2 М’ясо як сировина для м’ясної промисловості

 Знання властивостей м’ясної сировини та управління ними в процесі переробки є важливою інженерною задачею.

Сукупність різноманітних властивостей будь-якої сировини характеризує її технологічний потенціал (рисунок 1.10). На формування технологічного потенціалу м’ясної сировини впливають біологічні особливості виду, породи, статі, віку тварин, їх угодованість, напрямок продуктивності, а також технологія та умови вирощування.

 Рисунок 1.10 – Основні показники технологічного потенціалу м’ясної сировини

М’ясом вважають сукупність м’язової, сполучної, кісткової, жирової тканини в їх природному співвідношенні з залишком крові. Ці тканини мають неоднакову харчову цінність, а тому їх співвідношення впливає на споживчі властивості м’яса.

Співвідношення окремих тканин залежить від виду породи тварин, статі, віку, вгодованості, частини туш (таблиця 1.1, 1.2).

М’язова (мускульна) тканина є основною споживчою частиною м’яса. Вона має найвищу харчову цінність Основним структурним елементом м’язової тканини є  м’язове волокно. Це сильно витягнута (до 15 см) клітина, яка складається із оболонки (сарколеми), ядра, плазми (саркоплазми) і міофібрил. Група м’язових волокон утворює первинний м’язовий пучок, в якому вони розділені тонесенькими прошарками сполучної тканини – ендомізієм. Первинні пучки об’єднуються в пучки вторинні, третинні і т.д., відповідно оточені сполучнотканинними оболонками, які називають перемізієм, а в сукупності утворюють м’яз (мускул).

Таблиця 1.1 – Приблизне співвідношення окремих тканин у м’ясі тварин різних видів

Вид тканини	Частка тканин у м’ясі, % до маси розробленої туші
	яловичини	свинини	баранини
М’язова	57,0…62,0	39,0…58,0	49,0…56,0
Жирова	3,0…16,0	15,0…45,0	4,0…18,0
Сполучна	9,0…12,0	6,0…8,0	7,0…11,0
Кісткова і хрящова	17,0…29,0	10,0…18,0	20,0…35,0
Кров	0,8…1,0	0,6…0,8	0,8…1,0

 Таблиця 1.2 – Співвідношення тканин у м’ясі яловичини різного ступеню вгодованості

Вид тканин	Частка тканин (%) у яловичині різної вгодованості
	Невідгодовані	Відгодовані	Напів-відгодовані	Жирні
М’язова	60,6	56,6	59,7	52 3
Жирова	3,5	16,1	10,3	23,0
Сполучна	14,0	11,6	22 5	9,6
Кісткова і хрящова	21,9	15,7	17,5	15,1

Ендомізій і перемізій утворюють своєрідний каркас або строму м’язу. Їх міцністні властивості впливають на жорсткість м’язової тканини.

М’яз також оточений оболонкою – епімізїєм (фасцією). Перімізій і епімізій побудовані з колагенових волокон різноманітної структури і міцності і вміщують різну кількість еластинових волокон. В перімізії і епімізії м’язів деяких видів відгодованих тварин знаходяться жирові клітини, які утворюють так звану мармуровість на поперечному розрізі м’язу. М’язи можна відділити один від одного за фасціями і використати відповідно до харчової цінності. За будовою і характером скорочення м’язових волокон розрізняють поперечно-смугасту, гладку і серцеву тканини.

Поперечно-смугаста м’язова тканина складає основну частку м’яса і скорочується залежно від волі тварини. Вона характеризується високою поживною цінністю завдяки вагомій частці повноцінних білків. Назва тканини походить від особливостей розміщення міофібрил у волокні, коли їх темні (анізотропні) і світлі (ізотропні) ділянки знаходяться на одному рівні і утворюють суцільні поперечні світлі і темні смуги, які чергуються між собою.

Гладка м’язова тканина скорочується незалежно від волі тварини (тканини органів травлення і дихання, селезінки, діафрагми тощо). Вона має клітинну будову.

Серцева м’язова тканина є поперечно-смутастою, але скорочується незалежно від волі тварин. М’язові волокна серця мають одне ядро, розміщені непаралельно і з’єднуються за допомогою численних відростків, що надає серцю щільну і грубу консистенцію.

