Биохимия мяса. Морфологический и химический состав мяса

 

 

РАЗДЕЛ I. БИОХИМИЯ МЯСА

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ И ХИМИЧЕСКИЙ  СОСТАВ МЯСА

 

1. Общее понятие о мясе.
2. Морфологический состав туши.
3. Химический состав и пищевая ценность мяса.

 

Мясо и мясопродукты являются неотъемлемой частью нашего меню. В мясной промышленности и в торговле общепринято мясом называть все части туши животного после снятия шкуры, отделения головы, нижних частей конечностей и внутренних органов.

Поэтому в морфологическом отношении мясо представляет собой комплекс тканей животного, в состав которого входят мышечная, соединительная, жировая ткани вместе с костями, кровеносными и лимфатическими сосудами, лимфатическими узлами и нервами.

Соотношение перечисленных тканей колеблется и зависит от вида, породы, пола, возраста животного, его упитанности, а также анатомического происхождения мяса.

С повышением упитанности увеличивается количество соединительной и костной тканей. У взрослого скота соединительная ткань более плотная, чем у молодых, так как с возрастом начинается интенсивный рост коллагеновых и эластиновых волокон. В свиных тушах соединительная ткань более мягкая, чем в говяжьих и бараньих.

Наиболее ценную часть мяса составляет мышечная ткань (или скелетная мускулатура).

Таким образом, мясо является важнейшим продуктом питания человека. В нем содержатся пластические и биологически активные вещества, которые необходимы для роста и жизнедеятельности организма человека.

Качество мяса определяется свойствами и количественным соотношением входящих в него тканей. Далее мы рассмотрим их характеристику.

 

 

Мышечная ткань составляет в среднем 50-60% всей массы туши.

Цвет мышечной ткани красный. Он обусловлен содержанием в ней белка миоглобина (миохрома).  У разных видов животных мясо имеет свой оттенок. Например:

Мясо лошади темно-красного цвета;

мелкого рогатого скота – кирпично-красного;

крупного рогатого скота – малиново-красного,

у свиней цвет мяса варьирует от светло-красного до розово-серого.

Бледную окраску мяса могут обуславливать болезненное состояние животного и особенности технологии его откорма. У откормленных и мало работающих животных бледная окраска обусловлена незначительным содержанием миоглобина и свидетельствует о слабой интенсивности окислительных процессов. Белесый цвет имеет мясо животных при беломышечной болезни, которая наиболее часто встречается у молодняка свиней и связана с недостатком железа в организме.

Консистенция мяса парного плотная, а охлажденного – упругая. При надавливании на такое мясо пальцем образующаяся ямка быстро восполняется. При надавливании на размороженное мясо ямка восполняется медленно.

Запах мяса специфический для каждого вида животного и легко ощущается у парных туш. У охлажденного и подвергнутого созреванию мяса запах приятный. Замороженное мясо запаха практически не имеет.

Вкус мяса после кулинарной обработки определяется многими причинами. Так, доброкачественное мясо имеет приятный запах и обладает высокими вкусовыми качествами. Низкие вкусовые качества у мяса некастрированных самцов, старых и много работающих животных.

 

 

 

Соединительная ткань.

К этой группе тканей относятся собственно соединительная ткань (рыхлая и плотная), хрящевая, костная, ретикулярная, а также кровь и лимфа. Жировая ткань является разновидностью рыхлой соединительной ткани. Это один из главнейших элементов мяса и мясопродуктов. Как сырье, ее используют в колбасном, кулинарном, желатиновом, клееварочном и других производствах. Соединительная ткань составляет в среднем 16% массы мясной туши.

Собственно соединительная ткань. К ней относятся сухожилия, связки, фасции, наружный и внутренний перимизиум мышечной ткани. Все эти образования в практике называют «жилками». Их выход от массы туши крупного рогатого скота – 9,7-12,4%, а у других животных доходит до 10-16%.

Фасции – соединительнотканная оболочка, покрывающая органы, сосуды, нервы и образующая футляры для мышц у позвоночных животных и человека.

Костная ткань. Общая масса костей к массе мясной туши зависит от породы и упитанности животного и составляет:

у КРС 22,2-29,3%,

у овец 24,8-40,5%,

у свиней – 10-20,5%.

Кости подразделяют на трубчатые (кости конечностей) и губчатые (плоские и смешанные). Губчатые кости в пищевом отношении более ценные.

