1. Характеристика животного сырья

Характеристика тканей мяса. Для производства консервов используют мясо крупного и мелкого рогатого скота, свиней, птицу, дичь. Мясо, получаемое в результате убоя животных, состоит из различных тканей: мышечной, соединительной, жировой и костной. Свойства тканей мяса и их соотношение обусловливают его важнейшие показатели качества и зависят от вида животных, пола, возраста, упитанности. Самой высокой пищевой ценностью обладают мышечная и жировая ткань.

1.1. Мышечная ткань

Мышечная ткань составляет большую часть туши (у крупного рогатого скота до 60 %). Это наиболее важная по питательным и вкусовым достоинствам съедобная часть мяса. В ней содержится большое количество полноценных белков, которые легко усваиваются организмом человека.

Рисунок 1 – Строение мышечной ткани

Состоит мышечная ткань из удлиненных волокон (длиной до 15 см), представляющих собой многоядерную клетку (рис. 1). Сверху волокна покрыты тонкой эластичной оболочкой. Мышечные волокна объединяются в пучки. Из пучков формируется мускул. Пучки волокон связаны сухожилиями с костями.

Диаметр волокон влияет на консистенцию и нежность мяса. Он зависит от возраста и физической нагрузки животного при жизни. С увеличением возраста животного увеличивается и толщина мышечных волокон. Чем тоньше мышечные волокна, тем мясо нежнее. Мясные породы скота содержат больше мышечной ткани, в мясе самцов также больше мышечной ткани, чем в мясе самок.

На пищевую ценность и усвояемость мяса оказывает влияние расположение мускулов в туше. Поясничные, спинные, тазобедренные мышцы имеют меньше соединительной ткани, они сочны, нежны, имеют высокие вкусовые качества и усвояемость. Шейные грубоволокнистые мышцы, которые поддерживают голову; брюшные, которые поддерживают пищеварительные органы и мышцы нижних конечностей усваиваются хуже. В них много соединительной ткани.

Большинство белков мышечной ткани имеют высокую пищевую ценность, хорошую растворимость. Это влияет на показатели качества как самого сырья (рН, водосвязывающая способность, сочность), так и готовых консервов (сочность, нежность, выход).

1.2. Соединительная ткань

Соединительная ткань (сухожилия, связки) скрепляет между собой отдельные ткани и органы. На ее долю приходится около 10 % массы туши. В передней части туши соединительной ткани больше, чем в задней.

Соединительная ткань (рис. 2, 3) состоит из клеток и межклеточного вещества, в котором находятся коллагеновые и эластиновые волокна. В зависимости от состояния межклеточного вещества и соотношения в нем химических компонентов свойства соединительной ткани меняются.

Рисунок 2 – Морфология соединительной ткани

Рисунок 3 – Строение соединительной ткани

Коллагеновые волокна имеют лентовидную форму, отличаются большой прочностью, преобладают в сухожилиях. Эластиновые волокна представляют собой тонкие однородные нити, находятся в связках и не поддаются развариванию. Химический состав, пищевая ценность и технологическое значение соединительной ткани зависят от количественного соотношения коллагеновых и эластиновых волокон.

Соединительная ткань имеет различную консистенцию (рис. 4):

• рыхлую (подкожная клетчатка, оболочки из соединительной ткани), которая легко разваривается, при застывании образует студни;
• плотную (сухожилия, шкура), которая имеет очень развитые коллагеновые волокна, устойчива к тепловой обработке и разваривается только при длительной варке;
• эластичную (затылочно-шейная связка и брюшная связка), которая отличается от плотной преобладанием толстых эластиновых волокон и имеет желтоватый цвет;
• слизистую (слизистые оболочки внутренних органов).

