Для ускорения процесса созревания мяса, а также с целью повышения нежности и уровня водосвязывающей способности сырья, содержащего грубые мышечные волокна, значительное количество соединительной ткани и имеющего жесткую консистенцию, в практике мясного производства используют различные способы, которые условно подразделяют на физические, химические, механические, биологические. (Рис. 25).

Физические способы

1. Воздействие на мясо повышенных температур при хранении.

Применение повышенных температур среды при выдержке мяса позволяет существенно сократить период созревания (Таблица 11), причем для определения требуемых параметров обработки можно воспользоваться следующим эмпирическим выражением:

lgt= 0,0515 (23,5 -t).

Таблица 11.

Следует однако иметь в виду, что использование повышенных температур сопровождается вероятностью микробиологической порчи сырья, в связи с чем возникает необходимость проведения процесса созревания в условиях воздействия Уф излучателей, либо с введением в мясо антибиотиков (лимонная кислота, окситетрациклин).

2. Воздействие на мясо высоких (в пределах 140-150 МПа) давлений сопровождается распадом актомиозинового комплекса на актин и миозин по механизму, аналогичному с процессом разрешения посмертного окоченения, что обеспечивает повышение нежности мяса.

3. Воздействие на мясо ультразвуковой вибрации (частота 15 кГц в течение 1-30 минут) приводит к нарушению целостности как мышечных волокон, так и элементов соединительной ткани.

4. Воздействие на мясо импульсов .переменного электрического тока (электростимуляция) дает возможность в значительной степени ускорить процесс созревания, уменьшить вероятность развития холодного сокращения мышц, повысить нежность и сортность мяса. Проведение электростимуляции непосредственно после закалывания обеспечивает более полное обескровливание мяса.

Рис. 25

Электростимуляция приемлема для применения для всех видов скота, но наилучший эффект обеспечивает при обработке как туш, так и отдельных отрубов крупного рогатого скота.

Осуществляют процесс путем накладывания электродов (плоские, игольчатые, полосовые, трубчатые) на различные части туши (путовая часть-рот животного, передняя и задняя конечности и т. п.) и подачи переменного тока напряжением от 40 до 2000 В импульсами, длительность которых 0,4 секунды, с перерывами между ними 0,6 секунд. Следует отметить, что при электростимуляции туши в шкуре требуется более высокое напряжение, чем для обработки отрубов.

Принцип электростимуляции основан на уменьшении запасов энергии в мышцах в виде АТФ посредством искусственно вызываемого сокращения мышц при воздействии электрических импульсов. При этом в 2-2,5 раза увеличивается скорость гликолиза, ускоряется начало наступления процесса окоченения, интенсифицируется ферментативный распад мышечных волокон.

Механизм воздействия электрического тока на мышечную ткань после убоя заключается в том, что под влиянием электрических импульсов, передаваемых либо аксонам нервных клеток, либо путем прямого раздражения мембраны мышечного волокна, ионы Ca'4' выходят из саркоплазматического ретикулума и освобождают АТФ, стимулируя АТФазу миозина, которая расщепляет АТФ до АДФ, создавая энергию для сократительных белков. Восстановление АТФ происходит за счет энергии распада гликогена до молочной кислоты, накопление которой сдвигает рН мышечной ткани в кислую сторону, ускоряя наступление посмертного окоченения мышц. Благодаря быстрому снижению рН мяса при электростимуляции (рН достигает уровня 5,9-6,0 через 1-2 ч. после убоя) протеолитические ферменты активизируются при более высоких температурах туши, чем в обычных условиях. Активное сокращение мышц под действием электрических импульсов вызывает разрыв сшивок коллагена, физическую деструкцию мышечных волокон, что позволяет получить выраженный эффект повышения нежности.

Контролируют завершенность процесса электростимуляции по изменению (снижению до минимума) величины рН. Наилучшая эффективность обработки -при применении электростимуляции непосредственно после закалывания (не позже, чем через 1,5 часа после оглушения) пока нервная система животного в состоянии воспринимать электрические импульсы и вызывать сокращение мышц. Использование электростимуляции позволяет сократить продолжительность созревания говядины при 0-2 градусах до 5-7 суток.

Химические способы

Данные способы тендеризации основаны на введении в мясо под давлением (2 - 7х105 Па) различных жидких и газообразных компонентов.

1. Введение в парное мясо методом шприцевания воды (при 38 градусах) в количестве 1-3% к массе туши сопровождается повышением нежности мяса и увеличением уровня водосвязывающей способности в результате разрыва мышечных волокон и активации деятельности гидролитических ферментов.

2. Введение в парное мясо водных растворов хлорида натрия низких концентраций (около 0,9% NaCI) -задерживает образование актомиозинового комплекса, тормозит развитие посмертного окоченения.

3. Введение в парное мясо водных растворов трипо-лифосфатов и их смеси с хлоридом натрия способствует существенному повышению как нежности мяса, так и его водосвязывающей способности.

