Влияние природных энзимов на физико-химические свойства говядины в процессе автолиза

Важнейшим показателем качества мяса является величина рН, так как ее изменения в процессе автолиза влекут за собой существенные практические последствия. Известно, что парное мясо имеет значение рН в пределах 6-7 единиц, после 24 часов автолиза при температуре 0 - 4 оС величина рН достигает минимального значения (5,5-5,6), в последующие периоды созревания гликолитические процессы в мясе, приводят к накоплению молочной и ортофосфорной кислот и уровень рН снижается.

По мере изменения величины рН:

• -    увеличивается устойчивость мяса к действию гнилостных микроорганизмов;

• -    снижается растворимость мышечных белков, уровень их гидратации, водосвязывающая способность за счет приближения рН мяса к изоэлектрической точке белков (4,7-5,4);

• -    повышается активность тканевых ферментов катепсинов (оптимальное рН 5,3) и проявляется действие ионов кальция, повышение концентрации которых в саркоплазме клеток увеличивает активность ферментов кальпаинов;

• -    происходит набухание коллагена соединительной ткани и гидролиз мышечных белков на последующих стадиях автолиза и др.

Мясо является жизненно важным продуктом для человека. Человеку необходимо употреблять мясо в пищу, чтобы пополнять собственную потребность организма в белках. Наукой о питании говядина отнесена к источникам пищевых белков первого класса, т. е. к продуктам питания, белки которых в значительных количествах содержат все незаменимые аминокислоты. Полноценных, практически полностью усваивающихся белков в говядине около 14 %. Эти белки размещены главным образом внутри мышечного волокна. Но есть еще неполноценные белки эластин и коллаген: первый из них - основной компонент сухожилий и фасций, второй - главный строительный материал межсуставных связок, их низкая пищевая ценность объясняется тем, что в нашем организме нет ферментов, которые расщепляют соединительнотканные белки, в то время как Penicillium обладая ферментативной активностью способны расщеплять, в том числе и соединительнотканные белки мяса, способствуя тем самым, лучшему усвоению мяса и максимальному использованию аминокислот для построения собственных тканей организма человека.

Целью исследований стало изучение ферментативной активности Penicillium на процесс автолиза говядины по уровню концентрации водородных ионов и способности расщеплять саркоплазматические, миофибриллярные и соединительнотканные белки мяса.

Материалы и методы. Пробы плесени брали с сыра Roquefort в стерильных условиях микробиологической лаборатории кафедры защиты растений Марийского государственного университета и выращивали чистую культуру на питательной среде Чапика в чашках Петри в течение 2 недель в термостате при температуре 25°С.

В условиях учебно-технологической лаборатории кафедры 310

технологии мяса и мясных продуктов опытные образцы отрубов говядины в парном состоянии обрабатывали экстрактом из Penicillium roqueforti, при этом опыт 2 выдержали в термостате в течение 24 часов при температуре 25°С с целью сформирования устойчивой пленки из бактерий, а 1 опыт и контрольный образцы сразу поместили на созревание в течение 3 недель при температуре плюс 5°С и скорости движения воздуха 0,1 м/с. В период созревания мяса вели наблюдение за экспансией Penicillium roqueforti на длиннейшей мышце с помощью микроскопа Revelftion 3 с универсальной камерой Minivid.

Величину рН мяса замеряли с помощью рН-метра модели 2696 в мясе в парном состоянии, через час и в дальнейшем один раз в неделю с целью недопущения спор плесени в места прокола отрубов, это позволило отследить изменения в характере автолиза в контрольных и опытных образах в процессе созревания.

Принимая во внимание тот факт, что белки мяса обладают разной способностью к растворимости в разных растворах, изучался фракционный состав белков поясничной части длиннейшей мышцы спины говядины в парном состоянии и после 3-х недельного автолиза .

Методика обнаружения белков разных фракций была основана на последовательной экстракции белков: сначала водорастворимых, затем соле- и щелочерастворимых. В водный экстракт перешли белки саркоплазмы: миоген, глобулин Х, миоальбумин, миоглобин, они окрасили экстракт в красный цвет. В солевой экстракт извлекли миофибриллярные белки: миозин и актомиозин. В щелочи растворились белки сарколеммы и внутримышечной соединительной ткани: коллаген, эластин, ретикулин, муцины, мукоиды, липопротеиды. Белки, извлеченные из гомогенизированной пробы мяса водой, солевыми или щелочными растворами, переводили в окрашенные комплексные соли меди по реакции с биуретовым реактивом. Все растворы приобрели фиолетовый цвет за счет образования пептидных связей между белками мяса и двухвалентными ионами меди. Было так же отмечено, что интенсивность окраски отдельных вытяжек из мяса была прямо пропорциональна концентрации белка. Окрашенный раствор фотометрировали - определяли оптическую плотность при длине волны 540 нм на колориметре фотоэлектрическом концентрационном КФК-2. Содержание белка в экстракте рассчитывали по предварительно найденной линейной градуировочной зависимости оптической плотности от концентрации стандартного белка. Содержание белка выражают в массовой доле белковой фракции в пробе(%).

