Современные тенденции в исследованиях процесса созревания говядины

0

НАУКА ЗА РУБЕЖОМ/ Обзор зарубежных публикаций

Современные тенденции

в исследованиях процесса созревания говядины_

Н.А.Горбунова,

ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии

Известно, что процесс созревания мяса является важным автолитиче-ским процессом, в результате которого мясо приобретает нежность, сочность, специфический приятный вкУс и запах.

^ В Германии в Институте Макса Рубнера проведены комплексные исследования, направленные на изучение созревания говядины в различных условиях при «сухом» и «вакуумном» созревании.

При традиционном «сухом» созревании целые задние четвертины туш или отдельные отрубы, хранят в неупакованном виде в холодильной камере при температуре около 1±1°С. Для «вакуумного» созревания мяса в пакетах из полимерной пленки мясные отруба после охлаждения до температуры < 7°С обваливают, нарезают и упаковывают в кислородонепроницаемые пакеты. Хранят его от двух до трех недель при температуре 1±1°С, желательно без доступа света, чтобы исключить нежелательное изменение состояния жира.

R. Lautenschlаger [1] изучал формирование таких показателей качества, как нежность, сочность, аромат и цвет мяса при созревании говядины. При проведении исследований выделяли т Longis-simus dorsi, между 7-м грудным и 6-м поясничными позвонками от туш телок пятнистой породы. Продолжительность созревания мяса (сухое созревание и созревание в вакуумных пакетах) с использованием и без использования стартовых культур составляла 6 и 8 недель, соответственно.

Исследованиями установлено, что средние значения рН мяса составляли 5,40 и 5,55, которые увеличивались в течение первых четырех недель созревания, а затем снижались. Показатель

«красноты» при сухом способе созревания мяса был выше, чем при созревании мяса в вакуумных пакетах, причем продолжительность созревания на этот показатель влияния не оказывала.

Самое значительное снижение жесткости мяса (измеренное по методу Уорнера-Братцлера) было установлено в течение первых двух недель созревания, при дальнейшем увеличении продолжительности созревания изменения были незначительными. При этом у мяса «сухого» созревания был отмечен несколько более высокий показатель жесткости, чем у мяса, созревавшего в вакуумных пакетах. Оценка органолептиче-ских свойств показала, что нежность мяса изменяется обратно пропорционально жесткости. Аромат и сочность мяса не зависели от способа и продолжительности созревания. Оценка аромата мяса дегустаторами колебалась от «удовлетворительно» до «хорошо», а сочность в основном была оценена как хорошая. Однако, что касается вкуса мяса, то в этом случае рекомендуется сухой способ созревания, так как при созревании мяса в вакуумных пакетах размножающиеся молочнокислые бактерии придают мясу кисловатый привкус.

В дополнение выше представленному исследованию L. Кгоске1 [2] были проведены опыты по сухому созреванию говядины с использованием и без использования плесневой культуры и по созреванию мяса в вакуумных пакетах (влажное созревание) с вве-

Ключевые слова: говядина, сухое созревание, вакуумное созревание, кислородонепро-ницаемые пакеты, М. Longissimus dorsi, метод Уорнера-Братцлера.

дением и без введения молочнокислых бактерий и/или листе-рий.

Для сухого созревания брали куски мяса, вырезанные с обеих сторон поясничной части правой полутуши телок (в подвешенном состоянии без удаления костей; при температуре 1°С, относительная влажность 82-90%). Одну часть кусков мяса перед созреванием погружали в споровую суспензию плесневой культуры (Pénicillium nalgiovense), а другую хранили в необработанном виде.

Из левой половины поясничной части удаляли кости и для влажного созревания нарезали на куски толщиной 2,5см (n=26 по 160-200 г). Формировали четыре группы образцов говядины: не-инокулированные контрольные образцы, образцы, инокулиро-ванные молочнокислыми бактериями, образцы инокулирован-ные листериями, образцы, инокулированные молочнокислыми бактериями и листериями. Половину от каждого образца говядины брали для анализа в первый и на 14, 28, 42 день хранения. Инокуляция осуществлялась путем погружения кусков мяса в соответствующую бактериальную суспензию. Неинокули-рованные образцы помещали в 0,9%-й раствор NaCl.