Рисунок 4 – Соединительные ткани: А – хрящ: 1 – неклеточное вещество; 2 – клетки; Б – кость: 1 – костные клетки; 2 – неклеточное вещество в форме пластинок. Их ряды выстилают полости, в которых проходят сосуды и нервы. Костные пластинки расположены в несколько рядов, радиально, по их периметру находятся клетки; В – жировая ткань: 1 – клетки; 2 – эластитческие волокна; Г – рыхлая соединительная ткань: 1 – клетки; 2 – коллагеновые волокна; 3– эластические волокна

Прочность тканям придает белок коллаген, он предупреждает разваривание мяса. Коллаген в воде не растворим, медленно переваривается пищеварительными ферментами, поэтому очень плохо усваивается организмом человека. Коллаген не содержит триптофана, поэтому является неполноценным белком. В воде при нагревании коллаген набухает, разрыхляется, изменяется его структура, он приобретает способность связывать воду и может образовывать желе и студни. Это имеет важное технологическое значение. Много коллагена содержится в грудине, пашине, голяшках говядины.

Белок эластин (рис. 5), который входит в состав эластиновых волокон, очень устойчив. Он не растворяется ни в холодной, ни в горячей воде, ни в растворах солей и кислот. Также как коллаген является неполноценным белком, но в отличие от последнего не может образовывать студни, не расщепляется пищеварительными ферментами и практически не имеет пищевой ценности. Соединительная ткань, связанная с мышечной и входящая в состав мяса, уменьшает его пищевую ценность.

Рисунок 5 – Белок в соединительной ткани

Кровь – разновидность соединительной ткани (рис. 6), состоит из клеток, которые находятся в жидкой плазме. Клетки крови называют форменными элементами. К ним относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Рисунок 6 – Морфология крови

При обескровливании животных извлекают 50–60 % крови, остальная часть остается в составе мясной туши и внутренних органов. Основная масса белков крови – полноценные белки альбумин, фибриноген и глобулин, они легко перевариваются. Красную окраску крови придает неполноценный белок гемоглобин. В производстве консервов используют цельную кровь, плазму (кровь без форменных элементов) и сыворотку (плазма без фибриногена).

1.3. Жировая ткань

Состоит из жировых клеток, которые разделены прослойками рыхлой соединительной ткани (рис. 7). Основная составная часть жировой ткани – жировая клетка. Это тонкая соединительная оболочка, заполненная жиром и водой. Размеры жировой клетки составляют 70–120 мкм. Внутреннее содержимое жировой клетки называют жировой каплей.

Массовая доля жировой ткани, места ее отложения, цвет, запах, вкус зависят от вида, возраста, породы, упитанности животного.

Рисунок 7 – Строение жировой ткани

Жир, который откладывается на внутренних органах – жирсырец. Жир также может откладываться в брюшной полости в виде прожилок в толще мышечных пучков. У молодых нерабочих животных отложения жира бывают между мышцами, а у старых, рабочих – в подкожном слое и брюшной полости. Поэтому мясо таких животных менее вкусное и сочное. Цвет жира-сырца обусловлен либо видом животных (бараний – белого, свиной – розоватого), либо их возрастом (говяжий: у молодых белый, у старых – желтый). Окраска жиров зависит от присутствия пигментов – каротина и ксантофилла.

Отличия жиров мяса различных животных по вкусу, запаху, консистенции и усвояемости зависит от состава преобладающих жирных кислот. В зависимости от соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот животные жиры бывают твердой, мазеобразной и жидкой консистенции.

Жиры быстро портятся в результате окисления или гидролиза. При воздействии кислорода жир прогоркает, желтеет и приобретает неприятный вкус. Чем выше температура и больше освещенность, тем быстрее портится жир. Свиной жир окисляется быстрее говяжьего.

1.4. Костная ткань

Костная ткань (рис. 8) характеризуется большой твердостью и упругостью. Это обусловлено своеобразным сочетанием органической основы с минеральными веществами. Состоит из отдельных волокон, которые пропитаны преимущественно фосфорнокислыми и углекислыми солями кальция. Наружный слой кости плотный, сплошной. Внутренний слой имеет губчатое строение и богат жиром. Этот слой и внутренняя полость кости заполнены костным мозгом.

Количество костной ткани зависит от вида и упитанности животного. У крупного рогатого скота количество костной ткани составляет около 20 %. Используется эта ткань для получения желатина и костного жира.

