лій зоні при рН 5,4 – 5,5.
Здатність міозину з’єднуватися з актином та його АТФ-актив- ність залежать від наявності в молекулі білка вільних сульфгід- рильних груп.
Міозин має ферментативну активність, каталізує гідролітич- ний розпад аденозинтрифосфорної кислоти на аденозиндифос- форну і фосфорну кислоти:
Міозин |
|
АТФ+ Н2О → АДФ+ Н3РО4 |
+ 8 ккал. |
Розпад АТФ під впливом міозину супроводжується відокрем- ленням неорганічного фосфату та виділенням з високоенергетич- ного зв’язку нуклеотиду великої кількості енергії, яка використо- вується для здійснення акту м’язового скорочення. Аденозинтри- фосфатазна активність міозину залежить від наявності в складі молекули вільних SН-груп і деяких солей (кальцію, магнію) та рН середовища. Молекули міозину легко асоціюють одна з одною, утворюючи часточки з молекулярною масою, яка приблизно в 8 разів більша за вихідну. Крім того, міозин взаємодіє з іншими білками і компонентами клітин, наприклад міозин утворює міц- ний комплекс з актином і глікогеном.
69
Частина ІІ. Забій і первинна переробêа хóдоби, птиці, êролів…
Уклітинах міозин здатний бути у комплексі з ліпідами (в складі цієї фракції є холестерин). Міозин денатурує за температу-
ри 45 – 50 °С.
Актин становить 12 – 15 % від усіх м’язових білків. Він є основ- ним компонентом тонких ниток у структурі міофібрил м’язового волокна. Актин — повноцінний білок, що добре перетравлюється харчовими ферментами.
Актин може існувати в двох формах, різних за фізико- хімічними властивостями: Г-актин (молекули кулеподібні) і фіб- рилярний Ф-актин (молекули витягнуті).
Уволокнах живих м’язів у стані спокою актин перебуває в гло- булярній і фібрилярній формах. Фібрилярний актин може пере- ходити у глобулярний і навпаки.
Так, під впливом розчинних солей лужних і лужноземельних металів у певних концентраціях актин переходить у фібрилярну форму в результаті лінійної агрегації молекул. При видаленні цих солей він знову перетворюється на глобулярний актин. Фібриляр- ний актин утворюється також при заморожуванні м’язів, унаслі- док підвищення концентрації в них солей.
Актоміозин — комплексний білок. Він складається з двох біл- ків актину і міозину. За певних умов міозин SН-групами здатний взаємодіяти з оксигрупами фібрилярного актину, утворюючи ак- томіозин. Співвідношення актину і міозину в м’язах 1 : 3. Актоміо- зин має інші властивості, ніж актин і міозин. Скорочуючись, він зумовлює скорочення м’язів за життя тварин та при посмертному задубінні. Істотну роль у цьому процесі відіграє АТФ. За наявності аденозинтрифосфорної кислоти і залежно від її концентрації ак- томіозин частково або повністю дисоціює на актин та міозин. У складі м’язової тканини актоміозин залежно від умов може пере- бувати в асоційованій або частково дисоційованій формі, що вмі- щує незначну кількість актину. Дисоціація актоміозину на вихід- ні компоненти відбувається при підвищеній концентрації солі. При розведенні актоміозин випадає в осад. Температура денату- рації актоміозину 42 – 48 °С. Актоміозин не розчиняється у воді.
Тропоміозин — структурний білок міофібрил. Він становить 4 – 7 % міофібрилярних білків. За амінокислотним складом тро- поміозин відрізняється від міозину: в його молекулі немає трип- тофану. Водночас він має високий вміст дикарбонових і оснóвних амінокислот. Характерною особливістю білка є стійкість до дена- турації. В 0,1 М сольовому розчині тропоміозин не осаджується при нагріванні до 100 °С при рН 6,3. Тропоміозин міститься в міо- фібрилах, в яких він зосереджений в ізоторопних дисках в зоні Z-мембран. Тропоміозин є складним комплексом з двох білків: тропоміозину Б і тропіну. Перший збільшує чутливість актоміози-
ну до Са2+ й ініціює АТФ-активність міозину.
У процесі скорочення м’язів тропоміозин виконує функцію, пов’язану з передачею кальцію.
70
Розділ 4. Морфолоãічний і хімічний сêлад … м’яса і м’ясних продóêтів
Крім перелічених білків у міофібрилах вміщуються інші білки (водорозчинні), функції яких ще до кінця не виявлені. Серед них можна виділити α-актинін, який сильно активує взаємодію Ф-ак- тину з тропоміозином. Інший білок, виділений з міофібрил (β-ак- тинін), оточує нитки Ф-актину в дисках. Десмін-білок бере участь у побудові Z-ліній міофібрил.
Білки строми. До цієї групи належать білки, що складають сарколему і пухку сполучну тканину, які об’єднують м’язові воло- конця в м’язові пучки. На поверхні сарколеми розташовані сполуч- нотканинні волокна, що складаються з білків сполучної тканини (протеїноїдів): колагену, еластину і ретикуліну. У міжклітинному просторі м’язової тканини містяться муцини і мукоїди — слизопо- дібні білки, що виконують захисні функції і полегшують ковзання м’язових пучків.