Классическое сухое созревание, как и ожидалось, предупреждало интенсивное размножение нативной поверхностной микрофлоры. Через 6 недель количество псевдомонад на 1 см2 поверхности мяса составляло

12

ВСЁ О МЯСЕ № 6 декабрь 2012

Обзор зарубежных публикаций / НАУКА ЗА РУБЕЖО

№

104-106 fragi), а дрожжей -102-104 КОЕ/см2. При сухом созревании с использованием плесневой культуры было отмечено значительное подавление роста дикой плесени. Через 4-5 недель созревания плесень, используемая в качестве стартовой культуры, образовывала белый, приятный на вид мицелий. Качественный и количественный состав бактериальной флоры через 6 недель созревания был таким же, как при сухом созревании без использования плесени.

Во время созревания в вакуумных пакетах количество ино-кулированных листерий в присутствии внесенных молочнокислых бактерий снизилось приблизительно на 1-2 десятичных степеней, а в присутствии подходящих молочнокислых бактерий - еще дополнительно на один порядок величин.

В кислородопроницаемых (50 мл 02/т2/день) пакетах для созревания мяса в двух из трех случаев даже в присутствии защитных культур происходило значительное размножение псевдомонад (Ps.fluorescens, Ps. 1ип-densis) дрожжей в количестве 104-106 КОЕ/г. В пакетах из пленки, кашированной алюминием, размножение этой группы бактерий не происходило. Из ин-дигенных молочнокислых бактерий в присутствии защитных культур было обнаружено более высокое число следующих видов бактерий: Leuc.mesenteroidesssp. mesenteroides и Leuc. ge1idum, СатоЬа^епиттакаготайсит, Lb.sakei и Сагп. divergens (104106 КОЕ/г). По сравнению с Lb. curvatusB-LC-48TM количество всех Lb.sakei, используемых в качестве стартовых культур, увеличилось до 107-108 КОЕ/г.

Анализ результатов исследований показал, что тщательно отобранные штаммы Lb.sakei могут представлять интерес как защитные культуры для вакуумного созревания говядины. Они вносят вклад в микробиологическую безопасность мяса и позволяют держать под контролем размножение нежелательных возбудителей порчи. Однако при высоком уровне исходного микробного за-

грязнения возможности его снижения за счет использования защитных культур ограничены. Нанесение соответствующих культур плесневых грибов на поверхность говядины при сухом созревании наряду с эстетической стороной обеспечивает и защиту поверхности мяса от размножения нежелательных плесневых грибов и от воздействия кислорода. Необходимо проведение дальнейших исследований с целью идентификации наиболее оптимальных культур для сухого и влажного созревания говядины.

Ранее было сделано предположение [3], что повышение во-доудерживающей способности мяса по мере созревания связано с нарушением каналов, через которые происходит потеря воды, в результате разрушения структуры мяса и появления «эффекта губки», которая захватывает воду и предотвращает её потерю.

Целью исследования ученых Новозеландского научно-исследовательского института мясной промышленности и Новозеландского университета Ваикато [4] была проверка этой гипотезы путем изучения изменений в белках мышц и сравнения этих изменений с водоудерживающей способностью мяса.

Для этого образцы говядины (m. Semimembranosus) были упакованы в вакуумную упаковку и оставлены для хранения при температуре -1,5 °C. (48 часов, 1, 3 и 6 недель). В установленное время образцы изымались из холодильника с температурой -1,5 °C и замораживались в морозильной камере при температуре -30 °C в течении 4-5 дней.

