Файл: Курс лекций для обучающихся 3 курса направления подготовки 35. 03. 07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции.pdf

12
Жирорастворимые витамины. К витаминам, растворимым в жирах, относятся витамины групп А, D, E, K.
Витамин А. Отсутствие этого витамина вызывает заболевание глаз — ксерофтальмию, а также остановку роста и другие отклонения. Витамином А называют соединения, обладающие А-витаминной активностью. Потребность в витамине рассчитывают по усвояемости витамина А1, который представляет собой спирт ретинол. Она составляет 1,0—1,5 мг/сут; в дозе 6 мг/сут витамин А токсичен.
На А-витаминную ценность мясных продуктов оказывает влияние качество жиров.
Жиры прогоркшие или с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот могут вызывать окисление ретинола.. Противоокислительное влияние на витамин А и его провитамин каротин оказывают а-токоферол и аскорбиновая кислота.
Под действием кислорода витамин А разрушается довольно быстро, при отсутствии кислорода он сохраняется даже при нагревании до 120—130 °С. Витамин А содержится в яичном желтке, печени. В состав продуктов растительного происхождения (морковь, зеленые части растений и др.) входит провитамин витамина
А — каротин, который превращается в организме человека в витамин А. Свойства каротина аналогичны свойствам витамина А, однако биологическая активность первого в 2 раза ниже. В продуктах животного происхождения количество каротина незначительно.
Каротин и ретинол разрушаются в значительной степени под влиянием теплоты, света, воздуха, в нейтральной или щелочной среде. Потери при кулинарной обработке ретинола 0—40 %, каротина 0—30 %.
Кальциферолы (витамин D). Этот витамин необходим для нормального обмена кальция и фосфора в организме и сохранения структуры костей. D-витаминная недостаточность вызывает рахит.
Витамин D поступает с пищей, а также синтезируется в организме под воздействием ультрафиолетовых лучей. Потребность человека в витамине D 10 мкг/сут.
Значительное увеличение потребления витамина D может вызвать интоксикацию
(гипервитаминоз).
Витамины группы D содержатся в достаточном количестве в печени, в желтках яиц.
Они способствуют образованию желчи, участвуют в синтезе желчных кислот и в ряде других окислительных процессов.
Токоферолы (витамин Е). Отсутствие этого витамина вызывает бесплодие, дисфункцию желез внутренней секреции, мышечную слабость и другие болезненные явления. Витамин Е присутствует в продуктах животного и растительного происхождения, поэтому Е-авитаминоз у людей возникает очень редко. Важнейшим источником токоферолов в питании человека являются продукты растительного происхождения.
Потребность человека в витамине Е 10—12 мг/сут; при увеличении потребления ненасыщенных жиров она возрастает. Витамин Е получают и синтетическим путем.
Витамин К. При его недостатке ухудшается свертывание крови и появляются подкожные ч внутримышечные кровоизлияния.
Потребность человека в витамине К 0,2—0,3 мг/сут; она обеспечивается благодаря синтезу, витамина кишечной микрофлорой.
СТРОЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТКАНЕЙ МЯСА

13
При переработке сельскохозяйственных животных и птицы получают сырье для производства продукции пищевого, технического, кормового и медицинского назначения.
Наибольший удельный вес занимает пищевое сырье. Выход и качество продуктов убоя зависят от многих факторов: вида животного, породы, возраста, условий кормления и содержания, предубойной подготовки, технологии переработки и др.
Под мясом понимают туши и их части, получаемые при убое скота; в состав мяса входят мышечная, жировая, костная, соединительная ткани и кровь. Тканью называют группу клеток, одинаковых по морфологическому строению, выполняющих специальную функцию и объединенных межклеточным веществом. Строение, состав и свойства тканей различны.
Свойства и количественное соотношение тканей определяют качество мяса.
Пищевая ценность мяса и мясопродуктов зависит от содержания белков, жиров, углеводов, экстрактивных веществ, витаминов, макро- и микроэлементов, а также набора и содержания в белковых веществах незаменимых аминокислот, а в жире — непредельных жирных кислот.
Соотношение мышечной, жировой, соединительной и костной тканей широко варьирует не только в различных видах мяса, но и в пределах одного вида.