4. Введение в мышечную ткань газов (воздуха, смеси N^, C02 и СО) под давлением 2,1х105 Па обеспечивает повышение нежности (вследствие разрывов грубых соединений, разрыхления мяса) и улучшает цвет сырья.

Механические способы

Предназначены для обработки как парного, так и охлажденного низкосортного сырья и основаны на разрыхлении морфологических элементов мяса.

1. Накалывание и отбивание мяса на различного рода устройствах обеспечивает растяжение сокращающихся мышц, разрушение поверхностного слоя клеток, мембранных структур, разволокнение элементов мяса.

2. Массированно и тумблирование (в условиях окружающей среды, повышенных температур, в присутствии рассолов, с применением вакуума) могут вызывать различную степень изменения свойств сырья.

В начальных стадиях массирования и тумблирования основные изменения относятся к состоянию мышечной ткани: она разволокняется, идет разрушение мембран, набухание миофибриллярных белков, нарушение связей между актином и миозином. Нежность и водосвязывающая способность мяса на этой стадии повышается незначительно и технологический эффект похож на поверхностную тендеризацию. При увеличении продолжительности механической обработки мышечные волокна набухают по всей толщине куска с образованием мелкозернистой белковой массы в областях нарушений структуры мышечных волокон, водосвязывающая способность и нежность увеличиваются.

Для оптимальной стадии тендеризации характерно наличие участков множественной деструкции миофибрилл и увеличение числа свободных связей, способных удержать дополнительное количество влаги.

Мясо с относительно мягкой консистенцией (свинина, птица) предпочтительно обрабатывать в массажерах; жесткое мясо (говядина, баранина) - в тумблерах, где более выражено проявляется эффект ударного воздействия.

Эффективность массирования и тумблирования зависит от типа установки, конструкции ёмкости, частоты её вращения, объёма загрузки, состояния и структуры сырья, размеров кусков и других факторов.

К недостаткам механических способов обработки следует отнести большую вероятность микробиологической обсемененности и возможные потери при тепловой обработке. С целью увеличения выхода изделий, приготовленных из сырья, подвергнутого механической тендеризации, следует применять его совместно с изолятами соевых белков.

Биологические способы

Основаны на обработке сырья протеолитическими ферментными препаратами микробного (теризин, субтилизин, оризин, протосубтилин, мезентерии и др.), растительного (фицин, бромелин, папаин) или животного (трипсин, пепсин, химотрипсин) происхождения, проявляющих активность в диапазоне рН среды 3,9-9,0.

Действие ферментов основано на гидролизе пептидных связей мышечных белков, размягчении грубых волокон и соединительной ткани, что обеспечивает существенное повышение нежности мяса, улучшает органолептические показатели и выход готовой продукции. Активность ферментов и полученный эффект тендеризации зависят от вида используемого сырья и препарата, температуры и рН среды, наличия солей, продолжительности воздействия, концентрации фермента.

Максимальная активность проявляется у трипсина при рН 6,0, у химотрипсина при рН 7-9, у пепсина при рН 2,0.

Увеличение температуры до 40-60 градусов резко активизирует ферменты растительного происхождения. Для ферментов животного и микробного происхождения оптимум действия 40-50 градусов. В зависимости от вида фермента количество вводимых препаратов составляет 0,0005-0,002% к массе мяса.

Вводят ферменты путем инъецирования растворов, содержащих их, в мясо, посредством погружения сырья в растворы фермента, напылением" фермента в виде аэрозоля на поверхность, либо путем непосредственного добавления его в мясо. При этом главная задача технолога - добиться равномерного распределения фермента в сырье. В промышленности наиболее распространено использование трипсина, имеющего высокую протеолитическую активность к мышечным белкам (в частности к актомиозину) и папаина, способного вызывать деструкцию соединительной ткани.

Показана принципиальная возможность применения протосубтилина Г10х, протомезентерина Г10х, протофрадина Г10х, прототерризина Г10х для стимулирования процесса созревания, для смягчения жесткого мяса и субпродуктов II категории. Имеется опыт устранения чрезмерной жесткости мяса путем его обработки липазой Г10х, удаления с костей остатков мяса после обвалки с помощью ферментации сырья щелочным протосубтилином, коллагеназой Г10х и липазой Г10х, получения мясных гидролизатов и обезволашивания шерстных субпродуктов за счет осуществления процессов в присутствии протосубтилина Г10х, протосубтилина Г10х (щелочной), липазы Г10х, протолихенина Г10х, протомезентерина, протофрадина, пролетина, кератиназы.

Применяют биотехнологические способы тендеризации мяса и модификации свойств сырья в основном для обработки низкосортного мяса, предназначенного для выработки вареных колбас. Термообработка полностью ингибирует ферменты.

Рассмотренные выше способы интенсификации созревания мяса и улучшения нежности могут использоваться как изолированно, так и в сочетании с другими методами технологической обработки сырья.