Результаты исследований позволили установить, что благоприятный температурный режим во втором опыте позволил в течение суток сформировать устойчивую «биопленку» на поверхности отруба, а далее способствовал активному образованию спор и развитию мицелия, в 311

первом опыте споры плесени на поверхности отрубов образовались только к 10 суткам, хотя видимые колонии были очень редки, контрольный отруб, созревание которого проходило в отдельной камере, не имел на своей поверхности поражений плесневыми грибами Penicillium roquefort .

Сразу после убоя рН парного мяса составил 6,5 ± 0,06, через час уровень концентрации водородных ионов упал до 6,76± 0,17 при этом разница была достоверна (Р < 0,01), что свидетельствовало о том, что, длиннейшая мышца спины, а в частности ее поясничная часть, принятая к эксперименту соответствовала качественным параметрам NOR мяса.

Спустя неделю концентрация водородных ионов в созревшем мясе изменилась и свидетельствовало о накоплении продуктов гидролитического распада гликогена. По мере созревания рН медленно возрастает на 0,1-0,2 ед., не достигая величины рН парного мяса, и стабилизируется на уровне 6,03 - 6,06 ед. (табл.1).

1. Значение рН при автолизе

Группы	Парное	Через 1 неделю	Через 2 недели	Через 3 недели
Контроль	6,50 ± 0,06	5,77 ± 0,07	5,89 ± 0,08	6,06 ± 0,08
Опыт 1		6,08 ± 0,15	6,07 ± 0,22	6,00 ± 0,06
Опыт 2		5,86 ± 0,17	5,88 ± 0,02	6,03 ± 0,02

Результаты исследований массовой доли белков говядины показали, что в процессе созревания мяса наблюдается достоверное снижение общего количества белка с 20,64% в парном мясе до 19,38-18,78% в опытных образцах. Выявление тенденции снижения их уровня наиболее вероятно объясняется совокупным гидролитическим расщеплением поперечных связей в белковых макромолекулах мяса энзимами Penicillium roqueforti и собственными протеолитическими ферментами мышечной ткани – катепсинами и кальпаинами, коллагенаной.

Экспериментальные данные анализа фракционного состава белков показывают, что превалирующую долю белков в поясничной части длиннейшей мышцы спины говядины в парном состоянии составляют солерастворимые белки (табл.2). Их содержание находится на уровне 8,13 ± 0,77% и снижается по мере хранения отрубов, но не достоверно. В то же время достоверно увеличивается содержание водорастворимой фракции на 1,87% в контроле (Р < 0,001), 2% в 1 опыте (Р < 0,001) и 2,25% во втором опыте (Р < 0,001).

Щелочерастворимые белки коллаген и эластин, придающие жесткость мясу так же имеют динамику уменьшения количественного содержания в процессе автолиза. Если в парном мясе данная фракция занимала 6,13%, то после созревания происходит достоверное снижение их массовой доли до 4,13% во втором опыте (Р< 0,05).

2. Изменение фракционного состава белков говядины, %

Фракции белков говядины по растворимости	Парная говядина	Говядина истечению 3-х недель созревания
		контроль	опыт 1	опыт 2
водная	6,38 ± 0,57***	8,25 ± 0,56	8,38 ± 0,67	8,63 ± 0,57
солевая	8,13 ± 0,77	6,88 ± 0,74	6,25 ± 0,56	6,13 ± 0,71
щелочная	6,13 ± 0,94	4,25 ± 0,69	4,15 ± 0,33	4,13 ± 0,24*

Заключение. Проведённые исследования подтвердили предположение о том, что обработка опытных образцов Penicillium roqueforti позитивно отразилось на развитии гликолитических, протеолитических и других превращениях мяса и изменении кислотной среды мяса. Величина рН мяса, в основном, определяющаяся количеством образующейся молочной кислоты, обусловила хорошие технологические, микробиологические и товарные показатели мяса всех испытуемых образцов.

Говядина имеет полноценный белковый состав, а соотношение отдельных фракций подтверждает биологическую ценность входящих в его состав белков. В процессе автолиза говядины энзимы Penicillium roqueforti способствуют изменению фракционного состава белка и высвобождению свободных аминокислот, распаду белковых составляющих мясного сырья и размягчению соединительной ткани

ЛИТЕРАТУРА: 1. Царегородцева, Е. В. Влияние энзимов Penicillium roqueforti на комплекс органолептических показателей говядины / Царегородцева Е. В., Пуртов В.С.- Мосоловские чтения: международная научно-прак. конф.- Вып. ХIV., Й-Ола, 2012. - С. 299 - 301. 2. Данилова, Н.С. Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов / Н.С. Данилова. – М.: КолосС, 2008. – 280 с. 3. Кудряшов, Л.С Физико-химические и биохимические основы производства мяса и мясных продуктов / Кудряшов Л.С. – М.: Дели Принт, 2008 – 160 с.

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ЭНЗИМОВ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОВЯДИНЫ В ПРОЦЕССЕ АВТОЛИЗА

Царегородцева Е.В.

Резюме

Изучено влияние поверхностной обработки говядины энзимами Penicillium roqueforti на изменение физических свойств и биохимической структуры белков говядины в процессе автолиза.

THE INFLUENCE OF NATURAL ENZYMES ON THE PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF BEEF DURING THE PROCESS OF AUTOLYSIS

Tsaregorodtseva E.V.