Использование потенциометрического метода для определения свежести мяса и некоторых других продуктов

В мясе кур и индеек различают  мышцы белые и красные. Белые  мышцы расположены в области  груди. В белых мышцах меньше саркоплазмы  и жира, больше воды и белка; в  красных мышцах вдвое больше тиамина, рибофлавина и пантотеновой кислоты. В «белом мясе» много аминокислот, особенно аргинина и лизина. Кроме того, в мясе птицы содержатся гистидин, тирозин, триптофан, цистин, глютаминовая кислота, а также витамины В₁ В₂, РР и др. Мясо самцов, достигших половой зрелости, более жесткое и менее вкусное, чем мясо самок.

 

 

 

 

 

2. ПОСЛЕУБОЙНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ  МЯСА

 

Органолептические и  биохимические изменения мяса после  убоя

 

Мясо только что убитого животного (горяче-парное мясо) мягкой консистенции, без выраженного приятного ароматического запаха, при варке дает мутноватый неароматный бульон и не обладает высокими вкусовыми качествами. Более того, в первые часы после убоя животного мясо приобретает ярко выраженную жесткость, при которой сохраняются его низкие вкусовые качества, плохая усвояемость и даже непригодность к кулинарной обработке. Спустя 24-72 ч после убоя животного (в зависимости от температуры среды, аэрации и других факторов) в мясе исчезает его жесткость, оно приобретает сочность и специфический приятный запах, на поверхности туши образуется плотная пленка (корочка подсыхания), из него можно отделить мясной сок, при варке дает прозрачный ароматный бульон, становится нежным и т. д. Происходящие в мясе процессы и изменения, в результате которых оно приобретает желательные качественные показатели, принято называть созреванием мяса.

Созревание мяса представляет собой совокупность сложных  биохимических процессов в мышечной ткани и изменений физико-коллоидной структуры белка, протекающих под  действием его собственных ферментов.

В Советском Союзе начало систематическому и подробному изучению биохимических процессов, происходящих при созревании мяса, положили исследования И. А. Смородинцева и его сотрудников.

Процессы, происходящие в мышечной ткани после убоя животного, можно условно подразделить на три следующие фазы: послеубойное окоченение, созревание и аутолиз.

Послеубойное  окоченение в туше развивается в  первые часы после убоя животного. При  этом мышцы становятся упругими и  слегка укорачиваются. Это значительно  увеличивает их жесткость и сопротивление на разрезе. Способность такого мяса к набуханию очень низкая. При температуре 15-20 °С полное окоченение наступает через 3-5 ч после убоя животного, а при температуре от 0 до 2 °С - через 18-20 ч.

Эти изменения  в белковой части мяса находятся в прямой зависимости от концентрации АТФ. Сразу же после убоя, когда концентрация АТФ в мясе достаточно высока и белки актин и миозин не находятся в состоянии взаимной связи, общее число гидрофильных центров их структуре достаточно велико. Такому состоянию белков соответствует их высокая степень гидратации, которая не позволяет, из парного мяса отделить хотя бы малую часть мясного сока. Уменьшение количества АТФ, происходящее в результате ферментативного действия миозина, сопряжено с ассоциацией актина и миозина и образованием актомиозинового комплекса. В связи с этим число гидрофильных центров в молекулах белков уменьшается, так как эти группы блокируются.

Кислая среда, которая является следствием распада  АТФ и началом необратимого процесса гликолиза мышечного гликогена, усиливает мышечное окоченение. Замечено, что мышцы животных, погибших при явлениях судорог, окоченевают быстрее. Окоченение без накопления молочной кислоты характеризуется слабым напряжением мышц и быстрым разрешением процесса.

 

 

 

.

Гликоген через ряд промежуточных реакций переходит в молочную кислоту, которая накапливается в мышечной ткани. Изменения содержания гликогена и молочной кислоты. Одновременно из промежуточных фосфорных соединений освобождается фосфорная кислота. Накапливаются кислоты также в процессе биохимических изменений нуклеотидов (распад АТФ).

В результате накопления молочной, фосфорной и других кислот в мясе увеличивается концентрация водородных ионов, вследствие чего к  концу суток рН (реакция среды) снижается до 5,8- 5,7, иногда ниже.