Проведенными исследованиями установлено, что водо-удерживающая способность говяжьей полуперепончатой мышцы улучшается по мере созревания в течение 6 недель, что связано со структурными изменениями мяса, которые сопровождаются распадом структурных белков с большой молекулярной массой, таких как титин, небулин, и белков с молекулярной массой в диапазоне от 300 до 400 кДа. Кроме того, увеличение экстра-гируемости белка по мере созре-

вания может приводить к увеличению вязкости влаги в мясе вследствие вызываемого низкими температурами частичного геле-образования растворимых белков. Это само по себе снижает мобильность воды, а в сочетании с «эффектом губки», наблюдаемом при созревании мяса, может значительно сокращать потери жидкости и, следовательно, улучшать водоудерживающую способность.

Зарубежными учеными начаты исследования, которые показали эффективность применения высокого гидростатического давления, используемого в настоящее время для удлинения срока годности упакованных, нарезанных и готовых мясных продуктов, на снижение жесткости говяжьих мышц после наступления посмертного окоченения.

Так, H.-J. Ma и D.A. Ledward [5] изучали влияние высокого давления (200-800 МПа) в диапазоне температур от 2 до 70 °С в течение 20 минут на текстуру говяжьей длиннейшей мышцы спины после окоченения. При температуре ниже 60 °С снижения жесткости не наблюдалось, а наоборот происходило отвердение. При температуре 60 °C и 70 °C и давлении 200 МПа происходило значительное смягчение мышц.

Целью исследований Anita L. Sikes и Ron K. Tume [6] являлось изучение влияния высокого давления в определённом диапазоне температур на изменение текстурных свойств и разрушение мышечных волокон в говяжьих мышцах.

В данном исследовании шейные говяжьи мышцы (М. stemo-mandibularis) после наступления окоченения подвергались воздействию различных давлений в течение различного времени (100 МПа в течение 2 минут, 200 МПа в течение 20 минут) в диапазоне температур от 5 до 80 °С. При этом измерялась жесткость образцов с помощью измерения сопротивления срезу Уорнера-Братц-лера, и определялось разрушение мышечных волокон с использованием оптического микроскопа.

Полученные результаты демонстрируют, что в зависимости

№ 6 декабрь 2012 ВСЁ О МЯСЕ

13

0

НАУКА ЗА РУБЕЖОМ / Обзор зарубежных публикаций

от температуры наблюдаются различные механизмы изменения белков. При низких температурах происходит солюбилизация белков миофибрилл, тогда как при более высоких температурах наблюдается агрегация мышечных белков, которая вызывает укрепление структуры. Кроме того, было обнаружено, что при использовании давления при высоких температурах активируются эндогенные ферменты.

Сочетание давления и высоких температур приводит к сложной последовательности биохимических и биофизических процессов, включающих разрушение мембран и высвобождение протеолитических ферментов, которые максимально активируются при высоких температурах и изменяют структуру белка. При более низких температурах протеолиз менее выражен, а структурные белки по-разному реагируют на давление.

Воздействие давлением (100, 200 МПа) при низких температурах (<40 °С) не увеличивало нежность шейных говяжьих мышц, в то время как при сочетании давления (200 МПа, 20 мин) с тепловым воздействием (40-80 °С) было достигнуто значительное снижение жёсткости.

Таким образом, проведенные исследования подтверждают теорию Sikes и др. [7], и показывают, что разрушения, ведущие к фрагментации волокон и, следовательно, к формированию нежного мяса, будут наиболее значительными при использовании

давления с более высокими температурами.

Применение высокого давления в сочетании с тепловой обработкой для улучшение нежности низкосортных отрубов говядины может позволить мясной промышленности расширить ассортимент качественных и экономичных мясных продуктов.

В институте животноводства (IDELE) (Франция) проведены исследования, направленные на установление оптимального срока созревания говядины, обеспечивающего наиболее приемлемую для французских потребителей нежность мяса, и разработку для переработчиков мяса руководства по управлению процессом созревания[8].

