Механизм гнилостной порчи и ее влияние на качество мяса

Мясо, получаемое после убоя и первичной обработки туш животных, не является стерильным и характеризуется так называемой первоначальной обсемененностью, уровень которой зависит от многих факторов. Вследствие высокого содержания влаги и белков мясное сырье служит благоприятной средой для развития гнилостной микрофлоры, вызывающей порчу мяса. Механизм гнилостной порчи мяса заключается в следующем. Белки, являющиеся высокомолекулярными соединениями, не способны диффундировать через клеточные оболочки микроорганизмов. Для преобразования их в пригодные для всасывания и усвоения соединения гнилостные микроорганизмы выделяют в субстрат протеолитические ферменты, катализирующие гидролиз белков, полипептидов и дальнейшие превращения свободных аминокислот. Таким образом, гниение следует рассматривать как процесс разложения белковых веществ мяса под действием ферментов гнилостных микроорганизмов. При гнилостном распаде белков образуются разнообразные продукты гниения.

В процессе гниения участвует большое число различных микроорганизмов; общий биохимический характер этих процессов довольно постоянен; детали изменяются в зависимости от вида микрофлоры, внешних условий, состава и свойств белков.

Гниение может происходить при доступе (аэробное гниение) и в отсутствии кислорода (анаэробное гниение). Обычно гнилостное разложение мяса начинается с поверхности под действием аэробов и факультативных аэробов.

Наиболее распространенными гнилостными микробами являются Bact. proteus, Bac. subtilis, Bac. mesentericus, Bac. Pseudomonas и некоторые виды анаэробов: Bac. sporogenes, Bac. putrificus и др.

В ходе микробиальных превращений белков в мясе накапливаются вещества самой разной химической природы. На начальной стадии гнилостного разложения происходит гидролиз пептидных цепей белковых молекул с образованием полипептидов разной молекулярной массы и некоторого количества свободных аминокислот. Таким образом, первичными продуктами распада белков являются полипептиды,которые с водой образуют слизь. Полипептиды в основном растворимы в горячей воде и при варке испорченного мяса переходят в бульон, который становится мутным. Эти свойства бульона используют для суждения о свежести мяса.

Образование слизи на поверхности мяса является характерным признаком развития аэробной гнилостной порчи. Ослизнение – это один из наиболее часто встречающихся видов порчи охлажденного мяса при хранении и транспортировке. Оно обнаруживается, когда на один см² поверхности насчитывается около 10^7,5 микроорганизмов. При низких плюсовых температурах срок появления ослизнения зависит от первоначальной микробиальной обсемененности мяса и относительной влажности воздуха. Сначала образуются отдельные колонии, потом они сливаются в сплошной мажущийся слизистый налет мутно-серого цвета. Мясо, пораженное ослизнением, теряет товарный вид, вкус, аромат, становится влажным и липким на ощупь.

Мясо при ослизнении промывают, определяют степень свежести и используют для промышленной переработки (если нет отклонений по показателям свежести). При хранении мяса с признаками ослизнения происходит его дальнейшая порча - гниение.

По мере развития гнилостных процессов растет количество свободных аминокислот и начинаются процессы их превращения с образованием вторичных и конечных (неорганических) продуктов гниения.

Распад аминокислот в зависимости от характера микрофлоры и конкретных условий внешней среды происходит путем гидролитического, окислительно-восстановительного дезаминирования и декарбоксилирования.

В ходе дезаминирования аминокислот образуются аммиак, жирные кислоты (уксусная, масляная, муравьиная, пропионовая), оксикислоты, альдегиды, спирты. Их образование влияет на формирование неприятного запаха.

В результате декарбоксилирования образуется углекислый газ и амины, некоторые из которых ядовиты.

Катализируемое ферментами гнилостной микрофлоры дезаминирование и декарбоксилирование тирозина и триптофана приводит к образованию, помимо аммиака и углекислого газа, крезола, фенола, скатола, индола, которые являются ядовитыми и резко ухудшают запах мяса.

Распад серусодержащих аминокислот (метионина, цистина) сопровождается накоплением сероводорода, аммиака, меркаптанов, что отрицательно влияет на запах мяса.

Изменение цвета мяса при гнилостной порче обусловлено взаимодействием H₂S с миоглобином. Образующийся сульфомиоглобин или холемиоглобин придает мясу зеленую окраску. Приобретение мясом зеленой или желтой окраски может быть результатом окисления миоглобина пероксидом водорода, продуцируемого некоторыми микроорганизмами. Кроме того, причиной изменения окраски могут служить пигменты различного цвета, выделяемые некоторыми микроорганизмами.

Наряду с изменениями мышечных белков развитие микробиологических процессов приводит к изменению компонентов соединительной ткани. Под действием коллагеназы и гиалуронидазы, выделяемых некоторыми микроорганизмами, происходит гидролиз коллагена и распад мукополисахаридов, что отражается на микроструктуре мяса, его консистенции.

Некоторые микроорганизмы (например, Pseudomonas) имеют ферментные системы, вызывающие гидролитические и окислительные изменения липидов, в результате которых в мясе накапливаются свободные жирные кислоты, органические перекиси, а на более поздних стадиях - альдегиды, кетоны, оксикислоты.

В процессе гнилостного разложения разрушаются практически все компоненты мяса, однако наибольшее значение имеют превращения белковых веществ. В мясе при гниении появляются новые химические соединения, а также изменяется количественное содержание имеющихся. Все это существенно влияет на изменение цвета, запаха, вкуса, консистенции, пищевой ценности и безвредности мяса в сторону их ухудшения.

Испортившееся мясо может стать причиной пищевых отравлений: токсикоинфекций, возникающих при употреблении человеком продукта, содержащего сальмонеллы, кишечную палочку и протей; и интоксикаций, вследствие наличия в продуктах ядов (токсинов), выделяемых некоторыми видами микроорганизмов (стафилококки, стрептококки, ботулинус) в процессе их деятельности.

Таким образом, развитие гнилостной микрофлоры сопровождается распадом белков, разрушением аминокислот, в том числе и незаменимых, накоплением продуктов их превращений, что понижает пищевую и биологическую ценность мяса, резко ухудшает его цвет, запах, консистенцию, способствует образованию вредных для человека веществ и делает мясо непригодным в пищу.

Важно обнаружить гнилостное разложение на ранней стадии. Это можно сделать с использованием ряда субъективных и объективных показателей.

Эффективный способ выявления порчи - варка проб, так как при повышении температуры возрастает испаряемость летучих соединений. Рекомендуется также растирать кусочки мяса между пальцами. Запах разлагающегося мяса значительно усиливается при нанесении на его поверхность разбав-ленных кислот и щелочей. При развитии анаэробной порчи эффективным способом проверки является прокалывание глубоких слоев мяса деревянной палочкой.

При объективной оценке свежести мяса определяют содержание летучих жирных кислот и по их количеству мясо разделяют на свежее, сомнительной свежести и несвежее.

Для объективной оценки свежести мяса используют также микробиологические и гистологические методы анализа.

От степени свежести мяса зависит направление его использования.