 

 

Кислая среда сама по себе действует  бактериостатически и даже бактерицидно, а поэтому при сдвиге рН в кислую сторону в мясе создаются неблагоприятные  условия для развития микроорганизмов.

 

Фаза собственного созревания во многом определяет интенсивность течения физико-коллоидных процессов и микроструктурных изменений мышечных волокон, которые присущи для фазы аутолиза. Аутолиз при созревании мяса понимают в широком смысле слова и связывают его не только с распадом белков, но и с процессом распада любых составных частей клеток. В связи с этим процессы, происходящие в фазе собственного созревания, невозможно отделить или обособить от таковых при аутолизе. Тем не менее, в результате комплекса причин (действие протеолитических ферментов, продукты аутолитичеотаго распада небелковых веществ, резко кислая среда и др.) происходит аутолитический распад мышечных волокон на отдельные сегменты. На первом этапе этого процесса обнаруживается сегментация в отдельных мышечных волокнах при сохранении их эндомизия. При этом в сегментах сохраняется структура ядер, поперечная и продольная исчерченность. На втором этапе сегментируется большинство мышечных волокон. Эндомизий волокон, структура ядер, поперечная и продольная исчерченность продолжают сохраняться. На третьем этапе (фаза глубокого аутолиза) сегменты распадаются на миофибриллы, а миофибриллы - на саркомеры. Последние под микроскопом просматриваются в виде зернистой массы, заключенной в эндомизий.

 

Следовательно, различные белковые компоненты в  процессе созревания мяса претерпевают неодинаковые превращения, характерным образом влияющие на изменение его нежности. Фибриллярные белки, претерпевая при созревании определенный протеолиз, становятся более растворимыми. Относительно незначительным протеолитическим превращениям подвергаются соединительнотканные белки. Поэтому при равных условиях созревания нежность различных отрубов мяса одного и того же животного, а также одинаковых отрубов различных животных оказывается неодинаковой; нежность мяса, содержащего много соединительной ткани, невелика, а мясо молодых животных нежнее, чем старых.

В результате комплекса аутолитических превращений различных компонентов  мяса при его созревании образуются и накапливаются вещества, обусловливающие аромат и вкус созревшего мяса. Определенный вкус и аромат придают мясу азотсодержащие экстрактивные вещества - гипоксантии, креатин и креатинин, образующиеся при распаде АТФ, а также накапливающиеся свободные аминокислоты (глутаминовая кислота, аргинин, треонин, фенилаланин и др.). В образовании букета вкуса и аромата, по-видимому, участвуют пировиноградная и молочная кислоты.

 

 

При повышении температуры (до 30 °С), а также при длительной выдержке мяса (свыше 20-26 суток) при низких плюсовых температурах ферментативный процесс созревания заходит так глубоко, что в мясе заметно увеличивается количество продуктов распада белков в виде малых пептидов и свободных аминокислот. На этой стадии мясо приобретает коричневую окраску, в нем сильно увеличивается количество аминного и аммиачного азота, происходит заметный гидролитический распад жиров, что резко снижает его товарные и пищевые качества.

Изменения, происходящие в мясе больных  животных, по-иному влияют и на характер его физико-коллоидной структуры. Меньшая кислотность вызывает незначительное выпадение солей кальция, что, в свою очередь, является причиной меньшего изменения степени дисперсности белков и других изменений, характерных для них при нормальном созревании мяса. Сравнительно высокий показатель рН, накопление продуктов распада белков и развитие микроорганизмов предопределяют меньшую стойкость мяса больных животных при хранении. Перечисленные признаки свойственны мясу каждого тяжело больного животного; они являются причиной известной однотипности в изменении физико-химических показателей мяса, полученного от животных, убитых в тяжелом патологическом состоянии независимо от природы заболевания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ  СВЕЖЕСТИ МЯСА

 

3.1 Органолептический метод

 