Якість м’яса залежить від розміщення м’язів у туші і функцій, які вони виконували. М’язи, які інтенсивно працювали при житті тварини (м’язи шиї, грудей, живота і передніх кінцівок), містять більше сполучної тканини, тому більш жорсткі, їх харчова цінність невисока. М’язова тканина старих тварин також більш жорстка, а колір її темніший, ніж у молодих тварин.

М’язова тканина – це найбільш складна і найбільш цінна у харчовому відношенні частина м’яса. Вона є основним джерелом білка і деяких інших важливих поживних речовин для організму людини. До складу м’язової тканини входять, %: білки 18,3-22,0; жири 2,0-3,0; азотисті екстрактивні речовини  0,9…2,5; вуглеводи – до 1,5; мінеральні речовини 1,0-1,4; вода  72,0-75,0.

Сполучна тканина виконує в організмі механічну функцію, зв’язуючи окремі тканини між собою і скелетом, бере участь у обміні речовин і побудові інших тканин (м’язової, нервової), є м’яким або твердим остовом для окремих органів і організму в цілому, виконує захисні функції. Із сполучної тканини побудовані сухожилля, суглобні з’єднання, оболонки м’язів, хрящі дихальних шляхів, кровоносні судини та інше.

Сполучна тканина складається із клітин і сильно розвиненої міжклітинної речовини, до якої входять основна аморфна речовина, волокнисті структури і рідкий тканинний сік. Волокнистими структурними утвореннями сполучної тканини є колагенові, еластинові і ретикулінові волокна, які відрізняються за фізичними властивостями і хімічним складом. Колагенові волокна дуже міцні, майже не розтягуються, еластинові – легко розтягуються і скорочуються, ретикулінові за фізичними властивостями схожі на еластинові.

Залежно від співвідношення структурних елементів і їх розташування розрізняють такі різновиди сполучної тканини: ретикулінову, пухку, щільну і еластинову.

Ретикулінова сполучна тканина складається з клітин неправильної форми, які сполучені між собою чисельними відростками. Вона характеризується тим, що в міжклітинній речовині переважають ретикулінові волокна. Ця тканина виконує функцію кровотворення, захищає організм від сторонніх тіл, вона знаходиться в лімфатичних вузлах, селезінці, кістковому мозку.

Пухка сполучна тканина складається в основному із колагенових волокон, розташованих у різноманітних напрямках, і частково з еластинових волокон, за рахунок чого утворюється складна сітчаста структура тканини. Ця тканина входить до складу всіх органів, є між органами і в підшкірній клітковині. В деяких місцях організму вона містить велику кількість жирових клітин.

Щільна сполучна тканина характеризується тим, що в її міжклітинній речовині сильно розвинуті колагені волокна, які розміщені паралельними пучками. Вони обумовлюють високу міцність цієї тканини. З неї побудовані сухожилля мускулів, зв’язки і фасції.

Еластинова сполучна тканина відрізняється  від щільної тим, що в її міжклітинній речовині переважають дуже товсті еластинові волокна. Вона входить до складу потилично-шийної зв’язки, м’язів живота і стінок аорти. Сполучні тканини містять від 21 до 40 % білків, більша частка яких неповноцінні. Основними серед них є колаген, еластин, ретикулін, муцини і мукоїди. Завдяки здатності колагену переходити в глютин при тривалому нагріванні у водному середовищі, сполучні тканини можна використовувати для виробництва деяких видів харчової, технічної продукції, в тому числі желатину .Тканини, що містять багато еластину, придатні для. виробництва кормової продукції.

Жирова тканина – це сукупність жирових клітин відокремлених одна від одної прошарками пухкої сполучно тканини. Можна сказати, що це – модифікована та сполучна тканина, дуже насичена жировими клітинами. Розміри жирових клітин досягають 120 мкм. Жирові краплини представляють собою складну дисперсійні систему, утворену жиром і обводненою фазою. Поряд з жирами до складу жирової тканини входять різноманітні ліпоїди (переважно фосфатиди). Але їх кількість невелика і не перевищує часток відсотку.