Химический состав мяса весьма сложен и в целом характеризуется составом основных тканей.
1.7 Мышечная ткань
Строение мышечной ткани. В животном организме мышечная ткань занимает по массе первое место; так, на ее долю приходится свыше 40 % массы животного. Мышечная ткань участвует в кровообращении, дыхании и других важных физиологических функциях.
По морфологическому строению различают два типа мышечной ткани: поперечнополосатую и гладкую. К поперечно полосатым мышцам относится скелетная мускулатура; гладкие мышцы находятся в стенках пищеварительного тракта, диафрагмы, кровеносных сосудов. По питательных и вкусовым достоинствам поперечнополосатая скелетная мускулатура — наиболее важный компонент мяса и мясопродуктов.
Мышечная ткань состоит из сложных вытянутых клеток — мышечных волокон.
Между мышечными волокнами находятся тонкие прослойки межклеточного вещества, состоящего из волокон соединительной ткани — волоконец и бесструктурного желеобразного вещества. Мышечные волокна соединены в пучки, образующие отдельные мускулы (рис. 1.2).
Мускулы покрыты плотными пленками из соединительной ткани - фасциями. Между пучками и волокнами проходят и разветвляются сосуды и нервы.
Мышечное волокно преобладает в мышечной ткани. Длина его клеток может достигать
15 см, а толщина — 10—100 мкм. Поверхность мышечного волокна покрыта эластичной оболочкой — сарколеммой. Большую часть объема мышечных клеток (60-65%) занимают миофибриллы — длинные тонкие нити, собранные в пучки и расположенные параллельно оси волокна. Миофибриллы поперечнополосатой мускулатуры состоят из чередующихся темных и светлых участков (дисков). Темные участки обладают двойным лучепреломлением
— это диски А (анизотропные); светлые участки не обладают таким свойством— это диски
I(изотропные). Оптическая неоднородность дисков обусловливается их различным строением и белковым составом. Диски разных миофибрилл расположены в строгом порядке (темные — против темных, светлые — против светлых), что в целом придает волокну поперечную исчерченность.
В отличие от большинства клеток, имеющих по одному ядру, каждое мышечное волокно содержит много ядер вытянутой формы. Ядра расположены на периферии клеток,

14 вблизи сарколеммы. Кроме ядер мышечная клетка содержит митохондрии, рибосомы, лизосомы и другие органеллы. Пространство между миофибриллами и органеллами заполнено саркоплазмой — неоднородной массой, состоящей из полужидкого белкового азота, в котором содержатся капельки жира и глыбки гликогена, и эндоплазматической сети — сложной системы мельчайших трубочек, проходящих вдоль миофибрилл. Эти трубочки и особые пузырьки (цистерны) контактируют и соединяют отдельные участки миофибрилл между собой и с сарколеммой.
Химический состав мышечной ткани. В мышечной ткани содержатся (в %): вода —
70—75, белки—18—22, липиды — 2—3, азотистые экстрактивные вещества—1—1,7, безазотистые экстрактивные вещества —0,7—1,35, неорганические соли — 1—1,5, углеводы
—0,5—3, а также ферменты и витамины.
Белки. На долю белковых веществ приходится 60—80 % сухого остатка, или 18—22
% массы мышечной ткани. Из белков мышечной ткани построены структурные компоненты клеток (саркоплазма, сарколемма, миофибриллы, органеллы) и межклеточного вещества.
Белки мышечной ткани делятся на растворимые в воде (белки саркоплазмы), растворимые в солевых растворах (белки миофибрилл) и нерастворимые в водно-солевых растворах (так называемые белки стромы, входящие в состав сарколеммы и внутримышечной соединительной ткани, а также белки ядер).
Белки саркоплазмы составляют 20—25 % мышечных белков. К ним относятся миоген, миоальбумин, глобулин X и миоглобин. За исключением миоглобина, это сложные смеси белковых веществ со схожими физико-химическими и биологическими свойствами. По растворимости и высаливаемости миоген довольно близок к альбуминам, а миоальбумин — типичный альбумин. Глобулин X является псевдоглобулином, так как он растворяется при незначительной концентрации солей, и небольшого количества неорганических солей (1 —
1,5 %) в самой мышечной ткани достаточно, чтобы при извлечении водой глобулин X перешел в раствор. Миоглобин также водорастворимый белок. Таким образом, белки саркоплазмы в основном водорастворимые.