Большое значение при оценке степени  свежести мяса придается органолептическому методу. Однако этот метод субъективен  и бывает, недостаточен для правильной санитарной оценки, особенно в начальной  стадии порчи мяса. Весьма показательна при органолептической оценке проба варкой. Для более правильной санитарно-гигиенической оценки мяса в комплексе с органолептическим используют микробиологические, гистологические, химические и физико-химические методы. Органолептическое исследование включает определение внешнего вида и цвета мяса, консистенции, запаха, состояния жира, костного мозга, сухожилий и качества бульона при пробе варкой. Исследовать мясо лучше при естественном освещении, а при искусственном освещении подбирают светильники, которые не меняют цветовой окраски мяса при его осмотре. Во время осмотра обращают внимание на состояние поверхностного слоя мяса, его цвет, наличие или отсутствие корочки подсыхания; отмечают, имеются ли сгустки крови, загрязненность, плесень и личинки мух. Устанавливают также внешний вид и цвет мышечной ткани в глубоких ее слоях. По методам отбора образцов и органолептического исследования мяса утвержден новый ГОСТ 7269-79.

 

3.2 Микробиологический  метод

 
К микробиологическим методам относят  бактериоскопию мазков-отпечатков, количественный учет микробов в пересчете на 1 г мяса, проведение редуктазной пробы, определение активности фермента каталазы, продуцируемого микроорганизмами.

3.3 Гистологический метод  анализа

 

Гистологический метод анализа  по ГОСТ 19496-74 (автор В. А. Адуцкевич) основан на учете изменений микроструктурных показателей в мышечных волокнах, происходящих в процессе порчи мяса. В свежем мясе всегда четко выражена структура ядер мышечных волокон, а сами волокна сохраняют поперечную и продольную исчерченность. На стадии сомнительной свежести, когда мясо не подлежит длительному хранению, ядра мышечных волокон находятся в состоянии распада или лизиса. По мере дальнейшей порчи вместе с лизисом ядер полностью исчезает исчерченность мышечных волокон. Согласно правилам, комплекс включает в себя реакцию с сернокислой медью, реакцию на пероксидазу, реакцию с нейтральным формалином и определение амино-аммиачного азота (по А. М. Софронову).

С учетом органолептических данных и лабораторных показателей мясо подразделяют на свежее, подозрительной свежести и несвежее Мясо подозрительной свежести считается условно годным, оно не подлежит свободной реализации, а в целях использования на пищевые цели для него устанавливают пути промышленной переработки. Мясо несвежее на пищевые цели использовать нельзя.

 
Органолептические и лабораторные показатели степени свежести мяса

Наименование показателя	Мясо свежее	Мясо сомнительной свежести	Мясо несвежее
Внешний вид и цвет поверхности  туши	Имеет корочку подсыхания бледно- розового или бледно- красного цвета, у размороженных туш красного цвета, жир мягкий, частично окрашен в ярко- красный цвет	Местами увлажнена, слегка липкая, потемневшая	Сильно подсохшая, покрытая слизью серовато- коричневого цвета или  плесенью
Мышцы на разрезе	Слегка влажные, не оставляют влажного пятна на фильтровальной бумаге; цвет, свойственный данному виду мяса: для говядины - от светло красного до темно- красного, для свинины - от светло- розового до красного, для баранины - от красного до красно- вишневого, для ягнятины- розовый	Влажные, оставляют пятно на фильтровальной бумаге, слегка липкие, темно- красного цвета. Для размороженного мяса с  поверхности разреза стекает  слегка мутноватый мясной сок	Влажные, оставляют влажное пятно  на фильтровальной бумаге, липкие, красно- коричневого цвета. Для размороженного мяса с поверхности разреза стекает мутный мясной сок
Консистенция	На разрезе мясо плотное; образующаяся при надавливании пальцем ямка быстро выравнивается	На разрезе мясо менее плотное  и менее упругое; образующаяся при надавливании пальцем ямка выравнивается медленно; жир мягкий, у размороженного мяса слегка разрыхлен	На разрезе мясо дряблое; образующаяся при надавливании пальцем ямка не выравнивается; жир мягкий, у размороженного ямса рыхлый, осадившийся
Запах	Специфический, свойственный каждому  виду свежего мяса	Слегка кисловатый или с оттенком затхлости	Кислый, затхлый, слабогнилостный
Состояние жира	Говяжьего - имеет белый, желтоватый или желтый цвет, консистенция твердая, при раздавливании крошится; свиного - имеет белый или бледно-розовый цвет, мягкий, эластичный; бараньего- имеет белый цвет, консистенция плотная. Жир не должен иметь запаха осаливания или прогоркания	Имеет серовато- матовый оттенок, слегка липнет к пальцам, может иметь  легкий запах осаливания	Имеет серовато- матовый оттенок, при  раздавливании мажется. Свиной жир  может быть покрыт небольшим количеством  плесени. Запах прогорклый
Состояние сухожилий	Сухожилия упруги, плотные. Поверхность  суставов гладкая, блестящая. У размороженного мяса сухожилия мягкие, рыхлые, окрашены в ярко красный цвет	Сухожилия менее плотные, матово- белого цвета. Суставные поверхности слегка покрыты слизью	Сухожилия слегка размягчены, сероватого цвета. Суставные поверхности покрыты  слизью
Прозрачности и аромат бульона	Прозрачный, ароматный	Прозрачный или мутный, с запахом, несвойственный свежему бульону	Мутный, с большим количеством  хлопьев, с резким, неприятным запахом
Бактериоскопия( количество микробных  клеток в поле зрении)рН экстракта	Единичные микробные клетки 5,6-6,2	До 20-30 микробных клеток 6,3-6,4	Свыше 30 микробных клеток Свыше6,4
Реакция с сернокислой медью	Экстракт прозрачный или слегка мутный	Экстракт мутный, с выпадением мелких хлопьев	Образование крупных хлопьев в  осадок и часто желеобразный сгусток
Реакция на пероксидазу с бензидизом	Положительная	Слабоположительная	Отрицательная
Содержание амино - амиачного азота  в 10мл экстракта 1:4	Говядина, свинина, баранина до 1,26мг Крольчатина 0,98-1,82	От 1,27- 1,68мг  1,82- 2,5мг	Свыше 1,68мг  Свыше 2,5мг
Содержание летучих жирных кислот	До 4 мг	От 4,1 до 9,0 мг	От 9,1 и выше