Слід зазначити, що жир накопичується не тільки в місцях наявності сполучної тканини, але і в саркоплазмі м’язових волокон. У м’ясних порід жир відкладається між м’язами і в товщі м’язових пучків, що утворює «мармуровість» м’яса. При відгодовуванні тварин жир також відкладається біля внутрішніх органів .Поверхневий жир покриває поверхню туші і відкладається в підшкірній клітчатці. Підшкірний жир у великої рогатої худоби і коней називається поливом, а у свиней – шпигом.

В залежності від породи, виду тварин, їх вгодованості та інших факторів кількість жиру в туші коливається від 0,6 до
40,0 %: у ВРХ – від 1,5 до 10,0 % і більше, у овець – від 0,6 до 7,5 %, у свиней – від 12,5 до 40,0 %.

Жири у різних тварин відрізняються за смаком, запахом, консистенцією і засвоюваністю, що пояснюється складом жирних кислот, що переважають у жирі. М’ясо з більшим вмістом жиру має світліше забарвлення і ніжнішу консистенцію, а з малим вмістом жиру – менш смачне і звичайно жорстке. Найбільш соковите і ніжне м’ясо з міжм’язовими прошарками жиру- «мармурове».

Кісткова і хрящова тканини є різновидами щільної сполучної тканини. Кісткова тканина містить в середньому
20-25 % води, 30 % білків і 45 % неорганічних сполук. Органічні речовини складаються з колагену і незначної кількості еластину, альбумінів, глобулінів, муцинів і мукоїдів, а також жиру.

Кістки розрізняють плоскі (лопатки, кістки голови, ребра) і трубчасті (плечові, передпліччя, стегнові, берцові і т. д.). Трубчасті кістки всередині мають простір, заповнений кістковим мозком. В залежності від породи, виду і вгодованості тварини маса кісток до м’яса становить від 5 до 32 %. В тушах ВРХ в середньому 20 %, коней -13…15%, овець – 8…17%, свиней – 5…9%.

З кісток тварин отримують ряд харчових і промислових товарів і технічних виробів.

Хрящова тканина містить 60-70 % води, 17-20 % білків, 3-5 % жиру, 2-10 % мінеральних речовин і близько % глікогену. З хрящів виготовляють желатин, клей і м’ясокісткове борошно.

Кров. Кількість крові в тілі великої і дрібної рогатої худоби складає 7,6-8,0 %, в тілі свиней – біля 4,5 % і в тілі птиці 7,6-10 % від живої ваги. При знекровленні видаляється біля 50-60 % загальної кількості. Решта крові залишається в складі м’ясної туші і внутрішніх органів.

Хімічний склад крові залежить від виду, віку і вгодованості тварин, від умов їх передзабійного утримання. Приблизний хімічний склад крові різноманітних видів тварин наведено в таблиці 1.3.

 Таблиця 1.3 – Хімічний склад крові

Складові частини крові	Вміст, %
	В крові	В плазмі	В формених елементах
Вода	79,0-82,0	91,0-92,0	59,0-63,0
Білки	16,4-18,9	6,8-7,3	30,3-32,7
Ліпіди	0,36-0,39	0,26-0,32	1,9-7,8
Холестерин	0,04-0,19	0,04-0,І2	0,8-1,8
Інші органічні речовини	0,50-0,67	0,17-0,23	–
Мінеральні речовини	0,8-0,9	0.85-0.87	0,7-1,0

Основна маса білків крові представлена альбуміном, глобуліном, фібриногеном і гемоглобіном.

В крові міститься велика кількість біологічно активних речовин. В ній виявлено ферменти – протеазу, ліпазу, амілазу, каталазу, фосфатазу; гормони – інсулін, адреналін, гормони гіпофізу, статевих залоз; всі вітаміни групи В, вітаміни А, С, D, Е, К.

Кров сільськогосподарських тварин – цінна сировина для виробництва харчової, лікувальної, кормової і технічної продукції. Це зумовлено кількістю і якістю білків, що входять до її складу, і вмістом в ній біологічно активних речовин.