Французское национальное исследование нежности говядины, проведенное в 2009-2010 годах, выявило различия в длительности периода послеубой-ного созревания говяжьих отрубов на мясоперерабатывающих предприятиях, а также недостаточный или редкий контроль процесса созревания со стороны французских производителей мяса и отсутствие данных - какой уровень нежности говядины наиболее удовлетворяет потребителей.

Объектами исследования являлись длиннейшие мышцы спины (т. Longissimus dorsi, LD) двадцати четырёх молочных коров (возраст 69 ± 28 месяцев).

Для оценки потребительской приемлемости нежности говядины образцы мяса хранились в

течение 3, 7, 14 или 21 дней при температуре 1-2 °С. В исследовании участвовало 360 потребителей. Определено, что через 3 дня созревания нежность большинства мышц являлась приемлемой лишь для 50-60% потребителей. Через 7 дней созревания нежность была приемлемой для двух третей потребителей, через 14 дней созревания мясо оценили достаточно нежным до 70-80% респондентов. Для большинства образцов мяса 21-дневный период созревания был в состоянии удовлетворить 80% потребителей по показателю нежности.

Нежность мяса при созревании исследовалась на 3, 21, 60 и 90 сутки. Кривая созревания мышцы LD характеризовалась фазой быстрого увеличения нежности вплоть до 21-го дня, а затем фазой умеренного увеличения до 60-го дня. И наконец, с 60-го по 90-й день созревание значительного улучшения нежности не наблюдалось (фаза плато), при этом дегустаторами отмечено ухудшение вкуса и изменение цвета жира.

Результаты проведенного исследования предоставляют мясо-переработчикам данные, которые позволяют управлять процессом созревания говядины, учитывая при этом предпочтения потребителей.

Контакты:

Наталья Анатольевна Горбунова +7(495)676-9317

Литература

1. R. Lautenschläger Aktuelle Trends bei der Rindfleischreifung - Trocken- und Vakuumreifungim Vergleich//Kurzfassungen der Fachvorträge, 47 Kulmbacher Woche, Max Rubner-Institut, 24-25 April 2012, 7-9.

2. L. Kröckel Rindfleischreifungunter Einsatz von Starterkulturen//Kurzfassungen der Fachvorträge, 47 Kulmbacher Woche, Max Rubner-Institut, 24-25 April 2012, 10-11.

3. Farouk, M.M., Wiklund, E., Stuart, A. & Dobbie, P. (2009). Ageing prior to freezing improves waterholding capacity in beef and venison. Pp. 781 -785. The 55th International Congress of Meat Science and Technology (ICoMST), Copenhagen, Denmark, 16-21 August 2009.

4. M.M. Farouk, N. Md. Mustafa, G. Wu, A.D. Stuart, P.M. DobbieM G. KrsinicMEAT AGEING IMPROVEMENT IN WATERHOLDING: A BIOPHYSICAL PROCESS?//- 56th International Congress of Meat Science and Technology, 2010, Jeju, Korea

5. Ma, H.-J. &Ledward, D. A. (2004) High pressure/thermal treatment effects on the texture of beef muscle// Meat Science, 68, 347-355.

6. Anita L. Sikes, Ron K. Tume COMBINED HIGH PRESSURE AND TEMPERATURE EFFECTS ON THE TEXTURAL QUALITY OF POST-RIGOR BEEF//- 56th International Congress of Meat Science and Technology, 2010, Jeju, Korea

7. Sikes, A.L., Tornberg, E. And Tume, R.K. (2010) A proposed mechanism of tenderising post-rigor beef using high pressure-heat treatment//Meat Science, 84, 390-399.

8. Marzin V., Tribot-Laspiere P., Turin F., Denoyelle C. Meat tenderness: aging management of nine beef muscles//-57th International Congress of Meat Science and Technology, 2011, Ghent, Belgium

36 ВСЁ 0 МЯСЕ № 6 декабрь 2012