Миоген, миоальбумин и глобулин X относятся к простым белкам. Эти белки полноценные и хорошо усваиваются. Изоэлектрическая точка миогеновой фракции соответствует рН 6,0—
6,7, миоальбумина — 3—3,5, глобулина X — 5,2.
Миоглобин легко соединяется с некоторыми газами при этом валентность железа не изменяется и образуются производные миоглобина: оксимиоглобин ало-красного цвета, карбоксимиоглобин вишнево-красного цвета и нитрозомиоглобин красного цвета. При действии сильных окислителей (кислорода, пероксида водорода и др.) железо гема теряет один электрон и переходит в трехвалентное состояние. Вследствие такого окисления миоглобин переходит в метмиоглобин коричневого цвета. Метмиоглобин может быть восстановлен в миоглобин только под действием сильных восстановителей, например аскорбиновой кислоты.
При взаимодействии с сероводородом в присутствии кислорода образуется сульфомиоглобин — пигмент зеленого цвета. Поваренная соль ускоряет процесс, поэтому при посоле мышечная ткань теряет естественную окраску и приобретает серо-коричневую с различными оттенками.
Несмотря на небольшое содержание в мышцах (около 1 % белков), миоглобин играет важную роль: он участвует в передаче кислорода, поставляемого кровью, клеткам мышечной ткани. Миоглобин — полноценный белок; его изоэлектрическая точка соответствует рН 7,0.
Белки миофибрилл — миозин, актин, актомиозин, тропомиозин и др.— составляют около
80 % мышечных белков. Они участвуют в сокращении мышц.
На долю миозина приходится около 40 % белков мышечной ткани; он относится к фибриллярным белкам, имеет вытянутую форму. Молекула миозина представляет собой

15 длинную фибриллярную нить с глобулярной головкой и построена из двух больших и двух малых полипептидных цепей. Большие полипептидные цепи, свернутые в а-спираль, закручены относительно одна другой и образуют двойную спираль. На конце молекулы миозина две более короткие полипептидные цепочки присоединены к спирали и как бы продолжают ее. Но они не связываются в общую спираль, а образуют шарообразное утолщение — головку. Изоэлектрическая точка миозина соответствует pH 5,4. Большое количество полярных групп и фибриллярная форма молекул обусловливают значительную гидратацию миозина (способность удерживать большое количество воды). Молекулы миозина легко соединяются между собой и с другими белками, в частности, с актином они образуют соединение актомиозин. Миозин — полноценный белок, он хорошо усваивается.
Актин составляет 12—15 % мышечных белков. Существуют две формы актина: глобулярная (Г-актин) и фибриллярная (Ф-актин), переходящие одна в другую. Их физико- химические свойства резко различаются. Молекулы Г-актина шаровидные, их масса 47 000; Г- актин может полимеризоваться с образованием Ф-актина. Такая агрегация происходит при небольшом изменении солевого состава среды и рН. Полимеризация ускоряется в присутствии аденозинтрифосфата (АТФ). При удалении солей, например при диализе, происходит обратное явление.
Ф-актин состоит из двух Г-актиновых цепей, образующих двойную спираль (рис. 1.4), в каждой спирали по 200—300 глобул-бусинок. Молекулярная масса Ф-актина достигает 1 500 000. Актин — полноценный, хорошо усваиваемый белок.
Актомиозин — комплексный белок. При его образовании молекулы миозина прикрепляются головками к бусинкам актина через Н-группы миозина и ОН-группы актина. Поскольку цепь Ф-актина содержит много молекул Г-актина, каждая нить Ф-актина может связывать большое количество миозина. Важным свойством актомиозинового комплекса является его способность диссоциировать в присутствии АТФ и Mg
+ +.
Актомиозин нерастворим в воде, его раствор отличается высокой вязкостью, которая зависит от соотношения актина и миозина: чем больше содержится актина, тем выше вязкость. Молекулярная масса актомиозина колеблется в широких пределах, так как соотношение актина и миозина в актомиозиновом комплексе может быть различным.