Доцільність використання крові на харчові цілі визначається наявністю в її складі повноцінних, розчинних і легко перетравлюваних білків. Кров’яна плазма (сироватка) може бути використана для вироблення високоцінних поживних препаратів спеціального призначення.

Характер використання крові на харчові цілі може бути двояким:

1) додавання цільної крові або кров’яної плазми (сироватки) в ковбасні і кулінарні вироби, в тому числі призначені для лікувального харчування;

2) виробництво світлого харчового альбуміну, як замінника яєчного білка в виробництві кондитерських і хлібобулочних виробів або інших харчових продуктів.

Нервова тканина в основному складається з головного і спинного мозку, багатого білком і фосфором. Мозок використовують для дієтичних ліверних ковбас і паштетів.

М’ясо – являє собою мускулатуру розібраної забитої тварини, в якій містяться кістки, жир, сухожилля, кровоносні судини тощо. М’ясо є одним із основних продуктів харчування, бо воно містить необхідні для побудови клітин повноцінні білки, жири, мінеральні речовини, екстрактивні речовини, деякі вітаміни (рисунок 1.11). Фосфор бере участь у побудові клітин головного і спинного мозку.

Рисунок 1.11 – Будова і розподіл основних компонентів у м’язовому волокні

Явним фактором, який впливає на хімічний склад м’яса, є ступінь вгодованості тварини (таблиця 1.4).

При більш високій вгодованості збільшується кількість жиру і зменшується вміст води.

Таблиця 1.4 – Хімічний склад м’яса

Виді вгодованості м’яса	Вода	Білки	Жири	Мінеральні речовини
	у % до сирої речовини
Яловичина
1 категорії	70,5	18,0	10,5	1,0
Яловичина
2 категорії	74,1	21,0	3,8	1,1
Телятина
1 категорії	72,8	19,0	7,5	0,7
Свинина жирна	47,5	14,5	37,3	0,7
Свинина м’ясна	60,9	16,5	21,5	1,1
Баранина
1 категорії	65,8	16,4	17,0	0,8
Баранина
2 категорії	69,4	20,8	9,0	0,8
Конина
середньої
вгодованості	63,3	21,5	10,0	1,7

 Білки. Харчова перевага м’яса визначається насамперед наявністю в ньому білкових комплексів, які є пластичним і енергетичним матеріалом. Білки м’язової тканини повноцінні, так як в них містяться майже всі незамінні амінокислоти.

Білки м’язової тканини неоднакові за будовою і фізико-хімічними властивостями і поділяються на білки саркоплазми і міофібрил.

Водорозчинні (саркоплазматичні) білки мають глобулярну будову і входять до складу рідкої частини саркоплазми. До них відносяться міоген, гібоулін Х, міоальбумін, міоглобін. На частку саркоплазматичних білків припадає біля 43 % всіх м’язових білків.

Водорозчинні білки характеризуються різною температурою  денатурації. Так, міоген денатурує при 55-60°С, міоглобін – при 60°С, глобулін X – при 50°С, міоальбумін – при 45-47°С.

До складу білків міофібрил входять міозин, актин, актоміозин, тропоміозин. Білки цієї групи характеризуються такою температурою денатурації, (°С): міозин – 45-50, актин – біля 50, актоміозин – 42-48. Тропоміозин стійкий до нагрівання.

Міозину в м’язовій тканині міститься 38 %, міогену -20%, глобуліну – 20 %, міоальбуміну – 1-2 %, актину – 12-15%. На інші білки м’язової тканини припадає близько 5%.

Білки сполучної тканини представлені головним чином колагеном, еластином і ретикулином (21-40%).

З білковоподібних речовин до складу сполучної тканини входять також муцини і мукоїди (0,5-3%).

Колаген є найбільш розповсюдженим білком. Він має фібрилярну будову, тобто утворює найтонші волоконця діаметром 10^–³ мкм. При дії лугів або тривалому нагріванні у воді при температурі 60-90°С колаген переходить в водорозчинну форму – желатин (глютин), що утворює дуже в’язкі розчини. При підвищеній температурі і тривалій варці колаген піддається глибокому гідролізу і переходить у клей.