Рисунок 8 – Костная ткань

1.5. Хрящевая ткань

Хрящевая ткань состоит из коллагеновых и эластиновых волокон, связанных межклеточным веществом. Белки хрящевой ткани неполноценны, поэтому не имеют большого промышленного значения.

Рисунок 9 – Хрящевая ткань

2. Химический состав мясного сырья

Химический состав мяса неоднороден и зависит от таких факторов, как вид, пол, возраст, упитанность, условия содержания животных. Мясо характеризуется высокой пищевой ценностью. По химическому составу мясо (без кости) отличается значительным содержанием азотистых веществ, которые состоят преимущественно из белков. Различают жидкие белки мышечной ткани, которые содержат все незаменимые аминокислоты и являются полноценными и неполноценные белки, которые находятся в мышечных волокнах и межволоконном простанстве. Содержание белков в мясе говядины, кроликов и птицы составляет 20–22 %, свинины 14–18 %, баранины 17–20 %. Массовая доля белков в мясе говядины и баранине больше, чем в свинине. Наиболее благоприятно белки мяса сочетаются с белками картофеля и овощей, взаимодополняя аминокислотный состав. Это следует учитывать при приготовлении консервов.

Кроме белков, в мясе содержатся экстрактивные вещества (азотистые основания), свободные аминокислоты. Эти соединения определяют специфический аромат и вкус мяса, который проявляется только после его тепловой обработки.

Жиры мяса состоят из триглицеридов пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот. Количество жира находится в обратной зависимости от содержания влаги. Например, в тощей телятине содержится 1 % жира и 78 % воды, а в жирной говядине – 22 % жира и 57 % воды. Лучше всего организмом усваивается мясо с соотношением белка и жира 1:1.

Углеводов в мясе мало (около 0,5 %). Представлены они в основном гликогеном, который является запасным веществом и важнейшим источником энергии, и продуктами его гидролиза: декстрины, мальтоза, глюкоза. Гликоген частично находится в свободном состоянии, а частично связан с белками.

Среди минеральных веществ содержатся соли калия, натрия, фосфора, железа и мало кальция. Наибольшее количество железа находится в мясе говядине и кроликов. Железо входит в состав белка миоглобина, который обусловливает пурпурно-красную окраску мяса. Мясо является одним из основных источников фосфора для человека. Микроэлементов (цинка, меди, марганца) больше в баранине, чем в свинине и говядине. Массовая доля минеральных веществ составляет в свинине и баранине 0,6–1 %, в говядине 0,8–1,3 %.

В мясе содержатся почти все водорастворимые витамины С, В1, В2, В6, РР, пантотеновая кислота). Массовая доля жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К) незначительна. Но содержатся стерины, которые являются источником витамина Д. Особенно богата витаминами печень животных. Из витаминов группы В самым неустойчивым является витамин В₁, который разрушается при консервировании. Содержание витаминов сильно колеблется и зависит от вида животного, типа мышц и возраста.

В мясе присутствует сероводород, который влияет на формирование запаха. Количество его в мясе значительно возрастает при порче мяса.

2.1. Послеубойные изменения тканей мяса

После убоя животного прекращается обмен веществ и приток кислорода к клеткам тканей. В мясе происходят биохимические процессы: изменяются азотистые вещества, которые влияют на нежность, вкус и аромат мяса. Все изменения происходят под действием ферментов.

Изменения, происходящие после убоя животного, условно можно разделить на периоды: инкубационный, послеубойное окоченение и созревание.

Инкубационный период наступает непосредственно после убоя животного, изменения в мясе в этот период протекают очень медленно и их трудно заметить. Качество мяса при этом практически не меняется. Этот период зависит от вида животного, его состояния перед убоем и температурных условий хранения.

Послеубойное окоченение наступает через 2–3 ч после убоя животного и начинается с мышц шеи. Под действием ферментов гликоген распадается преимущественно до молочной кислоты и частично до сахаров. При этом снижается способность мяса связывать влагу, мышечные волокна сокращаются, мускулы теряют эластичность и затвердевают. Мясо становится плотным, упругим, приобретает малиновый цвет и запах крови. Продукты из такого мяса плохо усваиваются организмом и имеют низкие вкусовые качества. Поэтому такое мясо для производства консервов не используют. Длительность периода для говядины составляет 18–24 ч, для свинины – 16–18 ч, для мяса кроликов и птицы – 2–4 ч.