В сухом веществе костной ткани содержится 26-52% органических веществ и 48-74% минеральных. Основную массу органических веществ составляет коллаген – фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани животных (сухожилия, кость, хрящ) и обеспечивающий ее прочность. В практике коллаген широко используется для изготовления натуральных оболочек колбас.

При вываривании трубчатых костей получают в среднем 10% жира и 30% клейдающих веществ; из губчатых костей  получают в основном жир – 22-23% и желатин – 35-55%. После вываривания клейдающих веществ и выпотки жира кости являются хорошим сырьем для мясокостной муки.

Хрящевая ткань является одним из компонентов скелета и состоит из коллагеновых и эластических волокон, пропитанных клееобразным веществом – хрондриомукоидом. Она входит в состав хрящей гортани, бронхов, носовых перегородок и т.п.

Жировая ткань является разновидностью рыхлой соединительной ткани, клетки которой при откорме животных заполняются капельками жира, образуя жировые клетки. Они располагаются группами и образуют доли, окруженные рыхлой соединительной тканью.

В зависимости от места расположения жир подразделяют на внутренний и наружный. Внутренний жир откладывается около внутренних органов – почек, сердца, в брызжейке кишечника и т.д. Его доля в тушах КРС может составить 0,5-6,4%, овец – 0,2-5,4%, свиней – 1,9-6,8%.

Отложение наружного жира происходит под кожей, а  также между ребрами. У крупного рогатого скота подкожный жир откладывается неравномерно, а у свиней и овец - более равномерно. У определенных пород овец жир откладывается в области хвоста – так называемый курдюк.

Ретикулярная ткань состоит из клеток неправильной формы, соединенных между собой студенистой массой. Находится в лимфатических узлах, селезенке, костном мозге, вокруг нервных стволов, кровеносных и лимфатических узлов.

 

Таким образом, наибольшей питательной ценностью и высокими вкусовыми достоинствами обладает мышечная ткань. Жировая ткань делает мясо высококалорийным продуктом. Чем больше в мясе соединительной ткани, тем ниже его пищевая ценность. Однако соединительная ткань улучшает пищеварение. При изготовлении мясопродуктов соотношение тканей может быть целенаправленно изменено.

 

 

 

Химический состав мяса зависит от вида, упитанности, возраста скота, анатомического расположения и многих других факторов.

 

Вид мяса	Содержание веществ, %
	Вода	Белок	Жир	Мин. в-ва
Говядина Телятина Свинина Баранина	55-69 68-70 49-58 48-56	16,2-29,5 19,1-19,4 13,5-16,4 12,8-18,6	11-28 5-12 25-37 16-37	0,8-1,0 1,0-1,3 0,7-0,9 0,8-0,9

 

Белки. Мясо характеризуется высоким содержанием белка, однако, наряду с полноценными белками, содержащими незаменимые аминокислоты (миозин, глобулин), в мясе присутствуют и неполноценные (коллаген, эластин). Чем больше в мясе полноценных белков, тем выше его пищевая ценность. В целом белки мяса содержат все незаменимые аминокислоты.

Животные белки усваиваются человеком полнее, чем растительные (на 96-98%).

Белки мышечных волокон делятся на растворимые в воде (белки саркоплазмы), растворимые в солевых растворах (белки миофибрилл) и нерастворимые в водно-солевых растворах (входят в состав сарколеммы и внутримышечной соединительной ткани, а также белки ядер).

Белки саркоплазмы составляют 20-25% мышечных белков. К ним относятся миоген, миоальбумин, глобулин Х и миоглобин. Миоглобин (около 1% мышечных белков) играет важную роль в передаче кислорода, поставляемого кровью, клеткам мышечной ткани. Наибольшее количество этого белка содержится в мышцах лошадей (кислородное депо), что обуславливает темно-красный цвет конины.

Белки миофибрилл, такие как миозин, актин, актомиозин, тропомиозин,  составляют около 80% мышечных белков. Они участвуют в сокращении мыщц.

Белки стромы входят в состав сарколеммы и рыхлой соединительной ткани, объединяющей мышечные волокна в пучки. К ним относятся склеропротеины (коллаген, эластин и ретикулин) и гликопротеиды -–муцины и микоиды. На долю нуклеопротеидов приходятся десятые доли процента от общего количества белков мяса.

Липиды. С мясом в пищевой рацион вносится значительное количество жира. Он служит основным источником энергии (покрывает до 30% энергозатрат) и жирорастворимых витаминов. Биологическая ценность жиров зависит от содержания в них незаменимых (полиненасыщенных) жирных кислот (линолевая и линоленовая, арахидоновая). В животных жирах, по сравнению с  растительными, их содержится мало. 