Еластин входить до складу еластинових волокон сполучної тканини. Вони нерозчинні ні в гарячій, ні в холодній воді. Розпад еластину утворює еластазу. Ретикулін – білок, з якого побудовані ретикулінові волокна сполучної тканини. В воді він набухає і не розчиняється, не розчиняється в концентрованих лугах, не утворює желатин. Білки сполучної тканини – білки неповноцінні. Найменше неповноцінних білків у свинині. В м’ясі ВРХ на частку неповноцінних білків припадає 15-20% від загальної кількості білків, в м’ясі телят їх на 0,5-1% більше, ніж в м’ясі дорослих тварин. Але колаген телят легше розварюється, тому після теплової обробки м’ясо молодих тварин має більш ніжну консистенцію.

На м’язове скорочення і післязабійну зміну консистенції м’яса впливають такі білки саркоплазми: міоген, міоальбумін, глобулін і нуклеопротеїни. Ступінь жорсткості м’яса характеризується вмістом білків сарколеми – колагену і еластину.

В складі азотистих екстрактивних речовин м’яса переважають вільні амінокислоти – до 1% до маси м’язової тканини м’яса, на другому місці знаходиться креатин – до 0,5%. Креатин с однією з тих речовин, які характеризують специфічний аромат і смак м’яса. При розпаді аденозинтрифосфорної кислоти в м’ясі після забою тварини актоміозин переходить в нерозчинний стан і збільшується кількість гіпоксантину, аденіну та інших пуринових основ, які також обумовлюють приємний смак, аромат м’яса і бульйону.

Безазотистих екстрактивних речовин в м’ясі міститься 0,3-1,3%. До них відноситься глікоген, глюкоза, мальтоза та інші. Ці речовини покращують смак м’яса і його ніжність. Велику роль має глікоген при дозріванні м’яса.

З моменту припинення життєвих процесів у тканинах більшість екстрактивних речовин зазнають глибоких хімічних змін, утворюючи інші речовини. Тому склад цієї фракції м’язової тканини якісно і кількісно несталий, у зв’язку з чим змінюються і деякі важливі властивості м’яса.

Ліпіди м’яса. Ліпіди м’яса представлені тригліцеринами, фосфоліпідами, холестерином.

Лінолева, ліноленова кислоти є незамінним фактором харчування серед всіх поліненасичених жирних кислот, а арахідонова може синтезуватися з лінолевої самим організмом. На жирнокислотний склад має незначний вплив вгодованість м’яса.

Особливістю жирнокислотного складу жиру свинини є високий вміст ненасичених (60-62%) і низький вміст насичених (38-40 %) кислот.

Жир, в якому переважають насичені жирні кислоти (пальмітинова, стеаринова), має температуру плавлення і застигання вище, ніж жир, який містить ненасичені жирні кислоти (олеїнову), що видно з таблиці 1.5.

 Таблиця 1.5 – Температура плавлення жиру в залежності від вмісту жирних кислот

Види жиру	Вміст основних жирних кислот, %			Температура плавлення жиру, °С
	олеїно-вої	стеари-нової	пальмі-тинової	внутріш-нього	зовніш-нього
Яловичий	47,7	25,0	25,0	49,6	47,2
Баранячий	36-43	25-30,5	24,6-27,2	54,0	49,5
Свинячий	50,4	15,0	24,6	46,0	37,5
Кінський	55,2	6,8	29,5	31,5	28,5
Козячий	38,4	28,1	25,5	48,0	45,0
Оленячий	38,5	60,0	1,5	52,0	48,0
Верблюжий	47,0	28,1	37,0	48,0	36,0

Тваринні жири мають різний ступінь засвоюваності. Чим нижче температура плавлення жиру, тим вище його засвоюваність; свинячий жир засвоюється організмом людини на 96,4-97,5%, яловичий – на 92,4-95,2%. Від вмісту жиру залежить калорійність м’яса: 100 г жирної яловичини II категорії – 108 ккал, телятини – 80 ккал.

Фосфоліпіди відіграють важливу роль в обміні речовин м’язової і нервової тканин. Вони сприяють кращому засвоєнню жиру, обмежують підвищення вмісту його і холестерину в крові та уповільнюють відкладення жиру в організмі.