Постепенно окоченение сменяется созреванием. При этом происходит разрыхление и отслаивание соединительных тканей от мышечных волокон, появляются признаки разрушения морфологической структуры мяса. Соединительные образования между пучками волокон становятся неровными, в них появляются поперечные разрывы. Ядра распадаются. Под действием молочной кислоты белки свертываются. Набухание сменяется сжатием, мышцы размягчаются, мясо становится сочным и легко усваивается организмом. Мясо имеет плотную эластичную консистенцию, на разрезе красное, слегка влажное. Запах специфический, свойственный свежему мясу. Такое мясо используют для производства консервов.

Созревание способствует накоплению веществ, обусловливающих вкус и аромат мяса: глютаминовой кислоты и ее солей, аминокислот и сахаров, которые участвуют в реакции меланоидинообразования, низкомолекулярных летучих жирных кислот, которые образуются при гидролизе липидов. рН созревшего мяса за счет накопления молочной кислоты снижается с 6,6–7 (после убоя) до 5,8–5,9 (созревшего).

Продолжительность процесса до полного созревания мяса зависит от температуры и составляет для крупного рогатого скота при температуре 0 ºС – 14 суток; при температуре 15 ºС – 4 суток. Баранина, свинина и мясо птицы созревают быстрее, продолжительность созревания составляет при температуре 0 ºС – 8, 10 суток.

2.2. Требования к мясу для производства консервов

Для производства консервов используют остывшее, охлажденное или замороженное мясо.

• Остывшее – мясо, остывшее в естественных или искусственных условиях до температуры в толще мышц 12–15 ºС.
• Охлажденное – мясо, охлажденное в искусственных условиях с температурой в толще мышц 0–4 ºС.
• Замороженное – мясо, подвергнутое заморозке с температурой в толще мышц не выше минус 6 ºС.

Замороженное мясо предварительно оттаивают. Мясо должно быть свежим, от здоровых животных. Запрещается использовать мясо несозревшее, дважды замороженное (темно-красного цвета), а также от некастрированных животных.

На консервные заводы мясо крупного рогатого скота поступает половинами или четвертинами, а мясо мелкого скота целыми тушами. На них должны быть клейма ветеринарного осмотра и упитанности.

Повышение упитанности приводит к образованию жиров, увеличению ценных азотистых веществ. Для переработки используют говядину и баранину 1 и 2 категории упитанности. У говядины 1 категории должен быть тонкий слой подкожного жира. Кроме этого, небольшие участки отложения жира имеются на лопатках, шее, передних ребрах, бедрах. У туш молодых животных жировые отложения имеются только у основания хвоста и на внутренней стороне ребер в их верхней части. У говядины 2 категории имеются небольшие участки подкожного жира. У молодняка жировых отложений может не быть.

Свинину по степени упитанности подразделяют на жирную (толщина подкожного жира – шпика – более 4 см), беконную (толщина шпика 2–4 см), мясную (толщина шпика 1,5–3 см) и обрезную (с которой снят подкожный слой жира). Для производства консервов используют преимущественно мясную и обрезную свинину.

Мясо кроликов и птицы по степени упитанности делят на 1-ю и 2-ю категории. Для целей консервирования используют обе категории. Это мясо легко поддается кулинарной обработке, имеет нежную консистенцию, высокую усвояемость, поэтому его используют для производства деликатесных, диетических и консервов для детского питания.

Мясные туши перевозят по железной дороге (замороженное мясо в вагонах-ледниках навалом, охлажденное – в изотермических вагонах в подвешенном виде) и автотранспортом (в закрытых машинах). Максимальный срок перевозок охлажденных мясных туш по железной дороге 15 суток (при температуре в кузове вагона 5 ºС) а замороженных – 50 суток (при температуре –3–6 ºС).