На долю тропомиозина приходится 10—12 % белков миофибрилл, или 2,5 % белков мышц. Он растворим в воде, но из мышечной ткани водой не извлекается, что свидетельствует о его связи с нерастворимыми в воде белками миофибрилл. Тропомиозин
— фибриллярный белок сильно вытянутой формы. Он состоит из двух сходных полипептидных цепей, которые образуют двойную спираль. Тропомиозин взаимодействует с
Ф-актином и участвует в сокращении мышц. Тропомиозин — белок неполноценный, так как не содержит триптофана. Его изоэлектрическая точка соответствует рН 5,1; молекулярная масса
130 000.
В миофибриллах обнаружены тропонин, актинин и другие белки, которые также относятся к сократительным.
Белки стромы входят в состав сарколеммы и рыхлой соединительной ткани, объединяющей мышечные волокна в пучки и белки ядер. Эти белки не растворяются в жадно-солевых растворах. К ним относятся белки соединительной ткани: склеропротеины — коллаген, эластин и ретикулин, и гликопротеиды — муцины и мукоиды. Последние представляют собой слизистые белки, выполняющие защитные функции и облегчающие скольжение мышечных пучков. Эти белки извлекают щелочными растворами.
Липиды. Липиды мышечной ткани представлены жирами и фосфолипидами, а стериды
— свободным и связанным холестерином. Липиды, входящие в состав мышечной ткани, выполняют несколько функций. Часть их, в основном фосфо-дипиды, представляют собой

16 пластический материал, они являются компонентами митохондрий, миофибрилл и клеточных мембран. Другие липиды выполняют роль резервного энергетического материала. Такие липиды, главным образом жиры, содержатся в саркоплазме мышечного волокна в виде мельчайших капелек, что придает ей мутный вид. В большом количестве липиды содержатся в межклеточном пространстве, между пучками мышц в прослойках соединительной ткани. Содержание липидов и их компонентов в мышечной ткани колеблется в широких пределах и зависит от упитанности, вида, возраста, пола животного и других факторов. Углеводы. Количество углеводов в мышечной ткани сравнительно невелико. Они представлены главным образом гликогеном (животным крахмалом) и глюкозой. Содержание гликогена в мышцах зависит от упитанности животного: в
Мышцах плохо откормленных, истощенных, голодных и больных животных его в 2—3 раза меньше, чем в мышцах животных, находящихся в нормальном физиологическом состоянии.
Кроме того, в усиленно работающих мышцах гликогена почти в 1,5 раза больше, чем в малоработающих. В мышцах животных сразу после убоя содержится 0,3—0,9 %
(иногда до 2 %) гликогена и 0,5 % глюкозы.
М и н е р а л ь н ы е вещества.
В мышечной ткани присутствуют минеральные вещества. По сравнению с другими микроэлементами особенно много в мышечной ткани калия и фосфора. Значительная доля калия и кальция связана с белками. Взаимодействие калия, магния и кальция с актином, миозином и АТФ имеет важное значение в процессах сокращения и расслабления миофибрилл.
Витамины. В мышечной ткани имеются почти все водорастворимые витамины, но практически отсутствует витамин С. В липидной части мышц содержится небольшое количество витаминов А (2 .10
-4
%) и D (10
-6
%). Количество витаминов зависит от вида животных и их состояния.
Э к с т р а к т и в н ы е вещества. При обработке водой из мышечной ткани экстрагируется ряд органических веществ (помимо белков и липидов). Их называют экстрактивными.
Различают азотистые и безазотистые экстрактивные вещества. К безазотистым экстрактивным веществам относятся углеводы, продукты их обмена, а также витамины и органические фосфаты. Продуктами обмена углеводов являются глюкоза, мальтоза и органические кислоты
(молочная, пировиноградная, янтарная и др.). Наибольшее количество приходится на долю молочной кислоты.
Азотсодержащие экстрактивные вещества — это вещества, содержащие азот, но не относящиеся к белкам. Среди них конечные продукты белкового обмена (мочевина, мочевая кислота, аммонийные соли) и промежуточные (пуриновые основания, аминокислоты и др.).
В мышечной ткани также присутствуют азотсодержащие вещества, которые при жизни животного выполняют специфические функции в процессе обмена веществ и энергии.
После убоя животного экстрактивные вещества и продукты их превращений участвуют в создании специфического вкуса и запаха мяса.