Жир містить в собі жирові речовини: лецитин, кефалін, холестерин і ергостерин. Каротин, який знаходиться в жирі, надає йому жовтого забарвлення. В свинячому і козячому жирі мало каротину, тому він білого кольору. Холестерин є джерелом утворення важливих в біологічному відношенні речовин – статевих гормонів, жовчних кислот, вітаміну D. Відносний вміст холестерину в м’ясі невеликий, в ліпідах яловичини і баранини його більше (0,4-6,0%). Жир під впливом кисню, підвищеної вологості та інших факторів легко піддається окисленню, що обмежує строк його зберігання, особливо в недостатньо сприятливих умовах.

Вуглеводи. Вуглеводи містяться у тканинах тварин в значно меншій кількості, ніж білки та жири. Вуглеводи утворюють той загальний фон, на якому розвиваються процеси перетворень білків та жирів. Тим самим вуглеводи беруть участь у формуванні важливих якісних показників м’яса.

В м’язовій тканині в незначних кількостях містяться моносахариди і їх похідні (триози, тетрози, гептози, пентози, гексози). Більш поширені в м’язовій тканині полісахариди (гомо- та гетерополісахариди).

Полісахариди м’язової тканини представлені головним чином глікогеном та продуктами його перетворень. Глікоген (тваринний крохмаль) с запасним енергетичним матеріалом для роботи м’язів. У м’язовій тканині глікогену міститься 0,6-0,9%, причому основна його кількість (88-95%) знаходиться у зв’язаному стані у вигляді комплексних сполук з білками.

Вітаміни. В м’ясі містяться майже всі водорозчинні вітаміни: ретинол (А), тіамін (В1), рибофлавін (В2), фолієва кислота, цианокобаламін та ін. Для різних видів тварин кількість вітамінів відрізняється (таблиця 1.6).

Ферменти. М’ясо містить багато різних ферментів, з яких найбільше значення мають фосфатаза, амілаза, ендопротеаза і ендопептаза, пероксидаза, каталаза та ін.

 Таблщя1.6 – Вміст деяких вітамінів в м’ясі (мг %)

Вид м’яса	Ретинол (А)	Тіамін (В1)	Рибофлавін (В2)	Нікотинамін (РР)
Яловичина	0,01	0,10	0,17	4,22
Баранина	–	0,17	0,15	5,80
Свинина	–	0,93	0,32	5,60
Телятина	0,01	0,23	0,16	2,70
Конина	–	0.07	0,25	6,21
М’ясо кроля	–	0,08	0,10	4,20
Козяче м’ясо	–	0,17	0,06	7,60

 Ендопротеази і ендопептази сприяють самопереварюванню клітин, тканин і органів. Цей процес відбувається без участі мікроорганізмів і при відсутності кисню і називається автолізом. Оптимум дії цих ферментів спостерігається при температурі 38-40°С, рН 7,2-7,8 і вище. Пероксидаза в протилежність протеолітичним ферментам активна в кислому і слабокислому середовищі. Виявлення пероксидази в м’ясі є одним з методів, яким встановлюють стан здоров’я тварини перед забоєм, а також ступінь свіжості м’яса.

Мінеральні речовини. В м’ясі містяться сполуки натрію, калію, кальцію, заліза, алюмінію і кислот (фосфорної, соляної і сірчаної).

Залізо входить до складу гемоглобіну, хлористий натрій регулює осмотичний тиск. Кальцій і фосфор – невід’ємна частина кісткової тканини. У м’язах мінеральних речовин міститься від 0,9 до 1,7%, в тому числі на частку сполук, які містять фосфор, припадає 0,95-1,05%.

У м’язах в незначній кількості (в межах 0,06-0,08 мг %) містяться мікроелементи: мідь, марганець, кобальт та інші, які входять до ферментних систем. До складу м’язової тканини, крім перелічених мінеральних складових частин, входить сірководень. Кількість його незначна і звичайно не перевищує 0,5 мг %. Але інколи вона може досягати 12-20 мг %, що може бути пов’язано з особливостями технологічної обробки м’яса. При псуванні м’яса вона різко зростає.