 

3.4 Химические и физико-химические  методы

 

Химических и физико-химических методов разработано и предложено большое количество. К ним относят  качественные методы, они несложны в техническом исполнении, и с помощью их можно выявить промежуточные или конечные продукты распада составных частей мяса (реакция с 5%-ным раствором медного купороса в бульоне, реакции на отдельные аминокислоты, на аммиак, сероводород и др.). Более точными и объективными являются количественные методы определения летучих жирных кислот, амино-аммиачного азота, величины рН мяса, а также хроматографический анализ свободных аминокислот и др. Многие количественные методы выполняют с помощью приборов и различного лабораторного оборудования. Так, для определения величины рН используют компаратор Вальполя (рис. 4), определение каталазы проводят с помощью прибора-каталазника и т. д.

 

             3.5 Методы определения рН

 

Величину рН определяют двумя методами:

- колориметрическим (индикаторным);

- потенциометрическим.

Колориметрический, или индикаторный метод основан на свойстве индикатора изменять свою окраску в зависимости  от концентрации ионов водорода в растворе.

Для колориметрического определения  рН можно использовать универсальный  индикатор, состоящий из смеси индикаторов, охватывающих зону перехода окраски  в области рН от 3,0 до 11,0.

Универсальный индикатор представляет собой смесь, состоящую из 0,1 г метилового красного, 0,2 г бромтимолового синего, 0,4 г фенолфталеина и растворенную в этаноле в мерной колбе вместимостью 500 см³. Применяют также пропитанные универсальным индикатором бумажки, снабженные цветной шкалой, в которой указано значение рН, соответствующее цвету, приобретенному индикаторной бумажкой при нанесении на нее капли испытуемого раствора.

Колориметрический метод используют для установления приближенного  значения рН неизвестного раствора с  погрешностью 1,0-0,5.

Наибольшее распространение получил  количественный потенциометрический  метод определения рН, основанный на измерении электродвижущей силы. Величину рН измеряют с использованием лабораторных рН-метров и портативных  переносных экспресс-измерителей.

Лабораторный рН-метр состоит из электрода сравнения с известной величиной потенциала и индикаторного (стеклянного) электрода, потенциал которого обусловлен концентрацией водорода в испытуемом растворе. Измеряют величину рН путем погружения двух электродов в испытуемый раствор с фиксацией значения рН на шкале прибора.

При использовании портативного рН-метра  электроды вводят в мышечную ткань  на глубину 2-3 см, исключая их соприкосновение  с жировой тканью.