Свиной жир – лучший источник незаменимых жирных кислот. Так как в нем наибольшее количество полиненасыщенных жирных кислот, то он лучше усваивается организмом человека – на 96-98%. Усвояемость говяжьего жира – 76-74%, бараньего – 89-90%.

Кроме жиров в мясе присутствуют жироподобные вещества – фосфолипиды, стерины (наиболее распространен холестерин), холестериды. Фосфолипиды – природные эмульгаторы жиров, их широко используют в пищевой промышленности. Наиболее богата фосфолипидами баранина.

Углеводы. Количество углеводов в мясе сравнительно невелико (не более 2% массы тканей животного происхождения). Они представлены главным образом полисахаридом гликогеном (так называемым животным крахмалом) и глюкозой. Содержание гликогена в мышцах зависит от упитанности животного (в 2-3 раза больше у животных с хорошей упитанностью) и мышечной активности (у работающих животных его в 1,5 раза больше).

Витамины – это низкомолекулярные органические соединения, которые не синтезируются в организме или синтезируются в незначительном количестве. Однако они являются жизненно необходимыми для человека.

Мясо – один из основных источников витаминов группы В.  Витамина С в мясе мало. В небольших количествах содержатся витамины А, Д, Е. Чем больше в мясе жира, тем больше жирорастворимых витаминов и меньше водорастворимых.

Тепловая обработка мяса частично разрушает витамины: при жарке и стерилизации консервов – на 10-50%,  при варке – на 45-60%.

Минеральные вещества. В мясе содержится значительное количество минеральных веществ, как макро- так и микроэлементов. Относительно высоко содержание в мясе железа – необходимого элемента для синтеза гемоглобина и железосодержащих ферментов в организме человека. С мясом в организм попадают следующие микроэлементы: медь, магний, цинк, алюминий, кобальт, марганец и другие.

По сравнению с другими макроэлементами особенно много в мышечной ткани калия и фосфора. Значительная доля калия и кальция связана с белками.

При обработке водой из мышечной ткани экстрагируется ряд органических веществ (помимо белков и липидов). Их называют Экстрактивные вещества. Различают азотистые и безазотистые экстрактивные вещества.

К безазотистым экстрактивным веществам относятся углеводы, продукты их обмена (глюкоза, мальтоза, органические кислоты – молочная, пировиноградная, янтарная и др.), а также витамины и органические фосфаты. В мясе содержится около 1% безазотистых экстрактивных веществ.

Азотистые экстрактивные вещества – вещества, которые содержат азот, но не относятся к белкам (мочевина, мочевая кислота, аммонийные соли и др). Количество их составляет примерно 11% всех азотсодержащих веществ мышечной ткани.

После убоя животных экстрактивные вещества и продукты их превращений участвуют в создании специфического вкуса и аромата мяса.

 

Водосвязывающая способность мяса

При производстве мясных продуктов необходимо учитывать содержание в них воды, характер связи с материалом, а также иметь представление о формировании кристаллов льда при замораживании. Мясные продукты, за исключением жиров, гидрофильны и в качестве основного растворителя содержат воду, от которой зависят структурно-механические –свойства продуктов.

В мясе в среднем содержится около 75% воды. Формы и прочность связи влаги с мясом различны. Водосвязывающая способность (ВСС) мяса определяет его свойства на различных стадиях его технологической обработки и влияет на водоудерживающую способность (ВУС) готовых мясопродуктов, их качество и выход.

ВСС  мяса зависит от свойств и состояния белков миофибрилл (актина, миозина и актомиозина), так как в них содержится около 90% воды мышечной ткани. В соединительной ткани вода в основном связана с коллагеном. Жировая ткань, напротив, в незначительной степени удерживают влагу.

Поэтому наибольшее практическое значение имеет ВСС мышечной и соединительной тканей, так как они являются преобладающими компонентами мяса.

Рассмотрим производственную классификацию влаги в мясе.

Влагу часто упрощенно разделяют на прочно связанную, слабосвязанную полезную и слабосвязанную избыточную. К прочно связанной влаге относят в основном адсорбционную, влагу микрокапилляров и часть осмотически связанной влаги. Чем больше такой влаги в мясопродуктах, тем меньше испарение. Например, при обжарке колбас испарение может составлять 7-8%.

Слабосвязанная полезная влага размягчает продукт, создает хорошую консистенцию и способствует усвоению продукта.

Слабосвязанная избыточная влага может отделяться в процессе технологической обработки в виде бульона при варке колбас, в составе мясного сока при размораживании.