4.1.2. Ліпіди
Вміст ліпідів у препарованій м’язовій тканині становить близь- ко 3 % і коливається залежно від виду, статі, віку і вгодованості тварин.
Ліпіди входять до складу м’язового волокна, виконують функції двоякого роду. Частина їх, переважно фосфоліпіди, є пластичним матеріалом і належать до структурних елементів м’язового волок- на — міофібрили, кліткові мембрани, прошарки гранул.
Друга частина ліпідів, наприклад тригліцерини, виконує роль резервного енергетичного матеріалу. Такі ліпіди вміщуються в саркоплазмі у вигляді дрібних краплинок на полюсах мітохонд- рій. У великій кількості ліпіди є в міжклітинних просторах, між пучками м’язів в сполучених прошарках.
Сумарний вміст тригліцеринів у м’язах різних тварин значно коливається і залежить від стану тварини, її виду, віку, статі, умов утримання і відгодівлі. При значних зусиллях під час роботи м’язів вміст ліпідів в міжклітинних просторах скорочується до мі- німуму.
Вміст поліненасичених жирних кислот, що входять до складу ліпідів, значно вищий у клітинах м’язової тканини свиней, ніж жуйних тварин.
Жири характеризуються низькою полярністю, у воді практично нерозчинні. У невеликій кількості вода з жиром утворює стійку колоїдну систему (за температури 40 °С жир приєднує від 0,15 до 0,45 % води). Проте за певних умов жир з водою може утворювати досить стабільні емульсії, що є важливою обставиною в ковбасно- му виробництві. Отже, здатність жиру до взаємодії з водою зале- жить від природи жиру, температури його плавлення, ступеня диспергування та інших факторів. Так, свинячий жир емульгує краще, ніж яловичий, кістковий (легкоплавкий) жир — краще за свинячий, гомогенізований жир — краще від грубоподрібненого.
71
Частина ІІ. Забій і первинна переробêа хóдоби, птиці, êролів…
4.1.3. Екстрактивні речовини м’язової тканини
До екстрактивних речовин, які поділяють на азотисті та безазо- тисті, належать речовини, що вилучаються з м’язової тканини во- дою. Їхні зажиттєві функції полягають в участі в різноманітних реакціях обміну речовин та в енергетичних процесах у тканинах.
Наявність екстрактивних речовин і продуктів їхніх хімічних перетворень у процесі автолізу зумовлює органолептичні власти- вості м’яса.
До азотистих екстрактивних речовин належать небілкові речо- вини, що вміщують азот. Серед них кінцеві і проміжні продукти азотистого обміну: сечовина, сечова кислота, пуринові основи, ві- льні амінокислоти та ін. Серед вільних амінокислот найвищий вміст характерний для глютамінової кислоти (0,12 %).
Важливе значення для формування смакоароматичних харак- теристик мають такі специфічні азотисті екстрактивні речовини м’язової тканини: карнозин, ансерин, креатин, креатинфосфат, карнитин, глютатіон, вільні нуклеотиди (АТФ, АДФ та ін.). Вміст ансерину в м’язовій тканині птиці значно вищий, ніж у яловичині чи свинині. Співвідношення ансерину до карнозину характерне для певних видів м’язової тканини і становить для м’язової тка- нини м’яса птиці, яловичини і свинини відповідно 2,5 : 0,2 : 0,1. На частку креатину (метилгуанідиноцтової кислоти) і креатинфос- фату припадає до 60 % небілкового азоту м’язової тканини. Ці екс- трактивні речовини беруть участь у хімічних процесах, пов’язаних з м’язовим скороченням.
Вільні нуклеотиди в живій м’язовій тканині виконують важ- ливу роль у процесах обміну і хімічних реакціях, результатом яких є виділення енергії, що використовується під час м’язових скорочень.
До найважливіших безазотистих екстрактивних речовин нале- жать глікоген та різні продукти його перетворень. Загальна кіль- кість компонентів цієї фракції становить близько 1 %. Глікоген є енергетичним матеріалом, який накопичується у стані спокою і витрачається в процесі роботи м’язів.
Кількісне співвідношення між глікогеном і продуктами його розпаду залежить від умов передзабійного утримання тварин та рівня розвитку автолітичних процесів після забою. Розпад гліко- гену гліколетичним шляхом призводить до утворення молочної кислоти, фосфорних ефірів гексози та інших сполук, при амілолізі з’являється глюкоза, мальтоза та інші олігоглюкозиди. Кількість молочної і невелика кількість янтарної, піровиноградної та інших кислот визначають значення рН м’язової тканини.
Вітаміни. Вітаміни м’язової тканини подані переважно водо- розчинними вітамінами. У м’язовій тканині вміщуються вітаміни В2 (рибофлавін), В6 (піридоксин), РР (нікотинамід), В3 (пантотено-
ва кислота), біотин (вітамін Н), параамінобензойна кислота, іно- зит, холін, фолієва кислота, В12, В15 (пангамова кислота) та ін.
72